Struktur Gedung Bagian Atas
Struktur atas suatu gedung adalah
seluruh bagian struktur gedung yang berada di atas muka tanah (SNI 2002).
Struktur atas ini terdiri atas kolom, pelat, balok,dinding geser dan tangga,
yang masing-masing mempunyai peran yang sangat penting.
Komponen-Komponen Struktur Gedung Bagian Atas
Kolom
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 (Sudarmoko, 1996). Fungsi kolom adalah sebagai penerus beban seluruh
bangunan ke pondasi. Bila diumpamakan, kolom itu seperti rangka tubuh manusia
yang memastikan sebuah bangunan berdiri. Kolom termasuk struktur utama untuk
meneruskan berat bangunan dan beban lain seperti beban hidup (manusia dan
barang-barang), serta beban hembusan angin. Kolom berfungsi sangat penting,
agar bangunan tidak mudah roboh.
SK SNI
T-15-1991-03 mendefinisikan kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas
utamanya menyangga beban aksial tekan vertikal dengan bagian tinggi yang tidak
ditopang paling tidak tiga kali dimensi lateral.
Struktur dalam kolom dibuat dari
besi dan beton. Keduanya merupakan gabungan antara material yang tahan tarikan
dan tekanan. Besi adalah material yang tahan tarikan, sedangkan beton adalah
material yang tahan tekanan. Gabungan kedua material ini dalam struktur beton
memungkinkan kolom atau bagian struktural lain seperti sloof dan balok bisa
menahan gaya tekan dan gaya tarik pada bangunan.
Prinsip Desain Kolom
Elemen struktur kolom yang mempunyai nilai perbandingan antara panjang dan dimensi penampang melintangnya relatif kecil disebut kolom pendek. Kapasitas pikul-beban kolom pendek tidak tergantung pada panjang kolom dan bila mengalami beban berlebihan, maka kolom pendek pada umumnya akan gagal karena hancurnya material. Dengan demikian, kapasitas pikul-beban batas tergantung pada kekuatan material yang digunakan. Semakin panjang suatu elemen tekan, proporsi relatif elemen akan berubah hingga mencapai keadaan yang disebut elemen langsing. Perilaku elemen langsing sangat berbeda dengan elemen tekan pendek. Perilaku elemen tekan panjang terhadap beban tekan adalah apabila bebannya kecil, elemen masih dapat mempertahankan bentuk liniernya, begitu pula apabila bebannya bertambah. Pada saat beban mencapai nilai tertentu, elemen tersebut tiba-tiba tidak stabil, dan berubah bentuk menjadi seperti tergambar.
Banyak faktor yang mempengaruhi beban tekuk (Pcr) pada suatu elemen struktur tekan panjang. Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut :
Prinsip Desain Kolom
Elemen struktur kolom yang mempunyai nilai perbandingan antara panjang dan dimensi penampang melintangnya relatif kecil disebut kolom pendek. Kapasitas pikul-beban kolom pendek tidak tergantung pada panjang kolom dan bila mengalami beban berlebihan, maka kolom pendek pada umumnya akan gagal karena hancurnya material. Dengan demikian, kapasitas pikul-beban batas tergantung pada kekuatan material yang digunakan. Semakin panjang suatu elemen tekan, proporsi relatif elemen akan berubah hingga mencapai keadaan yang disebut elemen langsing. Perilaku elemen langsing sangat berbeda dengan elemen tekan pendek. Perilaku elemen tekan panjang terhadap beban tekan adalah apabila bebannya kecil, elemen masih dapat mempertahankan bentuk liniernya, begitu pula apabila bebannya bertambah. Pada saat beban mencapai nilai tertentu, elemen tersebut tiba-tiba tidak stabil, dan berubah bentuk menjadi seperti tergambar.
Hal inilah
yang dibuat fenomena tekuk (buckling) apabila suatu elemen struktur (dalam hal
ini adalah kolom) telah menekuk, maka kolom tersebut tidak mempunyai kemampuan
lagi untuk menerima beban tambahan. Sedikit saja penambahan beban akan
menyebabkan elemen struktur tersebut runtuh. Dengan demikian, kapasitas
pikul-beban untuk elemen struktur kolom itu adalah besar beban yang menyebabkan
kolom tersebut mengalami tekuk awal. Struktur yang sudah mengalami tekuk tidak
mempunyai kemampuan layan lagi. Fenomena tekuk adalah suatu ragam kegagalan
yang diakibatkan oleh ketidakstabilan suatu elemen struktur yang dipengaruhi
oleh aksi beban. Kegagalan yang diakibatkan oleh ketidakstabilan dapat terjadi
pada berbagai material. Pada saat tekuk terjadi, taraf gaya internal bisa
sangat rendah. Fenomena tekuk berkaitan dengan kekakuan elemen struktur. Suatu
elemen yang mempunyai kekakukan kecil lebih mudah mengalami tekuk dibandingkan
dengan yang mempunyai kekakuan besar. Semakin panjang suatu elemen struktur,
semakin kecil kekakuannya.
