Gaya Gravitasi Gaya Lateral

 Beban tetap tidak pindah : berat sendiri elemen struktur dan berat elemen gedung tertentu.  Gaya akibat penurunan , efek suhu tegangan ,dsb Gaya dinamis terdiri dari :  Gaya menerus : gaya inersia gerak tanah pada saat gempa bumi dan gaya angin.  Gaya impak diskkret misalnya ledakan Sistem struktur adalah suatu cara penyaluran beban bangunan dengan menggunakan elemen-elemen struktur seperti kolom, balok, dll. Dalam berbagai sistem struktur, baik yang menggunakan bahan beton bertulang, baja maupun komposit, selalu ada komponen subsistem yang dapat dikelompokkan dalam sistem yang digunakan untuk menahan gaya gravitasi dan sistem untuk menahan gaya lateral.

5.1. Gaya Gravitasi

Beban gravitasi merupakan beban yang berasal dari beban mati struktur bangunan dan beban hidup yang besarnya disesuaikan dengan fungsi bangunan dan aktivitas yang terjadi di dalamnya. Universitas Sumatera Utara Struktur lantai merupakan bagian terbesar dari struktur bangunan bertingkat tinggi, sehingga pemilihan materialnya perlu dipertimbangkan secara seksama, di antaranya: 1. Pertimbangan terhadap berat sendiri material lantai, makin ringan beban lantai makin berkurang dimensi kolom dan pondasinya serta makin dimungkinkan menggunakan bentang yang lebih besar. 2. Kapasitas lantai untuk memikul beban pada saat pekerjaan konstruksi bangunan. 3. Dapat menyediakan tempatruang bagi saluran utilitas yang diperlukan pada masa penggunaan bangunan. 4. Memenuhi persyaratan bagi ketahanan terhadap api. 5. Memungkinkan bagi kesinambungan pekerjaan konstruksi, jika pelaksanaan pembangunannya membutuhkan waktu yang panjang. 6. Dapat mengurangi penggunaan alat bantu pekerjaan dalam pembuatan pelat lantai perancah - steiger. Sistem struktur lantai biasanya merupakan kombinasi dari pelat dengan balok induk girder atau anak balok beam atau rusuk rib atau joist, yang ketebalannya tergantung pada bentang, beban, dan kondisi tumpuannya.

5.2. Gaya Lateral

Hal yang penting pada struktur bangunan bertingkat tinggi adalah stabilitas dan kemampuannya untuk menahan gaya lateral, baik yang disebabkan Universitas Sumatera Utara oleh angin atau gempa bumi. Beban angin lebih terkait pada dimensi ketinggian bangunan, sedang beban gempa lebih terkait pada massa bangunan. Sesuai dengan bentuk rancangan bangunan, sistem struktur yang digunakan adalah gabungan sistem struktur rigid frame atau rangka kaku dengan sistem struktur gantung. Struktur kaku adalah struktur yang dibentuk dengan cara meletakkan elemen kaku horizontal di atas elemen kaku vertikal . Balok memikul beban yang bekerja transversal dari panjangnya dan mentransfer beban tersebut ke kolom vertikal yang menumpunya , kemudian mentransfer beban itu ke tanah. Rigid frame atau rangka kaku mempunyai aksi struktural yang berbeda dengan jenis balok kolom karena adanya titik hubung kaku antara elemen vertikal dan horizontal Gambar 5.1. Kekakuan pada titik hubung ini memberikan kestabilan terhadap gaya lateral. Pada sistem rangka baik balok maupun kolom akan melentur sebagai akibat adanya aksi beban pada struktur. Gambar 5.1. Sistem Struktur Rangka Kaku Sumber: www.systemx.fr 2014 Universitas Sumatera Utara Berdasarkan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 05PRTM2007 Tentang Pedoman Teknis Pembangunan Rumah Susun Sederhana Bertingkat Tinggi, persyaratan struktur bangunan gedung sebagai berikut : 1. Setiap bangunan rumah susun sederhana bertingkat tinggi, struktur bangunannya harus direncanakan dan dilaksanakan agar kuat, kokoh, dan stabil dalam memikul bebankombinasi beban dan memenuhi persyaratan keselamatan safety, serta memenuhi persyaratan kelayanan serviceability selama umur layanan yang direncanakan dengan mempertimbangkan fungsi bangunan gedung, lokasi, keawetan, dan kemungkinan pelaksanaan konstruksinya. 