desain platform untuk konstruksi bangunan apung

(1)

(2)

Dr. Henny Pratiwi Adi, ST., MT.

Prof. Dr. Ir. S. Imam Wahyudi, DEA

(3)

Judul:

Desain Platform untuk Konstruksi Bangunan Apung

Penulis:

Dr. Henny Pratiwi Adi, ST, MT.

Prof. Dr. Ir. S. Imam Wahyudi, DEA

Penyunting:

Tim UNISSULA PRESS Desain sampul dan tata letak:

Dwi Riyadi Hartono Dimensi:

23 x 15,5 Cm

Jumlah halaman:

120

ISBN: 978-623-7097-88-4 Cetakan Pertama:

20 Januari 2021

Hak cipta dilindungi undang-undang Dilarang mengutip atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini tanpa izin tertulis dari Penerbit.

Penerbit:

UNISSULA PRESS

Universitas Islam Sultan Agung

Jl. Raya kaligawe KM. 4 Semarang (50112) Jawa Tengah Indonesia

Telp (024)6583584

(4)

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan taufik, rahmat serta hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan buku yang berjudul DESAIN PLATFOM UNTUK KONSTRUKSI BANGUNAN APUNG. Buku ini merupakan salah satu luaran dari Penelitian Dasar Unggulan Perguruan Tinggi (PDUPT) yang didanai oleh Kemenristek-BRIN Tahun 2019-2021 dengan judul

“Pengembangan Model dan Implementasi Rumah Apung (Floating House) dengan Platform Berbahan Adaptif untuk Hunian pada Kawasan Terdampak Kenaikan Muka Air Laut”.

Buku ini diharapkan mampu memberikan pengetahuan bagi mahasiswa dan khalayak umum untuk mengetahui tentang material/bahan yang dapat dimanfaatkan sebagai platform bangunan apung. Pada buku ini akan dibahas bahan platform bangunan apung yang meliputi drum plastik, bambu, pipa Polivynil Carbonate (PVC) dan styrofoam. Pembahasan dalam buku ini bertujuan untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan bahan, pembebanan, gaya apung dan kestabilan dari material drum plastik, bambu, pipa PVC dan styrofoam bila digunakan sebagai platform

(5)

styrofoam. Pengujian prototipe yang dilakukan meliputi kestabilan bahan, gaya apung dan kapasitas beban

Ucapan terima kasih Penyusun sampaikan kepada Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM) – Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, yang telah mendanai penelitian dan penyusunan buku ini. Penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM) UNISSULA serta kepada semua pihak yang telah membantu kelancaran dalam penyusunan dan penyelesaian buku ini.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Semarang, 20 Januari 2021 Penyusun

.

(6)

DAFTAR ISI

PRAKATA ... iii

DAFTAR ISI ... v

BAB 1 || PENDAHULUAN ... 1

1.1. Banjir di Kawasan Pesisir ... 1

1.2. Alternatif Hunian di Kawasan Pesisir ... 2

BAB 2 || STRUKTUR APUNG ... 7

2.1. Pengertian Struktur Apung ... 7

2.2. Model Bangunan Apung di Berbagai Negara ... 9

2.2.1. Watervilla Kortenhoef ... 10

2.2.2. Rumah Terapung British Columbia ... 10

2.2.3. Rumah Terapung Tepi Danau ... 11

2.2.4. Muskoka Boat House ... 12

2.2.5. Rumah Terapung di Ontario ... 13

2.2.6. The Lake Union Floating Home ... 14

2.2.7. Rumah Apung di Sungai Amstel... 15

2.2.8. Rumah Terapung Kaca dan Kayu ... 16

2.2.9. Rumah Terapung Kayu Modern Fennel House Desain ... 17

2.2.10. Exbury Egg... 18

2.2.11. Rumah Apung di Nigeria ... 19

BAB 3 || PLATFORM BANGUNAN APUNG ... 21

(7)

3.1.3. Banguna Apung dengan Platform Pipa PVC ... 23

3.1.4. Bangunan Apung dengan Platform Styrofoam ... 24

3.2. Struktur Bangunan Apung ... 25

3.3. Struktur Pondasi (Platform) ... 26

3.3.1. Material Platform dari Drum Plastik ... 27

3.3.2. Material Platform dari Bambu ... 28

3.3.3. Material Platform dari Pipa PVC ... 32

3.3.4. Material Platform dari Styrofoam ... 37

3.4. Struktur Sloof... 41

3.5. Struktur Kolom ... 42

3.6. Struktur Balok (Ringbalok) ... 42

3.7. Struktur Dinding ... 43

3.8. Struktur Kuda-Kuda Baja Ringan ... 43

3.9. Struktur Atap ... 45

3.10. Sistem Sambungan ... 45

3.10.1. Sambungan Antara Sloof dan Pondasi Apung ... 45

3.10.2. Sambungan Sloof dan Kolom ... 46

3.10.3. Sambungan Antara Kolom dan Ringbalok ... 47

3.10.4. Sambungan dinding ... 48

3.10.5. Sambungan pada rangka kuda-kuda ... 48

BAB 4 || GAYA APUNG DAN KESTABILAN PLATFORM ... 49

4.1. Menentukan Gaya Apung dengan Prinsip Archimedes ... 49

4.1.1. Menentukan Berat Material (G) ... 49 4.1.2. Menentukan Besaran Gaya Keatas (Fa) Pada Pondasi

(8)

BAB 5 || DESAIN DAN PERHITUNGAN STRUKTUR RUMAH

APUNG ... 53

5.1. Desain Rumah Apung ... 53

5.2. Struktur Atas dan Bawah ... 56

5.2.1. Data Struktur Atas ... 56

5.2.2. Data Struktur Bawah ... 59

5.3. Pembebanan Struktur ... 60

5.3.1. Pembebanan ... 61

5.3.2 Pembebanan pada Struktur Bawah ... 66

5.3.3. Total Berat Struktur (G) ... 67

5.4. Gaya Apung pada Struktur ... 67

5.4.1. Analisis Perhitungan Platform Apung dengan Material Drum Plastik ... 68

5.4.2. Analisis Perhitungan Platform Apung dengan Material Bambu ... 72

5.4.3. Analisis Perhitungan Platform Apung dengan Material Styrofoam ... 75

BAB 6 || PENGUJIAN PROTOTIPE PLATFORM APUNG ... 79

6.1. Data Prototipe Platform ... 79

6.2. Pembebanan dan Kestabilan Prototipe Platform Apung .... 83

6.2.1. Pembebanan ... 83

6.2.2. Kontrol Kestabilan ... 85

6.2.3. Stabilitas Platform Apung ... 88

6.3. Proses Pembuatan Prototipe Platform Apung ... 90

6.4. Pengujian Gaya Apung dan Kapasitas Beban ... 91

(9)

GLOSARIUM ... 109

(10)

BAB 1 || PENDAHULUAN

1.1.Banjir di Kawasan Pesisir

Indonesia merupakan negara yang memiliki luas wilayah perairan 70 % dari total luas wilayah Indonesia. Di berbagai negara, wilayah pesisir merupakan wilayah yang lebih cepat berkembang, baik dalam tingkat perekonomian maupun tingkat populasinya [1] .Eccles et al [2] menyebutkan hampir separuh dari kota-kota besar dunia berada dalam jarak 50 kilometer dari daerah pesisir, dan kepadatan populasi di daerah ini dapat mencapai 2,6 kali lebih padat dari seluruh pulau tersebut. Masyarakat pesisir sudah beradaptasi terhadap berbagai perubahan yang terjadi di wilayah pesisir sepanjang masa berkembangnya komunitas tersebut, namun perubahan iklim akan menyebabkan perubahan yang berbeda baik terhadap dinamika pesisir maupun terhadap perubahan muka laut yang dramatis [3]. Pengembangan wilayah pemukiman di kawasan pesisir merupakan bagian hal yang paling penting di dalam menopang pembangunan yang berkelanjutan dan meningkatkan kesejahteraan bangsa Indonesia serta masyarakat pesisir pada khususnya. Kawasan pesisir memiliki potensi yang besar dan merupakan faktor penting yang dapat meningkatkan