Banyak faktor yang mempengaruhi beban tekuk (Pcr) pada suatu elemen struktur tekan panjang. Faktor-faktor tersebut adalah sebagai berikut :
1 .Panjang
Kolom
Pada
umumnya, kapasitas pikul-beban kolom berbanding terbalik dengan kuadrat panjang
elemennya. Selain itu, faktor lain yang menentukan besar beban tekuk adalah
yang berhubungan dengan karakteristik kekakuan elemen struktur (jenis material,
bentuk, dan ukuran penampang).
2. Kekakuan
Kekakuan
elemen struktur sangat dipengaruhi oleh banyaknya material dan distribusinya.
Pada elemen struktur persegi panjang, elemen struktur akan selalu menekuk pada
arah seperti yang diilustrasikan pada di bawah bagian (a). Namun bentuk
berpenampang simetris (misalnya bujursangkar atau lingkaran) tidak mempunyai
arah tekuk khusus seperti penampang segiempat. Ukuran distribusi material
(bentuk dan ukuran penampang) dalam hal ini pada umumnya dapat dinyatakan
dengan momen inersia (I).
3. Kondisi ujung elemen struktur
Apabila
ujung-ujung kolom bebas berotasi, kolom tersebut mempunyai kemampuan pikul-beban
lebih kecil dibandingkan dengan kolom sama yang ujung-ujungnya dijepit. Adanya
tahanan ujung menambah kekakuan sehingga juga meningkatkan kestabilan yang
mencegah tekuk. Mengekang (menggunakan bracing) suatu kolom pada suatu arah
juga meningkatkan kekakuan. Fenomena tekuk pada umumnya menyebabkan terjadinya
pengurangan kapasitas pikul-beban elemen tekan. Beban maksimum yang dapat
dipikul kolom pendek ditentukan oleh hancurnya material, bukan tekuk.
Untuk kolom
pada bangunan sederhana bentuk kolom ada dua jenis yaitu kolom utama dan kolom
praktis.
a. Kolom Utama
Yang
dimaksud dengan kolom utama adalah kolom yang fungsi utamanya menyanggah beban
utama yang berada diatasnya. Untuk rumah tinggal disarankan jarak kolom utama
adalah 3.5 m, agar dimensi balok untuk menompang lantai tidak tidak
begitubesar, dan apabila jarak antara kolom dibuat lebih dari 3.5 meter, maka
struktur bangunan harus dihitung. Sedangkan dimensi kolom utama untuk bangunan
rumah tinggal lantai 2 biasanya dipakai ukuran 20/20, dengan tulangan pokok 8
d12 mm, danbegel d 8-10cm ( 8 d 12 maksudnya jumlah besi beton diameter 12mm 8
buah, 8 – 10 cmmaksudnya begel diameter 8 dengan jarak 10 cm).
b. Kolom Praktis
Adalah kolom
yang berpungsi membantu kolom utama dan juga sebagai pengikat dinding agardinding
stabil, jarak kolom maksimum 3,5 meter,atau pada pertemuan pasangan bata,
(sudutsudut).Dimensi kolom praktis 15/15 dengantulangan beton 4 d 10 begel d
8-20.
Dalam buku
struktur beton bertulang (Istimawan dipohusodo, 1994) ada tiga jenis kolom beton
bertulang yaitu :
1. Kolom menggunakan
pengikat sengkang lateral. Kolom ini merupakan kolom brton yang
ditulangi dengan batang tulangan pokok memanjang, yang pada jarak spasi
tertentu diikat dengan pengikat sengkang ke arah lateral. Tulangan ini berfungsi
untuk memegang tulangan pokok memanjang agar tetap kokoh pada tempatnya.
Terlihat dalam gambar 1.
