Aspek penting pertama yang harus difahami adalah tentang ketersediaan beberapa sistem struktur bangunan gedung yang mungkin dapat digunakan di dalam desain. Arsitek harus menguasai kemungkinan struktur yang paling sesuai pada bangunan. Berbagai sistem struktur mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing, sehingga ketepatan penggunaannya harus dipadukan dengan banyak aspek yang terdapat dalam bangunan. Untuk dapat menggunakan salah satu sistem struktur dengan tepat, maka pemahaman menyeluruh mengenai sistem struktur dan ragamnya serta kemungkinan kaitannya dengan aspek lain dalam bangunan diuraikan di bawah ini.
1.1 Kinerja Sistem Struktur Bangunan
Sebelum mengetahui berbagai macam sistem struktur, prinsip kinerja struktur terlebih dulu harus diketahui untuk dapat menentukan macam struktur yang mungkin terjadi.
Gambar 1. Kinerja struktur terhadap beban
Sebelum mengetahui berbagai macam sistem struktur, prinsip kinerja struktur terlebih dulu harus diketahui untuk dapat menentukan macam struktur yang mungkin terjadi.
Gambar 1. Kinerja struktur terhadap beban
1.1.1 Pembebanan pada Bangunan
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.
1.1.2 Tumpuan dan Pengaruhnya pada Sistem Struktur
Beban-beban pada rangka baik rangka atap atau rangka utama, harus diletakkan pada posisi tumpuan atau titik hubung antara rangka-rangka itu. Sedangkan pada dinding dapat diletakkan di sembarang garis dindingnya. Oleh karena itu rangka paling sesuai untuk menerima gaya titik atau terpusat yang diletakkan pada titik-titik hubungnya, sedangkan dinding sesuai untuk menerima gaya menerus di sepanjang dindingnya. Wujud konstruksi dari ketentuan tersebut adalah bahwa kuda kuda paling ideal jika dipasang langsung di atas kolom utama yang menerus ke bawah, sedangkan gunung-gunung paling ideal didukung oleh dinding yang juga menerus atau membentuk garis bidang di sepanjang dinding. Sebuah
bangunan dapat mengkombinasikan berbagai macam struktur yang akan dipakai tergantung efektifitas pemakaiannya.
Peletakkan elemen struktur yang tidak sesuai dapat dilakukan, misalnya kuda kuda yang diletakkan tidak tepat di atas kolom atau gunung-gunung yang diletakkan tidak di atas dinding, dengan catatan harus ada struktur penopang lain yang dapat menggantikan kolom untuk meneruskan beban ke kolom, misalnya penggunaan balok pikul yang relatif lebih besar dimensinya. Pertimbangan yang harus dilakukan ketika menentukan penyimpangan ini adalah menyangkut efektifitas ruang, efisiensi bahan, bentuk-estetika, dan juga harga bangunan.
Beban-beban pada rangka baik rangka atap atau rangka utama, harus diletakkan pada posisi tumpuan atau titik hubung antara rangka-rangka itu. Sedangkan pada dinding dapat diletakkan di sembarang garis dindingnya. Oleh karena itu rangka paling sesuai untuk menerima gaya titik atau terpusat yang diletakkan pada titik-titik hubungnya, sedangkan dinding sesuai untuk menerima gaya menerus di sepanjang dindingnya. Wujud konstruksi dari ketentuan tersebut adalah bahwa kuda kuda paling ideal jika dipasang langsung di atas kolom utama yang menerus ke bawah, sedangkan gunung-gunung paling ideal didukung oleh dinding yang juga menerus atau membentuk garis bidang di sepanjang dinding. Sebuah
bangunan dapat mengkombinasikan berbagai macam struktur yang akan dipakai tergantung efektifitas pemakaiannya.
Peletakkan elemen struktur yang tidak sesuai dapat dilakukan, misalnya kuda kuda yang diletakkan tidak tepat di atas kolom atau gunung-gunung yang diletakkan tidak di atas dinding, dengan catatan harus ada struktur penopang lain yang dapat menggantikan kolom untuk meneruskan beban ke kolom, misalnya penggunaan balok pikul yang relatif lebih besar dimensinya. Pertimbangan yang harus dilakukan ketika menentukan penyimpangan ini adalah menyangkut efektifitas ruang, efisiensi bahan, bentuk-estetika, dan juga harga bangunan.
