12
BAB I
PEsNDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Pada suatu konstruksi bangunan, terdapat elemen-elemen seperti Balok-Kolom, Beton (khusus Beton Prategang),dan baja ringan.
kolom ialah suatu struktur yang mendukung beban aksial dengan/tanpa momen lentur.Struktur bangunan gedung terdiri atas 2 bangunan utama, yaitu struktur bangunan bawah dan struktur bangunan atas. Struktur bangunan hawah, yaitu struktur bangunan yang berada di bawah permukaan tanah yang lazim disebut fondasi. Fondasi berfungsi sebagai pendukung struktur bangunan di atasnya untuk diteruskan ke tanah dasar. Sedangkan struktur bangunan atas, yaitu struktur bangunan yang berada di atas permukaan tanah, yang meliputi: struktur atap, pelat lantai, balok, kolom, dan dinding. Selanjutnya, balok dan kolom ini menjadi satu kesatuan yang kokoh dan sering disebut sebagai kerangka (portal) dari suatu gedung.
Pada struktur bangunan atas, kolom merupakan komponen struktur yang paling penting untuk diperhatikan, karena apabila kolom ini mengalami kegagalan, maka dapat berakibat keruntuhan struktur hangunan alas dari gedung secara keseluruhan.kolom tersebut tetap bersatu padu mempertahankan bentuk dan posisinya semula. Ring balok dibuat dari bahan yang sama dengan kolomnya sehingga hubungan ring balok dengan kolom.
Balok adalah bagian dari structural sebuah bangunan yang kaku dan dirancang untuk menanggung dan mentransfer beban menuju elemen-elemen kolom penopang. Selain itu ring balok juga berfungsi sebagai pengikat kolom-kolom agar apabila terjadi pergerakan kolom-kolom tersebut tetap bersatu padu mempertahankan bentuk dan posisinya semula. Ring balok dibuat dari bahan yang sama dengan kolomnya sehingga hubungan ring balok dengan kolom.
Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan yang tinggi terhadap tekan, tetapi sebaliknya mempunyai kekuatan relative sangat rendah terhadap tarik.Beton tidak selamanya bekerja secara efektif didalam penampang-penampang struktur beton bertulang, hanya bagian tertekan saja yang efektif bekerja, sedangkan bagian beton yang retak dibagian yang tertarik tidak bekerja efektif dan hanya merupakan beban mati yang tidak bermanfaat. Hal inilah yang menyebabkan tidak dapatnya diciptakan srtuktur-struktur beton bertulang dengan bentang yang panjang secara ekonomis, karena terlalu banyak beban mati yang tidak efektif. Disampimg itu, retak-retak disekitar baja tulangan bisa berbahaya bagi struktur karena merupakan tempat meresapnya air dan udara luar kedalam baja tulangan sehingga terjadi karatan. Putusnya baja tulangan akibat karatan fatal akibatnya bagi struktur.
Dengan ini banyak terjadi kesalahan pada konstruksi yang mengakibatkan terjadinya keruntuhan pada bangunan untuk itu Elemen-elemen konstruksi di atas sangat berpengaruh pada kekuatan bangunan jika terjadi kesalahan pada saat terjadinya pekerjaan maka akan mengakibatkan konstruksi bangunan yang tidak, terjadi banyak keretakan, bahkan sampai terjadinya keruntuhan yang dapat mengakibatkan banyak masalah terutama dapat mengancam nyawa dari pengguna bangunan tersebut, untuk itu dalam Makalah ini penulis akan membahas lebih mendalam tentang beton ( beton prategang ) Kolom-Balok, beton prategang, dan baja ringan
1.2. RUMUSAN MASALAH
Bagaimana definisi dan kegunaan kolom – balok pada bangunan
Bagaiamana definisi dan kegunaan balok prategang pada bangunan
Bagaiamana definisi dan kegunaan baja ringan pada bangunan
TUJUAN
Terlepas dari tugas mata kuliah Struktur Konstruksi Bangunan, adapun tujuan lain dari penulisan makalah ini yaitu membantu penulis mempelajari tentang kolom, Balok, beton prategang dan baja ringan serta sebagai bahan referensi bagi Mahasiswa Jurusan Teknik Arsitektur .
Semoga makalah tentang kolom, Balok, Dinding, dan Atap dapat bermanfaat bagi kita semua.
MANFAAT
Adapun manfaat dari penulisan makalah ini yaitu :
sebagai referensi untuk pembaca dapat mengetahui
Pengertian kolom-Balok, beton prategang, dan baja ringan
Jenis-jenis kolom-Balok,beton prategang, dan baja ringan
Cara pengerjaan kolom-Balok, beton prategang, dan baja ringan
Bahan bangunan yang digunakan pada kolom-Balok, beton prategang, dan baja ringan
Cara mebuat penulangan pada Kolom-Balok, beton prategang, dan baja ringan
mengetahui luasan kolom- Balok, beton prategang, dan baja ringan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. KOLOM
2.1.1. PENGERTIAN 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. Fungsi kolom adalah sebagai penerus beban seluruh bangunan ke pondasi.. Kolom berfungsi sangat penting, agar bangunan tidak mudah roboh. Beban sebuah bangunan dimulai dari atap. Beban atap akan meneruskan beban yang diterimanya ke kolom. Seluruh beban yang diterima kolom didistribusikan ke permukaan tanah di bawahnya. Kesimpulannya, sebuah bangunan akan aman dari kerusakan bila besar dan jenis pondasinya sesuai dengan perhitungan. Namun, kondisi tanah pun harus benar-benar sudah mampu menerima beban dari pondasi. Kolom menerima beban dan meneruskannya ke pondasi, karena itu pondasinya juga harus kuat, terutama untuk konstruksi rumah bertingkat, harus diperiksa kedalaman tanah kerasnya agar bila tanah ambles atau terjadi gempa tidak mudah roboh. 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.
2.1.2. JENIS-JENIS KOLOM
Menurut Wang (1986) dan Ferguson (1986) jenis-jenis kolom ada tiga:
1. Kolom ikat (tie column)
2. Kolom spiral (spiral column)
3. Kolom komposit (composite column)
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 beton 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.
Gambar 1. Kolom menggunakan pengikat sengkang lateral
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.
Gambar 2. Kolom menggunakan pengikat spiral
Struktur kolom komposit
Merupakan komponen struktur tekan yang diperkuat pada arah memanjang dengan gelagar baja profil atau pipa, dengan atau tanpa diberi batang tulangan pokok memanjang.
Gambar 3. Kolom menggunakan pengikat komposit
Hasil berbagai eksperimen menunjukkan bahwa kolom berpengikat spiral ternyata lebih tangguh daripada yang menggunakan tulangan sengkang, seperti yang terlihat pada diagram di bawah ini
.
Gambar 4. Hasil eksperimen kolom pengikat spiral
Untuk kolom pada bangunan sederhana bentuk kolom ada dua jenis yaitu kolom utama dan kolom praktis.
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 begitu besar, 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 8d12mm, dan begel d 8-10cm ( 8 d 12 maksudnya jumlah besi beton diameter 12mm 8 buah, 8 – 10 cm maksudnya begel diameter 8 dengan jarak 10 cm).
Gambar 5. Kolom utama
Kolom Praktis
Adalah kolom yang berpungsi membantu kolom utama dan juga sebagai pengikat dinding agar dinding stabil, jarak kolom maksimum 3,5 meter, atau pada pertemuan pasangan bata, (sudut-sudut). Dimensi kolom praktis 15/15 dengan tulangan beton 4 d 10 begel d 8-20.