2. Kolom menggunakan
pengikat spiral. Bentuknya sama dengan yang pertama hanya saja sebagai
pengikat tulangan pokok memanjang adalah tulangan spiral yang dililitkan
keliling membentuk heliks menerus di sepanjang kolom. Fungsi dari tulangan
spiral adalah memberi kemampuan kolom untuk menyerap deformasi cukup besar
sebelum runtuh, sehingga mampu mencegah terjadinya kehancuran seluruh struktur
sebelum proses redistribusi momen dan tegangan terwujud. Seperti pada gambar
1.(b).
3. Struktur kolom
komposit seperti tampak pada gambar 1. Merupakan komponen struktur tekan
yang diperkuat pada arah memanjang dengan gelagar baja profil atau pipa, dengan
atau tanpa diberi batang tulangan pokok memanjang.
Balok
Balok juga merupakan salah satu pekerjaan beton bertulang. Balok merupakan bagian struktur yang digunakan sebagai dudukan lantai dan pengikat kolom lantai atas. Fungsinya adalah sebagai rangka penguat horizontal bangunan akan beban-beban.
Pembangunan Gedung
Plat Lantai
Balok
Balok juga merupakan salah satu pekerjaan beton bertulang. Balok merupakan bagian struktur yang digunakan sebagai dudukan lantai dan pengikat kolom lantai atas. Fungsinya adalah sebagai rangka penguat horizontal bangunan akan beban-beban.
Persyaratan balok menurut PBBI 1971.N.I – 2 hal. 91 sebagai berikut
:
a. Lebar badan balok tidak boleh diambil kurang dari
1/50 kali bentang bersih. Tinggi balok harus dipilih sedemikian rupa hingga
dengan lebar badan yang dipilih.
b. Untuk semua
jenis baja tulangan, diameter (diameter pengenal) batang tulangan untuk balok
tidak boleh diambil kurang dari 12 mm. Sedapat mungkin harus dihindarkan
pemasangan tulangan balok dalam lebih dari 2 lapis, kecuali pada
keadaan-keadaan khusus.
c. Tulangan tarik harus disebar merata didaerah tarik
maksimum dari penampang.
d. Pada balok-balok yang lebih tinggi
dari 90 cm pada bidang-bidang sampingnya harus dipasang tulangan samping dengan
luas minimum 10% dari luas tulangan tarik pokok. Diameter batang tulangan
tersebut tidak boleh diambil kurang dari 8 mm pada jenis baja lunak dan 6
mm pada jenis baja keras.
e. Pada balok senantiasa harus dipasang sengkang. Jarak
sengkang tidak boleh diambil lebih dari 30 cm, sedangkan dibagian balok
sengkang-sengkang bekerja sebagai tulangan geser. Atau jarak sengkang tersebut
tidak boleh diambil lebih dari 2/3 dari tinggi balok. Diameter batang sengkang
tidak boleh diambil kurang dari 6 mm pada jenis baja lunak dan 5 mm pada jenis
baja keras.
Pembangunan Gedung
Plat Lantai
Plat lantai
adalah lantai yang tidak terletak di atas tanah langsung, jadi merupakan lantai
tingkat. Plat lantai ini didukung oleh balok-balok yang bertumpu pada
kolom-kolom bangunan.
Ketebalan plat
lantai ditentukan oleh :
a.
Besar lendutan yang diijinkan
b.
Lebar bentangan atau jarak antara balok-balok
pendukung
c.
Bahan konstruksi dan plat lantai
Berdasarkan
aksi strukturalnya, pelat dibedakan menjadi empat (Szilard, 1974)
a. Pelat kaku
Pelat kaku merupakan pelat tipis
yang memilikki ketegaran lentur (flexural rigidity), dan memikul beban dengan
aksi dua dimensi, terutama dengan momen dalam (lentur dan puntir) dan gaya
geser transversal, yang umumnya sama dengan balok. Pelat yang dimaksud dalam bidang
teknik adalah pelat kaku, kecuali jika dinyatakan lain.
b. Membran
Membran merupakan pelat tipis tanpa
ketegaran lentur dan memikul beban lateral dengan gaya geser aksial dan gaya
geser terpusat. Aksi pemikul beban ini dapat didekati dengan jaringan kabel
yang tegang karena ketebalannya yang sangat tipis membuat daya tahan momennya
dapat diabaikan.
c. Pelat flexibel
Pelat flexibel merupakan gabungan
pelat kaku dan membran dan memikul beban luar dengan gabungan aksi momen dalam,
gaya geser transversal dan gaya geser terpusat, serta gaya aksial. Struktur ini
sering dipakai dalam industri ruang angkasa karena perbandingan berat dengan
bebannya menguntungkan.
d. Pelat tebal
Pelat tebal merupakan pelat yang
kondisi tegangan dalamnya menyerupai kondisi kontinu tiga dimensi.
