PEMAKAI TEKNOLOGI BAHAN PADA BANGUNAN BERTINGKAT Kusdiman Joko Priyanto ABSTRAK Kemajuan ilmu dan teknologi dalam bidang perencanaan maupun pelaksanaan konstruksi, mempunyai keterkaitan dengan kemajuan teknologi bahan bangunan, kemajuan teknologi produksi komponen struktur dan peralatan konstruksi, serta kemajuan teknik analisa struktur maupun rekayasa konstruksi. Perkembangan teknologi bahan diawali dengan adanya bahan yang bersifat konvensional. Setelah mengalami perjalanan panjang akhirnya ditemukan sistem konstruksi gabungan seperti komposit, struktur tabung baja yang diisi dengan beton yang merupakan gabungan dari beberapa sistem struktur dan bahan yang berbeda membentuk suatu struktur baru, yang memanfaatkan kelebihan/keunggulan yang dimiliki oleh masing-masing sistem struktur dan bahan pembentuknya. Penerapan konstruksi gabungan pada umumnya dimaksudkan untuk mendapatkan keuntungan dari segi ekonomis (biaya) dan efisiensi dalam pelaksanaan kontruksi serta mencapai daktilitas yang besar. Karena sistem gabungan ini mempunyai kelebihan bila dibandingkan dengan sistem konvensional dari segi kekuatan, kekakuan daktilitas, redaman terhadap beban dinamik gempa serta kemudahan dalam pelaksanaan kontruksi sehingga hemat dalam biaya dan wakktu, maka sistem gabungan ini sering dipakai untuk pembangunan gedung bertingkat tinggi (seperti : gedung pertokoan, hotel, dan perumahan/aparteman). Kata-kata kunci : teknologi bahan, sistem gabungan, konstruksi, konvensional. 1. Pendahuluan Pada dasarnya perkembangan teknologi bahan terus mengalami adanya suatu kemajuan sesuai dengan tuntutan dan perubahan jaman. Hal ini dapat dibuktikan dengan kemajuan ilmu dan teknologi dalam bidang perencanaan dan pelaksanaan kontruksi bangunan, yang biasanya sangat erat hubungannya dengan kemajuan teknologi bahan bangunan, kemajuan teknologi produksi komponen struktur dan kontruksi, serta dibarengi dengan kemajuan teknik analisa struktur yang mendukung.
Sebelumnya beberapa tahun silam bahea konstruksi konvensional, misalnya seperti: kayu, pasangan beton bertulang, dan baja. Pada bangunan-bangunan rumah tinggal atau gedung sederhana biasanya sering mempergunakan kayu dan pasangan bata sebagai struktur utamanya. Sedangkan untuk bangunan bertingkat sering mempergunakan struktur utama dari bahan beton bertulang dan atau bahan baja. Bahkan pada waktu dulu kita baru mengenal teknik membangun gedung bertingkat, dengan menggunakan mutu
bahan beton atau kuat desak beton sekitar 00 kg/cm2 sampai 150 kg/cm2 serta bahan utama yang digunaka masih memakai struktur dari pasangan bata tanpa adanya perkuatan baja atau beton bertulang. Saat ini telah mampu diciptakan adanya suatu mutu beton atau mutu desak beton mutu tinggi yaitu bisa menjadi kuat tekan melebihi 500 kg/cm2. Bahkan saat ini para ahli teknik konstruksi telah mampu merencanakan dan melaksanakan bangunan gedung setinggi 50 tingkat atau lebih, jalanjalan layang atau elevated highway. Dengan adanya kemajuan yang pasti di bidang konstruksi yang berkaitan dengan teknologi bahan, semuanya itu berkat adanya kerjasama yang baik serta didukung oleh adanya para pakar konstruksi yang berbakat dan berkualitas serta berdedikasi tinggi terhadap bidang ilmu yang ditekuni. Sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk, maka kebutuhan akan tempat tinggal yang layak merupakan suatu kebutuhan yang sangat mendesak dan menjadi idaman bagi masyarakat banyak, khususnya mereka yang berada