TAR 322-3

STRUKTUR DAN KONSTRUKSI

BANGUNAN BERTINGKAT TINGGI

STUDI LITERATUR

Dosen : Ricky Ibrahim, S.T., M.T.

Kelas : D

Disusun Oleh :

Meidy Charista 2012420079

Kirana Zerlinda 2012420130

Alifi Diptya Nidikara 2012420132

JURUSAN ARSITEKTUR

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN

BANDUNG

2014

BAB I

PENDAHULUAN

Bangunan bertingkat tinggi kuat kaitannya dengan suatu wilayah perkotaan

yang memiliki lahan yang sempit namun dengan harga penjualan yang mahal,

sehingga warga kota memanfaatkannya dengan membangun bangunan bertinggat

tinggi yang dapat memiliki banyak fungsi dengan kuantitas yang banyak pula,

sehingga lebih menguntungkan. Akan tetapi permasalahan dalam proses perancangan

akan berbeda dengan bangunan bertingkat rendah. Berbagai sistem struktur dan

konstruksi nya dapat menyelesaikan berbagai permasalahan yang ditemukan dalam

membangun bangungan bertingkat tinggi.

BAB II

PERTIMBANGAN PERENCANAAN

Pemilihan struktur untuk bangunan bertingkat tinggi harus memenuhi berbagai

faktor fungsi dikaitkan dengan kebutuhan budaya, sosial, ekonomi, dan teknologi.

Bertikut adalah bergabai pertimbangannya :

1. Pertimbangan Ekonomi

Arsitek harus memperhatikan tidak hanya seberapa besar biaya

proses pembangunan, tetapi juga biaya setelah pembangunan selesai

yaitu, biaya utilitas, pemeliharaan (maintenance), asuransi, pajak, dll.

Makin tinggi tingkat bangunan makin banyak membutuhkan ruang

yang lebih banyak untuk struktur, sistem mekanis dan lift, sehingga

luas lantai sewa akan berkurang. Semua biaya ini dapat diimbangi

oleh harga tanah yang sangat tinggi dan kebutuhan akan lokasi tertentu

untuk bangunan tersebut. Dengan semakin tinggi bangunan, harga

lahan per luas lantai makin menurun. Demikian pula pengelolaan dapat

ditekan per luas lantai pun akan menurun berhubung dengan biaya

untuk mengelola satu gedung akan lebih sedikit dibandingkan dengan

beberapa bangunan kecil.

2. Kondisi Tanah

Pondasi atau substruktur akan mengikat superstruktur ke tanah.

Pondasi ini menerima beban dan meneruskannya ke yanah yang akan

mampu menerimanya.

Untuk dapat memutuskan sistem struktur dan perilakunya,

kondisi tanah harus diperiksa terlebih dahulu. Misalnya apabila kondisi

tanah daya dukungnya rendah, maka pondasi tiang pancang atau

caisson akan diperlukan untuk mencapai tanah keras.

Variabel struktur bangunan, super struktur, sub struktur dan

tanah masih memberikan kebebasan komposisi dikaitkan dengan

sistem struktur yang dipilih.

3. Rasio Tinggi-Lebar Suatu Bangunan

Kekakuan struktur bangunan bergantung pada ukuran pada

ukuran dan jumlah trave, sistem struktur, dan kekakuan unsur dan

sambungan. Rasio tinggi dan lebar umum untuk suatu struktur rangka

bidang berkisar dari 5 sampai 7.

4. Pertimbangan Fabrikasi dan Pembangunan

Factor ini penting dalam mempertimbangkan pilihan sistem

struktur, bahakan factor-faktor ini dapat menjadi pertimbangan untuk

menentukan metode konstruksi prefab. Sistem ini dapat mengurangi

banyak biaya upah kerja dan waktu yang diperlukan pembangunan.

Komponen struktur yang digunakan harus sesedikit mungkin agar

waktu pelaksanaan dapat dikurangi. Bentuk0bentuk tertutup yang

rumit harus dihindari untuk menghindari pengelasan dilapangan.

Maka, sebelum memilih metode konstruksi, prosedur fabrikasi dan

pembangunan harus diketahui.

5. Pertimbangan Mekanis

Sistem mekanis terdiri dari sistem-sistem HVAC (Heating,

ventilating, and Air Conditioning), lift, listrik, pipa air, dan

pembuangan sampah, rata-rata menghabiskan sepertiga dari

keseluruhan biaya bangunan tinggi. Sistem pemasok energy dapat

dipusatkan pada inti-inti (core) mekanis yang dipadukan dengan daerah

inti umum.

6. Pertimbangan Tingkat Bahaya Kebakaran

Sesuai dengan tuntutan persyaratan pengamanan terhadap

bahaya kebakaran, suatu konstruksi bangunan harus memenuhi hal-hal

sebagai berikut :

Ketahanan struktur untuk waktu tertentu dengan menggunakan

bahan-bahan tahan api yang tidak akan terbakar atau

menghasilkan asap.

Pembatasan perjalanan api agar penyebarannya ke bagian

bangunan lainnya dapat dicegah.

Bahan kimia yang biasa digunakan sebagai bahan penghambat

api antara lain jenis garam monoammonium dan diammonium

phospat, ammonium sulfat, seng khlorida, sodium tetraboratdan

asam borat yang tersusun dalam suatu formula tertentu. Secara

keseluruhan bahan penghambat api berpusat pada enam unsur

kimia yaitu phospor, antimon, khlor, brom dan nitrogen.

Akses keluar (exit) yang memadai

Sistem peringatan diri terhadap api dan asap yang efektif

Springkler dan ventilasi untuk panas dan asap

7. Pertimbangan Setempat

Peraturan zoning dan bangunan dalam lingkup kota akan

mengharuskan persyaratan yang akan mempengaruhi pemilihan sistem

konstruksi. Misalnya apabila ada pembatasan ketinggian, sedangkan

lantai yang harus dibangun adalah maksimum, maka tinggi lantai ke

lantai berikutnya hatus diusahakan sekecil mungkin sehingga

menyebabkan pemilihan sistem beton plat datar atau prinsip pratekan.

