jumat,7 desember 2012
Sistem Konstruksi Beton Bertulang
Ada beberapa jenis sistem konstruksi beton bertulang, yaitu sebagai berikut:
a) Slab dan Balok
Di antara semua sistem beton bertulang, yang paling sederhana adalah
slab satu arah konvensional [Gambar 7.6 (a)]. Salah satu keuntungan
sistem ini adalah mudah dalam pelaksanaannya. Sistem dengan tinggi
konstan ini khususnya cocok untuk bentang kecil. Untuk bentang besar,
berat sendiri slab menjadi sangat besar sehingga akan lebih efisien
kalau menggunakan slab ber-rusuk [Gambar 7.6(b).
Sistem balok satu arah dengan slab satu arah melintang dapat digunakan
untuk bentang yang relatif panjang (khususnya apabila balok tersebut
post-tensioned) dan memikul bentang besar. Sistem demikian biasanya
tinggi. Jarak balok biasanya ditentukan berclasarkan kebutuhan untuk
menumpu slab melintang.
b) Sistem Plat Ber-rusuk Satu Arah
Sistem plat dengan rusuk satu arah adalah plat berusuk yang dibuat
dengan mengecor (menuang) beton pada perancah baja atau fiberglass
berbentuk khusus [lihat gambar 7.6(c)]. Balok melintang dengan berbagai
tinggi dapat dengan mudah dicor di tempat sehingga pada sistem ini pola
denah kolom dapat sangat bervariasi. Balok longtudinal (memanjang) juga
dapat dengan mudah dicor di tempat, yaitu dengan mengatur jarak pan.
Plat ber-rusuk ini dapat mempunyai bentang lebih besar dibandingkan
dengan plat masif, terlebih lagi kalau plat ber-rusuk itu diberi pasca
tegangan (post-tensioned). Penumpu vertikal pada sistem ini dapat berupa
kolom-kolom atau dinding bata pernikul beban. Sistem kolom dan plat
ber-rusuk mempunyai kernampuan besar dalam memikul beban horizontal
karena balok membujur maupun melintang dicor secara monolit dengan
sistem lantai. Dengan demikian, aksi rangka (frame action) akan
diperoleh pada kedua arah (tranversal dan longitudinal).
c) Konstruksi Plat Datar
Plat datar adalah sistem slab beton bertulang dua arah bertinggi konstan
[lihat Gambar 7.6(d)]. Konstruksi ini cocok digunakan untuk beban atap
dan lantai ringan dan bentang relatif pendek. Sistem demikian banyak
digunakan pada konstruksi rumah. Meskipun sistem demikian lebih cocok
digunakan dengan pola kolom teratur, kita dapat saja membuat pola kolom
tidak teratur. Plat datar sering digunakan apabila ortogonalitas kaku
yang disyaratkan pada banyak sistem lain terhadap pola tumpuan vertikal
tidak dikehendaki atau tidak mungkin dilaksanakan. Tetapi, pada
konstruksi ini bentangnya tidak dapat sebesar sistem yang menggunakan
balok maupun yang menggunakan rusuk.
Dengan konstruksi plat datar ini kita dapat memperoleh jarak plafon ke
lantai yang lebih kecil daripada sistem-sistem lainnya. Pada sistem plat
datar ini diperlukan tulangan baja lebih banyak sebagai akibat tipisnya
plat yang digunakan. Faktor desain yang menentukan pada plat datar
umumnya geser pons pada plat di pertemuannya dengan kolom. Dengan
demikian, untuk mengatasinya di daerah ini diperlukan tulangan khusus.