Gambar 6. Kolom praktisi
Letak kolom dalam konstruksi. Kolom portal harus dibuat terus menerus dari lantai bawah sampai lantai atas, artinya letak kolom-kolom portal tidak boleh digeser pada tiap lantai, karena hal ini akan menghilangkan sifat kekakuan dari struktur rangka portalnya. Jadi harus dihindarkan denah kolom portal yang tidak sama untuk tiap-tiap lapis lantai. Ukuran kolom makin ke atas boleh makin kecil, sesuai dengan beban bangunan yang didukungnya makin ke atas juga makin kecil. Perubahan dimensi kolom harus dilakukan pada lapis lantai, agar pada suatu lajur kolom mempunyai kekakuan yang sama. Prinsip penerusan gaya pada kolom pondasi adalah balok portal merangkai kolom-kolom menjadi satu kesatuan. Balok menerima seluruh beban dari plat lantai dan meneruskan ke kolom-kolom pendukung. Hubungan balok dan kolom adalah jepit-jepit, yaitu suatu sistem dukungan yang dapat menahan momen, gaya vertikal dan gaya horisontal. Untuk menambah kekakuan balok, di bagian pangkal pada pertemuan dengan kolom.
2.1.2. ELEMEN PENYUSUN KOLOM
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.
Beton
Beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari kombinasi aggregat dan pengikat semen. Bentuk paling umum dari beton adalah beton semen Portland, yang terdiri dari agregat mineral (biasanya kerikil dan pasir), semen dan air.
Pasir kerikil air
Semen portland
Gambar 7. Material Beton
Adapun jenis-jenis dari beton yaitu :
Beton siklop
Beton jenis ini sama dengan beton normal biasa , perbedaannya ialah pada beton ini digunakan ukuran agregat yang relative besar2.beton ini digunakan pada pembuatan bendungan, pangkal jembatan,dan sebagainnya.ukuran agregat kasar dapat sampai 20 cm,namun proporsi agregat yang lebih besar dari biasanya ini sebaiknya tidak lebih dari 20 persen dari agregat seluruhnya.
2. Beton Ringan
Beton jenis ini sama dengan beton biasa perbedaannya hanya agregat kasarnya diganti dengan agregat ringan. Selain itu dapat pula dengan beton biasa yang diberi bahan tambah yang mampu membentuk gelembung udara waktu pengadukanbeton berlangsung.beton semacam ini mempunyai banyk pori sehingga berat jenisnya lebih rendah daripada beton biasa.
3. Beton non pasir
Beton jenis ini dibuat tanpa pasir , jadi hanya air,semen, dan kerikil saja.karena tanpa pasir maka rongga rongga kerikil tidak terisi. Sehingga beton berongga dan berat jenisnya lebih rendah daripada beton biasa. Selain itu Karena tanpa pasir maka tidak dibutuhkan pasta2 untuk menyelimuti butir2 pasir sehingga kebtuhan semen relative lebih sedikit.
4. Beton hampa
Seperti yang telah diketahui bahwa kira2 separuh air yag dicampurkan saja yang bereaksi dengan semen,adapun separuh sisanya digunakan untuk mengencerkan adukan.beton jenis ini diaduk dan dituang serta dipadatkan sebagaimana beton biasa,namun setelah beton tercetak padat kemudian air sisa reaksi disedot dengan cara khusus. Seperti cara vakum. Dengan demikian air yang tertinggal hanya air yang digunakan untuk reaksi dengan semen,sehingga beton yang diperoleh sangat kuat.
5. Beton bertulang
Beton biasa sangat lemah dengan gaya tarik, namun sangat kuat dengan gaya tekan, batang baja dapat dimasukkan pada bagian beton yang tertarik untuk membantu beton. Beto yang dimasuki batang baja pada bagian tariknya ini disebut beton bertulang.
6. Beton prategang
Jenis beton ini sama dengan beton bertulang, perbedaannya adalah batangnya baja yang dimasukkan ke dalam beton ditegangkan dahulu . batang baja ini tetap mempunyai tegangan sampai beton yang dituang mengeras.bagian balok beton ini walaupun menahan lenturan tidak akan terjadi retak.
7. Beton pracetak
Beton biasa dicetak /dituang di tempat.namun dapat pula dicetak di tempat lain,fungsinya di cetak di tempat lain agar memperoleh mutu yang lebih baik.selain itu dipakai jika tempat pembuatan beton sangat terbatas.sehingga sulit menyediakan tempat percetakanperawatan betonnya.
8. Beton massa
Beton yang dituang dalam volume besar yaitu perbandingan antara volume dan permukaannya besar. Bila dimensinya lebih besar dari 60 sm. Pondasi besar,pilar, bendungan. Harus diperhatikan perbedaan temeratur.
9. Fero semen
Suatu bahan gabungan yang diperoleh dengan cara memberikan ortar semen suatu tulangan yang berupa suatu anyaman kawat baja.
10. Beton serat
Beton komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat. Serat berupa batang2 5 sd 500mm,panjang 25-100mm.serat asbatos,tumbuh2an , serat plastic, kawat baja.
11. Lain-Lain
Beton mutu tinggi,polimer beton,beton modifikasi blok,polimer impregnated concrete,beton kinerja tinggi, dll.
Dalam penggunaan beton sebagai bahan bangunan, beton memiliki kekurangan dan kelebihan yaitu :
Kelebihan dari beton adalah:
Harganya relatif murah karena menggunakan bahan-bahan dasar dari bahan lokal, kecuali semen Portland.
Beton termasuk tahan aus dan tahan kebakaran, sehingga biaya perawatan termasuk rendah
Beton termasuk bahan yang berkekuatan tekan tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan/pembusukan oleh kondisi lingkungan.
Ukuran lebih kecil jika dibandingkan dengan beton tak bertulang atau pasangan batu.
Beton segar dapat dengan mudah diangkut maupun dicetak dalam bentuk apapun dan ukuran seberapapun tergantung keinginan .
Kekurangan dari beton adalah:
Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. Oleh karena itu perlu diberi baja tulangan, atau tulangan kasa.
Beton segar mengerut saat pengeringan dan beton keras mengembang jika basah sehingga dilatasi (constraction joint) perlu diadakan pada beton yang panjang/lebar untuk memberi tempat bagi susut pengerasan dan pengembangan beton.
Beton keras mengembang dan menyusut bila terjadi perubahan suhu sehingga perlu dibuat dilatasi (expansion joint) untuk mencegah terjadinya retak-retak akibat perubahan suhu.
Beton sulit untuk kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusakkan beton.
Beton bersifat getas (tidak daktail) sehingga harus dihitung dan didetail secara seksama agar setelah dikombinasikan dengan baja tulangan menjadi bersifat daktail, terutama pada struktur tahan gempa.
Besi
Besi adalah sebuah struktur yang terbuat dari baja yang memiliki fungsi sebagai salah satu struktur penyusun pada kolom.
Gambar 8. Besi
Ukuran besi di pasaram:
8 mm, 10mm, 12 mm, 18mm, 24 mm, 32mm.
2.1.3. PENGKAITAN FONDASI, KOLOM DAN BALOK
Gambar 11. Pengkaitan Fondasi, Kolom dan balok
2.1.4. PEKERJAAN KOLOM
Prosesnya adalah sebagai berikut :
1. Pekerjaan lantai kerja dan beton decking.
Lantai kerja dibuat setelah dihamparkan pasir dengan ketebalan yang cukup sesuai gambar dan spesifikasi. Digunakan beton decking untuk menjaga posisi tulangan dan memberikan selimut beton yang cukup.
2. Pekerjaan pembesian.
Fabrikasi pembesian dilakukan di tempat fabrikasi, setelah lantai kerja siap maka besi tulangan yang telah terfabrikasi siap dipasang dan dirangkai di lokasi. Pembesian pile cap dilakukan terlebih dahulu, setelah itu diikuti dengan pembesian sloof. Panjang penjangkaran dipasang 30 x diameter tulangan utama.