di kota-kota besar. Kesulitan yang di hadapi dalam memoeroleh tempat tinggal serta adanya harga tanah yang relatif mahal, maka solusi yang dapat diterima dan diterapkan adalah dengan membangun rumah atau gedung kearah vertikal, yaitu berupa rumah susun dengan ketinggian mencapai 20 tingkat sampai dengan 30 tingkat. Untuk mewujudkan gagasan tersebut merupakan suatu tantangan bagi para pakar konstruksi dalam mewujudkan adanya rumah susun tingkat dengan tidak mengurangi tingkat keamanan, kenyamanan, ekonomis sistem pelaksanaan yang mudah untuk dikerjakan, memenuhi syarat hunian
dan estetika serta dengan harga yang mudah terjangkau oleh semua lapisan. Berkat adanya kebutruhan yang mendasarkan khususnya dalam kebutuhan bahan untuk konstruksi bangunan yang tinggi, maka muncul pemikiran-pemikiran untuk menciptakan sistem struktur gabungan atau struktur campuran yang layak dipergunakan untuk bangunan tinggi. Tingkat kebutuhan terhadap gedung dan ruanga untuk kebutuhan perkantorean atau bidang usaha khususnya di kota-kota besar di negara-negara maju, mendorong munculnya gedung-gedung yang tinggi di atas 50 tingkat tersebut di dorong oleh adanya beberapa faktor yaitu : a. Faktor Ekonomi pemanfaatan lahan yang tersedia secara maxsimal, dengan antipasi perkembangan kedepan dan mengoptimalkan beaya. b. Faktor Psikologis Adanya rasa kebanggaan, prestasi, status simbol dan aspirasi manusia. Untuk mengantisipasi adanya kebutuhan tersebut, maka para ahli struktur mencoba untuk mengembangkan struktur gabungan atau struktur campuran, yang mengkombinasikan bahan-bahan struktur konvensional tersebut sedemikian sehingga keunggulan masing-masing komponen tersebut dapat di manfaatkan semaksimal mungkin. Sehingga akan didapatkan hasil yang bermutu dan mempunyai keunggulan yang meliputi : kekuatan, kekauan, daktilitas, metode konstruksi serta adanya penghematan tenaga dan biaya. Pemakaian konstruksi gabungan atau konstruksi campuran biasanya digunakan untuk mendapatkan suatu keuntungan dari segi pembiayaan (ekonomis) dan segi efisien
dalam pelaksanaan konstruksi serta mencapai diktilasi yang lebih besar. Struktur tabung baja yang diisi dengan beton ( concrete filled steel tabular structures, CFST ) mertupakan konstruksi campuran yang paling terkenal dan mempunyai beberapa keunggulam, antara lain : 1. kolom dengan sistem tersebut mempunyai kapasitas dukung yang sangat besar. 2. Beton yang mudah di cor kedalam tabung baja tanpa alat bantu tambahan (acuan). a. 3. Bahan pengisi tabung baja, mampu mencegah terjadinya tekuk lokal dari tabung baja. 4. Bahan pengisi rongga tabung meningkatkan kekuatan kolom, sehingga dapat mengurangi vibrasi terhadap beban gempa dan angin. 5. Bahan pengisi rongga tabung memperkecil dimensi tabung baja untuk daya dukung rencana yang sama, bila dibandingkan dengan tabung baja tanpa diisi dengan beton. I. PEMAKAIAN TEKNOLOGI BAHAN 1.1. Teknologi Bahan Beton Perlu diketahui bahwa kekuatan dari pada beton dan kondisi (performnce) sangat tergantung bagaimana cara kita memperlakukannya, serta bagaiman cara memeliharanya (handling and curing). Sehubungan dengan kualitas dan konsistensi produk beton, maka setiap aktifitas mulai dari seleksi material sampai dengan cara penyampaian beton kepada pemakai, sangat terikat pada kedisiplinan dalam memenuhi standar dan spesifikasi yang telah ditentukan. Selain itu keberhasilan untuk mencapai produk yang bagus juga sangat ditentukan oleh cara
memakai tersebut.
