STRUKTUR KANTILEVER SLAB
STRUKTUR KANTILEVER SLAB
Disusun Oleh: Disusun Oleh:
Alfira Fadilla Yasmin 5160811009 Alfira Fadilla Yasmin 5160811009
POGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
POGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS TEKNOLOGI
UNIVERSITAS TEKNOLOGI YOGYAKA
YOGYAKARTA
RTA
YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2016
ABSTRAK ABSTRAK
Balok kanrilever adalah balok yang satu ujungnya terdapat tumpuan jepit dan ujung lain Balok kanrilever adalah balok yang satu ujungnya terdapat tumpuan jepit dan ujung lain menggantung bebas. Balok kantilever menahan beban gravitasi menerima momen negatif pada menggantung bebas. Balok kantilever menahan beban gravitasi menerima momen negatif pada keseluruhan panjang balok tersebut. Akibatnya tulangan balok kantilever ditempatkan pada keseluruhan panjang balok tersebut. Akibatnya tulangan balok kantilever ditempatkan pada bagian
bagian atas atas atau atau sisi sisi tariknya, tariknya, konsekuensi konsekuensi dari dari pengaplikasian pengaplikasian struktur struktur ini ini yakni, yakni, strukturstruktur kantilever harus benar-benar kuat, hubungan struktur antara bidang penjepit dengan yang dijepit kantilever harus benar-benar kuat, hubungan struktur antara bidang penjepit dengan yang dijepit terjadi pada satu pangkal saja. Contoh sederhana dari penerapan konsep kantilever yang paling terjadi pada satu pangkal saja. Contoh sederhana dari penerapan konsep kantilever yang paling mudah untuk dijumpai adalah balkon dengan konsep melayang. Konep rangka model ini mudah untuk dijumpai adalah balkon dengan konsep melayang. Konep rangka model ini memiliki kekuatan struktur prima. Kolom-kolom yang menjualang keatas menjadi penyangga memiliki kekuatan struktur prima. Kolom-kolom yang menjualang keatas menjadi penyangga yang kuat. Konsep rangka ini dapat mendistribusikan beban pada lantai balkon yang baik, yang kuat. Konsep rangka ini dapat mendistribusikan beban pada lantai balkon yang baik, aplikasi seperti ini sangat tepat diaplikasikan pada balkon berukuran luas. Struktur kantilever aplikasi seperti ini sangat tepat diaplikasikan pada balkon berukuran luas. Struktur kantilever cocok diaplikasikan pada balkon dengan bentang pendek misalnya 1-1,5m kearah luar cocok diaplikasikan pada balkon dengan bentang pendek misalnya 1-1,5m kearah luar banguanan.
banguanan.
Ada beberapa macam bentuk struktur kantilever yaitu struktur kantilever satu sisi dan Ada beberapa macam bentuk struktur kantilever yaitu struktur kantilever satu sisi dan kantilever dua sisi. Yang dimaksud dari kedua kantilever tersebut adalah kantilever yang terdapat kantilever dua sisi. Yang dimaksud dari kedua kantilever tersebut adalah kantilever yang terdapat pada
pada banguan banguan tinggi, tinggi, yang yang struktur struktur rangka rangka . . jadi jadi kantilever kantilever bukan bukan dijadikan dijadikan sebagai sebagai strukturstruktur utama tapi hanya ada tepi banguanan dimana letak kolom lebih kedalam dari batas lantai dua utama tapi hanya ada tepi banguanan dimana letak kolom lebih kedalam dari batas lantai dua dinding. Stuktur terutama bangunan yang menggunakan struktur kantilever, maka bangunan dinding. Stuktur terutama bangunan yang menggunakan struktur kantilever, maka bangunan tersebut sekiranya dapat menahan beban yang di terima. Pada perencananan sebuah banguanan tersebut sekiranya dapat menahan beban yang di terima. Pada perencananan sebuah banguanan dikenal adanya beberapa jenis beban yang dapat mempengaruhi bentuk, kekuatan, kestabilan dan dikenal adanya beberapa jenis beban yang dapat mempengaruhi bentuk, kekuatan, kestabilan dan keseimbangan dari bangunan tersebut. Pada kolom tertinggi dengan beban sentries, besarnya keseimbangan dari bangunan tersebut. Pada kolom tertinggi dengan beban sentries, besarnya tekuk yang terjadi sangat tergantung pada besarnya besan yang bekerja serta material yang tekuk yang terjadi sangat tergantung pada besarnya besan yang bekerja serta material yang digunakan. Hal ini berlaku juga untuk struktur utama pada sebuah banguanan.
