< Previous 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 343 Karenanya harus diusahakan komposisi beton seoptimal mungkin dengan bahan-bahan dasar yang cocok. Dari macam-macarn bahan kimia tambahan yang ada harus diadakan percobaan awal terlebih dahulu derni kepentingan apakah takarannya memenuhi sifat-sifat yang dituju. Beberapa bahan tambahan mungkin mempunyai garis-garis besar atau norma yang menentukan pemakaiannya. Suatu pemakaian dari bahan kimia tambahan yang penting adalah untuk menghambat pengikatan serta meninggikan konsistensinya tanpa pertambahan air. Oleh karena itu, spesi mudah diangkut serta mempertinggi kelecakan agar pada bentuk-bentuk bekisting yang sulit pun dapat terisi pula dengan baik. Bahan kimia tambahan yang umum dipakai adalah: − super-plasticizer, untuk mempertinggi kelecakan (zona konsistensi dipertinggi), mengurangi jumlah air pencampur; − pembentuk gelembung udara meninggikan sifat kedap air, meninggikan kelecakannya; − 'retarder', memperlambat awal pengikatan atau pengerasan, memperpanjang waktu pengerjaan; digunakan pada siar ccr, membatasi panas hidratasi (struktur tingkat berat); − bahan warna, untuk memberi warna permukaan. 7.2.5. Tulangan Beton tidak dapat menahan gaya tarik melebihi nilai tertentu tanpa mengalami keretakan. Oleh karena itu, agar beton dapat bekerja dengan baik dalam sistem struktur, beton perlu dibantu dengan memberinya perkuatan penulangan yang berfungsi menahan gaya tarik. Penulangan beton menggunakan bahan baja yang memiliki sifat teknis yang kuat menahan gaya tarik. Baja beton yang digunakan dapat berupa batang baja lonjoran atau kawat rangkai las (wire mesh) yang berupa batang-batang baja yang dianyam dengan teknik pengelasan. Baja beton dikodekan berurutan dengan: huruf BJ, TP dan TD, − BJ berarti Baja − TP berarti Tulangan Polos − TD berarti Tulangan Deformasi (Ulir) Angka yang terdapat pada kode tulangan menyatakan batas leleh karakteristik yang dijamin. Baja beton BJTP 24 dipasok sebagai baja beton polos, dan bentuk dari baja beton BJTD 40 adalah deform atau dipuntir (Gambar 7.4). Baja beton yang dipakai dalam bangunan harus memenuhi norma persyaratan terhadap metode pengujian dan perneriksaan untuk bermacam-macam mutu baja beton menurut Tabel 7.1. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 344 Gambar 7.4. Jenis baja tulangan Sumber: Sagel dkk, 1994 Tabel 7. 1. Karakteristik baja tulangan Sumber: Sagel dkk, 1994 Jenis Mutu baja Batas luluh Mpa (kg/cm2) Kuat tarik Mpa (kg/cm2) Regangan pada beban maksimum Polos Bj.Tp 24 240 (2400) 390 (3900) 3 % Deform Bj.Td 40 400 (4000) 500 (5000) 5 % Secara umum berdasarkan SNI 03-2847-2002 tentang Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung, baja tulangan yang digunakan harus tulangan ulir. Baja polos diperkenankan untuk tulangan spiral atau tendon. Baja tulangan umumnya harus memenuhi persyaratan yang berorientasi pada ASTM (American Society for Testing Materials) yang diantaranya memenuhi salah satu ketentuan berikut: − “Spesifikasi untuk batang baja billet ulir dan polos untuk penulangan beton” (ASTM A615M). − “Spesifikasi untuk batang baja axle ulir dan polos untuk penulangan beton” (ASTM A617M). − “Spesifikasi untuk baja ulir dan polos low-alloy untuk penulangan beton” (ASTM A706M). Sedangkan di Indonesia, produksi baja tulangan dan baja struktur telah diatur sesuai dengan Standar Industri Indonesia (SII), antara lain adalah SII 0136-80 dan SII 318-80. Di