(11)

Kawasan pesisir selama ini dianggap sebagai kawasan basis perekonomian, namun kawasan pesisir juga menghadapi berbagai masalah akibat perubahan iklim [5]. Wilayah pesisir merupakan wilayah yang banyak mengalami kerusakan akibat dampak dari perubahan iklim, seperti badai siklon (topan dan badai) termasuk didalamnya badai gelombang laut, dan meningkatnya air pasang laut yang tidak normal (misalnya pasang air laut yang akhir-akhir ini sering terjadi di wilayah pesisir Indonesia) [6] . Bertambahnya garis pantai yang bergeser ke daratan mengakibatkan gelombang pasang air laut akan naik ke daratan, merusak sarana dan prasarana kawasan pantai serta menggenangi bangunan yang berada di atasnya [7]. Dampak yang ditimbulkan akan mengganggu kegiatan aktivitas penduduk, bangunan menjadi rusak, menjadikan permukiman serta infrastruktur menjadi lebih buruk, hal tersebut menjadikan kerugian tersendiri bagi pemerintah dan penduduk yang terkena dampak kenaikan air laut pasang [8].

1.2. Alternatif Hunian di Kawasan Pesisir

Kebutuhan infrastruktur bangunan di wilayah pesisir yang semakin meningkat, membutuhkan suatu inovasi bangunan yang mampu beradaptasi terhadap banjir. Salah satu solusi untuk memecahkan masalah ini adalah dengan penggunaan bangunan apung (floating building). Masyarakat yang tinggal di kawasan

(12)

inovasi yang dapat diaplikasikan pada daerah yang memiliki garis pantai panjang atau memiliki banyak danau. Bangunan apung ini cocok untuk dikembangkan untuk bangunan rumah tinggal serta meningkatkan pariwisata di daerah tersebut [10]. Struktur apung merupakan bangunan yang dibangun diatas permukaan air dengan memanfaatkan platform apung sebagai pengganti pondasi sehingga mampu menahan bangunan diatasnya. Jenis pondasi apung dipilih berdasarkan beberapa hal, diantaranya adalah faktor lingkungan tempat didirikannya suatu bangunan. Bangunan apung (floating building) merupakan konstruksi bangunan dimana bangunan tersebut didirikan diatas air dan mengapung, daya apung tersebut didapatkan dengan pemakaian sistem pondasi apung, sehingga system pondasi tersebut mampu menahan konstruksi yang ada di atasnya dan dapat mengalami pergerakan naik turun sesuai ketinggian (level) muka air [11].

Pondasi merupakan bagian dari konstruksi bangunan yang berfungsi sebagai tempat untuk menyalurkan beban dari struktur atas ke tanah dasar yang cukup kuat untuk menahannya tanpa terjadinya differential settlement pada sistem strukturnya [12].

Platform apung adalah material pengganti struktur pondasi yang digunakan sebagai media untuk menopang bangunan yang mengapung di atas air. Digunakannya platform adalah untuk mengantisipasi pasang surut air laut, sehingga posisi bangunan

(13)

apung dinyatakan stabil saat titik matesentrisnya berada diatas titik pusat grafvtasi platform tersebut [13]. Sehingga konsep mendirikan bangunan tanpa dilakukannya reklamasi atau lingkungan tersebut dapat direalisasikan dengan bangunan apung (floating building). Bangunan apung ini dapat diaplikasikan pada pembangunan rumah tinggal, restoran, resort dan berbagai macam fungsi bangunan lainnya.

Dalam dunia konstruksi, material yang sering dipakai untuk konstruksi apung adalah HDPE (High Density Polietilen), bambu, pipa Polyvinyl Carbonate (PVC), drum plastik serta tabung/balok baja. Untuk material yang dapat digunakan dalam konstruksi apung adalah material yang tahan terhadap air, tidak karat, tidak mudah rusak, serta memiliki gaya apung tinggi sehingga dapat menahan beban dan aktivitas diatasnya [14].

Dalam penentuan material pondasi bangunan apung harus mempertimbangkan kondisi lingkungan tempat didirikannya bangunan, hal tersebut dilakukan untuk mempermudah dalam mendapatkan material banguan. Selain material, keawetan terhadap perubahan lingkungan juga harus diperhitungkan dalam pemilihan material pondasi. Di Indonesia bahan yang sering digunakan sebagai material rakit bangunan apung adalah kayu dan bambu [12]. Namun dewasa ini material styrofoam juga mulai dikembangkan sebagai material struktur apung karena daya apung

(14)

yang selalu tergenang banjir. Inovasi dalam perencanaan bangunan apung sangat dibutuhkan untuk membuat desain bangunan dengan bahan yang mudah didapat serta mudah diperbaiki. Selain itu juga bangunan harus terjangkau dari sisi biaya sehingga bisa dilaksanakan di negara-negara berkembang [15].

(15)

“Struktur apung (floating structures) adalah salah satu inovasi yang dapat diaplikasikan pada daerah yang

memiliki garis

pantai panjang atau memiliki banyak danau.”

“Bangunan apung cocok untuk

dikembangkan untuk bangunan rumah tinggal serta meningkatkan

pariwisata di daerah

tersebut.”

(16)

BAB 2 || STRUKTUR APUNG

2.1.Pengertian Struktur Apung

Bangunan apung adalah bangunan yang menggunakan struktur apung atau pondasi apung sebagai tumpuannya untuk dapat mengapung di atas air. Konsep struktur terapung atau yang sering disebut „Floating Structure‟ yang digunakan sebagai pengganti tanah dalam pembangunan sebuah bangunan, karena strukturnya mampu mengapung diatas air [16]. Dalam konsep struktur terapung ini, secara umum terdapat perbedaan yang sangat mendasar dibandingkan proses pembangunan struktur bangunan di darat. Struktur bangunan darat, proses pembangunannya sejak tahap awal hingga akhir dlakukan di tempat yang sama. Sebaliknya, struktur terapung, apapun jenisnya dibangun atau difabrikasi di tempat yang berbeda dengan di tempat instalasinya (knock-down). Perbedaan kondisi inilah yang menyebabkan perbedaan proses pembangunan dan teknologi yang diperlukan dalam aplikasinya [17].

Menurut Cahya, 2017 [18] struktur apung merupakan konsep struktur sebagai pengganti tanah dalam pembangunan suatu bangunan konstruksi, selain menjadi alternatif prearrangement wilayah disamping reklamasi, karena strukturnya mampu

(17)

adanya rasa cemas akan tenggelam [19]. Sedangkan menurut Watanabe, 2004 [20] struktur apung adalah inovasi yang dikembangkan untuk menghadapi persoalan terbatasnya lahan dan banjir. Struktur apung merupakan salah satu jenis konstruksi yang dirancang dengan sistem terapung sehingga tidak berhubungan langsung dengan dasar perairan sehingga konstruksi tersebut dapat dikategorikan sebagai konstruksi tahan gempa. Prinsip dasar yang dipakai untuk melakukan analisa terhadap konstruksi apung adalah struktur terapung (floating structure) yaitu merupakan suatu struktur yang fleksibel dan elastis [21].

