STRUKTUR & KONSTRUKSI STRUKTUR & KONSTRUKSI BANGUNAN BANGUNAN

Senin 22 Agustus 2011

ARS-241ARS-241SEMESTER 3SEMESTER 3

3 SKS3 SKS

(STRUKTUR BANGUNAN SEDERHANA)

KELAS / SKEDUL KULIAH / DOSEN KELAS

KLSSKEDUL KULIAH

DOSEN KELAS

A SENIN13.00 – 15.50

Ir. E.B. HANDOKO SUTANTO, MT(DOSEN PENANGGUNG-JAWAB)

B SENIN15.00 – 17.50

RICKY IBRAHIM, ST, MT

C KAMIS09.00 – 11.50

RICKY IBRAHIM, ST, MT

D KAMIS13.00 – 15.50

RICKY IBRAHIM, ST, MT

JUMLAH KULIAH

KAKI BANGUNAN KAKI BANGUNAN – 1 TUGAS K.A.T.– 1 TUGAS K.A.T.- 1 X PRESENTASI- 1 X PRESENTASI

BADAN BANGUNAN BADAN BANGUNAN – 1 TUGAS K.A.T.– 1 TUGAS K.A.T.- 1 X PRESENTASI- 1 X PRESENTASI

KEPALA BANGUNAN KEPALA BANGUNAN – 1 TUGAS K.A.T.– 1 TUGAS K.A.T.- 1 X PRESENTASI- 1 X PRESENTASI

KELAS HARI TOTAL KULIAH

A SENIN 13.00 – 15.50 12 X

B SENIN 15.00 – 17.50 12 X

C KAMIS 09.00 – 11.50 12 X

D KAMIS 13.00 – 15.50 12 X

TUGAS K.A.T.

TUGAS K.A.T.:

Berupa Tugas BER-REGU, Jenis Tugas: STUDI LITERATUR & STUDI

KASUS dari STRUKTUR & KONSTRUKSI BANGUNAN dengan bentuk Majemuk, ber-basement berlantai 3 – 4 (termasuk basement),

Penyajian Tugas, berbentuk CD & makalah singkat 8 – 15 halaman,

Format Presentasi POWER POINT, Format makalah A4 dan kelipatannya

TUGAS (BER-REGU) = 30%TUGAS (BER-REGU) = 30%

- TUGAS 1 = 10% : KAKI BANGUNAN- TUGAS 1 = 10% : KAKI BANGUNAN

- TUGAS 2 = 10% : BADAN BANGUNAN- TUGAS 2 = 10% : BADAN BANGUNAN

- TUGAS 3 = 10% : KEPALA BANGUNAN- TUGAS 3 = 10% : KEPALA BANGUNAN

UTS UTS = 30%= 30%UAS UAS = 40%= 40%

PROPORSI NILAI

RANGE PENILAIAN: A > 80B = 70 – 79C = 60 – 69D = 50 – 59E < 49 TIDAK LULUS

NILAI PRESENTASI:- Presenter = 0 – 10 (Kelompok)- Diskusi = 0 – 10 (Kelas)

TATA-TERTIB:- Keterlambatan dalam kehadiran yang dapat ditolerir adalah = 15 menit- Dilarang keras memakai SANDAL / dandanan yang tidak sopan,- Selama perkuliahan agar tidak membunyikan Hand Phone / membuat keributan,- Presensi minimum (baik dalam KULIAH maupun dalam ASISTENSI) = 75% ( 9 x dari 12 x pertemuan ). Kekurangan presensi tanpa ijin / tanpa keterangan apa-apa tidak diperkenankan ikut UJIAN,- Semua Tugas WAJIB diikuti. Kekurangan komponen nilai tugas Nilai

Akhir = E

KEPUSTAKAAN:Coduto, Donald P.; FOUNDATION DESIGN: Principles and Practices, New Jersey: Prentice Hall International,

Inc., 1994Darmodiharjo, Darji., ILMU BANGUNAN GEDUNG 3, Bandung: Departemen Pendidikan & Kebudayaan, 1981Dishongh, Burl E., (Pariatmono. Ed.), Pokok-pokok Teknologi Struktur untuk KONSTRUKSI DAN ARSITEKTUR,