digunakan. Hal ini berlaku juga untuk struktur utama pada sebuah banguanan. Alternatif pemakaian bahan pada struktur kantilever, Umumn
Alternatif pemakaian bahan pada struktur kantilever, Umumn ya menggunakan konstruksi tulangya menggunakan konstruksi tulang baja yang lebih praktis dan mengurangi resiko. Tapi bisa juga menggunakan konstruksi beton baja yang lebih praktis dan mengurangi resiko. Tapi bisa juga menggunakan konstruksi beton bertulang besi biasa namun harus berhati-hari karena harus menghitung beban rencananya agar bertulang besi biasa namun harus berhati-hari karena harus menghitung beban rencananya agar kekutan momen maksimumnya dapat diketahui agar balkon berkonstruksi kantilever yang akan kekutan momen maksimumnya dapat diketahui agar balkon berkonstruksi kantilever yang akan dibuat tidak tidak salah perhitungan.
dibuat tidak tidak salah perhitungan. Kata kunci: Balok, Kantilever, struktur Kata kunci: Balok, Kantilever, struktur
A. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang
Dengan perkembangan teknologi saat ini yang semakin pesat, keberadaan bangunan tinggi sangat berkaitan dengan perkembangan sebuah kota. Kehadiran sebuah bangunan tinggi pada sebuah kota yang berkembang adalah untuk menjawab luas lahan yang tersedia di daerah perkotaan sangat terbatas. Oleh karena itu lembaga pendidikan dan penelitian serta perkemabngan teknologi sampai saat ini mesih terus melakukan penelitian serta pengembangan teknologi sampai dengan saat ini masih terus melakukan penelitian terhadap teknologi-teknologi yang ada hingga didapatkan sebuah teknologi dengan sistem struktur yang tepat dalam perencanaan sebuah bangunan tinggi, terutama sistem struktur yang tepat dengan kondisi struktur tanah pada aderah perencanaan.
Perancang harus bisa mendekati perencanaan bangunan sebagai sistem menyeluruh, dimana struktur penunjang struktur fisik sebagai bagian organik tumbuh bersama rancangan bangunan tersebut. Unsur-unsur bangunan atau struktur dari pada bangunan harus tanggap terhadap gaya atau beban, yang pada dasarnya terjadi pada beban-beban vertikal dan horizontal. Beban atau gaya vertikal terjadi karena gravitasi dan gaya horizontal yakni terdiri dari gaya-gaya lateral seperti angin, gaya-gaya akibat atau seismetik dibawah tanah. Batang-batang struktur disambung dan disusun sedemikian rupa antara satu dengan yang lainnya, sehingga dapat menyerap gaya-gaya yang bekerja kedalam tanah dengan aman dan dengan usaha yang sedikit mungkin. Jadi unsur-unsur struktur adalah merupakan tulang punggung yang sangat penting. Untuk badan atau tubuh daripada sebuah bangunan, sehingga bangunan tersebut dapat berdiri kokoh.
2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian pembahasan diatas dapat dirumuskan masalah dalam makalah penggunaan kantilever pada bangunan tinggi adalah sebagai berikut: “Bagaimana cara
mengaplikasikan sistem struktur kantilever pada bangunan tingkat tinggi dengan memperhatikan struktur lingkungan yang ada?”
3. Tujuan
Tujuan penulisan makalah ini adalah:
a. Menjelaskan pengertian tentang kantilever slab.
b. Mendeskripsikan penerapan kantilever pada bangunan tingkat tinggi dengan memperhatikan keadaan lingkungan dan faktor-faktor yang mempengaruhi pembebanan didalam sebuah perencanaan bangunan.
B. PEMBAHASAN
1. Struktur Kantilever
Balok kantilever adalah balok yang salah satu ujungnya terdapat tumpuan jepit dan ujung lain menggantung (bebas). Balok kantilever yang menahan beban gavitasi menerima momen negatif pada keseluruhan panjang balok tersebut. Akibatnya tulangan balok kantilever ditempatkan pada bagian atas atau sisi tariknya seperti yang diperlihatkan pada gambar 1 untuk batang seperti pada gambar, momen maksimum terjadi pada penampang di bagian peletakan. Akibatnya sejumlah besar tulangan diperlukan pada titik ini. Tulangan tidak tidak dapat hanya sampai pada tumpuan, harus dipanjangkan atau diangkur pada beton di sebelah luar tumpuan. Perpanjangan ini disebut sebagai panjang penyaluran (development length). Panjang penyaluran ini tidak harus lurus seperti yang diperlihatkan pada gambar, karena tulangan akat dikaitkan pada 90 derajat atau 180 derajat.
Gambar 1.1 Balok Kantilever
Hingga saat ini hanya batang statis tertentu yang telah banyak dibicarakan, namun situasi yang sering terjadi untuk balok dan pelat adalah menerus di atas bebarapa perletakan seperti pada gambar 1.2. Karena tulangan diperlukan pada daerah tarik balok, tulangan tersebut ditempatkan pada bagian bawah ketika momen positif dan pada bagian atas ketika momen negatif. Ada beberapa cara dalam mengatur letak tulangan untuk menahan momen positif dan negatif pada beban menerus. Salah satu pengaturan adalah yang mungkin diperlihatkan pada gambar 1.2.
