BAB I
PENDAHULUAN
I. Umum
Dewasa ini seiring dengan berkembangnya pengetahuan dan teknologi,
pembangunan konstruksi sipil juga semakin meningkat. Hal ini terlihat dari semakin
meningkatnya pembangunan infrastruktur jalan, jembatan maupun gedung-gedung untuk
memenuhi permintaan dan kebutuhan masyarakat. Banyaknya permintaan akan
pembangunan konstruksi menuntut para engineers untuk bekerja dengan cepat namun tetap
menghasilkan bangunan yang aman dengan biaya yang murah.
Pada umumnya beton masih menjadi pilihan yang paling banyak digunakan untuk
konstruksi. Beton dipilih karena memiliki sifat yang sangat kuat menahan beban tekan.
Selain itu beton mudah dibentuk sesuai selera perancangnya. Namun beton juga memiliki
kelemahan yaitu kuat tarik rendah, konstruksinya berat dan untuk mendapatkan beton dengan
mutu yang baik diperlukan pengawasan tersendiri.
Untuk menahan gaya tarik yang terjadi pada beton maka beton diberi baja
tulangan di bagian tepi bawah. Dari sinilah muncul istilah beton bertulang. Beton bertulang
adalah beton yang mengandung batang tulangan dan direncanakan berdasarkan anggapan
bahwa kedua bahan tersebut bekerjasama dalam memikul gaya-gaya. Dalam hal ini tulangan
baja yang bekerja menahan gaya tarik pada penampang.
Beton bertulang memiliki berat sendiri yang besar. Hal ini kurang menguntungkan
untuk bangunan-bangunan dengan bentang yang panjang seperti jembatan karena dimensi
pondasi dan dimensi pondasinya. Dimensi balok dan pondasi yang besar ini akan
mempengaruhi biaya pekerjaan menjadi semakin mahal.
Bagian tekan
q
bagian tarik bagian retak
(a) Balok dengan beban q (b) balok melengkung
Sebagai pengganti beton bertulang terutama untuk bentang yang panjang telah
dikenal beton prategang. Beton prategang pertama sekali ditemukan pada tahun 1886 oleh
P.H. Jackson dari California, Amerika Serikat. Beton prategang yang dirancang saat itu
menggunakan baja dengan mutu yang rendah sehingga menghasilkan efek rangkak dan susut
pada beton yang dapat mengurangi kekuatan beton prategang. Meskipun sudah dipatenkan
namun penemuan ini masih dianggap gagal. Pada tahun 1888 ahli struktur dari Prancis
memecahkan masalah tersebut dengan cara yang sistematis menggunakan baja mutu tinggi
dan berhasil. Sejak saat itu beton prategang mulai dikenal dan digunakan dalam konstruksi.
Beton prategang erat kaitannya dengan beton pracetak (precast). Beton pracetak
(precast) adalah elemen atau komponen beton tanpa atau dengan tulangan yang dicetak terlebih dahulu sebelum dirakit menjadi bangunan (SNI 03-2847-2002). Masih menurut SNI
03-2847-2002, beton prategang adalah beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan
Beton bertulang (beton konvensional) maupun beton pracetak, prategang banyak
digunakan untuk struktur bangunan pelat lantai.
Pelat adalah struktur bidang (permukaan) yang lurus, (datar atau tidak
melengkung) yang tebalnya jauh lebih kecil dibanding dengan dimensinya yang lain. Pelat
biasanya memikul beban yang tegak lurus terhadap permukaannya.
Pelat dibagi menjadi dua bagian, yaitu :
1. Pelat satu arah (one way slab)
Pelat persegi panjang dapat dibedakan berdasarkan kondisi perletakannya dan
perbandingan panjang dengan lebar pelatnya (Ly/Lx), yaitu:
Pelat persegi panjang yang hanya dipikul di kedua tepi yang
berseberangan adalah pelat satu arah yang bertumpu ke arah tegak
lurus tepinya. Pelat ini sering disebut sebagai pelat silindris karena
pelat hanya melengkung pada satu arah.
Pelat persegi panjang yang disokong di keempat tepinya dan memiliki
perbandingan panjang (Ly) dengan lebar (Lx) lebih besar atau sama
dengan dua disebut pelat satu arah. Pelat ini bertumpu searah
bentangan yang terpendek.
B
L L
2. Pelat dua arah (two way slab)
Ketika pelat disokong di keempat tepinya dan perbandingan panjang (Ly)
dengan lebar (Lx) kurang dari dua maka pelat tersebut tergolong kepada pelat
dua arah.
Pelat persegi panjang dibedakan atas:
Flat slab : pelat yang tidak memiliki balok diantara kolom-kolomnya
namun memiliki drop panels atau pembesaran pada ujung kolom.
Flat plates atau pelat rata : pelat yang tidak memiliki balok-balok
maupun drop panels di antara kolom-kolomnya.
