MEKANIKA TEKNIK
STRUKTUR DAN ELEMEN STRUKTUR
Disusun Oleh:
Kelompok A
Mochamad Aji Chalid Hidayatullah (202145500270) Rizal Afandi (202145500014)
Pretty Aldamira (202145500065) Aditya K (202345500149)
PROGRAM STUDI ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS INDRAPRASTA PGRI 2024
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul "Struktur dan Elemen Struktur" dengan tepat waktu.
Makalah ini disusun sebagai salah satu tugas untuk memenuhi mata kuliah mekanika teknik, dengan harapan dapat memberikan wawasan yang lebih mendalam mengenai [topik makalah]. Dalam penyusunan makalah ini, penulis telah berusaha sebaik mungkin dengan menggunakan berbagai referensi dan data yang relevan. Namun, penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam makalah ini, baik dari segi isi maupun penyajian.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak rekan- rekan yang membantu yang telah memberikan bantuan, bimbingan, dan dukungannya selama proses penyusunan makalah ini. Kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi perbaikan di masa yang akan datang.
Akhir kata, semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi para pembaca dan pihak-pihak yang berkepentingan.
Jakarta, 2 Oktober 2024
Penulis
DAFTAR ISI
MEKANIKA TEKNIK ... 1
KATA PENGANTAR ... 2
DAFTAR ISI ... 3
BAB 1... 4
PENDAHULUAN ... 4
A. Latar Belakang ... 4
B. Tujuan ... 4
BAB 2... 5
PEMBAHASAN ... 5
A. Pembahasan ... 5
B. Fungsi Struktur Bangunan ... 11
C. Manfaat Struktur Bangunan ... 13
D. Macam-macam Struktur ... 16
BAB 3... 17
KESIMPULAN DAN PENUTUP ... 17
BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Struktur dan elemen struktur sangat penting dalam memahami dasar-dasar konstruksi bangunan dan infrastruktur. Pemahaman tentang struktur dan elemen- elemen strukturnya memberikan wawasan mengenai bagaimana bangunan dapat menahan beban, bertahan terhadap gaya eksternal, serta memastikan keamanan dan kenyamanan penghuninya.
B. Tujuan
1. Mengetahui pengertian Struktur dan Elemen Struktur 2. Macam-macam dari Elemen struktur
3. Penerapan dan penyelesaian dari metode struktur dan elemen struktur
BAB 2
PEMBAHASAN
A. Pembahasan
Struktur dan Elemen struktur Dari ada berbagai pengertian dari definisi struktur berisi yang pertama struktur fungsi struktur dan manfaat dari macam-macam elemen struktur berdiri ada 2 pengertian yaitu elemen struktur utama ada Pondasi, Kolom, Balok, Dinding dan Atap dan non struktural yaitu Elemen penutup dan estetika yang terdiri dari Dinding Partisi, Plafon, Pintu dan Jendela, Finishing.
Elemen struktur utama dalam sebuah bangunan adalah komponen-komponen yang berperan dalam mendukung, menahan, dan menyalurkan beban dari berbagai bagian bangunan ke tanah. Elemen-elemen ini bekerja secara sinergis untuk menjaga kestabilan, kekuatan, dan keamanan bangunan. Berikut adalah elemen- elemen struktur utama dalam konstruksi bangunan:
1. Pondasi
Fondasi adalah elemen struktur yang terletak paling bawah dari bangunan, berfungsi untuk menyalurkan beban bangunan secara langsung ke tanah.
Fondasi harus cukup kuat untuk menahan beban bangunan dan memastikan kestabilan bangunan.
- Jenis-jenis pondasi:
o Fondasi dangkal: Digunakan untuk bangunan rendah dengan beban ringan (misalnya, fondasi tapak, fondasi lajur).
o Fondasi dalam: Digunakan untuk bangunan bertingkat tinggi atau pada tanah yang lunak (misalnya, tiang pancang atau fondasi bor pile).
2. Kolom
• Fungsi: Kolom adalah elemen vertikal yang menyalurkan beban dari balok dan lantai ke fondasi. Kolom harus mampu menahan gaya tekan (kompresi) dan gaya tarik (tensile) serta menjaga stabilitas bangunan.
• Material: Kolom umumnya terbuat dari beton bertulang, baja, atau kayu, tergantung pada jenis bangunan dan persyaratan struktural.