atau
memperlakukan
beton
Standar atau peratutan yang dipakai meliputi Standar Nasional seperti SK-SNI atau Standar Internasional seperti ASTM, British Standard dan Australian Standard. Dalam pemakaiannya ada beberapa jenis bahan beton yang sering dipakai dalam pelaksanaan di lapangan, antara lain yaitu : 1. Beton Normal Bahan campuran antara semen portland atau sembarang semen hidrauluk yang lain, dengan atau tanpa bahan campuran tambahan. Sedangkan agregat yang dipergunakan adalah agregat normal bukan agregat ringan. 2. Beton Ringan Struktural Beton yang mengundang adanya agregat ringan yang mempunyai persyaratan agregat dan mempunyai unit massa seperti disaratkan oleh : “Test Method for Unit Weight of Structural Light Weight Concrete” (ASTM C 56) tidak lebih dari 1900 kg / m3 . sedangkan beton ringan tanpa pasir disebut sebagai beton ringan total dan beton ringan dimana seluruh agregat halusnya terdiri dari pasir dengan berat normal dinamakan beton ringan pasir. c. Beton Bertulang Beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum yang disyaratkan, dengan atau tanpa pratekan, dan direncanakan sesuai dengan asumsi bahwa kedua material bekerja secara bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja. d. Beton Pracetak Adalah suatu elemen beton yang tanpa atau dengan besi tulangan yang dicetak di tempat yang berbeda dan posisi akhir elemen dalam struktur.
e. Beton Pratekan Adalah suatu beton bertulang telah diberikan suatu tegangan tarik potensial dalam beton akibat pemberian beban yang bekerja. Dengan berpedoman pada standar / peraturan, maka dalam seleksi material sebagai bahan bangunan ditentukan sesuai dengan jenis dan tingkat ketersediaan material yang ada, dimana beton akan diproduksi serta memperhatikan ketentuan / kebutuhan yang telah direncanakan.
Kelas dan Kekerasan Mutu beton dengan Bejana, Rudeloff, bagian hancur menembus ayakan 2 mm, maximum (%).
Fraksi butir 19-30 mm Beton kelas 22-30 dan mutu Bo serta mutu B1 Beton kelas 14-22 II dan atau beton mutu K125, K175 dan K225 Beton kelas Kurang III dan atau dari 14 mutu beton diatas K225 atau beton pratekan
Fraksi butir 9.5-19 mm 24-32
16-24
Tabel – 1 Kekerasan dengan bejana geser Los Angelos, bagian hancur menembus ayakan 1.7 mm, maximum (%).
40-50
27-40
Kurang Kurang dari 16 dari 27
2.2.Teknologi Bahan Logam / Baja Tulangan
Setelah adanya bahan besi yang kemudian diolah menjadi bahan baja, maka sangatlah jelas banyak bangunan-bangunan yang pada akhirnya menggunakan bahan tersebut sebagai bahan struktur bangunan. Bahan baja sebagai bahan untuk struktur bangunan mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan bahan yang lainnya, misalnya : Struktur dari kayu (terlalu lemah) Struktur dari batu (volumenya besar) Struktur dari batu dan beton (kurang mempunyai daya tahan terhadap kekuatan tarik dan terlalu getas terhadap lenturan) Dengan demikian bahan baja mempunyai beberapa sifat dan keuntungan bila dipakai sebagai bahan bangunan disamping kekuatannya yang besar untuk menahan tarik dan tekan tanpa banyak membutuhkan volume, juga mempunyai sifat-sifat lain yang lebih menguntungkan bila dibandingkan dengan bahan dari jenis yang lain. a. Mempunyai kekuatan tinggi Baja mempunyai tegangan tekan lelah (
) atau tegangan tarik batas ( u ). Walaupun dari
jenis kekuatan yang paling rendahpun baja tetap mempunyai perbandingan kekuatan per-volume yang lebih tinggi. Dengan demikian dimungkinkan adanya perencanaan konstruksi baja yang menerima beban mati lebih kecil untuk bentang yang lebih panjang.