8. Ketersediaan dan Harga Bahan Konstruksi Utama

Tapak bangunan apabila dekat dengan sumber-sumber bahan

konstruksi tertentu akan dapat mengurangi biaya angkutan dan

menyebabkan bahan yang dipasaran mahal menjadi murah.

BAB III

PEMBEBANAN

Hal penting yang mendasar adalah pemisahan antara beban-beban yang bersifat

statis dan dinamis. Gaya statis adalah yang bekerja secara perlahan-lahan pada

struktur and mempunyai karakter steady-state. Gaya dinamis adalah yang bekerja

secara tiba-tiba pada struktur. Pada umumnya bersifat steady-state dan mempunyai

karakteristik besar dan lokasinya berubah dengan cepat. Gaya dinamis dapat

menyebabkan ternyadinya osilasi pada struktur hingga deformasi puncak tidak

bersamaan dengan terjadinya gaya terbesar.

A. Beban Mati Beban mati dapat dinyatakan sebagai gaya statis disebabkan oleh berat

setiap unsur pada struktur bangunan itu sendiri dapat berupa unsur pendukung

beban dari bangunan, laintai, langit-langit, dinding partisi permanen,

penyelesaian fasad, tangki simpan, sistem distribusi mekanis dll.

B. Beban Hidup

Beban ini berubah-rubah dan sulit diperkirakan.perubahan ini bisa

berjangka pendek ataupun panjang. Beban-beban ini mecakup beban peluang

untuk berat manusia, perabot, pastisi yang dapat dipindahkan, lemari besi,

buku,dan semua barang barang semi permanen atau barang sementara lainnya

yang berpenaruh terhadap sistem bangunan, tetapi bukan bagian dari struktur

dan tidak diaanggap benda mati.

C. Beban Konstruksi

Beban konstruksi adlah beban rencana ketika bangunan sedang

didirikan. Beban ini merukapan pertimbangan penting daam rancangan unsur

struktur. Hal yang biasanya terjadi pada saat pembangunan adalah kontraktor

menumpuk perlengkapan dan bahan bangunan di satu tempat yang yang tidak

luas pada struktur. Hal ini menyebabkan keruntuhan karena beban-beban

terpusat yang jauh lebih besar terjadi daripada beban rencana untuk struktur

tersebut.

D. Beban Salju, Hujan dan Es

Beban salju pada atap sangat bervariasi dan bergantung pada factor-

faktor seperti ketinggian, garis lintang, frekuensi angin, lama salju jatuh,

terpaan salju setempat, ukuran atap, geometri, dan kemiringanya. Sebagai

pedoman berat salju adalah sekitar 0.5 sampai 0.6 lb/ft2 per in.

Es akan mengumpul pada bagian-bagian unsur yang menonjol,

terutama pada unsur ornament luar yang bila tidak ada es tidak dibebani selain

beratnya sendiri. Itulah sebabnya unsur-unsur tersebut harus dirancang untuk

menahan beban es yang berat. Selanjutnya, gumpalan es pada struktur rangka

terbuka akan meningkatkan luas, demikian pula berat, sehingga menghasilkan

tekanan angina yang lebih tinggi.

E. Beban Angin

Struktur yang berada pada lintasan angin akan menyebabkan angina

berbelok atau dapat berhenti. Sebagai akibatnya energy kinetic angin akan

berubah menjadi energy potensial yang berupa tekanan atau isapan pada

struktur. Besar tekanan atau isapan yang diakibatkan oleh angina pada suatu

titik bergantung pada kecepatan angin, rapat nassa udara, lokasi yang ditinjau

pada struktur, perilaku permukaan struktur, bentuk geometris, dimensi dan

orientasi struktur dan kekakuan keseluruhan struktur.

Kecepatan Angin

Kecepatan angin pada umumnya bertambah berdasarkan

ketinggian suatu wilayah. Akan tetapi, tingkat pertambahan kecepatan

rata rata adalah fungsi dari kekasaran permukaan tanah karena

perjalanan angina dihambat di dekat permukaan tanah oleh gaya gesek.

Pembebanan angin dikaitkan dengan persyaratan bangunan

Persyaratan bangunan masih mencerminkan pendekatan statis

terhadap aksi dinamis angin. Pendekatan persyaratan ini tidak tepay

untuk memprakirakan kerumitan aksi angin yang sebenarnya karena

tidak mempertimbangkan sifat dinamis dari efek hembusan ataupun

dampak konteks fisik pada perilaku angin.

Topografi sebagai penentu tekanan angin

Kecepatan angin yaitu tekanan angin tidak selalu meningkat

dengan ketinggian seperti anggapan pada persyaratan bangunan.

Tekanan paling tinggi terjadi di pertengahan tinggi bangunan.

Arah angin

Apabila massa udara yang bergerak ke suatu arah tertentu

membentur permukaan bangunan, maka terjadilah gaya guling. Gaya

guling adalah tekanan angin yang dapat membesar oleh adanya

peningkatan kecepatan angina atau oleh penambahan luas permukaan

pernghalangnya. Aksi angin yang cukup besar ke satu muka bangunan

atau lebih dapat menyebaban lentur ganda pada bangunan. Rancangan

aerodinamis bangunan dapat membantu mengurangi pergeseran

bangunan pada lentur ganda. Tekanan angin terbesar datang tegak

lurus rerhadap muka bangunan. Oleh sebab itu apabila aliran udara

menabrak permukaan tidak secara tegak lurus maka sebagian besar

gaya angin menyebar secara alami.

Tekanan angin

Kecepatan hembusan angina yang dinamis menyebabkan

tekanan angin yang dapat menyebabkan suatu bangunan lendut, hal ini

banyak terjadi pada bangunan yang pipih.

