Prinsip Konstruksi Bangunan 2 RFA Struktur Bangunan Rangka
Prinsip Konstruksi Bangunan 2 RFA
Struktur Bangunan • Rangka Bangunan • Bentang lebar • Struktur penahan tanah • Struktur penahan gempa
Rangka bangunan Low-Mid Rise • Sistem struktur paling biasa digunakan. • Menggunakan kolom balok yang disusun secara orthogonal. • Komponen utama • • Balok Lantai Kolom Dinding • Tambahan • Bracing
Lantai • Sistem penyaluran gaya ke kolom dapat dilakukan dengan beberapa cara: • Beton • • • Flat slab+balok Sistem joist Sistem wafel Sistem T Sistem sel
Lantai • Floor deck
Balok • Berfungsi mengalirkan gaya dari lantai ke kolom • Letakkan Balok pada kolom untuk menghindari Momen puntir • Rencanakan jarak kolom yang tepat supaya besar balok tidak terlalu besar atau terlalu kecil sehingga tidak efisein • Alirkan gaya (vertikal atau horizontal/lateral) dari atas bangunan sampai dengan pondasi bangunan dengan tepat • Meletakkan “Joint” pada posisi yang tepat • Tidak perlu balok anak apabila minimal luas lantai 12 m 2
Menentukan besaran balok h b (bh 3) Balok= 1/12 Menentukan tinggi balok beton 1/12 bentang antar kolom Balok baja =1/18 – 1/22 bentang Meletakkan balok di tengah-tengah kolom untuk menghindari “momen Puntir” Lebar balok 2/3 dari tingginya
12 m 2 3 4 Tanpa balok anak krn plat lantai sudah mampu menahan beban kec pada fungsi yg khusus, spt tempat rak buku atau mesin ME l Meletakan balok pada posisi lebarnya dari pada panjangnya untuk menahan deformasi balok terhadap beban dan memperkecil dimensi balok
Sistem Pembalokan One Way Two Way
Kolom • Biasanya kolom diletakkan pada titik-titik yang tidak mengganggu fungsi • Letakkan kolom karena pengaruh bahan per modul 3. 6 m, atau 7. 2 m • Letakan kolom dengan memperhatikan besaran balok yang terjadi karena bentangnya • Dimensi kolom biasanya adalah lebar balok ditambah 20% • Untuk menghindari momen puntir dimensi kolom sebaiknya sama antara lebar dan panjangnya • Dalam dimensi yang tidak sama antara PL nya balok harus diletakkan pada titik pusat beratnya
Ukuran kolom tergantung dari 2 hal: - Lebar balok - lebar kolom = lebar balok ditambah 20% Atau - Luas lantai yang ditahan. - Luas penampang kolom (cm 2) = (Luas lantai (m 2) x (900/185) x 120%) Pilih ukuran yang lebih besar
Kolom baja Atau Ukuran kolom tergantung dari 2 hal: - Lebar balok - lebar kolom = lebar balok ditambah 20% Pilih ukuran yang lebih besar
Struktur bentang lebar • Rangka bidang • Rangka ruang • Rigid frame
Kuda-kuda baja
Rangka Ruang Baja • Space grid • 1 layer • 2 layer • Space frame • Rigid & Axial • Space truss murni axial ditandai oleh posisi layer atas dan bawah yang saling overlap • multilayer • Pemilihan jenis sambungan menjadi penting
Jenis-jenis sambungan Space frame Terdapat tiga jenis sistem sambungan space grid yang umum digunakan, yaitu : 1. Sistem yang dirakit secara terpisah antara simpul dan sendi dan sering disebut ‘piece-small’ systems 2. Dirakit dengan menggunakn continuous chords 3. Prefabrikasi
Piece small system
Continous Chord
Modular
Rigid frame
Rigid frame
Konstruksi kayu horizontal
Konstruksi Beton horizontal
Konstruksi Baja Horizontal
Desain Bangunan Tahan Gempa • Agar bangunan mampu menahan gempa, mekanisme beban yang terjadi ketika gempa perlu dipahami. Mekanisme Beban Gempa dan Cara Mengatasinya
