3. MODUL 3-16 lantai

MODUL STRUKTUR BANGUNAN BERTINGKAT RENDAH DAN STRUKTUR BANGUNAN TINGGI (BANGUNAN GEDUNG 3 LANTAI – BANGUNAN GEDUNG 16 LANTAI)

Tujuan Isntruksional Umum 

Pemahaman secara umum tentang konstruksi bangunan gedung bertingkat. Dimulai dari bangunan gedung bertingkat rendah sampai bangunan gedung tinggi.



Pemahaman terhadap struktur bangunan gedung bertingkat rendah samapi struktur bangunan gedung tinggi



Pemahaman terhadap komponen-komponen struktur bangunan bertingkat



Kemampuan membedakan antara bangunan bertingkat rendah dengan bangunan tinggi



Kemampuan memahami kelengkapan bangunan bertingkat rendah dan bangunan bertingkat tinggi



Kemampuan memahami utilitas bangunan bertingkat

Tujuan Isntruksional Khusus 

Memahami dan mampu mengaplikasikan dalam disain struktur bangunan bertingkat sederhana samapi dengan struktur bangunan bertingkat tinggi



Memiliki kemampuan untuk pengembangan struktur bangunan bertingkat rendah samapi struktur bangunan bertingkat tinggi dalam kasus-kasus fungsi bangunan yang beragam



Memahami dan mampu mengaplikasikan dalam disain komponen-komponen struktur bangunan bertingkat rendah samapi dengan struktur bangunan bertingkat tinggi



Mampu merencanakan dan menggambar detail-detail struktur secara benar dan mudah dipahami



Mampu merencanakan kelegkapan bangunan tinggi



Mampu merencanakan ruang-ruang utilitas dan sistem utilitas bangunan bertingkat rendah dan bangunan bertingkat tinggi

Metode Pembelajaran : 

Classical learning, mengenai teori-teori dasar struktur bangunan bertingkat rendah dan struktur bangunan bertingkat tinggi



Teori-teori dasar tentang beban struktur bangunan bertingkat rendah dan beban struktur bangunan bertingkat tinggi



Teori dasar material struktur bangunan bertingkat rendah dan material struktur bangunan bertingkat tinggi



Teori dasar utilitas bangunan dan sistem utilitas bangunan bertingkat rendah sampai

bangunan bertingkat tinggi 

Diskusi kelas



Diskusi kelompok



Diskusi tugas kelas dan tugas kelompok



Presentasi hasil tugas



Latihan di kelas dan latihan di rumah



Praktikum pembuatan maket



Uji maket terhadap beban struktur bangunan

Tugas-tugas : 

Tugas diberikan pada setiap akhir materi



Tugas presentasi



Tugas pembuatan maket

Sistem Penilaian : 

Nilai mingguan, keaktifan dalam diskusi, presentasi dan pembuatan tugas



Nilai tugas, kreativitas dan kemampuan pemahaman struktur bangunan bertingkat rendah dan struktur bangunan bertingkat tinggi



Nilai UTS , soal dan presentasi tugas besar



Nilai UAS, soal dan presentasi tugas besar dengan maket tugas besar

MATERI : 1.

Pengertian Struktur Bangunan (R. Sutrisno, 1983) 

Struktur adalah komponen penting dalam arsitektur



Beban-beban yang dipikul oleh struktur, berat bahan dari elemen-elemen beserta strukturnya disalurkan oleh struktur atau kerangka bangunan ke kulit bumi



Ada beban-beban lain diantaranya adalah beban angin, beban gempa, beban suhu, dan beban iklim lainnya



Fungsi struktur adalah untuk melindungi ruang dalam bangunan terhadap iklim dan bahaya-bahaya yang ditimbulkan oleh alam



Fungsi utamanya adalah menyalurkan semua beban sampai ke tanah



Penentuan struktur yang kuat, ekonomis dan tepat akan menambah keindahan bangunan / keindahan arsitektur



Pada bangunan yang sama dengan struktur yang berbeda akan menghasilkan keindahan arsitektur yang berbeda

2.