Turbulensi

Vortice dan eddy adalah aliran udara melingkar uang

dihasilkan oleh turbulensi angin di daerah bertekanan tinggi. Aliran

tersebut diperlihatkan pada gambar dibawah ini

pada muka bagian belakang bangunan, sudut-sudut tumpul pada arah

datangnya angin akan memungkinkan transisi yang lebih halus bagi

angin.

Vortices adalah aliran udara berkecepatan tinggi yang menimbuklkan

aliran ke atas dan aliran isap yang dekat dengan bangunan

Toleransi manusia terhadap aksi angin

Perubahan-perubahan sifat angina setempat seperti aliran

vortex yang terbentuk dari bangunan tinggi dapat menerbangkan cucia

dari gantungannya, merusak kebun, merobek pintu kendaraan yang

terbuka, dan menebarkan debu ke udara. Pemahaman pertimbangan

toleransi terhadap manusia dan kegiatan-kegiatan yang berlangsung di

dalam bangunan dan disekitar bangunan harus menjadi factor utama

dalam merancang bangunan tinggi masa kini.

F. BEBAN SEISMIK

Pondasi adalah titik singgung antara bangunan dengan tanah, gerak

seismic mengakibatkan pondasi bergerak secara bolak-balik. Massa bangunan

harus dapat menahan gerak ini, dengan cara membangun gerak inersia pada

seluruh struktur. Gaya inersia contohnya adalah gerakan yang dirasakan

penumpang ketika kendaraan berhenti secara mendadak. Bagaimanapun, gaya

inersia vertical diabaikan karena bangunan sudah dirancang untuk

pembebanan vertical statis. Maka kita hanya mempertimbangkan gaya-gaya

horizontal.

Pada tingkatan tertentu suatu bangunan yang tinggi haruslah fleksibel,

tetapi hanya dapat sedikit berubah bentuk artinya menyerap sebagian energy,

besar gayanya akan kurang dari massa kali percepatannya. Akan tetapi

struktur yang terlalu fleksibel yang mempunyai waktu getar alamiah yang

mendekati waktu getar gelombang permukaan, dapat mengalami gaya yang

jauh lebih besar yang ditimbulkan oleh gerak permukaan yang berulang.

G. BEBAN AIR DAN TANAH

Struktur di bawah permukaan tanah cenderung mendapat beban yang

berbeda dengan beban diatas tanah. Struktur sebuah bangunan harus memikul

tekanan lateral yang disebabkan oleh tanah dan ait tanah. Gaya-gaya ini

bekerja tegak lurus pada dinding dan lantai substruktur.

Tekanan air lateral maksimum di dasar pondasi sama dengan tekanan

daya apung (buoyancy) yang akan mengangkat bangunan. Pada tahap-tahap

awal konstruksi, tekanan ke atas ini merupakan pertimbangan utama. Plat

lantai basement harus dirancang untuk gaya tekan ke atas. Tekanan lateral

yang dihasilkan oleh tanah ke dinding bisa dianggap setara dengan tekanan air.

Besaran tekanan tanah berganung pada jenis tanah. Untuk tanah kering,

tekanan cair setara dengan kedalaman 30psf.ft dapat dianggap sebagai

perkiraan sementara.

H. BEBAN AKIBAT PERUBAHAN VOLUME MATERIAL

Beban suhu

Perbedaan suhu menyebabkan gerak vertical pada kulit

bangunan. Apabila suhu menurun, bangunan akan menyusut dan

sebaliknya, apabila suhu meningkat, maka bangunan mengembang.

Gerak horizontak struktur lantai akan terjadi, yang disebabkan jarena

atap diekspor terhadap perbedaan antara suhu di dalam dan di luar

ruangan dan oleh perbedaan suhu di antara fasad yang berlawanan,

yang satu menghadap arah datang matahari, dan yang lainnya

membelakangi arah datang matahari.

Jenis eksposur kolom

Tingkat eksposur dari kolom, atau perilakunya, berkaitan

dengan letak olom dan pada jenis baha penutup atau cladding yang

digunakan. Artinya suhu ambient pada kolom baja terjadap suhu udara

sekitar berkaitan langsung dengan resistensi termal dari bahan yang

mengelilingi kolom. Berbagai jenis insulasi kolom diciptakan untuk

mengendalikan perbedaan suhu pada kolom:

Cladding sederhana

Insulasi kolom jenis ini paling tidak efektif karena udara yang

mengelilingi kolom bereaksi langsung terhadap suhu cladding

logam yang sangat rentan terhadap pengaruh suhu luar. Insulasi

jenis ini tidak boleh digunakan dalam bangunan setinggi lebih

dari 10 lantai..

Kolom dilindungi beton dengan cladding eksterior

disini tercipta kulit tanpa klem komposit yang selain

memberikan insulasi juga meningkat kelakuan struktur.

Cladding diberi insulasi

Insulasi cladding mengendalikan peralihan suhu dari luar ke

kolom. Selanjutnya akan tercipta ruang udara yang tak berhawa

antara cladding dengan kolom sehingga memberi insulasi yang

baik untuk kolom.

Jenis dan pengaruh gerak yang diinduksi suhu

Respon bangunan terhadap gerak yang diinduksi oleh suhu

berbanding lurus dengan jumlah lantai struktur tersebut.

Lentur kolom

Perbedaan suhu di dalam ruangan menyebabkan tegangan yang

tak merata pada kolom luar sehingga mengakibatkan lentur.

Perbandungan gerak antara kolom luar dan kolom dalam

Pergeseran vertical terjadi antara kolom eksterior dan interior

apabila perubahan suhu menimbulkan pemuaian atau

penyusutan sepanjang garis kolom

Perbedaan gerak antara kolom luar

Perbedaan gerak vertical dapat terjadi antara kolom-kolom

yang mempunyai eksposur permukaan luar yang berbeda

seperti halnya kolom sudut.

Retak lantai

Retak pada lantai terjadi pada struktur rangka kaku akibat

perubahan vertical pada kolom luar. Terjadi sedikit demi

sedikit dan paling besar pada trave eksterior.