samping mutu baja beton BJTP 24 dan BJTD 40 seperti yang ditabelkan itu, mutu baja yang lain dapat juga spesial dipesan (misalnya BJTP 30). Tetapi perlu juga diingat, bahwa waktu didapatnya lebih lama dan harganya jauh lebih mahal. Guna menghindari kesalahan pada saat pemasangan, lokasi penyimpanan baja yang spesial dipesan itu perlu dipisahkan dari baja Bj.Tp 24 dan Bj.Td 40 yang umum dipakai. Sifat-sifat fisik baja beton dapat ditentukan melalui pengujian tarik, dengan diagram seperti pada gambar 10.4. Sifat fisik tersebut adalah: − kuat tarik; (fy) 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 345 − batas luluh/leleh; − regangan pada beban maksimal; − modulus elastisitas (konstanta material), (Es) Produk tulangan baja beton sangat bervariasi, untuk itu dalam pelaksanaan di lapangan diberlakukan beberapa toleransi terhadap penyimpangan-penyimpangan yang terjadi. Beberapa toleransi terhadap penyimpangan pada kondisi baja yang ada di lapangan disebutkan dalam tabel 7.2 hingga tabel 7.5. Tabel 7.2. Penyimpangan yang diizinkan untuk panjang batang Sumber: Sagel dkk, 1994 Panjang Toleransi Di bawah 12 meter Minus 0 mm Plus 40 mm Mulai 12 meter ke atas Minus 0 mm Plus 50 mm Tabel 7.3. Penyimpangan atau toleransi yang diijinkan untuk massa teoretis per panjang Sumber: Sagel dkk, 1994 Diameter (mm) Toleransi (%) Kurang dari 10 mm 10 mm – 16 mm 16 mm – 28 mm Lebih dari 28 mm ± 7 % ± 6 % ± 5 % ± 4 % Tabel 7.4. Penyimpangan yang diizinkan untuk berat teoretis Sumber: Sagel dkk, 1994 Diameter (mm) Toleransi (%) Kurang dari 10 mm 10 mm – 16 mm 16 mm – 28 mm Lebih dari 28 mm ± 6 % ± 5 % ± 4 % ± 3 % Tabel 7.5. penyimpangan yang diizinkan dari diameter nominal Sumber: Sagel dkk, 1994 Diameter (mm) Toleransi (%) Penyimpangan kebundaran Sampai dengan 14 mm 16 mm – 25 mm 28 mm – 34 mm 36 mm – 50 mm ± 0,4 mm ± 0,5 mm ± 0,6 mm ± 0,8 mm Maksimum 70 % dari batas normal 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 346 Gambar 7.5. Diagram tegangan-regangan Sumber: Sagel dkk, 1994 0 – 1 1 – 2 2 – 3 3 – 4 4 – 5 Daerah elastis Daerah di mana – (besar tegangan hampir tak berubah) – terjadi plastis deformasi yang besar (meleleh) Daerah, untuk memperbesar regangan dibutuhkan pertambahan tegangan (daerah penguatan) Daerah dimana regangan membesar sampai 15-20% tanpa memberi pertambahan tegangan yang berarti Terjadi penyempitan (konstraksi) – perubahan bentuk setempat yang besar – dimana suatu penampang batang mengecil sedemikian sehingga batang akan patah di tempat ini 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 347 2.3. Konstruksi dan Detail Beton Bertulang Sistem struktur dengan konstruksi beton sampai saat ini masih menjadi pilihan utama dalam pengerjaan bangunan. Selain karena kemudahan pengerjaan dan kuat tekan yang tinggi, beberapa pertimbangan lain diantaranya adalah kemudahan untuk mendapatkan material penyusun serta kelangsungan proses pengadaan beton pada proses produksinya. 