STRUKTUR

BEBAN BANGUNANBEBAN VERTIKALAdalah beban yang bekerja secara grafitasi (tegak) dari atap, lantai paling atas sampai lantai paling bawah yang diteruskan ke pondasi. Baban vertikal yang diterima oleh struktur vertikal berupa kolom atau dinding (dinding geser sebagai penyalur beban) terdiri dari beban mati dan beban hidup. BEBAN MATIAdalah berat sendiri dari bangunan seperti; berat atap (plat atap), lantai, dinding, kolom, balok, pintu, jendela, plafon, tangga dan lain-lain, yang merupakan konstruksi dan bahan bangunan. Di samping beban mati ada juga beban tetap yang bukan termasuk konstruksi tetapi membebani bangunan yaitu; lift, eskalator, jaringan instalasi seperti; listrik, telpon, AC, gas, air bersih, air kotor, pipa kotoran, mesin-mesin, reservoir (tangki/tandon air) dan lain sebagainya

BEBAN BANGUNAN

BEBAN HIDUPAdalah beban yang sifatnya dapat berubah-ubah atau bergerak sesuai dengan penggunaannya yang bukan bagian dari konstruksi. Beban hidup dapat menopang pada beban mati. Adapun jenis beban hidup dapat meliputi; manusia, mebel (korsi, almari,meja, rak, perlengkapan komputer), kendaraan bermotor dan gerakan yang terjadi seperti ledakan, benturan dan lain-lain.BEBAN HORIZONTALAdalah beban yang bekerja secara horizontal (mendatar), disebut juga beban lateral yang terdiri dari beban angin dan beban gempa. BEBAN ANGINAdalah beban yang datang dari segala arah yang diterima oleh bangunan secara horizontal. Beban ini bisa sifatnya statis apabila kecepatannya tetap dan sifatnya dinamis apabila kecepatannya besar, tekanan angin yang besar dapat dipengaruhi oleh daerah, lingkungan yang disekelilingnya ada bangunan yang tinggi juga. Makin tinggi bangunan tersebut makin besar beban angin yang terjadi.

BEBAN BANGUNAN

BEBAN GEMPA (SEISMIK)Berdasarkan teori Geologi, permukaan bumi terdiri dari beberapa lempengan batu tebal yang mengapung diatas mantel bumi yang cair. Lempengan-lempengan tektonik baru terbentuk terus menerus sepanjang lembah yang curam di dasar laut, dimana bahan cair dari dalam bumi didorong ke atas sehingga samudra baru membentuk tepi lempengan samudra terdorong. Pada pertemuan itu, maka lempengan akan terkunci di tempat tersebut, yang akhirnya dapat menyebabkan bumi patah bagian atas sepanjang arah tertentu. Sebagian tenaga yang akan menjalar ke semua arah. Dengan demikian maka gerak gelombang itulah yang disebut gempa. Pondasi yang terletak di dalam tanah adalah bagian dari bangunan yang menerima gerakan gempa. Oleh karena itu, pondasi dapat menerima goyangan gempa secara bolak balik.

Sistem yang digunakan untuk menahan gaya gravitasi dan sistem untuk menahan gaya lateral. GAYA GRAVITASIGAYA LATERAL

Portal Penahan Momen

Dinding Geser - Kantilever

Dinding Geser - Kopel

Rangka Pengaku -Konsentris

Rangka Pengaku -Eksentris

Sistem Struktur Penahan Gaya Lateral

+

Sistem Struktur Penahan Gaya Gravitasi

Pertimbangan terhadap berat sendiri lantai, makin ringan beban lantai makin berkurang dimensi kolom dan fondasi serta makin dimungkinkan menggunakan bentang yang lebih besar.2. Kapasitas lantai untuk memikul beban pada saat pekerjaan konstruksi.3. Dapat menyediakan tempat/ruang bagi saluran utilitas yang diperlukan.

Beban gravitasi merupakan beban yang berasal dari beban mati struktur dan beban hidup yang besarnya disesuaikan dengan fungsi bangunan. Struktur lantai yang merupakan bagian terbesar dari struktur bangunan, sehingga pemilihannya perlu dipertimbangkan secara seksama, diantaranya:

4. Memenuhi persyaratan bagi ketahanan terhadap api.5. Memungkinkan bagi kesinambungan pekerjaan konstruksi, jika pelaksanaan pembangunannya membutuhkan waktu yang panjang.6. Dapat mengurangi penggunaan alat bantu pekerjaan dalam pembuatan pelat lantai (perancah steiger).