Perbedaan gerak antara atap dan lantai-lantai di bawahnya

Perbedaan pemuaian dan penyusutan antara bidang atap yang

diekspos dengan lantai-lantai di bawahnya dapat

mengakibatkan retak geser pada struktur dinding pendukung

batu atau lentur kolom pada suatu bangunan rangka kaku.

I. BEBAN DAMPAK DAN DINAMIK

Beban-beban getaran ini bisa timbul dari dalam ataupun dari luar

bangunan. Sumber-sumber yang dari dalam gedung misalnya, lift, escalator ,

peralatan mesing yang bergetar. Gaya gaya ini tidak sekadar siklik, tetapi bisa

saja terjadi perceptan atau oengurangan kecepatan kendaraan atau lift,

misalnya: gaya gaya dampak yang cukup besar dapat bekerja pada struktur

pada saat tertentu. Sumber-sumber dari luar bangunan adalah gaya gaya

angina, gempa, suara, dan sistem lalu lintas yang berdekatan.

J. BEBAN LEDAKAN

Ledakan menimbulkan tekanan yang besar di daerah ledakan sehingga

mengakibatkan beban yang sangat besar terhadap unsur-usnsur bangunan dan

menghancurkan jendela, dinding dan lantai. Tekanan internal harus ditahan

setempat, dan tidak boleh menimbulkan keruntuha struktur secara beruntun.

K. KOMBINASI BEBAN

Kemungkinan terjadinya beban kombinasi harus dievaluasi secara

statisttik dan diramalkan akibatnya. Apabila penentuan aksi beban dilakukan

lebih tepat, maka factor keamanan yang dibuat untuk mencegah hal-hal yang

tidak diketahui dapat dikurangi.

BAB III

TIPE STRUKTUR BANGUNAN TINGGI

Tipe struktur bangunan tinggi yang ada terbagi kedalam beberapa unsur struktur dasar

bangunan, diantaranya:

1. Unsur Linier :

a. kolom dan balok yang mampu menahan gaya aksial dan gaya rotasi.

2. Unsur Permukaan :

a. dinding, bisa berlubang atau berangka yang mampu menahan gaya

aksial dan gaya rotasi.

b. plat, bisa padat atau beruas, ditumpu pada rangka lantai dan mampu

memikul beban di dalam dan tegak lurus terhadap bidang tersebut.

3. Unsur Spasial :

a. Pembungkus façade atau inti (core), mengikut bangunan agar berlaku

sebagai kesatuan.

Tipe Struktur:

Dinding pendukung sejajar (Parallel Bearing

Walls)

Terdiri dari unsur-unsur bidang vertikal yang

dapat menahan gaya lateral secara efisien.

Memiliki beban struktur sendiri yang besar

dan diutamakan untuk bangunan yang tidak

memerlukan ruang bebas yang luas dan sistem

mekanisnya tidak memerlukan struktur inti.

Inti dan dinding pendukung fasade (Core and façade Bearing

Walls)

Pada tipe ini bangunan memiliki struktur inti

yang dikelilingi oleh unsur bidang vertikal

membentuk dinding eksterior. Struktur inti ini

memuat sistem transportasi mekanis dan

vertikal dan menambah kekauan bangunan.

Tipe ini dapat menghasilkan ruang yang

terbuka tanpa kolom, bergantung pada

kemampuan bentangan struktur lantainya.

Boks berdiri sendiri (Self supporting boxes)

Boks adalah unit 3 dimensi prefabrikasi yang

mendukung dirinya sendiri. Bila disatukan

dengan unit lainnya akan menyerupai dinding

pendukung. Bisa disusun dengan ‘pola English

bond’ seperti batu bata menghasilkan susunan

balok dinding berseling-seling.

Plat terkantilever (Cantilever slab)

Sistem lantai dipikul oleh struktur inti (core)

yang memungkinkan ruang dalam bebas kolom

yang batas kekuatannya adalah batas besar

ukuran bangunan.

Plat rata (Flat slab)

Merupakan sistem bidang horizontal, umumnya

berupa plat lantai relatif tebal yang bertumpu

pada kolom. Bila tidak terdapat penebalan pelat

atau kepala kolom dapat dikatakan sebagai sistem

pelat rata (flat plate). Tinggi lantai bisa minimum

karena tidak terdapat pembalokan (deep beam).

Interspasial

Merupakan struktur rangka setinggi lantai yang

terkantilever dan diadakan secara selang-seling

sehingga memungkinkan menghasilkan ruang

fleksibel didalam dan diatas rangka.

Gantung (Suspension)

Sistem ini menggunakan penggantung sebagai

pengganti kolom untuk memikul beban lantai

sehingga penggunaan bahan dapat lebih efisien.

Menggunakan unsur tarik dengan kabel-kabel yang meneruskan

beban ke rangka di bagian atas yang terkantilever dari struktur

inti.

Contoh bangunan: the qube

Rangka selang-seling (Staggered truss)

Merupakan rangka setinggi lantai yang disusun

selang-seling pada bangunan, sehingga lantai

bangunan menumpang di bagian atas suatu rangka

dan di bagian bawah rangka. Dapat menahan beban

vertikal dan menahan angin.

Rangka Kaku (Rigid Frame)

Merupakan unsur-unsur linear (kolom dan balok)

yang disambungkan secara kaku untuk membentuk

bidang vertikal (kolom dan balok) dan horizontal

(balok anak dan balok induk).

Bergantung pada kekuatan elemen dan kekakuan

sambungan, serta jarak antar lantai dan jarak antra

kolom menjadi pertimbangan rancangan.

Rangka kaku dan inti (Rigid Frame & Core)

Bereaksi terhadap beban lateral, karena ayunan lateral

yang besar pada bangunan dengan ketinggian tertentu.

Dapat diperkuat dengan menggunakan sistem struktur

inti akibat interaksi antara inti dan rangka.

Rangka trussed (Trussed Frame)

Terdiri dari rangka batang yang dapat menahan beban gravitasi

dan beban angin dengan rangka vertikal yang serupa dengan

rangka kaku dan inti.