2.2.1. Sistem Konstruksi Beton Bertulang Sistem konstruksi beton yang digunakan antara lain: a) Slab dan Balok Di antara semua sistem beton bertulang, yang paling sederhana adalah slab satu arah konvensional [Gambar 7.6 (a)]. Salah satu keuntungan sistem ini adalah mudah dalam pelaksanaannya. Sistem dengan tinggi konstan ini khususnya cocok untuk bentang kecil. Untuk bentang besar, berat sendiri slab menjadi sangat besar sehingga akan lebih efisien kalau menggunakan slab ber-rusuk [Gambar 7.6(b)] Gambar 7.6. Sistem konstruksi untuk struktur beton Sumber: Schodek, 1999 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 348 Sistem balok satu arah dengan slab satu arah melintang dapat digunakan untuk bentang yang relatif panjang (khususnya apabila balok tersebut post-tensioned) dan memikul bentang besar. Sistem demikian biasanya tinggi. Jarak balok biasanya ditentukan berclasarkan kebutuhan untuk menumpu slab melintang. Gambar 7.6. Sistem konstruksi untuk struktur beton (lanjutan) Sumber: Schodek, 1999 b) Sistem Plat Ber-rusuk Satu Arah Sistem plat dengan rusuk satu arah adalah plat berusuk yang dibuat dengan mengecor (menuang) beton pada perancah baja atau fiberglass berbentuk khusus [lihat gambar 7.6(c)]. Balok melintang dengan berbagai tinggi dapat dengan mudah dicor di tempat sehingga pada sistem ini pola denah kolom dapat sangat bervariasi. Balok longtudinal (memanjang) juga dapat dengan mudah dicor di tempat, yaitu dengan mengatur jarak pan. Plat 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 349 ber-rusuk ini dapat mempunyai bentang lebih besar dibandingkan dengan plat masif, terlebih lagi kalau plat ber-rusuk itu diberi pasca tegangan (post-tensioned). Penumpu vertikal pada sistem ini dapat berupa kolom-kolom atau dinding bata pernikul beban. Sistem kolom dan plat ber-rusuk mempunyai kernampuan besar dalam memikul beban horizontal karena balok membujur maupun melintang dicor secara monolit dengan sistem lantai. Dengan demikian, aksi rangka (frame action) akan diperoleh pada kedua arah (tranversal dan longitudinal). c) Konstruksi Plat Datar Plat datar adalah sistem slab beton bertulang dua arah bertinggi konstan [lihat Gambar 7.6(d)]. Konstruksi ini cocok digunakan untuk beban atap dan lantai ringan dan bentang relatif pendek. Sistem demikian banyak digunakan pada konstruksi rumah. Meskipun sistem demikian lebih cocok digunakan dengan pola kolom teratur, kita dapat saja membuat pola kolom tidak teratur. Plat datar sering digunakan apabila ortogonalitas kaku yang disyaratkan pada banyak sistem lain terhadap pola tumpuan vertikal tidak dikehendaki atau tidak mungkin dilaksanakan. Tetapi, pada konstruksi ini bentangnya tidak dapat sebesar sistem yang menggunakan balok maupun yang menggunakan rusuk. Dengan konstruksi plat datar ini kita dapat memperoleh jarak plafon ke lantai yang lebih kecil daripada sistem-sistem lainnya. Pada sistem plat datar ini diperlukan tulangan baja lebih banyak sebagai akibat tipisnya plat yang digunakan. Faktor desain yang menentukan pada plat datar umumnya geser pons pada plat di pertemuannya dengan kolom. Dengan demikian, untuk mengatasinya di daerah ini diperlukan tulangan khusus. Selain itu, kolom yang terletak di tepi plat biasanya diletakkan agak ke dalam untuk menjamin bahwa luas kritis pons tetap besar. Kestabilan lateral untuk keseluruhan susunan plat dan kolom juga perlu diperhatikan. Karena plat dan kolom dicor secara monolit, titik hubungnya relatif kaku sehingga memberi kontribusi pada tahanan lateral struktur, dan hal ini sudah cukup untuk gedung bertingkat rendah. Akan tetapi, karena tipisnya elemen plat, tahanan ini sangat terbatas. Untuk struktur bertingkat tinggi, kestabilan terhadap beban lateral baru terpenuhi dengan menggunakan dinding geser atau elemen inti yang dicor di tempat pada gedung, yang biasanya terdapat di sekitar elevator (lift) atau di sekitar tangga. Pada sistem ini, keuntungan lain yang dapat diperoleh adalah mudahnya