Bahan untuk Plat lantai dapat dibuat dari :
a. Plat Lantai
Kayu
Ukuran Lebar
papan umumnya 20-30cm. Tebal papan ukuran 2-3cm, dengan jarak balok-balok
pendukung antara 60-80cm. Ukuran balok berkisar antara 8/12, 8/14, 10/14. Untuk
bentangan 3-3,5cm. Balok-balok kayu ini dapat diletakkan diatas pasangan bata 1
batu atau ditopang oleh balok beton. Bahan kayu yang dipaki harus mempunyai
berat jenis antara 0,6-0,8 (t/m3) atau dari jenis kayu kelas II.
Keuntungannya
:
1.Harga relative murah, berarti
biaya bangunan rendah
2.Mudah dikerjakan, berarti
pekerjaan lebih cepat selesai
3. Beratnya ringan, berarti menghemat
ukuran fondasi
Kerugiannya :
1.Hanya boleh untuk konstruksi
bangunan sederhana dengan beban ringan ringan
2.Bukan peredam suara yang baik
3.Sifat bahan “permeable” ( rembes
air ), jadi tidak dapat dibuat KM/WC di lantai atas
4.Mudah terbakar, jadi tidak dapat
membuat dapur dilantai atas
5. Tidak dapat dipasang keramik
6. Dapat dimakan bubuk atau serangga,
berarti keawetan bahan terbatas
7. Mudah rusak oleh pengaruh cuaca yang
berubah-ubah.
b. Plat Lantai Beton
Dipasang tulangan baja pada kedua arah, tulangan silang, untuk menahan
momen tarik dan lenturan. Untuk mendapatkan hubungan jepit-jepit, tulangan plat
lantai harus dikaitkan kuat pada tulangan balok penumpu. Perencanaan dan
hitungan plat lantai dan beton bertulang, harus mengikuti persyaratan yang
tercantum dalam buku SNI I Beton 1991.
Beberapa persyaratan tersebut antara lain :
a. Plat lantai harus mempunyai tebal sekurang-kurangnya
12cm, sedangkan untuk plat atap sekurangkurangnya7cm
b. Harus diberi tulangan silang dengan diameter minimum
8mm dari baja lunak atau baja sedang
c. Pada plat lantai yang tebalnya > 25cm harus
dipasang tulangan rangkap atas bawah
d. Jarak tulangan pokok yang sejajar tidak kurang dari
2,5cm dan tidak lebih dari 20cm atau dua kalitebal plat lantai, dipilih yang
terkecil
e. Semua tulangan plat harus terbungkus lapisan beton
setebal minimum 1cm, untuk melindungi bajadari karat, korosi atau kebakaran
f. Bahan beton untuk plat harus dibuat
dari campuran 1semen : 2pasir : 3kerikil + air, bila untuk lapiskedap air
dibuat dari campuran 1semen : 1 ½ pasir : 2 ½ kerikil + air secukupnya.
Plat-lantai beton dapat dibuat menerus/menjadi satu dengan plat luifel
dengan balok penumpu sebagai pembatasnya.
c. Plat Lantai Yumen ( Kayu Semen )
Plat lantai kayu semen ini dibuat dari potongan kayu apa saja dan
kecil-kecil yang kemudian dicampur semenyang berukuran 90cm x 80cm. plat lantai
yumen ini masih jarang digunakan karena termasuk bahan bangunan yang baru dan
yumen ini buatan dari Pabrik Semen Gresik.
Cara Pemasangan Yumen :
Sebelum
dipasangi yumen, dack yang akan dibuat dipasangi kayu bangkirai 5/7 dengan
panjang yangsudah diatur dengan jarak 40cm. Kayu yang berjejer tersebut
ditumpangi ring balk dan dicor, setelah itu lembaran yumen dipasang berjejer
rapat diatas kayu tersebut lalu dibaut. Kemudian diatas yumen baru diberi rabat
beton (1pc : 2ps : 3kr), setelah kering dipasang keramik, kalau dilihat dari
bawah, kayu tersebut tampak seperti utuh. Untuk itu kayu tersebut bisa dipakai
sebagai kayu ekspos (bisa dipolitur).