Rangka belt-trussed dan inti (Belt-trussed Frame & Core)

Rangka belt-trussed ini mengikat kolom-kolom pada

fasade ke inti bangunan sehingga keduanya tidak

bekerja secara terpisah (berganutng pada kekakuan

masing-maisng). Sistem pengakuan ini bila berada di

atap bangunan dinamaka cap trussing, dan bila berada

di bawah bangunan dinamakan belt trussing.

Tabung dalam tabung (Tube in Tube)

Struktur bangunan seperti tabung dalam tabung,

karena kolom dan balok eksterior bangunan disusun

rapat sehingga tampak seperti dinding yang dilubangi.

Lalu didalamnya terdapat struktur inti (tube) yang

meningkatkan kekakuan bangunan. Bangunan

memiliki perilaku seperti tabung yang kantilever

terhadap tanah.

Kumpulan tabung (Bundled Tube)

Dapat digambarkan sebagai suatu himpunan tabung-

tabung terpisah yag membentuk tabung multisel,

pada sistem ini kekakuan bertambah. Sistem ini

memungkinkan bangunan mencapai bentuk yang

paling tinggi dan daerah lantai yang paling luas.

BAB IV

MATERIAL STRUKTURAL DAN PENGARUHNYA PADA SAAT

KONSTRUKSI

Material struktural yang umumnya digunakan pada bangunan tingkat tinggi antara

lain :

1. Concrete / beton

Beton banyak digunakan karena ditunjang oleh ketersediaan bahan yang

cukup mudah didapatkan, mudah dibentuk, tidak korosif, dan dapat dibuat

ditempat (dicor di tempat). Di Indonesia sendiri, kebanyakan bangunan

bertingkat tinggi dibuat dengan menggunakan konstruksi beton bertulang

karena material ini berkembang cukup pesat di Indonesia. Mutu beton 40

MPa- 50 Mpa sering kali digunakan di Indonesia.

Jenis – jenis beton selain beton bertulang yang digunakan pada bangunan

tingkat tinggi:

a. Ferro Concrete

Ferro Concrete yaitu lapisan jala baja yang di padatkan dengan cement.

b. Gunite / shot crete

Yaitu udara yang ditekan untuk menembak beton. Biasanya digunakan

pada tanah atau batu yang berbentuk vertikal.

METODE KONSTRUKSI:

A. Slip Form construction

Metode Konstruksi dimana beton dituang pada bekisting yang bergerak.

B. Table form / flying form construction

Metode konstruksi pra rakitan dalam skala besar dimana plat lantai

digantung. Hal ini menyebabkan pergerakan dan instalasi yang cepat.

Cocok digunakan untuk bangunan bertingkat dengan denah tipikal seperti

hotel, apartment, atau kantor.

C. System Column Formwork construction

Metode konstruksi dimana kolom – kolom dibentuk menggunakan

bekisting yang sudah tersedia. Sehingga perakitan dan erection menjadi

lebih cepat di tempat selain itu juga meminimalisasi jumlah pekerja dan

waktu derek. Bekisting tersebut tersedia dalam bentuk baja, aluminium,

bahkan karton (recycled tapi tidak reusable).

D. Vertical Panel System construction

Umumnya digunakan untuk membangun elemen vertikal.

E. Jump Form Systems construction

Cetakan atau bekisting menyangga diri sendiri

pada beton yang sudah dicetak sebelumnya

sehingga tidak mertumpu pada bagian bangunan

yang lain. Cocok untuk mencetak elemen beton

vertikal pada bangunan tinggi, seperti shear wall,

core wall, lift shaft, stair shart, dan bridge pylon.

Sistemnya berbentuk modular sehingga mudah

disambung untuk bentang yang lebih besar.

F. Tunnel Form construction

Digunakan untuk membentuk struktur petak yang berulang. Sistem ini

dapat membentuk elemen horizontal dan vertikal secara bersamaan.

2. Baja

Pemilihan konstruksi baja pada bangunan tingkat tinggi biasanya disebabkan

oleh jumlah lantai maksimal yang dapat dibangun dan efisiensi waktu dalam

pembangunan. Di Indonesia perkembangan material baja sangat rendah

dikarenakan keahlian para konsultan dan kontraktor spesialis yang sangat

terbatas.

BAB V

SISTEM STRUKTUR BIDANG VERTIKAL DAN HORIZONTAL

A. PENYEBARAN GAYA GAYA VERITIKAL

Beban gravitasi bekejrja pada suatu bangunan harus diteruskan melalui

bidang vertical menerus atau membentuk sudut dengan permukaan tanah.

Bidang-bidang vertical ini bisa berupa jenis rangka tiang dam balok atau

sistem dinding, yang bisa padat atau berangka.

Bidang bidang disebar secara merata sepanjang bangunan atau

dipusatkan pada bagian tengah dan fasad

Bidang-bidang membentuk pembungkus luar bangunan

Bidang-bidang dipusatkan pada bagian tengah bangunan.

B. PENYEBARAN GAYA GAYA HORIZONTAL

Struktur bangunan harus memiliki kemampuan untuk menahan

berbagai jenis gaya horizontal sperti yang disebabkan oleh angina atau gempa.

Dengan demikia suatu jenis pengaku harus disediakan pada arah memanjang

dan melintang bangunan.j

BAB VI

SISTEM PONDASI

Dalam merancang pondasi bangunan tinggi membutuhkan pertimbangan yang

matang akan beberapa faktor diantaranya, memilih sistem pondasi yang tepat,

menghitung daya dukung tanah dan menganalisa sistem pondasi yang ada apakah

sesuai dengan bangunan dan tapak yang dirancang.

Desian pondasi yang tidak sesuai daoat mengakibatkan beberapa maslaah,

diantaranya adalah penundaan proses konstruksi, kelebihan budget bangunan karena

meremehkan kapasitas pile, meningkatnya budget pondasi karena menggunakan

sistem yang terlalu kuno dan merusak struktur disekitarnya bahkan membuat

bangunan menjadi tidak aman.