3. Balok
• Fungsi: Balok adalah elemen horizontal yang mendistribusikan beban dari lantai, atap, atau dinding ke kolom. Balok harus mampu menahan gaya lentur (bending) dan geser.
• Material: Biasanya terbuat dari beton bertulang, baja, atau kayu, tergantung pada ukuran bentang dan beban yang harus ditahan.
4. Lantai
• Fungsi: Lantai berfungsi sebagai permukaan datar yang mendukung aktivitas dan beban hidup di atasnya, seperti perabot, mesin, atau orang.
Lantai juga menyalurkan beban ke balok dan kolom.
• Material: Bisa terbuat dari beton, kayu, atau baja. Pada bangunan bertingkat, lantai beton bertulang biasanya digunakan untuk kekuatan dan daya tahan.
.
5. Dinding Struktural
• Fungsi: Dinding struktural berfungsi sebagai elemen vertikal yang menahan beban dari bagian atas bangunan, termasuk beban angin atau gempa.
Dinding ini dapat berupa dinding penahan atau dinding geser (shear wall).
• Material: Biasanya terbuat dari bata, beton bertulang, atau panel pracetak.
6. Dinding Non-Struktural
• Fungsi: Dinding non-struktural berfungsi sebagai pembatas ruangan, perlindungan dari cuaca, serta menjaga privasi, namun tidak menahan beban struktural bangunan.
• Material: Bisa terbuat dari bata, papan gipsum, kaca, atau bahan komposit lainnya.
7. Atap
• Fungsi: Atap melindungi bangunan dari elemen cuaca seperti hujan, sinar matahari, angin, dan salju. Selain itu, atap juga harus mampu menahan beban hidup seperti orang yang bekerja di atap atau beban lingkungan seperti angin dan hujan.
• Material: Bisa terbuat dari baja, kayu, beton, atau bahan ringan seperti genteng, seng, atau aspal.
8. Sistem Penahan Lateral
• Fungsi: Sistem penahan lateral berfungsi untuk menahan gaya horizontal atau lateral yang bekerja pada bangunan, seperti gaya angin atau gaya gempa. Sistem ini memastikan bangunan tidak bergoyang atau roboh akibat gaya lateral.
• Jenis:
o Dinding geser: Dinding ini dirancang khusus untuk menahan gaya horizontal.
o Rangka pengaku (bracing): Sistem rangka baja atau beton yang dipasang diagonal untuk menambah kekakuan bangunan.
o Core: Struktur inti di bagian tengah gedung yang terdiri dari dinding beton bertulang, umumnya digunakan pada gedung pencakar langit.
9. Tangga dan Rangkaian Vertikal Lainnya
• Fungsi: Tangga, lift, dan eskalator adalah elemen struktural yang memungkinkan akses vertikal dalam bangunan. Tangga juga dapat berfungsi sebagai elemen struktural yang menyalurkan beban dari satu lantai ke lantai lainnya.
• Material: Tangga biasanya terbuat dari beton bertulang, baja, atau kayu tergantung pada desain dan beban yang harus ditahan.
10. Pelat Lantai
• Fungsi: Pelat lantai adalah elemen horizontal yang menyalurkan beban dari lantai ke balok. Pelat lantai juga memberikan permukaan yang rata untuk penghuni atau perabot di dalam bangunan.
• Material: Umumnya terbuat dari beton bertulang atau baja.
Elemen non-struktural
adalah komponen-komponen dalam bangunan yang tidak berperan dalam mendukung atau menahan beban utama bangunan. Namun, elemen-elemen ini penting untuk fungsi, estetika, dan kenyamanan ruang. Berikut adalah beberapa elemen non-struktural dalam sebuah bangunan:
1. Dinding Partisi
• Fungsi: Dinding partisi digunakan untuk membagi ruangan di dalam bangunan, memberikan privasi, atau mengatur tata letak ruangan. Dinding partisi tidak menahan beban dari struktur utama.
• Material: Bata ringan, papan gipsum, kaca, kayu, atau bahan komposit.
2. Plafon (Langit-langit)
• Fungsi: Plafon memberikan penutup pada bagian atas ruangan, menyembunyikan instalasi mekanikal, elektrik, dan plumbing (MEP), serta meningkatkan estetika ruangan.
• Material: Papan gipsum, eternit, kayu, atau plafon akustik.
3. Pintu dan Jendela
• Fungsi: Pintu dan jendela berfungsi sebagai akses keluar-masuk serta memungkinkan pencahayaan dan ventilasi alami. Mereka tidak berperan dalam menahan beban struktural bangunan.