Bentuk, Struktur dan Fungsi bangunan



Horatio Greenough dalam buku : Form and Function mengemukakan hubungan erat antara bentuk, fungsi dan alam



Dalam mempelajari prinsip-prinsip konstruksi hendaknya belajar dari alam



Bentuk-bentuk alam adalah struktur alami yang sudah teruji terhadap bebanbeban yang terjadi pada alam



Prinsip Form and Function membawa dua ketentuan : 1) Bentuk akan berubah jika fungsinya berubah 2) Fungsi baru tidak mungkin diikuti bentuk lama



Mies Van der Rohe menyatakan fungsi adalah seni. Ada kesatuan antara seni dan teknik



Kesauan mewujudkan bentuk yang disebut : strukturform



Bentuk arsitektur mnuntut kejelasan strukturnya (clearity of structure)



Struktur bangunan sebagai penjelmaan ekspresi arsitektur akan menghasilkan kejelasan yang logis

3.

Pengertian Bangunan Bertingkat dan Teknologi Bangunan Bangunan bertingakat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu : 1. Bangunan bertingkat rendah 2. Bangunan bertingkat tinggi Beberapa pertimbanagn untuk bangunan tinggi : Banguan tinggi perlu mendapat perhatian pada bebrapa hal, karena struktur bangunan tinggi dikatakan memiliki tantangan desain secara struktural dan geoteknis. Pertimbangan terutama bila terletak di wilayah seismik atau tanah liat, yang memiliki faktor risiko geoteknis seperti tekanan tinggi atau tanah lumpur/tanah lembek. Selain itu beberapa pertimbangan terhadap sistem pemadam kebakaran dan sistem utilitas bangunan lainnya, evakuasi, dan lain sebaganya.

4. Perbedaan bangunan bertingkat rendah dengan bangunan bertingkat tinggi : Bangunan bertingkat rendah

Bangunan bertingkat sedang dan tinggi

Jumlah lantai

3 – 4 lantai

5 lantai atau lebih (16 lantai)

Fungsi bangunan

rumah tinggal – bangunan umum

Public building

sederhana (rental office, sekolah / ruang kelas, pondokan / pondok pesantren) Sistem transportasi vertial

tangga konvensional

tangga mekanik (escalator, elevator, ban berjalan, dll)

Bangunan bertingkat rendah

Bangunan bertingkat sedang dan tinggi

Pondasi

Kolom

Struktur utama

batu kali / trapesium dan atau foot

foot plate, sumuran, tiang

plate

pancang, boor pile

material : beton bertulang

material : beton bertulang,

dimensi kolom = > balok lantai

baja

kolom dan balok

kolom, balok, dinding pendukung/shear wall, core, sistem plat lantai, trussed

Sistem struktur

konvensional

konvensional, high tech

Bentang sruktur

3-5 meter

minimal 7meter

Balok lantai dan plat

30 – 50 cm

40 – 100 cm

lantai

bahan kayu : dimensi balok = 1/12 x

utama

bentang

bahan beton bertulang : dim

bahan beton bertulang : dim balok =

balok = 1/15 -1/20 x bentang

1/15 -1/20 x bentang

Bahan baja : dim balok =

Bahan baja : dim balok = 1/20 –

1/20 – 1/24 x bentang

1/24 x bentang Balok anak

Rangka atap

Balok anak = ¾ x balok induk

Balok anak sebagai pembagi

Balok anak lebih berfungsi sebagai

grid sruktur, dengan patokan

pendukung beban dinding lantai

perhitungan luas plat lantai =

berikutnya

12 m2

atap tradisional

struktur rangka, struktur lipatan, cangkang, dll

Beban bangunan

terutama beban gravitasi (beban

terutama beban angin

mati, beban hidup, beban angin,

(beban mati, gravitasi, beban

beban gempa)

hidup, beban angin, beban gempa, beban suhu)

Utilitas bangunan

spasial

sistemik, membutuhkan ruang utilitas tertentu (shaft secara vertikal, ruang ducting/plumbing secara horizontal)

Dilatasi struktur

untuk bentuk massa yang panjang,

Dilatasi struktur lebih banyak

betuk “L”, bentuk ”U”

dipertimbangkan sebagai

Bangunan bertingkat rendah

Bangunan bertingkat sedang dan tinggi pembagian zona

Bahan bangunan

in situ

fabrikasi (dengan sistem moduler standart)

Sumber : Wolfgang Schueler

5. Sistem Struktur Bangunan STRUKTUR BANGUNAN 3 LANTAI

STRUKTUR BANGUNAN TINGGI



struktur rangka kaku



Sistem struktur lebih variatif



komponenstruktur linier (kolom dan



Komponen struktur linier, bidang

balok)

dan spasial (kolom, balok, shear wall, core)

Struktur Rangka

Struktur rangka

Struktur kerangka atau skeleton terdiri atas komposisi dari kolomkolom dan balok-balok. Kolom sebagai unsur vertikal berfungsi sebagai penyalur

beban

dan

gaya

menuju

tanah,

sedangkan balok adalah unsur horisontal yang berfungsi

sebagai

pemegang

dan

media

pembagian beban dan gaya ke kolom. Kedua unsur ini harus tahan terhadap tekuk dan lentur.

