PERTEMUAN IX
DINDING DAN RANGKA
Oleh : A.A.M
DINDING
Menurut fungsinya dinding dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:
1. Dinding Struktural : Yaitu dinding yang berfungsi untuk ikut menahan beban struktur, selain juga berfungsi sebagai pembatas ruang.
a. Jika beban dominan adalah beban vertikal (gravitasi), disebut bearing wall (dinding pendukung). b. Jia beban dominan adalah beban horisontal (misal akibat beban gempa), disebut shear wall (dinding geser). Shear wall yang terdiri dari beberapa dinding dan membentuk susunan tertutup (misal persegi) disebut core. 2. Dinding Non-Struktural
Yaitu dinding yang berfungsi sebagai pembatas/penyekat ruang. Tidak ikut mendukung beban struktur, kecuali beartnya sendiri.
Bahan :
Dinding pada bangunan gedung dapat dibuat dari berbagai macam bahan :
Anyaman bambu
Papan kayu
Kayu lapis, kaca, gips
Pasangan bata buatan
Non Struktural (dinding pengisi/penyekat)
(bata merah, batako)
Pasangan batu kali/alam
Beton tak bertulang
Beton bertulang
(cor ditempat atau pracetak)
Beton ringan
Struktural
Beton ringan
Dinding dengan beton pracetak
Dinding bambu
Dinding pasangan batu kali
Dinding pasangan batu kali/alam
Dinding pasangan batu buatan
DINDING – PASANGAN BATU ALAM & BUATAN
Bahan dinding pasangan batu (stone masonry) : Batu alam : batu kali, batu cadas/endapan, batu paras, kapur kerang, batu kapur, marmer, dan granit.
Batu buatan : bata merah, bata klinker, bata berongga, batako, con-block, beton berongga, beton ringan, berpori. Batu alam dan buatan tersebut saling direkatkan dengan bahan perekat disebut mortar atau spesi, yang berupa campuran : 1 pc : 0,5 kapur : 4 pasir (Penggunaan kapur tidak direkomendasikan untuk bangunan tahan gempa) 1 pc : 4 pasir
1 pc : 2 pasir (pasangan kedap air)
Efek ikatan antar bata (baca keterangan gambar)
Keterangan gambar : Pasangan bata harus dipasang sedemikian sehingga tumpukan bata saling bersilang, siar –siar tegak tidak membentuk satu garis lurus. a.
Beban tidak dapat menyebar kesamping, sehingga beban hanya ditahan oleh tumpukan bata dibawahnya tanpa bantuan bata disamping (struktur hanya berfungsi seperti kolom-kolom tunggal yang saling berdampingan), sehingga dapat terjadi retak pada siar vertikal.
b.
Beban dapat menyebar kesamping melalui lekatan antar mortar dengan bata, sehingga beban terdistribusi merata dan dapat didukung oleh bidang yang lebih besar. Pasangan bata bersama-sama sebagai bidang struktur yang mendukung beban.
c.
Beban terdistribusi diagonal kebata dibawahnya reaksinya.
d.
Beban diagonal dan gaya reaksi diuraikan menjadi komponen gaya vertikal dan gaya horisontal.
e.
Resultan dari beban dan reaksi.
dengan gaya
Perilaku dinding pada beban desak
Perilaku dinding pada beban desak
Perilaku dinding pada beban desak
Perilaku dinding pada beban desak
Dinding pasangan bata buatan
Dinding pasangan bata buatan
Dinding pasangan bata buatan
Dinding pasangan bata buatan
Dinding pasangan bata buatan
Dinding bukaan dengan pelengkung
Dinding bukaan dengan pelengkung
Dinding bukaan dengan pelengkung
Dinding bukaan dengan pelengkung
RANGKA
Rangka bangunan adalah bagian bangunan yang merupakan struktur utama pendukung berat bangunan dan beban luar yang bekerja kepadanya.
Struktur utama pendukung untuk bangunan sederhana (tidak bertingkat) atau bertingkat rendah, umumnya berupa struktur Dinding pendukung (Bearing wall) atau struktur rangka portal (Frame).
Struktur pendukung umumnya berupa :
bangunan
bertingkat
tinggi,
pada
Struktur rangka
Struktur rangka dan dinding geser (Shear wall) dan atau core
Pada sistem struktur rangka ini, dinding penyekat ruang tidak diperhitungkan sebagai elemen yang ikut mendukung beban tetapi hanya berfungsi sebagai pembatas ruangan saja.
Oleh karena itu dinding harus dibuat sekecil/setipis mungkin dan dari bahan yang ringan.