Gambar 12. Pembesian
Syarat-syarat penulangan kolom :
a.selimut beton minimal 2,5 cm untuk di dalam dan 3 cm untuk luar
b.lebar (b) minimal 15 cm
c.garis tengah tulangan bujur minimal 12 mm dan Ø begel minimal 6 mm
d.jarak bersih antara tulangan <4/3 Ø tulangan 3 cm
e.jarak begel <15 x Ø tulang pokok
3. Pekerjaan bekisting.
Bekisting dibuat dari multiplex 9 mm yang diperkuat dengan kayu usuk 4/6 dan diberi skur-skur penahan agar tidak mudah roboh. Jika perlu maka dipasang tie rod untuk menjaga kestabilan posisi bekisting saat pengecoran.
Gambar 13. Pekerjaan Bekisting
4. Pekerjaan kontrol kualitas.
Sebelum dilakukan pengecoran, perlu dilakukan kontrol kualitas yang terdiri atas dua tahap yaitu :
- Sebelum pengecoran.
Sebelum pengecoran dilakukan kontrol kualitas terhadap :
Posisi dan kondisi bekisting.
Posisi dan penempatan pembesian.
Jarak antar tulangan.
Panjang penjangkaran.
Ketebalan beton decking.
Ukuran baja tulangan yang digunakan.
Posisi penempatan water stop
- Pada saat pengecoran.
Pada saat berlangsungnya pengecoran, campuran dari concrete mixer truck diambil sampelnya. Sampel diambil menurut ketentuan yang tercantum dalam spesifikasi.
Pekerjaan kontrol kualitas ini akan dilakukan bersama-sama dengan konsultan pengawas untuk selanjutnya dibuat berita acara pengesahan kontrol kualitas.
5. Pekerjaan pengecoran.
Pengecoran dilakukan secara langsung dan menyeluruh yaitu dengan menggunakan Concrete Pump Truck. Pengecoran yang berhubungan dengan sambungan selalu didahului dengan penggunaan bahan Bonding Agent.
6. Pekerjaan curing
Curing dilakukan sehari ( 24 jam ) setelah pengecoran selesai dilakukan dengan dibasahi air dan dijaga/dikontrol untuk tetap dalam keadaan basah.
Jadi, untuk kolom pada bangunan berlantai 2 atau lebih, di butuhkan kolom yang kuat dan kokoh sebagai dasar penopang beban yang besar dari atas, kolom yang baik untuk bangunan ini adalah dengan ukuran 30/40 atau 40/40 ke atas. Ukuran kolom ini disesuaikan dengan kebutuhan pada beban bangunan.
Setelah dilakukan pengecoran jangka waktu yang di perlukan untuk melakukan pembongkaran bagesting adalah 21 hari (menurut SNI) tapi tergantung dari iklim tempat pembangunan kalau keadaan iklim di kota kopang yang beriklim panas maka jangka waktu yang di perlukan untuk pembongkaran bagesting adalah 2 minggu atau 14 hari.
Jangka waktu yang telah di tentukan ini tidak boleh lebih dan kurang agar supaya beton tidak terlalu basah dan tidak terlalu kering agar pada saat pemasangan dinding bisa menyatu dengan kolom.
BALOK
PENGERTIAN BALOK
Balok adalah bagian dari structural sebuah bangunan yang kaku dan dirancang untuk menanggung dan mentransfer beban menuju elemen-elemen kolom penopang. Selain itu ring balok juga berfungsi sebag pengikat kolom-kolom agar apabila terjadi pergerakan kolom-kolom tersebut tetap bersatu padu mempertahankan bentuk dan posisinya semula. Ring balok dibuat dari bahan yang sama dengan kolomnya sehingga hubungan ring balok dengan kolom yang bersifat kaku tidak mudah berubah bentuk. Pola gaya yang tidak seragam dapat mengakibatkan balok melengkung atau defleksi yang harus ditahan oleh kekuatan internal material.
JENIS-JENIS BALOK
Beberapa jenis balok antara lain :
Balok sederhana bertumpu pada kolom diujung-ujungnya, dengan satu ujung bebas berotasi dan tidak memiliki momen tahan. Seperti struktur statis lainnya, nilai dari semua reaksi,pergeseran dan momen untuk balok sederhana adalah tidak tergantung bentuk penampang dan materialnya.
Kantilever adalah balok yang diproyeksikan atau struktur kaku lainnya didukung hanya pada satu ujung tetap
Balok teritisan adalah balok sederhana yang memanjang melewati salah satu kolom tumpuannya.
Balok dengan ujung-ujung tetap ( dikaitkan kuat ) menahan translasi dan rotasi
Bentangan tersuspensi adalah balok sederhana yang ditopang oleh teristisan dari dua bentang dengan konstruksi sambungan pin pada momen nol.
Balok kontinu memanjang secara menerus melewati lebih dari dua kolom tumpuan untuk menghasilkan kekakuan yang lebih besar dan momen yang lebih kecil dari serangkaian balok tidak menerus dengan panjang dan beban yang sama.
Balok terbagi dari beberapa macam, yaitu :
Balok kayu
Balok kayu menopang papan atau dek structural. Balok dapat ditopang oleh balok induk, tiang, atau dinding penopang beban.
Balok baja
Balok baja menopang dek baja atau papan beton pracetak. Balok dapat ditopang oleh balok induk ( girder ), kolom, atau dinding penopang beban.
Balok beton
Pelat beton yang dicor di tempat dikategorikan menurut bentangan dan bentuk cetakannya.
BALOK KAYU
Dalam pemilihan balok kayu, factor berikut harus dipertimbangkan : jenis kayu, kualitas structural, modulud elastisitas, nilai tegangan tekuk,nilai tegangan geser yang diizinkan dan defleksi minimal yang diizinkan untuk penggunaan tertentu. Sebagai tambahan , perhatikan kondisi pembebanan yang akurat dan jenis koneksi yang digunakan.
Balok kayu laminasi lem
Kayu laminasi lem dibuat dengan melaminasi kayu kualitas tegang ( stress grade) dengan bahan adhesive di bawah kondisi yang terkontrol, biasanya parallel terhadap urat kayu semua lembaran. Kelebihan kayu laminasi lem dibandingkan kayu utuh secara umum yaitu batas tegangan yang lebih besar, penampilan yang lebih menarik dan ketersediaan bentuk penampang yang bera
gam. Kayu laminasi lem dapat disatukan ujung-ujungnya dengan sambungan scarf dan finger sesuai panjang yang diinginkan, atau dilem ujung-ujungnya untuk lebar atau kedalaman yang lebih besar.
Gambar 14. Balok kayu laminasi lem
Balok kayu berserat parallel
Kayu berserat parallel atau disebut Parallel Strand Lumber ( PSL ) adalah kayu structural yang dibuat dengan mengikat serat-serat panjang kayu bersama dibawah panas dan tekanan dengan menggunakan adhesive kedap air. PSL adalah produk hak milik di bawah merek dagang Parallam, digunakan sebagai balok dan kolom pada konstruksi kolom-balok dan balok, header, serta lintel pada konstruksi rangka ringan.
Gambar 15. Balok kayu berserat paralel
Balok kayu veneer berlaminasi
Kayu veneer berlaminasi atau Laminated Veneer Lumber ( LVL ) adalah produk kayu yang dibuat dengan mengikat lapisan tripleks secara bersama dibawah panas dan tekanan menggunakan bahan adhesive kedap air. Mempunyai urat serat kayu arah longitudinal yang seragam menghasilkan produk yang kuat ketika ujungnya dibebani sebagai balok atau permukaannya dibebani sebagai papan.LVL digunakan sebagai header dan balok
Kegunaan Balok KayuBalok kayu biasanya di gunakan pada kontruksi banguna seperti pada balok bangunan dan pada atap.
