Modul Ajar
Studio Struktur dan Konstruksi 1
Penulis Aulia Muflih Nasution, ST., MSc.
Desain Grafis dan Sampul Aulia Muflih Nasution, ST., MSc.
Cetakan pertama, September 2024
Capaian Pembelajaran Mata Kuliah (CPMK)
CPMK1 : Mampu menganalisis struktur dan konstruksi pada bangunan sederhana, mulai dari beban, gaya dan elemen-elemen struktur yang ada di dalamnya
CPMK2 : Mampu merencanakan dan merancang struktur pada bangunan sederhana dengan menggunakan struktur beton, batu bata dan baja ringan
CPMK3 : Mampu merencanakan dan merancang struktur pada bangunan sederhana dengan menggunakan struktur kayu
CPMK4 : Mampu merencanakan dan merancang struktur pada bangunan sederhana dengan menggunakan struktur bambu
Sub Capaian Pembelajaran Mata Kuliah (Sub-CPMK)
Sub-CPMK1 : Mampu menyimpulkan definisi struktur dan konstruksi
Sub-CPMK2 : Mampu menganalisis beban, gaya dan daya dukung tanah pada bangunan sederhana
Sub-CPMK3 : Mampu menganalisis elemen-elemen struktur pada bangunan sederhana
Sub-CPMK4 : Mampu merencanakan dan merancang struktur bangunan sederhana menggunakan material beton, batu bata dan baja ringan
Sub-CPMK5 : Mampu merencanakan dan merancang struktur bangunan sederhana dengan menggunakan struktur kayu beserta penggambaran detail sambungannya
Sub-CPMK6 : Mampu merencanakan dan merancang struktur bangunan sederhana dengan menggunakan struktur bambu beserta penggambaran detail sambungannya
Sub-CPMK7 : Mampu membuat konsep struktur bangunan sederhana dengan menggunakan struktur bambu
Kata Pengantar
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga modul ajar Studio Struktur dan Konstruksi 1 ini dapat disusun dengan baik.
Modul ini dirancang untuk memberikan pemahaman dasar tentang struktur bangunan sederhana, khususnya yang menggunakan material kayu dan bambu. Melalui materi yang disajikan, diharapkan mahasiswa dapat memahami prinsip-prinsip dasar dalam perencanaan dan konstruksi bangunan, serta mampu mengaplikasikan pengetahuan tersebut dalam proyek desain arsitektur.
Modul ini disusun untuk mendukung pembelajaran yang lebih aplikatif dan kontekstual, dengan fokus pada metode konstruksi yang ramah lingkungan dan penggunaan material yang berkelanjutan. Semoga modul ini dapat menjadi referensi yang bermanfaat bagi mahasiswa dalam mengembangkan kemampuan mereka di bidang struktur dan konstruksi.
Akhir kata, saya mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan modul ini.
Semoga modul ini dapat memberikan kontribusi positif dalam proses pembelajaran dan meningkatkan kualitas pendidikan arsitektur.
Medan, 2024 Aulia Muflih Nasution, ST., MSc.
Da ar Isi
Kata Pengantar ... 3
Daftar Isi ... 4
Pendahuluan ... 8
Pondasi Pada Bangunan Sederhana ... 10
Hubungan Arsitektur Dan Struktur ... 10
Definisi Struktur ... 11
Definisi Konstruksi ... 12
Gaya dan Beban ... 14
Daya Dukung Tanah... 18
Elemen Struktur Bangunan... 20
Pondasi Dangkal ... 23
Jenis-Jenis Pondasi Dangkal ... 25
Menentukan Jenis Pondasi ... 34
Metode Pelaksanaan Pondasi ... 40
Sloof ... 52
Tiang/Kolom Dan Dinding Pada Bangunan Sederhana 56 Merencanakan Sistem Struktur Utama ... 56
Mempertimbangkan fungsi ruang dan persayaratannya pada struktur ... 56
Mempertimbangkan pemilihan Bahan struktur utama ... 58
Merencanakan Dimensi Struktur Bangunan ... 59
Menentukan Bentangan ... 59
Menentukan Jarak Antar Bentangan ... 62
Menentukan Prakiraan Dimensi Kolom dan Balok .... 63
Kolom ... 66
Dinding ... 70
Dinding Batu ... 72
Dinding Batu Bata ... 73
Plasteran ... 97
Hubungan Dinding Bata dengan Kusen ... 98
Dinding Batako ... 99
Balok Dan Plat Lantai Pada Bangunan Sederhana ...102
Bentuk dan Dimensi Balok Beton Bertulang ... 102
Menempatkan Balok pada Bangunan ... 104
Menentukan Pelat Lantai dan Void ... 110
Rangka Atap, Penutup Atap Dan Plafond Pada Bangunan Sederhana ...115
Menyesuaikan Atap dengan Denah ... 115
Menentukan Garis Atap ... 119
Struktur Atap ... 120
Komponen Atap ... 123
Teknik Penggambaran Rencana Struktur Atap ... 125
Penutup Atap ... 131
Bahan Konstruksi Atap ... 136
Faktor Penentu Kemiringan Atap ... 139
Komponen Pelengkap Elemen Atap ... 140
Sambungan Kayu ...146
Sifat Kayu sebagai Material Konstruksi ... 146
Sifat fisika kayu... 149
Sifat Kimia Kayu ... 150
Sifat Termal Kayu... 151
Sifat Mekanika Kayu ... 151
Berat Jenis Dan Kelas Kuat Kayu ... 151
Penggunaan Kayu ... 152
Bentuk dan Ukuran Kayu ... 153
Hubungan Kayu ... 155
Jenis-Jenis Kayu ... 156
Sambungan Kayu... 162
Sambungan Kayu Balok Memanjang Mendatar / Arah Horizontal... 163
Sambungan Kayu Memanjang Tegak / Arah Vertikal ... 169
Sambungan Kayu Menyudut / Membentuk Sudut .. 171
Sambungan Kayu Melebar/Sambungan Papan ... 180
Sambungan Kayu Bersusun Dan Sambungan Dengan Pengunci ... 184
Contoh Struktur Yang Menggunakan Kayu ... 187
Struktur Kayu Pada Bangunan Sederhana ...191
Struktur Bangunan Kayu ... 191
Rumah Kayu Dengan Pondasi Umpak ... 192
Rumah Kayu Dengan Pondasi Menerus ... 194
Rumah Kayu Dengan Pondasi Tiang ... 196
Struktur Kayu Pada Bangunan Sederhana ...201
Struktur Sambungan Kuda-Kuda ... 201
Sambungan/Joint Pada Bambu ...209
Anatomi Bambu ... 209
Sifat Fisika Bambu ... 214
Sifat Mekanika Bambu ... 216
Sifat Pengawetan Bambu ... 217
Proses Pengawetan Bambu ... 220
Sifat Kimia Bambu ... 227
Macam Bambu ... 228
Jenis Sambungan Bambu ... 238
Pengikatan Bambu ... 247
Bambu Sebagai Struktur Bangunan Sederhana ...254
Konstruksi Sistem Struktur Bambu ... 254
Pondasi ... 256
Dinding ... 259
Plat Lantai ... 267
Atap ... 269
Ujian Akhir Semester ...274
Bangunan dengan Konstruksi Bambu ... 274
Lampiran ...292
Pendahuluan
Modul Ajar Studio Struktur dan Konstruksi 1 ini disusun untuk memberikan dasar pengetahuan mengenai prinsip- prinsip struktur bangunan sederhana dengan khususnya pada penggunaan material kayu dan bambu. Modul ini diharapkan dapat menjadi panduan bagi mahasiswa arsitektur dalam memahami berbagai elemen struktural, seperti kolom, balok, sambungan, dan sistem rangka, serta bagaimana elemen-elemen tersebut berfungsi secara keseluruhan dalam suatu bangunan.
Dalam arsitektur, struktur adalah kerangka utama yang menopang dan mendistribusikan beban pada bangunan.
Pemahaman akan perilaku material dan sistem struktur sangat penting untuk memastikan bangunan dapat berdiri dengan kokoh dan aman. Modul ini mengajarkan teori dasar tentang:
1. Gaya dan Beban: Mahasiswa akan mempelajari jenis-jenis beban (beban mati, beban hidup, beban angin) serta bagaimana beban tersebut mempengaruhi elemen struktural.
2. Kekuatan Material: Modul ini menjelaskan sifat dan kekuatan material kayu dan bambu, serta bagaimana karakteristik kedua material ini dapat digunakan untuk mendukung struktur bangunan yang efisien.
3. Sistem Konstruksi: Pembahasan mengenai sistem konstruksi kayu dan bambu, termasuk teknik penyambungan, jenis rangka, dan teknik pemasangan yang tepat untuk meningkatkan kekuatan dan stabilitas struktur.