Sistem struktur lantai biasanya merupakan kombinasi dari pelat dengan balok induk (girders) atau anak balok (beams) atau rusuk (ribs atau joists), yang ketebalannya tergantung pada bentang, beban dan kondisi tumpuannya Pelat satu arah (one way slab) ditumpu oleh balok anak yang ditempatkan sejajar satu dengan lainnya, dan perhitungan pelat dapat dianggap sebagai balok tipis yang ditumpu oleh banyak tumpuan. Pelat rusuk satu arah (one way rib/joist slab) ditumpu oleh rusuk, anak balok yang jarak satu dengan lainnya sangat berdekatan, sehingga secara visual hampir sama dengan pelat satu arah. Pelat yang keempat sisinya ditumpu oleh balok, disebut pelat dua arah, sehingga perhitungan pelat perlu dilakukan dengan menggunakan pendekatan dua arah.

Pelat Satu Arah('One Way Slab')

Pelat Rusuk Satu Arah('One Way Rib Slab')

Pelat Dua Arah('Two Way Slab on Beam')

Pelat Tanpa Balok - Tanpa Kepala Kolom('Flat Plate')

Pelat Tanpa Balok - Dengan Kepala Kolom('Flat Slab')

Pelat Rusuk Dua Arah('Waffle Slab')

Pelat wafel (waffle slab) adalah pelat dua arah yang ditumpu oleh rusuk dua arah. Pelat ini memberikan kekakuan yang cukup besar, sehingga dapat memikul beban vertikal atau dapat digunakan untuk bentang lantai yang besar. Dua jenis berikutnya adalah pelat dua arah yang tidak ditumpu oleh balok, tetapi langsung oleh kolom. Jenis pertama, pelat lantai ditumpu langsung oleh kolom tanpa penebalan di sekeliling kolom (drop panel) dan/atau kepala kolom (column capital), sehingga beban vertikal langsung dipikul oleh kolom dari segala arah (flat plate). Sedang jenis kedua, pada puncak kolom terdapat penebalan pelat lantai dan/atau kepala kolom (flat slab), sehingga dapat memikul gaya geser atau momen lentur yang lebih besar

Kolom pada bangunan tinggi perlu diperkokoh dengan sistem pangaku untuk dapat menahan gaya lateral, agar deformasi yang terjadi akibat gaya horizontal tidak melampaui ketentuan yang disyaratkan (P-D Effect). Hal yang penting pada struktur bangunan tinggi adalah stabilitas dan kemampuannya untuk menahan gaya lateral, baik yang disebabkan oleh angin atau gempa bumi. Beban angin lebih terkait pada dimensi ketinggian bangunan, sedang beban gempa lebih terkait pada massa bangunan. GAYA LATERAL

Portal penahan momen terdiri dari komponen (sub-sistem) horizontal berupa balok dan komponen (sub-sistem) vertikal berupa kolom yang dihubungkan secara kaku (rigid joints). Kekauan portal tergantung pada dimensi balok dan kolom, serta proporsional terhadap jarak lantai ke lantai dan jarak kolom ke kolom. Pengaku gaya lateral yang lazim digunakan adalah portal penahan momen, dinding geser atau rangka pengaku. GAYA LATERAL

Dinding geser (shear wall) didefinisikan sebagai komponen struktur vertikal yang relatif sangat kaku. Dinding geser pada umumnya hanya boleh mempunyai bukaan sedikit (sekitar 5%) agar tidak mengurangi kekakuannya. Fungsi dinding geser berubah menjadi dinding penahan beban (bearing wall), jika dinding geser menerima beban tegak lurus dinding geser. GAYA LATERAL

Rangka pengaku (braced frame) terdiri dari balok dan kolom yang ditambahkan pengaku diagonal. Adanya pengaku diagonal ini akan berpengaruh pada fleksibilitas perpanjangan/perpendekan lantai di mana pengaku tersebut ditempatkan. Rangka pengaku banyak digunakan pada bangunan tinggi yang menggunakan struktur baja. Jenis rangka pengaku yang sering digunakan, diantaranya adalah pengaku diagonal tunggal/ganda, pengaku K (horizontal/vertikal), atau rangka pengaku eksentris. GAYA LATERAL

Pada bangunan tinggi sering digunakan gabungan antara portal penahan momen dengan dinding geser, terutama pada bangunan tinggi yang dibangun di daerah yang terkena pengaruh gempa bumi. Penggabungan antara portal dan dinding geser, terutama bagi bangunan tinggi dengan struktur beton. Hal ini dapat memberikan hasil yang baik untuk memperoleh kekenyalan/daktilitas (ductility) dan kekakuan sistem struktur. GAYA LATERAL

GayaLateral

Portal Penahan Momen(Individual)

Dinding Geser(Individual)

Gabungan Portal danDinding Geser

Ditahan OlehPortal

Ditahan OlehDinding Geser

V

dinding geser

V

total

PENEMPATAN DINDING GESER DAPAT DILAKUKAN PADA SISI LUAR BANGUNAN ATAU PADA PUSAT BANGUNAN. DINDING GESER YANG DITEMPATKAN PADA BAGIAN DALAM BANGUNAN BIASA DISEBUT DENGAN INTI STRUKTURAL (STRUCTURAL CORED).