Gambar 2. Prinsip Tumpuan Rangka pada Titik Tumpunya
1.1.3 Grid Struktur
Grid struktur adalah pola tertentu yang digunakan untuk meletakkan titik-titik atau garis-garis sistem struktur bangunan dalam denahnya. Titik-titik itu akan menunjukkan letak kolom sedangkan garis-garis akan menunjukkan letak dinding struktural dalam bangunan. Grid struktur bukan hanya seperti milimeter-blok, yang hanya memandu pembuatan gambar denah namun lebih berarti sangat penting karena bentuk-bentuk dan ukuran grid ini akan berkaitan langsung dengan sistem struktur dan aspek-aspek penting lain dalam bangunan termasuk fungsi ruang. Grid struktur ini baik bentuk dan ukurannya harus diikuti oleh atau menyesuaikan dengan ukuran ruang-ruang yang terdapat dalam denah bangunan. Karena sistem struktur tidak hanya meliputi kolom atau dinding saja, maka pengaturan grid struktur ini juga harus mempertimbangkan posisi-posisi elemen sistem struktur lain seperti rangka atap di atas bangunan dan juga pondasi di bawah bangunan sebab sistem struktur, seperti telah dibahas di atas, idealnya harus menerus dalam menyalurkan beban dari atas ke bawah.
Dalam denah, informasi penggunaan titik-titik kolom dan atau garis-garis dinding struktural ini sudah dapat menentukan kaitan dengan sistem struktur yang lain tersebut. Pola grid struktur ini harus dapat ditentukan pada tahap “pre-design” yaitu pada akhir dari tahap ide gagasan atau konsep bangunan karena penggunaan pola grid ini akan berpengaruh pada aspek-aspek lain dalam bangunan baik secara langsung atau tidak, seperti pada bentuk dan bentangan ruang, ukuran ruang, kemungkinan akses bukaan dan sebagainya. Pada tahap denah jadi, grid struktur ini sangat penting artinya karena akan berfungsi:
· menggambarkan sistem struktur yang dipakai
· menentukan posisi-posisi kaitan dengan elemen sistem struktur lain
· memfasilitasi ruang fungsi di dalamnya
· menentukan kaitan antar lantai pada bangunan bertingkat
· menentukan secara pasti posisi kolom, balok atau dinding struktur
1.2 Macam Struktur Menurut Anatomi Bangunan
Pembahasan struktur menurut anatomi adalah didasarkan pada peran bagian sistem struktur yang dapat dibagi menjadi dua bagian besar; super-structure (struktur di atas tanah) dan sub-structure (struktur di bawah tanah). Super-structure masih dibagi dua lagi yaitu struktur atap dan struktur pembentuk ruang fungsi atau selanjutnya disebut sebagai struktur utama. Pembagian berdasar anatomi ini akan sangat bermanfaat untuk mengidentifikasi langkah demi langkah proses perencanaan struktur dalam arsitektur. Karena proses perencanaan struktur biasanya dilakukan mulai dengan disain atap, struktur utama dan pondasi.
Pembahasan struktur menurut anatomi adalah didasarkan pada peran bagian sistem struktur yang dapat dibagi menjadi dua bagian besar; super-structure (struktur di atas tanah) dan sub-structure (struktur di bawah tanah). Super-structure masih dibagi dua lagi yaitu struktur atap dan struktur pembentuk ruang fungsi atau selanjutnya disebut sebagai struktur utama. Pembagian berdasar anatomi ini akan sangat bermanfaat untuk mengidentifikasi langkah demi langkah proses perencanaan struktur dalam arsitektur. Karena proses perencanaan struktur biasanya dilakukan mulai dengan disain atap, struktur utama dan pondasi.
1.2.1 Struktur Atap
Struktur atap adalah bagian atau elemen sistem struktur yang terdapat pada bagian atas bangunan. Struktur ini digunakan untuk melindungi secara keseluruhan baik fungsi ataupun fisik bangunan itu sendiri. Struktur atap dapat dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu atap datar dan atap miring. Atap datar terdiri dari pelat beton bertulang (dag) dan atap miring terdiri dari atap genting, seng, sirap dsb.
Struktur atap adalah bagian atau elemen sistem struktur yang terdapat pada bagian atas bangunan. Struktur ini digunakan untuk melindungi secara keseluruhan baik fungsi ataupun fisik bangunan itu sendiri. Struktur atap dapat dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu atap datar dan atap miring. Atap datar terdiri dari pelat beton bertulang (dag) dan atap miring terdiri dari atap genting, seng, sirap dsb.