Plat Menerus Menunjukan Penempatan Tulang secara Teoritis untuk Diagram Momen yang telah Diberikan
1. Macam-Macam Bentuk Struktur Kantilever Slab
Yang dimaksud dengan struktur cantilever struktur kantilever satu sisi dan struktur kantilever dua sisi adalah kantilever yang terdapat pada bangunan tinggi, yang berstruktur rangka. Jadi kantilever bukan sebagai struktur utrama tetapi hanya pada tepi banguanan dimana letak kolom lebih kedalam dari batas lantai dua dinding.
Gambar 2.1 Macam-Macam Bentuk Struktur Kantilever
Secara umum dapat dijelaskan bahwa kolom sudut itu hanya memikul antara 10-20% dari beban vertikal yang dipikuloleh kolom-kolom tengah yang memikul posisi paling berat. Hal-hal diatas itu mendasari adanya kantilever satu sisi dan dua sisi dari ilmu statistika, pmecahannya dengan melewatkan bagian bangunan diatas lantai atas sedemikian rupa sehingga kolom-kolom akhir mendapat baban yang hampir sama dengan kolom-kolom tengah. Semua kolom itu membuat kontras dengan satu sisi pendek banguanan yang nyatanya tanpa kolom-kolom sudut.
Gambar 2.2.a Struktur Kantilever Satu sisi
Kantilever satu sisi berhubungan erat dengan penyusun kembali pada tampak pada sisi panjang dari sisitem pendek bangunan. Hal-hal yang perlu di di perhatikan adalah sebgai berikut.
1. Sebuah balok kantilever yang bebas tidaklah dengan sendirinya bentuk struktur yang fasih.
2. Dihitungkan bagaimana pembebanannya, dimana menonjolnya, bagaimana menahannya dan hubungan antara bentangan kantilever
dan struktur pendukung.
3. Balok kantilever dihubungkan secara organis kerangkanya sebab balok kantilever dan rangka bangunan merupakan satu kesatuan yang kaku dan monolit.
Gamabar diatas menunjukan tampak kerangka dengan jarak kolom yang tepat dan variasi kantilever serta dengan penyesuaian dengan momen negatife. Momen kantilever di tempat dukung harus mempunyai hubungan yang amat tentu dengan momen lentur pada balok bentang lain. kantilever sukar digunakan dalam kontruksi grid sempit. Dalam struktur grid lebar kantilever dapat dinyatakan dengan kuat dan fasih.
b. Kantilever Dua Sisi
Gamabar 2.3.b
Pada gambar diatas menunjukan bagaimana rangka grid lebar membagiratakan beban pada kolom-kolom berikut yakni kolom sudut mendapat bagian beban yang sama dideretan kolom tengah.pemberian kantilever pada grid sempit tidak cocok, karena jarak kolom kearah memanjang terlalu dekat untuk memenuhi keperluan didalam. Pabila dinding tirai dibuat dari rangka padat, maka akan terkesan berat dan tidak adanya kesatuan antara bagian luar dan kerangka yang didalam.
3. Parameter dan Pertimbangan Struktur a. Parameter struktur
1). Kekuatan
Sebuah bangunan haruslah mempunyai kekuatan untuk dapat berdiri. Kekuatan tegaknya suatu bangunan sangatlah tergantung pada jenis struktur yang digunakan, sehingga beban yang mungkin di terima oleh bangunan dapat di perkirakan dengan cara perhitungan matematis struktur. Hal ini perlu digunakan guna menhindari terjadinya sebuah kecelakaan yang menyebabkan kerugian.
Selain itu dan memperhitungkan sistem struktur terutama bangunan yang menggunakan struktur kantilever, maka bangunan
tersebut sekiranya dapat menambah beban yang diterima. Pada perencanaan sebuah banguanan dikenal dengan adanya beberapa jenis bahan yang sekiranya dapat mempengaruhi bentuk, kekuatan, kestabilan dan keseimbangan dari bangunan tersebut. Penggunaan pada faktor diatas dapatr dijelasakan sebagai berikut.
1. Pada kolom yang tertinggi dengan beban sentries pada sumbu balok mengakibatkan batang kolom mengalami tekuk akibat gaya yang bekerja. Besarnya tekuk yang terjadi sangat tergantung pada besarnya baban yang bekerja serta material yang digunakan.
2. Hal ini juga berlaku pada struktur utama sebuah banguanan. Misalnya sebuah bangunan menggunakan
Cantilever Slab sebagai struktur utama, maka elemen struktur bergerak sehingga menyebabkan terjadinya reaksi dari partikel-partikel struktur kantilever.
