Pengertian Kolom, Balok, dan Dinding untuk Bangunan Berlantai 2 Atau Lebih A. KOLOM
I. Pendahuluan Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktur yang memikul beban dari balok. Kolom merupakan suatu elemen struktur tekan yang memegang peranan penting dari suatu bangunan, sehingga keruntuhan pada suatu kolom merupakan lokasi kritis yang dapat menyebabkan runtuhnya (collapse) lantai yang bersangkutan dan juga runtuh total (total collapse) seluruh struktur (Sudarmoko, 1996). SK SNI T-15-1991-03 mendefinisikan kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya menyangga beban aksial tekan vertikal dengan bagian tinggi yang tidak ditopang paling tidak tiga kali dimensi lateral terkecil. Fungsi kolom adalah sebagai penerus beban seluruh bangunan ke pondasi. Bila diumpamakan, kolom itu seperti rangka tubuh manusia yang memastikan sebuah bangunan berdiri. Kolom termasuk struktur utama untuk meneruskan berat bangunan dan beban lain seperti beban hidup (manusia dan barang-barang), serta beban hembusan angin. Kolom berfungsi sangat penting, agar bangunan tidak mudah roboh. Beban sebuah bangunan dimulai dari atap. Beban atap akan meneruskan beban yang diterimanya ke kolom. Seluruh beban yang diterima kolom didistribusikan ke permukaan tanah di bawahnya. Kesimpulannya, sebuah bangunan akan aman dari kerusakan bila besar dan jenis pondasinya sesuai dengan perhitungan. Namun, kondisi tanah pun harus benar-benar sudah mampu menerima beban dari pondasi. Kolom menerima beban dan meneruskannya ke pondasi, karena itu pondasinya juga harus kuat, terutama untuk konstruksi rumah bertingkat, harus diperiksa kedalaman tanah kerasnya agar bila tanah ambles atau terjadi gempa tidak mudah roboh. Struktur dalam kolom dibuat dari besi dan beton. Keduanya merupakan gabungan antara material yang tahan tarikan dan tekanan. Besi adalah material yang tahan tarikan, sedangkan beton adalah material yang tahan tekanan. sloof dan balok bisa menahan gaya tekan dan gaya tarik pada bangunan.
II. Jenis-jenis Kolom Menurut Wang (1986) dan Ferguson (1986) jenis-jenis kolom ada tiga: 1. Kolom ikat (tie column) 2. Kolom spiral (spiral column) 3. Kolom komposit (composite column) Dalam buku struktur beton bertulang (Istimawan dipohusodo, 1994) ada tiga jenis kolom beton bertulang yaitu : 1. Kolom menggunakan pengikat sengkang lateral. Kolom ini merupakan kolom brton yang ditulangi dengan batang tulangan pokok memanjang, yang pada jarak spasi tertentu diikat dengan pengikat sengkang ke arah lateral. Tulangan ini berfungsi untuk memegang tulangan pokok memanjang agar tetap kokoh pada tempatnya. 2. Kolom menggunakan pengikat spiral. Bentuknya sama dengan yang pertama hanya saja sebagai pengikat tulangan pokok memanjang adalah tulangan spiral yang dililitkan keliling membentuk heliks menerus di sepanjang kolom. Fungsi dari tulangan spiral adalah memberi kemampuan kolom untuk menyerap deformasi cukup besar sebelum runtuh, sehingga mampu mencegah terjadinya kehancuran seluruh struktur sebelum proses redistribusi momen dan tegangan terwujud. 3. Struktur kolom komposit merupakan komponen struktur tekan yang diperkuat pada arah memanjang dengan gelagar baja profil atau pipa, dengan atau tanpa diberi batang tulangan pokok memanjang. Untuk kolom pada bangunan sederhan bentuk kolom ada dua jenis yaitu kolom utama dan kolom praktis.
