3. MODUL 3-16 lantai

MODUL

STRUKTUR BANGUNAN BERTINGKAT RENDAH DAN STRUKTUR BANGUNAN TINGGI (BANGUNAN GEDUNG 3 LANTAI – BANGUNAN GEDUNG 16 LANTAI)

Tujuan Isntruksional Umum

 Pemahaman secara umum tentang konstruksi bangunan gedung bertingkat. Dimulai dari bangunan gedung bertingkat rendah sampai bangunan gedung tinggi.

 Pemahaman terhadap struktur bangunan gedung bertingkat rendah samapi struktur bangunan gedung tinggi

 Pemahaman terhadap komponen-komponen struktur bangunan bertingkat

 Kemampuan membedakan antara bangunan bertingkat rendah dengan bangunan tinggi

 Kemampuan memahami kelengkapan bangunan bertingkat rendah dan bangunan bertingkat tinggi

 Kemampuan memahami utilitas bangunan bertingkat Tujuan Isntruksional Khusus

 Memahami dan mampu mengaplikasikan dalam disain struktur bangunan bertingkat sederhana samapi dengan struktur bangunan bertingkat tinggi

 Memiliki kemampuan untuk pengembangan struktur bangunan bertingkat rendah samapi struktur bangunan bertingkat tinggi dalam kasus-kasus fungsi bangunan yang beragam

 Memahami dan mampu mengaplikasikan dalam disain komponen-komponen struktur bangunan bertingkat rendah samapi dengan struktur bangunan bertingkat tinggi  Mampu merencanakan dan menggambar detail-detail struktur secara benar dan

mudah dipahami

 Mampu merencanakan kelegkapan bangunan tinggi

 Mampu merencanakan ruang-ruang utilitas dan sistem utilitas bangunan bertingkat rendah dan bangunan bertingkat tinggi

Metode Pembelajaran :

 Classical learning, mengenai teori-teori dasar struktur bangunan bertingkat rendah dan struktur bangunan bertingkat tinggi

 Teori-teori dasar tentang beban struktur bangunan bertingkat rendah dan beban struktur bangunan bertingkat tinggi

 Teori dasar material struktur bangunan bertingkat rendah dan material struktur bangunan bertingkat tinggi

bangunan bertingkat tinggi  Diskusi kelas

 Diskusi kelompok

 Diskusi tugas kelas dan tugas kelompok  Presentasi hasil tugas

 Latihan di kelas dan latihan di rumah  Praktikum pembuatan maket

 Uji maket terhadap beban struktur bangunan Tugas-tugas :

 Tugas diberikan pada setiap akhir materi  Tugas presentasi

 Tugas pembuatan maket Sistem Penilaian :

 Nilai mingguan, keaktifan dalam diskusi, presentasi dan pembuatan tugas

 Nilai tugas, kreativitas dan kemampuan pemahaman struktur bangunan bertingkat rendah dan struktur bangunan bertingkat tinggi

 Nilai UTS , soal dan presentasi tugas besar

 Nilai UAS, soal dan presentasi tugas besar dengan maket tugas besar MATERI :

1. Pengertian Struktur Bangunan (R. Sutrisno, 1983)

 Struktur adalah komponen penting dalam arsitektur

 Beban-beban yang dipikul oleh struktur, berat bahan dari elemen-elemen beserta strukturnya disalurkan oleh struktur atau kerangka bangunan ke kulit bumi

 Ada beban-beban lain diantaranya adalah beban angin, beban gempa, beban suhu, dan beban iklim lainnya

 Fungsi struktur adalah untuk melindungi ruang dalam bangunan terhadap iklim dan bahaya-bahaya yang ditimbulkan oleh alam

 Fungsi utamanya adalah menyalurkan semua beban sampai ke tanah

 Penentuan struktur yang kuat, ekonomis dan tepat akan menambah keindahan bangunan / keindahan arsitektur

 Pada bangunan yang sama dengan struktur yang berbeda akan menghasilkan keindahan arsitektur yang berbeda

 Horatio Greenough dalam buku : Form and Function mengemukakan hubungan erat antara bentuk, fungsi dan alam