3. Karena dimensi yang tidak tepat dari struktur kantilever maka elemen struktur bergerak mengikuti arah beban luar yang bergerak (terjadi tekuk)
Gambar 3.a Analisis Grafik Perubahan Bentuk Pada Struktur Kantilever
Agar elemen struktur mampu memikul beban yang terjadi, maka dimensi yang melawan gaya tarik akibat gaya luar diperbesar sehingga elemen struktur dapat menahan beban yang terjadi. Struktur kantilever slap adalah hubungan struktur antara bidang penjepit dengan bagian yang jepit dan terjadi pada bagian pangkalnya sehingga ujung lain tergantung. Pemikul sistem lantai dari sebuah bangunan dengan sistem kantilever akan memungkinkan adanya ruang yag bebas terhadap kolom dengan kekuatan sama besarnya ukuran ruang yang dimaksud. Kekuatan plat dapat ditingkatkan dengan menggunakan teknik-teknik struktur pra-tekan.
Kekuatan unsur tekan harus dikurangi karena adanya bahaya tekuk. Berbeda dengan unsur tarik yang dapat mendayagunakan kemampuannya secara maksimal, kabel-kabel penggantung meneruskan kerangka bagian atas terkantilever dari inti pusat. Beberapa contoh struktur kantilever:
Gambar 3.a Penampang Beberapa Bentuk Struktur Kantilever yang Memiliki Kekuatan Terhadap dimensi Bangunan
2). Kesetabilan
Kesetabilan dapat tercapai apabila bentuk bangunan secara keseluruhan mampu menahan gaya yang berasal dari luar (gaya lateral) yang disebabkan oleh gaya angin dan gempa. Untung mengatasi gaya tersebut digunakan penyelesaian sistem struktur pada struktur lantai.
Gambar 3.3 (Gambar a. desain struktur santai yang berfungsi sebagai pengaku bangunan, gambar b. menunjukan bentuk susunan balok struktur yang berfungsi untuk menjaga
kesetabilan banguan)
Untuk meniadakan puntiran akibat angin, maka pada struktur lantai dipasang balok pengikat (brancing), brancing horizontal dipilih untuk menahan gaya lateral yang mengenai bidang pengguna. Dimana
brancing ini berfungsi sebagai pengaku struktur pada bangunan. Gaya-gaya pada brancing dalam arah diagonal akan melawan Gaya-gaya lateral, sehingga resultan gaya menjadi seimbang atau sama dengan 0 (nol). Dengan demikian balok pengikat cukup digunakan di tepi-tepi bidang lantai. Karena bidang tepi berhubungan dengan gaya luar (gaya lateral)
1. Bila gaya lateral mengenai bangunan dengan arah yang sejajar, maka akan menimbulkan flutering atau puntiran pada bangunan.
lateral dapat di tiadakan oleh balok pengikat. Dengan
menggunakan cara ini maka bangunan akan dapat menahan beban yang ditimbulkan oleh gaya lateral.
3). Keseimbangan
Upaya meciptakan suatu bentuk yang mampu berdiri sendiri, yang disebabkan oleh gaya gravitasi. Untuk dapat menciptakan kondisi yang seimbang dalam menyelesaikan sistem struktur sebuah bangunan adalah :
1. Balok sebagai struktur pendukung yang peletakan bebas pada ujungnya dan terjepit pada ujung yng lain, akan membentuk momen terbesar pada ujung yang bebas. Maka bentuk sistem struktur yang paling tepat untuk bangunan seperti ini adalah struktur kantilever.
Gambar B.4 (Bentuk analisis dalam menjaga bentuk keseimbangan struktur kantilever pada bangunan)
2. Akibat memerlukan ruang cukup luas, panjang dan dimana pada salah satu ujungnya bebas dimungkinkan terjadinya tekuk akibat beban yang diterima atau dipikul maka perlu adanya penanganan khusus yaitu dengan cara menggunakan kabel baja sebagai pengaku yang dipasang pad ujung bebas dari struktur kantilever dengan tiang kolom sebagai pendukung utama atau pengaku bangunan.
3. Penggunaan material yang tipis akan melekuk pada gaya arah tekan diikuti oleh elemen lain yang berhubungan dengannya. Oleh karena itu timbul puntiran dengan menggabungkan kedua elemen struktur kantilever dengan balok tarik pada ujung kolom dan balok tekan pada bagian tengah kolom sebagai perlawanan dari pergerakan elemen
4. Dengan penggabungan dua elemen struktur kantilever melalui balok penghubung (tarik-tekan) diperoleh satu bentuk struktur yang
seimbang.
