View
305
Download
5
Category
Preview:
Citation preview
Fungsi atap:
Atap bangunan gedung berfungsi untuk melindungi bangunan dan isinya dari pengaruh luar (panas, hujan, angin etc.). Bentuk atap hendaknya memberikan sentuhan estetika bangunan, oleh karena itu atap harus serasi dengan bentuk bangunannya.
Pemilihan bentuk dan bahan atap antara lain dipengaruhi oleh faktor – faktor sebagai berikut :
- Fungsi bangunan
- Syarat teknis
- Syarat hygenis
- Daerah / lokasi: budaya / tradisi; iklim, keadaan geografis
- Bahan yang tersedia, cara mendapatkan
Bahan penutup atap:
1. Genteng Tanah Biasa
Genteng tanah mempunyai beberapa variasi spesifikasi ukuran yang
hampir sama namun tidak seragam. Genteng dibuat dari tanah lempung dan
pasir. Setiap m2 luas atap dengan genteng tanah mempunyai jml. k.l. 25
buah genteng, sehingga ukuran terpasang setiap buahnya k.l. 20 cm x 20
cm.
Berat genteng jenis ini relatif ringan, shg tidak diperlukan struktur
atap yang rumit dan berat. Ukuran usuk yang diperlukan adalah 5/7, atau
dapat digunakan 4/6 jika jarak gording relatif dekat (sekitar 2 m). Ukuran reng
umumnya digunakan 2/3.
Genteng jenis ini mudah pecah, sehingga tidak dapat dinaiki pekerja
di atasnya pada saat pemasangan atap.
Bahan penutup atap:
2. Genteng Tanah Press
Genteng tanah jenis ini berukuran sama atau sedikit lebih besar dari
genteng tanah biasa. Setiap m2 dapat terdiri dari 20 atau 25 buah.
Perbedaan dg genteng tanah biasa adalah pada cara pembuatannya yang
dikerjakan dengan teknik tekanan (press) secara manual atau dg mesin, shg.
kekuatannya lebih tinggi dari genteng biasa dan pekerja dapat berada di
atasnya untuk bekerja.
Ukuran usuk dan reng yang digunakan sama seperti pada genteng
tanah biasa.
Bahan penutup atap:
3. Genteng Beton
Genteng beton terbuat dari mortar, yaitu campuran semen dan pasir, dengan
perbandingan 1:3 atau lebih, tetapi di dalamnya tidak menggunakan baja tulangan.
Kekuatan dan beratnya lebih tinggi dari genteng tanah. Ukuran genteng ini
bervariasi, berjumlah 9 sd 12 buah setiap m2 luas atap. Semakin besar ukuran
genteng yang digunakan, maka makin sedikit jml. rangka pendukung yang
dibutuhkan tetapi dengan ukuran yang lebih besar.
Dengan spesifikasi berat yang tinggi maka diperlukan rangka atap yang kuat.
Usuk dengan ukuran 5/7 cm dapat digunakan dengan catatan jarak antar gording
diperpendek menjadi sekitar 2 m. atau dngan usuk 6/10.
Misal digunakan genteng beton dengan jumlah 11 buah setiap 1 m2, maka
reng yang harus digunakan dipapaki ukuran 3/4 cm.
Bahan penutup atap:
4. Genteng Keramik
Genteng keramik adalah jenis genteng dari tanah yang telah
memperoleh pengolahan secara khusus (oven dgn suhu tinggi) sehingga
tanah akan menjadi keramik. Kekuatan genteng keramik sangat tinggi
dengan warna yang cerah dan tidak terlalu berat. Oleh karena itu genteng
keramik sangat ideal untuk bahan penutup atap.
Ukurannya bervariasi sama dengan genteng beton dengan jumlah 11
– 25 buah tiap m2. Bentuknya bermacam – macam sesuai dengan desain
yang dikehendaki.
Genteng keramik dapat menggunakan konstruksi atap dengan usuk
4/6 cm atau 5/7 cm dengan ukuran reng 2/3 cm atau 3/4 cm.
Bahan penutup atap:
5. Genteng Asbes
Genteng asbes adal genteng yang terbuat dari bahan asbes yang
sangat ringan. Biasanya pemasangannya dibuat gandengan. Kekuatannya
bervariasi tergantung produk dan jenisnya.
Rangka penutup atap yang bisa digunakan sama dengan rangka
yang digunakan pada genteng tanah atau keramik. Peamsangan jenis
genteng ini pada reng biasanya dilakukan dengan cara dipaku atau dibaut.