Pendekatan teoritis ini dilengkapi dengan studi kasus dan contoh aplikasi nyata dalam proyek konstruksi yang menggunakan kayu dan bambu. Dengan mempelajari modul ini, mahasiswa diharapkan dapat memahami bagaimana merancang struktur yang efisien, aman, dan sesuai dengan prinsip keberlanjutan.
Secara keseluruhan, modul ini akan membekali mahasiswa dengan pengetahuan dasar yang kuat mengenai desain struktur bangunan sederhana, yang akan menjadi landasan penting untuk memahami materi yang lebih kompleks di tingkat berikutnya.
Pertemuan 1
PONDASI PADA BANGUNAN SEDERHANA
CPMK1 Mampu menganalisis struktur dan konstruksi pada bangunan sederhana, mulai dari beban, gaya dan elemen-elemen struktur yang ada di dalamnya CPMK2 Mampu merencanakan dan merancang struktur pada
bangunan sederhana dengan menggunakan struktur beton, batu bata dan baja ringan
Sub-CPMK1 Mampu menyimpulkan definisi struktur dan konstruksi
Sub-CPMK2 Mampu menganalisis beban, gaya dan daya dukung tanah pada bangunan sederhana
Sub-CPMK3 Mampu menganalisis elemen-elemen struktur pada bangunan sederhana
Sub-CPMK4 Mampu merencanakan dan merancang struktur bangunan sederhana menggunakan material beton, batu bata dan baja ringan
Tinjauan Pustaka
Hubungan Arsitektur Dan Struktur
Arsitektur lahir dari kebutuhan yang merupakan bidang multi disiplin yang mencakup berbagai hal didalamnya termasuk sains, humaniora, politik, sejarah, filsafat maupun kesenian. Mengutip Vitruvius, "Arsitektur adalah ilmu yang timbul dari ilmu-ilmu lainnya, dan dilengkapi dengan proses belajar, dibantu dengan penilaian terhadap karya tersebut sebagai karya seni". Vitruvius adalah seorang penulis Romawi, arsitek, dan insinyur militer selama abad ke 1 sebelum masehi.
Sebuah karya desain arsitektur tidak sekedar hanya wujud ruang dan wadah rupa, yang mempunyai nilai tatanan ruang dan rupa yang secara estetika dapat
dinikmati dan secara struktural/konstruksi dapat dibangun. Pada dasarnya, ilmu arsitektur digunakan untuk menciptakan sebuah ruang berdasarkan tiga prinsip dasar.
“All these must be built withdue reference to durability (fimitas), convience (utilitas), and beauty (venustas).….”
(Vitruvius : Ten Books on Architecture. Book I. Chapter III.) Menurut Vitruvius di dalam bukunya “De Architectura”
(yang merupakan sumber tertulis paling tua yang masih ada hingga sekarang), bangunan yang baik haruslah memilik 3 prinsip dasar yang dikenal dengan istilah Kekuatan (Firmitas), Kegunaan (Utilitas) dan Keindahan / Estetika (Venustas). Dengan ketiga prinsip tersebut, suatu bangunan dengan arsitektur yang baik dapat menyatakan kebijaksanaan atau tingginya peradaban.
DefinisiStruktur
Aspek struktur bangunan adalah aspek yang mulanya didasarkan pada kekuatan dan stabilitas bangunan.
Arsitek tidak diharapkan untuk dapat menghitung besar beban dan bagaimana teknis bangunan direncanakan seperti yang dilakukan insinyur sipil akan tetapi lebih diharapkan untuk dapat menentukan sistem struktur yang sesuai dengan bentuk dan fungsi bangunan serta kaitannya dengan sistem lain dalam bangunan.
Perancangan struktur dalam arsitektur meliputi pemilihan jenis sistem struktur dan konfigurasinya, serta bagaimana sistem ini dapat membentuk ruang, karena di dalam bangunan gedung struktur bertugas mewadahi fungsi ruang dan fungsi sistem. Sistem struktur dalam pembahasan ini dibagi menjadi bagian-bagian lebih kecil yang disebut dengan elemen struktur misal; elemen
rangka atap, rangka utama, dan pondasi yang dalam istilah lain sering juga disebut dengan naungan, tegakan dan landasan.
Seluruh bagian atau elemen dari berbagai sistem struktur secara teknis mempunyai tanggung jawab utama sebagai pemikul beban bangunan. Karena fungsinya tersebut, sistem struktur tidak dapat dihilangkan namun dapat digantikan satu jenis struktur dengan struktur yang lain.
Ketersediaan ragam struktur dan elemennya berkaitan dengan bahan bangunan serta kemungkinan pemilihannya adalah bahasan pokok dalam perancangan struktur bagi arsitek.
Definisi Konstruksi
Konstruksi dalam pengertian ini adalah rancangan dari bentuk rangkaian atau kedudukan baik dari antar atau inter elemen struktur. Gambar konstruksi ini memperjelas perancangan bangunan. Konstruksi dalam pengertian lain adalah proses pengerjaan bangunan di lapangan.
Wujud perancangan konstruksi dalam bangunan gedung
adalah garnbar-gambar detail yang menunjukkan secara teknis bagian-bagian dan kedudukannya serta keterangan-keterangannya.
Karena bersifat menjelaskan dari solusi desain, maka rancangan sistem konstruksi sebuah bangunan akan terikat dengan bangunan secara khusus dan tidak dapat disamakan dengan bangunan lain. Sistem konstruksi dalam bangunan juga disebut sebagai sistem detail. Satu konstruksi dalam perancangan struktur akan menjelaskan bagaimana pertimbangan-pertimbangan terhadap aspek lain juga diperhatikan, misalnya penggunaan bahan, ukuran, kedudukan, cara pengerjaan, finishing dan sebagainya. Tanpa gambar konstruksi yang jelas bangunan tidak dapat didirikan dengan benar dari berbagai aspek.
Seperti juga pada sistem struktur, konstruksi bangunan bagi arsitek ditekankan pada alternatif pemilihan dan bukan pada perhitungan kekuatannya. Sebagai contoh;
untuk dapat menaungi atap bentang 6 meter, alternatif kuda-kuda dapat diajukan berbagai bentuk dan bahan mulai dari bentuk yang sederhana hingga kompleks.
Arsitek akan berusaha mendapatkan desain kuda-kuda yang sesuai dengan bentang, ruangan di bawahnya, dan alternatif bahan yang dipakai hingga detail konstruksi yang dimungkinkan sehingga bentuk akhir dapat dihasilkan. lni sangat berbeda pada lingkup struktur pada teknik sipil yang didasarkan pada aspek-aspek kuantitatif atau perhitungan matematis. Ahli teknik sipil akan bekerja seberapa besar ukuran batang kuda-kuda dan bagaimana sambungan dibuat yang meliputi berapa jumlah baut yang diperlukan.
Gaya dan Beban
Beban merujuk pada gaya atau tekanan yang bekerja pada suatu struktur bangunan. Beban ini dapat menyebabkan tegangan, deformasi, dan perpindahan, yang pada akhirnya dapat mempengaruhi stabilitas dan keberhasilan konstruksi.
Terdapat berbagai macam gaya yang memengaruhi struktur bangunan. Setiap gaya memiliki peran dan dampaknya sendiri terhadap kekuatan dan bentuk bangunan. Berikut adalah beberapa gaya yang relevan dalam konteks struktur bangunan:
1. Gaya Tarik:
• Gaya tarik cenderung menarik elemen struktur.
• Kekuatan tarikan tergantung pada luas penampang elemen atau material yang digunakan.
• Contohnya, kabel memiliki kekuatan tarik yang tinggi.
2. Gaya Tekan:
• Gaya tekan menyebabkan elemen menekuk atau bahkan hancur.
• Elemen pendek lebih rentan hancur, sementara elemen panjang lebih sering mengalami tekukan.
• Tiang besi adalah contoh elemen yang sering mengalami hasil menekuk.
3. Gaya Lentur:
• Gaya lentur terjadi akibat beban transversal.
• Ketika elemen lentur, serat-serat dalam elemen mengalami tarikan dan tekanan.
• Tegangan tarik dan tekan berada dalam satu garis tegak lurus pada permukaan elemen.
4. Gaya Geser:
• Gaya geser terjadi saat ada aksi gaya berlawanan yang menyebabkan bagian struktur bergerak tiba- tiba.
• Biasanya muncul pada material konstruksi seperti balok.
5. Gaya Torsi:
• Gaya torsi adalah puntir yang muncul dari berbagai kondisi.
• Ini terjadi seperti tekanan memutar di satu titik.
6. Gaya Tumpu:
• Gaya tumpu adalah gaya yang bekerja pada titik tumpu atau penyangga.
• Ini memengaruhi stabilitas dan distribusi beban pada struktur.
Sistem struktur bangunan gedung pada intinya bekerja menyalurkan beban bangunan sehingga menjaga bangunan tetap berdiri, dan membentuk ruang fungsi.
