EFEKTIFITAS STRUKTUR TIANG BENGKOK RUMAH ADAT AMMATOA KAJANG
2. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada prinsip sambungan yang digunakan pada bangunan rumah adat Ammatoa yang perlu diperhatikan dalam pemodelan adalah tumpuan pondasi, hubungan perletakan bebas, dan hubungan kaku. Tumpuan pondasi bangunan rumah adat Ammatoa dibuat dengan membenamkan tiang kayu sedalam 1 m. Hubungan perletakan bebas adalah ciri khas sambungan pada bangunan rumah adat Ammatoa. Jenis sambungan yang digunakan pada sistem struktur rangka utama bangunan rumah adat Ammatoa adalah sambungan kaku dan perletakan bebas. Sambungan kaku terdapat pada sambungan antara tiang dan balok di lantai satu dan balok padongko. Sambungan perletakan bebas terjadi pada sistem struktur lantai dan sistem struktur penopang lantai bawah atap.
100
SNT2BKL-ST-12
Gambar 2. Rangka rumah warga di kawasan Ammatoa
Struktur rumah adat Ammatoa ditunjukkan pada Gambar 2, dimana rumah adat Ammatoa memiliki 20 buah kolom utama yang semuanya terbuat dari kayu bitti (vitex copassus) yang memiliki nilai sifat mekanis, yaitu : kekuatan lentur sebesar 460.37 – 803.17 MPa, Modulus Elastisitas (MOE) sebesar 67.75 –97.22 MPa, kuat tekan sejajar dan tegak lurus serat masing-masing sebesar 62.51 MPa dan 136.84 MPa, dan kuat tarik sejajar dan tegak lurus serat masing-masing sebesar 331.59 MPa dan 529.95 MPa.
Hasil yang diperoleh dari analisis struktur diketahui kolom rumah Amma Toa Kajang tergolong sangat kuat dalam menahan besaran beban hidup dan beban mati, demikian halnya dengan struktur atap yang mampu menahan beban angin. Untuk bangunan lantai 3 yaitu loteng rumah ternyata terdapat beberapa balok yang memiliki kekuatan yang cukup rentan untuk menahan beban diatas standar beban yang digunakan dalam pengujian struktur. Sehingga bagian tersebut pada implementasinya kemungkinan besar akan mengalami pergantian secara berkala agar tetap dapat menyempurnakan komponen struktur rumah.
101
SNT2BKL-ST-12
Gambar 4. Output 3-D view rumah adat Ammatoa
Berdasarkan hasil analisis pembebanan pada gambar 3 diketahui seluruh kolom bangunan mampu menahan beban dengan baik yang ditandai dengan warna kolom biru muda, dengan kekuatan kolom tersebut bangunan ini juga mampu bertahan dalam kurun waktu yang lama. Hasil pengujian ini telah dibuktikan dilokasi penelitian bahwa rumah adat Ammatoa ini telah bertahan kurang lebih 80 tahun. Hingga saat ini kolom bangunan belum pernah dilakukan penggantian dan masih mampu menahan beban dengan tanpa adanya tanda tanda kerusakan. Sedangkan untuk balok penyangga terdapat beberapa yang berwarna merah. Artinya, kekuatan balok penyangga cenderung lemah dalam menopang pembebanan seperti beban hidup. Mengingat kegiatan kemasyarakatan seperti pertemuan antar warga dalam acara pernikahan, kematian, musyawarah dan lainnya, sebagian besar dilakukan pada badan rumah sehingga besar kemungkinan untuk dilakukan peremajaan elemen struktur yang berkaitan erat dengan pembebanan yaitu balok dan papan lantai. Selain itu, untuk mengetahui besaran gaya yang mempengaruhi pembebanan maka dapat ditinjau dari diagram fmax.
102
SNT2BKL-ST-12
Diagram Fmax merupakan gambaran gaya utama maksimum per satuan panjang yang bekerja di permukaan tengah elemen. Gaya utama berorientasi sedemikian rupa sehingga gaya geser yang terkait per satuan panjang adalah nol. Bangunan lantai 2 yaitu bagian inti rumah memiliki beban gaya utama yang relatif kecil dibandingkan lantai 3 yang berfungsi sebagai loteng. Hal ini dapat dilihat dari meteran gradasi warna pada gambar 5.
Sedangkan untuk melihat persentase energi kerja virtual yang berfungsi menunjukkan tekanan beban force dan displacement, yang dapat dilihat dari resultant Relative Virtual Work (RVW).
Gambar 6. Output Relative Virtual Work
Hasil analisis Relative Virtual Work menampilkan persentase kerja virtual suatu elemen relatif terhadap keseimbangan elemen struktural. Hal ini berguna untuk mengurangi defleksi struktural dengan menunjukkan elemen yang memiliki persentase energi tertinggi dan dengan demikian akan sangat mempengaruhi defleksi jika kekakuannya harus mengalami modifikasi.
