Matakuliah : R0474/Teknologi Bangunan I Tahun : 2007 Bahan Bangunan Untuk Struktur Pertemuan 17-18 • • • • BAHAN BANGUNAN UNTUK STRUKTUR Pertemuan ke 17 OFC Setiap bahan bangunan yang biasa digunakan pada struktur masing-Masing mempunyai karakter yang berbeda. Baik secara fisik penampilan maupun kemampuan daya tahan terhadap beban. Begitu juga faktor keluwesan bahan ( modulus elastisitas bahan) terhadap beban sangat berpengaruh pada struktur bangunan. Bina Nusantara • • • Bina Nusantara 17.1. Beton, merupakan bahan campuran dari beberapa bahan yang diaduk menjadi satu kesatuan dengan proporsi tertentu untuk mendapatkan mutu yang sesuai dengan yang dibutuhkan. Campuran beton terdiri dari ; semen, pasir dan split dengan perbandingan tertentu dicampur dengan air, serta kekentalannya juga harus seperti pasta ( tidak encer atau terlalu kental ). Sebab kalau terlalu encer batu split akan turun dibawah dan air semen diatas ini tidak merupakan satu kesatuan. Begitu juga kalau terlalu kental beton yang dicetak tidak akan padat dan akan terjadi banyak lubang/ porous yang bisa menyebabkan pembesiannya terkena udara dan berkarat. Beton mempunyai ketahanan terhadap gaya tekan tetapi tidak bisa menahan gaya tarik. Jadi untuk mendapatkan efisiensi dan efektifitas penggunaan beton, diusahakan lebih banyak pada daerah yang menerima gaya tekan. Dalam suatu sistem struktur terutama pada balok- balok struktur akan menerima gaya tarik dan momen maka penggunaan beton selalu dengan kombinasi baja. Pembuatan beton untuk struktur bisa dikerjakan di lapangan dan bisa juga dipabrik. • • • • Pembuatan beton dilapangan biasanya memerlukan cetakkan yang disebut bekesting. Pembuatan beton dipabrik biasanya sudah mempunyai standar pabrik yang disesuaikan dengan kebutuhan. Beton yang dibuat dipabrik ( beton pra cetak ) bisa berupa kolom, balok atau lantai kebanyakkan dalam bentuk prestress. Beton mempunyai mutu tertentu dalam hal kekerasan biasanya tergantung dari penggunaannya, misalnya K175 sampai K300 biasa digunakan untuk keperluan umum seperti rumah tinggal. Untuk lebih besar dari K300 biasanya untuk bangunan khusus dengan pembebanan yang cukup berat, seperti Jembatan atau bendungan dsb. Dibawah ini ada contoh dari bangunan yang strukturnya menggunakan bahan beton bertulang. Bina Nusantara Bina Nusantara • • • • • • • 17.2. B a j a, penggunaan baja dalam struktur hampir tidak terbatas, karena baja mempunyai ketahanan terhadap gaya tekan dan tarik yang cukup tinggi. Tetapi dalam penggunaannya baja hampir selalu diusahakan menerima gaya gaya tarik, karena kesanggupan menerima gaya tariknya yang lebih besar. Bentuk baja yang digunakan dalam struktur sangat bervariasi. Untuk konstruksi beton bertulang yang biasa digunakan baja berpenampang bundar yang disebut beton eijzer. Penampang baja beton eijzer ini menggunakan istilah ukuran garis tegah dalam mm seperti 6 mm,8mm,10mm sampai 24 mm atau dengan ukuran inchi, ’’,1/2’’, 1’’ dst. Bentuk nya sendiri ada yang permukaannya polos dan ada yang berulir. Untuk konstruksi berat biasanya orang menggunakan bentuk yang berulir. Untuk konstruksi berat bentuk profil baja ulir tidak diperbolehkan ditekuk pada saat pengangkutannya sebab akan mengurangi mutu dari baja tersebut. Selain yang berbentuk penampang bundar, ada juga baja yang berbentuk profil, yang juga mempunyai penampang yang berbeda-beda tergantung dari kebutuhan penggunaannya. Bentuk profil silinder berupa pipa banyak jug digunakan dalam struktur terutama untuk kolom, atau untuk sistem struktur rangka ruang. Ada profil baja siku dengan bermacam-macam ukuran, ada profil INP juga banyak ukurannya, ada IWF dan ada juga dengan bentuk kabel baja yaitu benang-benang baja yang dipilin seperti tambang dengan bermacam-macam ukuran diameternya. Bina Nusantara Bentuk- bentuk profil pada baja yang banyak dipergunakan dlam struktur Bina Nusantara Strukturrangka batang ruang yang terdiri dari batangan pipa dan konektor yang disebut Mero. Sistem struktur ini bisa mencapai bentang minimal 60,00 meter Bina Nusantara • • • • 17.3. K a y u, Penggunaan