Beban-beban yang terjadi pada bangunan gedung berasal dari berat struktur (berat sendiri, beban mati: 1, 2, 3) dan berat fungsi (beban berguna, berat hidup: 4) di dalamnya serta akibat pengaruh gaya luar seperti gempa dan badai (8). Berat struktur dihitung dari semua elemen struktur dari atap sampai pondasi. Berat fungsi tergantung jenis dan volume kegiatan yang diwadahi bangunan, sedangkan beban gaya luar dipengaruhi oleh bentuk, letak dan posisi bangunan.
Beban-beban itu disalurkan dari atas ke bawah, mulai dari elemen rangka atap, rangka utama atap, pelat lantai, rangka utama kolom balok atau dinding pemikul, dan sampai pada pondasi (6), dan diteruskan ke dalam tanah (7). Kolom balok meneruskan gaya menurut arah garis dan dinding menurut arah bidangnya.
Beban Mati (Dead Load) yaitu berat dari semua bagian pada bangunan yang bersifat tetap/ permanen seperti komponen struktur ( kolom ,balok, dinding, plat lantai dll).
Beban Hidup (Live Load) berasal dari akibat penghunian atau penggunaan suatu bangunan gedung, termasuk didalamnya beban2 yang dapat berpindah atau diganti selama masa pakai bangunan. Pada atap termasuk juga beban akibat air hujan (berat genangan dan akibat tekanan jatuh), berat manusia, perabot, barang yang disimpan, dan beban yang diakibatkan oleh salju atau air hujan, juga temasuk ke dalam beban hidup.
Beban Angin memberikan efek tekan (tekanan positif) pada bagian yang terkena angin, dan memberikan efek hisap (tekanan negatif), pada bagian yang berlawanan.
Beban Gempa. Periode struktur, bergantung pada ketinggian dan dimensi penampang bangunan horizontal, serta sifat join bangunan dengan tanah (kaku / fleksibel).
Beban Khusus (Particularly Load). Akibat selisih suhu, pengangkatan dan pemasangan (mis. pada struktur beton pracetak), perbedaan penurunan fondasi, gaya rem, gaya dinamik dari mesin2 etc.).
Daya Dukung Tanah
Dalam tahap pembangunan suatu struktur bangunan dibutuhkan data besaran daya dukung tanah dalam menerima beban. Daya dukung tanah perlu diketahui untuk menghitung dan merencanakan dimensi pondasi yang dapat mendukung beban struktur yang akan dibangun. Apabila daya dukung tanah tidak mampu menerima beban dari struktur yang direncanakan, dengan data daya dukung tanah yang telah diketahui kita dapat melakukan perlakuan tertentu agar nilai daya dukung tanah dapat mencapai nilai yang diinginkan. Penimbunan dan pemadatan merupakan salah satu perlakuan tertentu untuk mendapatkan nilai daya dukung tanah.
Di beberapa kota besar di Indonesia data daya dukung tanah menjadi salah satu syarat teknis untuk mendapatkan PBG (Persetujuan Bangunan Gedung).
Tidak hanya struktur yang besar yang diharuskan melakukan penyelidikan tanah untuk mendapatkan nilai daya dukung tanah, tetapi struktur bangunan kecil juga diharuskan untuk melakukan penyelidikan tanah, contoh ruko, rumah lantai 2, dan bangunan gedung lainnya. Pada umumnya penyelidikan tanah yang dilakukan adalah uji SPT untuk penyelidikan tanah yang dalam (>20m) dan sondir untuk mengetahui daya dukung tanah dangkal (<20m). Kedua alat tersebut menggunakan alat yang cukup banyak dan berat, pembacaan alatnya pun masih secara manual.
Salah satu persyaratan yang harus diketahui sebelum membangun sebuah bangunan adalah mengetahui jenis tanah di lokasi dimana akan didirikan bangunan. Dengan mengetahui jenis tanah tersebut, dapat dilakukan analisis stabilitas dan perhitungan desain fondasi dan dapat
diketahui respon seismic lokasi, untuk merancang bangunan tahan gempa.
Salah satu cara untuk mengetahui jenis tanah lokasi adalah dengan test penetrasi tanah (SPT: Standard Penetration Test).
Standard tentang ‘Cara uji penetrasi lapangan dengan SPT’ di Indonesia adalah SNI 4153-2008, yang merupakan revisi dari SNI 03-4153-1996), yang mengacu pada ASTM D 1586-84 “Standard penetration test and split barrel sampling of soils”
Jenis Tanah
• Pondasi pada Tanah Pasir
Permasalahan yang sering terjadi pada perletakan pondasi diatas tanah pasir adalah penurunan yang tidak seragam. Untuk itu perlu dilakukan berbagai tes atau pengujian tanah seperti uji Soil Penetration Test (SPT), uji kerucut statis, dan uji beban pelat.
• Pondasi Pada Tanah Lempung
Pada tanah lempung perancangan pondasi agak sulit dilakukan karena jenis tanah ini menyatu dengan air hingga tanah dengan mudah menjadi jenuh air. Pada tanah jenis ini disarankan menggunakan pondasi yang dalam, sehingga tanah tidak mudah terpengaruhi dengan iklim dan kondisi lingkungan sekitar.
• Pondasi Pada Tanah Lanau
Tanah lanau merupakan jenis tanah yang terdapat diperalihan antara pasir dan lempung. Dalam kondisi alam, tanah jenis lanau ditemukan dalam kondisi longgar dan kurang padat. Sehingga jika dijadikan sebagai tempat perletakan pondasi, maka kan terjadi penurunan yang besar.
• Pondasi pada Tanah Organik
Tanah organik sangat tidak disarankan untuk dijadikan tempat perletakan pondasi, karena jenis tanah ini akan mengakibatkan penurunan terlalu besar. Karena tanah jenis ini sangat sulit dipadatkan.
• Pondasi pada Tanah Timbunan
Tanah timbunan merupakan tanah yang diangkut dari daerah lain ke lokasi pembangunan. Tanah timbunan yang akan dijadikan dasar pondasi harus diperiksa terlebih dahulu kapasitas dukungnya. Dan jika akan digunakan tanah timbunan harus dipadatkan terlebih dahulu.
• Pondasi pada Batu
Sebenarnya pondasi pada batu tak perlu dikhawatirkan karena sifat batu yang keras dipastikan mampu menahan beban bangunan dengan baik.
Namun pada batuan berkapur dan memiliki lubang- lubang, stabliltas bangunan harus diperhitungkan.
Karena akan membahayakan bangunan.
Elemen Struktur Bangunan
Terdapat tiga bagian dari struktur bangunan antara lain:
1. Struktur bawah (sub structure) adalah bagian-bagian bangunan yang terletak di bawah permukaan tanah.
Struktur bawah ini meliputi pondasi dan sloof.
2. Struktur tengah (super/middle structure) merupakan bagian-bagian bangunan yang terletak di atas permukaan tanah dan di bawah atap, serta layak ditinggali oleh manusia. Yang dimaksud struktur tengah di antaranya dinding, kolom, dan ring.
3. Struktur atas (upper structure) yaitu bagian-bagian bangunan yang terbentuk memanjang ke atas untuk menopang atap. Struktur atas bangunan antara lain rangka dan kuda-kuda.
Sub struktur merupakan struktur bangunan yang terletak di bagian bawah bangunan. Sub struktur atau sering di sebut pondasi. Pondasi sering disebut struktur bangunan bagian bawah (sub structure) terletak paling bawah dari bangunan yang berfungsi mendukung seluruh beban bangunan dan meneruskan ke tanah dibawahnya.
Mengingat letaknya yang didalam tanah tertutup oleh lapisan tegel maupun tanah halaman, maka pondasi harus dibuat kuat, aman, stabil, awet dan mampu mendukung beban bangunan, karena kerusakan pada pondasi akan sangat sulit untuk memperbaikinya.
Kerusakan pondasi akan selalu diikuti oleh kerusakan- kerusakan pada bangunan bagian atasnya. Misalnya pondasi pecah atau mengalami penurunan, maka dibangun bagian atas akan tampak kerusakan yang berupa:
• Dinding retak-retak dan miring
• Lantai bergelombang dan pecah-pecah
• Kedudukan kusen pintu/jendela bergeser, menyebabkan daun pintu/daun jendela sulit dibuka
• Sudut kemiringan tangga berubah
• Penurunan bangunan, atap bangunan, bahkan mungkin menyebabkan keruntuhan seluruh bangunan.
Super struktur merupakan struktur bagian tengah dari sebuah bangunan. Struktur tengah merupakan bagian- bagian bangunan yang terletak di atas permukaan tanah dan di bawah atap, serta layak ditinggali oleh manusia.
Yang dimaksud struktur tengah di antaranya dinding, kolom, dan ring.
1) Dinding
Dinding adalah suatu struktur padat yang membatasi dan kadang melindungi suatu area. Umumnya, dinding membatasi suatu bangunan dan menyokong struktur lainnya, membatasi ruang dalam bangunan menjadi ruangan-ruangan, atau melindungi atau membatasi suatu ruang di alam terbuka.