A. Syarat Pondasi pada Sebuah Bangunan

Agar pondasi dalam suatu bangunan kuat, maka pondasi harus memenuhi syarat

sebagai berikut:

a.       Bentuk dan konstruksinya harus menunjukkan suatu konstruksi yang

kokoh dan kuat untuk mendukung beban bangunan diatasnya.

b.      Harus dibuat dari bahan yang tahan lama dan tidak mudah hancur,

sehingga kerusakan pondasi tidak mendahului kerusakan bangunannya

c.       Tidak mudah terpengaruh oleh keadaan diluar podasi, misalnya pengaruh

air tanah dll.

d.      Harus terletak pada tanah dasar yang cukup kuat sehingga kedudukan

pondasi stabil

B. Pemilihan Tipe atau Jenis Pondasi Berdasarkan 4 Poin Penting

•      Hasil penyelidikan tanah, survey lapangan dan interpretasinya

•      Besarnya beban statis atau dinamis yang bekerja dan batasan deformasi

•      Biaya konstruksi dan kemudahan pelaksanaan di lapangan

•      Pertimbangan tingkat resiko kegagalan pondasi selama rencana umur

bangunan.

C. Pemilihan Tipe atau Jenis Pondasi Berdasarkan Kondisi Tanah Dasarnya

Tanah dasar yang memiki daya dukung baik(tanah batu, padas/ cadas,

kerikil menggunakan sistem pondasi langsung

Tanah dasar yang memiliki daya dukung sedang menggunakan sistem

pondasi langsung dengan perlakuan tertentu (pembesaran dimensi,

perkuatan dengan meningkatkan mutu dan kekuatannya)

Tanah dasar yang memiliki daya dukung jelek menggunakan sistem

pondasi tidak langsung

D. Pekerjaan Pondasi

Untuk pekerjaan pondasi hal yang pertama dilakukan adalah pembersihan lahan

untuk bangunan, pengukuran dan pemasangan papan bowplank dan dilanjutkan

dengan pekerjaan penggalian tanah untuk pondasi.

a. Pekerjaan Papan bouwplank

1.     Pengertian dan fungsi papan bowplank

Papan bouwplank berfungsi untuk membuat titik-titik as bangunan

sesuai dengan gambar denah bangunan yang diperlukan untuk penentuan

jalur/arah pondasi dan juga sebagai dasar ukuran tinggi/level/peil penentuan

ketinggian lantai dalam rumah dengan permukaan jalan.

2.     Pemasangan papan bouwplank

Proses pemasangan papan bouwplank memiliki beberapa tahapan

sebagai berikut:

Pengukuran luas rencana bangunan

Pekerjaan pengukuran disini dimaksudkan unutk mengukur luas

bangunan yang nantinya akan dibangun.

Pemasangan papan bouwplank

Mula-mula pemasangan patok sebagai pijakan papan dengan jarak kira-

kira 15-20 cm dari tepi galian pondasi (sekiranya tidak terlalu dekat

dengan galian agar tidak mudah lepas).

Patok dipasang tegak lurus dan diusahakan tidak mudah goyah atau

lepas,

Papan bowplank dipaku pada setiap patok dengan ketinggiannya sebagai

patokan muka atas lantai ± 0.00 (muka atas lantai biasanya terletak

antara 30-50 cm di atas tanah tergantung pada keadaan tanah

disekitarnya, dan di papan bowplank dipasang pula paku atau dicat meni

sebagai pedoman as suatu bangunan /pondasi.

b. Pekerjaan Galian

Pekerjaan galian dilakukan setelah pekerjaan pemasangan papan

bouwplank, pekerjaan ini dimaksudkan untuk menggali tanah sebagai tempat

pondasi, ukuran penggalian disesuaikan dengan lebar dan tinggi pondasi.

c. Pekerjaan Pasir Urug

Pemberian pasir urug ini (biasanya dikerjakan pada podasi batu bata,

batu kali, dan pondasi telapak) dimaksudkan untuk alas pondasi agar rata dan

peredam getaran.

d. Aanstamping

Merupakan pasangan batu kosong yang memiliki fungsi untuk mencegah atau

meminimalisir merembesnya air ke pondasi.

E. Tanah

Tanah merupakan bagian dari kerak bumi yang dijadikan sebagai

pijakan pondasi. Tanah yang digunakan untuk pijakan pondasi haruslah tanah

keras sesuai dengan kondisi yang dibutuhkan atau beban bangunan yang

dirancang. Untuk itu mengetahui daya dukung tanah dan klasifikasinya sangat

penting untuk menentukan jenis pondasi yang sesuai rancangan.

1. Klasifikasi Tanah

Bedasarkan susunannya, klasifikasi tanah dapat dibagi menjadi:

Tanah Batu

Memiliki butiran lebih dari 40mm, merupakan tanah dasar yang amat baik

untuk bangunan, umumnya berlapis-lapis dan lapisan ini tidak boleh miring

karena dapat menyebabkan pergeseran.

Tanah Padas/ Cadas

Merupakan pengerasan dari tanah dan terkadan terdapat tanah-tanah

lembek, umumnya setelah terbuka tanah ni mudah lapuk, lain halnya jika

tertutup dengan pasir.

Tanah Kerikil

Butiran kerikil anda yang mengatakan 2-20 mm dan ada yang mengatakan

5-50 mm, karena besarnya butiran maka air mudah merembs diantara

kerikil-kerikil tersebut, sebagai tanah dasar kerikil baik untuk didirikan

bangunan.

Tanah Pasir

Tanah pasir terdiri dari butiran-butiran yang memiliki bentuk hampir bulat,

besarnya 0,1-2 mm.

Tanah Liat

Tanah yang mudah menerima air, waktu musim penghujan tanah menjadi

lembek, jika pada musim kemarau tanah menjadi retak-retak terkadang

hingga sampai kedalaman 2 m.