4). Pertimbangan Struktur
Dalam merencanakan bangunan multi lantai, pemilihan struktur tidak hanya berdasarkan pemahaman struktur dalam konteks semata. Pemilihannya cenderung kearah factor fungsi dikaitkan dengan kebutuhan social, ekonomi, budaya, dan teknologi. Dengan
pertimbangan- pertimbangan sebagai berikut:
a). Ekonomi
Dalam perencanan bangunan tinggi para arsitek cenderung lalai dalam menanggapi dan untuk disadari, adalah bahwa penentuan sistem bangunan tidak boleh sekedar berupa keinginan yang tak berdasar, tetapi harus memasukan pertimbangan factor ekonomi secara cermat. Bangunan yang didirikan harus berdiri dengan kokoh, tentunya dengan dana yang cukup tinggi serta pertimbangan material yang digunakan. Dalam hal ini
“Cantilever Slab Structure” deapat menjadi satu sistem struktur dengan
ruang yang luas dan bebas kolom.
b). Kondisi Tanah
Kondisi tapak yang makin sempit di daerah perkotaan dan kebutuhan akan ruang yang banyak serta luas sesuai dengan tuntutan perkembangan sebuah daerah menjadikan bangunan multi lantai atau yang
sering disebut bangunan tingkat tinggi sebagai alternative pemecahan masalah terhadap kondisi tapak yang sempit. Keberadaan sebuah bangunan yang multi lantai sangat beegantung pada keadaan kondisi
tanah, material struktur dan sistem struktur.
Pemilihan jenis banguanan juga sangat bergantung pada fungsi geologi tapak. Apapun masalahnya ketiga variable struktur bangunan yaitu sub structure (struktur bagian bawah), upper structure (struktur bagian
atas) yang ditambah kondisi tanah memberikan kebebasan komposisi dalam memilih sistem struktur yang digunakan.
c). Pabrikasi dan Pembangunan
pemilihan sistem struktur serta dapat menjadi pertimbangan untuk menentukan metode konstruksi.
d). Pertimbangan Mekanik
Sistem mekanis yang digunakan dalam merancang bangunan tinggi terdiri dari sistem HVAC (Heating Ventilation and Air Conditioner), lift, listrik, pipa air dan pembuangan disposal padat dan disposal cair.
Sistem pemasok enegri dapat dipusatkan pada inti bangunan (core) mekanis yang dipadukan dengan daerah inti umu. Kadang-kadang ducting ditempatkan pada fase eksterior atau digunakan sistem interpresial dengan lantai mekanis untuk peralatan yang berat. Saluran atau jaringan utilitas ditempatkan dalam saluran tersendiri dipisahkan bedasarkan fungsi tetapi masih berada dalam core sehingga tidak mengganggu kenyamanan pemakai bangunan.
e). Pertimbangan Rasio Tinggi-Lebar Suatu Bangunan
Dengan meningkatkan rasio minimum yang tinggi bangunan terhadap lebar sebuah bangunan juga harus di tingkatkan. Hal ini disebabkan karena momen lentur yang dipikul oleh core akibat beban bangunan sendiri maupun beban dari luar akan bertambah.
f). Pertimbangan Tingkat Bahaya Kebakaran
Dalam perencanaan bangunan multi lantai, api sebagai factor penyebab kebakaran menjadi bahan yang penting untuk dipertimbangkan,
karena hampir semua lantai berada diluar jangkauan tangga pemadam kebakaran dan evaluasi darurat yang menyeluruh mustahil dilakukan dalam waktu singkat. Sesuai tuntutan persyaratan pengamanan terhadap bahaya kebakaran suatu konstruksi bangunan harus memenuhi hal-hal
sebagiai berikut:
1. Ketahanan struktur untuk jangka waktu tertentu dengan menggunakan bahan-bahan tahan api yang tidak akan terbakar atau menghasilkan asap.
2. Pembatasan-pembatasan penjalaran api agar penyebarannya kebangunan lain dapat dicegah.
3. Sistem keluar (exit) yang memadai disesuaikan dengan kapasitas dan fungsi bangunan.
4. Sistem peringatan dini terhadap api dan asap efektif. 5. Splinker dan ventilasi untuk api dan asap
Hal ini berkaitan dangan peraturan pembangunan dan penataan sarana dan prasarana wilayah pada suatu daerah yang menjadi lokai pembangunan. Peraturan peraturan tersebut antara lain menyangkut zoning, keseimbangan dengan bangunan lain yang sudah ada disekitarnya, sistem konstruksi (kekuatan, kenyamanan, dan lain-lain), tampilan bangunan (ekstetika), sarana utilitas yang memadai dan dampak terhadp
lingkungan.