Desain Bangunan Tahan Gempa Perencanaan Bangunan Tahan Gempa 1. Bracing dan/atau shear wall harus disusun seimbang secara horizontal dan menerus secara vertikal 2. Bracing dan shearwall harus diletakkan pada lokasi yang dapat meningkatkan struktur bangunan 3. Penyusunan komponen struktur tersebut harus dilihat secara tiga dimensi dari semua sudut. 4. Komponen struktur tidak boleh mudah mengalami patah secara tiba-tiba
Struktur Penahan Gempa
Perencanaan Aseismik Untuk Bangunan Tinggi • Kurangi getaran pada bangunan saat terjadi gempa. • Kurangi berat bangunan • Tambah Kekakuan Horizontal dan Torsional • Hindari finishing material yang mudah terdeformasi
Bentuk-Bentuk yang Stabil Terhadap Gempa
Bentuk-Bentuk yang Stabil Terhadap Gempa
Bentuk-Bentuk yang Stabil Terhadap Gempa
Bentuk-Bentuk yang Stabil Terhadap Gempa
Bentuk-Bentuk yang Stabil Terhadap Gempa
Shear walls As the name implies, shear walls resist lateral load in shear. Shear walls may be of wood, concrete or masonry. In the US the most common material for low-rise apartments is lightweight wood framing with plywood or particle board sheathing. Framing studs, spaced 16 or 24 inches, support gravity load and sheathing resists lateral shear. In seismic areas concrete and masonry shear walls must be reinforced with steel bars to resist lateral shear. 1. 2. 3. 4. 5. Wood shear wall with plywood sheathing Light gauge steel shear wall with plywood sheathing Concrete shear wall with steel reinforcing CMU shear wall with steel reinforcing Un-reinforced brick masonry (not allowed in seismic areas) 6. Two-wythe brick shear wall with steel reinforcing
Soft-Story Effect
Benefit dari Basement Untuk Ketahanan Gempa
Dilatasi Bangunan Perlu dilakukan untuk • Bangunan yang sangat panjang • Dilatasi juga dilakukan untuk ba-ngunan dengan beda ketinggian • Memisahkan Bangunan induk de- ngan sayap • Atau bangunan yang memiliki kelemahan geometris
Daftar Pustaka • Ching, F. D. , 2008. Building Construction Illustrated. 4 th ed. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. . • Engel, H. , 2013. Structure System. 5 th ed. Ostfildern: Hatje Cantz Verlag. • Schodek, Daniel L (1992), Structure, New York: Prentice-Hall • Allen, E. , Iano, J (2009). Fundamentals of Buiilding Constructions. Materials and Methods. 5 th edition. John Wiley & Sons • Merritt, F. , Ricketts, J. L. (2001). Building Design and Construction Handbook. 6 th edition. Mc. Graw Hills • Mehta, M. , Walter, M. , Diane, A. (). Building Construction. Principles, Materials and System. 2 nd edition. Pearson
Daftar Pustaka • Japan Institute of Architects; Japan Aseismic Safety Organization, 2015. Earthquake-resistant Design for Architect. Revised ed. Shokokusha: Japan Aseismic Safety Organization. • Macdonald, A. J. , 2001. Structure and Architecture. 2 nd ed. Massachusetts: Reed Educational and Professional Publishing. • Rahmanullah, F. , 2005. Universitas Pendidikan Indonesia. [Online] Available at: http: //file. upi. edu/ [Accessed 2 2 2016]. • Chilton, John (2000), Space Grid Structures, Oxford: Architectural Press • Schuller, Wolfgang (1983), Horizontal-Span Building Structure, New York: John Wiley & Sons • Tien T. Lan, Handbook of Structural Engineering
- Slides: 40