• Material: Kayu, aluminium, kaca, UPVC, atau besi.
4. Finishing Lantai
• Fungsi: Finishing lantai memberikan tampilan akhir pada lantai serta meningkatkan kenyamanan dan estetika. Tidak berperan dalam struktur lantai itu sendiri.
• Material: Keramik, kayu, marmer, vinil, atau karpet.
5. Plester dan Cat Dinding
• Fungsi: Plesteran dinding melapisi dan meratakan permukaan dinding, sedangkan cat memberikan warna dan pelindung pada dinding.
• Material: Semen, gipsum, cat berbahan dasar air atau minyak.
6. Instalasi Mekanikal, Elektrikal, dan Plumbing (MEP)
• Fungsi: Instalasi mekanikal mencakup HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning), elektrikal meliputi jaringan listrik dan pencahayaan, dan plumbing untuk saluran air bersih dan kotor. Semua ini merupakan sistem yang mendukung kenyamanan dan fungsionalitas bangunan tetapi tidak berperan dalam struktur utama.
• Material: Pipa PVC, kabel listrik, ducting, alat pemanas atau pendingin.
7. Atap Non-Struktural (Atap Ringan)
• Fungsi: Elemen ini berfungsi sebagai pelindung dari cuaca seperti hujan, panas, atau angin tetapi tidak menjadi bagian dari struktur utama bangunan.
• Material: Seng, genteng, bahan komposit, atau aspal.
8. Fasad Bangunan
• Fungsi: Fasad adalah elemen dekoratif pada bagian luar bangunan yang memberikan tampilan visual tertentu tetapi tidak menahan beban struktur utama.
• Material: Kaca, logam, batu alam, panel komposit, atau keramik.
9. Perabotan dan Fittings Interior
• Fungsi: Termasuk furnitur, rak, kitchen set, dan elemen dekorasi interior yang tidak memiliki fungsi struktural tetapi digunakan untuk fungsionalitas ruang dan estetika.
• Material: Kayu, logam, plastik, atau bahan komposit.
10. Peredam Suara
• Fungsi: Digunakan untuk meredam suara dan mengontrol akustik ruangan, terutama pada ruang rapat, studio, atau aula besar.
• Material: Papan akustik, panel busa, karpet, atau bahan khusus yang menyerap suara.
B. Fungsi Struktur Bangunan
Fungsi struktur sangat krusial dalam memastikan bangunan dapat berdiri dengan aman, stabil, dan bertahan terhadap berbagai jenis beban serta kondisi lingkungan.
Struktur bangunan terdiri dari elemen-elemen seperti fondasi, kolom, balok, dinding, lantai, dan atap, yang bekerja sama untuk menjalankan fungsi-fungsi berikut:
1. Menahan Beban (Load Bearing)
• Fungsi utama dari struktur bangunan adalah menahan dan menyalurkan beban yang bekerja pada bangunan ke tanah. Beban ini dapat berupa:
o Beban mati: Berat permanen dari elemen-elemen bangunan seperti dinding, lantai, atap, dan fondasi.
o Beban hidup: Beban yang bersifat sementara, seperti manusia, perabot, dan peralatan yang berada dalam bangunan.
o Beban lingkungan: Gaya eksternal dari alam seperti angin, hujan, salju, atau beban gempa.
2. Menjamin Stabilitas Bangunan
• Stabilitas struktural berarti bangunan tidak mudah bergeser, roboh, atau mengalami deformasi yang berbahaya. Elemen-elemen struktur seperti dinding geser (shear wall) dan rangka baja membantu menjaga stabilitas dan mencegah pergerakan yang tidak diinginkan akibat gaya eksternal seperti angin atau gempa.
3. Memastikan Keselamatan Bangunan
• Keselamatan adalah prioritas utama dalam desain struktur bangunan.
Struktur harus dirancang sedemikian rupa sehingga tidak mengalami kegagalan atau keruntuhan yang dapat membahayakan penghuninya.
4. Distribusi Beban Secara Merata
• Struktur bangunan dirancang untuk mendistribusikan beban secara merata agar tidak ada bagian bangunan yang terlalu terbebani, yang dapat menyebabkan retakan atau kerusakan.
• Contoh: Balok-balok horizontal mendistribusikan beban dari lantai ke kolom, sementara kolom menyalurkan beban tersebut ke fondasi.