2) Kolom
Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktur yang memikul beban dari balok. Kolom merupakan suatu elemen struktur tekan yang memegang peranan penting dari suatu bangunan, sehingga keruntuhan pada suatu kolom merupakan lokasi kritis yang dapat menyebabkan runtuhnya (collapse) lantai yang bersangkutan dan juga runtuh total (total collapse) seluruh struktur.
3) Balok
Balok ring adalah balok beton yang terletak di atas dinding bangunan. Balok ini berfungsi mengikat dinding yang ada dibawahnya, stabilisator dan pengunci ujung atas balok kolom, serta menerima beban dari rangka atap atau bagian lain yang ada diatasnya meratakannya lalu meneruskannya kebagian bangunan yang ada dibawahnya terutama pada balok kolom.
4) Plat Lantai
Pelat beton bertulang yaitu struktur tipis yang dibuat dari beton bertulang dengan bidang yang arahnya horizontal, dan beban yang bekerja tegak lurus pada apabila struktur tersebut. Ketebalan bidang pelat ini relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan bentang panjang/lebar bidangnya. Pelat beton ini sangat kaku dan arahnya horisontal, sehingga pada bangunan gedung, pelat ini berfungsi sebagai diafragma/unsur pengaku horizontal yang sangat bermanfaat untuk mendukung ketegaran balok portal.
Upper struktur meliputi konstruksi atap. Konstruksi atap meliputi kuda-kuda, gording penutup atap dll.
Atap merupakan bagian dari struktur bangunan yang berfungsi sebagai penutup/pelindung bangunan dari panas terik matahari dan hujan sehingga memberikan kenyamanan bagi penggunan bangunan.
Struktur atap pada umumnya terdiri dari tiga bagian utama yaitu: struktur penutup atap, gording dan rangka kuda-kuda. Penutup atap akan didukung oleh struktur rangka atap, yang terdiri dari kuda-kuda, gording, usuk, dan reng. Beban-beban atap akan diteruskan ke dalam fondasi melalui kolom dan/atau balok. Konstruksi atap memungkinkan terjadinya sirkulasi udara dengan baik.
Pondasi Dangkal
Pondasi merupakan suatu komponen struktur yang sangat penting karena semua beban yang timbul akan diterima oleh pondasi. Kestabilan berdirinya suatu bangunan ditentukan atau tergantung pada kekuatan konstruksi pondasinya. Sebuah bangunan tidak dapat
begitu saja didirikan langsung diatas tanah, untuk itu diperlukan adanya struktur bangunan bawah yang disebut pondasi, jadi pondasi adalah bangunan sub struktur dibawah tanah yang berfungsi sebagai pendukung seluruh berat dari bangunan dan meneruskan beban yang didukung ke tanah dibawahnya sekaligus menstabilkan beban.
Pondasi dangkal merupakan pondasi yang mempunyai kedalaman kurang dari 3 meter. Perhitungan tingkat kedalaman tersebut didasarkan pada sepertiga dari ukuran lebar alas pondasi. Pondasi dangkal hanya bisa digunakan pada tanah yang stabil, memiliki daya dukung tinggi, dan bersifat keras. Selain itu, spesifikasi bangunan yang akan didirikan di atasnya pun tidak boleh terlalu tinggi maupun terlalu besar.
Di sisi lain, pondasi dangkal tidak direkomendasikan untuk diaplikasikan pada tanah gambut atau tanah bekas rawa. Hal ini dikarenakan saat dibuat di tanah yang tidak stabil, maka pondasi ini tidak akan cukup mampu menopang bangunan sehingga berisiko besar ambruk.
Kalaupun terpaksa membuat pondasi dangkal di tanah yang labil, maka tanah tersebut harus diperbaiki terlebih dahulu kekuatannya memakai sistem cerucup atau tiang pancang yang ditanam di bawah pondasi.
Persyaratan Perencanaan Pondasi
Dengan memperhatikan faktor-faktor dalam pemilihan tipe pondasi terdapat juga Syarat-syarat umum dari pondasi yaitu :
1. Kedalaman harus memadai untuk menghindarkan pergerakan tanah lateral dari bawah pondasi khususnya untuk pondasi rakit dan pondasi telapak.
2. Kedalaman harus berada dibawah daerah perubahan volume musiman yang disebabkan oleh pembekuan, pencairan dan pertumbuhan tanaman.
3. Sistem harus aman terhadap penggulingan, rotasi, penggelinciran atau pergeseran tanah.
4. Sistem harus aman terhadap korosi atau kerusakan yang disebabkan oleh bahan berbahaya yang terdapat didalam tanah.
5. Sistem harus mampu beradaptasi terhadap beberapa perubahan geometri konstruksi atau lapangan selama proses pelaksanaan perlu dilakukan.
6. Metode pemasangan harus seekonomis mungkin.
7. Pergerakan tanah keseluruhan dan pergerakan diferensial harus dapat ditolerir dan elemen pondasi dan elemen bangunan atas.
8. Pondasi dan konstruksinya harus memenuhi syarat standar untuk perlindungan lingkungan.
Jenis-JenisPondasiDangkal
Pondasi Menerus (Continue Footing)
Pondasi menerus yang juga disebut pondasi langsung adalah jenis pondasi yang banyak dipakai untuk bangunan rumah yang tidak bertingkat. Untuk seluruh panjang, jenis pondasi ini mempunyai ukuran yang sama besar dan terletak pada kedalaman yang sama. Oleh karena itu untuk memasang pondasi menerus lebih dahulu harus dibuatkan galian tanahnya dengan kedalaman yang sama, yang kemudian dipasang profil – profil untuk memasang pondasi sehingga diperoleh bentuk yang direncanakan.
Untuk bangunan kecil diatas tanah baik, pondasi menerus dapat dibuat dari pasangan batu bata dengan lebar dasar
2-3 kali tebal pasangan bata dan pondasi dinding setengah bata cukup diletakan pada kedalaman 60 - 80 cm. Selain itu bahan pondasi yang mendukung beban bangunan yang lebih besar dan banyak yang dipakai adalah pasangan batu kali. Lebar dasar pondasi umumnya tidak kurang dari dua setengah kali tebal.
Ciri-ciri Pondasi menerus adalah :
- Ukuran sama besar dan terletak pada kedalaman yang sama
- Dipasang di bawah seluruh dinding penyekat dan kolom
- Biasanya digunakan sebagai pondasi bangunan tidak bertingkat;
- Untuk tanah lembek, dibuat dari sloof memanjang bagian bawah diperlebar menjadi pelat.
Pondasi Setempat (Single Footing)
Pondasi setempat dibuat pada bagian yg terpisah (di bawah kolom pendukung/kolom struktur, tiang, dsb), juga
biasa digunakan pada konstruksi bangunan kayu di daerah rawa-rawa. Pada bangunan sementara sering juga digunakan penumpu batu alam massif yang bertarah dan diletakkan di atas permukaan tanah yang diratakan.
Adapun ciri-ciri pondasi setempat adalah :
- Jika tanahnya keras, mempunyai kedalaman > 1,5 meter
- Pondasi dibuat hanya di bawah kolom
- Masih menggunakan pondasi menerus sebagai tumpuan men-cor sloof, tidak digunakan untuk mendukung beban.
Adapun bentuk-bentuk dari pondasi setempat yang dangkal antara lain:
1. Pondasi Telapak, adalah pondasi yang terbuat dari beton bertulang yang dibentuk papan/telapak.
Pondasi ini biasanya digunakan sebagai tumpuan struktur kolom, khususnya untuk bangunan bertingkat.
2. Pondasi umpak, dipakai untuk bangunan sederhana.
Pondasi umpak dipasang di bawah setiap tiang penyangga. Antara tiang dihubungkan dengan balok kayu di bagian bawah tiang, di bagian atas tiang menyatu dengan atapnya. Pondasi kayu dibuat keluar permukaan tanah sampai ketinggian ± 1 meter.
Pondasi Rakit (Raft Fondation)
Pondasi rakit adalah sebuah pelat beton besar yang digunakan untuk menghubungkan permukaan (interface) antara satu atau lebih kolom di dalam beberapa garis (jalur) dengan tanah dasar. Secara umum pelat pondasi rakit dapat dianalisis dengan dua anggapan. Pertama pelat pondasi rakit dianggap merupakan struktur yang fleksibel, berarti pelat pondasi akan mengalami deformasi yang tidak sama akibat beban yang bekerja.
Kedua, pelat pondasi rakit dianggap merupakan struktur yang kaku yang berarti pelat dianggap mengalami deformasi yang sama akibat beban yang bekerja. Pondasi ini dapat menopang gedung bertingkat banyak, tendon air minyak, mesin, peralatan industri, dan bangunan berat lainnya. Terutama memiliki luasan besar.