b. Mempunyai Keseragaman Sifat-sifat yang dimiliki dari baja, baik sebagai bangunan maupun dalam bentuk struktur dapat terkendali dengan baik, sehingga dapat diharapkan adanya elemen-elemen dari konstruksi bisa bertingkah laku sesuai dengan yang diduga dalam suatu perencanaan. Dengan demikian dapat dihindari adanya proses pemborosan yang sering terjadi dalam perencanaan akibat adanya berbagai ketidak pastian. c. Mudah Pelaksanaan Bagian-bagian dari konstruksi baja sebelumnya dapat disiapkan di bengkel atau di tempat lain sehingga tidak mengganggu proses pekerjaan yang sedang berlangsung. Sedangkan satusatunya pekerjaan yang dilakukan di lapangan adalah kegiatan perakitan dan pemasangan bagian-bagian konstruksi yang telah disiapkan sebelumnya. Keuntungan-keuntungan lain yang didapat dari pemakaian struktur baja antara lain adalah : a. Proses pemasangan dilapangan berlangsung dengan cepat. b. Komponen-komponen strukturnya dapat digunakan lagi untuk keperluan yang lainnya. c. Cara penyambungannya sangat mudah dengan menggunakan las atau di baut.
d. Komponen-komponen yang sudah tidak digunakan lagi masih mempunyai nilai sebagai besi tua. e. Struktur yang dihasilkan bersifat permanen. f. Cara pemeliharaan yang tidak terlalu rumit. Sedangkan kelemahan yang didapatkan darin pemakaian struktur baja untuk bahan bangunan adalah : a. Komponen-komponen yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya tahan terhadap bahaya api sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran. b. Diperlukan adanya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah dari bahaya korosi atau karat. c. Akibat dari kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak dapat mencegah terjadinya pergeseran horisontal. 2.3. Bentuk dan Tampang Baja Baja struktur produksi dengan berbagai macam bentuk dan ukurannya yanga mana komponen-komponen tersebut mudah untuk didapat. Ada beberapa metode pembuatan campuran bahan beton yang pada akhirnya akan didapatkan proporsi campuran yang tidak jauh berebeda. Dimana kebiasaan pemakaian suatu metode mix design yang didukung oleh adanya data empiris yang sesuai dengan kondisi setempat
a. b. c. d. e. f. g.
Spesifikasi beton biasanya mengandung beberapa hal antara lain adalah : Tegangan Tekan (compressive strenght) Maksimum ukuran aggregat yang disyaratkan . Slump (workability) Kandungan semen (semen content) Material penyususnan beton (semen, agregat kasar/halus, air) Bahan tambahan (chemical admxturees). Bahan Pozzolan (fly ash, silica fume)
Bahan tambahan kimia adalah semua bahan yang ditambahkan pada saat pelaksanaan pembuatan beton, dengan tujuan memperbaiki sifat-sifat tertentu campuran beton. Dengan demikian dapat diuraikan bahwa pekerjaan beton untuk berbagai jenis konsruksi sebaiknya mempunyai sifat sebagai berikut : a. Bahan beton mudah untuk dicampur . b. Spesi beton mudah dilaksanakan pengecorannya. c. Mempunyai kekuatan tekan hancur yang tinggi atau sesuai dengan rancangan campuran betonnya. d. Mudah diselesaikan. e. Mempunyai kerapatan yang baik terhadap air.