Struktur rumah adat Ammatoa pada gambar 6 ditampilkan dengan persentase energi kerja virtual yang mengalami tekanan yang disebabkan oleh pola beban Force dan perpindahan dari pola beban Displacement. Kondisi ini menunjukkan bahwa ketika kekakuan elemen modifikasi memiliki persentase yang lebih tinggi maka defleksi struktur lebih terpengaruh dibandingkan jika kekakuan elemen modifikasi memiliki persentase yang rendah.
Berdasarkan hasil analisis diketahui nilai persentase kekakuan elemen yang lebih rendah yang berarti defleksi struktur modifikasi tidak banyak dipengaruhi oleh pembebanan (beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa). Hal ini diperkuat dengan prinsip membangun rumah suku kajang yang selalu berorientasi alam agar dapat berkepanjangan (sustainable). Bentuk tiang yang alami merupakan gambaran kekakuan elemen yang tidak dimodifikasi. Sehingga hasil uji RVW ini menunjukkan bahwa kekuatan struktur tiang bengkok lebih baik dibandingkan tiang yang telah dimodifikasi.
Konstruksi rumah di kawasan adat Ammatoa tergolong ramah lingkungan karena lebih banyak menggunakan material alam seperti daun nipah untuk material atap, ijuk dan rotan sebagai pengikat dan bambu untuk material lantai, serta kayu bitti untuk material dinding. Rumah adat Ammatoa umumnya banyak menggunakan kayu sebagai material utama. Untuk membangun sebuah rumah diperlukan tiga balok pasak atau sulur bawah (padongko) yang melintang dari sisi kiri ke sisi kanan rumah. Untuk mengikat kesatuan tiang dalam satu jejeran (latta’) pada bagian atas rumah diletakkkan balok besar yang melintang dari sisi kiri ke kanan.
Tiang penopang bangunan berbentuk penampang atau potongan batang. Penampang tiang pada sistem struktur menggunakan penampang cenderung persegi sebagaimana penampang batang kayu yang belum diolah kemudian dipahat tanpa dasar bentuk yang jelas. Sistem struktur badan bangunan yang menopang lantai utama terdiri dari tiang bengkok atau benteng, unebba, besere, arateng, pattolo dan penutup lantai. Papan penutup lantai dipasang sesuai dengan ukuran panjang bahan yang tersedia.
103
SNT2BKL-ST-12
Komponen utama dari sruktur atap adalah kuda-kuda. Kontruksi kuda-kuda kayu umumnya merupakan suatu kontruksi penyanggah atau pendukung utama dari atap. Kontruksi kuda-kuda kayu mempunyai syarat tidak boleh berubah bentuk, terutama jika sudah berfungsi. Beban-beban atap yang harus diterima kontruksi kuda-kuda kayu melalui gording-gording yang sedapat mungkin disalurkan / diterima tepat pada titik buhul. Dengan demikian rangka batang dapat bekerja sesuai dengan perhitungan besarnya gaya batang dan juga batang tersebut tidak terjadi tegangan lentur melainkan hanya terdapat tegangan normal tekan dan tarik.
Kuda-kuda kayu adalah balok kayu dengan ukuran tertentu yang dirakit dan dibentuk sehingga membentuk segitiga sama kaki. Kuda-kuda diletakkan pada beton ring balk bersudut tertentu dengan fungsi sebagai pembentuk model atap bangunan, tumpuan balok gording, rangka atap kaso, reng dan atap genteng. Struktur rangka dibuat dari kayu atau tumpuan (pelat dinding atau kolom masing-masing).
Untuk sistem sambungan pada rumah adat Ammatoa terdapat dua tipe sambungan yaitu sambungan tiang (benteng) dengan balok lantai (arateng), dan tiang (benteng) dengan balok atap (padongko).
Gambar 7. Ilustrasi sistem sambungan rumah adat Ammatoa
Berdasarkan tipe sambungan secara garis besar ditemukan 2 tipe sambungan, sedangkan untuk sistem struktur kolom merupakan sistem struktur tiang tanam. Dengan teknologi sederhana dan prinsip membangun yang bersinergi dengan alam ternyata mampu menunjukkan bahwa pengetahuan masyarakat terdahulu akan keseimbangan, kebelanjutan, kerukunan antara manusia dan alam dapat diwujudkan dengan kreativitas arsitektural melalui metode trial and error sehingga ditemukan bentuk dan komposisi elemen struktur yang mampu menopang kestabilan pembebanan rumah yang bertahan hingga puluhan tahun.