a Atap Datar
Atap datar ini biasanya digunakan pada area yang difungsikan misalkan pada ruang terbuka di atas atap seperti taman atap, tempat cuci jemur dsb. Karena fungsinya yang demikian, maka atap datar ini biasanya dibentuk dengan konstruksi beton bertulang yang kedap air. Struktur atap pelat beton bertulang ini tidak berbeda dengan pelat lantai pada umumnya (tebal 7 – 15 cm, tergantung beban fungsi), hanya karena terletak pada udara terbuka, pelat pada atap ini menggunakan tulangan ganda di atas dan bawah (pada pelat lantai hanya ada tulangan di bagian bawah saja) untuk menghindari kembang susut yang terlalu besar pada atap yang dapat menyebabkan retak dan akhirnya bocor pada ruang di bawahnya. Finishing yang bersifat anti tembus air/kedap air (water proof) seperti plaster PC atau pemasangan keramik, juga diperlukan untuk menghindari rembesan air akibat pengerjaan pengecoran pelat lantai yang tidak sempurna.
Treatment khusus seperti pemasangan lapisan anti air juga diperlukan untuk pelat yang sangat perlu kedap air.
Konstruksi pendukung pada pelat dapat langsung ditopang oleh kolom ataupun dengan menggunakan tumpuan balok yang jumlah atupun konfigurasinya tergantung banyak hal. Secara umum, pelat digabung dengan balok sehingga balok-balok ini yang akan meneruskannya ke kolom. Karena dimensi pelat dan balok beton sangat tergantung dari bentangan atau jarak antar kolomnya, maka pada atap datar dengan dag beton, bentangan relatif tidak mampu mencapai jarak yang lebar (kecuali pada sistem atap bentang lebar seperti pelat lipat / folded , kubah / dome atau pelat cangkang / shell).
b Atap Miring
Atap miring berfungsi utama sebagai penerus air hujan, oleh karena itu kemiringan atap ini tergantung jenis penutup atap yang dipakai. Seng dan penutup atap lembaran lainnya dapat digunakan dengan kemiringan yang rendah karena tidak khawatir terjadinya air meluap balik. Sedangkan penutup atap jenis kecil seperti genteng dan sirap mempunyai kemiringan yang tinggi untuk mengalirkan air hujan.
Bentuk atap miring ini terdiri dari beberapa macam antara lain pelana, limas ataupun tajug. Bentuk-bentuk ini dapat dikombinasikan sehinga membentuk bentukan yang unik. Pemilihan bentuk juga harus dikaitkan dengan sistem lain termasuk penghawaan dan pencayaan bangunan.
Atap datar ini biasanya digunakan pada area yang difungsikan misalkan pada ruang terbuka di atas atap seperti taman atap, tempat cuci jemur dsb. Karena fungsinya yang demikian, maka atap datar ini biasanya dibentuk dengan konstruksi beton bertulang yang kedap air. Struktur atap pelat beton bertulang ini tidak berbeda dengan pelat lantai pada umumnya (tebal 7 – 15 cm, tergantung beban fungsi), hanya karena terletak pada udara terbuka, pelat pada atap ini menggunakan tulangan ganda di atas dan bawah (pada pelat lantai hanya ada tulangan di bagian bawah saja) untuk menghindari kembang susut yang terlalu besar pada atap yang dapat menyebabkan retak dan akhirnya bocor pada ruang di bawahnya. Finishing yang bersifat anti tembus air/kedap air (water proof) seperti plaster PC atau pemasangan keramik, juga diperlukan untuk menghindari rembesan air akibat pengerjaan pengecoran pelat lantai yang tidak sempurna.
Treatment khusus seperti pemasangan lapisan anti air juga diperlukan untuk pelat yang sangat perlu kedap air.
Konstruksi pendukung pada pelat dapat langsung ditopang oleh kolom ataupun dengan menggunakan tumpuan balok yang jumlah atupun konfigurasinya tergantung banyak hal. Secara umum, pelat digabung dengan balok sehingga balok-balok ini yang akan meneruskannya ke kolom. Karena dimensi pelat dan balok beton sangat tergantung dari bentangan atau jarak antar kolomnya, maka pada atap datar dengan dag beton, bentangan relatif tidak mampu mencapai jarak yang lebar (kecuali pada sistem atap bentang lebar seperti pelat lipat / folded , kubah / dome atau pelat cangkang / shell).
b Atap Miring
Atap miring berfungsi utama sebagai penerus air hujan, oleh karena itu kemiringan atap ini tergantung jenis penutup atap yang dipakai. Seng dan penutup atap lembaran lainnya dapat digunakan dengan kemiringan yang rendah karena tidak khawatir terjadinya air meluap balik. Sedangkan penutup atap jenis kecil seperti genteng dan sirap mempunyai kemiringan yang tinggi untuk mengalirkan air hujan.