Selain itu, kolom yang terletak di tepi plat biasanya diletakkan agak ke
dalam untuk menjamin bahwa luas kritis pons tetap besar. Kestabilan
lateral untuk keseluruhan susunan plat dan kolom juga perlu
diperhatikan. Karena plat dan kolom dicor secara monolit, titik
hubungnya relatif kaku sehingga memberi kontribusi pada tahanan lateral
struktur, dan hal ini sudah cukup untuk gedung bertingkat rendah. Akan
tetapi, karena tipisnya elemen plat, tahanan ini sangat terbatas. Untuk
struktur bertingkat tinggi, kestabilan terhadap beban lateral baru
terpenuhi dengan menggunakan dinding geser atau elemen inti yang dicor
di tempat pada gedung, yang biasanya terdapat di sekitar elevator (lift)
atau di sekitar tangga. Pada sistem ini, keuntungan lain yang dapat
diperoleh adalah mudahnya membuat perancah. Perilaku planar pada
permukaan bawah juga memudahkan desain dan penempatan komponen gedung
lainnya. Sistem ini sering digunakan pada gedung apartemen dan asrama
yang umumnya membutuhkan ruang fungsi yang tidak besar, tetapi banyak.
c) Konstruksi Slab Datar
Slab datar adalah sistem beton bertulang dua arah yang hampir sama
dengan plat datar, hanya berbeda dalam hal luas kontak antar plat dan
kolom yang diperbesar dengan menggunakan drop panels dan atau kepala
kolom (column capitals) [lihat Gambar 7.6(e)]. Drop panels atau kepala
kolom itu berfungsi mengurangi kemungkinan terjadinya keruntuhan geser
pons. Sistem demikian khususnya cocok untuk kondisi pembebanan relatif
berat (misalnya untuk gudang), dan cocok untuk bentang yang lebih besar
daripada bentang plat datar. Drop panels dan kepala kolom juga
memberikan kontribusi dalam memperbesar tahanan sistem slab-dan-kolom
terhadap beban lateral.
e) Konstruksi Slab dan Balok Dua Arah
Sistem slab dan balok dua arah terdiri atas plat dengan balok beton
bertulang yang dicor di tempat secara monolit, dan balok tersebut
terdapat di sekeliling plat [lihat Gambar 7.6(f)]. Sistem ini baik untuk
kondisi beban besar dan bentang menengah. Beban terpusat yang besar
juga dapat dipikul apabila bekerja langsung di atas balok. Pada sistem
ini selalu digunakan kolom scbagai penumpu vertikal. Karena balok dan
kolom dicor secara monolit, sistem ini secara alami akan membentuk
rangka pada dua arah. Hal ini sangat meningkatkan kapasitas pikul beban
lateral sehingga sistem demikian banyak digunakan pada gedung bertingkat
banyak.
f) Slab Wafel
Slab wafel (waffle slab) adalah sistem beton bertulang dua arah
bertinggi konstan yang mempunyai rusuk dalam dua arah [lihat Gambar
7.6(g)]. Rusuk ini dibentuk oleh cetakan khusus yang terbuat dari baja
atau fibreglass. Rongga yang dibentuk oleh rusuk sangat mengurangi berat
sendiri struktur. Untuk situasi bentang besar, slab wafel lebih
menguntungkan dibandingkan dengan plat datar. Slab wafel juga dapat
diberi pasca tarik untuk digunakan pada bentang besar, Di sekitar kolom,
slab biasanva dibiarkan tetap tebal. Daerah yang kaku ini berfungsi
sama dengan drop panels atau kepala kolom pada slab datar. Dengan
demikian, kemungkinan terjadinya keruntuhan geser pons akan berkurang,
dan kapasitas tahanan momen sistem ini akan meningkat termasuk pula
kapasitas pikul bebannya.
g) Bentuk Lengkung
Setiap bentuk lengkung tunggal maupun ganda (silinder, kubah, dan
sebagainya) selalu dapat dibuat dari beton bertulang. Pada umumnya di
dalam cangkang beton terdapat jaring tulangan baja. Biasanya pada lokasi
yang mengalami gaya internal besar, tulangan itu semakin banyak.
Pemberian pasca tarik pada umumnya dilakukan untuk elemen-elemen khusus
(misalnya cincin tarik pada kubah).
h) Elemen Beton Pracetak
Elemen beton pracetak dibuat tidak di lokasi bangunan, dan harus
diangkut ke lokasi apabila akan digunakan. Elemen ini umumnya berupa
elemen yang membentang satu arah, yang pada umumnya diberi pratarik.