kayu sebagai bahan untuk struktur merupakan bahan yang cukup lama dikenal manusia. Mungkin sejak pertama manusia mengenal struktur secara alamiah. Jenis kayu yang sangat banyak dengan masing-masing kelas yang berbeda, menjadikan kayu sebagai bahan struktur yang perlu penanganan cermat. Dalam struktur bahan kayu dianggap tidak baik kalau mendapat beban tarik khususnya kayu yang banyak matanya. Pengolahan kayu dalam bentuk kayu lapis merupakan suatu cara yang baik untuk mengurangi kelemahan kayu. Karena itu penggunaan kayu lapis sebagai bahan lantai mutunya akan lebih baik dari menggunakan papan. Bina Nusantara • • • RUANG DAN BENTUK DALAM ARSITEKTUR Pertemuan 18 OFC • Ruang yang terbentuk dari material struktur sangat erat dengan bentuk Arsitektur bangunannya. Struktur rangka, sistem struktur yang menggunakan bahan beton bertulang, baja atau kayu penampilan bentuk luar bisa memperlihatkan strukturnya atau bisa dengan dibungkus kaca atau material lain. Lantai disanggah empat sisi dengan balok dan ditumpu kolom. Ruang yang terbetuk dengan cara konvensional maksimum jarak antara kolom kekolom 10 meter dengan ketinggian balok 1/12 bentang ( jarak antar 2 kolom), dan lebar balok kira-kira dari tinggi baloknya. Ketebalan plat lantai 10 sampai 12 cm. Bentang lebih dari 10 meter sudah tidak efisien lagi karena baloknya akan tinggi. • • • Bina Nusantara • Struktur Dome, berbentuk setengah bola diameter ruang bisa mencapai 100 meter lebih. Penampilan tergantung dari materi yang digunakan. • Biasanya fungsi ruang untuk menampung kegiatan ruang yang bebas kolom seperti kegiatan olah raga. • Struktur Vault, berbentuk setengah silinder, bentang yang bisa didapat lebih dari 50 meter. Tampilan tampak tidak banyak variasinya. Penggunaan biasanya untuk hanggar pesawat terbang atau pabrik. • Struktur Lamela, hampir mirip dengan vault tetapi berkaki lebih melebar. Tmpilannya bisa lebih baik dari vault karena letak balok – baloknya yang diagonal memberikan efek estetis. Bina Nusantara 18.1. Konstruksi beton , Penggunaan Struktur dengan konstruksi beton lebih banyak digunakan karena pengolahannya lebih luwes. Bentuk – bentuk yang bisa dibuat dapat dikatakan sangat luas, kekerasan karakter beton bisa diperlunak dengan permainan bentuk lengkung atau garis-garis atau pundikombinasi dengan bahan lain. Bina Nusantara • Struktur rangka, merupakan konstruksi beton yang masih sangat banyak digunakan dalam bangunan rendah maupun tinggi. • Ruang yang bisa dibuat secara konvensional bentangnya lebih kurang 10,00 meter dengan taksiran tinggi balok 1/12 dari bentangnya. • Flat slab dua arah, lantai disanggh oleh kolom tanpa balok, hanya kolom dengan drop panel dan kapital, ketebalan lantai 1/100 dari bentang, lebar bentang bisa mencapai 12 meter. • Wafel slab dua arah, lantai disanggah oleh balok bentuk kotak-kotak 60 x 60 cm2, tingginya sekitar 60 cm. Bentangnya bisa 7,50 meter sampai 18,00 meter. • Bentuk Dome, setengah bola disanggah oleh balok lingkaran untuk diteruskan kekolom. Ketebalan bisa Cuma 60 mm, dengan bentang ruang bisa sampai 60 meter. Tetapi sama seperti telur bentuk ini rawan terhadap beban terpusat. Bina Nusantara Beberapa contoh sistem struktur slab beton Gambar kiri atas disebut slab searah gambar kedua disebut slab balok induk dan balok anak gambar ketiga slab berusuk gambar ke empat slab dua arah gambar kanan atas disebut pelat datar, dengan drop panel dan kolom kapital gambar kanan bawah disebut wafel slab Bina Nusantara Bina Nusantara Konstruksi beton , bentuk sebuah gereja yang dibuat sedemikian rupa sehingga tidak terlihat Kekakuan dari beton. Bina Nusantara Disini sebuah contoh struktur cangkang dengan konstruksi beton bertulang Bina Nusantara Struktur lipat dengan konstruksi beton. Bina Nusantara • • • • • 18.2. Struktur B a j a, perancangan struktur untuk mendapatkan bentuk dan ruang yang maksimal dengan menggunakan bahan baja, sekarang ini masih memegang peranan yang paling baik. Penggunaan bahan yang diolah berbeda dengan bahan baja juga memberikan kesan yang berbeda. Profil siku, biasanya