 Dalam mempelajari prinsip-prinsip konstruksi hendaknya belajar dari alam  Bentuk-bentuk alam adalah struktur alami yang sudah teruji terhadap

beban-beban yang terjadi pada alam

 Prinsip Form and Function membawa dua ketentuan : 1) Bentuk akan berubah jika fungsinya berubah 2) Fungsi baru tidak mungkin diikuti bentuk lama

 Mies Van der Rohe menyatakan fungsi adalah seni. Ada kesatuan antara seni dan teknik

 Kesauan mewujudkan bentuk yang disebut : strukturform

 Bentuk arsitektur mnuntut kejelasan strukturnya (clearity of structure)

 Struktur bangunan sebagai penjelmaan ekspresi arsitektur akan menghasilkan kejelasan yang logis

3. Pengertian Bangunan Bertingkat dan Teknologi Bangunan Bangunan bertingakat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu :

1. Bangunan bertingkat rendah 2. Bangunan bertingkat tinggi

Beberapa pertimbanagn untuk bangunan tinggi :

Banguan tinggi perlu mendapat perhatian pada bebrapa hal, karena struktur bangunan tinggi dikatakan memiliki tantangan desain secara struktural dan geoteknis.

Pertimbangan terutama bila terletak di wilayah seismik atau tanah liat, yang memiliki faktor risiko geoteknis seperti tekanan tinggi atau tanah lumpur/tanah lembek.

Selain itu beberapa pertimbangan terhadap sistem pemadam kebakaran dan sistem utilitas bangunan lainnya, evakuasi, dan lain sebaganya.

4. Perbedaan bangunan bertingkat rendah dengan bangunan bertingkat tinggi :

Bangunan bertingkat rendah Bangunan bertingkat sedang dan tinggi

Jumlah lantai 3 – 4 lantai 5 lantai atau lebih (16 lantai) Fungsi bangunan rumah tinggal – bangunan umum

sederhana (rental office, sekolah / ruang kelas, pondokan / pondok pesantren)

Public building

Sistem transportasi vertial

tangga konvensional tangga mekanik (escalator, elevator, ban berjalan, dll)

Bangunan bertingkat rendah Bangunan bertingkat sedang dan tinggi

Pondasi batu kali / trapesium dan atau foot plate

foot plate, sumuran, tiang pancang, boor pile

Kolom material : beton bertulang dimensi kolom = > balok lantai

material : beton bertulang, baja

Struktur utama kolom dan balok kolom, balok, dinding

pendukung/shear wall, core, sistem plat lantai, trussed Sistem struktur konvensional konvensional, high tech Bentang sruktur

utama

3-5 meter minimal 7meter

Balok lantai dan plat lantai

30 – 50 cm

bahan kayu : dimensi balok = 1/12 x bentang

bahan beton bertulang : dim balok = 1/15 -1/20 x bentang

Bahan baja : dim balok = 1/20 – 1/24 x bentang

40 – 100 cm

bahan beton bertulang : dim balok = 1/15 -1/20 x bentang Bahan baja : dim balok = 1/20 – 1/24 x bentang

Balok anak Balok anak = ¾ x balok induk Balok anak lebih berfungsi sebagai pendukung beban dinding lantai berikutnya

Balok anak sebagai pembagi grid sruktur, dengan patokan perhitungan luas plat lantai = 12 m2

Rangka atap atap tradisional struktur rangka, struktur lipatan, cangkang, dll Beban bangunan terutama beban gravitasi (beban

mati, beban hidup, beban angin, beban gempa)

terutama beban angin

(beban mati, gravitasi, beban hidup, beban angin, beban gempa, beban suhu)

Utilitas bangunan spasial sistemik, membutuhkan

ruang utilitas tertentu (shaft secara vertikal, ruang ducting/plumbing secara horizontal)

Dilatasi struktur untuk bentuk massa yang panjang, betuk “L”, bentuk ”U”

Dilatasi struktur lebih banyak dipertimbangkan sebagai

Bangunan bertingkat rendah Bangunan bertingkat sedang dan tinggi

pembagian zona

Bahan bangunan in situ fabrikasi (dengan sistem

moduler standart) Sumber : Wolfgang Schueler

5. Sistem Struktur Bangunan

STRUKTUR BANGUNAN 3 LANTAI STRUKTUR BANGUNAN TINGGI  struktur rangka kaku

 komponenstruktur linier (kolom dan balok)

 Sistem struktur lebih variatif  Komponen struktur linier, bidang

dan spasial (kolom, balok, shear wall, core)

Struktur Rangka

Struktur kerangka atau skeleton terdiri atas komposisi dari kolomkolom dan balok-balok. Kolom sebagai unsur vertikal berfungsi sebagai penyalur beban dan gaya menuju tanah, sedangkan balok adalah unsur horisontal yang berfungsi sebagai pemegang dan media pembagian beban dan gaya ke kolom. Kedua unsur ini harus tahan terhadap tekuk dan lentur.

