Teknik Struktur Bangunan dengan Konstruksi Beton

Beton merupakan bahan komposit dari agregat bebatuan dan semen sebagai bahan pengikat, yang dapat dianggap sebagai sejenis pasangan bata tiruan karena beton memiliki sifat yang hampir sama dengan bebatuan dan batu bata (berat jenis yang tinggi, kuat tekan yang sedang, dan kuat tarik yang kecil). Beton dibuat dengan pencampuran bersama semen kering dan agregrat dalam komposisi yang tepat dan kemudian ditambah dengan air, yang menyebabkan semen mengalami hidrolisasi dan kemudian seluruh campuran berkumpul dan mengeras untuk membentuk sebuah bahan dengan sifat seperti bebatuan.

Beton mempunyai satu keuntungan lebih dibandingkan dengan bebatuan, yaitu bahwa beton tersedia dalam bentuk semi cair selama proses pembangunan dan hal ini mempunyai tiga akibat penting:

pertama, hal ini berarti bahwa bahan-bahan lain dapat digabungkan ke dalamnya dengan mudah untuk menambah sifat yang dimilikinya. Baja yang terpenting dari baja-baja lainnya adalah baja dalam bentuk batang tulangan tipis yang memberikan kepada bahan komposit yakni beton bertulang kekuatan tarik dan kekuatan lentur selain kekuatan tekan.

Kedua, tersedianya beton dalam bentuk cairan membuatnya dapat dicetak ke dalam variasi bentuk yang luas.

Ketiga, proses pencetakan memberikan sambungan antar elemen yang sangat efektif dan menghasilkan struktur yang menerus yang meningkatkan efisiensi struktur

Beton bertulang selain memiliki kekuatan tarik .juga memiliki kekuatan tekan dan karena itu cocok untuk semua jenis elemen struktur termasuk elemen struktur yang memikul beban jenis lentur. Beton bertulang juga merupakan bahan yang kuat, dengan demikian beton dapat digunakan pada berbagai bentuk struktur seperti pada rangka kerja di mana diperlukan bahan yang kuat dan elemen-elemen yang ramping. Beton bertulang juga dapat digunakan untuk membuat struktur bentang panjang, struktur yang tinggi, dan struktur bangunan bertingkat banyak.

dari buku sekolah

 

Istilah-istilah dalam bidang Teknik Struktur Bangunan

Struktur bangunan – bagian dari sebuah sistem bangunan yang bekerja untuk menyalurkan beban yang diakibatkan oleh adanya bangunan di atas tanah.

Struktur Balok dan Kolom (post and beam) – sistem struktur yang terdiri dari elemen struktur horisontal (balok) diletakkan sederhana di atas dua elemen struktur vertikal (kolom) yang merupakan konstruksi dasar

Struktur Cangkang – bentuk struktural berdimensi tiga yang kaku dan tipis serta mempunyai permukaan lengkung.

Struktur Grid – salah satu analogi struktur plat yang merupakan struktur bidang, secara khas terdiri dari elemen-elemen linier kaku panjang seperti daftar istilah balok atau rangka batang, dimana batang-batang tepi atas dan bawah terletak sejajar dengan titik hubung bersifat kaku.

Struktur Funicular – sistem struktur yang berbentuk seperti tali, kurva atau kumpulan segmen elemen-elemen garis lurus yang membentuk lengkung

Struktur Membran – konfigurasi struktur yang terbentuk dari lembaran tipis dan fleksibel.

Struktur Plat – struktur planar kaku yang secara khas terbuat dari material monolit yang tingginya relatif kecil dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainya.

Struktur Rangka Batang – susunan elemen-elemen linier yang membentuk segitiga atau kombinasi segitiga, sehingga menjadi bentuk rangka yang tidak dapat berubah bentuk bila diberi beban eksternal tanpa adanya perubahan bentuk pada satu atau lebih batangnya.

Struktur Rangka Kaku (rigid frame) – struktur yang terdiri atas elemenelemen linier, umumnya balok dan kolom, yang saling dihubungkan pada ujung-ujungnya oleh joints (titik hubung) yang dapat mencegah rotasi relatif di antara elemen struktur yang dihubungkannya.

Struktur Tenda – bentuk lain dari konfigurasi struktur membran, dapat berbentuk sederhana maupun kompleks dengan menggunakan membranmembran.