Jakarta: Erlangga, 2003Frick, Heinz & LMF Purwanto; SISTEM BENTUK STRUKTUR BANGUNAN - Dasar-dasar konstruksi dalam

arsitektur, Yogyakarta: Kanisius, 1998Lin, T.Y. & S.D. Stotesbury; STRUCTURAL CONCEPTS AND SYSTEMS FOR ARCHITECTS AND

ENGINEERS, Toronto: John Wiley & Sons, Inc., 1981 MacDonald, Angus J.; STRUCTURE & ARCHITECTURE 2ed, Oxford: Architectural Press, 2001 ---------------------; STRUKTUR & ARSITEKTUR 2ed (terjemahan: Pariatmono & Paulus Hanoto Adjie), Jakarta:

Erlangga, 2001Puspantoro, Ign. Benny., KONSTRUKSI BANGUNAN GEDUNG BERTINGKAT RENDAH, Yogyakarta: Penerbitan Universitas Atma Jaya, 1996Salvadori, Mario & Robert Heller; STRUCTURE IN ARCHITECTURE – The Building of Buildings, New Jersey:

Prentice Hall, Inc., 1975Schodek, Daniel L.; STRUCTURES, New Jersey: Prentice Hall, Inc., 1980------------------------; STRUKTUR (terjemahan: Bambang Suryoatmono), Jakarta: Erlangga, 1992Team Dosen Struktur Bangunan Sederhana – Fakultas Teknik Jurusan Arsitektur, Universitas Katolik

Parahyangan; DIKTAT SBS, Bandung: 2005Zuk, William; CONCEPT OF STRUCTURE, New York: Reinhold Publishing Corporation, 1963

POKOK BAHASAN: POKOK BAHASAN: Struktur dan Konstruksi Bangunan s/d 4 lantai – mulai Struktur dan Konstruksi Bangunan s/d 4 lantai – mulai

dari Sub Struktur (termasuk dari Sub Struktur (termasuk BasementBasement) hingga ke Atap ) hingga ke Atap & variannya,& variannya,

SILABUS PADA BUKU JUKLAK: SILABUS PADA BUKU JUKLAK: STRUKTUR & KONSTRUKSI BANGUNAN 2 STRUKTUR & KONSTRUKSI BANGUNAN 2

(ARS.241) (ARS.241) Prasyarat:Prasyarat: Pernah menempuh Pernah menempuh ARS.141 & ARS.142ARS.141 & ARS.142 Memberi pengetahuan tentang Struktur & Konstruksi Memberi pengetahuan tentang Struktur & Konstruksi

Bangunan yang terdiri dari 2 hingga 4 lantai, mulai dari Bangunan yang terdiri dari 2 hingga 4 lantai, mulai dari Sub-Struktur (yaitu: Struktur Pondasi & Kaki Bangunan, Sub-Struktur (yaitu: Struktur Pondasi & Kaki Bangunan, termasuk Pondasi Dinding Penahan Tanah dan termasuk Pondasi Dinding Penahan Tanah dan BasementBasement), serta Super-Strukturnya (yang meliputi: ), serta Super-Strukturnya (yang meliputi: Struktur-struktur Pendukung dan Pengisi pada Badan Struktur-struktur Pendukung dan Pengisi pada Badan Bangunan, Struktur Loteng dan Tangga, serta Bangunan, Struktur Loteng dan Tangga, serta Dimensionering Struktur yang berkaitan), Struktur Dimensionering Struktur yang berkaitan), Struktur Pracetak, hingga Struktur Penutup Atap KombinasiPracetak, hingga Struktur Penutup Atap Kombinasi

STRUKTUR & KONSTRUKSI:

STRUKTUR: Susunan atau pengaturan bagian-bagian gedung yang menerima beban atau konstruksi utama dari gedung – tanpa mempedulikan apakah konstruksi tersebut dapat dilihat atau tidak kelihatan. Struktur gedung umumnya terdiri atas konstruksi pondasi, dinding, kolom, pelat lantai, dan kuda-kuda atap,

KONSTRUKSI (Lt: Construere): Susunan dan hubungan bahan bangunan sedemikian rupa sehingga penyusunan tersebut menjadi satu kesatuan yang dapat menahan beban dan menjadi kuat

(Frick, Heinz & LMF.Purwanto, SISTEM BENTUK STRUKTUR BANGUNAN, Dasar-dasar konstruksi dalam arsitektur, Yogyakarta: Kanisius, 1998: 152, 149)

STRUCTURE & CONSTRUCTIONS:

STRUCTURE: a combination of units constructed and so interconnected, in an organized way, as to provide rigidity between its elements,STRUCTURAL: said of a load-bearing member, element, etc., of a building,

CONSTRUCTION: all the on-site work done in building or altering structures, from land clearance through completion, including excavation, erection, and the assembly & installation of components & equipment.