2. Kemampuan memikul beban bangunan diperhitungkan terhadap pengaruh- pengaruh aksi sebagai akibat dari beban-beban yang mungkin bekerja pada bangunan rumah susun selama umur layanan struktur, baik beban muatan tetap maupun beban muatan sementara yang timbul akibat gempa, angin, pengaruh korosi, jamur, dan serangga perusak. 3. Dalam perencanaan struktur bangunan rumah susun sederhana bertingkat tinggi terhadap pengaruh gempa, semua unsur struktur baik bagian dari sub struktur maupun struktur gedung, harus diperhitungkan dapat memikul pengaruh gempa rencana sesuai dengan zona gempanya. 4. Struktur bangunan rumah susun sederhana bertingkat tinggi harus direncanakan secara detail sehingga pada kondisi pembebanan maksimum yang direncanakan, apabila terjadi keruntuhan kondisi strukturnya masih dapat memungkinkan penghuni menyelamatkan diri. Universitas Sumatera Utara 5. Dalam hal lantai dasar merupakan ruang terbuka atau ruang semi terbuka, struktur harus direncanakan dengan memperhatikan batasan perbedaan kekakuan antar tingkat seperti dipersyaratkan SNI 03-1726-2002. Jika diperlukan komponen pengaku tambahan di lantai dasar, perencanaannya harus dikoordinasikan dengan perencana arsitektur. Berdasarkan persyaratan di atas, sistem struktur yang paling tepat digunakan untuk rancangan bangunan rumah susun kampung Hamdan adalah sistem struktur rangka kaku dan sistem struktur kantilever. Pertimbangan dalam menggunakan sistem struktur ini adalah faktor kekuatan dan biaya. Untuk menggambar detail interior dan penempatan jaringan utilitas, besaran dimensi elemen struktur diperlukan. Hal ini dimaksudkan agar kebutuhan ruang dan jarak bebas yang diperlukan bagi penempatan perlengkapanperalatan bangunan, ruangan mekanikal dan elektrikal serta jalur sirkulasi, dapat disediakan secara lebih tepat. Seperti yang telah dijelaskan di atas, sistem struktur rangka kaku ini terbentuk oleh kolom dan balok yang tersambung sehingga membentuk rangka. Kolom sebagai penyalur beban secara vertikal menyalurkan beban ke tanah melalui pondasi. Pondasi adalah suatu bagian dari konstruksi bangunan yang bertugas meletakkan bangunan dan meneruskan beban bangunan atas upper structuresuper structure ke dasar tanah yang cukup kuat mendukungnya. Pondasi harus diperhitungkan dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap berat sendiri. Universitas Sumatera Utara Kegagalan pondasi dapat disebabkan karena “base-shearfailure” atau peurunan yang berlebihan dan akibatnya dapat timbul kerusakan struktural pada kerangka bangunan atau kerusakan lain seperti dinding retak, lantai ubin pecah dan pintu jendela yang sulit dibuka. Untuk menghindari kegagalan fungsi fondasi, maka fondasi harus diletakan pada lapisan tanah yang cukup keraspadat serta kuat mendukung beban bangunan tanpa timbul penurunan yang berlebihan. Pondasi bangunan menurut kedalamannya dibedakan sebagai pondasi dangkal shallow foundation dan pondasi dalam deep foundation. Pondasi dalam, dengan kedalaman 6m. Pondasi dangkal, dengan kedalaman 6m. Minimal kedalaman pondasi adalah 60cm. Menurut sistem penyaluran beban, pondasi terbagi menjadi dua, yaitu pondasi terpusat titik pondasi merata staal. Jenis-jenis pondasi menurut bentuk konstruksinya:  Pondasi menerus Continuous footing : Fungsinya untuk memikul beban dinding menerus.  