Selain dari hal-hal teknis peraturan-peraturan tersebut, hal-hal non teknis yang juga berkaitan dengan pertimbangan perencanaan pembangunan bangunan atau gedung multi lantai adalah ketersediaan material bahan bangunan ditempat tersebut. Dengan perhitungan material bahan bangunan produksi didaerah itu tanpa dipesan dari daerah lain.
h). Alternatif Pemakaian Bahan Pada Struktur Cantilever Slab
a. Beton pertulangan atau komposit memiliki gaya tekan dan gaya tarik
Tulang Besi
Kolom dan Lantai Tulang Baja
b. Kabel digunakan sebagai elemen penunjang karena memiliki gaya tarik yang kuat. Elemen vertical pada bangunan ini digunakan:
1. Baton bertulang 2. Kabel baja
i). Elemen Struktur
Struktur balok lantai yang bebas tanpa kolom menerima gaya-gaya yang disalurkan ke kolom dan core selanjutnya diteruskan ke pondasi, dan dari pondasi diteruskan ketanah kemudian tanah akan memberikan reaksi dari beban yang disalurkan.
j). Kolom Pengganti Core
1. Berfungsi sebagai elemen pengaku struktur terhadap beba yang menimpa bangunan.
2. Sebagai elemen pendukung dari balok Kantilever sekaligus menyalurkan atau mendistribusikan gaya-gaya yang bekerja ke pondasi.
3. Antara kolom dihubungkan dengan balok-balok untuk menyatukan kolom yeng berfungsi untuk menyalurkan dan mengatasi
gaya-4. Pada bagian atas bangunan antar kolom dihubungkan dengan kabel baja yang bekerja dengan gaya tarik untuk mengatasi gaya tekuk pada balok kantilever sehingga sistem struktur yang ada tidak
mengalani deteksi atau perubahan.
4. Kombinasi Struktur
a. Struktur Kantilever Slab dengan Core
Core atau kolom dengan balok kantilever terjadi hubungan jepit dan merupakan suatu kesatuan yang utuh stabil dan monolit adtau struktur yang rigid. Core merupakan inti struktur suatu hubungan tingkat tinggi sehingga semua sistem struktur berhubungan langsung dengan core atau kolom.
Apabila besar dimensi dari balok sama mengakibatkan pembebanan, balok akan mengalami lendutan. Untuk mengatisipasi lendutan yang terjadi maka perlu adanya penyelesaian-penyelesaian sebagai berikut:
1. Yang kuat terhadap gaya tarik yaitu besi baja, bagian atas balok kantilever diperbesar.
2. Yang kuat terhadap gaya tekan yaitu beton, bagian bawah balok kantilever beton doperbesar atau
diperkuat.
3. Bentuk atau dimensi itu sendiri.
Gambar 4.1.a (Sketsa struktur kantilever yang dikombinassikan dengan struktur lainnya)
5. Kombinasi Struktur Kantilever dengan Tiang V
Pemakaian tiang V yang dikombinasikan dengan kantilever umumnya dipakai untuk bangunan-bangunan bertingkat yang tidak terlalu tinggi, karena beban yang dipikul kantilever akan semakin besar dan menyebabkan nilai momen menjadi besr pula. Penggunaan tiang V dengan kombinasi kantilever umumnya hanya dapat memikul satu sampai dua lantai saja sebab beban yang ditimbulkan terutama pada bagian atap tidk terlalu besar.
Tiang V dengan beban kantilever yang memikul beban bangunan lebih dari dua lantai merupkan tipuan dari tampilan bangunan saja. Sebab sebenearnya pada bangunan tersebut adanya kantilever-kantilever yang dipikul oleh kolom pad tiap lantai didalam kolom-kolom tersebut yang meneruskan gaya-gaya beban yang ada dari atas (atap) sampai kebawah (pondasi).
Prinsip ini diikuti dengan melihat besarnya momen yang ada, dengan pemakaian struktur yang tepat sehingga mencerminkan nilai ekonomis dari konstruksi tersebut. Penggunaan tiang V dengan kombinasi kantilever Yang diletakan diatas kaki-kaki struktur yang rigid (kaku) akan menghasilkan sebuah bangunan yang dilihat dari segi kekuatan dan kestabilan sangat kokoh.
6. Pola Penyebaran Gaya Pada Struktur Kantilever Slab
Gaya-gaya yang terjadi akibat beban yang ditimbulkan dapat diabgi menjadi dua yaitu, gaya vertical dan horizontal. Yang termaksud gaya vertical antara lain sebagian dari beban konstruksi, beban manusia dan parabot. Sedangkan gaya horosontal ditimbulkan oleh antara lain beban angin, gempa dan sebagian dari beban konstruksi. Akibat dari gaya lateral yang diterima oleh kantilever slab adalah:
1. Terjadi lenturan pada core atau kolom 2. Terjadi puntiran pada core atau kolom
akibat gaya lateral. Yang berfungsi sebagai elemen pengaku sekaligus elemen tumpuan utama dalam penahanan beban sehingga kekuatan struktur dapat terjaga.