(Harris, Cyril M., DICTIONARY OF ARCHITECTURE AND CONSTRUCTION, New York: McGraw-Hill, Inc.,1975)

SKB1 SKB1 vs. SKB2SKB2

STRUKTUR & KONSTRUKSI BANGUNAN 1MATERI:-Bangunan sederhana-1 massa-Tidak bertingkat -Pondasi dangkal-Berada ditanah datar-Dimensi relatif kecil (bentang kuda-kuda 5 – 6 m)-Atap bertipe sederhana: pelana, perisai & datar

STRUKTUR & KONSTRUKSI BANGUNAN 2MATERI:-Bangunan sederhana hingga semi kompleks-2 – 3 massa, yang bergabung menjadi 1 kesatuan-Bertingkat 3 – 4 memiliki loteng & tangga-Pondasi dangkal & semi-dalam-Terletak ditanah berkontur ada semi-basement / DPT, dengan lantai ‘split-level’ atau penuh-Dimensi relatif sedang (bentang kuda-kuda 7 – 10 m)-Atap bertipe: kombinasi (yang merupakan pengembangan dari tipe atap di SKB 1)

KEPALA : Atap

BADAN : Elemen Struktural:

Kolom, balok, lantai, loteng, tangga & dinding struktural

Elemen Non Struktural:

Dinding pengisi, dinding pelapis (cladding), penutup lantai, baluster/ dinding parapet, kusen dan plafond

KAKI : Pondasi, dinding penahan tanah (retaining wall), turap, basement (kelder) dan revetment

HARUS INTEGRATED

SATU SAMA LAIN

LINGKUP STRUKTUR:LINGKUP STRUKTUR:

Sub Structure

(struktur bawah)

Upper / Super Structure

(struktur atas)

KEPALA & KAKI adakah Elemen Struktural / Non Struktural?

OBYEK PEMBAHASAN BANGUNAN SEDERHANA hingga SEMI KOMPLEKS

- Gambar Kerja,- Pelaksanaan Konstruksi,

Jumlah lantai : 3 – 4 LANTAI memiliki loteng & tangga, TIPE STRUKTUR – RANGKA BETON BERTULANG dinding /

kusen hanya sebagai elemen ‘pengisi’ saja, TERLETAK DILAHAN BERKONTUR LANTAI BISA BERTIPE

‘MEZANINE’/ ‘SPLIT-LEVEL’ , ADA SEMI BASEMENT memiliki dinding kedap air, MEMILIKI RETAINING WALL (DINDING PENAHAN TANAH / DPT), TIPE, BENTUK & MATERIAL PENUTUP ATAP KOMBINASI: pelana-perisai, perisai-pelana, perisai-perisai, patah keluar, patah

kedalam, dsb. ( DENGAN KONSTRUKSI PENDUKUNG ATAP – RANGKA BATANG KAYU / BAJA / BETON BERTULANG),

PONDASI DANGKAL, SEMI DALAM & DPT

MATERI PERKULIAHAN SKB2:MATERI PERKULIAHAN SKB2: SUB-STRUCTURE STRUKTUR & KONSTRUKSI

“KAKI” BANGUNAN:- pondasi- lantai- basement

UPPER / SUPER-STRUCTURES:a). STRUKTUR & KONSTRUKSI “BADAN”

BANGUNAN:- dinding (termasuk kolom) - lantai tingkat / loteng- tangga

b). STRUKTUR & KONSTRUKSI “KEPALA” BANGUNAN:- atap kombinasi- plafon

DIBAWAH

PERMUKAAN

TANAH / AIR

DIATAS

PERMUKAAN

TANAH / AIR

SUB-STRUCTURE (“Kaki Bangunan”)

UPPER / SUPER-STRUCTURES (“Kepala & Badan Bangunan”)

BASEMENT SEMI BASEMENT

Adalah bagian bangunan yang berada dibawah level permukaan tanah / AIR

Merupakan bagian yang terpenting bagi ‘berdiri’ / TEGAK nya suatu bangunan

Pada umumnya masalah ESTETIKA bukan merupakan hal yang utama (meskipun kadang-kadang diperlukan juga – dalam beberapa kasus tertentu.