Teknologi terapung menjadikan pemecah masalah akan dampak dari reklamasi pantai, para peneliti melakukan pendekatan hijau atau ramah lingkungan agar tidak merusak ekosistem di bawah air. Dalam penentuan desain struktur apung harus menentukan gaya-gaya yang ada diperairan seperti gelombang, arus, serta angin karena gaya-gaya tersebut menyebabkan struktur apung menjadi tidak stabil. Secara umum konsep struktur terapung memiliki perbedaan jika dibandingkan dengan struktur bangunan didarat didalam proses pembangunannya. Hal tersebut yang membedakan metode kerja, penggunaan teknologi dalam proses pembangunannya [22].

Struktur bangunan harus memiliki desain perencanaan yang

(18)

disusun sedemikian rupa sehingga mengjadi satu kesatuan bangunan yang dapat difungsikan sebagai rumah apung [11].

Elemen struktur adalah elemen yang memiliki fungsi sebagai pendukung keberadaan elemen-elemen non struktural.

Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa konstruksi apung merupakan struktur bangunan dengan konstruksi yang bertumpu pada platform apung dengan mengandalkan daya apung platform sebagai struktur yang menahan beban di atasnya. Dalam hal konstruksi apung peran platform (panggung) menjadi utama, material yang digunakan harus memiliki daya apung yang tinggi sehingga daya apung tersebut dapat menopang struktur yang dibangunan di atasnya. Dimensi platform harus ditentukan berdasarkan beban yang nantinya akan ditanggung oleh platform tersebut [10].

2.2. Model Bangunan Apung di Berbagai Negara

Di beberapa negara maju rumah apung menjadi salah satu inovasi di dunia teknik sipil maupun arsitekur. Perkembangannya sangat pesat menjadikan salah satu inovasi yang baru meskipun baru berupa konsep da nada yang sudah direalisaskan. Inovsi rumah apung ini pada umumnya di bangun di daerah perairan [23]. Berikut adalah beberapa konsep atau desain dari rumah

(19)

2.2.1. Watervilla Kortenhoef

Watervilla Kortenhoef merupakan rumah yang memiliki desain akuatik modern dengan desain rumah seperti pada umumnya, tetapi rumah ini dapat berdiri di atas permukaan air atau dapat mengapung yang memiliki teras rooftop yang luas dan dapat menikmati indahnya sinar matahari yang terbenam.

Gambar. 2.1. Rumah Apung Watervilla Kortenhoef

(Sumber : www.tentik.com)

2.2.2. Rumah Terapung British Columbia

Rumah terapung British Columbia berada di tepian danau Powell, Columbia yang memiliki desain masih tradisional dan memiliki struktur bangunan yang sangat sederhana namun rumit, meskipun terlihat sederhana tetapi rumah apung ini memiliki

(20)

Gambar 2.2. Gambar Rumah Apung British Columbia

(Sumber: www.tentik.com)

2.2.3. Rumah Terapung Tepi Danau

Rumah terapung tepi danau, merupakan hasil karya dari arsitek asal Jerman Steeltec 37, rumah apung ini terinspirasi dari siluet perahu layar, rumah ini memiliki sentuhan interior yang sangat modern dan sangat memanjakan mata, kita dapat menikmati keindahan lautan secara nyata, dan kita juga bisa santai dan rebahan sembari menikmati cahaya bintang-bintang yang bertaburan di angkasa saat malam hari tiba.

(21)

Gambar. 2.3. Rumah Apung Tepi Danau

2.2.4. Muskoka Boat House

Rumah apung muskoka house barada di tepi Danau Muskoka, Ontorio, Kanada, rumah apung ini merupakan rancangan dari Cristopher Simmonds. Rumah apung ini sebagian besar materialnya tersusun dari kayu, bagian dari rumah apung ini berupa garasi yang dapat memarkirkan mobil dan sepeda motor, dan dalam rumah apung ini juga ada ruangan khusus untuk menempatkan perahu dan boat.

(22)

Gambar. 2.4.Rumah Apung Muskoka Boathouse

2.2.5. Rumah Terapung di Ontario

Rumah terapung di Ontario Kanada ini memiliki desain minimalis, dirancang oleh MOS Architects denagan desain rumah apung bertingkat dua lantai yang selesai di bangun pada tahun 2005, rumah apung ini juga terhubung dengan jembatan yang menuju daratan.

(23)

Gambar 2.5. Rumah Apung di Ontario Kanada

2.2.6. The Lake Union Floating Home

The Lake Union Floating Home merupakan rancangan dari arsitek Vandeventer dan Carlander yang memiliki tampilan sangat modern dan bertingkat, di bagian bawah terdapat ruang tamu yang sangat keren dan bagus sebagai tempat ngobrol yang langsung menghadap ke danau, rumah ini sagat cocok bagi mereka yang menyukai nuansa alam, rumah ini juga dilengkapi dengan jendela – jendela yang lebar dari bahan kaca, kita juga langsung dapat berenang di danau karena memang rumah apung ini berada di tepian danau.

(24)

Gambar. 2.6. Rumah Apung The Lake Union Floating Home

(Sumber: http://www.tentik.com)

2.2.7. Rumah Apung di Sungai Amstel

Rumah terapung ini merupakan karya lebih dari 31 Arsitektur, yang berada di sungai Amstel, Amsterdam, Belanda.

Desain rumah apung ini mengahadap langsung ke perairan tidak menghadap ke tepi jalan, yang memiliki tinggi sepanjang tiga meter.

(25)

Gambar. 2.7. Rumah Apung di Sungai Amstel

2.2.8. Rumah Terapung Kaca dan Kayu

Rumah terapung kaca dan kayu ini merupakan karya dari Dymitr Malcew, rumah apung ini terletak di tengah-tengah perairan yang mirip dengan bungalow yang memiliki desain interior yang sangat mewah dan berkelas layaknya hotel. Rumah apung ini dibangun dengan benggunakan bahan baku dari kayu dan kaca, sehingga bemiliki berat yang ringan dan dapat mengapung, rumah ini juga cocok bagi mereka yang suka dengan sunrise dan sunset.

(26)

Gambar. 2.8. Rumah Apung Kaca dan kayu

2.2.9. Rumah Terapung Kayu Modern Fennel House Desain Rumah apung ini merupakan karya dari arsitek Robert Harvey Oshatz, terbuat dari bahan material kayu dan kaca yang mencipkakan kesan alami dan sejuk. Rumah ini juga berbentuk unik dengan sentuhan lengkungan dan memiliki sisi-sisi yang berupa kaca, sehingga penghuni yang ada didalam rumah juga dapat menikmati desiran aliran sungai. Desain interiornya juga tak kalah menarik, di dalamnya terdapat sebuah ruang tamu yang sangat asyik dan nyaman untuk berkumpul bersama, dan juga kamar tidur yang dilengkapi dengan kasur yang sangat empuk dan nyaman.

(27)

Gambar. 2.9. Rumah Apung Rumah Terapung Kayu Modern Fennel House Design

2.2.10. Exbury Egg

Rumah terapung Exbury Egg merupakan karya dari Stephen Turner, rumah terapung ini juga berfungsi sebagai studio yang sangat inofatif, desain yang sangat berbeda ditunjukkan oleh desain rumah apung ini yang menyerupai telur yang tidak seperti rumah apung lainnya yang memiliki atap dan beralaskan seperti perahu, rumah apung ini dilengkapi dengan mesin boat, jadi rumah apung ini dapat berpindah-pindah tempat sesuai dengan yang diinginkan dah juga dilengkapi dengan tambatan yang bisa ditambatkan di tepian sungai.

(28)

Gambar. 2.10 Rumah Apung Exbury Egg

(Sumber: http://www.tentik.com)

2.2.11. Rumah Apung di Nigeria

Desain rumah apung di negara Nigeria ini di bangun dan di rancang secara rapi dan teratur di atas perairan laut Nigeria.

Rumah terapung ini sangatlah membantu para penduduk nigeria yang di antara meraka hidup dalam kemiskinan.

(29)

“Bangunan apung adalah bangunan yang menggunakan struktur apung atau pondasi apung

sebagai

tumpuannya untuk

dapat mengapung

di atas air.”