BALOK BAJA
Balok induk, balok, kolom baja structural digunakan untuk membangun rangka bermacam-macam struktur mencakup bangunan satu lantai sampai gedung pencakar langit. Karena baja structural sulit dikerjakan lokasi ( on-site ) maka biasanya dipotong, dibentuk, dan dilubangi dalam pabrik sesuai spesifikasi disain. Hasilnya berupa konstruksi rangka structural yang relative cepat dan akurat. Baja structural dapat dibiarkan terekspos pada konstruksi tahan api yang tidak terlindungi, tapi karena baja dapat kehilangan kekuatan secara drastic karena api, pelapis anti api dibutuhkan untuk memenuhi kualifikasi sebagai konstruksi tahan api.
Balok baja berbentuk wide-flange ( W ) yang lebih efisien secara structural telah menggantikan bentuk klasik I-beam ( S ). Balok juga dapat berbentuk channel ( C ), tube structural,
Gambar 16. Balok baja
BALOK BETON
Balok beton pada umumnya memiliki konstruksi yang sama dengan kolom beton tapi yang membedakannya yaitu bentuk bentangan. Bentuk bentangan kolom vertical dan bentuk bentangan balok horizontal.
Elemen atau Struktur yang menyusun balok juga sama seperti kolom yaitu besi dan beton.
Gambar 17. Pekerjaan balok beton
2.2.2 ELEMEN PENYUSUN BALOK
beton
beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari kombinasi aggregat dan pengikat semen. Bentuk paling umum dari beton adalah beton semen Portland, yang terdiri dari agregat mineral (biasanya kerikil dan pasir), semen dan air.
Gambar 18. Struktur balok beton
Adapun jenis-jenis dari beton yaitu :
1. Beton siklop.
2. Beton Ringan
3. Beton non pasir
4. Beton hampa
5. Beton bertulang
6. Beton prategang
7. Beton pracetak
8. Beton massa
9. Fero semen
10. Beton serat
Besi
Besi adalah sebuah struktur yang terbuat dari baja yang memiliki fungsi sebagai salah satu struktur penyusun pada balok.
Gambar 19. besi
Ukuran besi di pasaram:
8 mm, 10mm, 12 mm, 18mm, 24 mm, 32mm
2.2.4 PEKERJAAN BALOK
Prosesnya (sama seperti kolom) adalah sebagai berikut :
1. Pekerjaan lantai kerja dan beton decking.
2. Pekerjaan pembesian.
Fabrikasi pembesian dilakukan di tempat fabrikasi, setelah lantai kerja siap maka besi tulangan yang telah terfabrikasi siap dipasang dan dirangkai di lokasi. Pembesian pile cap dilakukan terlebih dahulu, setelah itu diikuti dengan pembesian sloof. Panjang penjangkaran dipasang 30 x diameter tulangan utama.
gambar 20. Penulangan balok
Syarat-Syarat Penulangan Balok
a.selimut beton minimal 2,5 cm untuk di dalam dan 3 cm untuk luar
b.lebar (b) minimal 15 cm
c.garis tengah tulangan bujur minimal 12 mm dan Ø begel minimal 6 mm
d.jarak bersih antara tulangan <4/3 Ø tulangan 3 cm
e.jarak begel <15 x Ø tulang pokok
3. Pekerjaan bekisting.
Bekisting dibuat dari multiplex 9 mm yang diperkuat dengan kayu usuk 4/6 dan diberi skur-skur penahan agar tidak mudah roboh. Jika perlu maka dipasang tie rod untuk menjaga kestabilan posisi bekisting saat pengecoran.
Gambar 21. Pemasangan bekisting balok
4. Pekerjaan kontrol kualitas.
Sebelum dilakukan pengecoran, perlu dilakukan kontrol kualitas yang terdiri atas dua tahap yaitu :
1. Sebelum pengecoran.
Sebelum pengecoran dilakukan kontrol kualitas terhadap :
Posisi dan kondisi bekisting.
Posisi dan penempatan pembesian.
Jarak antar tulangan.
Panjang penjangkaran.
Ketebalan beton decking.
Ukuran baja tulangan yang digunakan.
Posisi penempatan water stop
2. Pada saat pengecoran.
Pada saat berlangsungnya pengecoran, campuran dari concrete mixer truck diambil sampelnya. Sampel diambil menurut ketentuan yang tercantum dalam spesifikasi.
Pekerjaan kontrol kualitas ini akan dilakukan bersama-sama dengan konsultan pengawas untuk selanjutnya dibuat berita acara pengesahan kontrol kualitas.
5. Pekerjaan pengecoran.
Pengecoran dilakukan secara langsung dan menyeluruh yaitu dengan menggunakan Concrete Pump Truck. Pengecoran yang berhubungan dengan sambungan selalu didahului dengan penggunaan bahan Bonding Agent.
6. Pekerjaan curing
Curing dilakukan sehari ( 24 jam ) setelah pengecoran selesai dilakukan dengan dibasahi air dan dijaga/dikontrol untuk tetap dalam keadaan basah.
Jadi, untuk balok pada bangunan berlantai 2 atau lebih, di butuhkan balok yang kuat dan kokoh sebagai dasar penopang beban yang besar dari atas, kolom yang baik untuk bangunan ini adalah dengan ukuran 30/40 atau 40/40 ke atas. Ukuran kolom ini disesuaikan dengan kebutuhan pada beban bangunan.
Setelah dilakukan pengecoran jangka waktu yang di perlukan untuk melakukan pembongkaran bagesting adalah 21 hari (menurut SNI) tapi tergantung dari iklim tempat pembangunan kalau keadaan iklim di kota kopang yang beriklim panas maka jangka waktu yang di perlukan untuk pembongkaran bagesting adalah 2 minggu atau 14 hari.
Jangka waktu yang telah di tentukan ini tidak boleh lebih dan kurang agar supaya beton tidak terlalu basah dan tidak terlalu kering agar pada saat pemasangan dinding bisa menyatu dengan balok.
Selain itu balok juga memiliki fungsi sebagai tempat melekatnya selasar lantai dan tumpuan dinding.
Gambar 22. Pekerjaan curing
3.1 BETON PRATEGANG
3. 1.1 PENGERTIAN BETON PRATEGANG
Beton prategang adalah material yang sangat banyak digunakan dalam kontruksi. Beton prategang pada dasarnya adalah beton di mana tegangan-tegangan internal dengan besar serta distribusi yang sesuai diberikan sedemikian rupa sehingga tegangan-tegangan yang diakibatkan oleh beban-beban luar dilawan sampai suatu tingkat yang diinginkan.
Pada beton bertulang, prategang pada umumnya diberikan dengan menarik baja tulangan. Gaya tekan disebabkan oleh reaksi baja tulangan yang ditarik, mengakibatkan berkurangnya retak, elemen beton prategang akan jauh lebih kokoh dari elemen beton bertulang biasa. Prategangan juga menyebabkan gaya dalam yang berlawanan dengan gaya luar dan mengurangi atau bahkan menghilangkan lendutan secara signifikan pada struktur.
Beton yang digunakan dalam beton prategang adalah mempunyai kuat tekan yang cukup tinggi dengan nilai f'c min K-300, modulus elastis yang tinggi dan mengalami rangkak ultimit yang lebih kecil, yang menghasilkan kehilangan prategang yang lebih kecil pada baja. Kuat tekan yang tinggi ini diperlukan untuk menahan tegangan tekan pada serat tertekan, pengangkuran tendon, mencegah terjadinya keretakan.