Gambar : Bangunan dengan struktur rangka

Sumber : Macdonald, 2002

Struktur rangka

Gambar : Elemen dasar pembentuk sistem rangka ruang Sumber : Schodek, 1999

Elemen dasar pembentuk struktur rangka ini adalah:

STRUKTUR BANGUNAN 3 LANTAI STRUKTUR BANGUNAN TINGGI sistem lantai, dinding, dan komponen lain untuk

melengkapi kebutuhan bangunan untuk pembentuk ruang. Sistem dan komponen tersebut diletakkan pada kedua elemen rangka bangunan, dan tidak berfungsi struktural.

− Rangka batang bidang

− Piramid dengan dasar segiempat membentuk oktahedron

− Piramid dengan dasar segitiga membentuk tetrahedron

Gambar : Tipikal struktur gedung berlantai banyak

Sumber : Schodek, 1999

Teknik Sambungan

Sistem Struktur Bangunan Tinggi

Sistem Pondasi :

 Batu kali (untuk pondasi menerus)  Foot plate (untuk pondasi titik pada

kolom-kolom utama)

 Pondasi straus dan boor pile (untuk pondasi titik pada kolom-kolom utama)

Sistem Pondasi :

 Pondasi sumuran, dengan pertimbangan posisi tanah keras  Pondasi tiang pancang

 Pondasi caison  Pondasi cakar ayam  Pondasi boor pile dalam

STRUKTUR BANGUNAN 3 LANTAI STRUKTUR BANGUNAN TINGGI Sistem Struktur Vertikal :

 Kolom struktural

 Kolom non struktural (kolom praktis)  Dinding non bearing wall

 Sistem dilatasi kolom

Sistem Struktur Vertikal:  Kolom struktural

 (sedikit) kolom non struktural  Dinding struktural (bearing wall )/

shearwall  Core

 Sistem staggered/Perkuatan vertikal

 Sistem dilatasi kolom  Kolom V, kolom A, kolom Y,

kolom garpu

 Lantai bebas kolom di lantai bawah, untuk open space, ruang parkir, taman kota, ruang kota. Sistem Balok Lantai :

 Sususnan balok mengikuti grid kolom struktur

Sistem Balok Lantai :

 Susunan terpola (grid, wafel)  Ditumpu oleh struktur vertikal

(kolom, shear wall, Core)

 Bisa lebih kreatif, menyesuaikan dennah struktur vertikal

 Sistem perkuatan horizontal  Balok Alih, sebagai peralihan

beban dengan jumlah kolom banyak ke kolom minimalis di bagian bawah

Sistem Rangka Atap :

 Lebih banyak menggunakan konstruksi kuda-kuda

Sistem Rangka Atap :

 Lebih banyak pilihan, terutama untuk atap bentang lebarnya  Rangka bidang, rangka ruang,

folded plate, dome, cangkang, membran, dan variasinya

Contoh struktur bangunan 3 lantai

Contoh sistem struktur bangunan tinggi (5 lantai – 16 lantai)

Menggunakan sistem sruktur shear wall (membentuk core ) dan kolom

Daftar Referensi

Anis Rosyidah, Rinawati, Dimas W. & M. Amitabh, Perkuatan Struktur pada Bangunan Rumah Tinggal 3 Lanta, Jurnal POLI TEKNOLOGI VOL.9 NO.1, JANUARI 2010 Arif, Kurnia., Abdillah Rony., 2011, Membangun Rumah, Kanaya Press, Jakarta Idham, Noor Cholis., 2014, Prinsip-prinsip Disain Arsitektur Tahan Gempa, ANDI,

Yogyakarta

R. Sutrisno, 1981, Struktur Bangunan Pada Arsitektur Modern, .... Schodeck, Daniel., 1980, Struktur,