dibuat rangka bidang, bentang yang bisa diperoleh mencapai 35 meter dengan ketinggian rangka 1,50 cm. Rangka ruang, sistem struktur rangka dengan sumbu x,y dan z ( membentuk ruang ), bentang yang bisa didapat mencapai 60 meter denga ketinggian rangka sekitar 3 meter. Kabel baja, bisa mencapai bentang lebih 90 meter, tetapi lenturan kabel 6 meter ( jembatan gantung ). Bina Nusantara Pada gambar ini terlihat struktur rangka dengan bakan baja profil dimana kalau diperhatikan pada baloknya ada lubang-lubang yang sengaja dibuat, seperti contoh pembuatannya. Hal ini sebenarnya merupakan cara penghematan penggunaan bahan dan memperringan beban tanpa mengurangi fungsi balok profil itu sendiri. Bina Nusantara Prinsip pada struktur yang menggunakan kabel, dimana kabeal harus selalu menerima gaya tarik, pada contoh dibawah ini terlihat adanya batang vertikal yang kalau diuraikan gayanya akn sama dengan nol, tetapi disini dia berfungsi pengkaku sehingga gaya yang bekerja menjadi tarik. Bina Nusantara Ini sebuah sistem struktur gantung dengan konstruksi kabel Bina Nusantara • • • • • • • • * Struktur rangka, penggunaan balok lantai kayu, ketinggian balok 30 cm, untuk bentang sekitar 7,50 meter. * Struktur rangka bidang, dengan bentuk seperti kuda-kuda ketinggian rangka 3 meter bentangnya bisa 12 meter. * Struktur lengkung kayu lapis, dengan bentuk lengkungan lingkaran atau separuh silinder, r = 13,50meter, ketebalan kayu lapis sekitar 75 cm. Dari ke tiga bahan ini masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Pada beton kalau berdiri sendiri dia tidak bisa menerima beban tarik dan mempunyai sifat muai susut yang besar sehingga akan mudah retak bila terkena sinar matahari tetapi mempunyai kelebihan dia mempunyai umur hampir tak terbatas. Pada baja mampu menerima beban tarik maupun tekan, mudah dibentuk tetapi bahan mudah korosi sehingga memerlukan perawatan kontinu dan rutin. Pada kayu bahannya ringan, mudah didapat, sebagai tanaman sumber tak akan habis tetapi mudah terserang hama dan lapuk, juga rawan erhadap bahaya api. Disini ada contoh penggunaan struktur lamela dengan bahan kayu yang digunakan untuk ruang olah raga, basket dan tenis. Bina Nusantara Interior sebuah gereja dengan struktur lamela dengan konstruksi kayu Bina Nusantara Pemanfaatan dan efisiensi dari ketiga macam bahan struktur sejalan dengan teori mekanika. Ketiga macam bahan tersebut adalah beton, baja dan kayu. Pada konstruksi beton dalam bentuk rangka vierendeel dengan mencetak beton yang berlubang sehingga selain mengurangi bobot beton juga merupakan penghematan. Pada konstruksi baja dalam bentuk profil baja dibentuk ulang, sehingga terbentuk profil yang berlubang, juga akan mengurangi bobotnya dan merupakan penghematan juga. Pada konstruksi kayu dengan menyusun papan atau balok yang bagian tengahnya Dikosongkan juga akan mengurangi bobot dan biaya. Contoh bentuk dari ketiganya seperti ; Bina Nusantara Bina Nusantara • • • • • • • • * Struktur rangka, penggunaan balok lantai kayu, ketinggian balok 30 cm, untuk bentang sekitar 7,50 meter. * Struktur rangka bidang, dengan bentuk seperti kuda-kuda ketinggian rangka 3 meter bentangnya bisa 12 meter. * Struktur lengkung kayu lapis, dengan bentuk lengkungan lingkaran atau separuh silinder, r = 13,50meter, ketebalan kayu lapis sekitar 75 cm. Dari ke tiga bahan ini masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Pada beton kalau berdiri sendiri dia tidak bisa menerima beban tarik dan mempunyai sifat muai susut yang besar sehingga akan mudah retak bila terkena sinar matahari tetapi mempunyai kelebihan dia mmpunyai umur hampir tak terbatas. Pada baja mampu menerima beban tarik maupun tekan, mudah dibentuk tetapi bahan mudah korosi sehingga memerlukan perawatan kontinu dan rutin. Pada kayu bahannya ringan, mudah didapat, sebagai tanaman sumber tak akan habis tetapi mudah terserang hama dan lapuk, juga rawan erhadap bahaya api. Disini ada contoh penggunaan struktur lamela dengan bahan kayu yang digunakan untuk ruang olah raga, basket dan tenis. Bina Nusantara
© Copyright 2024 Paperzz