Jenis jenis pondasi rakitan lazim : - Pelat rata
- Pelat yang telapak ada di bawah kolom - Balok dan pelat
- Pelat dengan kaki tiang
- Dinding ruang bangunan bawah tanah sebagai bagian pondasi telapak
Pertimbangan penggunaan/pemilihan jenis Pondasi rakit/pelat, antara lain jika :
• Kekokohan landasan tidak memenuhi kebutuhan, atau beban bangunan besar sehingga pondasi lajur menjadi lebar menjadi seluas gedung. Struktur bangunan rangka dengan jarak tiang dengan beban yang tinggi dan jaraknya < 8 m.
• Beban bangunan yang besar sudah dibagi seragam pada seluruh luas bangunan oleh struktur bangunan masif
• Wilayah bangunan yang sering banjir dan pondasi pelat beton bertulang dilengkapi dinding kaki beton bertulang yang sekaligus kedap air sehingga menghindari naiknya air dari bawah.
• Perhitungan dilakukan seperti perhitungan pelat lantai yang terbalik tekanan tanah = beban berguna dari bawah dan kolom dengan beban bangunan = reaksi tumpuan dari atas ke bawah pada gedung dengan pondasi pelat beton bertulang berada di bawah permukaan air tanah perlu diperhatikan gaya apungnya.
Pondasi Flat Slab
Pondasi Flat Slab biasanya seluas ukuran gedung.
Pondasi ini membagi beban secara merata ke tanah bangunan. Pondasi pelat ini biasa digunakan dalam hal:
• Daya dukung tanah jelek atau beban bangunan yang tinggi;
• Raster atau jarak-jarak tiang/dinding kurang dari 8 meter;
• Beban bangunan yang tinggi sudah dibagi merata oleh konstruksi atas;
• Pada daerah rawan banjir, pondasi ini akan mencegah meresapnya air dari bawah (tanah).
Sistem Flat Slab, merupakan pelat beton bertulang yang langsung ditumpu oleh kolom-kolom tanpa adanya balok-balok. Biasanya digunakan untuk intensitas beban yang tidak terlalu besar dan bentang yang kecil. Pada daerah kritis di sekitar kolom penumpu, biasanya diberi penebalan (drop panel) untuk memperkuat pelat terhadap gaya geser, pons dan lentur. Flat Slab tanpa diberi kepala kolom (drop panel) disebut flat plate.
Pondasi Cakar Ayam
Pondasi cakar ayam terdiri dari plat beton bertulang yang relatif tipis yang didukung oleh buis-buis beton bertulang yang dipasang vertikal dan disatukan secara monolit dengan plat beton pada jarak 200-250 cm. Tebal pelat beton berkisar antara 10-20 cm, sedang pipa-buis beton bertulang berdiameter 120 cm, tebal 8 cm dan panjang berkisar 150- 250 cm. Buis-buis beton ini gunanya untuk pengaku pelat. Dalam mendukung beban bangunan, pelat buis beton dan tanah yang terkurung di dalam pondasi bekerja sama, sehingga menciptakan suatu sistem komposit yang di dalam cara bekerjanya secara keseluruhan akan identik dengan pondasi rakit ralft foundation.
Pondasi sistem cakar ayam ditemukan oleh Prof.
Dr. Ir. Sediyatmo pada tahun 1961. Sistem cakar ayam digunakan pertama kali untuk pondasi bangunan menara listrik tegangan tinggi di daerah ancol.
Pondasi Sarang Laba-laba
Pondasi Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL) merupakan sistem pondasi bangunan bawah yang kokoh dan ekonomis, dengan memamfaatkan tanah sebagai bagian dari struktur pondasi. Sistem pondasi ini ditemukan pada tahun 1976 oleh Ir. Ryantori dan Ir.
Sutjipto dengan mendapatkan paten nomor 7191, lisensi dan pengembangan oleh PT. Katama Suryabumi. Pondasi ini merupakan pondasi dangkal konvensional, kombinasi antara sistem pondasi plat beton pipih menerus dengan sistem perbaikan tanah.
Plat beton pipis menerus itu pada bagian bawahnya dikakukan oleh rib-rib tegak tipis yang relatif tinggi, sehingga secara menyeluruh bentuk kotak terbalik. Rib- rib tegak dan kaku tersebut diatur membentuk petak- petak segitiga, dari tampak atas, dengan hubungan kaku (rigit). Rib-rib ini terbuat dari beton bertulang. Rongga yang ada di bawah plat di antara rib- rib diisi dengan lapisan perbaikan tanah/pasir yang dipadatkan dengan baik, lapis demi lapis per 20 cm. Konstruksi ini menyerupai kotak beton raksasa terbalik.
Menentukan Jenis Pondasi
Untuk dapat menentukan jenis pondasi yang tepat bagi sebuah bangunan, ada beberapa hal y,ang harus diperhatikan yaitu berat sendiri struktur dan konstruksi bangunan, ketinggian bangunan, beban fungsi dari aktifitas yang diwadahi di dalam bangunan serta keadaan tanah di mana bangunan didirikan. Faktor-faktor tersebut dapat digunakan untuk memprakirakan jenis pondasi yang akan dipakai pada bangunan.
Menggunakan Pondasi Dangkal
Pondasi dangkal adalah pondasi yang mempunyai kedalarnan tidak lebih dari ketinggian satu lantai atau berkisar dari nol centimeter hingga 2 / 3 meter. Pondasi dangkai dapat digunakan pada bangunan yang mempunyai kondisi tanah bagus (dengan daya dukung yang tinggi atau lapisan tanah keras yang dangkal), dan dengan beban atau ketinggian bangunan yang tidak terlalu besar.
Pada sebagian besar bangunan bertingkat rendah hingga berlantai empat, pada kondisi tanah yang bagus masih dapat menggunakan beberapa jenis pondasi dangkai tanpa harus dengan pondasi dalam. Namun sebaliknya sekalipun bangunan tidak bertingkat, pada kondisi tanah
lembek, harus menggunakan pondasi dalam. Pondasi dangkal ini dapat berupa pondasi setempat, pondasi menerus atau pondasi bidang. Wujud pondasi yang sering dipakai adalah pondai umpak, pondasi foot-plate, pondasi menerus batu kali, atau pondasi bidang pelat beton bertuiang. Pondasi bidang beton bertulang ini hanya dipakai pada kondisi tanah yang jelek dengan beban bangunan yang besar.
Pondasi dangkal yang paling dangkal dan paling sederhana adalah umpak yang sering dipakai pada pondasi tiang-tiang atau kolom-kolom bangunan yang tidak permanen atau bangunan yang menggunakan bahan struktur ringan seperti kayu atau metal. Umpak ini mempunyai bentuk umumnya pondasi ideal yang melebar ke bawah dengan maksud memperlebar tumpuan dengan bidang tanah.
Demikian juga pada foot-plate, pondasi menerus batu kali dan sebagainya, sehingga pada rencana pondasi, bentukan ini juga harus dapat dilihat baik pada rencana ataupun detailnya.
Aplikasi rencana pondasi dangkal ini pada gambar kerja arsitektur adalah pengaturan Iayout jenis pondasi pada titik-titik kolom atau garis-garis dinding. Ukuran dan detail pondasi harus didapatkan secara eksak melalui perhitungan struktur yang biasanya dilakukan oleh ahli struktur atau konstruktor sebagai hragian dari atau diminta oleh perencana.
Pondasi dangkal menerus disamping berfungsi menopang dinding berat atau dinding pemikul juga berfungsi menahan tanah atau urugtanah untuk membedakan ketinggian lantai. Dengan demikian walaupun pada lantai satu tidak terdapat dinding berat namun masih menggunakan pondasi menerus yang berfungsi sebagai pembatas tanah atau turap untuk membedakan ketinggian lantai.
Penentuan desain pondasi tergantung pada:
• Kondisi tanah
• Berat bangunan
• Tinggl bangunan
• Bahan bangunan
Beban yang dipikul jenis pondasi:
• Pondasi titik → beban struktur melalui kolom
• Pondasi menerus → beban struktur melalui dinding atau untuk menopang dinding berat
• Pondasi gabungan → pada penggunaan kolom dan dinding bersama
Fungsi dimensi pada bagian pondasi:
• Lebar pondasi → menopang berat total bangunan
• Kedalaman pondasi → mencapai tanah keras
• Proporsi kedalaman pondasi → mendirikan bangunan
• Bahan pondasi → sesuai ketersediaan di lingkungan
Metode Pelaksanaan Pondasi Pondasi Menerus (Continue Footing) Pekerjaan Persiapan
Rencanakan urutan galian, urutan pemasangan pondasi batu kali, tempat penimbunan tanah hasil galian sementara sebelum diangkut keluar dari site, juga tempat penimbunan sementara batu-batu kali tersebut sebelum dipasang.