Rangka bangunan dari kayu
Rangka bangunan dari baja
Rangka bangunan harus memenuhi syarat – syarat, yaitu :
Kekuatan (strenght)
Kekakuan (Stiffness)
Kestabilan (stability)
Ekonomis (optimum design)
Keindahan (esthetic)
Bahan struktur :
Struktur rangka portal (Frame) dapat dibuat dari bahan :
Kayu
Baja
Beton bertulang atau beton prategang
Komposit (kombinasi, misalnya baja dan beton)
Kolom – kolom harus dibuat menerus dari lantai bawah sampai lantai atas, artinya kolom suatu lantai tidak boleh digeser sehingga segaris dengan kolom dibawahnya dan diatasnya, karena hal ini dapat menghilangkan kekakuan dari struktur rangka portalnya. Ukuran kolom makin keatas boleh makin kecil, sesuai dengan beban bangunan yang didukungnya makin keatas juga makin kecil.
Balok portal merangkai kolom – kolom menjadi satu kesatuan. Balok menerima seluruh beban plat lantai dan meneruskan ke kolom – kolom. Hubungan antara balok dan kolom umumnya berupa hubungan jepit, yaitu sistem dukungan yang dapat menahan momen, gaya vertikal dan gaya horisontal.
Dengan sistem hubungan jepit ini, momen yang terjadi pada tumpuan balok dapat lebih besar daripada daerah tengah bentang. Untuk menahannya, bagian pangkal balok boleh ditambah tebalnya.
Struktur rangka terdiri dari elemen – elemen balok dan kolom yang dirangkai menjadi suatu sistem 3 dimensi yang stabil.
Dalam pendistribusian beban, kinerja antara balok dan kolom dikenal sebagai suatu sistem struktrur, yaitu Struktur Rangka Pemikul Momen (SRPM) Rangkaian balok – kolom tersebut lazim disebut sebagai portal, dan pada umumnya dapat dibedakan menjadi sistem 2 dimensi :
Portal arah memanjang bangunan
Portal arah melintang bangunan
Denah :
Portal melintang Portal memanjang
Struktur gedung baru UTY kampus I
Beban bangunan : (lihat materi kuliah pertemuan ke V) Rangka bangunan harus direncanakan dan diperhitungkan kekuatannya terhadap beban – beban sebagai berikut :
Beban mati
:
M atau D
Beban hidup
:
H atau L
Baban angin
:
A atau W
Beban gempa :
G atau E
Beban khusus :
K atau F, T, H
Masing – masing beban umumnya tidak bekerja sendiri atau terpisah dengan jenis beban lain, melainkan terjadi dalam kombinasi dari berbagai beban tersebut. Dimana beban mati dan beban hidup selalu ada dalam kombinasi tersebut.
Kombinasi beban : Dalam analisis struktur harus ditinjau berbagai kombinasi beban yang mungkin terjadi dari saat pembangunan sampai bangunan itu melakukan fungsinya. Terdapat dua keadaan yang harus ditinjau : 1.
2.
Kombinasi beban pada saat layan, yaitu kombinasi dari beban – beban saat struktur melakukan fungsinya (kondisi normal). Misal : D + L Kombinasi beban pada saat beban lebih (over load), yaitu kombinasi beban – beban yang dikalikan suatu faktor beban (>1) pada saat perancangan struktur. Misal : 1,2 D + 1,6 L
1,2 D + 1,0 L + 1,0 E dst.
Kombinasi beban :
Distribusi beban pada rangka bangunan : 1. Bangunan tingkat 2 lantai dengan atap rangka kayu atau baja
Distribusi beban pada rangka bangunan : 2. Bangunan bertingkat 2 lantai dengan atap datar dari plat beton bertulang
Transfer beban pada bangunan gedung :
Transfer beban pada bangunan gedung :
Semua rangka bangunan harus direncanakan mampu menahan beban gempa rencana yang mungkin terjadi. Mengingat besar beban gempa ini sulit ditentukan dengan pasti, maka dalam perencanaan digunakan prinsip – prinsip sebagai berikut :
Untuk menahan beban gempa yang terutama berupa gaya horisontal, rangka bangunan gedung dapat berupa :
Rangka terbuka dengan hubungan kaku
Sistem rangka dengan pengaku silang (braced frame)
Sistem rangka dengan pengaku dinding geser (shear wall or core)
Jika bangunan bertingkat tidak direncanakan dengan baik dalam menahan beban gempa, maka bangunan dapat terguling.
Jika bangunan bertingkat tidak direncanakan dengan baik dalam menahan beban gempa, maka bangunan dapat terguling.
Atau runtuh seluruhnya akibat SBWC.
SELESAI