Tanah Geluh

Campuran (alami) antara tanah liat dengan pasir

Tanah napal

Campuran tanah liat, pasir dan kapur

Tanah Halus

Terbentuk dari butiran-butiran tanah yang sangat halus yang terbawa oleh

angin, dalam susunanya banyak terdapat butiran-butiran kapur.

Tanah Gambut

Terjadi dari tumbuhan yang telah lama mengendap didalam air. Tanah ini

tidak baik sebagai dasar bangunan.

2. Penyelidikan atau Pemeriksaan Tanah

a.       Tujuan Penyelidikan atau Pemeriksaan Tanah

Tujuan dari penyelidikan/ pemeriksaan tanah disini adalah untuk

mengetahui jenis tanah tersebut dan selanjutnya dipakai sebagai

pedoman penentuan jenis pondasi yang akan digunakan.

b.      Penyelidikan atau Pemeriksaan Tanah

Pemeriksaan jenis tanah

Memiliki tujuan untuk mendapatkan sifat fisik tanah (warna &

bentuk) guna pendiskripsian jenis tanah (tanah pasir: warna hitam,

butiran sedikit kasar, bila basah dapat dikepalkan, bila kering sulit

untuk dikepalkan):

Pengujian dengan taksiran melalui visual & sentuhan

(penglihatan) akan didapatkan warna, bentuk, dll.

Pengujian dengan penelitian bor log dan uji analisis ukuran

butiran tanah, didapatkan besaran butiran dan nantinya dapat

ditentukan jenis tanah apa itu.

Pemeriksaan daya dukung tanah

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mendapatkan data berupa

sifat indeks dan sifat mekanis suatu tanah (untuk mengetahui

kekuatan tanah dalam mendukung beban diatasnya), pengujian yang

dilakukan meliputi:

Pengujian sondir

Pengujian sandcone

Pemeriksaan kadar air didalam tanah

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mendapatkan data

kandungan air didalam tanah tanah, semakin banyak tanah

mengandung air semakin buruk tanah tersebut untuk dijadikan tanah

dasar pondasi, pengujian yang dilakukan:

Pengujian dengan taksiran melalui visual & sentuhan

(penglihatan) akan didapatkan warna, bentuk, dll.

Uji kadar air untuk tanah

3. Maksud dan Tujuan Dari Penyelidikan Tanah

Untuk mendapatkan data berupa sifat fisik, sifak indeks dan sifat

mekanis dari tanah, yang selanjutnya dapat digunakan oleh kontraktor untuk

merencanakan jenis pondasi apa yang tepat untuk tanah tersebut., diantaranya:

sifat fisik, (warna, tekstur dan struktur)

sifat indeks, menunjukkan sifat-sifat tanah yang mengindikasikan 

jenis  dan  kondisi  tanah (indeks plastisitas tanah).

sifat mekanis, seperti kekuatan dan pemampatan atau kecenderungan

untuk mengembang, dan permeabilitas.

4. Struktur dan Komposisi Tanah

Komposisi tanah terdiri dari:

Butiran (agregat), solid, semakin bervariasi ukuran agregat semakin

kuat daya ikat antar agregat tersebut

Pori (void), terdiri dari udara (air) & Air (water)

Perbandingan komposisi tanah:

Komposisi tanah = butiran (solid) + {udara (air) & Air (water)}

5. Pengujian untuk Menyelidiki atau Memeriksa Tanah

a. Pengujian tanah di lapangan

Sumur percobaan

o Pengertian:

Penggalian tanah yang yang digunakan untuk penyelidikan

suatu tanah, biasanya memiliki ukuran 1 m X 1,5 – 2 m serta

dengan kedalaman tanah sesuai dengan yang diperlukan.

o Tujuan:

Untuk mengetahui susunan tanah, warna tanah, tekstur tanah,

dan dapat pula digunakan untuk pengambilan sempel tanah yang

selanjutnya digunakan untuk penelitian di laboratorium.

o Alat-alat yang digunakan:

Pelubangan: Meteran, patok, tali, cangkul, linggis, ember

dan tali (katrol). Pengambilan sempel: sendok, sekop kecil,

nampan dll.

o Langkah-langkah pengujian:

- Pengukuran tanah menggunakan meteran dan kemudian

ditandai dengan tali dan patok

- Penggalian menggunakan cangkul dan linggis

- Pengeluaran tanah galian dari dalam menggunakan ember

dengan sistem katrol

- Penelitian secara fisual, pengambilan sempel dan pencatatan

hasil penelitian.

Bor log (bor tangan)

o Pengertian:

Bor  tangan  dapat  digunakan  untuk  menggali  lubang  bor 

hingga  kedalaman  5  meter dengan memakai seperangkat batang

penyambung, bor  tangan  biasanya  digunakan  hanya  bila  sisi-

sisi  lubang  bor  tidak  memerlukan penyangga (tanah tidak terlalu

keras) dan bila tidak terdapat partikel-partikel berukuran kerikil

atau yang lebih besar.

o Tujuan:

Untuk mengambil sampel (tanah asli/ tak terganggu = mata

bor berbentunk tabung dan tidak asli /terganggu = mata bor auger)

dari tanah yang akan diteliti, sampel dilanjutkan dengan penelitian

di laboratorium atau dapat dilakukan penelitian di tempat secara

fisual dengan mengambil sampel tanah setiap kedalaman tertentu,

biasanya dilakukan untuk pengklasifikasian tanah dan

pendiskripsian tanah.

o Alat-alat yang digunakan:

- Pemboran = Tang, pipa besi sambung, pegangan pipa, mata bor.

- Pengambilan sempel = dengan bor dan kemudian dimasukkan

dalam wadah dan diberi label.

o Langkah-langkah pengujian:

Bor diputar sambil ditekan ke bawah dengan tuas berbentuk

T di batang paling atas hingga kedalaman maks. 5 m.