Struktur Vierendeel – struktur rangka kaku yang digunakan secara horisontal. Struktur ini tampak seperti rangka batang yang batang diagonalnya dihilangkan. Perlu diingat bahwa struktur ini adalah rangka, bukan rangka batang. Jadi titik hubungnya kaku.

Sub-structure – struktur bagian bawah. Pada struktur jembatan merupakan bagian yang mendukung bentang horisontal

Super-structure – struktur bagian atas. Pada struktur jembatan, merupakan bagian struktur yang terdiri dari bentang horisontal.

Sway Frame – suatu rangka yang mempunyai respon terhadap gaya horisontal dalam bidang tidak cukup kaku untuk menghindari terjadinya tambahan gaya internal dan momen dari pergeseran horisontal, sehingga memungkinkan terjadinya goyangan (sway)

Tegangan – intensitas gaya per satuan luas

Tegangan tumpu (bearing stress) – tegangan yang timbul pada bidang kontak antara dua elemen struktur, apabila gaya-gaya disalurkan dari satu elemen ke elemen yang lain. Tegangan-tegangan yang terjadi mempunyai arah tegak lurus permukaan elemen.

Tegangan utama (principle stresses) – interaksi antara tegangan lentur dan tegangan geser dapat merupakan tegangan normal tekan atau tarik, yang disebut sebagai tegangan utama.

Tinggi efektif penampang (d) – jarak yang diukur dari serat tekan terluar hingga titik berat tulangan tarik

Titik hubung (joint) – titik pertemuan batang-batang elemen struktur, dimana titik ini merupakan pertemuan gaya-gaya yang terjadi pada elemen struktur tersebut

Tendon – elemen baja misalnya kawat baja, kabel batang, kawat untai atau suatu bundel dari elemen-elemen tersebut, yang digunakan untuk memberi gaya prategang pada beton

Torsi – puntiran yang timbul pada elemen struktur apabila padanya diberikan momen puntir langsung atau secara tak langsung. Tegangan tarik maupun tekan akan terjadi pada elemen yang mengalami torsi.

Triangulasi – konfigurasi struktur segitiga yang bersifat stabil, tidak bisa berubah bentuk atau runtuh…..

.… Selengkapnya - Istilah-istilah dalam bidang Teknik Struktur Bangunan…

Dari API-steel.com : Standar, Teori, Struktur Bangunan, Baja

 

Standar

 

Standar Nasional Indonesia

Menurut SNI 03 – 1729 – 2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG, semua baja struktural sebelum difabrikasi, harus memenuhi ketentuan [Read More]

Teori

 

Dasar Perencanaan Struktur Baja

Desain struktur harus memenuhi kriteria kekuatan (strength), kemampuan layan [Read More]

 

Sifat Mekanis Baja

Menurut SNI 03–1729–2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN [Read More]

Struktur Bangunan

 

Dasar Perencanaan Struktur Baja

Desain struktur harus memenuhi kriteria kekuatan (strength), kemampuan layan (serviceability) dan ekonomis (economy). oo Kekuatan berkaitan dengan kemampuan umum dan [Read More]

Baja

 

Dasar Perencanaan Struktur Baja

Desain struktur harus memenuhi kriteria kekuatan (strength), kemampuan layan [Read More]

 

Sistem Struktur dengan Konstruksi Baja

Hampir semua sistem konstruksi baja berat terbuat dari elemen-elemen linear yang [Read More]

 

Sifat Mekanis Baja

Menurut SNI 03–1729–2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN [Read More]

 

Dari Api-steel.com : Struktur Bangunan

 

Struktur Bangunan

Dasar Perencanaan Struktur Baja

Desain struktur harus memenuhi kriteria kekuatan (strength), kemampuan layan (serviceability) dan ekonomis (economy). oo Kekuatan berkaitan dengan kemampuan umum dan keselamatan struktur pada kondisi pembebanan yang ekstrem. Struktur diharapkan mampu bertahan meskipun [Read More]

Sistem Struktur dengan Konstruksi Baja

Hampir semua sistem konstruksi baja berat terbuat dari elemen-elemen linear yang membentang satu arah. Berbagai penampang [Read More]

Sifat Baja sebagai Material Struktur Bangunan

Penggunaan baja sebagai bahan struktur utama dimulai pada akhir abad kesembilan belas ketika metode pengolahan baja yang [Read More]