Banyak bentuk penampang melintang yang dapat dibuat untuk berbagai
kondisi bentang dan beban. Elemen ini umumnya digunakan untuk beban
terpusat (pada lantai maupun atap) yang terdistribusi merata dan tidak
untuk beban terpusat atau beban terdistribusi yang sangat besar. Elemen
struktur pracetak ini hampir selalu ditumpu sederhana. Hubungan yang
mampu menahan gaya momen harus dibuat dengan konstruksi khusus, tetapi
hal ini umumnya sulit dilakukan. Dengan demikian, penggunaan elemen ini
sebagai kantilever besar juga sulit. Penggunaan elemen pracetak akan
sangat terasa untuk bagian yang berulang.
i) Papan Beton Pracetak
Papan beton pracetak berbentang pendek mempunyai bentang sedikit lebih
besar daripada papan kayu. Biasanya di atas papan beton pracetak ini ada
permukaan beton yang dicor di tempat (wearing surface).
Permukaan ini memang biasanya digunakan di atas balok beton bertulang
pracetak atau joist web terbuka. Papan beton bentang besar dapat
mempunyai bentang antara 16 dan 34 ft (5 dan I I m), bergantung pada
lebar dan tinggi eksak elemen. Papan beton bentang besar ini umumnya
diberi prategang dan juga diberi rongga untuk mengurangi berat dirinya.
Beton yang dicor di tempat di atas papan pracetak mempunyai fungsi
sebagai penghubung geser antara elemen-elemen yang dihubungkannya
sehingga struktur ini dapat berperilaku sebagai plat satu arah [lihat
Gambar 7.6(h)]. Papan beton umumnya cocok digunakan untuk memikul beban
atap atau beban lantai yang tidak besar. Papan beton pracetak selalu
ditumpu sederhana dan sering kali digunakan bersama dinding pemikul
beban sebagai sistern penumpu vertikalnya (dinding ini harus terbuat
dari bata atau beton, bukan kayu). Papan tersebut juga dapat digunakan
bersama balok beton bertulang maupun balok baja.
j) Bentuk T Rangkap dan Kanal
Elemen prategang, pracetak, satu arah, yang ber-rusuk dapat digunakan
untuk bentang panjang [Gambar 7.6(i)]. Jenis elemen ini biasa digunakan
untuk beban mati dan hidup pada atap. Di atas elemen ini biasanya
digunakan beton yang dicor di tempat sebagai lantai guna, juga sebagai
penghubung dengan elemen T lain di dekatnya.
k) Bentuk T Tunggal
Elemen prategang, pracetak, dan besar yang umumnya mempunyai bentang
relatif panjang. Elemen ini sangat jarang digunakan untuk situasi
bentang kecil karena sulitnya melaksanakan perakitannya. Elemen ini
selalu ditumpu sederhana. Elemen ini dapat digunakan untuk beban yang
relatif besar. Sebagai contoh, elemen ini dapat digunakan untuk garasi
dan gedung lain yang mempunyai bentang besar dan beban yang lebih besar
dari beban biasa (Gambar 7.6(j)]
l) Sistem Gedung Khusus
Kita dapat menyatukan sejumlah sistem yang secara lengkap membentuk
suatu gedung [Gambar 7.6(l)]. Sistem-sistem yang dirancang secara khusus
untuk konstruksi rumah ini umum dilakukan. Pendekatan yang digunakan
biasanya dapat dimasukkan ke dalam dua kelompok: (1) sistem-sistem yang
mempunyai elemen planar atau linear (yang tidak diproduksi di lokasi),
seperti dinding atau sistem lain yang membentang secara horisontal yang
kemudian digabungkan di lokasi (biasanya dengan sistem pascatarik)
sehingga membentuk suatu volume; dan (2) sistem-sistem yang sudah
membentuk volume di luar lokasi yang kemudian diangkut ke lokasi.
blog ini diambil dari :(Sumber Referensi : Buku Teknik Struktur Bangunan Jilid 3, untuk SMK. Karya Dian Ariestadi. Tahun 2008)