Pekerjaan Galian
Beberapa hal yang harus dilakukan dalam pekerjaan galian adalah :
1. Siapkan alat-alat yang diperlukan
2. Menggali tanah dengan ukuran lebar sama dengan lebar pondasi bagian bawah dengan kedalaman yang disyaratkan.
3. Menggali sisi-sisi miringnya, sehingga diperoleh sudut kemiringan yang tepat.
4. Buang tanah sisa galian ke tempat yang telah ditentukan
5. Cek posisi, lebar, kedalaman, dan kerapiannya sesuai dengan rencana.
Pekerjaan Urugan Pasir
Beberapa hal yang harus dilakukan dalam peker—jaan urugan pasir adalah :
1. Pasir urug diratakan pada dasar galian dan disiram air untuk mendapatkan kelembaban yang optimum untuk pemadatan.
2. Padatkan pasir urug tersebut dengan memakai alat stamper.
3. Jika diperlukan ulangi langkah satu dan dua sehingga didapatkan tebal pasir urug seperti yang
direncanakan.
Pekerjaan Pasangan Pondasi
Pada pekerjaan pasangan pondasi ada 2 tahap yaitu pembuatan profil dan pemasangan batu kali.
Pembuatan profil :
1. Pasang patok batu untuk memasang profil (2 patok untuk tiap profil). Profil dipasang pada setiap ujung lajur pondasi.
2. Pasang bilah batu datar pada kedua patok,setinggi profil.
3. Pasang profil benar-benar tegak lurus dan bidang atas profil datar. Usahakan titik tengah profil tepat pada tengah-tengah galian yang direncanakan dan bidang atas profil sesuai peil pondasi.
4. Ikat profil tersebut pada bilah datar yang dipasang antara 2 patok dan juga dipaku agar lebih kuat.
5. Pasang patok sokong, miring pada tebing galian pondasi dan ikatkan dengan profil, sehingga menjadi kuat dan kokoh.
6. Cek ketegakan / posisi profil dan ukuran-ukurannya, perbaiki jika ada yang tidak tepat,demikian juga peilnya.
Pemasangan batu kali :
1. Siapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan
2. Pasang benang pada sisi luar profil untuk setiap beda tinggi 25 cm dari permukaan urugan pasir.
3. Siapkan adukan untuk melekatkan batu-batu tersebut.
4. Susun batu-batu diatas lapisan pasir urug tanpa adukan (aanstamping) dengan tinggi 25cm dan isikan pasir dalam celah-celah batu tersebut sehingga tak ada rongga antar batu kemudian siramlah pasangan batu kosong tersebut dengan air.
5. Naikkan benang pada 25 cm berikutnya dan pasang batu kali dengan adukan, sesuai ketinggian benang.
Usahakan bidang luar pasangan tersebut rata.
Pondasi Setempat (Single Footing) Pekerjaan Persiapan
Rencanakan urutan galian, urutan pemasangan pondasi batu kali, tempat penimbunan tanah hasil galian sementara sebelum diangkut keluar dari site, juga tempat penimbunan sementara batu-batu kali tersebut sebelum dipasang.
Pekerjaan Galian
Beberapa hal yang harus dilakukan dalam pekerjaan galian adalah :
1. Penggalian tanah untuk pondasi setempat dilakukan secara hati-hati serta harus mengetahui ukuran panjang, lebar dan kedalaman pondasi.
2. Tebing dinding galian tanah pondasi dibuat dengan perbandingan 5:1 untuk jenis tanah yang kurang baik dan untuk jenis tanah yang stabil dapat dibuat dengan perbandingan 1:10 atau dapat juga dibuat tegak lurus permukaan tanah tempat meletakkan pondasi.
3. Dalamnya suatu galian tanah ditentukan oleh kedalamnya tanah padat/tanah keras dengan daya dukung yang cukup kuat, min 0.5 kg/cm2 bila tanah dasar masih jelek, dengan daya dukung yang kurang dari 0.5 kg/cm2, maka galian tanah harus diteruskan,
sampai mencapai kedalaman tanah yang cukup kuat, dengan daya dukung lebih dari 0.5 kg/cm2.
4. Lebar dasar galian tanah pondasi hendaknya dibuat lebih lebar dari ukuran pondasi agar tukang lebih leluasa bekerja. Semua galian tanah harus ditempatkan diluar dan agak jauh dari pekerjaan penggalian agar tidak mengganggu pekerjaan.
Pekerjaan Penulangan a) Perakitan tulangan
Untuk pondasi setempat ini perakitan tulangan dilakukan di luar tempat pengecoran di lokasi lain agar setelah dirakit dapat langsung dipasang dan proses pembuatan pondasi dapat berjalan lebih cepat. Proses perakitan tulangan adalah sebagai : - Mengukur panjang untuk masing-masing tipe
tulangan yang dapat diketahui dari ukuran pondasi setempat.
- Mendesign bentuk atau dimensi dari tulangan pondasi setempat, dengan memperhitungkan bentuk-bentuk tipe tulangan yang ada pada pondasi setempat tersebut.
- Merakit satu per satu bentuk dari tipe tulangan pondasi dengan kawat pengikat agar kokoh dan tulangan tidak terlepas.
b) Pemasangan Tulangan
Setelah merakit tulangan pondasi setempat maka untuk pemasangan tulangan dilakukan dengan cara manual karena tulangan untuk pondasi setempat ini tidak terlalu berat dan kedalaman pondasi ini juga tidak terlalu dalam. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pemasangan tulangan adalah:
- Hasil rakitan tulangan dimasukan kedalam tanah galian dan diletakkan tegak turus permukaan tanah dengan bantuan waterpass.
- Rakitan tulangan ditempatkan tidak langsung bersentuhan dengan dasar tanah, jarak antara tulangan dengan dasar tanah 40 mm, yaitu dengan menggunakan pengganjal yang di buat dari batu kali disetiap ujung sisi/tepi tulangan bawah agar ada jarak antara tulangan dan
permukaan dasar tanah untuk
melindungi/melapisi tulangan dengan beton (selimut beton) dan tulangan tidak menjadi karat.
- Setelah dipastikan rakitan tulangan benar-benar stabil, maka dapat langsung melakukan pengecoran.
Pekerjaan Bekisting
Bekisting adalah suatu konstruksi bantu yang bersifat sementara yang digunakan untuk mencetak beton yang akan di cor di dalamnya atau diatasnya. Tahap-tahap pekerjaan bekisting, yaitu :
- Diasumsikan yang akan dibuat bekisting adalah bagian tiangnya untuk penyambungan kolom sedangkan untuk pondasinya hanya diratakan dengan cetok (sendok spesi).
- Supaya balok beton yang dihasilkan tidak melengkung maka waktu membuat bekisting, jarak sumbu tumpuan bekistingnya harus memenuhi persaratan tertentu.
- Papan cetakan disusun secara rapih berdasarkan bentuk beton yang akan di cor.
- Papan cetakan dibentuk dengan baik dan ditunjang dengan tiang agar tegak lurus tidak miring dengan bantuan alat waterpass.
- Papan cetakan tidak boleh bocor
- Papan-papan disambung dengan klem / penguat / penjepit
- Paku diantara papan secara berselang-seling dan tidak segaris agar tidak terjadi retak.
Pekerjaan Pengecoran
Bahan-bahan pokok dalam pembuatan beton adalah : semen, pasir, kerikil/split serta air. Kualitas/mutu beton tergantung dari kualitas bahan-bahan pembuat beton dan perbandingannya. Bahan-bahan harus diperiksa dulu sebelum dipakai membuat beton dengan maksud menguji apakah syarat-syarat mutu dipenuhi.
Semen merupakan bahan pokok terpenting dalam pembuatan beton karena mempersatukan butir-butir pasir dan kerikil/split menjadi satu kesatuan berarti semen merupakan bahan pengikat dan apabila diberi air akan mengeras. Agregat adalah butiran-butiran batuan yang dibagi menjadi bagian pokok ditinjau dari ukurannya yaitu agregat halus yang disebut pasir dan agregat kasar yang disebut kerikil/split dan batu pecah.
Tahap-tahap pekerjan pengecoran pondasi setempat, yaitu:
- Membuat kotak takaran untuk perbandingan material yaitu dari kayu dan juga dapat mempergunakan ember sebagai ukuran perbandingan.
- Membuat wadah/tempat (kotak spesi) hasil pengecoran yang dibuat dari kayu atau seng/pelat dengan ukuran tinggi x lebar x panjang adalah 22 cm x 100 cm x 160 cm dapat juga dibuat dari pelat baja dengan ukuran tebal 3 mm x 60 cm x 100 cm.
- Mempersiapkan bahan-bahan yang digunakan untuk pengecoran seperti: semen, pasir, split, serta air dan juga peralatan yang akan digunakan untuk pengecoran.
- Membuat adukan/pasta dengan bantuan mollen (mixer) dengan perbandingan volume 1:2:3 yaitu 1 volume semen berbanding 2 volume pasir berbanding 3 volune split serta air secukupnya.