Bentuk atap miring ini terdiri dari beberapa macam antara lain pelana, limas ataupun tajug. Bentuk-bentuk ini dapat dikombinasikan sehinga membentuk bentukan yang unik. Pemilihan bentuk juga harus dikaitkan dengan sistem lain termasuk penghawaan dan pencayaan bangunan.
Gambar 3. Berbagai macam kuda kuda
b.1 Kuda kuda
Struktur atap menggunakan kuda kuda jika diinginkan ruang-ruang di bawahnya bebas dari dinding atau kolom-kolom. Pada prinsipnya, kuda kuda hanya ditumpu oleh dua tumpuan di ujung kanan kirinya yang berupa kolom-kolom utama bangunan. Alternatif lain, kuda-kuda dapat dipasang di atas balok khusus atau dinding khusus yang disebut sebagai dinding pemikul.
Kuda kuda kayu dapat mencapai bentang optimal ±15 meter sedangkan jarak antar kuda kudanya maksimal 4 meter karena kuda kuda dihubungkan oleh gording dan bubungan kayu yang tidak lebih dari 4 meter (yang tersedia di pasar). Bentang yang lebih lebar dapat dicapai dengan menggunakan gording atau bubungan rangka atau dengan bahan baja. Bentangan kuda kuda baja dapat mencapai belasan hingga puluhan meter.
Alasan penggunaan kuda kuda kayu atau baja tergantung bentangan, ketersediaan bahan dan alasan lain dalam aspek bangunan.
b.2 Gunung-gunung
Gunung-gunung adalah struktur utama atau yang terdiri dari dinding batu bata dan sejenisnya. Gunung-gunung ini dapat dipakai pada posisi di atas dinding menerus, sehingga penggunaan gunung-gunung ideal pada ruangan bangunan yang mempunyai banyak dinding. Karena terdiri dari dinding, gunung-gunung tidak dapat memberikan bentang ruangan di bawahnya namun memberikan ruang di antara gunung-gunung tersebut.
Gunung-gunung biasanya diperkuat dengan balok keliling (ring balk) beton bertulang pada ketiga sisinya untuk menambah kekakuan dindingnya. Jarak antar gunung-gunung relatif sama dengan kuda-kuda, karena gunung-gunung juga dihubungkan dengan gording dan bubungan baik kayu ataupun baja. Gunung-gunung sering digunakan pada kedua tepi atap bangunan dengan bentuk pelana. Pelubangan dapat dilakukan untuk memberikan akses sinar matahari dan udara keluar masuk ruangan.
b.3 Rangka Beton (Portal)
Rangka beton atau portal dapat diapakai untuk menggantikan kuda-kuda atau gunung-gunung. Prinsip dari rangka ini adalah dengan menggunakan balok beton bertulang yang dimiringkan disesuaikan dengan bentuk kemiringan atap bangunan. Karena terbuat dari beton yang berat, maka dimensi balok akan relatif besar yang juga disebabkan oleh bentangan atau jarak antar dua kolom penyangganya.
Bentangan ideal rangka portal untuk rangka atap ini dapat mencapai jarak optimal sekitar 12 meter. Semakin besar bentangan, semakin besar dimensi balok yang diperlukan. Maka bangunan juga semakin berat sehingga kolom-kolom dan balok-balok juga harus diperhitungkan
Gambar 4. Rangka portal
untuk menerima beban yang besar itu. Sehingga dimensi kolom balok akan relatif lebih besar dan mahal. Keuntungan pemakaian struktur ini adalah dapat memberikan ruangan yang relatif bersih di bawahnya, baik terhindar dari pemakaian kolom atau rangka-rangka kuda kuda itu sendiri.
Ketiga macam struktur utama atap di atas dapat saling digabungkan untuk mendapatkan keuntungan masing-masing struktur secara optimal.
1.2.2 Struktur Utama
Struktur utama dalam bangunan adalah sistem struktur yang dipakai untuk membentuk ruang fungsi. Dengan demikian pemakaian macam struktur akan menyesuaikan fungsi ruang. Pada dasarnya, struktur utama dapat dibagi menjadi dua yaitu sistem rangka dan sistem dinding pemikul. Rangka dapat berupa kayu, baja ataupun beton. Sedangkan dinding dapat berupa dinding pemikul batu bata ataupun beton bertulang.
a Sistem Struktur Rangka
Gambar 5. Stuktur rangka
Sistem struktur rangka bangunan 2 lantai yang paling banyak dipakai di Indonesia (kecuali daerah-daerah tertentu) adalah sistem rangka beton bertulang atau disebut rangka kaku (rigid frame) karena inti dari struktur ini adalah kakunya sambungan-sambungan betonnya.