Sistem Pelat Satu Arah
Pada
bangunan bangunan beton bertulang, suatu jenis lantai yang umum dan dasar
adalah tipe konstruksi pelat balok-balok induk (gelagar). Dimana permukaan
pelat itu dibatasi oleh dua balok yang bersebelahan pada sisi dan dua gelagar
pada kedua ujung. Pelat satu arah adalah pelat yang panjangnya dua kali atau
lebih besar dari pada lebarnya, maka hampir semua beban lantai menuju ke
balok-balok dan sebagian kecil saja yang akan menyakur secara langsung ke
gelagar. Kondisi pelat ini dapat direncanakan sebagai pelat satu arah dengan
tulangan utama sejajar dengan gelagar atau sisi pendek dan tulangan susut atau suhu
sejajar dengan balok-balok atau sisi panjangnya. Permukaan yang melendut dari
sistem pelat satu arah mempunyai kelengkungan tunggal. Sistem pelat satu arah
dapat terjadi pada pelat tunggal maupun menerus, asal perbandingan panjang
bentang kedua sisi memenuhi.
Sistem Pelat
Dua Arah
Sistem pelat
dua arah dapat terjadi pada pelat tunggal maupun menerus, asal perbandingan
panjang bentang kedua sisi memenuhi. Persyaratan jenis pelat lantai dua arah
jika perbandingan dari bentang panjang terhadap bentang pendek kurang dari dua.
Beban pelat lantai pada jenis ini disalurkan ke empat sisi pelat atau ke empat
balok pendukung, akibatnya tulangan utama pelat diperlukan pada kedua arah sisi
pelat. Permukaan lendutan pelat mempunyai kelengkungan ganda.
Tangga
Tangga merupakan suatu komponen
struktur yang terdiri dari plat, bordes dan anak tangga yang menghubungkan satu
lantai dengan lantai di atasnya. Tangga mempunyai bermacam-macam tipe, yaitu
tangga dengan bentangan arah horizontal, tangga dengan bentangan ke arah
memanjang, tangga terjepit sebelah (Cantilever Stairs) atau ditumpu oleh balok
tengah., tangga spiral (Helical Stairs), dan tangga melayang (Free Standing
Stairs).
Bagian-Bagian struktur tangga :
a.
Ibu Tangga
Bagian konstruksi pokok yang berfungsi mendukung anak tangga. Ibu tangga
dapat merupakan konstruksi yang menjadi satu dengan rangka
bangunannya.
Jenis-jenis tangga menurut
strukturnya :
a. Tangga Plat
Tangga dengan faktor pendukung
berupa plat (biasanya berupa plat beton bertulang). Diatas tangga plat tangga
yang miring ini terdapat anak tangga.
b. Tangga Balok
Tangga dengan struktur pendukung berupa balok (dapat berupa balok beton
bertulang, kayu atau baja profil)
c. Tangga kantilever
Anak-anak tangga berupa kantilever yang terjepit salah satu ujungnya di
dalam dinding atau balok.
Persyaratan
pembuatan tangga adalah sebagai berikut :
1. Lebar tangga dan bordes memenuhi
kebutuhan
2. Panjang tangga cukup, sehingga dapat memberikan
aantrede optrede yang proporsional, aman dan nyaman.
3. Sandaran yang cukup kuat dan aman
4. Memenuhi persyaratan struktural.
Dinding
Geser
Dinding
Geser (shear wall) adalah suatu struktur balok kantilever tipis yang langsing
vertikal, untuk digunakan menahan gaya lateral. Biasanya dinding geser
berbentuk persegi panjang, Box core suatu tangga, elevator atau shaft lainnya.
Dan biasanya diletakkan di sekeliling lift, tangga atau shaft guna menahan
beban lateral tanpa mengganggu penyusunan ruang dalam bangunan. Usaha untuk
memonolitkan antara profil dengan beton pada struktur dinding geser, diberikan
kabel pada dinding yang berupa baja mutu tinggi. Dengan pemberian profil
sebagai tambahan untuk pengaku dalam menahan gaya lateral. Dinding geser dengan
penambahan profil memberikan hasil kapasitas yang jauh lebih besar dibandingkan
penampang dinding geser biasa dengan selisih beda 100% yang bisa dilihat pada
diagram interaksi momen (Mn) dan beban axial(Pn). Perbedaan tersebut didapat
dengan menarik garis linear pada diagram tersebut. Didapat momen pada dinding
geser tanpa profil sebesar Mn = 25000 KNm, sedangkan momen pada dinding geser
dengan profil sebesar Mn =50000 KNm.