f. Mempunyai ketahanan yang baik terhadap bahaya kerusakan. g. Mempunyai daya keawetan yang cukup lama. III. PERENCANAAN STRUKTUR GABUNGAN Dalam perencanaan struktur gabungan yang ditujukan terhadap kontraktor pelaksana, kantor perencanaan teknik, pabrik-pabrik baja pengamatan dipusatkan / dititik beratkan pada masalahmasalah antara lain : a. Jumlah / banyaknya gedung yang sudah dibangun b. Struktur gabungan tersebut sudah dipergunakan. c. Luas lantai dari gedung yang sudah dibangun. d. Jumlah tingkat (tinggi bangunan) yang dikerjakan e. Besarnya bentangan yang ada. f. Ketentuan / pedoman yang digunakan dalam perencanaan. Pada dasarnya bahwa pemakaian / penggunaan struktur gabungan didorong oleh adanya motivasi untuk memperoleh keunggulan-keunggulan/kelebihan, seperti peningkatan dari segi kekauan, kekuatan, daktilitas, ketahanan terhadap bahaya api, penghematan bahan, penampang yang seragam, sistem struktur kerangka dengan bentang yang besar / lebar dan bertingkat banyak serta penghematan waktu dan biaya pelaksanaan. Dengan demikian pengamatan struktur ditujukan untuk memperoleh data dan informasi lengkap tentang : cara menentukan kekakuan, kekuatan, daktilitas struktur dan nilai karakteristik koefisien Ds dan penyerapan energi pada saat menerima beban dinamik gempa, problem pelaksanaan dilapangan seperti pemadatan beton yang tidak sempurna (berongga disekitar join kolom-balok) pada struktur CFST (concrete filled steel tube). Dengan adanya perkembangan perencanaan dan teknik konstruksi, para ahli merasa puas terhadap kemampuan kolom concrerte filled steel tube (CFST), join kolom beton dan balok baja, dinding struktur dengan bracing dari baja dengan terbungkus beton (concrete encase steel brace) struktur rangka gabungan steel reinforced concrete (SRC) atau tabung RC (rangka baja dan komponen semi precase). Konsep dasar ketentuan dalam standar SRC adalah “konsep kuat gabungan” yaitu : kekuatan komponen struktur SRC adalah gabungan dari kuat individual komponen baja dan balut beton bertulang. Semula konsep ini berlaku pada komponen lentur, baik pada kolom maupun, namun selanjutnya dikembangkan untuk perhitungan perencanaan dengan metode : desain kuat-ijin dan ultimate struktur SRC dan CFST, join kolom-balok, alas kolom dan dinding struktural. IV. PENERAPAN STRUKTUR
GABUNGAN
Pada prinsipnya bahwa dalam pemakaian bahan untuk bangunan perlu memperhatikan adanya beberapa hal yang dapat menunjang, untuk mewujudkan bangunan tersebut. Hal-hal yang perlu untuk diperhatikan antara lain adalah dari segi biaya (ekonomis), keamanan (struktur), kenyamanan, dan keindahan. Dengan demikian untuk mewujudkan hal tersebutperlu dipikirkan adanya sistem yang tepat. Sistem gabungan adalah salah satu solusi untuk ikut andil dalam mewujudkan hal tersebut. Konstruksi komposit merupakan sistem yang paling populer dan sering dipakai untuk bangunan gedung tinggi di negara-negara maju, yaitu konstruksi baja yang dibalut dengan beton bertulang atau yang sering disebut steel reinforced concrete (SRC). Konstruksi hybrid (konstruksi gabungan) merupakan konstruksi gabungan dari beberapa sistem, bahan dan struktur yang berbeda membentuk suatu struktur baru, yang memiliki dan memanfaatkan kelebihan / keunggulan masing-masing sistem struktur serta bahan pembentuknya. Sehingga membentuk dan menghasilkan struktur yang memiliki keunggulankeunggulan dari masing-masing sistem yang membentuknya. Pemakaian struktur gabungan pada umumnya dimaksudkan untuk memperoleh keuntungan-keuntungan dari segi biaya (ekonomis) dan efisiensi dalam pelaksanaan konstruksi, serta mencapai daktilitas yang lebih besar. Struktur tabung baja yang