- Bahan-bahan adukan dimasukan kedalam tabung dengan urutan: pertama masukan pasir, kedua semen
portand, ke tiga split dan biarkan tercampur kering dahulu dan baru kemudian ditambahkan air secukupnya
- Setelah adukan benar-benar tercampur sempurna kurang lebih selama 4-10 menit tabung mollen (mixer) dibalikan dan tungkan kedalam kotak spesi.
- Hasil dari pengecoran dimasukkan/dituangkan kedalam lubang galian tanah yang sudah diletakan tulangan dengan bantuan alat sendok spesi centong/
dan dilakukan/dikerjakan bertahap sedikit demi sedikit agar tidak ada ruangan yang kosong dan kerikil/split yang berukuran kecil sampai yang besar dapat masuk kecelah-celah tulangan.
Setelah melakukan pengecoran, maka pondasi setempat tersebut dibiarkan mengering dan setelah mengering pondasi diurug dengan tanah urugan serta disisakan beberapa cm untuk sambungan kolom.
Pondasi Rakit ( Raft Fondation ) Pekerjaan Persiapan
Beberapa hal yang dipersiapkan sebelum melaksanakan pekerjaan Raft fondation yaitu persiapan alat, bahan dan tenaga kerja dapat dilihat pada tabel berikut.
Alat Bahan Tenaga Kerja
Concrete Pump Solar Operator alat Vibrator Batako Pekerja terampil Concrete mixer Kawat Pekerja setengah
terampil Alat bantu
pertukangan
Besi Mandor Surveyor
Pekerjaan Pembuatan Lantai Kerja dan Bekisting Permanent yang Terbuat Dari Batako
Pekerjaan pembuatan lantai kerja mulai dikerjakan setelah pekerjaan galian tanah layer 3 selesai dikerjakan.
Lantai kerja merupakan dasar basement yang memiliki elevasi – 11.55 m. Proyek ini menggunakan raft fondation sebagai pondasi bangunan, jadi harus ada lantai kerja dimana lantai kerja dibuat dengan menggunakan batako sebagai bekisting permanent.
Tahap pembuatan lantai kerja yaitu pemasangan batako, lantai kerja di timbun oleh tanah lalu dipadatkan dengan menggunakan backhoe sebelum lantai kerja dicor karena ada penurunan elevasi pada lantai kerja yang akan dibuat kolom, setelah itu baru pengecoran dilakukan.
Pekerjaan GA vertical
Pekerjaan GA vertical dikerjakan setelah pekerjaan lantai kerja selesai dikerjakan. Tahapan pekerjaan GA vertical terdiri dari pekerjaan pengeboran, fabrikasi strand, cleaning dan desanding, Install strand, grouting, pasang plat dan angker block, stressing, pemotongan strand dan grouting finish pada lantai.
Pekerjaan Tulangan
Pekerjaan tulangan raft fondation dimulai dengan pabrikasi. Pabrikasi tulangan dilakukan di los pekerja, diameter tulangan utama yang digunakan sesuai dengan bar bending schedule (BBS). Tahapan pekerjaan pembesian Raft fondation adalah sebagai berikut:
1) Penyimpanan baja tulangan Penyimpanan baja tulangan akan lebih jelas dibahas pada sub bab berikutnya.
2) Mempelajari gambar rencana atau shop drawing 3) Pemotongan tulangan Pemotongan tulangan akan
lebih jelas dibahas pada sub bab berikutnya.
4) Pembengkokan tulangan Pembengkokan tulangan akan lebih jelas dibahas pada sub bab berikutnya.
5) Perakitan baja tulangan Baja diangkat oleh tower crane dari los pekerja ke lokasi pekerjaan raft fondation, setelah itu tulangan dirangkai sesuai dengan SD. Pada saat perakitan tulangan raft fondation, dirakit pula tulangan utama kolom.
Tulangan utama kolom dirakit setelah tulangan raft fondation hampir selesai dirakit. Elevasi tulangan raft fondation harus sesuai dengan rencana, maka digunakan beton decking atau beton tahu untuk menjaga tulangan utama tetap pada posisinya.
Beton decking itu sendiri dibuat dengan campuran pasir beton dan semen dengan tebal 7 cm. Tebal raft fondation adalah 1.35 m dan area pembuatan kolom adalah 1.75 m, untuk menjaga jarak ketebalan digunakan cakar ayam.
Pada saat perakitan tulangan raft foundation juga dipasang kawat harmonika untuk menjaga beton supaya tidak melebar pada saat pengecoran.
Setelah pekerjaan selesai, dilakukan pengecekan terhadap diameter tulangan, jumlah tulangan, jarak antar tulangan dan panjang penyaluran tulangan, serta ikatan tulangan.
Pekerjaan chemical anchor dan water stop
Chemical anchor dipasang pada D-Wall sebagai penyambung antara D-Wall dengan raft fondation. Water stop dipasang supaya tidak ada kebocoran pada beton, sehingga air pada beton masuk ke dalam water stop.
Pekerjaan bekisting
Pekerjaan bekisting Raft foundation hanya dikerjakan pada pinggir – pinggir saja, karena bekisting pada Raft foundation berfungsi sebagai stop cor. Bekisting terbuat dari papan phenolite film atau multiplek yang tebalnya ±
12 mm. Setelah pekerjaan bekisting selesai dilakukan pengecekan terhadap kekokohan bekisting, kelurusan bekisting, jika bekisting sudah memenuhi maka sudah siap untuk pengecoran.
Pekerjaan pengecoran dan test therma couple
Pengecoran Raft fondation di proyek ini dibagi dalam beberapa zone, karena untuk mengefisiensikan waktu, serta agar volume pengecoran tidak terlalu besar. Dalam pelaksanaannya ada beberapa hal yang dilakukan, diantaranya:
1) Pengujian beton - Slump test
Slump test diuji pada saat concrete mixer tiba di proyek sebelum pengecoran. Setiap satu concrete mixer melakukan satu kali pengujian slump test.
- Uji kuat tekan beton
Pengujian kuat tekan beton dilakuan dengan cara menghitung kekuatan tekan beton yang berasal dari sample yang diambil pada saat pengecoran.
Sample beton biasanya berupa silinder yang memiliki diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat umur beton 7 hari dan 28 hari
2) Penuangan beton pada cetakan
Pengecoran dilakukan pada malam hari, karena suhu dan cuaca relatif stabil. Sebelum pengecoran raft fondation dikerjakan, untuk menyambungkan beton lama dengan beton baru maka digunakan bonding agent pada dinding atau bagian pinggir beton lama.
Area yang akan dicor harus ditutupi terpal karena beton menggunakan admixture atau bahan tambah serta floor hardener. Beton disalurkan dari concrete mixer ke concrete pump, kemudian disalurkan lagi melalui pipa ke area yang akan dicor. Tinggi jatuh beton dari pipa pada saat pengecoran ≤ 50 cm.
3) Pemadatan beton
Beton yang sudah dituang, lalu digetarkan dengan menggunakan vibrator, supaya tidak keropos. Setelah cetakan terisi penuh, permukaan beton langsung dirapihkan dan diratakan dengan menggunakan ruskam sehingga merata.
4) Pelaksanaan floor hardener
Floor hardener merupakan suatu bahan sejenis semen yang digunakan pada lantai. Penggunaan bahan ini dimaksudkan untuk memperkeras lapisan atas atau permukaan beton dan sebagai bahan finishing lantai.
Selain itu, digunakan pada daerah yang banyak mengalami gesekan atau benturan seperti pada tempat parkir kendaraan. Metode pelaksanaan floor hardener terdiri dari :
a. Untuk mendapatkan permukaan yang rata maka pelaksanaan pengecoran harus dilakukan dengan mengikuti relat yang telah disiapkan dengan pengukuran menggunakan theodolite yang continue pada seluruh permukaan lantai.
b. Jidar atau ruskam sebaiknya menggunakan bahan yang kuat dan kaku ( alumunium box ) c. Floor hardener mulai ditaburkan secara manual
setelah air yang naik ke permukaan tidak terlihat lagi. Pemakaiannya dengan dosis 4 kg/m² atau sesuai dengan yang disyaratkan.
d. Penaburan awal menggunakan sekitar 2/3 bagian dari dosis, lalu ditaburkan secara merata pada seluruh permukaan dan dibiarkan sampai meresap pada permukaan setelah itu diratakan secara manual.
Pembongkaran Bekisting
Setelah beton sudah mengeras maka cetakan bekisting dibuka. Pembongkaran bekisting raft fondation dikerjakan jika umur beton sudah mencapai ≥ 24 jam
(dilaksanakan pekerjaan ini di karenakan sistem pengecoran raft foundation per zone, jadi bekisting berfungsi sebagai stop cor).
Pekerjaan Perawatan Beton
Perawatan pada beton dilakukan untuk menjaga mutu beton, dan supaya beton tidak retak setelah pengecoran.