membuat perancah. Perilaku planar pada permukaan bawah juga memudahkan desain dan penempatan komponen gedung lainnya. Sistem ini sering digunakan pada gedung apartemen dan asrama yang umumnya membutuhkan ruang fungsi yang tidak besar, tetapi banyak. d) Konstruksi Slab Datar 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 350 Slab datar adalah sistem beton bertulang dua arah yang hampir sama dengan plat datar, hanya berbeda dalam hal luas kontak antar plat dan kolom yang diperbesar dengan menggunakan drop panels dan atau kepala kolom (column capitals) [lihat Gambar 7.6(e)]. Drop panels atau kepala kolom itu berfungsi mengurangi kemungkinan terjadinya keruntuhan geser pons. Sistem demikian khususnya cocok untuk kondisi pembebanan relatif berat (misalnya untuk gudang), dan cocok untuk bentang yang lebih besar daripada bentang plat datar. Drop panels dan kepala kolom juga memberikan kontribusi dalam memperbesar tahanan sistem slab-dan-kolom terhadap beban lateral. e) Konstruksi Slab dan Balok Dua Arah Sistem slab dan balok dua arah terdiri atas plat dengan balok beton bertulang yang dicor di tempat secara monolit, dan balok tersebut terdapat di sekeliling plat [lihat Gambar 7.6(f)]. Sistem ini baik untuk kondisi beban besar dan bentang menengah. Beban terpusat yang besar juga dapat dipikul apabila bekerja langsung di atas balok. Pada sistem ini selalu digunakan kolom scbagai penumpu vertikal. Karena balok dan kolom dicor secara monolit, sistem ini secara alami akan membentuk rangka pada dua arah. Hal ini sangat meningkatkan kapasitas pikul beban lateral sehingga sistem demikian banyak digunakan pada gedung bertingkat banyak. f) Slab Wafel Slab wafel (waffle slab) adalah sistem beton bertulang dua arah bertinggi konstan yang mempunyai rusuk dalam dua arah [lihat Gambar 7.6(g)]. Rusuk ini dibentuk oleh cetakan khusus yang terbuat dari baja atau fibreglass. Rongga yang dibentuk oleh rusuk sangat mengurangi berat sendiri struktur. Untuk situasi bentang besar, slab wafel lebih menguntungkan dibandingkan dengan plat datar. Slab wafel juga dapat diberi pasca tarik untuk digunakan pada bentang besar, Di sekitar kolom, slab biasanva dibiarkan tetap tebal. Daerah yang kaku ini berfungsi sama dengan drop panels atau kepala kolom pada slab datar. Dengan demikian, kemungkinan terjadinya keruntuhan geser pons akan berkurang, dan kapasitas tahanan momen sistem ini akan meningkat termasuk pula kapasitas pikul bebannya. g) Bentuk Lengkung Setiap bentuk lengkung tunggal maupun ganda (silinder, kubah, dan sebagainya) selalu dapat dibuat dari beton bertulang. Pada umumnya di dalam cangkang beton terdapat jaring tulangan baja. Biasanya pada lokasi yang mengalami gaya internal besar, tulangan itu semakin banyak. Pemberian pasca tarik pada umumnya dilakukan untuk elemen-elemen khusus (misalnya cincin tarik pada kubah). h) Elemen Beton Pracetak Elemen beton pracetak dibuat tidak di lokasi bangunan, dan harus diangkut ke lokasi apabila akan digunakan. Elemen ini umumnya berupa elemen yang membentang satu arah, yang pada umumnya diberi pratarik. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 351 Banyak bentuk penampang melintang yang dapat dibuat untuk berbagai kondisi bentang dan beban. Elemen ini umumnya digunakan untuk beban terpusat (pada lantai maupun atap) yang terdistribusi merata dan tidak untuk beban terpusat atau beban terdistribusi yang sangat besar. Elemen struktur pracetak ini hampir selalu ditumpu sederhana. Hubungan yang mampu menahan gaya momen harus dibuat dengan konstruksi khusus, tetapi hal ini umumnya sulit dilakukan. Dengan demikian, penggunaan elemen ini sebagai kantilever besar juga sulit. Penggunaan elemen pracetak akan sangat terasa untuk bagian yang berulang. i) Papan Beton Pracetak Papan beton pracetak berbentang pendek mempunyai bentang sedikit lebih besar daripada papan kayu. Biasanya di atas papan beton pracetak ini ada permukaan beton yang dicor di tempat (wearing surface). Permukaan ini memang biasanya digunakan di atas balok beton bertulang pracetak atau joist web terbuka. Papan beton bentang besar dapat mempunyai bentang antara 16 dan 34 ft (5 dan I I m), bergantung pada lebar dan tinggi eksak elemen. Papan beton bentang besar ini umumnya diberi prategang dan juga diberi rongga untuk mengurangi berat dirinya. Beton yang dicor di tempat di atas papan pracetak mempunyai fungsi sebagai penghubung geser antara elemen-elemen yang dihubungkannya sehingga struktur ini dapat berperilaku sebagai plat satu arah [lihat Gambar 7.6(h)]. Papan beton umumnya cocok digunakan untuk memikul beban atap atau beban lantai yang tidak besar. Papan beton pracetak selalu ditumpu sederhana dan sering kali digunakan bersama dinding pemikul beban sebagai sistern penumpu vertikalnya (dinding ini harus terbuat dari bata atau beton, bukan kayu). Papan tersebut juga dapat digunakan bersama balok beton bertulang maupun balok baja. j) Bentuk T Rangkap dan Kanal Elemen prategang, pracetak, satu arah, yang ber-rusuk dapat digunakan untuk bentang panjang [Gambar 7.6(i)]. Jenis elemen ini biasa digunakan untuk beban mati dan hidup pada atap. Di atas elemen ini biasanya digunakan beton yang dicor di tempat sebagai lantai guna, juga sebagai penghubung dengan elemen T lain di dekatnya. k) Bentuk T Tunggal Elemen prategang, pracetak, dan besar yang umumnya mempunyai bentang relatif panjang. Elemen ini sangat jarang digunakan untuk situasi bentang kecil karena sulitnya melaksanakan perakitannya. Elemen ini selalu ditumpu sederhana. Elemen ini dapat digunakan untuk beban yang relatif besar. Sebagai contoh, elemen ini dapat digunakan untuk garasi dan gedung lain yang mempunyai bentang besar dan beban yang lebih besar dari beban biasa (Gambar 7.6(j)], l) Sistem Gedung Khusus Kita dapat menyatukan sejumlah sistem yang secara lengkap membentuk suatu gedung [Gambar 7.6(l)]. Sistem-sistem yang dirancang 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 352 secara khusus untuk konstruksi rumah ini umum dilakukan. Pendekatan yang digunakan biasanya dapat dimasukkan ke dalam dua kelompok: (1) sistem-sistem yang mempunyai elemen planar atau linear (yang tidak diproduksi di lokasi), seperti dinding atau sistem lain yang membentang secara horisontal yang kemudian digabungkan di lokasi (biasanya dengan sistem pascatarik) sehingga membentuk suatu volume; dan (2) sistem-sistem yang sudah membentuk volume di luar lokasi yang kemudian diangkut ke lokasi. 2.2.2. Ukuran Elemen Gambar 7.7. mengilustrasikan batas-batas bentang dan tinggi yang umum untuk beberapa sistem beton bertulang. Kolom beton bertulang umumnya mempunyai perbandingan tebal-tinggi (t / h) bervariasi dari 1 : 15 untuk kolom pendek dan dibebani ringan hingga sekitar I : 6 untuk kolom yang dibebani besar pada gedung bertingkat banyak. Dinding beton bertulang pemikul beban mempunyai perbandingan t / h bervariasi antara 1 : 22 dan I : 10. Next >