Brosur

- – [Read More]

 

Dasar Perencanaan Struktur Baja

Desain struktur harus memenuhi kriteria kekuatan (strength), kemampuan layan (serviceability) dan ekonomis (economy).

oo Kekuatan berkaitan dengan kemampuan umum dan keselamatan struktur pada kondisi pembebanan yang ekstrem. Struktur diharapkan mampu bertahan meskipun terkadang mendapat beban yang berlebihan tanpa mengalami kerusakan dan kondisi yang membahayakan selama waktu pemakaian struktur tersebut.

oo Kemampuan layan mengacu pada fungsi struktur yang sesuai, berhubungan dengan tampilan, stabilitas dan daya tahan, mengatasi pembebanan, defleksi, vibrasi, deformasi permanen, retakan dan korosi, dan persyaratan-persyaratan desain lainnya.

oo Ekonomis mengutamakan pada keseluruhan persyaratan biaya material, pelaksanaan konstruksi dan tenaga kerja, mulai tahapan perencanaan, pabrikasi, pendirian dan pemeliharaan struktur.

Secara umum ada dua filosofi perencanaan yang dipakai dewasa ini, yaitu:

oo Filosofi perencanaan tegangan kerja-elastis (working stress design), elemen struktural harus direncanakan sedemikian rupa hingga tegangan yang dihitung akibat beban kerja, atau servis, tidak melampaui tegangan ijin yang telah ditetapkan. Tegangan ijin ini ditentukan oleh peraturan bangunan atau spesifikasi untuk mendapatkan faktor keamanan terhadap tercapainya tegangan batas, seperti tegangan leleh minimum atau tegangan tekuk (buckling). Tegangan yang dihitung harus berada dalam batas elastis, yaitu tegangan sebanding dengan regangan.

oo Filosofi perencanaan keadaan batas (limit state). Filosofi ini meliputi metoda vang umumnya disebut “perencanaan kekuatan batas,” “perencanaan kekuatan,” “perencanaan plastis,” “perencanaan faktor beban,” “perencanaan batas,” dan yang terbaru “perencanaan faktor daya tahan dan beban” (LRFD/Load and Resistance Factor Design).

Keadaan batas adalah istilah umum yang berarti “suatu keadaan pada struktur bangunan di mana bangunan tersebut tidak bisa memenuhi fungsi yang telah direncanakan”.

Keadaan batas dapat dibagi atas kategori kekuatan (strength) dan kemampuan layan (serviceability).

? Keadaan batas kekuatan (atau keamanan) adalah kekuatan daktilitas maksimum (biasa disebut kekuatan plastis), tekuk, lelah (fatigue), pecah (fracture), guling, dan geser.

? Keadaan batas kemampuan layan berhubungan dengan penghunianbangunan, seperti lendutan, getaran, deformasi permanen, dan retak.

Dalam perencanaan keadaan batas, keadaan batas kekuatan atau batas yang berhubungan dengan keamanan dicegah dengan mengalikan suatu faktor pada pembebanan. Berbeda dengan perencanaan tegangan kerja yang meninjau keadaan pada beban kerja, peninjauan pada perencanaan keadaan batas ditujukan pada ragam keruntuhan (failure mode) atau keadaan batas dengan membandingkan keamanan pada kondisi keadaan batas.

Hampir semua sistem konstruksi baja berat terbuat dari elemen-elemen linear yang membentang satu arah. Berbagai penampang baja profil dengan flens lebar yang tersedia dalam berbagai ukuran dapat digunakan.

Banyaknya ukuran penampang ini memungkinkan fleksibilitas dalam desain elemen balok-dan-kolom. Meskipun hubungan sederhana (sendi) umumnya digunakan pada sistem ini, kita dapat dengan mudah membuat titik hubung yang mampu memikul momen.

Struktur rangka yang titik-titik hubungnya mampu memikul momen, mempunyai tahanan terhadap beban lateral cukup besar. Kestabilan lateral juga dapat ditingkatkan dengan menggunakan dinding geser atau elemen pengekang diagonal.

.