Bahan penutup atap:
6. Genteng Sirap kayu
Sirap kayu adalah bahan penutup atap yang terbuat dari bilah – bilah
kayu dengan ukuran bervariasi. Bentuk unit sirap kayu biasanya berupa bilah
kayu yang berbentuk lembaran kayu panjang (misalnya 0,5 x 10 x 60 cm).
Lapisan sirap kayu ini minimal dipakai sebanyak 3 lapis dan diapsang
bertindih dengan cara zig – zag.
Konstruksi atap sirap kayu menggunakan usuk ukuran 5/7 cm
dengan jarak sekitar 30 – 50 cm dan ukuran reng yang digunakan tergantung
pada ukuran sirapnya.
Atap sirap mempunyai kekuatan yang baik karena berlapis – lapis,
pekerja dapat berada diatasnya dengan hati – hati pada saat pemasangan
penutup atap tersebut.
Bahan penutup atap:
7. Genteng Sirap daun
Sirap daun adalah bahan penutup atap yang terbuat dari lapisan –
lapisan daun yang tebal. Daunn yang digunakan biasanya jenisa daun palem
atau rumput yang berbentuk memanjang.
Prinsip atap sirap daun ini sama dengan sirap kayu dengan metoda
yang berlapis – lapis.
Konstruksi atap sirap daun dilakukan dengan cara yang sama
dengan atap sirap, tetapi karen alasan umur daun yang relatif tidak tahan
terhadap cuaca maka digunakan rangka penutup yang sesuai dengannya
yaitu dengan menggunakan bambu atau kayu pohon palem (kelapa, dsb).
Bahan penutup atap:
8. Plat Beton
Atap dak beton berasal dari beton bertulang yang dibuat lembaran
dan dipakai sebagai atap. Karena bentuk lembaran yang lebar, maka atap
dak beton memerlukan bahan gabungan antara beton dan baja tulangan.
Atap dak hanya bertumpu pada konstruksi balok disekitarnya dan
tidak lagi memerlukan kosnturksi lain seperti usuk dan reng bahkan kuda -
kuda ataupun gunungan. Konstruksi atap dak terdiri dari besi tulangan polos
dengan diameter misal d8, d10, d12 tergantung beban yang diterimanya.
Atap dak perlu dibuat kedap air yang bisa menggunakan zat water
proofing atau dilapisi dengan plaster PC.
Bahan penutup atap:
9. Plat Baja
Atap pelat baja adalah atap pelat yang terbuat dari lembaran baja.
Atap ini tidak lagi memerlukan konstruksi atau rangka pendukung seperti
reng dan usuk. Hanya saja pada bagian – bagian tertentu menggunakan
gording untuk menyangga bagian – bagian yang memerluakan dukungan
karena beban yang cukup besar. Spesifikasi baja yang digunakan bervariasi.
Atap jenis ini sanga cocok digunakan untuk bangunan industri atau
gudang dengan ketinggian yang cukup tinggi dan beban dinamis yang besar
misal akibat angin, huan dan gempa bumi. Atap ini memerlukan coating atau
pelapis luar misal cat agar tidak berkarat.
Bahan penutup atap:
10. Atap Seng Lembaran
Atap seng lembaran adalah atap yang terbuat dari bahan seng
dengan bentuk lembaran bergelombang dengan ukuran tertentu (misal
800x1200, 800,2400, dsb dengan tebal yang beragam. Ukuran produk seng
yang relatif lebar ini sangat memudahkan dalam pemasangannya. Karena
sifat seng yang sangat ringan dan tidak dapat patah, maka penutup atap
seng hanya dipasang pada konstruksi yang sederhana yaitu dengan gording
saja tanpa usuk dan reng. Dengan demikian konstruksi penutup atap seng
lembaran sangat efisien.
Konstruksi atap seng hanya menggunakan gording dengan ukuran
yang tidak terlalu besar (misal ; kayu 6/12 atau 6/14) yang dipasang pada
setiap jarak 1 m atau 1,5 m.
cara terbaik bagi para pekerja jika berada diatas seng adalah dengan
cara menginjak bagian yang berada langsung diatas kayu gording.
Bahan penutup atap:
11. Atap Asbes Lembaran
Atap asbes lembaran adalah atap yang terbuat dari bahan asbes
dengan bentuk lembaran bergelombang dengan ukuran bervariasi seperti
atap seng gelombang, namun mempunyai ukuran gelombang yang berbeda
yaitu gelombang besar dan kecil.
Sifat asbes berbeda dengan sifat seng, asbes lebih getas dibanding
seng, oleh karena itu asbes memerlukan konstruksi yang sedikit lebih rapat.
Jarak antar gording berkisar 1 m – 1,5 m. Asbes gelombang besar relatif
lebih kuat dibanding dengan asbes dengan gelombang kecil karena struktur
bentuk lengkungnya.