Bentuk dari sistem struktur ini adalah kolom balok yang dapat digabung dengan sistem pelat lantai beton bertulang. Kerena bersifat rangka, maka dinding-dinding hanya berfungsi sebagai pembatas atau pembentuk ruang saja. Dinding ini bahkan dapat dihilangkan.
Beban-beban pada bangunan pada intinya ditopang oleh kolom dan balok, sehingga dari atas hingga ke bawah bangunan, letak titik-titik beban seharusnya dipasang pada titik-titik tumpunya. Sehingga idealnya kuda kuda harus ditopang oleh kolom, dan kolom harus ditopang oleh pondasi titik di bawahnya.
Keuntungan Sistem Rangka:
· Ruang lebih fleksibel karena dinding dapat dipasang atau dihilangkan
· Pelaksanaan konstruksi di lapangan yang lebih cepat karena dinding dan ruangan dapat dipasang kemudian
· Pondasi dapat dibuat lebih sederhana dengan menggunakan pondasi setempat atau titik
Kerugian Sistem Rangka
· Beban-beban diutamakan diletakkan pada titik-titik hubungnya, sehingga relatif sulit untuk mendapatkan kedudukan sistem struktur yang benar-benar ideal pada penerapannya
· Bangunan harus terdiri dari kolom-kolom dan balok yang posisi dan letaknya harus memenuhi persyaratan jarak tertentu yang dipengaruhi oleh sifat-sifat teknis bahan bangunan struktur utamanya.
b Sistem Struktur Dinding Pemikul
Sistem struktur dinding pemikul menggunakan dinding sebagai penopang struktur utama selain sebagai pembatas ruang. Dinding pada struktur ini menerima beban dari semua beban bangunan dan meneruskannya ke dalam tanah (tanpa dibantu dengan rangka), dengan demikian dinding harus menerus dari bawah (pondasi) sampai atas (atap).
Beban pada dinding ini dapat dipasang di sembarang tempat sepanjang dinding, dengan demikian kuda-kuda dapat di mana saja dan pondasi harus berbentuk garis sepanjang dindingnya.
Keuntungan sistem struktur dinding pemikul
· Tanpa harus meletakkan kolom-kolom pada ruang bangunan
· Letak tunpuan beban dapat di mana sepanjang dinding sehingga posisi kuda kuda, balok dan sebagainya mudah ditempatkan dan disesuaikan dengan aspek lain dalam bangunan
Kerugian sistem struktur dinding pemikul
· Ruang akan relatif terikat dengan posisi garis dinding sehingga ruang fungsi harus mengikuti ruang yang ada
· Pondasi yang digunakan harus sesuai sepanjang dinding sehingga relatif besar dimensinya dan mahal
· Konstruksi dinding yang tebal dan besar akan mengakibatkan bangunan menjadi relatif lebih mahal karena volume waktu dan bahan.
1.2.3 Struktur Pondasi
Struktur pondasi adalah elemen sistem struktur yang berfungsi menopang keseluruhan beban dan menjaga berdirinya bangunan dan meneruskannya ke dalam tanah. Pondasi dibedakan atas kedalamannya dan sifatnya meneruskan beban ke dalam tanah. Menurut kedalamannya pondasi dibagi menjadi dua; pondasi dangkal dan pondasi dalam. Menurut sifat penerusan gayanya, pondasi dibagi menjadi tiga jenis; pondai titik, pondasi menerus dan pondasi bidang.
Pondasi titik untuk jenis dangkal dapat berupa umpak, foot plate, pondasi buis beton dan pondasi kayu. Sementara untuk jenis dalam dapat berupa pondasi tiang pancang atau pondasi sumur bor. Pondasi menerus hanya terdiri dari pondasi dangkal yaitu pondasi menerus batu kali atau beton bertulang. Pondasi bidang atau juga disebut pondasi kapal dapat berupa pondasi pelat beton baik yang difungsikan sebagai ruang bawah tanah (basement) atau tidak.