• Kolom Utama Yang dimaksud dengan kolom utama adalah kolom yang fungsi utamanya menyanggah beban utama yang berada diatasnya. Untuk rumah tinggal disarankan jarak kolom utama adalah 3.5 m, agar dimensi balok untuk menompang lantai tidak tidak begitu besar, dan apabila jarak antara
kolom dibuat lebih dari 3.5 meter, maka struktur bangunan harus dihitung. Sedangkan dimensi kolom utama untuk bangunan rumah tinggal lantai 2 biasanya dipakai ukuran 20/20, dengan tulangan pokok 8d12mm, dan begel d 8-10cm ( 8 d 12 maksudnya jumlah besi beton diameter 12mm 8 buah, 8 – 10 cm maksudnya begel diameter 8 dengan jarak 10 cm).
• Kolom Praktis Adalah kolom yang berpungsi membantu kolom utama dan juga sebagai pengikat dinding agar dinding stabil, jarak kolom maksimum 3,5 meter, atau pada pertemuan pasangan bata, (sudut-sudut). Dimensi kolom praktis 15/15 dengan tulangan beton 4 d 10 begel d 8-20. Letak kolom dalam konstruksi. Kolom portal harus dibuat terus menerus dari lantai bawah sampai lantai atas, artinya letak kolom-kolom portal tidak boleh digeser pada tiap lantai, karena hal ini akan menghilangkan sifat kekakuan dari struktur rangka portalnya. Jadi harus dihindarkan denah kolom portal yang tidak sama untuk tiap-tiap lapis lantai. Ukuran kolom makin ke atas boleh makin kecil, sesuai dengan beban bangunan yang didukungnya makin ke atas juga makin kecil. Perubahan dimensi kolom harus dilakukan pada lapis lantai, agar pada suatu lajur kolom mempunyai kekakuan yang sama. Prinsip penerusan gaya pada kolom pondasi adalah balok portal merangkai kolom-kolom menjadi satu kesatuan. Balok menerima seluruh beban dari plat lantai dan meneruskan ke kolom-kolom pendukung. Hubungan balok dan kolom adalah jepit-jepit, yaitu suatu sistem dukungan yang dapat menahan momen, gaya vertikal dan gaya horisontal. Untuk menambah kekakuan balok, di bagian pangkal pada pertemuan dengan kolom, boleh ditambah tebalnya. III. Dasar- dasar Perhitungan Menurut SNI-03-2847-2002 ada empat ketentuen terkait perhitungan kolom: 1. Kolom harus direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang berasal dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Kombinasi pembebanan yang menghasilkan rasio maksimum dari momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan. 2. Pada konstruksi rangka atau struktur menerus pengaruh dari adanya beban tak seimbang pada lantai atau atap terhadap kolom luar atau dalam harus diperhitungkan. Demilkian pula pengaruh dari beban eksentris karena sebab lainnya juga harus diperhitungkan. 3. Dalam menghitung momen akibat beban gravitasi yang bekerja pada kolom, ujung-ujung terjauh kolom dapat dianggap jepit, selama ujungujung tersebut menyatu (monolit) dengan komponen struktur lainnya.
4. Momen-momen yang bekerja pada setiap level lantai atau atap harus didistribusikan pada kolom di atas dan di bawah lantai tersebut berdasarkan kekakuan relative kolom dengan juga memperhatikan kondisi kekekangan pada ujung kolom.
IV. Pekerjaan Kolom Prosesnya adalah sebagai berikut : 1. Pekerjaan lantai kerja dan beton decking. Lantai kerja dibuat setelah dihamparkan pasir dengan ketebalan yang cukup sesuai gambar dan spesifikasi. Digunakan beton decking untuk menjaga posisi tulangan dan memberikan selimut beton yang cukup. 2. Pekerjaan pembesian. Fabrikasi pembesian dilakukan di tempat fabrikasi, setelah lantai kerja siap maka besi tulangan yang telah terfabrikasi siap dipasang dan dirangkai di lokasi. Pembesian pile cap dilakukan terlebih dahulu, setelah itu diikuti dengan pembesian sloof. Panjang penjangkaran dipasang 30 x diameter tulangan utama. 3. Pekerjaan bekisting. Bekisting dibuat dari multiplex 9 mm yang diperkuat dengan kayu usuk 4/6 dan diberi skur-skur penahan agar tidak mudah roboh. Jika perlu maka dipasang tie rod untuk menjaga kestabilan posisi bekisting saat pengecoran. 4. Pekerjaan kontrol kualitas. Sebelum dilakukan pengecoran, perlu dilakukan kontrol kualitas yang terdiri atas dua tahap yaitu :
Sebelum pengecoran.