Konstruksi pemasangan asbes hampir sama dengan konstruksi
pemasangan seng dengan menggunakan paku payung, namum paku payung
pada pemasangan asbes biasanya berbentuk paku ulir agar tidak pecah.
Struktur Rangka Atap:
Bentuk:
1. Struktur Rangka Batang (Truss)
2. Struktur Portal
Bahan:
1. Kayu
2. Baja
3. Beton bertulang / prategang
• Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil atau batu pecah, atau agregat-agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air yang membentuk suatu massa mirip batuan.
• Bahan lain (admixtures) dapat ditambahkan pada campuran beton untuk meningkatkan workability, durability, dan waktu pengerasan.
• Beton mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, dan kekuatan tarik yang rendah.
• Beton dapat retak karena adanya tegangan tarik akibat beban, susut yang tertahan, atau perubahan temperatur.
• Beton bertulang adalah kombinasi dari beton dan baja, dimana baja tulangan memberikan kekuatan tarik yang tidak dimiliki beton. Baja tulangan juga dapat memberikan tambahan kekuatan tekan pada struktur beton.
Beton dan Baja Tulangan
Beton bertulang (reinforced concrete)
Kuat dalam menahan gaya
tekan (compression), namun
lemah dalam menahan gaya
tarik.
Memperkuat dan menahan
gaya tarik
Perbedaan beton tidak bertulang dan beton bertulang
Beton tidak bertulang:
• Terjadi retak/patah pada
bagian tarik, meskipun P
masih kecil
• Keruntuhan mendadak
Beton bertulang:
• Retak kecil, jumlah lebih banyak
• Mampu menahan beban yang
lebih besar
• Keruntuhan tidak mendadak
Bahan Penyusun beton
• semen
• air
• agregat halus (pasir),
ukuran butir ≤ 5 mm
• agregat kasar (kerikil, batu belah),
ukuran butir > 5 mm
• bahan tambah (admixture)
Faktor yang berpengaruh terhadap mutu beton
• umur beton
• faktor air semen (water cement ratio)
• proporsi campuran bahan penyusun
dan bahan tambah
• sifat mudah dikerjakan (workability)
• perawatan beton (curing)
Kuat Tekan beton
pengujian silinder standar
(diameter 15 cm, tinggi 30 cm)
pada saat umur mencapai 28
hari.
P
P
30 cm
15 cm
c cu regangan
Tegangan
(Mpa)
fc’
0,45 fc’
Ec
1
(a) Diagram tegangan – regangan beton
(b) Pengujian tekan
Beberapa penentu sifat-sifat beton dan nilainy adalah sebagai berikut
(berdasarkan SNI ‘02):
• Tegangan tekan fc’
• Modulus elastisitas untuk beton, Ec secara umum:
• untuk beton normal Ec =
(berat isi ± 23 kN/m3)
• Regangan c = 0,002 atau 0,2 %
• Regangan cu = 0,003 atau 0,3 %
wc : berat isi beton (kg/m3)
f’c : kuat tekan beton (MPa)
'c
,c f,w 0430
51
'cf.7004
P P
Diagram momen
dengan:
M : momen lentur
y : jarak dari grs. Netral
ke sisi terluar
I : momen inersia
I
Myfcr
gn.
tegangan tekan
tegangan tarik
Pengujian Lentur
Kuat tekan beton untuk perancangan
Untuk perancangan struktur beton bertulang, kuat tekan beton
silinder standar didasarkan pada hasil statistik pengujian tekan
beton dari sejumlah benda uji (minimal 30 buah). Dengan asumsi
bahwa data terdistribusi secara normal, maka kuat tekan beton
didapatkan dari rumus:
sff crc 34,1''
dengan:
f’cr : kuat tekan rata-rata
s : standar deviasi
• Kekuatan tekan
• Modulus Elastisitas
• Rasio Poisson
• Susut (Shrinkage)
• Rangkak (Creep)
• Kekuatan tarik
• Kekuatan geser
Properties Beton Bertulang
Kekuatan Tekan (fc’)
• Kurva tegangan regangan bersifat linier hingga 1/3 sampai 1/2 dari kekuatan tekan ultimate, setelah itu kurva bersifat non linier
• Tidak terdapat titik leleh yang jelas, kurva cenderung smooth
• Kekuatan tekan ultimate tercapai pada regangan sebesar 0.002
• Beton hancur pada regangan 0.003 sampai 0.004. Untuk perhitungan, diasumsikan regangan ultimate beton adalah 0.003
• Beton mutu rendah lebih daktail dari beton mutu tinggi, yaitu mempunyai regangan yang lebih besar pada saat hancur
Kekuatan Tekan (fc’)
• Ditentukan berdasarkan tes benda uji silinder beton (ukuran 15 x 30 cm) usia 28 hari
• Dipengaruhi oleh:
– Perbandingan air/semen (water/cement ratio)
– Tipe semen
– Admixtures/bahan tambahan
– Agregat
– Kelembaban pada waktu beton mengeras
– Temperatur pada waktu beton mengeras
– Umur beton
– Kecepatan pembebanan
• Beberapa definisi:
– Modulus awal, yaitu slope atau kemiringan kurva tegangan regangan di titik awal kurva
– Modulus tangen, yaitu slope atau kemiringan di suatu titik pada kurva tegangan regangan, misalkan pada kekuatan 50% dari kekuatan ultimate
• Nilai Modulus Elastisitas:
– Ec = wc1.5 (0.043) fc’ (SI Unit)
– Ec = wc1.5 (33) fc’ (Imperial Unit)
Untuk beton normal, wc = 2320 kg/m3 (atau 145 lb/ft3 ):
– Ec = 4700 fc’ (SI Unit)
– Ec = 57000 fc’ (Imperial Unit)
Modulus Elastisitas, Ec
Baja tulangan
Diagram tegangan-regangan baja tarik secara umum diperlihatkan
pada gambar di bawah.