Definisi beton prategang menurut beberapa peraturan adalah sebagai berikut :
a. Menurut PBI – 1971
Beton prategang adalah beton bertulang dimana telah ditimbulkan tegangan-tegangan intern dengan nilai dan pembagian yang sedemikian rupa hingga tegangan-tegangan akibat beton-beton dapat dinetralkan sampai suatu taraf yang diinginkan.
b. Menurut Draft Konsensus Pedoman Beton 1998
Beton prategang adalah beton bertulang dimana telah diberikan tegangan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat pemberian beban yang bekerja.
c. Menurut ACI
Beton prategang adalah beton yang mengalami tegangan internal dengan besar dan distribusi sedemikian rupa sehingga dapat mengimbangi sampai batas tertentu tegangan yang terjadi akibat beban eksternal.
d.Secara umum
Beton prategang juga dapat diartikan secara luas termasuk ke dalam keadaan (kasus) dimana tegangantegangan yang diakibatkan oleh regangan-regangan internal diimbangi sampai batas tertentu, seperti pada konstruksi yang melengkung (busur), tetapi dalam mata kuliah ini pembahasannya hanya dibatasi dengan beton prategang yang memakai tulangan atau kabel baja yang ditarik dan dikenal sebagai tendon.
Beton prategang pada dasarnya adalah beton di mana tegangan-tegangan internal dengan besar serta distribusi yang sesuai diberikan sedemikian rupa sehingga tegangan-tegangan yang diakibatkan oleh beban-beban luar dilawan sampai suatu tingkat yang diinginkan. Pada batang beton bertulang, prategang pada umumnya diberikan dengan menarik baja tulangannya.
Kekuatan tarik beton polos hanyalah merupakan suatu fraksi saja dari kekuatan tekannya dan masalah kurang sempurnanya kekuatan tarik ini ternyata menjadi faktor pendorong dalam pengembangan material komposit yang dikenal sebagai "beton bertulang".
Timbulnya retak-retak awal pada beton bertulang yang disebabkan oleh ketidakcocokan (non compatibility) dalam regangan-regangan baja dan beton barangkali merupakan titik awal dikembangkannya suatu material baru seperti "beton prategang". Penerapan tegangan tekan permanen pada suatu material seperti beton, yang kuat menahan tekanan tetapi lemah dalam menahan tarikan, akan meningkatkan kekuatan tarik yang nyata dari material tersebut, sebab penerapan tegangan tarik yang berikutnya pertama-tama harus meniadakan prategang tekanan. Dalam tahun 1904, Freyssinet mencoba memasukkan gaya-gaya yang bekerja secara permanen pada beton untuk melawan gaya-gaya elastik yang ditimbulkan oleh beban dan gagasan ini kemudian telah dikembangkan dengan sebutan "prategang".
Beton prategang adalah beton yang didalamnya terdapat kawat baja yang diberi tegangan dahulu dengan cara ditarik terus stelah itu di cor dan dipasang.Beton prategang sangat baik untuk digunakan pada bangunan tingkat tinggi karena memiliki kuat tarik dan tekan sama baiknya dan dibanding beton biasa beton memilki kadar usia yang panjang.Beton ini memakai baja mutu tinggi sehingga dalam pembuatannya juga memakan cost yang tidak sedikit.
3.1.2 KONSEP DASAR :
Ada tiga konsep yang berbeda-beda yang dapat dipakai untuk menjelaskan dan menganalisis sifat-sifat dasar dari beton prategang :
Konsep pertama, sistem prategang untuk mengubah beton menjadi bahan yang elastis.
Konsep kedua, sistem prategang untuk kombinasi baja mutu tinggi dengan beton.
Konsep ketiga, sistem prategang untuk mencapai perimbangan beban.
Konsep pertama, sistem prategang untuk mengubah beton menjadi bahan yang elastis :
Konsep ini berasal dari Eugene Freyssinet (1926), orang Perancis yang dikenal juga sebagai "bapak beton prategang". Pada dasarnya visualisasi beton prategang adalah beton yang ditransformasikan dari bahan yang getas menjadi bahan yang elastis dengan memberikan tekanan (desakan) terlebih dahulu (pratekan) pada bahan tersebut. Dari konsep ini muncul kriteria "tidak ada tegangan tarik" pada beton. Pada umumnya telah diketahui bahwa jika tidak ada tegangan tarik pada beton, berarti tidak akan terjadi retak,dan beton tidak merupakan bahan yang getas lagi melainkan berubah menjadi bahan yang elastis. Gambar 1. Distribusi tegangan beton prategang sentrisGambar 2. Distribusi tegangan beton prategang eksentris
Gambar 1. Distribusi tegangan beton prategang sentris
Gambar 2. Distribusi tegangan beton prategang eksentris
Konsep kedua, sistem prategang untuk kombinasi baja mutu tinggi dengan beton :
Konsep ini mempertimbangkan beton prategang sebagai kombinasi (gabungan) dari baja dan beton, seperti pada beton bertulang, dimana baja menahan tarikan dan beton menahan tekanan, dengan demikian kedua bahan membentuk kopel penahan untuk melawan momen eksternal
Pada beton prategang, baja mutu tinggi dipakai dengan jalan menariknya sebelum kekuatannya dimanfaatkan sepenuhnya. Jika baja mutu tinggi ditanam pada beton, seperti pada beton bertulang biasa, beton disekitarnya akan menjadi retak berat sebelum seluruh kekuatan baja digunakan .Dengan menarik dan menjangkarkan ke beton dihasilkan tegangan dan regangan yang diinginkan pada kedua bahan, tegangan dan regangan tekan pada beton serta tegangan dan regangan pada baja.
Konsep ketiga, sistem prategang untuk mencapai keseimbangan beban :
Konsep ini menggunakan sistem prategang untuk mencapai keseimbangan beban, terutama menggunakan prategang sebagai suatu usaha untuk membuat seimbang gaya-gaya pada sebuah batang Penerapan dari konsep ini menganggap beton diambil sebagai benda bebas dan menggantikan tendon dengan gaya-gaya yang bekerja pada beton sepanjang beton.
PERKEMBANGAN PENGGUNAAN SISTEM PRATEGANG
Prinsip dasar sistem prategang mungkin telah dipakai pada konstruksi berabad-abad yang lalu, pada waktu tali atau pita logam diikatkan mengelilingi papan kayu yang melengkung, yang membentuk sebuah tong.
Pada penerapan ini, pita dan kayu dalam keadaan tertegang sebelum dibebani tekanan cairan dari dalam. Penerapan lain dari sistem prategang dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada waktu mengangkut bata dan jari-jari pada roda sepeda seperti pada gambar dibawah.
Sebelum beton prategang berkembang, ada dua perkembangan penting yaitu penemuan semen Portland oleh Aspdin, J., (England, 1824) dan pengenalan baja tulangan pada beton oleh Monier, J., (France, 1857).
Perkembangan ini juga merupakan bagian dari sejarah perkembangan beton prategang seperti beberapa perkembangan berikut :
1886 : Jackson, P.H., (USA) memperkenalkan konsep pengekangan pita baja pada struktur busur beton dan batu buatan (artificial stone and concrete arches).
1888 : Doehring, C.E.W., (Germany) membuat pelat beton dan balok kecil dengan melekatkan tulangan baja yang ditarik (embedded tensioned steel).
1908 : Stainer, C.R., (USA) menemukan adanya kehilangan prategang akibat rangkak dan susut serta menyarankan adanya pengekangan kembali untuk mengembalikan kehilangan tersebut.
1923 :Emperger, F., (Austria) mengembangkan metode prategang dengan lilitan kabel baja mutu tinggi disekeliling pipa beton.
1924 : Hewett, W.H., (USA) memperkenalkan penggunaan prategang secara melingkar horisontal pada sekeliling dinding tangki beton
1925 : Drill, R.H., (USA) menggunakan batang bajatanpa lekatan mutu tinggi (high strength unbounded steel rods), dimana batang tersebut ditarik dan diangkur setelah beton mengeras
1926 : Freyssinet, E., (France) menggunakan baja mutu tinggi (kekuatan ultimit = 1725 MPa dan tegangan leleh > 1240 MPa), pada tahun 1939 mengembangkan penjepit berbentuk kerucut (conical wedges) untuk angker ujung dan dongkrak aksi ganda (double acting jack).