Gambar 6.2 (Proses Penyaluran Gaya-Gaya Pada Bangunan yang Menggunakan Truktur Kantilever)
Gambar 6.3 (Sistem penyebaran gaya pada struktur kantilever dengan sistem kolom)
15
a. Jenis-Jenis Beban yang diterima
Beban yang dipikul suatu bangunan dibagi menjadi 2 bagian besar yaitu beban mati dan beban hidup. Beban mati terdiri dari beban angin, salju, dan
konstruksi sedangkan beban hidup terdiri dari beban manusia dan beban parabot. 1). Beban Mati
Pada sebuah bangunan yang dimaksud dengan beban mati adalah beban yang ditimbulkan oleh penggunaan itu sendiri yang bersift permanen dan beban dari luar tetapi sementara, misalnya beban angin, salju dan hujan. Beban mati itu sendiri dapat dikelompokan menjadi dua kelompok besar yaitu, beban statis dan beban dinamis.
Dalam pengertianannya beban statis merupakan beban yang terjadi pada sebuah bangunan yang bersifat permanen ditimbulkan oleh setiap
unsur struktur yang digunakan, dengan kata lain beban statis merupakan beban dari bangunan itu sendiri. Dimana beban konstruksi terutama yang terjadi pada bangunan tingkat tinggi atau berlantai banyak jauh lebih besar daripada beban konstruksi yang terjadi pada bangunan satu lantai.
Sedangkan beban dinamis merupakan beban yang terjadi pada sebuah bangunan bersifat sementara, beban dinamis merupakan jenis beban yeng berubah sesuai dengan perubahan musim dan waktu ataupun juga akibat oleh fungsi ruang pada bangunan untuk jangka waktu yang tidak tentu. Beban yang di timbulkan oleh perubahan musim waktu sering juga disebut sebahai beban lateral atau beban luar antara lain berupa beban angin, salju dan hujan.
2). Beban Konstruksi
Unsur struktur pada umumnya, dirancang untuk beban mati dan beban hidup. Akan tetapi unsure tersebut dapat dibebani oleh beban
yang lebih besar dari beban rencana ketika bangunan didirikan.
Beban ini dinamakan sebagai beban konstruksi atau merupakan pertimbangan yang penting dalam sebuah rancangan arsitektur. Beban konstruksi juga harus diperhitungkan untuk suatu balok yang dirancang untuk prilaku secara komposit dengan plat beton.
3). Beban angin
Beban angin yang menekan atau menghisap bangunan besar kekuatannya tidak menentu dan sukar dipastikan. Factor-faktor yang terpenting untuk dapat memperhitungkan beban angin adalah
kecepatan angin, kepadatan udara, permukaan bidang dinding bangunan dan bentuk dari bnagunan itu sendiri.
Untuk menanggulangi tekanan dan hisapan angin perlu dipasang penguat berupa siku-siku, bangunan petak atau gelagar dan penguat sudut sebagai konstruksi penahan angin. Untuk dapat memahami dan perilaku angin secara ilmiah sangat mustahil tetapi untuk dapat memperkirakannya masih memungkinkan. Aksi angin pada bangunan multilantai bersifat dinamis dan dipengaruhi oleh factor-faktor lingkungan dan bentuk permukaan dari bangunan itu sendiri.
4). Beban gempa
Gempa yang terjadi dari longsoran tanah, gerak tektonik dan letusan gunung berapi akan mengakibatkan getaran pada permukaan bumi yang dapat mengakibatkan kerusakan baik pada lingkungan maupun bangunan. Pada bangunan gempa dapat mengakibatkan kerusakan pada sistem struktur yang ada, pada bangunan multi lantai sistem struktur yang digunakan harus diadakan perhitungan yang lebih mendetail terhadap gempa. Dalam perencanannya sebuah sistem struktur yang akan digunakan harus lebih dulu dilakukan uji coba terhadap tingkat kekuatan untuk sebuah bangunan multi lantai dengan fungsi tertentu.
5). Beban hidup
Yang dimaksud dengan beban hidup adalah berat beban-beban yang dapat dipindah-pindah atau berubah tempat seperti orang, parabot, penyekat ruang tetapi tidak termasuk sistem struktur hujan, es dan salju. Dengan adanya hal-hal yang tak terduga dari bangunan multi lantai maka hampir mustahil untuk memperkirakan besarnya beban hidup yang ditimbulkan akan mempengaruhi sistem struktur bangunan.
8. Perubahan Bentuk Bangunan Akibat Pembebanan Pada Struktur a. Beban Konstruksi
Akibat Struktur core tidak kuat menahan beban sendiri serta menahan beban yang diterima maka struktur akan mengalami deformasi bentuk dengan kata
Gambar 8.1.a (Kondisi struktur bangunan akibat dari beban konstruksi)
b. Beban angin
Gambar 8.2.b (Perubahan bentuk pada bangunan akibat beban angin)
Gambar 8.3.b (Posisi bangunan jika dilihat dari atas, mengalami pergrseran letak akibat beban angin)
Gambar 8.4.b (Terjadi puntiran pada bangunan akibat beban angin) c. Beban gempa
Pondasi adalah titik singgung antara struktur bangunan dengan tanah maka gerak seismetik bekerja pada bangunan dengan menggoyang pondasi bolak balik. Massa bangunan akan menahan gerak ini dengan membangun gaya inersia pada struktur.