Es
fmaks
fy
y maks regangan
Modulus
elastisitas:
= 200.000 MPa
y
y
s
fE
tegangan
Diagram tegangan-regangan baja tulangan yang dibebani tekan
dianggap mempunyai bentuk yang sama.
Modulus of Toughness:
Total absorbed energy
before rupture Modulus of
Elasticity
Stress – Strain Curve
Mutu baja tulangan baja tulangan:
Jenis Simbol fy minimum [MPa]
Polos BJTP 24 240
BJTP 30 300
Deform
BJTD 24 240
BJTD 30 300
BJTD 35 350
BJTD 40 400
BJTD 50 500
Tegangan leleh minimum sering digunakan sebagai dasar perencanaan.
Dalam perencanaan beton bertulang tidak boleh didasarkan pada kuat leleh
tulangan fy yang melebihi 550 MPa, kecuali untuk tendon pratekan.
• Mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dibandingkan kebanyakan material lain.
• Cukup tahan terhadap api dan air.
• Sangat kaku dan kokoh.
• Pemeliharaan yang mudah.
• Umur bangunan yang panjang.
• Mudah diproduksi, terbuat dari bahan-bahan yang tersedia lokal (batu pecah/kerikil, pasir, dan air), dan sebagian kecil semen dan baja tulangan yang dapat didatangkan dari tempat lain.
• Dapat digunakan untuk berbagai bentuk elemen struktur (balok, kolom, pelat, cangkang, dll).
• Ekonomis, terutama untuk struktur pondasi, basement, pier, dll.
• Tidak memerlukan tenaga kerja dilatih khusus.
Keuntungan Penggunaan Beton Bertulang untuk Material Struktur
• Mempunyai kekuatan tarik yang rendah sehingga memerlukan baja tulangan untuk menahan tarik.
• Memerlukan cetakan/bekisting serta formwork sampai beton mengeras, yang biayanya bisa cukup tinggi.
• Struktur umumnya berat karena kekuatan yang rendah per unit berat.
• Struktur umumnya berdimensi besar karena kekuatan yang rendah per unit volume.
• Properties dan karakteristik beton bervariasi sesuai dengan proporsi campuran dan proses mixing.
• Berubah volumenya sejalan dengan waktu (adanya susut dan rangkak).
Kerugian Penggunaan Beton Bertulang untuk Material Struktur
• Tujuan Disain: Struktur harus memenuhi kriteria berikut,
– Sesuai dengan fungsi/kebutuhan
– Ekonomis
– Layak secara struktural
– Pemeliharaan mudah
• Proses Disain:
– Definisi kebutuhan dan prioritas
– Pengembangan konsep sistem struktur
– Disain elemen-elemen struktur
Perencanaan Struktur
• Kekuatan > beban
• Berlaku untuk semua gaya dalam, yaitu momen lentur, gaya geser, dan gaya aksial
• Rn > 1S1 + 2S2 + …
• adalah faktor reduksi kekuatan/tahanan, i adalah faktor beban
• bervariasi sesuai dengan sifat gaya, – Lentur, = 0.90
– Geser dan torsi, = 0.85
– Aksial tarik, = 0.90
– Aksial tekan, dengan tulangan spiral, = 0.75
– Aksial tekan, dengan tulangan lain, = 0.70
Prinsip Dasar Disain
Recommended