BALOK

Bentuk sayap lebar biasanya digunakan sebagai elemen yang membentang secara horizontal. Interval bentang yang mungkin untuk elemen ini sangat lebar. Elemen ini biasanya ditumpu sederhana kecuali apabila aksi rangka diperlukan untuk menjamin stabilitas, di mana hubungan yang mampu memikul momen digunakan. Bentuk-bentuk lain, seperti kanal, kadang-kadang digunakan untuk memikul momen, tetapi biasanya terbatas pada beban ringan dan bentang pendek.

sederhana kecuali apabila aksi rangka diperlukan untuk menjamin stabilitas, di mana hubungan yang mampu memikul momen digunakan. Bentuk-bentuk lain, seperti kanal, kadang-kadang digunakan untuk memikul momen, tetapi biasanya terbatas pada beban ringan dan bentang pendek.

.

KONSTRUKSI KOMPOSIT

Banyak sistem struktural yang tidak dapat dikelompokkan secara mudah menurut material yang digunakan. Sistem balok komposit seperti terlihat pada Gambar 6.7(c) sering kita jumpai. Dalam hal ini, baja adalah bagian yang diletakkan pertama kali, kemudian beton dicor di sekitar penghubung geser (shear connectors) di atas balok baja. Adanya penghubung geser tersebut menyebabkan balok baja dan beton di atasnya bekerja secara integral. Dengan demikian terbentuk penampang T dengan baja sebagai bagian yang mengalami tarik, dan beton yang mengalami tekan.

.

RANGKA BATANG DAN JOIST BATANG TERBUKA

Merupakan variasi tak hingga dari konfigurasi rangka batang yang mungkin digunakan. Rangka batang dapat juga dibuat atau dirancang secara khusus untuk bentang dan beban yang sangat besar. Joist web terbuka yang merupakan produksi besar-besaran, dapat digunakan baik untuk sistem lantai maupun atap.

Elemen ini umumnya relatif ringan dan terdistribusi merata. Joist web terbuka umumnya ditumpu sederhana, tetapi bila diperlukan dapat dibuat hubungan kaku. Pada sistem yang sama dapat digunakan joist web terbuka dan flens lebar yang mempunyai titik hubung yang dapat memikul momen sehingga kita mendapat aksi rangka yang dapat menahan beban lateral.

.

PELENGKUNG

Pelengkung kaku dengan berbagai bentuk dapat dibuat dari baja. Pelengkung yang telah dibuat di luar lokasi (prefabricated) dan telah tersedia untuk bentang kecil sampai menengah. Telah ada pelengkung yang dirancang secara khusus dan mempunyai bentang sangat panjang [misalnya bentang 300 ft (90 m) atau lebih]. Pelengkung baja dapat dibuat dari penampang masif atau dinding terbuka.

.

CANGKANG

Banyak bentuk cangkang yang menggunakan baja. Masalah utama dalam penggunaan baja untuk memperoleh permukaan berkelengkungan ganda adalah memuat bentuk dari elemen-elemen garis. Pada kubah, misalnya, baik pendekatan dengan rusuk atau geodesik adalah mungkin.

Dek baja ringan yang berdimensi kecil umumnya digunakan untuk membentuk permukaan terluarnya. Pada situasi bentang kecil, permukaan baja melengkung dapat dibuat dengan menekan lembaran baja secara khusus agar serupa dengan cara yang digunakan dalam membuat bentuk baja berkelengkungan tunggal maupun ganda pada badan mobil.

.

STRUKTUR KABEL

Baja adalah satu-satunya material yang dapat digunakan sebagai struktur kabel. Bentuk struktur kabel yang dapat dibuat tak hingga banyaknya. Kabel dapat digunakan untuk atap permanen yang permukaan penutupnya dapat berupa elemen rangka datar kaku atau permukaan membran.

.

UKURAN ELEMEN

Diilustrasikan batas-batas perbandingan tinggi bentang untuk beberapa sistem struktur baja yang umum digunakan. Kolom baja struktural umumnya mempunyai perbandingan tebal-tinggi bervariasi antara 1 : 24 dan 1 : 9, yang tergantung pada beban dan tinggi kolom.

Keseluruhan kemungkinan bentang yang dapat dicapai dari beberapa sistem

Setiap struktur adalah gabungan dari bagian-bagian tersendiri atau batang-batang yang harus disambung bersama (biasanya di ujung batang) dengan beberapa cara. Sambungan terdiri dari komponen sambungan (pelat pengisi, pelat buhul, pelat pendukung, dan pelat penyambung) dan alat pengencang (baut dan las).