Misalnya:- DINDING PENAHAN TANAH yang juga berfungsi sebagai dinding

interior ruangan / basement,- PONDASI TIANG yang berfungsi juga sebagai dinding / kolom struktural),- PONDASI TURAP yang berfungsi estetis (misalnya: merupakan

bagian dari pagar / dinding eksterior, dinding saluran / tepian air yang diekspos, dll.)

PRIORITAS UTAMA lebih kearah FUNGSI & KEKOKOHAN STRUKTUR

Sub – StructureSub – Structure / Sub - Struktur / Sub - Struktur

Sub – Struktur PondasiSub – Struktur Pondasi Adalah bagian dari struktur pendukung bangunan, yang merupakan

perantara dari : pertemuan bangunan dengan permukaan bumi, Merupakan suatu konstruksi perata beban – dari bangunan ke “bumi”, pondasi adalah:

- susunan material (“tanah” / “batu” / material lain) yang berfungsi mendukung beban bangunan,- setiap bagian dari struktur bertugas meneruskan beban bangunan terhadap tanah

Desain Struktur Pondasi, meliputi:a). Evaluasi kapasitas (susunan, kepadatan, daya dukung, dll.) dari

tanah yang mendukung beban bangunan,b). Desain elemen-elemen struktural yang men-transfer beban dari

‘upper / super-structure’ terhadap tanah

CATATAN: - Kemampuan elemen struktur untuk men-transfer beban bangunan dibatasi

oleh kapabilitas tanah dalam mendukung bangunan,- Kegagalan pondasi dapat menghancurkan keseluruhan upper-structure yang

ada diatasnya

Pemilihan tipe pondasi:Pemilihan tipe pondasi: Fungsi bangunan (residensial, komersial, jalan raya,

jalan kereta api, jembatan, bendungan, dll.), Beban dan jenis bangunan (hi-rise vs. wide span?)

karena pondasi akan diperlukan untuk mengantisipasi arah dan besaran gaya beban yang terjadi,

Kondisi sub-soil / lapisan tanah / landasan pendukung beban,

Biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan konstruksi pondasi (yang berkaitan dengan biaya super-struktur yang dianggarkan)

Kriteria Desain:Kriteria Desain: Pondasi harus mampu menunjang keamanan /

kenyamanan bangunan & penghuninya, Kerusakan / penurunan badan pondasi harus berada

dalam batas-batas limit yang diijinkan (antara 5 – 7,5 cm masih berada dalam batas-batas normal)

Persyaratan PondasiPersyaratan Pondasi Bentuk & konstruksinya harus kokoh, kuat & stabil secara fisik (&

psikis) - dapat menahan seluruh gaya beban yang bekerja padanya, Aman tidak mudah rusak karena pengaruh intern (perubahan

kimiawi dari susunan material yang dipergunakan) maupun dari pengaruh ekstern (akibat: aktivitas manusia / binatang / tumbuh-tumbuhan, air tanah, gaya-gaya beban bangunan, cuaca, dll.),

Dapat mengakomodasi pengaruh perubahan / pergeseran tanah, Tahan lama tidak mudah hancur, rusak, lapuk / korosif

(umumnya diupayakan agar: free maintenance), Memenuhi kebutuhan, sesuai dengan fungsinya (jika fungsinya

sebagai dinding sebaiknya dipasangkan sesuai dengan persyaratan dinding, jika dipakai sebagai bendungan harus kedap air, dsb.),

Untuk pondasi yang terletak diatas permukaan tanah segi estetika bentuk / tampak – juga harus diperhatikan,

Pondasi harus efektif dan efisien sebagai konstruksi pen-transfer / penahan beban bangunan

1). Klasifikasi berdasarkan pola dukunga). End Bearing

Daya dukung diperoleh dari seluruh lapisan tanah (keras) yang berada di bagian bawah / bagian alas pondasi.Umumnya pondasi dangkal mengikuti pola ini.