Semua jenis pondasi tersebut dapat digunakan untuk semua jenis bangunan karena penentuan bangunan akan tergantung selain pada beban juga tergantung beberapa aspek; yaitu aspek beban bangunan, kondisi tanah dan kondisi lingkungan. Semakin tinggi dan atau besar
Gambar 6. Macam Pondasi Titik (umpak, foot-plate, buis beton, pancang)
bangunan, beban akan meningkat sehingga ukuran dan kedalaman juga akan semakin meningkat. Kondisi tanah yang mempengaruhi daya dukung tanah ( tanah normal ~ 1kg/cm2) akan menentukan dimensi dan kedalaman pondasi, semakin berkurang daya dukung tanah, semakin bertambah dimensi dan kedalamannya. Begitu juga dengan kondisi lingkungan, pada lokasi ekstrem, pondasi juga harus menyesuaikan. Dimensi eksak pondasi dan kedalamannya harus dihitung oleh konstruktor.
a Pondasi Titik
Pondasi titik diperlukan untuk meneruskan beban-beban terpusat atau terkumpul (pada kolom) dan meneuskannya ke dalam tanah. Pondasi ini hanya ada pada kolom-kolom utama bangunan. Pondasi titik pada bangunan struktur beton bertulang dapat berupa pondasi telapak (foot plate) dan pondasi buis beton atau pondasi tiang pancang dan pondasi sumur bor untuk pondasi dalam. Jenis pondasi ini ditempatkan pada kolom-kolom utama struktur bangunan.
Pondasi titik diperlukan untuk meneruskan beban-beban terpusat atau terkumpul (pada kolom) dan meneuskannya ke dalam tanah. Pondasi ini hanya ada pada kolom-kolom utama bangunan. Pondasi titik pada bangunan struktur beton bertulang dapat berupa pondasi telapak (foot plate) dan pondasi buis beton atau pondasi tiang pancang dan pondasi sumur bor untuk pondasi dalam. Jenis pondasi ini ditempatkan pada kolom-kolom utama struktur bangunan.
b Pondasi Menerus
Pondasi menerus dibutuhkan untuk menopang beban menerus yang berasal dari dinding pemikul atau dinding batu bata penyekat ruang. Pondasi menerus juga dibuat menurut struktur utama jika dipakai sebagai pondasi utama (misal pondasi dinding pemikul). Pada dinding non
struktural atau dinding pembatas ruang, pondasi dipakai hanya untuk memikul berat dinding di atasnya, sehingga untuk bangunan bertingkat yang menggunakan struktur utama beton bertulang dan menggunakan dinding batu bata, pondasi titik maupun menerus digunakan keduanya.
Pondasi menerus dibutuhkan untuk menopang beban menerus yang berasal dari dinding pemikul atau dinding batu bata penyekat ruang. Pondasi menerus juga dibuat menurut struktur utama jika dipakai sebagai pondasi utama (misal pondasi dinding pemikul). Pada dinding non
struktural atau dinding pembatas ruang, pondasi dipakai hanya untuk memikul berat dinding di atasnya, sehingga untuk bangunan bertingkat yang menggunakan struktur utama beton bertulang dan menggunakan dinding batu bata, pondasi titik maupun menerus digunakan keduanya. c Pondasi Bidang
Jika pondasi titik karena beban atau tanah atau keduanya menghendaki luasan yang lebih untuk memepertahankan posisi bangunan, maka titik satu pada pondasi akan mendekati atau bertemu dan saling bersinggungan. Kondisi ini memungkinkan untuk digabung menjadi satu kesatuan pelat yang disebut pondasi pelat atau pondasi bidang. Pondasi bidang ini sering digunakan untuk bangunan yang berat atau tinggi atau berada pada tanah dengan daya dukung yang rendah (tanah rawa dsb).
d Kedalaman Pondasi
Pondasi dangkal atau dalam yang akan dipakai pada suatu bangunan juga terletak pada berat bangunan, tinggi bangunan, daya dukung tanah dan struktur lapisan tanah. Juga diperhatikan lokasi bangunan berada. Apakah terletak di daerah rawan gempa, banjir dan sebagainya, sebab kondisi-kondisi tersebut menghendaki pondai yang lebig stabil untuk mengantisipasi beban-beban eksternal tersebut.
1.3 Macam Struktur Menurut Bahan Bangunan
Menurut bahan dasar penyusun struktur, bangunan berlantai 2 mempunyai berbagai jenis bahan yang dapat digunakan sebagai bahan utama pembentuk struktur. Bahan tersebut dapat digunakan sepenuhnya pada semua bagian struktur dan konstruksi ataupun dapat dikombinasikan menurut kepentingan pemakaiannya. Bahan yang sering dipakai adalah; Kayu, Baja dan Beton.
Menurut bahan dasar penyusun struktur, bangunan berlantai 2 mempunyai berbagai jenis bahan yang dapat digunakan sebagai bahan utama pembentuk struktur. Bahan tersebut dapat digunakan sepenuhnya pada semua bagian struktur dan konstruksi ataupun dapat dikombinasikan menurut kepentingan pemakaiannya. Bahan yang sering dipakai adalah; Kayu, Baja dan Beton.