Dalam menanggapi fenomena bencana alam seperti gempa, bangunan ini nyatanya mampu bertahan terhadap ancaman gempa tersebut. Hal ini ditunjukkan dari hasil analisis dengan melihat range nilai output analisis yang berwarna biru dengan kisaran nilai 9,3-10 (gambar 8). Berdasarkan data prakiraan kekuatan gempa yang diperoleh dari Seismic
Data - USGS Energy Resources Program untuk wilayah Bulukumba lokasi Kawasan Adat Ammatoa berada, diketahui
kondisi struktur bangunan saat ini mampu beradaptasi dengan ancaman gempa sehingga tidak membuat bangunan tersebut runtuh atau rusak akibat gempa. Meskipun demikian, ketika terjadi gempa bangunan ini mengalami guncangan yang mengakibatkan terjadinya pergerakan semu dengan kisaran 30-60 cm dari posisi awal bangunan yang tegak lurus (gambar 9). Garis merah pada gambar 9 merupakan posisi awal ruang tengah rumah Ammatoa, sedangkan garis biru merupakan posisi gerakan semu ketika terjadinya gempa. Selisih jarak antara garis merah dan biru pada bangunan lantai 2 (ruang utama) berada pada kisaran 30-50 cm, dan selisih jarak antara garis merah dan biru pada bangunan lantai 3 (loteng) berada pada kisaran 40-60 cm.
104
SNT2BKL-ST-12
Gambar 8. Ilustrasi sistem sambungan rumah adat Ammatoa
Gambar 9. Ilustrasi sistem sambungan rumah adat Ammatoa
Kunci keberhasilan karya arsitektur rumah Ammatoa ini yang menjadikan bangunan mampu bertahan terhadap iklim, waktu, dan gempa adalah keunggulan sistem sambungan pasak, teknik pondasi tanam, dan teknik pemilihan bentuk tiang. Ketiga faktor ini menjadi aturan dasar membangun rumah bagi masyarakat Ammatoa Kajang yang juga dituangkan kedalam Pasang ri Kajang yang merupakan pedoman hidup masyarakat setempat.
4. KESIMPULAN
a) Hasil pengujian pembebanan untuk melihat kekuatan struktur bangunan ini menggunakan asumsi untuk tingkat kemiringan tiang ruang. Mengingat besaran sudut kemiringan tiang tiap rumah di kawasan ammatoa berbeda-beda. Sehingga hasil pengukuran ini tidak dapat dijadikan acuan sepenuhnya untuk gambaran kekuatan struktur yang berlaku untuk semua rumah di kawasan ammatoa, melainkan untuk rumah sebagai sampel penelitian ini saja.
105
SNT2BKL-ST-12
b) Pembebanan yang tidak sesuai terhadap kayu akan menimbulkan lengkungan dan kayu bisa sampai patah. Penempatan beban berat di lantai, mungkin tidak menyebabkan kerusakan secara langsung tapi serat kayu akan tertarik jika beban semakin berat, jika dipengaruhi oleh unsur dari luar misalnya kelembaban, maka kekuatan kayu akan cepat menurun hingga kayu akan patah.
c) Ukuran kayu untuk menahan beban harus diperhitungkan secara benar terutama tiang, balok maupun
rangka kuda-kuda dan rangka atap. Karena sifat kayu yang muda memuntir akan menyebabkan kayu cepat melengkung hingga cepat patah bila ukuran kayu tidak mampu menahan beban terlalu besar.
d) Bentuk dan sifat alami batang pohon yang menjadi material utama bangunan, sistem sambungan, dan
pondasi sangat menentukan kekuatan struktur rumah panggung. Selain itu, keunggulan sistem sambungan pasak, teknik pondasi tanam, dan teknik pemilihan bentuk tiang menjadi kunci keberhasilan karya arsitektur rumah Ammatoa.
PUSTAKA
Badan Standar Nasional (BSN). 2012. Tata Cara Perencanaan Struktur Kayu Untuk Bangunan Gedung. SNI-03- xxxx-2000. Bandung
Burley, A. L, N.J. Enright and M.M. Mayfield. 2011. Demographic response and life history of traditional forest resource tree species in a tropical mosaic landscape in Papua New Guinea. Journal of Forest Ecology & Management. Sep2011, Vol. 262 Issue 5, p750-758. 9p
Hartawan, B. Suhendro, E. Pradipto, A. Kusumawanto, 2015, Perkembangan Sistem Struktur Bangunan Rumah Bugis Sulawesi Selatan. Proceeding The 5thAnnual Engineering Seminar (AES 2015) Free Trade Engineers: Opportunity or Threat.Fakultas Teknik UGM. Jokyakarta 12 Februari 2015 A-(51-60).
Misam Dogan, 2010, Seismic analysis of traditional buildings: bagdadi and himis, Anadolu University Journal of Science and Technology –Applied Sciences and Engineering, cilt/vol.:11-sayı/no: 1 : 35-45
Rapoport. A, 1969, House Form and Culture,Prentice-Hall, Inc.
Suwantara, I Ketut dan Putu Ratna Suryantini. 2014. KINERJA SISTEM STRUKTUR RUMAH TRADISIONAL AMMU HAWU DALAM MERESPON BEBAN SEISMIK Performance of Ammu Hawu Structure System in Responding Seismic Load. Jurnal Permukiman Vol. 9 No. 2 Agustus 2014 : 102-114.
106
SNT2BKL-ST-1