b). Side / Skin FrictionDaya dukung diperoleh dari lapisan tanah yang berada diseluruh selubung bagian luar pondasi disebut juga ‘daya / tegangan lekat’ (side / skin friction).Beberapa jenis pondasi tiang mengandalkan daya dukung dari Side Friction ini syarat bagian luar pondasi harus memiliki permukaan yang ‘kasar’ / tidak licin, sehingga terjadi tegangan geser (friction) / tegangan lekat yang besar / cukup baik.Umumnya jenis pondasi semi dalam menganut pola ini.

c). Kombinasi antara a) & b)Daya dukung diperoleh dari lapisan tanah yang berada pada bagian bawah dan seluruh bagian sisi luar pondasi.Pondasi yang amat dalam biasanya didukung oleh jenis kombinasi pola dukung ini.

Tipe pondasi:Tipe pondasi:2). Klasifikasi berdasarkan kedalaman pondasi

Foundation Foundation

Shallow Shallow DeepDeep

Footings Raft

Piles Well / Caisson

Isolated Combined Strip

Conventional

Raft

Buoyancy

Raft

FOUNDATION SYSTEMS

Patokan umum:

Shallow Foundations (terdiri dari jenis: footings / spread footings) D < B

Deep Foundations (yaitu jenis: pile & caisson foundations) D > B

B

B B B

D

D

D DD < B D > B

a) b) c)

B > D end bearing B < D side friction / kombinasi

B

D

B

D

B

D

Beban bangunan selalu setara dengan pemindahan beban / kedalaman pondasi,

Kedalaman pondasi umumnya menambah daya dukung pada dasar pondasi (end bearing / end resistance),

Sedangkan tegangan lekat (skin friction) - ada batasnya kedalaman tanah makin besar – daya dukungnya tidak selalu makin besar / makin baik, dan tegangan lekatnya juga belum tentu makin baik,

Contoh: 0 Pada titik A:

- beban bangunan - kecil maka kedalaman pondasi tidak besar / dangkal

Di titik B:

- beban bangunan lebih besar maka pondasi dibuat lebih dalam

Pada titik C:

- beban bangunan sangat besar maka pondasi juga dibuat sangat dalam

- gabungan antara end bearing & daya lekat sangat berarti besarnya

Bagaimana pengaruh Tegangan lekat (skin friction) pada masing-masing titik?

Perhitungan pondasi sederhanaPerhitungan pondasi sederhana

BEBAN TOTAL BANGUNAN

DAYA DUKUNG TANAH = --------------------------------------

LUAS ALAS PONDASI

DAYA DUKUNG TANAH didapat dari kemampuan tanah ‘melawan’ / mendukung beban total bangunan / upper-structure + sub-structure + beban-beban lain (ton/m2 atau kg/cm2),

BEBAN TOTAL BANGUNAN Adalah luasan areal bangunan (upper-structure + sub-structure + beban-beban) yang membebani pondasi / sub-structure (m2 x jumlah lapis yang didukung) Persis sama - seperti perhitungan dimensi kolom struktur (yang terletak ‘didalam’ tanah),

LUAS ALAS PONDASI adalah dimensi luas telapak pondasi yang mendapat perlawanan dari tanah (m2 / cm2). Perhitungan dilakukan dengan anggapan daya dukung didapatkan pada end bearing (friction umumnya jarang diperhitungkan karena perhitungan ini hanya perhitungan ‘kasar’ saja dan skin friction hanya diperlukan untuk kondisi khusus)

Beban hidup Beban mati

Beban-beban

yang lain

Perhitungan Dimensi PondasiPerhitungan Dimensi Pondasi Rumus:

Pondasi lajur - Selalu diambil bagian pondasi - dalam lajur 1,00 meter F = 1,00 m x b (lebar alas pondasi),

- Jika ijin didapat (dari hasil test) & beban total dapat diketahui (dari hasil perhitungan), maka dimensi b dapat diperoleh,

Pondasi Setempat- F adalah penampang alas pondasi (bisa: bulat / lingkaran, bujursangkar, 4 persegi panjang, segi-n beraturan, segitiga, dll.),- Beban (P) = beban seluas lantai yang didukung oleh pondasi setempat tersebut (tergantung dari: fungsi / jenis bangunan, banyaknya lapisan lantai yang didukung, gaya-gaya beban yang terjadi, dll.),- Jika ijin dapat diperoleh (dari hasil test: Soil Penetration Test / Cone Penetration Test / Sondir), maka dimensi luas alas pondasi dapat diperoleh