5. Mempertahankan Bentuk Bangunan
• Struktur bangunan memberikan bentuk fisik dan kestabilan geometris pada bangunan. Elemen-elemen struktur memastikan bangunan dapat mempertahankan bentuknya meskipun menghadapi beban internal maupun eksternal.
6. Menahan Gaya Dinamis (Gempa, Angin, Getaran)
• Struktur bangunan juga dirancang untuk menghadapi gaya dinamis seperti gempa, angin kencang, atau getaran dari mesin atau kendaraan. Struktur yang kuat dan fleksibel diperlukan untuk menyerap energi dari gaya dinamis ini tanpa mengalami keruntuhan.
7. Mendukung Fungsionalitas dan Penggunaan Ruang
• Struktur bangunan dirancang untuk mendukung fungsi bangunan sesuai dengan kegunaannya. Struktur harus mendukung tata letak interior, luas ruang, serta kebutuhan khusus seperti jembatan terbuka atau aula tanpa tiang.
8. Menyediakan Perlindungan Terhadap Lingkungan
• Elemen struktur seperti dinding, atap, dan lantai berfungsi untuk melindungi penghuninya dari cuaca eksternal seperti hujan, panas, angin, dan suhu ekstrem. Desain struktur harus memastikan bahwa bangunan tahan terhadap kondisi cuaca lokal.
9. Mengakomodasi Perubahan dan Pengembangan
• Struktur bangunan yang baik memungkinkan fleksibilitas untuk pengembangan atau perubahan di masa depan. Elemen-elemen struktural harus dirancang agar mampu menahan beban tambahan jika ada rencana untuk memperluas bangunan di masa mendatang.
10. Meminimalkan Dampak Lingkungan
• Struktur modern juga dirancang dengan memperhatikan keberlanjutan, menggunakan material dan teknik konstruksi yang mengurangi dampak lingkungan. Ini termasuk penggunaan material daur ulang, struktur hemat energi, dan teknologi bangunan hijau.
C. Manfaat Struktur Bangunan
Manfaat dari struktur dalam sebuah bangunan sangatlah penting dan multifungsi, baik dari segi keamanan, kenyamanan, hingga efisiensi dalam perancangan dan operasional. Berikut adalah beberapa manfaat utama dari struktur dalam konstruksi bangunan:
1. Menjamin Keamanan dan Stabilitas Bangunan
• Manfaat utama struktur adalah memastikan bangunan berdiri dengan aman dan stabil. Struktur dirancang untuk menahan berbagai beban, seperti beban
mati, beban hidup, serta gaya eksternal (gempa, angin, dll.), sehingga dapat mencegah bangunan dari keruntuhan atau kegagalan struktural.
2. Menyediakan Dukungan untuk Beban
• Struktur memungkinkan bangunan untuk menahan berbagai beban, baik beban dari bagian-bagian bangunan itu sendiri (beban mati), maupun beban sementara seperti orang, perabot, dan peralatan (beban hidup).
3. Memastikan Kestabilan Geometris dan Bentuk Bangunan
• Struktur membantu menjaga bentuk dan kestabilan geometris bangunan, memastikan bahwa bangunan tidak mengalami deformasi yang dapat membahayakan atau mengurangi fungsi bangunan.
4. Meningkatkan Kenyamanan Penghuni
• Struktur yang baik dapat meningkatkan kenyamanan penghuni dengan menjaga kestabilan bangunan dari goyangan, getaran, dan deformasi. Hal ini penting terutama di wilayah yang rawan gempa atau angin kencang.
5. Efisiensi Penggunaan Material
• Struktur yang dirancang dengan baik memungkinkan penggunaan material yang lebih efisien. Hal ini dapat mengurangi biaya konstruksi sekaligus menjaga kekuatan dan daya tahan bangunan.
6. Meningkatkan Daya Tahan Bangunan
• Struktur bangunan yang baik meningkatkan umur panjang bangunan dengan memastikan bangunan tahan terhadap keausan, kerusakan, dan faktor lingkungan seperti korosi, kelembapan, dan tekanan eksternal.
7. Menopang Desain dan Estetika Bangunan
• Selain fungsi teknis, struktur juga berperan dalam mendukung estetika dan desain bangunan. Struktur yang dirancang dengan kreatif dapat menciptakan bangunan yang unik dan menarik secara visual tanpa mengorbankan fungsionalitas.
