MEKANIKA TANAH I

111

BAB IUMUM1.1 Pengertian Ilmu BangunanIlmu bangunan/Ilmu teknik sipil adalah ilmu yang digunakan untuk perencanaan, pelaksanaan, dan perbaikan bangunan.

Syarat dalam perencanaan bangunan diantaranya:

1. Bangunan harus dibuat sesuai dengan fungsinya

Luas bangunan, denah, dan tata ruang harus diperhatikan sesuai dengan kegunaan bangunan.

2. Memperhatikan aspek struktural

Dimensi dari bagian-bagian bangunan harus direncanakan sesuai dengan aturan perencanaan agar memiliki kekuatan yang aman.

3. Memperhatikan aspek arsitektoris

Selain kekuatan, keindahan bangunan yang meliputi denah, tampak, tata ruang, dan ornamen-ornamen harus diperhatikan.

4. Memperhatikan aspek ekonomis

Rencana anggaran biaya dibuat seminimal mungkin tanpa harus mengabaikan syarat-syarat yang lain.

1.2 Jenis Bangunan

Secara garis besar, bangunan dlm teknik sipil dibedakan menjadi 2:

1. Bangunan teknik sipil kering (Bangunan gedung dan bangunan transportasi) : Rumah tinggal, Perkantoran, Mall, Jalan Raya, Bandara

2. Bangunan teknik sipil basah (Hidro) : Bendungan, Saluran irigasi, Pelabuahan, Jembatan.

1.3Bagian-Bagian Bangunan Gedung

Menurut susunannya, pembagian bangunan khususnya bangunan gedung dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Bangunan bawah (sub sructure)Bagian bangunan yang letaknya di bawah lantai : pondasi

Bangunan bawah berfungsi untuk menahan seluruh berat bangunan yang ada di atasnya, kemudian meneruskannya ke tanah.

Bangunan bawah harus kuat, tidak mudah bergerak dan stabil.

Untuk bangunan sederhana (1 lantai), kedalaman pondasi harus > 80 cm, dengan tujuan untuk mencapai kedalaman tanah keras, dan agar suhunya stabil.

Sedangkan untuk bangunan > 1 lantai, perencanaan pondasi harus diperhitungkan dengan ilmu pondasi.

2. Bangunan atas (upper structure)Bagian bangunan yang letaknya di atas lantai : tembok, kolom, pintu, jendela, ring balk, atap

Gambar 1.1 Skema Bangunan Sederhana

1.4 Bahan Bangunan

Bahan yang digunakan untuk pembuatan bangunan terdiri dari:

1. Kayu : Pembuatan kusen, pintu, rangka atap dll

2. Tanah :Pembuatan bata, genteng

3. Beton : Campuran dari pasir, kerikil, semen untuk pembuatan kolom, balok, ring balk dll

4. Besi: Penulangan pada beton bertulang

5. Baja:Pembuatan kolom, balok, rangka atap

6. Alumunium:Pembuatan kusen

Untuk dapat merencanakan bangunan dengan baik, kita harus dapat mengenal sifat dari masing-masing bahan yang akan kita gunakan.

Sebagai contoh, bahan yang dipakai untuk perencanaan rangka atap (baja atau kayu) harus mempertimbangkan kekurangan &kekurangannya sebagai berikut:

KelebihanKekurangan

Kayu:

Berat jenisnya ringan sehingga mudah dalam pemasangan

Memiliki ketahanan terhadap api yang cukup tinggi

Untuk jenis kualitas tertentu sangat awet

Baja:

Panjang baja dapat dibuat sesuai keinginan

Kekuatan baja dapat direncana berdasarkan dimensinyaKayu:

Memiliki panjang terbatas

Kekuatannya lebih kecil daripada baja

Baja:

Berat jenisnya besar Cepat leleh bila terbaka. Harus diadakan perawatan yang teratur

BAB II

KOLOM DAN BALOK

2 .1 Kolom BangunanKolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktur yang menopang beban dari balok (balok atas), plat lantai (Dak) juga beban dari kontruksi atap. Kolom memegang peranan penting karena keruntuhan suatu kolom menjadi lokasi kritis yang dapat menyebabkan runtuhnya beberapa bagian bangunan, bahkan keruntuhan total seluruh struktur.

Standart Nasional Indonesia (SNI) mendefinisikan kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya menyangga beban aksial tekan vertical dengan bagian tinggi yang tidak di topang.

Fungsi kolom adalah sebagai penerus beban seluruh bangunan ke pondasi, termasuk berat bangunan, beban manusia dan barang-barang, serta hembusan angin. Seluruh beban yang di terima kolom akan di distribusikan ke permukaan tanah di bawahnya. Struktur kolom dapat di buat dari besi dan beeton. Keduanya merupakan gabungan antara material yang tahan tekan dan tahan tarikan.