Sebelum pengecoran dilakukan kontrol kualitas terhadap : • Posisi dan kondisi bekisting. • Posisi dan penempatan pembesian. • Jarak antar tulangan. • Panjang penjangkaran. • Ketebalan beton decking. • Ukuran baja tulangan yang digunakan. • Posisi penempatan water stop
Pada saat pengecoran.
Pada saat berlangsungnya pengecoran, campuran dari concrete mixer truck diambil sampelnya. Sampel diambil menurut ketentuan yang tercantum dalam spesifikasi. Pekerjaan kontrol kualitas ini akan dilakukan bersama-sama dengan konsultan pengawas untuk selanjutnya dibuat berita acara pengesahan kontrol kualitas. 5. Pekerjaan pengecoran. Pengecoran dilakukan secara langsung dan menyeluruh yaitu dengan menggunakan Concrete Pump Truck. Pengecoran yang berhubungan dengan sambungan selalu didahului dengan penggunaan bahan Bonding Agent.
6. Pekerjaan curing Curing dilakukan sehari ( 24 jam ) setelah pengecoran selesai dilakukan dengan dibasahi air dan dijaga/dikontrol untuk tetap dalam keadaan basah. Jadi, untuk kolom pada bangunan berlantai 2 atau lebih, di butuhkan kolom yang kuat dan kokoh sebagai dasar penopang beban yang besar dari atas, kolom yang baik untuk bangunan ini adalah dengan ukuran 30/40 atau 40/40 ke atas. Ukuran kolom ini disesuaikan dengan kebutuhan pada beban bangunan.
B. BALOK
Balok adalah bagian dari structural sebuah bangunan yang kaku dan dirancang untuk menanggung dan mentransfer beban menuju elemenelemen kolom penopang. Selain itu ring balok juga berfungsi sebag pengikat kolom-kolom agar apabila terjadi pergerakan kolom-kolom tersebut tetap bersatu padu mempertahankan bentuk dan posisinya semula. Ring balok dibuat dari bahan yang sama dengan kolomnya sehingga hubungan ring balok dengan kolomnya bersifat kaku tidak mudah berubah bentuk.Pola gaya yang tidak seragam dapat mengakibatkan balok melengkung atau defleksi yang harus ditahan oleh kekuatan internal material. Beberapa jenis balok antara lain : · Balok sederhana bertumpu pada kolom diujung-ujungnya, dengan satu ujung bebas berotasi dan tidak memiliki momen tahan. Seperti struktur statis lainnya, nilai dari semua reaksi,pergeseran dan momen untuk balok sederhana adalah tidak tergantung bentuk penampang dan materialnya.
· Kantilever adalah balok yang diproyeksikan atau struktur kaku lainnya didukung hanya pada satu ujung tetap · Balok teritisan adalah balok sederhana yang memanjang melewati salah satu kolom tumpuannya. · Balok dengan ujung-ujung tetap ( dikaitkan kuat ) menahan translasi dan rotasi · Bentangan tersuspensi adalah balok sederhana yang ditopang oleh teristisan dari dua bentang dengan konstruksi sambungan pin pada momen nol.
· Balok kontinu memanjang secara menerus melewati lebih dari dua kolom tumpuan untuk menghasilkan kekakuan yang lebih besar dan momen yang lebih kecil dari serangkaian balok tidak menerus dengan panjang dan beban yang sama.