Dari Buku Sekolah

 

Sifat Mekanis Baja

Menurut SNI 03–1729–2002 tentangTATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG Sifat mekanis baja struktural yang digunakan dalam perencanaan harus memenuhi persyaratan minimum yang diberikan pada Tabel berikut.

>> Tegangan leleh Tegangan leleh untuk perencanaan (f y) tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan berikut.

>> Tegangan putus Tegangan putus untuk perencanaan (fu) tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan berikut.

Tabel  Sifat mekanis baja struktural

Sumber: Amon dkk, 1996

Jenis Baja	Tegangan putus  minimum, fu (MPa)	Tegangan leleh  minimum, y f (MPa)	Peregangan  minimum (%)
BJ 34	340	210	22
BJ 37	370	240	20
BJ 41	410	250	18
BJ 50	500	290	16
BJ 55	550	410	13

Sifat-sifat mekanis lainnya, Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagai berikut:

Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa

Modulus geser : G = 80.000 MPa

Nisbah poisson : ? = 0,3

Koefisien pemuaian : á = 12 x 10 -6 / o C

Dari Buku Sekolah

 

Dasar Perencanaan Struktur Baja

Desain struktur harus memenuhi kriteria kekuatan (strength), kemampuan layan (serviceability) dan ekonomis (economy).

oo Kekuatan berkaitan dengan kemampuan umum dan keselamatan struktur pada kondisi pembebanan yang ekstrem. Struktur diharapkan mampu bertahan meskipun terkadang mendapat beban yang berlebihan tanpa mengalami kerusakan dan kondisi yang membahayakan selama waktu pemakaian struktur tersebut.

oo Kemampuan layan mengacu pada fungsi struktur yang sesuai, berhubungan dengan tampilan, stabilitas dan daya tahan, mengatasi pembebanan, defleksi, vibrasi, deformasi permanen, retakan dan korosi, dan persyaratan-persyaratan desain lainnya.

oo Ekonomis mengutamakan pada keseluruhan persyaratan biaya material, pelaksanaan konstruksi dan tenaga kerja, mulai tahapan perencanaan, pabrikasi, pendirian dan pemeliharaan struktur.

Secara umum ada dua filosofi perencanaan yang dipakai dewasa ini, yaitu:

oo Filosofi perencanaan tegangan kerja-elastis (working stress design), elemen struktural harus direncanakan sedemikian rupa hingga tegangan yang dihitung akibat beban kerja, atau servis, tidak melampaui tegangan ijin yang telah ditetapkan. Tegangan ijin ini ditentukan oleh peraturan bangunan atau spesifikasi untuk mendapatkan faktor keamanan terhadap tercapainya tegangan batas, seperti tegangan leleh minimum atau tegangan tekuk (buckling). Tegangan yang dihitung harus berada dalam batas elastis, yaitu tegangan sebanding dengan regangan.

oo Filosofi perencanaan keadaan batas (limit state). Filosofi ini meliputi metoda vang umumnya disebut “perencanaan kekuatan batas,” “perencanaan kekuatan,” “perencanaan plastis,” “perencanaan faktor beban,” “perencanaan batas,” dan yang terbaru “perencanaan faktor daya tahan dan beban” (LRFD/Load and Resistance Factor Design).

Keadaan batas adalah istilah umum yang berarti “suatu keadaan pada struktur bangunan di mana bangunan tersebut tidak bisa memenuhi fungsi yang telah direncanakan”.

Keadaan batas dapat dibagi atas kategori kekuatan (strength) dan kemampuan layan (serviceability).

− Keadaan batas kekuatan (atau keamanan) adalah kekuatan daktilitas maksimum (biasa disebut kekuatan plastis), tekuk, lelah (fatigue), pecah (fracture), guling, dan geser.

− Keadaan batas kemampuan layan berhubungan dengan penghunian bangunan, seperti lendutan, getaran, deformasi permanen, dan retak.

Dalam perencanaan keadaan batas, keadaan batas kekuatan atau batas yang berhubungan dengan keamanan dicegah dengan mengalikan suatu faktor pada pembebanan. Berbeda dengan perencanaan tegangan kerja yang meninjau keadaan pada beban kerja, peninjauan pada perencanaan keadaan batas ditujukan pada ragam keruntuhan (failure mode) atau keadaan batas dengan membandingkan keamanan pada kondisi keadaan batas.

Terima kasih untuk Okrek