Distribusi lateral dari geser dasar gaya geser pada tingkat manapun
bergantung pada bagian struktur mengalami perubahan bentuk, yaitu pada massa lantai dan amplitude osilasi yang dianggap berbeda secara linier sesuai dengan ketinggian bangunan. Artinya gaya gempa dapat melenturkan struktur kebentuk- bentuk yang dikenal sebagai mode vibrasi alami.
C. PENUTUP
1. Kesimpulan
Balok kanrilever adalah balok yang satu ujungnya terdapat tumpuan jepit dan ujung lain menggantung bebas. Balok kantilever menahan beban gravitasi menerima momen negatif pada keseluruhan panjang balok tersebut. Akibatnya tulangan balok kantilever ditempatkan pada bagian atas atau sisi tariknya, konsekuensi dari pengaplikasian struktur ini yakni, struktur kantilever harus benar-benar kuat, hubungan struktur antara bidang penjepit dengan yang dijepit terjadi pada satu pangkal saja. Contoh sederhana dari penerapan konsep kantilever yang paling mudah untuk dijumpai adalah balkon dengan konsep melayang. Konep rangka model ini memiliki kekuatan struktur prima. Kolom-kolom yang menjualang keatas menjadi penyangga yang kuat. Konsep rangka ini dapat mendistribusikan beban pada lantai balkon yang baik, aplikasi seperti ini sangat tepat diaplikasikan pada balkon berukuran luas. Struktur kantilever cocok diaplikasikan pada balkon dengan bentang pendek misalnya 1-1,5m kearah luar banguanan.
Ada beberapa macam bentuk struktur kantilever yaitu struktur kantilever satu sisi dan kantilever dua sisi. Yang dimaksud dari kedua kantilever tersebut adalah kantilever yang terdapat pada banguan tinggi, yang struktur rangka . jadi kantilever bukan dijadikan sebagai struktur
utama tapi hanya ada tepi banguanan dimana letak kolom lebih kedalam dari batas lantai dua dinding. Stuktur terutama bangunan yang menggunakan struktur kantilever, maka bangunan tersebut sekiranya dapat menahan beban yang di terima. Pada perencananan sebuah banguanan dikenal adanya beberapa jenis beban yang dapat mempengaruhi bentuk, kekuatan, kestabilan dan keseimbangan dari bangunan tersebut. Pada kolom tertinggi dengan beban sentries, besarnya tekuk yang terjadi sangat tergantung pada besarnya besan yang bekerja serta material yang digunakan. Hal ini berlaku juga untuk struktur utama pada sebuah banguanan.
Alternatif pemakaian bahan pada struktur kantilever, Umumn ya menggunakan konstruksi tulang baja yang lebih praktis dan mengurangi resiko. Tapi bisa juga menggunakan konstruksi beton bertulang besi biasa namun harus berhati-hari karena harus menghitung beban rencananya agar
kekutan momen maksimumnya dapat diketahui agar balkon berkonstruksi kantilever yang akan dibuat tidak tidak salah perhitungan.
2. Saran
Melihat perkembangan yang semakin pesat saat ini dan ketersediaan lahan yang makin menyempit menyebabkan kita harus memanfaatkan teknologi yang terus berkembang demi menunjang struktur fisik bersama bangunan rancangan tersebut. Sebuah teknologi dengan sistem struktur yang tepat pada perencanaan sebuah bangunan tinggi terutama sistem tepatr dalam
D. KUTIPAN
Menurut Ali Astroni (2005:8), “Balok kantilever menahan beban gravitasi menerima momen negatif pada keseluruhan panjang balok…”
F. CATATAN KAKI
Hardiyatmo, Harry Christady., 2005, Analisis dan Perancangan Fondasi 2, Yogyakarta, Gadjah Mada University Press. hlm. 209-215
Asroni, Ali., 2005, Balok dan Plat Beton Bertulang , Jakarta, Graha Ilmu. hlm. 7-10
Suteja, B.R., Sarapung, J.A, & Handaya, W.B.T., 2008, MK Analisa Struktur 1, Bandung, Penerbit Informatika. hlm. 32-44
Harry Cristady Hardiyatmo, loc. cit. Ibid., hlm. 210
DAFTAR PUSTAKA
Hardiyatmo, Harry Christady., 2005, Analisis dan Perancangan Fondasi 2, Yogyakarta, Gadjah Mada University Press.
Asroni, Ali., 2005, Balok dan Plat Beton Bertulang , Jakarta, Graha Ilmu.
Suteja, B.R., Sarapung, J.A, & Handaya, W.B.T., 2008, MK Analisa Struktur 1, Bandung, Penerbit Informatika.
(https://id.scribd.com/doc/175121819/Sko-2-Tentang-Cantilever-Slab-docp, diakses 24 November 2016, pukul 09:10 WIB).