Balok terbagi dari beberapa macam, yaitu : · Balok kayu Balok kayu menopang papan atau dek structural. Balok dapat ditopang oleh balok induk, tiang, atau dinding penopang beban. · Balok baja Balok baja menopang dek baja atau papan beton pracetak. Balok dapat ditopang oleh balok induk ( girder ), kolom, atau dinding penopang beban. · Balok beton Pelat beton yang dicor di tempat dikategorikan menurut bentangan dan bentuk cetakannya. BALOK KAYU Dalam pemilihan balok kayu, factor berikut harus dipertimbangkan : jenis kayu, kualitas structural, modulud elastisitas, nilai tegangan tekuk,nilai tegangan geser yang diizinkan dan defleksi minimal yang diizinkan untuk penggunaan tertentu. Sebagai tambahan , perhatikan kondisi pembebanan yang akurat dan jenis koneksi yang digunakan. Balok kayu laminasi lem
Kayu laminasi lem dibuat dengan melaminasi kayu kualitas tegang ( stress grade ) dengan bahan adhesive di bawah kondisi yang terkontrol, biasanya parallel terhadap urat kayu semua lembaran. Kelebihan kayu laminasi lem dibandingkan kayu utuh secara umum yaitu batas tegangan yang lebih besar, penampilan yang lebih menarik dan ketersediaan bentuk penampang yang beragam. Kayu laminasi lem dapat disatukan ujung-ujungnya dengan sambungan scarf dan finger sesuai panjang yang diinginkan, atau dilem ujung-ujungnya untuk lebar atau kedalaman yang lebih besar.
Balok kayu berserat parallel Kayu berserat parallel atau disebut Parallel Strand Lumber ( PSL ) adalah kayu structural yang dibuat dengan mengikat serat-serat panjang kayu bersama dibawah panas dan tekanan dengan menggunakan adhesive kedap air. PSL adalah produk hak milik di bawah merek dagang Parallam, digunakan sebagai balok dan kolom pada konstruksi kolom-balok dan balok, header, serta lintel pada konstruksi rangka ringan.
Balok kayu veneer berlaminasi Kayu veneer berlaminasi atau Laminated Veneer Lumber ( LVL ) adalah produk kayu yang dibuat dengan mengikat lapisan tripleks secara bersama dibawah panas dan tekanan menggunakan bahan adhesive
kedap air. Mempunyai urat serat kayu arah longitudinal yang seragam menghasilkan produk yang kuat ketika ujungnya dibebani sebagai balok atau permukaannya dibebani sebagai papan.LVL digunakan sebagai header dan balok . BALOK BAJA Balok induk, balok, kolom baja structural digunakan untuk membangun rangka bermacam-macam struktur mencakup bangunan satu lantai sampai gedung pencakar langit. Karena baja structural sulit dikerjakan lokasi ( on-site ) maka biasanya dipotong, dibentuk, dan dilubangi dalam pabrik sesuai spesifikasi disain. Hasilnya berupa konstruksi rangka structural yang relative cepat dan akurat. Baja structural dapat dibiarkan terekspos pada konstruksi tahan api yang tidak terlindungi, tapi karena baja dapat kehilangan kekuatan secara drastic karena api, pelapis anti api dibutuhkan untuk memenuhi kualifikasi sebagai konstruksi tahan api. Balok baja berbentuk wide-flange ( W ) yang lebih efisien secara structural telah menggantikan bentuk klasik I-beam ( S ). Balok juga dapat berbentuk channel ( C ), tube
C. DINDING
1. Pengertian Dinding Dinding merupakan salah satu elemen bangunan yang berfungsi memisahkan/ membentuk ruang. Ditinjau dari segi struktur dan konstruksi, dinding ada yang berupa dinding partisi/ pengisi (tidak
menahan beban) dan ada yang berupa dinding struktural (bearing wall). Dinding pengisi/ partisi yang sifatnya non struktural harus diperkuat dengan rangka (untuk kayu) dan kolom praktis-sloof-ringbalk (untuk bata). Dinding dapat dibuat dari bermacam-macam material sesuai kebutuhannya, antara lain : a. Dinding batu buatan : bata dan batako b. Dinding batu alam/ batu kali c. Dinding kayu: kayu log/ batang, papan dan sirap d. Dinding beton (struktural – dinding geser, pengisi – clayding wall/ beton pra cetak) Dinding yang digunakan untuk bangunan berlantai 2 atau lebih sebaiknya menggunakan dinding struktrural, di mana dinding tersebut menerima beban dari beban di atasnya. Mengapa di pilih dinding struktural, ini di karenakan dinding struktural membantu kolom untuk menerima beban yang besar dari bangunan berlantai 2 atau lebih, sehingga keamanan dan kenyaman dari bangunan tersebut terjaga. Namun untuk efisiensi biaya dan waktu, dinding non-struktural juga dapat di gunakan, namun biasanya maks. Hanya untuk bangunan berlantai 2. Jika lebih dari bangunan berlantai 2, maka kekuatan kolom harus di perbesar.
2. Bahan - Bahan Dinding
DINDING BATA
Dinding bata merah terbuat dari tanah liat/ lempung yang dibakar. Untuk dapat digunakan sebagai bahan bangunan yang aman maka pengolahannya harus memenuhi standar peraturan bahan bangunan Indonesia NI-3 dan NI-10 (peraturan bata merah). Dinding dari pasangan
bata dapat dibuat dengan ketebalan 1/2 batu (non struktural) dan min. 1 batu (struktural). Dinding pengisi dari pasangan bata 1/ 2 batu harus diperkuat dengan kolom praktis, sloof/ rollag, dan ringbalk yang berfungsi untuk mengikat pasangan bata dan menahan/ menyalurkan beban struktural pada bangunan agar tidak mengenai pasangan dinding bata tsb. Pengerjaan dinding pasangan bata dan plesterannya harus sesuai dengan syarat-syarat yang ada, baik dari campuran plesterannya maupun teknik pengerjaannya. (Materi Pasangan Bata)
DINDING BATAKO
Batako merupakan material untuk dinding yang terbuat dari batu buatan/ cetak yang tidak dibakar. Terdiri dari campuran tras, kapur (5 : 1), kadang – kadang ditambah PC. Karena dimensinya lebih besar dari bata merah, penggunaan batako pada bangunan bisa menghemat plesteran 75%, berat tembok 50% - beban pondasi berkurang. Selain itu apabila dicetak dan diolah dengan kualitas yang baik, dinding batako tidak memerlukan plesteran+acian lagi untuk finishing. Prinsip pengerjaan dinding batako hampir sama dengan dinding dari pasangan bata,antara lain: 1. Batako harus disimpan dalam keadaan kering dan terlindung dari hujan. 2. Pada saat pemasangan dinding, tidak perlu dibasahi terlebih dahulu dan tidak boleh direndam dengan air. 3. Pemotongan batako menggunakan palu dan tatah, setelah itu dipatahkan pada kayu/ batu yang lancip. 4. Pemasangan batako dimulai dari ujung-ujung, sudut pertemuan dan berakhir di tengah – tengah. 5. Dinding batako juga memerlukan penguat/ rangka pengkaku terdiri dari kolom dan balok beton bertulang yang dicor dalam lubang-lubang batako. Perkuatan dipasang pada sudut-sudut, pertemuan dan persilangan.
DINDING KAYU LOG/ BATANG TERSUSUN
Kontruksi dinding seperti ini umumnya ditemui pada rumah-rumah tradisional di eropa timur. Terdiri dari susunan batang kayu bulat atau balok. Sistem konstruksi seperti ini tidak memerlukan rangka penguat/ pengikat lagi karena sudah merupakan dinding struktural.
DINDING PAPAN
Dinding papan biasanya digunakan pada bangunan konstruksi rangka kayu. Papan digunakan untuk dinding eksterior maupun interior, dengan sistem pemasangan horizontal dan vertikal. Konstruksi papan dipaku/ diskrup pada rangka kayu horizontal dan vertikal dengan jarak sekitar 1 meter (panjang papan di pasaran ± 2 m, tebal/ lebar beraneka ragam : 2/ 16, 2/20, 3/ 25, dll). Pemasangan dinding papan harus memperhatikan sambungan/ hubungan antar papan (tanpa celah) agar air hujan tidak masuk. Selain itu juga harus memperhatikan sifat kayu yang bisa mengalami muai dan susut.
DINDING SIRAP
Dinding sirap untuk bangunan kayu merupakan material yang paling baik dalam penyesuaian terhadap susut dan muai. Selain itu juga memberikan perlindungan yang baik terhadap iklim, tahan lama dan tidak membutuhkan perawatan. Konstruksi dinding sirap dapat dipaku (paku kepala datar ukuran 1”) pada papan atau reng, dengan 2 – 4 lapis tergantung kualitas sirap. (panjang sirap ± 55 – 60 cm).
DINDING BATU ALAM
Dinding batu alam biasanya terbuat dari batu kali utuh atau pecahan batu cadas. Prinsip pemasangannya hampir sama dengan batu bata, dimana siar vertikal harus dipasang selang-seling. Untuk menyatukan batu diberi adukan (campuran 1 kapur : 1 tras untuk bagian dinding dibawah permukaan tanah, dan ½ PC : 1 kapur : 6 pasir untuk bagian dinding di atas permukaan tanah). Dinding dari batu alam umumnya memiliki ketebalan min. 30 cm, sehingga sudah cukup kuat tanpa kolom praktis, hanya diperlukan.
Pengertian tentang Konstruksi Pelat Lantai Beton Pelat lantai adalah struktur bangunan yang bukan berada di atas tanah secara langsung. Artinya pelat lantai merupakan lantai yang terletak di tingkat dua, tingkat tiga, tingkat empat, dan seterusnya. Dalam pembuatannya, struktur ini dibingkai oleh balok beton yang kemudian ditopang kolom-kolom bangunan. Pembuatan struktur pelat lantai harus memperhatikan ukuran ketebalan pelat tersebut. Faktor-faktor yang mempengaruhinya antara lain besar lendutan yang diijinkan, lebar bentangan atau jarak antar-balok pendukung, dan bahan material yang digunakan. Tingkat ketebalan minimum dari pelat lantai yaitu 12 cm menggunakan tulang berupa 2 lapis besi beton berdiameter 10 mm dan berjarak 10 cm pada lokasi momen maksimum, serta 2 lapis besi beton berdiameter 10 mm dan berjarak 20 cm pada lokasi momen minimum Berdasarkan bahan material penyusunnya, terdapat 3 macam pelat lantai yaitu pelat lantai kayu, pelat lantai beton, dan pelat lantai kayu semen. 1. Pelat Lantai Kayu Pelat lantai kayu ialah pelat lantai yang terbuat dari kayu. Papan kayu yang dipakai umumnya memiliki ukuran lebar 20-30 cm, tebal 2-3 cm, dan panjang menyesuaikan. Papan-papan ini didukung oleh balok yang berukuran 8/12, 8/14, atau 10/14 dengan jarak 60-80 cm. Untuk bentangan 3-3,5 cm, balok kayu ini bisa dipasang di atas pasangan bata 1 batu atau balok beton agar daya dukung dan kekuatannya semakin tinggi. Kelebihan pelat lantai kayu di antaranya anggaran yang dikeluarkan relatif murah, gampang dibuat, dan bobotnya cukup ringan. Di sisi lain, kekurangannya yaitu hanya bisa diterapkan di konstruksi sederhana, bersifat permeable, gampang terbakar, tidak bisa dilapisi ubin, cenderung tidak awet, dan terpengaruh cuaca. 2. Pelat Lantai Beton Persyaratan pelat lantai yang dibuat dengan beton bertulang tercantum dalam buku SNI I beton 1991 yang meliputi ukuran ketebalan minimal pelat untuk lantai adalah 12 cm dan pelat untuk atap yaitu 7 cm. Pelat beton harus diisi tulangan baja lunak atau baja sedang yang ditumpuk silang dengan diameter minimum 8 mm. Pelat lantai yang mempunyai ketebalan lebih dari 25 cm wajib disokong tulangan baja rangkap di atas dan bawah. Perhatikan jarak ideal tulangan pokok berkisar antara 2,5-20 cm atau 2 kali tebal pelat. Untuk melindunginya dari korosi, tulangan-tulangan baja tersebut juga harus terbungkus beton dengan ketebalan minimal 1 cm. Beton terbuat dari campuran semen, pasir, kerikil, air, dan admixture dengan perbandingan tertentu. 3. Pelat Kayu Semen
Dinamakan pelat kayu semen karena pelat ini dibuat dari potongan-potongan kayu berukuran 80-90 cm yang dicampur dengan semen. Karena tergolong bahan bangunan yang baru, material ini masih jarang digunakan sebagai bahan pembuat struktur pelat lantai. Pembangunan pelat kayu semen dimulai dengan memasang kayu bangkirai 5/7 dan berjarak 40 cm. Berikutnya susunan kayu tersebut dipasangi ring balk di atasnya, lalu dicor memakai beton. Terakhir lembaran-lembaran kayu semen ini dipasang secara berjejeran dan rapat di atas beton, kemudian ditancapkan baut agar terpasang sempurna.