1938 : Hoyer, E., (Germany) mengembangkan metode prategang untuk sistem garis panjang (long line).
1940 : Magnel, G., (Belgium) mengembangkan system anker untuk pasca tarik dengan penjepit berbentuk datar (flat wedges).
Selama Perang Dunia II, aplikasi beton prategang dan pracetak meningkat sangat cepat. Beberapa nama turut terlibat dalam pengembang beton prategang, antara lain Guyon, Y.,(France) membangun banyak jembatan beton prategang,Abeles, P.W., (England) memperkenalkan konsep prategang parsial dan nama lain yang cukup terkenal seoerti Leonhardt,F.,(Germany), Mikhailor, V., (Russia) dan Lin, T.Y., (USA).
Organisasi profesional internasional terbentuk pada tahun 1952 di Eropa dengan nama the International Federation for Prestressing (FIP). Organisasi beton prategang dan pracetak terbentuk pada tahun 1954 di USA dengan nama the Precast/Prestressed Concrete Institue (PCI
3.1.4 METODE PEMBERIAN PRATEKAN
Banyak metode pemberian pratekan pada elemen struktur beton, tetapi yang paling luas pemakaiannya adalah dengan menarik baja (tendon) ke arah longitudinal dengan alat penarik.Menegangkan atau menarik tendon tidaklah mudah,sebab mengingat kebutuhan gaya yang cukup besar sampai ratusan ton.
Untuk memberikan memberikan gaya konsentris pada beton prategang bisa dilakukan dengan dua cara yaitu :
Prategang (Pre-tensioning)
ialah konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat pembantu sebelum beton mengeras dan gaya konsentris dipertahankan sampai beton cukup keras (dalam hal ini beton melekat pada baja prategang). Setelah beton mencapai kekuatan yang diperlukannya, tegangan pada jangkar dilepas perlahan-lahan dan baja akan mentransfer tegangannya ke beton melalui panjangtransmisi baja, yang tergantung pada kondisi permukaan, profil dan diameter baja dan mutu beton.
Pascategang (Post-tensioning)
ialah Konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras, barulah bajanya yang tidak terekat pada beton diberi tegangan. Pada sistem Post-tensioning, beton di cor dahulu dan dibiarkan mengeras sebelum di beri gaya pratekan. Baja dapat ditempatkan seperti profil yang ditentukan, lalu beton di cor, lekatan dihindarkan dengan menyelubungi baja (yaitu dengan membuat selubung/sheat). Bila kekuatan beton yang diperlukan telah tercapai, maka baja ditegangkan di ujungujungnya dan dijangkar. Gaya pratekan ditransfer ke beton melalui jangkar pada saat baja ditegangkan, jadi dengan demikian beton ditekan.
METODE PERENCANAAN BETON PRATEGANG :
1. Working stress metthod ( metode beban kerja )
Prinsip perencanaan disini ialah dengan menhitung tegangan yang terjadi akibat pembebanan ( tanpa dikalikan dengan faktor beban ) dan membandingkan dengan te-gangan yang di-ijinkan. Tegangan yang di-ijinkan dikalikan dengan suatu faktor ke-lebihan tegangan ( overstress factor ) dan jika tegangan yang terjadi lebih kecil dari tegangan yang di-ijinkan tersebut, maka struktur dinyatakan aman.
2. Limit sttatte metthod ( metode beban batas )
Prinsip perencanaan disini didasarkan pada batas-batas tertentu yang dapat dilampaui oleh suatu sistim struktur. Batas-batas ini ditetapkan terutama terhadap kekuatan, kemampuan layan, keawetan, ketahanan terhadap beban, api , kelelahan dan persyaratan-persyaratan khusus yang berhubungan dengan penggunaan struktur tersebut.
Dalam menghitung menghitung beban rencana maka beban harus dikalikan dengan suatu faktor beban ( load factor ), sedangkan kapasitas bahan dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan ( reduction factor ). Tahap batas ( limit state ) adalah suatu batas tidak di-inginkan yang berhubungan dengan kemungkinan kegagalan struktur.
MATERIAL BETON PRATEGANG
Beton adalah hasil dari pencampuran beberapa material berupa semen, air dan agregat. dengan perbandingan berat campuran agregat kasar 44%, agregat halus 31%, semen 18%, dan air 7%. setelah 28 hari beton akan mencapai kekuatan yang ideal yang disebuta kuat tekan karakteristik. Kuat tekan karakteristik adalah tegangan yang telah melampaui 95% dari pengukuran kuat tekan uniaksial yang diambil dari tes penekanan standar, yaitu dengan kubus ukuran 15x15 cm, atau siliner dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Beton yang digunakan untuk beton prategang adalah beton yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dengan nilai f'c minimal 30 Mpa.
Baja : material baja yang biasa digunakan dalam pembuatan beton prategang adalah sebagai berikut :
PC Wire, biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.
PC Strand, biasanya digunakan untuk baja prategang untuk beton prategang dengan sistem pascatarik.
PC BAR, biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.
Tulangan biasa, yaitu tulangan yang bisa dipakai untuk beton konvensional seperti besi polos dan besi ulir
APLIKASINYA PADA BANGUNAN
Penggunaan sistem prategang pada elemen struktural linier adalah dengan memberikan gaya konsentris atau eksentris dalam arah longitudinal. Gaya ini mencegah berkembangnya retak dengan cara mengeliminasi atau sangat mengurangi tegangan tarik di bagian tumpuan dan daerah kritis pada kondisi beban kerja, sehingga dapat meningkatkan kapasitas lentur, geser, dan torsional penampang tersebut.
jembatan
jembatan
Selain itu, pemberian tegangan (stressing) juga digunakan pada cerobong reaktor nuklir, pipa, dan tangki cairan, yang pada dasarnya mengikuti prinsip-prinsip dasar yang sama dengan pemberian prategang linier. Tegangan melingkar pada struktur silindris atau kubah menetralisir tegangan tarik di serat terluar dari permukaan kurvilinier yang disebabkan oleh tekanan kandungan internal.
Bangunan pabrik
Bangunan pabrik
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN BETON PRATEGANG :
Keuntungan :
Terhindarnya retak terbuka di daerah beton tarik, jadi lebih tahan terhadap korosif.
Penampang struktur lebih kecil/langsing, sebab seluruh penampang dipakai secara efektif.
Ketahanan geser balok bertambah, yang disebabkan oleh pengaruh pratekan yang mengurangi tegangan tarik utama.
Pemakaian kabel yang melengkung, khususnya dalam untuk bentang panjang membantu mengurangi gaya geser yang timbul pada penampang tempat tumpuan.
Jumlah berat baja prategang jauh lebih kecil dibandingkan dengan berat baja tulangan biasa (1/5 –1/3), sehingga berkurangnya beban mati yang diterima pondasi.
Biaya pemeliharaan beton prategang lebih kecil, karena tidak adanya retak-retak pada kondisi beban kerja (terhindar dari bahaya korosi).
Kerugian :
Dituntut kualitas bahan yang lebih tinggi (pemakaian beton dan baja mutu yang lebih tinggi), yang harganya lebih mahal.
Dituntut keahlian dan ketelitian yang lebih tinggi.