Pondasi setempat : Dengan satu kolom sebagai pemberi beban.  Pondasi titik : beban total dialihkan ke kolom, biasanya pada bangunan sementara atau bangunan permanen yang didirikan di daerah berairrawa- rawa.  Pondasi plat Mat footingRaft footing : Digunakan pada lapisan tanah lunak yang daya dukungnya kecil.  Pondasi Jalur : beban total dianggap dipikul secara merata pada jalur pondasi. Universitas Sumatera Utara Pondasi bangunan rumah susun menggunakan pondasi bor pile, hal ini dengan pertimbangan lokasi tapak yang berada di pinggiran sungai, sehingga sangat rentan terjadinya longsor. Sistem struktur yang digunakan merupakan sistem struktur baja, dengan pertimbangan beban bangunan, kemudahan pemasangan dan kekuatannya. Hampir semua sistem konstruksi baja berat terbuat dari elemen-elemen linear yang membentang satu arah. Berbagai penampang baja profil dengan flens lebar yang tersedia dalam berbagai ukuran dapat digunakan. Banyaknya ukuran penampang ini memungkinkan fleksibilitas dalam desain elemen balok-dan- kolom. Meskipun hubungan sederhana sendi umumnya digunakan pada sistem ini, kita dapat dengan mudah membuat titik hubung yang mampu memikul momen. Struktur rangka yang titik-titik hubungnya mampu memikul momen, mempunyai tahanan terhadap beban lateral cukup besar. Kestabilan lateral juga dapat ditingkatkan dengan menggunakan dinding geser atau elemen pengekang diagonal. Menurut Alberti, tiang baca: kolom adalah bagian tertentu dari dinding yang diperkuat, disusun tegak lurus dari pondasi terus ke atas. Sederetan atau jajaran kolom-kolom pada dasarnya adalah dinding yang dipotong-potong terbuka di beberapa tempat. Ching, 1993 : 30. Kolom dan balok induk bangunan menggunakan profil baja WF Gambar 5.2. Kolom bangunan memiliki dimensi 4040 yang diperoleh dari perhitungan jarak bentang antar kolom yaitu 5 meter. Universitas Sumatera Utara Gambar 5.2. Profil Baja WF Sumber: http:syont.files.wordpress.com 2008 Balok adalah bagian dari struktural sebuah bangunan yang kaku dan dirancang untuk menanggung dan mentransfer beban menuju elemen-elemen 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. Berdasarkan dimensi kolom, maka dapat ditentukan dimensi balok induk dengan ukuran 2030. Untuk mengurangi beban bangunan rumah susun, struktur lantai menggunakan rangka besi hollow dengan dimensi 812, dengan jarak 4080 dan material lantai yang digunakan adalah GRC Gambar 5.3. GRC Glassfibre Reinforced Cement adalah material komposit semen, pasir, dan alkali resistant fiber.material yang terbuat dari komposit semen, pasir agregat halus yang diperkuat dengan glassfibre alkali resistant Gambar 5.4. Fibre Glass berfungsi Universitas Sumatera Utara menambah kekuatan lentur, tarik, dan tekan sehingga menghasilkan material yang kokoh dan ringan. Gambar 5.3. Struktur Lantai Sumber: Dok. Penulis 2014 Secara umum GRC ada 2 macam yaitu