1.3.1 Sistem Struktur Kayu
Sistem struktur kayu adalah sistem struktur utama bangunan yang menggunakan bahan tersusun dari kayu. Sistem ini sering digunakan sepenuhnya terutama pada bangunan-bangunan khusus baik bangunan tradisional ataupun bangunan lainya dengan maksud tertentu (citra, suasana dsb). Penggunaan secara parsial biasanya dilakukan untuk bagian-bagian bangunan dengan tujuan efisiensi dan kemudahan pengerjaan, misalnya pada rangka atap.
Pada masa kini, pengunaan secara total pada sebuah bangunan jarang dilakukan karena alasan ketersediaan dan mahalnya bahan kayu. Sementara pada penggunaan parsial (misal untuk kuda kuda), masih sering dilakukan sebagai bahan yang paling ideal, karena mudah dikerjakan, mempunyai berat struktur yang kecil dan relatif murah bila dibandingkan dengan penggunaan bahan struktur lain pada penggunaan tertentu.
Penggunaan bahan ini juga sangat dipengaruhi ketersedian kayu di lapangan, dengan panjang dan penampang tertentu. Sehingga disain bangunan harus memperhatikan pada bagian-bagian mana struktur harus disambung dan ditumpu. Sistem struktur kayu mempunyai sifat sambungan yang dapat bergerak (sendi, truss) sehingga pengkakukan sering dilakukan dengan menempatkan batang-batang diagonal sehingga membentuk rangkaian segitiga-segitiga.
1.3.2 Sistem Struktur Baja
Sistem struktur baja adalah sistem struktur utama terbuat dari bahan baja. Sistem ini bersifat modern yang penggunaanya untuk bangunan 2 lantai secara umum masih relatif jarang dilakukan, kecuali karena alasan-alasan tertentu, karena pengerjaannya membutuhkan ketrampilan yang memadai dan harganya relatif mahal. Penggunaan pada sistem struktur secara keseluruhan baru hanya pada bangunan-bangunan percontohan atau dengan fungsi dan maksud tertentu karena kelebihan baja adalah ringan dan mudah dibongkar pasang. Sementara pada bagian bangunan, baja sering digunakan pada konstruksi kuda-kuda atau rangka atap lainnya untuk mencapai bentangan yang lebih lebar.
Sifat baja yang ringan tepat digunakan untuk bangunan ringan yang dapat mencapai ketingian dan lebar bentang yang maksimal. Oleh karena itu struktur baja tepat dugunakan untuk bangunan-bangunan tinggi atau berbentang lebar. Sifat yang lain adalah relatif mampu menahan tarikan sehingga pada elemen konstruksi, baja lebih digunakan untuk batang-batang yang menerima gaya tarikan atau batang tarik ketimbang batang tekan (seperti pada kayu atau beton).
Beberapa kelemahan baja pada penggunaan struktur adalah karena sifat dasarnya yang mudah mengalami korosi sehingga penggunaannya harus selalu dilindungi dan dipelihara (cat, laminating, bungkus beton/komposit) dan tidak cocok untuk di luar ruang. Baja juga relatif mudah terpengaruh oleh suhu luar sehingga mudah mengalami kembang susut yang relatif besar yang akan berakibat lemahnya sistem struktur, sehingga baja relatif tidak tahan terhadap api dibanding struktur lain.
1.3.3 Sistem Struktur Beton
Beton adalah bahan struktur yang didapatkan dari campuran tertentu semen, pasir dan krikil. Penggunaan beton secara murni untuk sistem struktur bangunan jarang dilakukan, karena bahan ini relatif getas dan hanya mampu menahan beban atau gaya tekan saja. Oleh karena itu penggunaan beton biasanya selalu dibarengi dengan perkuatan tulangan baja di dalamnya untuk menahan gaya-gaya tarik pada struktur, sehingga struktur ini disebut sebagai struktur beton bertulang (reinforced concrette).
Penggunaan struktur beton bertulang untuk bangunan berlantai 2 sangat banyak dilakukan (kecuali daerah-daerah yang mempunyai sumber-sumber pasir dan krikil terbatas seperti Pulau Kalimantan). Alasan penggunaan beton bertulang adalah karena bahan struktur ini relatif murah dan mudah dikerjakan pada pelaksanaan konstruksi di lapangan, sehingga hampir setiap tenaga bangunan di Indonesia terbiasa dengan beton bertulang. Bagi perencana, beton bertulang dapat dibentuk dengan fleksibel, sehingga dapat mengakomodasi berbagai macam bentukan disain. Keuntungan lain adalah karena beton bertulang mempunyai usia struktur yang sangat panjang, sehingga bangunan akan bersifat sangat permanen dan mempunyai usia pakai yang panjang pula. Perawatan bahan pun relatif tidak diperlukan karena mempunyai ketahanan terhadap segala cuaca dan juga terhadap api.