didalamnya diisi dengan beton concrete filled steel tabular structures (CFST), merupakan konstruksi gabungan yang paling populer dan sering dipakai serta memiliki beberapa kelebihan / keunggulan, antara lain adalah : a. Beton pengisi rongga tabung dapat meningkatkan adanya kekakuan kolom, sehingga dapat mengurangi adanya vibrasi terhadap beban gempa atau angin. b. Beton pengisi rongga tabung dapat memperkecil dimensi tabung atau baja untuk daya dukung rencana yang sama, bila dibandingkan dengan tabung baja yang tanpa diisi dengan beton. c. Kolom CFST memiliki kapasitas dukung yang sangat besar. d. Beton segar sangat mudah dicorkan kedalam tabung baja tanpa adanya alat bantu tambahan (acuan). e. Beton untuk pengisi tabung baja, mampu mencegah terjadinya tekuk lokal dari tabung baja. Disamping keunggulan / kelebihan tersebut, kontruksi gabungan memiliki kelemahan dalam pelaksanaan konstruksi, antara lain : biaya konstruksi sedikit lebih tinggi dan pengecoran beton sedikit agak sulit khususnya disekitar join kolom balok, yang menggunakan penyekat atau pengaku dalam (inner diaphragma). Keunggulan struktur gabungan lebih memberikan keuntungan dibandingkan kelemahannya, bila digunakan untuk struktur bangunan gedung bertingkat banyak (di atas 25 lantai) pada daerah yang sering terjadi bahay gempa sedang sampai gempa kuat.
a.
b. c. d. e. f.
Struktur gabungan sering digunakan bila kondisi yang timbul adalah sebagai berikut : Biaman kapasitas tahanan terhadap gempa (sedang-kuat) tidak dapat diwujudkan oleh struktur beton bertulang yang diakibatkan sangat besranya stress (gaya-gaya yang bejerja pada bagian struktur) pada tingkat bawah bangunan tinggi, maka struktur gabungan memberikan solusi yang sangat memuaskan. Story drift sangat besar akibat adanya kekakuan struktur baja yang relatif rendah. Bila struktur beton bertulang tidak mampu lagi mewujudkan daya dukung besar, sementara alternatif penggunaan struktur baja akan menimbulkan masalah vibrasi. Bila beban akibat kolom sangat besar, misalnya kolom yang menumpu pada bentangan besar dari lantai / balok. Bilamana keruntuhan regas (brittle) pada kolom mungkin terjadi, misalnya kolom menahan konsentrasi gaya geser sangat besar pada kolom pendek. Bila dikehendaki dimensi kolom lebih ramping, namun harus tetap mampu mendukung beban yang besar.
V. MACAM DAN JENIS STRUKTUR Kemajuan teknologi bahan serta perkembangan analisa struktur yang begitu pesat, diharapkan akan mampu untuk ikut memecahkan masalah yang berkaitan dengan kehidupan dan tempat tinggal manusia, terutama menyangkut masalah bangunan di kota- kota besar. Kesulitan lahan pada daerah perkotaan serta kota-kota besar, orang sudah mulai membuat bangunan kearah vertikal atau bangunan bertingkat banyak, maka untuk itu perlu diciptakan suatu teknologi bahan serta sistem analisa struktur yang memadai. Salah satunya adalah dengan menggunakan struktur gabungan. Ada tiga jenis struktur gabungan yang sering dipakai pada saat ini yaitu : a. Struktur Concrete Filled Steel Tube (CFST) b. Struktur rangka yang diperkuat dan diperkaku dengan Shear wall komposit (Shear wall yang badannya diperkuat lagi dengan diagonal bracing dari baja atau pelat). c. Struktur rangka dengan kolom dari beton bertulang dan balok dari baja. 5.1. Struktur Tabung Baja Berisi Beton Struktur tabung baja berisi beton (Concrete Filled Steel Tube / CFST) merupakan suatu struktur yang sering digunakan. Sedangakan penggunaannya tidak terbatas, dan pemakainnya sering dipergunakan pada gedung-gedung perkantoran dan hotel bertingkat tinggi. Shear wall pada CFST sangat jarang dipakai (kurang diperlukan karena CFST sudah cukup kaku).