GRC panel produksi pabrikan dan GRC cetak. GRC panel produksi pabrikan berupa lembaran dengan ukuran 1.20x2.40 m2. Sedangkan GRC cetak bisa dibentuk sesuai desain yang ada. Aplikasi Material GRC sangat beraneka ragam dalam dunia arsitektur, antara lain panel dinding, profil cetak dekorasi, cover kolom struktur, plafond, partisi, partisi kubikal toilet, lantai serta atap bangunan. Material GRC ini memiliki karakteristik dan keunggulan dalam penggunaannya sebagai material bangunan yaitu, mudah diaplikasikan serta mampu membentuk detail yang rumit sehingga sangat memudahkan perancang untuk berkreasi dengan bahan ini. Bentuknya yang tipis serta pemasangan yang mudah mengurangi biaya pengangkutan dan pemasangan. Bobot GRC yang ringan akan mengurangi biaya struktur dan pondasi. Material ini tahan terhadap cuaca, api, korosi, tidak berjamur dan anti rayap serta tahan abrasi. Karena GRC Universitas Sumatera Utara tahan terhadap cuaca, sinar Ultra Violet tidak mempengaruhi material. Baik bagi kesehatan karena tidak mengandung asbestos. Dengan Biaya perawatan yang rendah, mudah dicat, kuat dan tahan benturan serta tahan air dan kelembaban membuat material GRC ini banyak dijadikan pilihan dalam perancangan arsitektur. Permukaan yang rata, tanpa harus diplamir serta tidak menimbulkan kotor yang berlebihan dalam pengerjaan menyebabkan penggunaan waktu yang lebih hemat dalam penggunaannya. Gambar 5.4. GRC Sumber: http:www.tecnyconta.es 2014 Kemudahan pemasangan adalah hal yang penting dari GRC. Umumnya rangka besi penahan beban dapat dipasang terlebih dahulu, kemudian panel-panel GRC yang telah dilengkapi fitting- fitting dipasangkan pada rangka besi tersebut. GRC yang digunakan untuk material lantai memiliki dimensi yang lebih besar dibanding penggunaan pada material dinding dan atap bangunan, dengan dimensi 15mm x 1220 x 2440mm, material lantai ini dapat menerima beban yang bekerja di atasnya. Universitas Sumatera Utara Struktur dinding menggunakan material GRC yang disusun pada rangka besi hollow dengan dimensi rangka 812, dengan jarak 40 cm antar rangka. Dimensi material dinding GRC adalah 12mm x 1220 x 2440mm Gambar 5.5. Gambar 5.5. Struktur Dinding Sumber: Dok. Penulis 2014 Karena penggunaan material GRC pada lantai dan dinding bangunan, maka diperlukan sistem khusus untuk material kamar mandi agar tidak terjadi kebocoran ataupun merembesnya air ke lantai dibawahnya.Sistem kamar mandi menggunakan lapisan fiber sebagai lapisan paling bawah dari struktur lantai dan dinding dengan ketinggian 1 m sebagai lapisan di dalam struktur dinding kamar mandi Gambar 5.6. Gambar 5.6. Sistem Struktur Kamar Mandi Sumber: Dok. Penulis 2014 Universitas Sumatera Utara 93 BAB VI PERAN UTILITAS Pada tahapan pengembangan rancangan, hal-hal detail yang dibahas mengenai sistem yang mendukung fungsi bangunan. Dalam masa penggunaannya, setiap bangunan membutuhkan suatu sistem utilitas yang sangat berkaitan dengan penggunaan bangunan sehari-hari oleh manusia. Sistem utilitas ini merupakan kebutuhan manusia yang beraktivitas di dalam bangunan. Tanpa adanya sistem utilitas maka bangunan tidak bisa dikatakan berfungsi dengan baik. Pada bangunan rumah susun ini sistem utilitas mencakup sistem plumbing, sistem elektrikal, sistem kebakaran, sistem telepon dan sistem pembuangan sampah.

6.1. Sistem Instalasi Plumbing.