Kekurangan beton bertulang terletak pada berat konstruksi atau beban mati yang tinggi. Berat ini akan mempengaruhi berat total bangunan, sehingga bangunan memerlukan sistem pondasi yang sangat stabil untuk menopangnya. Berat ini juga akan berpengaruh pada kemampuan bentang dan tinggi bangunan, sehingga disain ruang dan bangunan juga harus mempertimbangkan bentangan dan tinggi maksimal. Kolom dan balok relatif mempunyai dimensi yang cukup besar dan banyak dibanding bahan struktur lain, sehingga efektifitas ruang menjadi tidak optimal. Sifat lain adalah waktu pelaksanaan konstruksi yang cukup panjang, karena beton bertulang mempunyai waktu pembentukan tertentu yang cukup panjang dari pengerjaan cetakan (begesting), pembesian, pengecoran hingga waktu yang digunakan untuk “mematangkan” usia beton (konvensional ~ 21 hari)
1.3.4 Sistem Struktur Batu Bata atau Batu Kali
Sistem struktur dinding yang tersusun dari dinding batu bata atau batu kali adalah sistem struktur yang juga dapat dipakai sebagai sistem struktur bangunan berlantai 2, tanpa harus menggunakan rangka berupa kolom dan balok. Sistem struktur ini berbeda dengan ketiga sistem struktur di atas yang berbentuk struktur rangka. Sistem struktur dinding berbentuk bidang sehingga dinamakan dinding pemikul (bearing wall).
Penggunaan sistem struktur dinding ini secara keseluruhan pada bangunan 2 lantai sudah tidak banyak dilakukan karena tidak efisien dari segi pelaksanaan dan bangunan atau ruang. Struktur ini harus menggunakan dinding yang mampu mendukung beban bangunan, sehingga dinding akan semakin tebal bila bangunan semakin besar atau semakin tinggi. Pada sebuah bangunan tidak bertingkat sederhana, dinding batu bata dapat dipakai dengan ketebalan ¾ atau satu batu (satu batu = 2 lapis batu bata standar), sedangkan pada bangunan berlantai 2, dinding dapat mencapai ketebalan 1 ½ hingga dua batu dengan pelat lantai kayu. Dengan demikian pengerjaan bangunan akan menjadi relatif rumit dan mahal.
Keuntungan dari sistem struktur dinding pemikul adalah bahan struktur yang sederhana dan tidak lagi menggunakan rangkaian kolom dan balok. Karena dindingnya yang tebal, bangunan dengan sistem struktur ini juga dapat digunakan untuk mengantisipasi perubahan suhu yang ekstrim, dapat menyerap panas pada siang hari/suhu tinggi dan memancarkannya pada malam hari/suhu rendah.
Sistem struktur dinding yang tersusun dari dinding batu bata atau batu kali adalah sistem struktur yang juga dapat dipakai sebagai sistem struktur bangunan berlantai 2, tanpa harus menggunakan rangka berupa kolom dan balok. Sistem struktur ini berbeda dengan ketiga sistem struktur di atas yang berbentuk struktur rangka. Sistem struktur dinding berbentuk bidang sehingga dinamakan dinding pemikul (bearing wall).
Penggunaan sistem struktur dinding ini secara keseluruhan pada bangunan 2 lantai sudah tidak banyak dilakukan karena tidak efisien dari segi pelaksanaan dan bangunan atau ruang. Struktur ini harus menggunakan dinding yang mampu mendukung beban bangunan, sehingga dinding akan semakin tebal bila bangunan semakin besar atau semakin tinggi. Pada sebuah bangunan tidak bertingkat sederhana, dinding batu bata dapat dipakai dengan ketebalan ¾ atau satu batu (satu batu = 2 lapis batu bata standar), sedangkan pada bangunan berlantai 2, dinding dapat mencapai ketebalan 1 ½ hingga dua batu dengan pelat lantai kayu. Dengan demikian pengerjaan bangunan akan menjadi relatif rumit dan mahal.
Keuntungan dari sistem struktur dinding pemikul adalah bahan struktur yang sederhana dan tidak lagi menggunakan rangkaian kolom dan balok. Karena dindingnya yang tebal, bangunan dengan sistem struktur ini juga dapat digunakan untuk mengantisipasi perubahan suhu yang ekstrim, dapat menyerap panas pada siang hari/suhu tinggi dan memancarkannya pada malam hari/suhu rendah.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar