Desain Sistem Dua Arah: Plat, Grid dan Rangka Ruang a Desain Plat Beton Bertulang

1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 228 b Struktur Grid Pada struktur grid, selama baloknya benar-benar identik, beban akan sama di sepanjang sisi kedua balok. Setiap balok akan memikul setengah dari beban total dan meneruskan ke tumpuan. Apabila balok-balok tersebut tidak identik maka bagian terbesar dari beban akan dipikul oleh balok yang lebih kaku. Apabila balok mempunyai panjang yang tidak sama, maka balok yang lebih pendek akan menerima bagian beban yang lebih besar dibandingkan dengan beban yang diterima oleh balok yang lebih panjang. Hal ini karena balok yang lebih pendek akan lebih kaku. Kedua balok tersebut akan mengalami defleksi yang sama di titik pertemuannya karena keduanya Gambar 4.36. Struktur Grid Dua Arah Sederhana Sumber: Schodek, 1999 dihubungkan pada titik tersebut. Agar defleksi kedua balok itu sama, maka diperlukan gaya lebih besar pada balok yang lebih pendek. Dengan demikian, balok yang lebih pendek akan memikul bagian beban yang lebih besar. Besar relatif dari beban yang dipikul pada struktur grid saling tegak lurus, dan bergantung pada sifat fisis dan dimensi elemen-elemen grid tersebut Gambar 4.36. Pada grid yang lebih kompleks, baik aksi dua arah maupun torsi dapat terjadi. Semua elemen berpartisipasi dalam memikul beban dengan memberikan kombinasi kekuatan lentur dan kekuatan torsi. Defleksi yang terjadi pada struktur grid yang terhubung kaku akan lebih kecil dibandingkan dengan defleksi pada struktur grid terhubung sederhana.

2.2.5. Desain Sistem Dua Arah: Plat, Grid dan Rangka Ruang a Desain Plat Beton Bertulang

Beberapa faktor yang merupakan tinjauan desain pada plat beton bertulang. Faktor-faktor itu antara lain : 1 Momen Plat dan penempatan tulangan baja Di unduh dari : Bukupaket.com 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 229 Tebal plat beton bertulang dan banyaknya serta lokasi penempatan tulangan baja yang digunakan pada slab atau plat bertinggi konstan selalu bergantung pada besar dan distribusi momen pada plat tersebut. Tulangan baja harus diletakkan pada seluruh daerah tarik. Karena momen bersifat kontinu, maka tulangan baja harus mempunyai jarak yang dekat. Umumnya tulangan dipasang sejajar. 2 Bentang efektif Semakin besar bentang, maka semakin besar momen yang timbul. Hal ini berarti, semakin tebal pula plat beton tersebut. Bila plat beton yang digunakan tebal, maka berat sendiri struktur akan bertambah. Karena alasan ini, plat beton seringkali dilubangi untuk mengurangi berat sendiri, tanpa mengurangi tinggi strukturalnya secara berarti. Sistem ini biasa disebut slab wafel. Gambar 4.37 Slab dan Balok Dua Arah Denah dengan tumpuan tepi menerus berupa balok dapat memberikan pada plat tersebut kondisi tumpuan yang memperkecil momen plat Slab Wafel Kapasitas yang membentang secara menyeluruh dari plat dapat ditingkatkan dengan tidak melubangi garis-garis antara kolom. Sehingga diperoleh aksi balok slab dua arah. Gambar 4.37. Sistem Slab dengan Balok Dua Arah dan Sistem Wafel Sumber: Schodek, 1999 3 Tebal plat Perbandingan Ld untuk mengestimasi tebal slab secara pendekatan adalah sebagai berikut : Di unduh dari : Bukupaket.com 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 230 Sistem L d Slab datar dua arah 33-40 Slab dan balok dua arah 45-55 Slab wafel 28-30 Slab satu arah 24-36 Balok beton bertulang 16-26 4 Efek gaya geser Geser juga terjadi pada plat dan kadang kala bersifat dominan. Memperbesar luas geser plat dapat dilakukan dengan mempertebal plat. Namun hal ini menyebabkan plat tidak ekonomis. Solusinya adalah dengan menggunakan drop panel, yaitu plat dengan penebalan setempat. Alternatif lain, luas geser dapat diperbesar dengan memperbesar ukuran plat. Hal ini dapat dilakukan secara lokal dengan menggunakan kepala kolom column capitals. Semakin besar kepala kolom, maka akan semakin besar pula luas geser plat. Plat yang menggunakan kepala kolom seperti ini biasanya disebut plat datar flat slab. Gambar 4.38 Gambar 4.38. Penggunaan drop panel dan column capitals Sumber: Schodek, 1999 Di unduh dari : Bukupaket.com 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 231 b Struktur Rangka Ruang Beberapa faktor yang akan diuraikan berikut merupakan tinjauan desain pada struktur rangka ruang. Faktor-faktor itu antara lain : 1 Gaya-gaya elemen struktur Gambar 4.39 berikut ini mengilustrasikan gaya-gaya elemen yang terjadi pada struktur rangka ruang. Gambar 4.39. Gaya-gaya pada Struktur Rangka Ruang Sumber: Schodek, 1999 Gambar 4.40. Jenis-jenis Struktur Rangka Ruang dengan modul berulang Sumber: Schodek, 1999 Di unduh dari : Bukupaket.com 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 232 2 Desain batang dan bentuk Banyak sekali unit geometris yang dapat digunakan untuk membentuk unit berulang mulai dari tetrahedron sederhana, sampai bentuk-bentuk polihedral lain Gambar 4.40. Rangka ruang tidak harus terdiri atas modul-modul individual, tapi dapat pula terdiri atas bidang-bidang yang dibentuk oleh batang menyilang dengan jarak seragam. Struktur Plat Lipat Kekakuan struktur plat satu arah dapat sangat dibesarkan dengan menghilangkan sama sekali permukaan planar, dan membuat deformasi besar pada plat itu, sehingga tinggi struktural plat semakin besar. Struktur semacam ini disebut plat lipat folded plat, seperti pada Gambar 4.41.. Karateristik struktur plat lipat adalah masing-masing elemen plat berukuran relatif panjang. Prinsip desain yang mendasari hal ini adalah mengusahakan sedemikian rupa agar sebanyak mungkin material terletak jauh dari bidang tengah struktur. Gambar 4.41. Struktur Plat Lipat Sumber: Schodek, 1999

2.2.6. Sistem Struktur dan Konstruksi Bangunan Bertingkat Tinggi