2..1.1 Jenis-Jenis Kolom

1. Kolom Utama merupakan kolom yang fungsi utamanya menyangga beban utama keseluruhan di atasnya. Kolom ini bertumpu pada titik dimana foot plate berada. Untuk rumah tinggal disarankan jarak antar kolom utama adalah 3,5 m agar dimensi balok untuk penopang lantai tidak perlu begitu besar. Apabila jarak antar kolom dibuat lebih 3,5m maka, struktur bangunan harus dihitung lebih cermat.Gambar kolom utama:

2. Kolom Praktis merupakan kolom yang berfungsi membantu kolom utama dan juga sebagai pengikat dinding.Dimensi kolom praktis standar adalah 15/15 dengan tulangan beton 4d1(besi beton 10mm sebanyak 4 buah), begel d8-20(besi begel beton diameter 8mm dengan jarak 20cm ). Pada kolom praktis hanya bertumpu pada sloof pondasi dan tudak menampak pada permukaan foot flate.Gambar kolom praktis:

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 latera. Kolom ini merupakan kolom brton yang ditulangi dengan batang tulangan pokok memanjang, yang pada jarak spasi tertentu diikat dengan pengikat sengkang ke arah lateral. Tulangan ini berfungsi untuk memegang tulangan pokok memanjang agar tetap kokoh pada tempatnya.

2). Kolom menggunakan pengikat spiral. Bentuknya sama dengan yang pertama hanya saja sebagai pengikat tulangan pokok memanjang adalah tulangan spiral yang dililitkan keliling membentuk heliks menerus di sepanjang kolom. Fungsi dari tulangan spiral adalah memberi kemampuan kolom untuk menyerap deformasi cukup besar sebelum runtuh, sehingga mampu mencegah terjadinya kehancuran seluruh struktur sebelum proses redistribusi momen dan tegangan terwujud. Seperti pada gambar 1.(b) 3).Struktur kolom komposit seperti tampak pada gambar 1.(c). Merupakan komponen struktur tekan yang diperkuat pada arah memanjang dengan gelagar baja profil atau pipa, dengan atau tanpa diberi batang tulangan pokok memanjang.

INCLUDEPICTURE "http://muharrikyanuar.files.wordpress.com/2009/06/graphic42.jpg?w=513&h=320" \* MERGEFORMATINET Hasil berbagai eksperimen menunjukkan bahwa kolom berpengikat spiral ternyata lebih tangguh daripada yang menggunakan tulangan sengkang, seperti yang terlihat pada diagram di bawah ini; .2.1.2 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, boleh ditambah tebalnya.

Menurut SNI-03-2847-2002 ada empat ketentuen terkait perhitungan kolom:1. Kolom harus direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang berasal dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Kombinasi pembebanan yang menghasilkan rasio maksimum dari momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan.

2. Pada konstruksi rangka atau struktur menerus pengaruh dari adanya beban tak seimbang pada lantai atau atap terhadap kolom luar atau dalam harus diperhitungkan. Demilkian pula pengaruh dari beban eksentris karena sebab lainnya juga harus diperhitungkan.

3. Dalam menghitung momen akibat beban gravitasi yang bekerja pada kolom, ujung-ujung terjauh kolom dapat dianggap jepit, selama ujung-ujung tersebut menyatu (monolit) dengan komponen struktur lainnya.

4. Momen-momen yang bekerja pada setiap level lantai atau atap harus didistribusikan pada kolom di atas dan di bawah lantai tersebut berdasarkan kekakuan relative kolom dengan juga memperhatikan kondisi kekekangan pada ujung kolom.

2.2 Balok BangunanBalok 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 kolomnya bersifat kaku tidak mudah berubah bentuk.Pola gaya yang tidak seragam dapat mengakibatkan balok melengkung atau defleksi yang harus ditahan oleh kekuatan internal material.

2.2.1 Beberapa jenis balok antara lain :1. 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.2. Kantilever adalah balok yang diproyeksikan atau struktur kaku lainnya didukung hanya pada satu ujung tetap.3. Balok teritisan adalah balok sederhana yang memanjang melewati salah satu kolom tumpuannya.

4. Balok dengan ujung-ujung tetap ( dikaitkan kuat ) menahan translasi dan rotasi.5. Bentangan tersuspensi adalah balok sederhana yang ditopang oleh teristisan dari dua bentang dengan konstruksi sambungan pin pada momen nol.6. 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.

7. Ring balok (balok dinding) merupakan balok yang diletakkan dibagian puncak dinding dan befungsi sebagai pendukung balok kuda-kuda. Balok terbagi dari beberapa macam, yaitu :

1. Balok kayuBalok kayu menopang papan atau dek structural. Balok dapat ditopang oleh balok induk, tiang, atau dinding penopang beban. 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.Jenis-jenis balok kayu:

Balok kayu laminasi lemKayu laminasi lem dibuat dengan melaminasi kayu kualitas teganga, ( 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 beragam.Kayu laminasi lem dapat disatukan ujung-ujungnya dengan sambungan skraf dan finger sesuai panjang ang diinginkan, atau dilem ujung-ujungnya untuk lebar atau kedalaman yang lebih besar.

Balok kayu berserat parallelKayu 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. 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 .

2. Balok bajaBalok baja menopang dek baja atau papan beton pracetak. Balok dapat ditopang oleh balok induk (girder), kolom, atau dinding penopang beban. 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. 3. Balok betonPelat beton yang dicor di tempat dikategorikan menurut bentangan dan bentuk cetakannya.

BAB IIPENUTUP

3.1 Kesimpulan: 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. 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.Upper structure

Sub structure

Kelompok 4 (kolom dan balok)