Dengan adanya dinding geser yang kaku pada bangunan, sebagian besar beban gempa
akan terserap oleh dinding geser tersebut. Menurut Tata Cara Perhitungan
Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2006 (Purwono et al., 2007),
perencanaan geser pada dinding structural untuk bangunan tahan gempa didasarkan
pada besarnya gaya dalam yang terjadi akibat beban gempa. Namun, dalam
prakteknya masih terdapat keraguan akan keandalan hasil desain dinding geser
berdasarkan konsep ini. Hal ini menyebab kan masih disyaratkannya konsep desain
kapasitas untuk perencanaan dinding geser dalam berbagai proyek gedung tinggi
di Indonesia. Menurut konsep desain kapasitas, kuat geser dinding didesain
berdasarkan momen maksimum yang paling mungkin terjadi di dasar dinding. Dalam prakteknya dinding geser selalu dihubungkan dengan system rangka
pemikul momen pada gedung. Dinding struktural yang umum digunakan pada gedung
tinggi adalah dinding geser kantilever dan dinding geser berangkai. Berdasarkan
SNI 03-1726-2002 (BSN, 2002), dinding geser beton bertulang kantilever adalah
suatu subsistem struktur gedung yang fungsi utamanya adalah untuk memikul beban
geser akibat pengaruh gempa rencana. Kerusakan pada dinding ini hanya boleh
terjadi akibat momen lentur (bukan akibat gaya geser), melalui pembentukkan
sendi plastis di dasar dinding.
Penempatan dinding geser ada 2 macam :
- Dinding geser sebagai dinding tunggal
- Dinding geser yang disusun membentuk core (inti).
Jenis
dinding geser berdasarkan variasi susunan dinding geser dalam denah dibagi atas
:
- Dinding geser sebagai dinding eksterior
- Dinding geser sebagai dinding interior
- Dinding geser simetri
- Dinding geser asimetri
- Dinding geser penuh selebar bangunan
- Dinding geser hanya sebagian dari lebar bangunan
Atap
Atap
adalah bagaian paling atas dari suatu bangunan, yang melilndungi gedung dan
penghuninya secara fisik maupun metafisik (mikrokosmos/makrokosmos).
Permasalahan atap tergantung pada luasnya ruang yang harus dilindungi, bentuk
dan konstruksi yang dipilih, dan lapisan penutupnya. Di daerah tropis atap
merupakan salah satu bagian terpenting. Struktur atap terbagi menjadi rangka
atap dan penopang rangka atap. Rangka atap berfungsi menahan beban dari bahan
penutup. Penopang rangka atap adalah balok kayu / baja yang disusun membentuk
segitiga,disebut dengan istilah kuda-kuda.
Kuda – kuda
Kontruksi kuda-kuda adalah suatu komponen rangka batang yang berfungsi untuk
mendukung beban atap termasuk juga beratnya sendiri dan sekaligus dapat
memberikan bentuk pada atapnya. Kuda – kuda merupakan penyangga utama pada
struktur atap. Umumnya kuda-kuda terbuat dari :
Digunakan sebagai pendukung atap dengan bentang
sekitar 12 m.
·Kuda-kuda
bambu
Pada umumnya mampu mendukun beban atap sampai dengan
10 m.
·Kuda-kuda baja
Sebagai pendukung atap, dengan sistem frame work atau
lengkung dapar mendukung beban atap sampai beban atap sampai dengan bentang 75
m, seperti pada hanggar pesawat, stadion olahraga, bangunan pabrik, dan
lain-lain.
·Kuda-kuda dari beton bertulang
Dapat digunakan pada atap dengan bentang sekitar 10 hingga
12 m.
Pada
dasarnya konstruksi kuda-kuda terdiri dari rangkaian batang yang selalu
membentuk segitiga. Kuda-kuda diletakkan di atas dua tembok selaku tumpuannya.
Perlu diperhatikan bahwa tembok diusahakan tidak menerima gaya horizontal
maupun momen, karena tembok hanya mampu menerima beban vertikal saja. Kuda-kuda
diperhitungkan 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).