4.1 BAJA RINGAN
4.1.1 PENGERTIAN BAJA RINGAN
Baja ringan adalah baja berkualitas tinggi yang bersifat ringan dan tipis, akan tetapi kekuatannya tidak kalah dari baja konvensional. Ada bebarapa macam baja ringan yang dikelompokan berdasarkan nilai tegangan tariknya (tensile strength). Kemampuan tegangan tarik ini umumnya didasarkan pada fungsi akhir dari baja ringan tersebut. Sebagai contoh untuk produk structural seperti rangka atap baja ringan menggunakan baja ringan dengan tegangan tarik tinggi (G550). Namun untuk berbagai produk home appliances diperlukan baja ringan dengan tegangan tarik yang lebih rendah (G300, G250) yang lebih lentur dan lunak sehingga lebih mudah dibentuk sesuai keinginan. Karena tingkat kualitas dan kuat tarik tinggi, baja ringan lebih tipis dan ringan dibandingkan baja konvensional. Baja G550 bisa diartikan sebagai baja yang mempunyai kuat tarik 550 Mpa (Mega Pascal). Uji kualitas ini hanya dapat dibuktikan di laboratorium. Meskipun lebih ringan dan tipis dari baja konvensional, dengan kuat tarik sebesar 550 Mpa baja ringan dapat dijadikan andalan untuk menopang beban struktur bangunan. Untuk fungsi non structural seperti penutup atap diguanakan baja ringan kualitas G300.
4.1.2 KEUNTUNGAN PEMASANGAN BAJA RINGAN
Rangka atap baja ringan diciptakan untuk memudahkan perakitan dan konstruksi. Meskipun tipis, baja ringan memiliki derajat kekuatan tarik yang tinggi yaitu sekitar 550 MPa, sementara baja biasa sekitar 300 MPa. Kekuatan tarik dan tegangan ini untuk mengkompensasi bentuknya yang tipis. Ketebalan baja ringan yang beredar sekarang ini berkisar dari 0,4mm – 1mm.
Perhitungan kuda-kuda baja ringan amat berbeda dengan kayu, yakni cenderung lebih rapat. Semakin besar beban yang harus dipikul, jarak kuda-kuda semakin pendek. Misalnya untuk genteng dengan bobot 40 kg/m2 jarak kuda-kuda bisa dibuat setiap 1,4m. Sementara bila bobot genteng mencapai 75kg/m2, maka jarak kuda-kuda menjadi 1,2m.
4.1.3 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BAJA RINGAN :
Kelebihan baja ringan :
Karena bobotnya yang ringan maka dibandingkan kayu, beban yang harus ditanggung oleh struktur di bawahnya lebih rendah.
Baja ringan bersifat tidak membesarkan api.
Tidak bisa dimakan rayap.
Pemasangannya relatif lebih cepat apabila dibandingkan rangka kayu.
Baja ringan nyaris tidak memiliki nilai muai dan susut, jadi tidak berubah karena panas dan dingin.
Beban yang harus ditanggung oleh struktur dibawahnya, seperti pondasi, dinding, kolom, menjadi lebih rendah. Hal ini dikarenakan bobot yang ringan dari jenis bahan ini.
Baja ringan tahan terhadap karat, rayap dan perubahan cuaca dan kelembaban.
Bila dibandingkan dengan rangka kayu atau baja konvensional, pemasangan rangka atap baja ringan relatif lebih cepat.
Baja ringan bersifat tidak merambatkan atau membesarkan api (non-combustible). Karena dalam baja ringan terdapat sistem proteksi khusus yang disebut fire resistance yakni rakitan sistem struktur untuk membatasi penyebaran api pada suatu daerah atau kemampuan untuk secara menerus berperan menahan struktur ketika terpapar api.
Baja ringan juga tidak memiliki nilai muai susut sebagaimana material kayu.
Baja ringan lebih efisien dan ekonomis karena biaya pemeliharaan lebih kecil dan memiliki daya tahan lebih lama karena tidak terkena rayap dan tidak lapuk sehingga masa waktu manfaatnya menjadi lebih lama.
Kelemahan baja ringan :
Kerangka atap baja ringan tidak bisa diekspos seperti rangka kayu, sistem rangkanya yang berbentuk jaring kurang menarik bila tanpa penutup plafon.
Karena strukturnya yang seperti jaring ini maka bila ada salah satu bagian struktur yang salah hitung ia akan menyeret bagian lainnya maksudnya jika salah satu bagian kurang memenuhi syarat keamanan, maka kegagalan bisa terjadi secara keseluruhan.
Rangka atap baja ringan tidak sefleksibel kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profil.
Sistem struktur rangka baja ringan tersusun rapat, padat dan terlihat ramai, terhubung & terkait satu dengan lainnya, sehingga kurang menarik jika diexpose.
Membutuhkan perhitungan yang benar-benar matang, karena sistem strukturnya yang seperti rangka ruang tersebut maka bila ada salah satu bagian struktur yang salah hitung, salah pasang, akan membuat perlemahan sehingga dapat menyebabkan kegagalan total.
Rangka atap baja ringan tidak se-fleksibel kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profil.
Dibutuhkan keahlian khusus untuk menghitung kebutuhan baja ringan, oleh karena itu tidak semua orang bisa menghitungnya.
4.1.4 JENIS PROFIL MATERIAL BAJA RINGAN
baja ringan berbentuk "Canal" atau "C" dan "Omega". Kesemua bentuk ini dapat dipergunakan sebagai penyusun konstruksi baja ringan dengan kelebihan dan kekurangan masing-masing.
Profil batang baja ringan yang paling banyak digunakan yaitu profil "C"/"Canal". Bentuk ini dianggap sebagai profil baja ringan. Profil Canal C merupakan profil tertua pada material batang baja,
Penampang profil ini juga sudah digunakan pada baja konvensional jauh sebelulm istilah baja ringan hadir yang hingga saat ini masih dipakai. Pada profil C kelebihan utamanya adalah pada saat digabungkan, dua profil C yang saling berhadapan disatukan menjadi "box" atau "kotak".
Gambar di atas menunjukkan profil baja ringan berpenampang C single. Sementara gambar di bawah ini menunjukkan gambar profil C yang digabungkan menjadi satu, sehingga membentuk box/kotak.
Profil Canal "C" digunakan sebagai rangka utama pada konstruksi kuda-kuda baja ringan. Sementara untuk konstruksi pendukung seperti reng sebagai tempat kedudukan penutup atap/genteng digunakanlah profil "Omega", berikut gambarnya.
Gambar di atas menunjukkan penampang reng (dalam dunia konstruksi disebut juga dengan batten), dimana nantinya genteng akan ditempatkan di atasnya, batten/reng ini juga akan dipergunakan sebagai ikatan angin (windbrace/crossbrace), dan batang pengaku lainnya.
Sementara terkait dimensi ukuran, seperti tebal baja ringan yang lazim digunakan pada konstruksi baja ringan ini umumnya memiliki ketebalan 0.75mm hingga 1.00 mm pada batang utama kuda-kuda konstruksi. Sedang pada batten/reng ketebalan yang digunakan mulai 0.40 hingga 0.60mm.
Sementara untuk ukuran tinggi profil juga bervariasi mulai dari 70mm hingga 100mm, dan pada batten/reng tinggi mulai 31mm hingga 60mm. Variasi ukuran ini ditujukan menyesuaikan dengan kebutuhan lebar bentang rangka yang berhubungan dengan beban/kekuatan yang disokongnya.
4.1.5 APLIKASI PADA BAJA RINGAN PADA BANGUNAN
Baja Ringan saat ini telah menjadi alternatif sebagai rangka kuda2 atap, baik untuk rumah maupun gedung. Disisi lain penggunaan baja ringan menjadi suatu trend sebuah hunian modern saat ini, selain lebih ekonomis dan efisien penggunaan baja ringan juga dianggap lebih tahan terhadap perubahan cuaca sehingga lebih tahan terhadap korosi. Hal ini memicu para Pengembang / Developer untuk menggunakan material / sistem rangka atap baja ringan untuk menarik konsumen dalam membeli produk mereka.