Beban total bangunan (P)

Daya Dukung Tanah (ijin) = -----------------------------------

Luas Alas Pondasi (F)

CATATAN: Daya dukung tanah (ijin) - jika makin dalam galian umumnya makin besar

nilainya akibatnya penampang pondasi juga akan main kecil

CONTOH PERHITUNGAN PONDASICONTOH PERHITUNGAN PONDASI P

ijin > ------

F

Jika ijin = 0,5 Kg/cm2

Maka beban maksimum yang dapat ditanggung oleh Pondasi Lajur selebar 80 cm adalah = 80 x 100 x 0,5 = 4000 Kg

Untuk safety factor maka beban tidak boleh menjadi maksimum Jadi yang diperoleh HARUS < dari ijin Maka dalam perhitungan, selalu P diperbandingkan dengan F - untuk

memperoleh yang HARUS < dari ijin Misalnya: P 3600

----- = -------- = 0,4 < 0,5

F 8000

Maka Pondasi - AMAN

Persyaratan kekuatan pondasi:SYARAT: Luas alas pondasi x kemampuan daya dukung tanah > beban total

yang terjadi

Artinya: Makin luas alas pondasi daya dukungnya makin besar, Makin besar daya dukung tanah (artinya pondasi harus makin dalam) beban

total bangunan yang dapat didukung juga akan makin besar, DPL, jika beban total bangunan sangat besar diperlukan daya dukung tanah

yang besar & luasan alas pondasi yang sangat besar

Penjelasan: Untuk pondasi lajur perhitungan dilakukan pada jalur 1,00 meter panjang

pondasi Penampang alas pondasi setempat, bisa berbentuk: bujur sangkar, empat

persegi panjang, lingkaran, segi banyak, dll. Khusus untuk pondasi tiang jika hasil yang diperoleh dari perhitungan –

melampaui batas kekuatan pondasi jumlah pondasi dapat digandakan & dipersatukan dengan menggunakan pile cap / poer

CONTOH LAIN Berapa Daya dukung Pondasi Tiang sistem End Bearing dengan diameter 30

cm ? Ǿ 30 cm R = 15 cm, maka Luas Alas Pondasi = πR² = 3,14 x 15 x 15 = 706,5

cm² Misalnya Pondasi Dalam ini – dari hasil Test Sondir sedalam 6,00 meter dari

permukaan tanah mendapatkan ijin = 7,5 kg/cmkg/cm22

Maka beban yang maksimum yang dapat didukung oleh 1 Pondasi Tiang adalah = 706,5 x 7,5 = 5298,75 kg

Jika Beban Total yang diperoleh dari hasil perhitungan adalah = 15 ton = 15000 kg diperlukan berapa Pondasi Tiang?

Jumlah Pondasi Tiang = 15000 : 5298,75 = 2,83 Jumlah Pondasi Tiang adalah = 3 buah

Jadi ? Berapakah nya sekarang ? = 15000 : (706,5 x 3) = 7,077 kg/cm² SAVE & bagaimana jika Skin Friction diperhitungkan? Apakah lebih save?

KASUS LAIN Bagaimana jika beban maksimum bangunan yang besarnya 15 ton

tersebut – disyaratkan harus didukung hanya oleh 1 (SATU) Pondasi Tiang?

Maka perhitungannya menjadi:

Dimensi Pondasi = 15000 kg : 7,5 kg/cm² = 2000 cm² Jika Pondasi Tiang berbentuk lingkaran, berapa R nya?

= 25,3 cm

Jadi diameter Pondasi Tiang yang dipergunakan adalah =

25,3 x 2 = 50,6 cm

Jika pakai mesin dengan mesin bor berdiameter 55 atau 60 cm

KENAPA HARUS PAKAI DIAMETER YANG LEBIH BESAR?

BAGAIMANA JIKA DIGALI SECARA MANUAL?

BERAPA DIAMETER IDEALNYA?

R = √2000 : 3,14 = √ 636,94 cm²

TQTQ

C U NEXT TIMEC U NEXT TIME