Keunggulan struktur CFST dibandingkan dengan struktur beton bertulang biasa Steel Reinforced Concrete (SRC) adalah kemampuannya dari segi kekuatan, kekakuan dan daktilitas, sehingga sangat cocok untuk bangunan-bangunan tinggi, dan bentang yang lebar (mis. 20 m). Sedangkan keunggulan yang lain adalah hemat tenaga kerja (prefab) dan tanpa cetakan (tabung baja yang sekaligus berfungsi sebagai cetakan dan confining steel), pengekangan yang meningkatkan kuat tekan beton pada kolom. Tabung berbentuk persegi dan bundar sering digunakan dalam praktek di lapangan. Tabung baja persegi dan segi empat tersebut mempunyai ukuran 400 mm sampai 900 mm dengan rasio lebar sisi penampang terhadap tebal 10 s/d 54, yang biasanya digunakan untuk bangunan dengan bentuk denah beraturan. Tabung baja dengan bentuk bundar, ukuran diameter 450 mm s/d 1000 mm, rasio diameter terhadap tebal 17 s/d 65, yang sering dipergunakan untuk bangunan dengan bentuk denah tidak beraturan. Untuk memudahkan penyelesaian pada join balok kolom, dipakai baja tuang (cast steel tube), atau dengan sistem pengaku tertentu. Kolom komposit tipe tabung baja dan beton, dapat diklasifikasikan / dikelompokkan menjadi 4 yaitu : a. Kolom tabung baja terbungkus beton (concrete encased stell tabular colums, atau tipe encased) b. Kolom tabunng baja terbungkus dan terisi baton (concrete encased and filled steel tabular, atau tipe encasedand filled) c. Kolom tabung baja terisi beton (concrete filled steel tabular columns) d. Kolom beton bertulang terkekang baja (steel confined R/C columns, atau tipe confined) Mutu beton sebagai pengisi tabung baja, pada umumnya mempunyai kuat tekan fc’ = 20 Mpa s/d 27 Mpa sama dengan harga 200 kg/cm2 s/d 270 kg/cm2. Pembatasan ini mungkin disebabkan oleh ketentuan di dalam standar SRC bahwa kuat tekan beton tidak boleh melebihi 26.5 Mpa, walupun hal ini tidak dinyatakan secara tegas. Diperlukan adanya ijin khusus bila digunakan beton melebihi 35,3 Mpa (360 kg/cm2). Pada saat ini kuat tekan beton tertinggi oleh standar AIJ ditentukan sebesar 85.3 Mpa (870 kg/cm2) dimana beton harus dipadatkan dengan cara sentrifugal dan dicuring dengan autoclave (uap air + tekanan). Perilaku karakteristik struktur CFST ditentukan oleh kapasitas balok, karena biasanya frame diproporsikan sedemikian rupa agar frame mengalami kegagalan melalui mekanisme balok leleh.