Beban-beban
Pada Struktur Bangunan Bertingkat
Beban-beban
pada struktur bangunan bertingkat, menurut arah bekerjanya dapat dibagi menjadi
dua, yaitu :
1. Beban
Vertikal (Gravitasi)
a. Beban mati
(Dead Load)
Beban mati
adalah berat dari semua bagian bangunan yang bersifat tetap, termasuk segala
unsur tambahan, pekerjaan pelengkap (finishing), serta alat atau mesin yang
merupakan bagian tak terpisahkan dari rangka bangunannya (PPI, 1983). Beban
mati merupakan berat sendiri bangunan yang senantiasa bekerja sepanjang waktu
selama bangunan tersebut ada atau sepanjang umur bangunan. Pada perhitungan
berat sendiri ini, seorang analisis struktur tidak mungkin dapat menghitung
secara tepat seluruh elemen yang ada dalam konstruksi, seperti berat plafond,
pipa-pipa ducting, dan lain-lain. Oleh karena itu, dalam menghitung berat
sendiri konstruksi ini dapat meleset sekitar 15 % - 20 %
b. Beban Hidup
(Live Load)
Beban hidup
adalah berat dari penghuni dan atau barang-barang yang dapat berpindah, yang
bukan merupakan bagian dari bangunan. Sedangkan pada atap, beban hidup termasuk
air hujan yang menggenang. Beban gravitasi pada bangunan yang berupa beban mati
dan beban hidup ini akan diterima oleh lantai dan atap bangunan, kemudian
didistribusikan ke balok anak dan balok induk. Setelah itu akan diteruskan ke
kolom dan ke pondasi.
Bentuk
pendistribusian beban dari plat terhadap balok dalam bentuk trapesium maupun
segitiga dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
5.
Beban Horizontal
(Lateral)
a.
Beban Gempa
(Earthquake)
Beban gempa
adalah besarnya getaran yang terjadi di dalam struktur rangka bangunan akibat
adanya pergerakan tanah oleh gempa. Pertama kali di Indonesia ketetapan
perencanaan gempa untuk bangunan dimasukkan dalam Peraturan Muatan Indonesia
1970, lalu peraturan ini diperbaharui dengan diterbitkannya Peraturan
Perencanaan Tahan Gempa Indonesia untuk Gedung 1983.
Pada
dasarnya ada dua metode Analisa Perencanaan Gempa, yaitu : · Analisis
Beban Statik Ekuivalen (Equivalent Static Load Analysis).
Analisis ini adalah suatu cara analisa struktur,
dimana pengaruh gempa pada struktur dianggap sebagai beban statik horizontal
untuk menirukan pengaruh gempa yang sesungguhnya akibat gerakan tanah. Metode
ini digunakan untuk bangunan struktur yang beraturan dengan ketinggian tidak
lebih dari 40 m.
· Analisis
Dinamik (Dynamic Analysis).
· Metode ini digunakan untuk bangunan
dengan struktur yang tidak beraturan. Perhitungan gempa dengan analisis dinamik
ini terdiri dari :
§ Analisa
Ragam Spektrum Respons
Analisa Ragam Spektrum Respons
adalah Suatu cara analisa dinamik struktur, dimana suatu model dari matematik
struktur diberlakukan suatu spektrum respons gempa rencana, dan berdasarkan itu
ditentukan respons struktur terhadap gempa rencana tersebut.
§Analisa
Respons Riwayat Waktu
Analisa Respons Riwayat Waktu adalah
suatu cara analisa dinamik struktur, dimana suatu model matematik dari struktur
dikenakan riwayat waktu dari gempa-gempa hasil pencatatan atau gempa-gempa
tiruan terhadap riwayat waktu dari respons struktur ditentukan.
b.
Beban Angin
(Wind Load)
Beban angin adalah beban yang bekerja pada bangunan atau bagiannya
karena adanya selisih tekanan udara (hembusan angin kencang). Beban angin ini
ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (isapan
angin), yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang bangunan yang ditinjau.
c.
Tekanan
Tanah dan Air Tanah
Selain beban-beban tersebut diatas,
masih ada beban lain yang perlu diperhitungkan, yaitu :
1.
Beban
Temperatur
Beban akibat temperatur ini perlu
diperhitungkan jika letak bangunannya berada di daerah yang perbedaan
temperaturnya sangat tinggi.
2.
Beban
Konstruksi (Construction Load)
Beban konstruksi ini timbul pada saat pelaksanaan
pembangunan fisik