Gambar

:

Bangunan dengan struktur rangka

Sumber

:

Macdonald, 2002

Gambar : Elemen dasar pembentuk sistem rangka ruang Sumber : Schodek, 1999 Elemen dasar pembentuk struktur rangka ini adalah:

STRUKTUR BANGUNAN 3 LANTAI

STRUKTUR BANGUNAN TINGGI

sistem lantai, dinding, dan komponen lain untuk − Rangka batang bidang melengkapi pembentuk

kebutuhan ruang.

Sistem

bangunan dan

untuk − Piramid dengan dasar segiempat

komponen

membentuk oktahedron

tersebut diletakkan pada kedua elemen rangka − Piramid dengan dasar segitiga bangunan, dan tidak berfungsi struktural.

membentuk tetrahedron

Teknik Sambungan

Gambar : Tipikal struktur gedung berlantai banyak Sumber : Schodek, 1999 Sistem Struktur Bangunan Tinggi

Sistem Pondasi : 

Batu kali (untuk pondasi menerus)



Foot plate (untuk pondasi titik pada



Sistem Pondasi : 

Pondasi sumuran, dengan pertimbangan posisi tanah keras

kolom-kolom utama)



Pondasi tiang pancang

Pondasi straus dan boor pile (untuk



Pondasi caison

pondasi titik pada kolom-kolom utama)



Pondasi cakar ayam



Pondasi boor pile dalam

STRUKTUR BANGUNAN 3 LANTAI Sistem Struktur Vertikal :

STRUKTUR BANGUNAN TINGGI Sistem Struktur Vertikal:



Kolom struktural



Kolom struktural



Kolom non struktural (kolom praktis)



(sedikit) kolom non struktural



Dinding non bearing wall



Dinding struktural (bearing wall )/



Sistem dilatasi kolom

shearwall 

Core



Sistem staggered/Perkuatan vertikal



Sistem dilatasi kolom



Kolom V, kolom A, kolom Y, kolom garpu



Lantai bebas kolom di lantai bawah, untuk open space, ruang parkir, taman kota, ruang kota.

Sistem Balok Lantai : 

Sistem Balok Lantai :

Sususnan balok mengikuti grid kolom



Susunan terpola (grid, wafel)

struktur



Ditumpu oleh struktur vertikal (kolom, shear wall, Core)



Bisa lebih kreatif, menyesuaikan dennah struktur vertikal



Sistem perkuatan horizontal



Balok Alih, sebagai peralihan beban dengan jumlah kolom banyak ke kolom minimalis di bagian bawah

Sistem Rangka Atap : 

Lebih banyak menggunakan konstruksi

Sistem Rangka Atap : 

kuda-kuda

Lebih banyak pilihan, terutama untuk atap bentang lebarnya



Rangka bidang, rangka ruang, folded plate, dome, cangkang, membran, dan variasinya

Contoh struktur bangunan 3 lantai

Contoh sistem struktur bangunan tinggi (5 lantai – 16 lantai) Menggunakan sistem sruktur shear wall (membentuk core ) dan kolom

Daftar Referensi Anis Rosyidah, Rinawati, Dimas W. & M. Amitabh, Perkuatan Struktur pada Bangunan Rumah Tinggal 3 Lanta, Jurnal POLI TEKNOLOGI VOL.9 NO.1, JANUARI 2010 Arif, Kurnia., Abdillah Rony., 2011, Membangun Rumah, Kanaya Press, Jakarta Idham, Noor Cholis., 2014, Prinsip-prinsip Disain Arsitektur Tahan Gempa, ANDI, Yogyakarta R. Sutrisno, 1981, Struktur Bangunan Pada Arsitektur Modern, .... Schodeck, Daniel., 1980, Struktur, Schueller, Wolfgang., 1977, Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi, Eresco, Bandung