Pelat dua arah dengan kolom : yaitu pelat yang memiliki balok diantar
kolom-kolomnya. Jika baloknya lebar dan tipis maka dihubungkan
sebagai gabungan balok-balok.
Waffle slab : pelat yang memiliki rusuk-rusuk di arah bentang panjang
maupun bentang pendek pelat. Pelat jenis ini biasa digunakan untuk
konstruksi dengan bentang yang sangat panjang.
a. Pelat Konvensional
Pelat konvensional merupakan pelat beton bertulang
yang banyak digunakan sebagai pelat lantai maupun
pelat atap gedung, lantai jembatan maupun lantai
dermaga. Beban yang bekerja pada umumnya
diperhitungkan terhadapa gravitasi yaitu beban mati dan
beban hidup. Beban tersebut mengakibatkan momen lentur sehingga pelat direncanakan
terhadap beban lentur seperti pada kasus balok.
b. Pelat Precast Hollow Core Slab (HCS)
Hollow core slab adalah pelat pracetak,
bagian dari beton prategang dimana kabel
prategang ditarik terlebih dahulu kemudian
beton di cor. Adanya lubang pada pelat
membuat pelat menjadi semakin ringan namun tetap dapat memikul beban-beban yang
bekerja pada pelat. Hal ini membuat hollow core slab menjadi ekonomis sementara
lubang pada pelat ini dapat dimanfaatkan untuk menyembunyikan kabel listrik pada
bangunan.
Ada beberapa kelebihan lain penggunaan hollow core slab yaitu :
a. Mempercepat pekerjaan konstruksi karena perusahaan pembuat beton precast
akan mempersiapkan dan mensimulasikan pengerjaannya di lapangan
sehingga nantinya beton dapat dipasang dengan cepat.
b. Mengurangi penggunaan bekisting dan perancah
Precast hollow core slab dicetak di pabrik, para produsen harus menyediakan desain hollow core slab sesuai dengan beban hidup yang akan dipikul pelat ditambah
berat sendiri pelat. Beban hidup (live load) pelat yang bervariasi ini disesuaikan dengan
peruntukkan bangunan. Kapasitas beban yang dapat dipikul pelat akan berpengaruh pada
ketebalan pelat, jumlah kabel prestress yang dibutuhkan dan letak kabelnya.
II. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Bagaimana perencanaan dan desain pelat konvensional dan hollow core slab yang
aman terhadap momen dan lendutan akibat beban hidup yang bervariasi.
2. Bagaimana perbedaan harga struktur pelat lantai konvensional dengan hollow core
slab.
III. Tujuan
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Agar mahasiswa dapat mendisain dan merencanakan pelat lantai konvensional
maupun hollow core slab, satu arh maupun dua arah.
2. Untuk membandingkan efisiensi harga antara penggunaan pelat lantai konvensional
dengan hollow core slab.
3. Sebagai referensi bagi mahasiswa maupun pihak-pihak yang berkecimpung dalam
bidang Teknik Sipil seperti konsultan maupun kontraktor dalam mempertimbangkan
IV. Batasan Masalah
Karena keterbatasan penulis sebagai mahasiswa maka penulis membuat
batasan-batasan dalam tugas akhir ini sebagai berikut :
1. Beban yang diperhitungkan adalah mati dan beban hidup. Beban hidup
yang ditinjau bervariasi yaitu 125 kg/m2, 250kg/m2, 400kg/m2, dan
500kg/m2. Pemilihan beban hidup ini berdasarkan “Pedoman Perencanaan
Pembebanan Untuk Rumah Dan Gedung” dengan mengasumsikan pelat
lantai digunakan untuk rumah tinggal (125 kg/m2), sekolah (250kg/m2),
ruang olahraga (400kg/m2) dan panggung penonton (500kg/m2).
2. Desain hollow core slab jenis flexicor dengan lebar 100 centimeter dan
tanpa topping seperti gambar dibawah ini.
3. Penulis hanya membahas tentang pelat dan tidak membahas hubungannya
dengan balok. Balok dianggap sebagai tumpuan.
4. Pelat konvensional didesain dua arah dan pelat pracetak didesain satu arah.
5. Pelat ditinjau per segmen, artinya untuk pelat dua arah pelat dianggap tidak
menerus.
6. Untuk pelat konvensional menggunakan tumpuan jepit-jepit sementara
8. Perbandingan kedua pelat merupakan perbandingan tidak sejenis untuk
mendapatkan efisiensi dan efektifitas dari keduanya.
9. Mutu beton, mutu baja dan ketentuan-ketentuan lain dalam desain
ditentukan oleh penulis pada bab berikutnya.
V. Metode Penelitian
Metode penelitian penulis pada tugas akhir ini yaitu:
1. Study literature, menggunakan buku-buku, jurnal maupun bahan ajar (modul) yang
berkaitan dengan perencanaan dan perhitungan pelat lantai beton bertulang dan
pelat lantai pracetak pre-tensioned
2. Study bimbingan, yaitu mengadakan konsultasi dan bimbingan dengan dosen