Perawatan beton pada daerah raft fondation yaitu menggunakan sterofoam atau triplek setelah selesai pengecoran
Sloof
Sloof adalah struktur dari bangunan yang terletak di atas pondasi, berfungsi untuk meratakan beban yang diterima oleh pondasi, juga sebagai pengunci dinding agar saat terjadi pergerakan pada tanah, dinding tidak roboh. Sloof sangat berperan terrhadap kekuatan bangunan. Bahan yang digunakan adalah beton dengan campuran 1 semen : 2 pasir : 3 split (koral)
Dimensi sloof yang sering digunakan pada bangunan rumah tinggal lantai satu adalah lebar 15 cm, tinggi 20 cm, besi beton tulangan utama menggunakan 4 buah diameter 10 mm (4 d 10) sedangkan untuk begel menggunakan diameter 8 mm berjarak 15 cm (d 8-15) dan untuk rumah lantai ua, dimensi sloof yang sering digunakan adalah lebar 20 cm tinggi 30 cm, besi beton utama 6 d 12 mm, begel d8 - 10 cm.
Alat yang digunakan
Untuk dapat menghasilkan gambar denah, denah pondasi dan detailnya yang mudah dimengerti, jelas, dan rapi diperlukan perlengkapan alat gambar dan tulis yang memadai. Perlengkapan yang harus dipersiapkan untuk menggambar adalah :
1. Meja gambar atau meja yang dapat berfungsi sebagai meja gambar.
2. Mesin gambar atau satu set penggaris segi tiga.
3. Pensil atau pensil mekanis ukuran 0,3 mm dan 0,5 mm.
4. Kertas gambar putih ukuran A3.
5. Karet penghapus yang tidak mudah kotor.
6. Penggaris dan jangka 7. Selotip
8. Pulpen mekanik 9. Cutter
10. Penerangan yang cukup
Langkah Kerja
a. Siapkan dan bersihkan meja gambar dari debu dan kotoran-kotoran lain
b. Siapkan kertas gambar kosong dan tempelkan pada meja gambar
c. Siapkan alat tulis dan gambar
d. Rancang konsep bangunan sederhana sesuai dengan ketentuan yang diberikan
e. Gambar Denah, Denah Pondasi, Denah Sloof, dan Detail pendukung lainnya.
Tugas
Dari acuan denah bangunan sederhana yang diberikan, rancanglah struktur bangunan sederhana (beton) dengan menggunakan struktur sederhana (beton). Denah, peletakan ruang dan fungsi ruang 30% boleh di ganti atau diubah.
Rancang konsep struktur bangunan dengan menggunakan struktur sederhana (beton).
Gambarkan denah, denah pondasi dan sloof, denah kolom, denah balok (kalau ada), denah atap, serta detail- detail pendukung lainnya!
Referensi
Idham, Noor Cholis, 2013, Merancang Bangunan Gedung Bertingkat Rendah, Penerbit Graha Ilmu.
Schierle, G.G., 2006, Architectural Structures Excerpts, American Institute of Steel Construction, Inc.
Macdonald, Angus J., 1998, Structural Design for Architecture, Architectural Press.
Ching, Francis D.K., 2012, A Visual Dictionary of Architecture, John Wiley & Sons, Inc.
Pertemuan 2
TIANG/KOLOM DAN DINDING PADA BANGUNAN SEDERHANA
CPMK2 Mampu merencanakan dan merancang struktur pada bangunan sederhana dengan menggunakan struktur beton, batu bata dan baja ringan
Sub-CPMK4 Mampu merencanakan dan merancang struktur bangunan sederhana menggunakan material beton, batu bata dan baja ringan
Tinjauan Pustaka
Merencanakan Sistem Struktur Utama
Sistem struktur dan konstruksi bangunan dapat ditentukan terlebih dahulu untuk dapat menentukan langkah perencanaan selanjutnya. Maksud dari penentuan sistem struktur utama terlebih dahulu adalah agar dapat didefinisikan seberapa jauh kaitan sistem struktur ini dengan aspek bangunan lain. Sistem struktur yang dimaksud adalah sistem struktur menurut bahan dan jenisnya, kemudiaan juga kaitannya dengan konstruksi lainnya.
Memper*mbangkan fungsiruangdanpersayaratannya padastruktur
Langkah pertama untuk menentukan sistem struktur utama adalah dengan mempertimbangkan aspek struktur
dan aspek fungsi bangunan dengan pertimbangan- pertimbangannya dalam check list sbb:
Permasalahan Area Pembahasan
Bagaimana kegiatan di wadahi dalam ruang. Apakah terdapat fungsi-fungsi yang spesifik yang harus diwadahi dalam ruang misalnya kegiatan yang memerlukan ruang-ruang lebar tanpa kolom, atau ruang-ruang dengan ukuran dan bentuk tertentu atau pada lantai tertentu.
Konfigurasi bentuk dan ukuran grid struktur baik horisontal ataupun vertikal di mana titik- titik kolom dan dinding diletakkan yang akan membentuk sistem struktur secara keseluruhan yang disesuaikan dengan tuntutan fungsi ruang.
Bagaimana sistem ruang dipenuhi oleh bangunan.
Apakah terdapat ruang yang menghendaki sistem khusus semacam pencahayaan dan penghawaan alami.
Bentang bangunan, konfigurasi ruang dan konfigurasi massa bangunan serta bukaan-bukaan yang akan mempunyai saling keterkaitan antara sistem struktur dan konstruksinya.
Bagaimanakah sistem utilitas dilayani oleh bangunan, di mana posisi-posisi bak penampung air bersih, air kotor dsb. Apakah secara langsung mempengaruhi struktur bangunan.
Penentuan sistem distribusi meliputi tempat suplay, jalur distribusi dan tempat buangan serta kaitannya dengan struktur dan konstruksinya.
Memper*mbangkan pemilihan Bahan struktur utama Bahan sistem struktur utama akan sangat mempengaruhi jenis kinerja sistem strukturnya. Pemakaian bahan tertentu akan saling berkaitan dengan desain sistem struktur dan konstruksinya. Untuk dapat menentukan bahan utama pada sistem struktur utama dengan optimal, perencana harus memperhatikan aspek-aspek pada check list sbb;
Permasalahan Area Pembahasan
Sistem struktur dari jenis apakah yang paling cocok untuk ruangan dan bangunan tertentu sesuai dengan aspek-apek bangunan.
Bagai manakah persyaratan tekn is bahan struktur akan dapat digunakan pada bangunan meliputi kemampuan bentang dan ketinggian bangunan serta kaitannya dengan fungsi ruang.
Bahan bangunan yang paling seperti apakah yang tepat digunakan sesuai untuk bangunan yang sesuai dengan bahan struktur utama dan bahan lainnya dalam bangunan
Kesesuaian dengan aspek- aspek bangunan dan ketersediaan bahan bangunan pada suatu wilayah.
Bentuk pada bangunan dapat merupakan tujuan atau hasil dari proses perencanaan dan perancangan. Tujuan, bila sudah ditentukan terlebih dahulu kesan, peran dan bentuk yang diinginkan dari perencana atau pemilik, kemudian baru kesesuaiannya dengan fungsi dan sistem-sistem ditetapkan kemudian. Hasil, bila bentukan adalah bentukan yang dihasilkan dari akibat fungsi atau
sistem-sistem yang diterapkan pada bangunan. Kedua metoda ini tidak harus dilakukan secara kaku, namun dapat saling melengkapi untuk mendapatkan hasil yang optimal pada bentuk bangunan. Pada penentuan sistem struktur utama, bentuk dapat dibahas menurut check /ist sbb;
Permasalahan Area Pembahasan
Apakah bentuk dijadikan tujuan atau hasil
Fungsi struktur sebagai fasilitas atau penentu
Apakah elemen-elemen struktur dipakai sebagai elemen bentuk bangunan
Penentuan penonjolan atau penyembunyian elemen struktur Apakah sistem-sistem pada
bangunan akan berpengaruh terhadap elemen dan bentuk bangunan
Konstruksi-konstruksi yang melekat pada struktur yang akan dipakai
Merencanakan Dimensi Struktur Bangunan
Adapun dimensi elemen seperti kolom, balok atau kuda- kuda dan sejenisnya digunakan prakiraan yang justeru dipertimbangkan terhadap aspek-aspek lain dalam bangunan terlebih dahulu, sedangkan angka akhir dari dimensi ini harus dihasilkan dari konstruktor struktur untuk dapat memproduksi gambar kerja yang sebenarnya pada proyek pembangunan.
MenentukanBentangan
Bentangan adalah jarak antar dua sisi bangunan atau dua tumpuan kuda kuda atau rangka atap lainnya. Bentangan akan mencapaijarak rnaksimal dengan menggunakan sistem rangka ringan seperti kuda-kuda yang dapat terdiri dari beberapa bentuk. Untuk dapat menentukan bentangan bangunan banyak hal yang harus