8. Fleksibilitas dalam Penggunaan Ruang
• Struktur yang dirancang dengan baik memungkinkan fleksibilitas dalam pengaturan dan penggunaan ruang, terutama pada bangunan besar atau bangunan dengan kebutuhan ruang terbuka yang luas tanpa kolom penyangga.
9. Meminimalkan Dampak dari Gaya Dinamis
• Struktur bangunan yang kuat membantu mengurangi dampak dari gaya dinamis seperti gempa bumi, angin, dan getaran. Struktur dapat menyerap dan mendistribusikan energi yang dihasilkan oleh gaya-gaya ini sehingga mencegah kerusakan bangunan.
10. Mendukung Keberlanjutan dan Penghematan Energi
• Struktur yang dirancang dengan baik juga dapat mendukung bangunan berkelanjutan, misalnya dengan menggunakan material yang ramah lingkungan atau teknik konstruksi yang hemat energi. Struktur ini dapat membantu mengurangi konsumsi energi dan meminimalkan jejak karbon bangunan.
11. Memungkinkan Pengembangan dan Renovasi di Masa Depan
• Struktur yang fleksibel memungkinkan pengembangan atau renovasi di masa depan tanpa mengganggu integritas keseluruhan bangunan. Hal ini penting untuk bangunan komersial atau publik yang mungkin memerlukan perubahan sesuai kebutuhan.
12. Mengurangi Biaya Perawatan
• Struktur yang kuat dan tahan lama mengurangi kebutuhan perawatan dan perbaikan berkala, sehingga menghemat biaya jangka panjang bagi pemilik bangunan.
D. Macam-macam Struktur
Ada berbagai jenis struktur bangunan yang digunakan dalam konstruksi, masing- masing dirancang untuk memenuhi kebutuhan khusus terkait fungsi, material, dan kondisi lingkungan. Berikut beberapa macam struktur bangunan:
1. Struktur Rangka (Frame Structure)
• Rangka Baja (Steel Frame): Menggunakan baja sebagai elemen utama dalam kolom, balok, dan rangka bangunan. Baja memiliki kekuatan tinggi dan fleksibilitas, sering digunakan pada bangunan tinggi.
• Rangka Beton Bertulang (Reinforced Concrete Frame): Memanfaatkan beton yang diperkuat dengan baja (besi tulangan). Beton kuat dalam menahan tekan, sedangkan baja kuat dalam menahan tarik.
Rangka Kayu (Timber Frame): Menggunakan kayu sebagai elemen struktural utama. Umumnya digunakan untuk rumah tinggal atau bangunan ringan.
BAB 3
KESIMPULAN DAN PENUTUP
A. Kesimpulan
Struktur bangunan dan elemen-elemen struktural sangat penting dalam menciptakan bangunan yang aman, stabil, dan fungsional. Dengan perencanaan yang matang dan pemilihan material yang tepat, struktur bangunan dapat memberikan keamanan, kenyamanan, dan ketahanan yang optimal bagi penghuninya.
B. Penutup
Dalam rangka membangun sebuah bangunan yang aman dan fungsional, pemahaman yang mendalam tentang struktur dan elemen-elemen strukturnya adalah hal yang tidak dapat diabaikan. Struktur bukan hanya berfungsi untuk menahan beban, tetapi juga berperan penting dalam menjaga kestabilan, keselamatan, dan kenyamanan bagi penghuninya. Elemen struktur utama dan non- struktural memiliki peran masing-masing yang saling melengkapi untuk menciptakan lingkungan yang sesuai dengan kebutuhan manusia.
Dengan adanya pengetahuan tentang fungsi dan manfaat struktur, para profesional di bidang arsitektur dan teknik sipil dapat merancang bangunan yang lebih efisien, berkelanjutan, dan mampu bertahan terhadap berbagai kondisi lingkungan. Selain itu, pemilihan material yang tepat dan penerapan teknik konstruksi yang modern menjadi kunci dalam meningkatkan daya tahan dan estetika bangunan.
Ke depan, diharapkan kesadaran akan pentingnya struktur dalam konstruksi bangunan semakin meningkat, sehingga dapat menciptakan ruang yang tidak hanya indah secara visual, tetapi juga aman dan nyaman bagi penghuninya. Melalui penelitian dan inovasi di bidang teknik struktural, kita dapat terus meningkatkan kualitas hidup melalui pembangunan yang lebih baik dan berkelanjutan.