RakPenyimpanan
Dalam perjalanannya penggunaan baja ringan banyak mengalami perkembangan dalam penggunaannya, saat ini baja ringan mulai digunakan untuk konstruksi diluar atap rumah utama, seperti penggunaan baja ringan untuk ''carport'' atau canopy, partisi atau penyekat dinding atau rak.
Khusus untuk sebagai penyekat atau dinding sebenarnya material baja ringan telah populer di luar negeri terutama Amerika, dimana disana pembuatan rumah prefab (prefabrikasi), dimana rumah dibangun dari rangka/ kolom2 yang terdiri dari rangkaian baja ringan.
Carport/Canopy
Selain 'carport', beberapa kreasi yang bisa dihasilkan dari profil baja ringan adalah sebagai pagar rumah, rak dan pembatas ruangan. Dengan metode pengerjaan yang sama seperti pada rangka atap maupun 'carport', pengguna dapat berkreasi untuk mewujudkan desain-desain sesuai seleranya masing-masing.
Masih banyak hal yang bisa diwujudkan dengan menggunakan bahan baja ringan dan semuanya berpulang kepada kreatifitas penggunanya masing-masing. Selama menggunakan spesifikasi bahan yang sesuai dengan kebutuhan, serta pengerjaan yang rapi, tidak ada halangan bagi Anda untuk menciptakan hal-hal baru untuk berbagai keperluan di rumah Anda.
4.1.6 TEKNIK PEMASANGAN BAJA RINGAN
Cara pemasangan rangka atap baja ringan terbilang mudah, Rangka baja sendiri terdiri dari lempengan-lempengan panjang (profil) yg bervariasi bentuk dan ukurannya sesuai fungsi masing-masing dalam struktur rangka atap rumah.
Cara pemasangan rangka atap baja ringan untuk kuda-kuda atau rangka utama dan gording, profil baja ringan ini biasanya berbentuk "I" atau "U" terbalik dan memiliki ukuran yg lebih besar. selanjutnya reng, reng ialah pengikat kuda-kuda dan gording yg posisinya melintang di atas kuda-kuda dan gording, serta mengikat kuda-kuda dan gording tersebut hingga membentuk suatu kerangka yg kokoh.
Profil kuda-kuda rangka atap baja ringan
Lempengan reng adalah profil yg paling kecil bentuk dan ukurannya. Fungsinya sebagai penahan genteng atau jenis atap lainnya dan sebagai pengatur jarak setiap baris genteng agar lebih rapi dan lebih "mencengkeram".
Reng rangka atap baja ringan
Untuk dapat hasil yg maskimal cara pemasangan rangka atap baja ringan sebaiknya memperhatikan beberapa kriteria berikut ini :
Hitung berapa derajat kemiringan atap
Semakin curam kemiringan, maka dipastikan akan menambah besar jumlah luas atapnya. Idealnya, kemiringan atap berada pada kisaran 25 dan 30 derajat. Takaran ideal ini dilihat baik dari segi konstruksi, maupun dari sisi jumlah luasnya. Dgn tingkat kemiringan seperti itu, jumlah bahan yg dipergunakan tuk rangka atap baja ringan akan efisien.
Hitung jumlah beban atap
Beban terdiri dari beban hidup, beban mati dan beban angin. Variabel yg bisa disiasati adalah beban mati, yaitu penggunaan penutup atapnya, karena itu pertimbangkanlah material tuk penutup atap.
Bentuk atap
Bentuk atap paling baik tuk cara pemasangan rangka atap baja ringan adalah pelana dan limasan berikut kombinasinya. Bila memakai atap dgn model lengkung, tetap dapat menggunakan rangka atap baja ringan namun dgn harga relatif lebih mahal.
Langkah-langkah cara pemasangan rangka atap baja ringan yang baik:
Bentuk atap Baja ringan
Perhatikan bentuk atap yang akan di bangun karena sebagai Faktor Penentu Estetika atau keindahan atap bangunan (bentuk atap)
Menghitung Volume Baja Ringan
kebutuhan volume baja ringan biasanya semakin banyak jurai semakin luas atap semakin mahal. tentunya berbeda dengan atap sederhana (cek hitungan perkiraan)
Mempersiapkan Gambar Kerja.
Persiapkan gambar kerja berupa denah bangunan secara menyeluruh karena gambar kerja ini menentukan jarak kuda dan kebutuhan kuda-kuda. gambar kerja yang di keluarkan terlebih dahulu mempertimbangkan jarak kuda-kuda yang akan di pakai, biasanya jarak kuda-kuda yang aman tidak lebih dari 1,20 meter. Gambar kerja ini jangan sampai di tentukan oleh tukang/aplikator bangunan haruslah rekomendasi dari penyedia baja ringan karena selama ini tukang berdasarkan atas empiris bukan hasil dari analisa sofware.
Bahan Baja Ringan Label SNI
Mutu Kualitas baja ringan haruslah menggunakan Standar Nasional Indonesia (SNI) maka tanyakan kepada penyedia baja ringan apakah sudah memakai SNI di setiap batang baja ringan.
Teliti dulu sebelum membeli konsumen mempunyai hak untuk bertanya mengenai perlindungan konsumen (konsumen cerdas paham perlindungan)
Penutup Atap tentukan terlebih dahulu
Penentuan ketebalan Profil C Baja ringan biasa tergantung atap yang di pakai ,biasa semakin berat genting yang akan di pakai semakin berat pula pembebanan terhadap struktur baja ringan tentunya baja ringan harus ada perbedaan dimana ketebalan profil ini bervariasi mulai dari profil : C 75/65 , C 75/75, C75/100.
Profil baja ringan berlogo SNI
4.1.7 PEMASANGAN BAJA RINGAN
Yang perlu di perhatikan dan diawasi dalam hal pemasangan :
1. Jarak antar kuda-kuda (jarak max 1,20 meters)
2. Sambungan Kuda-Kuda,
3. Web/ Ander (jarak max 1,20 - 1.50 meters)
Referensi gambar, jarak bentang kuda-kuda pemasangan rangka atap baja ringan, maksimal adalah (120 cm):
Jarak bentangan kuda-kuda rangka atap baja ringan maksimal, 120 cm
Jarak bentangan kuda-kuda rangka atap baja ringan maksimal 120 cm
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Bangunan adalah tempat dimana manusia dapat melakukan aktifitas jadi bangunan harus memiliki kekuatan untuk menahan beban mati maupun beban hidup.
Suatu bagunan dikatakan kuat apabila bangunan tersebut memiliki konstruksi yang baik pula mulai dai pemasangan, kolom-balok, dan pengaplikasian beton prategang dan baja ringan,semua struktur ini harus memiliki konstruksi yang kuat sehingga tidak mudah roboh.
Dengan membuat konstruksi yang sesuai prosedur maka bangunan tidak mudah roboh dan bertahan lama.
SARAN
Kita sebagai seorang mahasiswa jurusan arsitektur harus memiliki wawasan yang luas tentang konstruksi bangunan sehingga pada saat kita merancang bangunan kita jangan asal merancang tapi harus memperhitungkan konstruksi tersebut.
Penulis berharap semoga makalah tentang konstruksi kolom-balok, beton prategang dan baja ringan ini dapat menambah wawasan tentang konstruksi bangunan bagi kita semua.
DAFTAR PUSTAKA
Sumber internet
http://www.outsourcestructuraldesign.com/structural-design.php atau kirim email kepada kami di:
[email protected]
http://konstruksi kolom dan balok
http://konstruksi atap.com
http://www.pennridge.org/works/beamstruct.htm
http://struktur-rumah.blogspot.com/2008/07/kolom-beton-utama-praktis.html
http://probohindarto.wordpress.com
Sumber : PBI 1971, ACI, dan Konsensus Pedoman Beton 1998