(30)

BAB 3 || PLATFORM BANGUNAN APUNG

3.1. Bangunan Apung Berdasar Jenis Material Platform

Dalam dunia desain arsitek dan ilmu Sipil ada beberapa jenis bangunan apung yang telah diaplikasikan dan dikembangkan di beberapa negara berdasarkan jenis pondasi, bentuk dan fungsi bangunannya. Di antaranya adalah sebagai berikut.

3.1.1. Bangunan Apung dengan Platform Drum Plastik

Bangunan apung dengan pondasi drum plastik merupakan bangunan apung yang didesain dengan menggunakan drum plastik sebagai pondasi strukturnya yang berfungsi untuk menampung dan mengapungkan bangunan yang ada di atasnya, drum plastik bisa mengapung karena di dalamnya terdapat hambatan udara yang menekan beban di antara dua lempeng yang berbeda. Drum plastik adalah alat apung yang elastis lebih murah dan lebih mudah dalam pemasanganya, yaitu dengan cara disambung menggunakan baut ke balok–balok kayu [22] . Semua drum plastik di apit dengan kayu balok agar semua drum plastik itu tetap bersatu dan rapat seperti Gambar 3.1. di bawah ini:

(31)

Gambar. 3.1 Bangunan Apung dengan Platform Drum Plastik

(Sumber: https://travel.detik.com)

3.1.2. Bangunan Apung dengan Platform Bambu

Penggunaan material pada bangunan terapung di nusantara sangat dipengaruhi oleh ketersediaan material di sekitar lokasi pemukiman. Material kayu dan bambu merupakan material utama yang sering dijumpai dan digunakan sebagai material bangunan pada bangunan apung. Kayu biasanya digunakan sebagai material pondasi dan material pembentuk badan rumah, sedangkan bambu lebih banyak digunakan sebagai material pondasi dengan metode konstruksi tertentu sehingga pondasi pada rumah terapung juga berfungsi sebagai rakit [14]. Hal inilah yang menyebabkan rumah terapung dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat yang lain seperti pada Gambar 3.2 di bawah ini.

(32)

Gambar. 3.2 Bangunan Apung dengan Platform Bambu (Sumber: https://travel.detik.com)

3.1.3. Banguna Apung dengan Platform Pipa PVC

Bangunan apung dengan platform pipa PVC merupakan bangunan apung yang didesain dengan menggunakan pipa PVC sebagai pondasi strukturnya dengan cara disambung menggunakan angkur dan baut ke balok–balok kayu (sloof), sehingga menjadi satu kesatuan struktur (platform [11]. Pipa PVC merupakan material plastik yang memiliki rongga udara di dalamnya sehingga dapat mengapung di atas air seperti pada Gambar 3.3 di bawah ini.

(33)

Gambar 3.3 Bangunan Apung dengan Platform Pipa PVC

(Sumber: Karyadi K, et al., 2010)

3.1.4. Bangunan Apung dengan Platform Styrofoam

Bangunan apung dengan platform styrofoam merupakan desain bangunan apung yang menggunakan Styrofoam sebagai pondasi strukturnya, yaitu dengan cara diikat menggunakan angkur dan baut ke balok-balok kayu, sehingga menjadi struktur pondasi apung yang sangat kuat dan dapat mengapung dengan baik [17]. Styrofoam adalah material gabus yang memiliki berat jenis lebih kecil dari berat jenis air sehingga dapat mengapung dengan baik di atas permukaan air, seperti pada Gambar 3.4 di bawah ini:

(34)

Gambar 3.4 Rumah Apung dengan Platform Styrofoam

(Sumber: Karyadi K, et al., 2010)

3.2. Struktur Bangunan Apung

Struktur bangunan apung adalah beberapa komponen bangunan yang disusun menjadi satu kesatuan struktur yang terdiri dari pondasi (platform), sloof, kolom, dinding ringbalok, kuda-kuda dan atap. Pada dasarnya, setiap elemen struktur berfungsi untuk mendukung keberadaan elemen nonstruktur seperti material pelengkapan rumah ( lemari, meja, kursi dan sebagainya).

Berdasarkan pembahasan di atas, pada umumnya struktur bangunan memiliki bagian komponen yang sama, pada penelitian ini penulis memfokuskan pembahasan struktur pada struktur rumah

(35)

Adapun struktur rumah apung dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu, Struktur bawah (Substruktur) terdiri dari pondasi (platform) dan sloof, serta Struktur atas (Uperstruktur) terdiri dari komponen kolom, balok, dinding, rangka kuda-kuda dan atap [24].

3.3. Struktur Pondasi (Platform)

Struktur pondasi (platform) merupakan struktur bawah yang berfungsi untuk menahan seluruh berat bangunan yang ada di atas pondasi tersebut. Berbeda dengan rumah yang di bangun di daratan, ada beberapa jenis material yang bisa digunakan untuk pondasi rumah apung, yaitu plat beton berongga yang kedap air, bambu, pipa PVC, drum plastik, tabung/balok plat baja, dan beberapa jenis material lainnya. Untuk jenis material yang bisa digunakan sebagai pondasi rumah apung ada beberapa persyaratan, antara lain tahan terhadap air asin, tidak karat, awet, tidak mudah rusak, mudah di dapat, dan gaya apungnya sanggup menahan beban bangunan serta beragam aktivitas di dalam bangunan tersebut.

Beragamnya jenis material untuk pondasi rumah apung, tentu saja harus dipertimbangan secara matang sebelum memilih dan sesuaikan pondasi tersebut dengan kondisi lingkungan di sekitar.

Selain itu, pastikan pondasi tersebut memiliki ketahanan yang cukup mumpuni dalam jangka waktu lama serta terhadap

(36)

styrofoam yang disesuaikan dengan dimensi bangunan yang akan dibuat. Semakin besar bangunan yang akan dibuat maka semakin besar diameter atau jumlah pondasi yang dibutuhkan. Selanjutnya dilakukan analisis material yang kuat dan tahan (secara struktur) dan ekonomis.

3.3.1. Material Platform dari Drum Plastik

Pondasi pada desain rumah apung merupakan struktur yang berada di bawah rumah apung yang berfungsi untuk menahan total beban bangunan rumah apung yang berfungsi untuk mengapungkan rumah apung, material pondasi rumah apung ini merupakan material dari drum plasik yang memiliki daya apung yang baik, ringan dan mudah di dapatkan, karena banyak tersedia di sekitar kita.

Gambar 3.5 Drum Plastik

(37)

3.3.2. Material Platform dari Bambu

Bambu merupakan jenis tanaman rumput yang memiliki rongga dan ruas di setiap batangnya. Bambu merupakan jenis tanaman dengan pertumbuhan paling cepat karena memiliki sistem rhizome-dependen unik, dalam sehari bambu dapat tumbuh sepanjang 60 cm. Bambu sudah sejak lama dimanfaatkan sebagai bahan bangunan seperti yang ada di Indonesia. Selain itu banyak diteliti dan dikembangkan bambu plester sebagai bahan pembuatan dinding dengan harapan elemen dinding menjadi lebih ringan.

Untuk konstruksi rangka atap juga dapat menggunakan bahan bambu. Sebagai elemen struktur, bambu yang difungsikan sebagai pondasi masih sangat jarang diteliti atau dibahas oleh para peneliti.

Penggunaan bambu sebagai pondasi telah lama digunakan pada daerah-daerah tertentu di Indonesia salah satunya adalah penggunaan bambu sebagai pondasi pada rumah.

a. Keunggulan Bambu Sebagai Material Bangunan

Keunggulan bambu yakni sangat mudah ditanam dan tidak perlu perlakuan khusus dan masa tumbuh bambu yang cepat, sehingga bambu dapat diaplikasikan sebagai material bangunan dalam waktu yang relatif singkat. Budidaya yang mudah dan tidak memerlukan investasi dengan biaya yang besar dalam memproduksi bambu merupakan suatu keunggulan tersendiri

(38)

kuat tarik dari bambu sebagai batangan sering disandingkan dengan kuat tarik baja. Tetapi teknik sambungan yang sering dirangkaikan dengan pasak atau tali membuat kekuatan tarik bambu menjadi menurun. Untuk mengetahui kuat tarik dan tekan bambu di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 3.1 di bawah ini.

Tabel 3.1 Kuat tarik dan Tekan berbagai Jenis Bambu di Indonesia Jenis Bambu Bagian

Kuat Tarik (Mpa)

Kuat Tekan (Mpa)

Bambu Petung Pangkal 228 277

( Dendcramos

Asper) Ujung 117 409

Tengah 208 548

Bambu Tutul Pangkal 239 532

( Bambusa Vulgaris) Ujung 292 534

Tengah 449 464

Bambu Gala Pangkal 192 327

(Gigantochloa

Verticilata) Ujung 335 399

Tengah 232 405

Bambu Apus Pangkal 144 215

(Gigantochloa Apus) Ujung 137 228

Tengah 174 335

Sumber: (Marisco,2015)

b. Kendala Bambu Sebagai Material Bangunan

(39)

dari ketahanan maupun fungsinya sebagai struktur. Kendala- kendala tersebut seperti:

 Bambu sangat mudah diserang oleh serangga sehingga akan mengurangi kekuatan dari bambu.

 Sambungan masih menjadi titik kritis pada struktur bangunan yang menggunakan bambu.

 Teknik sambungan yang beredar di masyarakat masih berupa sambungan konvensional yang menggunakan paku, pasak, dan tali ijuk.

 Kendala lainnya datang dari masyarakat itu sendiri, masyarakat masih beranggapan bahwa material bambu masih dikaitkan dengan material untuk kalangan menengah ke bawah, untuk menghilangkan persepsi seperti ini peran arsitek sangat penting dalam menciptakan bangunan bambu yang menarik secara bentuk.

c. Sistem Pondasi Rakit

Sistem pondasi yang digunakan adalah sistem pondasi rakit, dimana material bambu tersebut disusun sampai membentuk satu kesatuan struktur sehingga dapat mengapung diatas air.

Udara yang berada dalam rongga bambu tersebut merupakan

(40)

Pola penyusunan bambu pada platform rumah apung ini adalah dengan cara ditumpuk berlapis-lapis, pada lapis pertama bambu disusun arah vertikal kemudian dijepit dengan balok kayu atas bawah menggunakan angkur dan baut sedangkan ikatan antara bambu menggunakan tali. Kemudian pada lapis kedua, bambu disusun kaearah horizontal kemudian dijepit dengan balok kayu atas bawah menggunakan angkur dan baut sedangkan ikatan antara bambu menggunakan tali sehingga struktur bambu tersebut berbentuk rakit dengan dua sumbu yaitu sumbu vertikal dan horizontal bertujuan untuk menjaga bangunan agar tetap stabil ketika menerima gaya dari segala arah. Jika pada lapis I dan II platform belum cukup kuat untuk menahan beban bangunan, maka akan ditambah lagi lapis berikutnya sampai platform tersebut mampu menahan beban bangunan di atasanya dengan cara trial and error. Untuk mengetahui model penyusunan pondasi rakit dengan menggunakan material bambu seperti pada Gambar 3.6 dan Gambar 3.7 di bawah ini.

(41)

Gambar 3.6 Denah rencana platform bambu

Gambar 3.7 Potongan memanjang platform bambu

3.3.3. Material Platform dari Pipa PVC

Pondasi merupakan struktur bawah dari rumah apung yang berfungsi untuk menyalurkan beban ke bawah permukaan air.

(42)

PVC adalah bahan palstik yang terbentuk melalui proses kimia yang dibentuk berdasarkan ukuran yang telah di rencanakan seperti pada Gambar 3.8 di bawah ini.

Gambar 3.8 Pipa PVC SLG Standar (AW)

(Sumber: http://rajapipapvc.blogspot.co.id/ -pipa-pvc-.html)

a. Material Dop (Penutup pipa)

Penutup pipa (Dop) merupakan material yang sejenis dengan pipa PVC, dop ini digunakan untuk menutup ujung pipa agar air tidak masuk melalui lubang pada ujung pipa sehingga tekanan udara yang terdapat dalam pipa dapat dipertahankan.

Penutup pipa (Dop) umumnya dicetak berdasarkan diameter pipa yang akan di tutup, namun diamter penutup pipa relatif lebih besar dibandingkan dengan diameter pipa yang akan

(43)

Gambar 3.9 Dop (Penutup pipa)

(Sumber: http://www.kunapedia.com/2016/08 -pipa-pvc.html)

b. Lem Pipa PVC ( Isarplas)

Lem pipa isarplas merupakan lem bertekstur cair (jeli) yang digunakan untuk menyambung pipa. Lem isarplas tahan terhadap suhu panas dan air, sehingga aman untuk digunakan pada daerah yang berhubungan langsung dengan air. Cara penggunaan yaitu kedua bagian pipa yang akan disambung dibersihkan terlebih dahulu, kemudian di poleskan dan sambungkan kedua bagian sewaktu lem masih basah, diamkan sambungan tersebut hingga lem menjadi keras seperti pada Gambar 3.10 di bawah ini.

(44)

Gambar 3.10 Lem Pipa PVC Isarplas

(Sumber: http://www.kunapedia.com/2016/08 -pipa-pvc.html)

Dalam penyusunan platform, ada beberapa pola yang diterapkan, pada pola I pipa PVC disusun satu lapis dengan cara menggabungkan beberapa buah pipa kemudian disambungkan dengan sloof kayu menggunakan angkur dan baut. Jika pola I struktur platform belum mampu menahan beban yang bekerja maka diterapkan pola II dengan model penyusunan pipa PVC disusun rangkap dua dengan sistem sambungan yang sama dengan pola I sampai kekuatan struktur platform mencapai maksimum seperti pada Gambar 3.11 dan Gambar 3.12 di bawah ini.

(45)

Gambar 3.11 Denah rencana platform pipa PVC

Gambar 3.12 Potongan memanjang platform pipa PVC

Untuk memudahkan dalam melakukan analisis kebutuhan dan berat material pipa, maka dapat menggunakan Tabel 3.2 berikut.

Tabel 3.2 Diameter dan Berat jenis pipa PVC

AW D

(46)

Diameter AW D (10 Kg/cm2) (5 Kg/cm2)

Tebal

(Inch) (mm) (mm)

3/4'' 26 1.8

1'' 36 2.0

1 ^1/4'' 42 2.3 1.2

1 ^1/2'' 48 2.3 1.2

2'' 60 2.3 1.4

2 ^1/2'' 76 2.6 1.5

3'' 89 3.1 1.5

4'' 114 4.1 1.9

5'' 140 5.4 2.4

6'' 165 6.4 2.8

8'' 216 8.3 3.8

10'' 267 9.4 4.7

12'' 318 11.0 5.7

(Sumber: SNI Pipa)

3.3.4. Material Platform dari Styrofoam

Styrofoam adalah salah satu varian dari zat bernama polystyrene (PS) yang dalam proses pembuatannya melibatkan pencampuran gelembung udara sehingga mengembang dan membuatnya ringan seperti busa. Bahan ini sudah dipasarkan lebih dari tujuh dekade yang lalu oleh perusahaan penemu Dow Chemicals.

(47)

terlebih dahulu sehingga dapat berbentuk komponen berlapis yang disesuaikan dengan kebutuhan desain platform rumah apung.

Kemudian dilakukan pemasangan sesuai gambar denah yang direncanakan seperti yang terdapat pada Gambar 3.13 di bawah ini.

Gambar 3.13 Gambar material styrofoam

(Sumber: http://www.b-panel.com/b-panel-questions-answer)

a. Sistem Platform Styrofoam

Sistem platform yang digunakan berupa rangkaian balok- balok yang terbuat dari styrofoam dengan jumlah dan ukuran yang disesuaikan dengan luas bangunan yang akan dibangun. Semakin luas bangunannya, maka semakin besar dimensi dari balok-balok styrofoam yang akan digunakan.

(48)

Gambar 3.14 Proses pemasangan platform dengan bahan stryfoam

(Sumber: http://amphibioushomes.weebly.com/floating-foundations)

Gambar 3.15 Proses pemasangan tulangan sloof pada plafform stryfoam

(Sumber: http://magyarepitok.hu/technologia/2017/03/a-dunan)

(49)

Gambar 3.16 Proses pengecoran sloof pada plafform stryfoam

Gambar 3.17 Rencana denah platform styrofoam

(50)

Gambar 3.18 Potongan memanjang platform Styrofoam 3.4. Struktur Sloof

Sloof adalah struktur bawah dari bangunan rumah apung yang berfungsi untuk menyatukan antara dinding kolom dan pondasi apung, dan dapat pula sebagai penahan beban dinding di atasnya untuk disalurkan ke pondasi apung. Struktur sloof harus kuat dan mampu menahan gaya-gaya yang terjadi akibat beban diatasnya,sehingga dalam perencanaan struktur sloof harus menggunakan material yang kuat dan tahan lama.

Pada perencanaan desain rumah apung ini material sloof yang dipakai adalah material dari kayu kelas satu yang memiliki tingkat keawetan yang baik yang tahan terhadap suhu panas dan tahan terhadap air asin.

Kelas kuat kayu dapat dibedakan menjadi V (lima)

(51)

Tabel 3.3 Kelas Kuat Kayu

(Sumber : PKKI, 1979)

3.5. Struktur Kolom

Kolom merupakan bagian terpenting dari sebuah desain rumah apung, struktur kolom berfungsi menahan beban dari ring balok, kuda-kuda, rangka atap dan atap dari sebuah bangunan rumah apung, yang di teruskan ke pondasi apung. Pada penelitian ini material yang dipakai sebagai struktur kolom adalah material dari bahan kayu dengan dimensi yang dapat disesuaikan dengan tinggi dan luas bangunanyang akan dibangun. Untuk selanjutnya struktur kolom disambungkan dengan struktur sloof dan ringbalok supaya menjadi satu kesatuan struktur.

3.6. Struktur Balok (Ringbalok)

Struktur ringbalok merupakan bagian dari sturuktur bangunan yang berfungsi untuk menopang beban dari kuda

(52)

yang timbul akibat dari beban yang berada di atasnya. Material yang digunakan untuk struktur balok merupakan material kayu dengan dimensi yang dapat disesuaikan dengan tinggi dan luas bangunan yang akan dibangun. Untuk ukuran balok besarnya sama dengan besaran ukuran sloof.

3.7. Struktur Dinding

Struktur dinding pada desain rumah apung merupakan komponen yang sangat penting yang berfungsi sebagai penutup atau penyekat antar ruangan. Fungsi lain dari struktur dinding juga berfungsi sebagai komponen interior rungan yang dapat memberikan kesan yang elegan pada sebuah desain rumah apung karena dinding bisa diberi sentuhan secara arsitektur yang dapat lebih menarik dan artistik. Dalam penelitian ini, dinding yang digunakan merupakan dinding partisi yang terbuat dari material calsiboat yang memiliki berat lebih ringan dibandingkan dengan dinding dari material bata merah, batako dan lain-lain. Partisi merupakan dinding yang dibuat non permanen atau bukan merupakan satu kesatuan struktur dengan kolom dan balok, sehingga mudah untuk dibongkar pasang.

3.8. Struktur Kuda-Kuda Baja Ringan

Struktur kuda-kuda merupakan komponen dari rumah

(53)

penyangga utama pada struktur atap, struktur ini termasuk dalam klasifikasi struktur framework (truss). Material kuda-kuda biasanya terbuat dari material kayu, bambu, baja ringan, baja dan beton bertulang.

Kuda-kuda harus diperhitungkan agar mampu mendukung beban-beban atap dalam satu luasan atap tertentu.

Beban-beban yang dihitung adalah beban mati (yaitu berat penutup atap, reng, usuk, gording, kuda-kuda) dan beban hidup (angin, air hujan, orang pada saat memasang/memperbaiki atap).

Konstruksi Rangka kuda-kuda yang terbuat dari baja ringan (truss) menjadi solusi bagi rangka atap rumah biasa yang masih menggunakan kayu sebagai bahan dasar, karena adanya pengaruh dari cuaca dan rayap. Rangka kuda-kuda baja ringan menjadi salah satu solusi karena material ini lebih awet dan memiliki beban yang lebih ringan dibandingkan dari jenis material atap lainnya. Saat ini sudah banyak rangka kuda-kuda untuk rumah-rumah, gudang, perkantoran, ruko dan bangunan lain yang mulai menggunakan rangka atap baja ringan.

(54)

3.9. Struktur Atap

Struktur atap adalah merupakan bagian dari konstruksi rumah yang berada paling atas sendiri, berfungsi sebagai pelindung rumah dari cuaca panas, hujan, hembusan angin, dan gangguan dari luar sehingga dapat memberi rasa aman dan nyaman bagi penghuninya. Atap juga dapat menjamin keamanan dan keleluasaan bagi penghuni rumah dan juga turut memperindah suatu bangunan apabila di desain dengan baik dan dapat memberikan nilai arsitektur yang inidah. Dalam penelitian ini atap yang digunakan adalah atap sakura roof.

3.10. Sistem Sambungan

Pada pembuatan desain rumah apung, struktur bangunan harus menyatu dalam satu kesatuan struktur yang terikat, sehingga dapat dan mampu menahan beban secara bersama sama untuk meminimalkan terjadinya pergeseran bangunan yang di akibatkan oleh beban bangunan tersebut. Sehungga diperlukan sistem sambungan di setiap bagian bagian struktur rumah tersebut.

Sistem sambungan yang digunakan adalah sistem sambungan baut, mor dan paku.

3.10.1. Sambungan Antara Sloof dan Pondasi Apung

(55)

struktur, sehingga tidak terjadi pergeseran ketika dikenai beban (Asrasal 2018) seperti pada Gambar 3.20 di bawah ini

Gambar 3.20 Sambungan Baut Pada Sloof dan Rangka Penjepit Pondasi Apung

(Sumber: Asrasal.2018)

3.10.2. Sambungan Sloof dan Kolom

Sambungan sloof dan kolom merupakan sambungan atau perkuatan dari dua buah struktur bangunan yang dapat menyatu dan dapat membentuk satu kesatuan struktur, sehingga dapat menahan beban di atasnya supaya tidak terjadi pergeseran struktur karena sudah diperkuat dengan material sambungan, seperti pada

(56)

Gambar 3.22 Sambungan Baut Antar Kolom dan Sloof dan Lantai Kayu

3.10.3. Sambungan Antara Kolom dan Ringbalok

Sambungan antara kolom dan ringbalok merupakan sambungan atau perkuatan antara komponen kolom dan ringbalok agar membentuk satu kesatuan struktur, sehingga tidak terjadi pergeseran ketika dikenai beban seperti pada Gambar 2.23 di bawah ini.

(57)

3.10.4. Sambungan dinding

Sambungan pada dinding rumah apung merupakan sambungan material pembentuk dinding dengan kolom struktur maupun kolom praktis dari rumah apung.

3.10.5. Sambungan pada rangka kuda-kuda

Sambungan pada rangka kuda-kuda merupakan sambungan atau perkuatan antara struktur komponen kuda-kuda agar membentuk satu kesatuan struktur yang baik dan kuat sehingga tidak terjadi pergeseran akibat dikenai beban. Lebih jelasnya bisa dilihat pada Gambar 3.24 di bawah ini.

Gambar 3.24 Sambungan Kuda-Kuda Baja Canai

(58)

BAB 4 || GAYA APUNG DAN KESTABILAN PLATFORM

4.1. Menentukan Gaya Apung dengan Prinsip Archimedes Dalam prinsip Archimedes “Ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebagian di dalam air atau zat cair, maka air atau zat cair akan memberikan gaya perlawanan sebesar berat benda yang di tenggelamkan”. Pada pendekatan kasus yang sama dalam buku ini, penerapan hukum Archimedes akan dipakai dalam perhitungan desain rumah apung yaitu dipakai dalam menghitung basaran gaya apungdari material platform rumah apung. Pada buku ini platform bangunan apung yang dibahas berupa material drum plastik, bambu, pipa PVC, dan Styrofoam.

4.1.1. Menentukan Berat Material (G)

Berat material (G) merupakan perkalian antara berat material dari komponen bangunan apung di kalikan dengan berat jenis material rumah apung tersebut

G = V x ρ ………...(2.1) Dimana :

(59)

ρ : Berat jenis material (kg/m³)

4.1.2. Menentukan Besaran Gaya Keatas (Fa) Pada Pondasi Apung

Untuk dapat menentukan besaran gaya keatas (Fa) pada platform bangunan apung dapat dilakukan dengan menggunakan dua persamaan rumus gaya apung, yaitu sebagai berikut :

a. Gaya Apung Dengan Separuhnya Tenggelam (Fa)

Fa = ½.π.d2/4.ρ.g.l (d : diameter dalam)………(2.2) Dimana :

Fa : Gaya apung material dengan sepenuhnya tenggelam (Newton)

ρ : Masa jenis fluida (kg/m³) d : diameter pondasi apung π : 3,14

g : Percepatan gaya grafitasi (m/s²) l : Panjang material pindasi (m)

(60)

Gambar 4.1 Tekanan Keatas Pada Platform Apung Dengan Separuhnya Tenggelam

b. Gaya Apung Dengan Seluruhnya Tenggelam (Fa) Fa = π.d²/4.ρ.g.l (d : diameter dalam)……….(2.3) Dimana :

Fa : Gaya apung material dengan sepenuhnya tenggelam (Newton)

ρ : Masa jenis fluida (kg/m³) d : diameter pondasi apung π : 3,14

g : Percepatan gaya grafitasi (m/s²) l : Panjang material pindasi (m)

(61)

Gambar 4.2 Tekanan ke atas pada Pondasi Apung Dengan Selurunya Tenggelam

4.2. Kontrol Kestabilan Struktur

Kontrol kestabilan struktur bertujuan untuk mengetahui apakah paltform bisa mengapung setelah diberikan beban pada struktur atas bangunan apung. Beban merupakan total dari seluruh berat struktur bangunan apung ditambah dengan beban akibat dari beban yang bekerja seperti beban mati,beban hidup dan beban angin. Untuk menghitung kestabilan struktur dapat menggunakan persamaan berikut.

Fa – (SF . G)... ...(2.3) Dimana :

Fa : Gaya Apung dari platform (N)

(62)

BAB 5 || DESAIN DAN PERHITUNGAN STRUKTUR RUMAH APUNG

5.1. Desain Rumah Apung

Data struktur meliputi data terkait dengan informasi desain dan material yang akan digunakan, menjelaskan tentang luas bangunan bentuk struktur yang dipakai, fungsi bangunan tersebut, setelah itu dilakukan kegiatan desain bentuk bangunan, supaya didapatkan bangunan yang memiliki bentuk yang baik dan mudah diaplikasikan. Pada buku ini data bangunan untuk rumah apung sepenuhnya direncanakan oleh penyusun. Data material bangunan yaitu data mengenai material yang akan digunakan sebagai komponen struktur rumah apung yang terdiri dari struktur atas (up struktur) dan struktur bawah (sub struktur) atau pondasi apung.

Desain rumah apung merupakan bagian dari perencanan desain bangunan ini, desain rumah apung meliputi denah rumah apung yang menjelaskan terkait dengan ukuran ruangan, fungsi dan detail bangunan, tampak depan, tampak samping dan tampak belakang dari bangunan tersebut.

Pada buku ini untuk desain rumah apung yang berbeda adalah gambar struktur bawahnya (platform apung) sedangkan

(63)

350

Teras -0.05

300 300

150

1200

K.tidur

± 0.00

150 300

150

250150250250

Teras -0.05

K. Tidur Utama

± 0.00 KM -0.04

R.Keluarga

± 0.00 Dapur

± 0.00

K.tidur

± 0.00

R.tamu

± 0.00

250

DENAH

1500

200300350300350

material pondasi apung yaitu platform dari drum plastik, styrofoam dan pondasi dari bambu.

Berkut di bawah ini adalah contoh rencana rumah apung sebelum di lakukan perhitungan strukturnya, sehingga gambarnya masih bersifat umum, lebih jelasnya bisa dilihat di bawah ini:

Gambar 5.1 Rencana Denah Rumah Apung

(64)

MA MA

MT MT

Tiang Pancang Kayu Platform Stayrofoam

TAMPAK DEPAN

Gambar 5.2. Tampak Depan

Gambar 5.3. Tampak Samping

(65)

5.2. Struktur Atas dan Bawah

Kekuatan struktur dari rumah apung merupkan pertimbangan yang paling penting dari pembuatan desain rumah apung, sehingga material yang dipakai juga memiliki kualitas yang baik dan dipertimbangkan memiliki berat yang ringan.

Data struktur ini menjelaskan informasi jenis material yang akan dipakai dalam desain rumah apung, meliputi data tersebut di bagi menjadi dua bagian yaitu:

a. Struktur bawah platform apung meliputi bagian pondasi apung yaitu material dari drum plastik, styrofoam dan bambu, disini dijelaskan spesifikasi material tersebut dengan rinci dan jelas, mulai dari berat jenis, penjang, lebar, diameter dan lain-lain.

b. Struktur atas meliputi struktur sloof, struktur dinding, struktur kolom, struktur ring balk, struktur kuda-kuda dan struktur atap.

5.2.1. Data Struktur Atas

Data Struktur atas merupakan data dari komponen bangunan yang posisinya di atas pondasi apung yang meliputi:

a. Data Struktur Sloof

 Dimensi : 15 cm x 15cm



(66)

 Kuat tarik sejajae serat : < 650 kg/cm2 (absolut), 130 kg/cm2 (ijin)

 Kuat tekan lentur : < 1100 kg/cm2 (absolut), 150 kg/cm2 (ijin)

b. Data Struktur Kolom

 Jenis kayu : Bangkirai

 Kelas kuat kayu : Kelas I

 Berat jenis : 1250 kg/m3

 Kuat tarik sejajae serat : < 650 kg/cm2 (absolut), 130 kg/cm2 (ijin)

 Kuat tekan lentur : < 1100 kg/cm2 (absolut), 150 kg/cm2 (ijin)

c. Data Struktur Ringbalok

 Berat jenis : 1250 kg/m3

 Kuat tarik sejajae serat : < 650 kg/cm² (absolut), 130 kg/cm² (ijin)

 ²

(67)

d. Data Struktur Plat Lantai

 Dimensi : 200 cm x 20 cm x 0.2 cm

 Berat jenis : 1250 kg/m³

 Kuat tarik sejajar serat : < 650 kg/cm² (absolut), 130 kg/cm² (ijin)

 Kuat tekan lentur : < 1100 kg/cm2 (absolut), 150 kg/cm² (ijin)

e. Data Struktur Pagar

 Dimensi : 10 cm x 10 cm

 Berat jenis : 1250 kg/m³

 Kuat tarik sejajae serat : < 650 kg/cm² (absolut), 130 kg/cm² (ijin)

 Kuat tekan lentur : < 1100 kg/cm² (absolut), 150 kg/cm² (ijin)

f. Data Dinding

 Jenis : Partisi (Clash Board)

(68)

g. Data Struktur Kuda-Kuda

 Profil : C. 75

 Jenis Baja : Baja Ringan (Canai)

 Berat jenis : 2,067 kg/m1

 Kuat tarik : 550 mpa

 Modulus elastisitas : 200.000 mpa

 Modulus Geser : 80.000 mpa

 Reng : 4 cm

 Gording : C. 50 x 50 x 5

h. Data Struktur Atap

 Atap : Sakura Roof

5.2.2. Data Struktur Bawah

Data Struktur bawah merupakan data dari struktur platform apung yang memiliki daya apung yang baik dan cukup besar, serta memiliki keawetan terhadap kontak dengan air asin, tidak memiliki sifat korosif sehingga memiliki daya keawetan yang cukup baik. Material platformapung secara rinci dapat dilihat sebagai berikut:

a. Data Material Platform Drum Plastik



(69)

 Tebal : 2 mm b. Data Material Platform Styrofoam

 Panjang : 3 m

 Lebar : 2 m

 Tinggi : 0,6 m

 Berat : 20 kg/m²

c. Data Material Platform Bambu

 Panjang : 5 m

 Diameter : 5 inch ( 2,5 x 5 = 10 cm)

 Berat : 3 kg/m (Kering)

 Jenis : Bambu Petung

 Kuat tarik : Pangkal (192 Mpa), tengah (235 Mpa), ujung (232 Mpa)

 Kuat tekan

: Pangkal (327 Mpa), tengah (399 Mpa), ujung (405 Mpa)

5.3. Pembebanan Struktur

Pembebanan struktur terdiri dari beban mati (Dead Load) adalah beban yang berasal dari komponen bangunan yang tidak dapat berpindah-pindah. Beban hidup (live load) adalah beban

(70)

Analisis beban yang di terima oleh struktur rumah apung dapat dibagi menjadi dua yaitu, pembebanan pada struktur atas yang terdiri dari (beban mati, beban hidup dan beban angin) dan pembebanan pada struktur pondasi rumah apung yang terdiri dari (Beban mati dan beban hidup) yang berasal dari berat rangka pondasi, alat penyambung dan material pondasi (Drum Plastik Styrofoam dan Bambu).

5.3.1. Pembebanan pada Struktur Atas

Untuk menghitung besar beban struktur atas pada penelitian ini digunakan aplikasi software SAP 2000, yang berfungsi membantu menghitung besaran baban yang ada pada desain rumah apung, yang terdiri dari beban atap, beban kuda-kuda, beban kolom, beban ring balok, sloof, beban dinding, beban pintu dan jendela, dan beban angin, sedangkan untuk menghitung beban pagar dan plat lantai rumah di hitung dengan menggunakan software Microsoft Exel.

Sebelum di lakukan perhitungan beban struktur dengan menggunakan aplikasi software SAP 2000, perlu di ketauhi spesifikasi material dan ukuran yang akan dipakai untuk mendesain rumah apaung tersebut. Untuk lebih jelasnya bisa di lihat di bawah ini:

(71)

a. Beban Struktur atas yang dihitung dengan Software SAP 2000

 Spesifikasi pada sloof

Jenis Kayu : Kayu Bangkirai (Kelas I) Ukuran Balok Kayu : 15 x 15 cm

Modulus Elastisitas : 20000 Mpa

Berat Jenis Kayu : 1,25 kg/cm² 1250 kg/m³

 Spesifikasi pada kolom:

 Spesifikasi pada ring balk:

 Spesifikasi Dinding

Materialm Dinding : Casliboard

(72)

 Spesifikasi pada kuda-kuda baja ringan:

Ukuran kuda-kuda : C. 75 x 35 x 15 x 1,6 Tegangan Leleh : 550 Mpa

Tegangan Ultimit : 550 Mpa Modulus Geser : 50.000 Mpa Modulus Elastisitas : 210.000 Mpa Berat Jenis : 2,067 kg/m1

 Spesifikasi pada Atap:

Jenis Atap : Sakura roof Berat Jenis Atap : 1.5 kg/m2

 Spesifikasi pada Pintu dan Jendela Jenis Material : UPVC

Setelah didapat data spesifikasi jenis material dan dimensi yang akan dipakai untuk desain rumah apung, selanjutnya data tersebut di input ke dalam aplikasi software SAP 2000, setelah itu bisa didapat hasil dari perhitungan beban struktur rumah apung tersebut, untuk lebih jelasnya proses perhitungan dengan aplikasi software SAP 2000, bisa dilihat pada tabel di bawah ini:

(73)

Joint OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3

Text Text Text Tonf Tonf Tonf Tonf-m Tonf-m Tonf-m

16 COMB1 Combination -0.0315 0.001 0.4644 -0.00055 -0.05035 -0.00089 17 COMB1 Combination -0.0301 0.0024 1.0865 -0.00372 -0.05071 -0.00079 18 COMB1 Combination -0.0144 -0.009 1.1694 0.01441 -0.02798 -0.00093 24 COMB1 Combination -0.0171 0.0008257 0.8384 -0.00526 -0.03361 -0.00283 38 COMB1 Combination -0.0155 0.0004657 0.7029 0.00003552 -0.03602 -0.00061 39 COMB1 Combination -0.0236 0.0035 1.5703 0.00129 -0.04115 -0.0009 42 COMB1 Combination -0.0187 0.0023 1.0126 -0.00065 -0.03485 -0.00068 43 COMB1 Combination -0.0215 0.0062 0.695 -0.00903 -0.04146 -0.00144 44 COMB1 Combination -0.0282 -0.0088 1.5144 0.00011 -0.05039 -0.00276 45 COMB1 Combination -0.0139 -0.0442 0.7587 0.0354 -0.02794 -0.00454 46 COMB1 Combination -0.0158 0.0037 0.2648 -0.00754 -0.02902 -0.00301 47 COMB1 Combination -0.0047 0.0054 0.3534 -0.00906 -0.02421 -0.00046 48 COMB1 Combination -0.0079 -0.0094 1.1889 0.01177 -0.01867 0.00007509

49 COMB1 Combination 0 0 0.005 0.00042 0 0

50 COMB1 Combination -0.0158 0.0329 1.3861 -0.03596 -0.03097 -0.00082 51 COMB1 Combination -0.0257 -0.0137 0.8336 0.01352 -0.04467 -0.00006671 52 COMB1 Combination -0.022 0.0002573 0.9981 0.00319 -0.03942 -0.00072 53 COMB1 Combination -0.0158 -0.0085 1.4116 0.00517 -0.03447 -0.00151 54 COMB1 Combination -0.0369 0.0057 0.9241 -0.00937 -0.05496 0.00077 56 COMB1 Combination -0.0283 -0.0016 0.4386 0.00066 -0.04599 -0.00087 57 COMB1 Combination -0.023 -0.00061 0.8738 -0.0004 -0.04383 -0.00096 58 COMB1 Combination -0.0063 0.0067 0.6247 -0.01347 -0.01832 0.00073 59 COMB1 Combination -0.0213 0.0052 0.3887 -0.01133 -0.03674 0.0008 60 COMB1 Combination -0.0171 0.0125 0.7657 -0.01681 -0.03289 0.00137 61 COMB1 Combination -0.0189 0.0068 0.335 -0.0112 -0.03195 -0.00246