Sondir

o Pengertian & Tujuan:

Sondir  adalah  salah  satu  alat  pengujian  tanah  di 

lapangan. Pengujian  ini dimaksudkan  untuk  memperoleh 

parameter-parameter  perlawanan  penetrasi  lapisan tanah  di 

lapangan  yang  selanjutntya  digunakan  untuk  interpretasi 

perlapisan  tanah  yang merupakan bagian dari analisis dan desain

geoteknik.

o Alat-alat yang digunakan:

Mesin sondir, stang sondir, mantle cone, friction cone,

jangkar spiral, ambang penekan dan peralatan penunjang

o Langkah-langkah pengujian:

Alat (mesin sondir) di pasang di atas tanah yang akan di uji,

penyambungan  satang sondir dengan friction / mantel cone,

pemasangan satang sondir dan friction / mantel cone pada mesin

sondir kemudian memutar tuas dengan kedalaman per 20 cm.

o Hasil/ data yang didapatkan:

Perlawanan conus (qc), perlawanan geser (qc+fs)

b. Pengujian tanah di laboratorium

Uji kadar air untuk tanah

o Pengertian & tujuan:

Pengujian  ini  digunakan  untuk  menentukan  kadar  air 

sampel  tanah  yaitu  perbandingan berat air yang terkandung

dalam tanah dengan berat kering tanah tersebut.

o Alat-alat yang digunakan:

Cawan kadar air, timbangan ketelitian 0,01 gram , oven dan

desikator ( mangkok berisi batu yang dapat mendinginkan).

o Langkah-langkah pengujian:

- Timbang cawan yang akan dipakai berikut tutupnya lalu beri

nomor/tanda.

- Masukkan benda uji yang akan diperiksa kedalam cawan

tersebut lalu tutup.

- Timbang cawan yang telah berisi benda uji tersebut.

- Masukkan  kedalam  oven  yang  suhunya  telah  diatur  110ºC 

selama  24  jam

- Sehingga beratnya konstan (tutup cawan dibuka).

- Setelah  dikeringkan  dalam  oven,  cawan  tersebut  lalu 

dimasukkan  ke  dalam

- Desikator agar cepat dingin.

- Setelah dingin, timbang kembali cawan yang telah berisi tanah

kering tersebut

o Hasil/ data yang didapatkan: Kadar air (ω)

Uji berat volume tanah, uji berat jenis tanah, uji analisis ukuran butiran

tanah, uji penentuan batas cair, uji penentuan batas plastis, uji

penentuan batas susut, uji kuat geser tanah dengan uji geser langsung

dan uji pemadatan tanah di laboratorium.

BAB VII

MECHANICAL ELECTRICAL DAN SISTEM UTILITAS

1. Sistem Elektrikal

Sumber elektrikal biasanya didapatkan dari PLN atau generator, oleh karena

itu dibutuhkan satu ruang khusus untuk panel utama, genset, dan lain – lain.

Pada bangunan tinggi di tiap – tiap lantai terdapat satu ruang khusus untuk

panel pembagi ke ruang – ruang di lantai tersebut.

2. Sistem HVAC

Terdapat 2 jenis sistem yaitu:

a. Sentral, yaitu menggunakan Chiller, AHU, Ducting, FCU, Cooling Tower

(utk sistem water to water). Sistem ini berguna untuk bangunan seperti

kantor dan mall.

b. Split, yaitu yang menggunakan indoor unit dan outdoor unit (seperti AC

rumah biasa). Sistem ini cocok untuk bangunan seperti apartemen dan

hotel.

3. Sistem Transportasi Vertikal

Lift, eskalator, conveyor, tangga darurat / evakuasi,

4. Suplai dan sistem Air

a. Air Bersih

b. Air Panas

Sistem air panas menggunakan pipa besi tuang atau tembaga, alat pemanas

yang digunakan adalah:

1. Pemanas air dengan gas

2. Pemanas listrik

3. Pemanas air energi surya

c. Air Kotor

Air kotor disalurkan kedalam septic tank. Pada bangunan tinggi

diusahakan letak toilet di tiap lantai sejajar agar memudahkan perletakan

shaft dan pipa tidak terlalu banyak membelok. Selain itu harus

ditambahkan pipa pembuangan gas agar tidak terjadidesakan gas dari

sumber ke septic tank yang dapat menimbulkan resiko septic tank meledak

karena penuh gas.

d. Grey Water

Sebelum melakukan pembuangan grey water sebaiknya dirancang sebuah

sistem pengolahan agar tidak mencemari lingkungan.

e. Air Hujan

Biasanya air buangan/limpasan ini adalah untuk pembuangan air hujan

yang jatuh di atap bangunan. Air inisebaiknya ditampung untuk cadangan

air bangunan, Kalaupun mau dibuang, bisa langsung dibuang ke riol atau

saluran terbuka karena pada dasarnya air ini masih bersih. Yang perlu

diperhatikan adalah saluran untuk air buangan/limpasan ini harus cepat

tersalurkan ke bawah, karena kalau volume nya besar akan menimbulkan

beban bagi bangunan

5. Sistem Komunikasi

Pada bangunan tingkat tinggi, biasanya terdapat sistem komunikasi internal.

Seperti jaringan telephone, interkom, LAN, dan tata suara. Terdapat shaft

sendiri yang terpisah dari shaft mechanical dan electrical.

Daftar pustaka:

1. https://wiryanto.files.wordpress.com/2010/08/27-davy-sukamta-paper-sip.pdf

2. http://www.steelconstruction.info/Multi-storey_office_buildings

3. http://theconstructor.org/concrete/ferro-cement-in-construction/1156/

4. http://www.slideshare.net/aks254447/highrise-structral-systems

5. http://www.alaberah.com/index.php?

option=com_content&view=article&id=1103

6. http://www.scribd.com/doc/86692771/Sistem-Utilitas-Bangunan-Tinggi

7. http://www.scribd.com/doc/122967444/utilitas-bangunan

8. http://dhatumukti.blogspot.com/2013/05/menentukan-jenis-pondasi-yang-

tepat.html

9. Schueller, Wolfgang. Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi.

10. Schodek, Daniel L. Struktur.