Namun para ahli struktur menentukan nilai Ds berdasarkan karakteristik struktur rangka secara keseluruhan. Karakteristik restoring force terhadap beban untuk analisa dinamik, diperkirakan mendekati tipe tri linier, yang didasarkan pada tipe bi linier untuk kolom CFST dan balok baja. Faktor redaman diperhitungkan sebesar 2 %. Kriteria design ditentukan sebagai berikut : 1. Respons elastis dan sudut simpangan antar tingkat tidak lebih dari 1/200 terhadap beban beban gempa sedang. 2. Rasio deformasi plastik (faktor daktilitas = ) tidak lebih dari 2 dan sudut simpangan antar tingkat tidak lebih dari 1/100 pada beban gempa kuat. 5.2. Dinding Struktur Dinding struktur dengan Bracing Baja atau Pelat Terbungkus Beton (ESB, Encased Steel Braces of Plates) yaitu dinding struktur yang didalamnya diperkuat dengan elemen baja, (lihat gbr. 3.2) digunakan pada bangunan gedung untuk perumahan, hotel dan perkantoran. Elemen baja tipe unbond dan tipe bond digunakan untuk gedung perumahan atau apartemen, sedang pada gedung perkantoran selalu menggunakan tipe bond. Sedangkan tipe unbond sering digunakan pada bangunan tinggi untul hotel. Rasio beban lateral yang ditahan oleh dinding >50%. Kekakuan dinding pada bangunan gedung perumahan/hotel diperhitungkan terhadap bajanya saja (peran beton diabaikan), sedangkan pada bangunan umum (perkantoran) peran beton diperhitungkan bersama baja. Hal ini disebabkan tebal dinding struktur pada hotel / apartemen tipis (sebagai dinding partisi), sedangkan pada bangunan kantor cukup tebal, yang mampu meneruskan gaya pada struktur baja ( di bagian atas ) pada struktur beton bertulang (RC) pada bagian bawah dengan sempurna. V1. Kesimpulan Setelah dikembangkannya teknologi bahan dengan Struktur Gabungan / Struktur Hybrid, maka teknologi bahan tersebut banyak dimanfaatkan untuk struktur bangunan gedung bertingkat yang than terhadapa bahaya gempa. 1. Teknologi bahan dengan sistem konstruksi gabungan sudah mencapai tingkat yang memuaskan. Bagian penting dari struktur frame (komponen struktur) yang perlu untuk dicermati adalah : a. Join balok-kolom Concrete Filled- Steel Tubular b. Kolom Concrete Filled-Steel Tubular c. Detail join kolom beton bertulang (R/C) dan balok saja (S) d. Shear wall yang diperkuat dan diperkaku dengan bracing baja/pelat encased concrete
e. Penyelesaian detail beam-column joint yang mampu mentransfer gaya-gaya dari balok ke kolom dengan sempurna 2. Penguasaan secara lengkap kinerja join balok-kolom dan struktur rangka secara keseluruhan akan dapat menjamin perkembangan teknik struktur gabungan / struktur hybrid. 3. Struktur gabungan / hybrid bila dibandingkan dengan struktur konvensional : baja (s), beton bertulang (R/C), dan SRC mempunyai keunggulan sebagai berikut : a. Daya dukung yang tinggi terhadap beban aksial dan momen b. Kekakuan dan daktilitas c. Dimensi komponen struktur lebih kecil, hal yang positip terhadap perencanaan pondasi d. Kecepatan waktu pelaksanaan konstruksi e. Redaman terhadap bahaya dinamik, cocok untuk daerah gempa atau angin kencang (Cyclone, topan, tornado dll). VII. DAFTAR PUSTAKA 1. Charles W Roeder, 1984, Composite and Mix Construction Japan. 2. Aswito Amaningprojo, 1994, Problem of Fire Prevention in Big Cities of Developing Country Tokyo Japan. 3. Wiratman Wangsadinata, 1995, Struktur Mega Untuk Menjawab Kebutuhan Ruang Hidup Masa Depan Bandung. 4. Suwandojo Siddiq, 1995, Struktur Hybrid Untuk Bangunan Gedung Tinggi Tahan Gempa dan Angin Dep. Pekerjaan Umum Bandung. 5. Puslitbang Pemukiman, 1982, Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia Dep. Pekerjaan Umum Bandung. 6. Singh, G, 1979 Materials of Construction Standart Book Service, Delhi. Biodata Penulis Kusdiman Joko Priyanto, ST : Lahir Surakarta 3 Agustus 1967. Lulus SI Jurusan Teknik Sipil Fak. Teknik UTP Surakarta tahun 1993. Dosen pada Fak. Teknik Jurusan Teknik Sipil UTP Surakarta. Jabatan Struktural Ketua Jurusan T. Sipil. UTP Surakarta.
