Materi Kuliah Struktur Bangunan

STRUKTUR BAWAH BANGUNAN GEDUNG (SUB-STRUCTURE)

Struktur Bawah (Sub Structure) suatu bangunan gedung meliputi bagian-bagian bangunan yang berada di bawah lantai dasar (ground floor), yang dapat berupa:

- Fondasi

- Basement (Ruang Bawah Tanah) dan Fondasi di bawahnya.

Basement biasanya terdapat pada bangunan2 bertingkat dan sering digunakan sebagai tempat parkir, ruang mesin, gudang etc.

Bangunan bawah bertugas meneruskan semua beban bangunan di atasnya ke tanah di bawahnya dengan stabil dan aman.

Mengingat letaknya yg di dalam tanah, maka fondasi harus dibuat kuat,

aman, stabil, awet dan mampu mendukung beban bangunan, karena kerusakan pada fondasi akan sangat sulit untuk memperbaikinya.

Kerusakan fondasi akan diikuti oleh kerusakan pada bagian bangunan di atasnya. Misalnya jika fondasi pecah atau mengalami penurunan, maka kerusakan bagian bangunan di atasnya dapat berupa:

- dinding retak-retak dan miring

- lantai bergelombang dan pecah-pecah

- rangka pintu & jendela bergeser, daun pintu & jendela sulit dibuka/tutup

- sudut kemiringan tangga berubah, tangga retak2

- penurunan bangunan, bangunan miring, bahkan keruntuhan sebagian

  atau seluruh bangunan.

Jenis, bentuk dan ukuran fondasi yang akan dipilih dipengaruhi oleh:

- berat beban yang harus didukung

- jenis tanah dan daya dukungnya, kedalaman tanah keras

- bahan fondasi yang tersedia atau mudah didapat

- alat kerja, teknologi, tenaga kerja yang tersedia

- lokasi dan situasi proyek & pertimbangan biaya

Ditinjau dari segi fungsinya yg vital sebagai pendukung bangunan, perencanaan fondasi harus mengikuti rekomendasi dari hasil penyelidikan tanah (soil investigation).

Tujuan penyelidikan tanah adalah untuk menentukan/mengetahui:

- tipe dan kedalaman fondasi

- kemampuan daya dukung tanah dasar

- memperkirakan kemungkinan terjadinya settlement

- kedalaman (level) air tanah

- data tanah guna penghitungan tekanan tanah pada dinding (basement)

Sebagai dasar melakukan penyelidikan tanah diperlukan data bangunan:

- Ukuran dan tinggi bangunan, kedalaman basement

- Perkiraan letak kolom2 dan dinding2 struktural

- Perkiraan beban kolom dan dinding tsb

- Jenis struktur atas: simple span, continuous, rigid frame, arch etc

Penelitian tanah dilakukan sesuai kepentingan dan urgensinya:

1. Penyelidikan tanah sederhana

2. Penyelidikan tanah dengan sondir

3. Dengan pengeboran

4. Dengan penelitian laboratorium

1.   Penyelidikan tana

h sederhana:

  Dibuat sumur (galian) pemeriksaan (test   pit) dengan kedalaman 1 –1,5 m.

  Tanah dasar diperiksa, dinding sumur

  diamati lapisan2nya. Dapat juga dileng-   kapi dg pengujian penetrasi langsung.

  Hasilnya dibandingkan dengan sifat2

  umum dari tanah.

  Hanya untuk jenis fondasi langsung/dangkal.

2.   Penyelidikan tanah dengan sondir:

  Hal ini dimaksudkan untuk meneliti sifat2   mekanis tanah. Dari penyelidikan ini dapat   diketahui lapisan2 tanah yang ada dan   kekuatannya, tanpa harus membuat galian   (testpit). Alat sondir dapat digerakkan seca-  ra manual atau mekanis/elektris.   Tergantung dari perkiraan beban yang akan   didukung, penyelidikan dapat dilakukan   dengan alat sondir ringan atau berat.

3.   Penyelidikan tanah dengan pengeboran (boring):

          Untuk mengetahui struktur tanah (jenis2 lapisan dan ketebalan masing2), perlu diambil contoh2 tanahtersebut dengan  pengeboran   pada beberapa titik di lokasi proyek. Selanjutnya sample tanah ini diselidiki/diteliti di laboratorium. Jenis penyeledikan dengan boring   ini biasanya dilakukan untuk fondasi bangunan dengan beban berat  guna mendapatkan data kekuatan tanah yang lebih baik.

4.   Penyelidikan tanah di laboratorium:

    Dari hasil pengeboran akan diperoleh contoh tanah yang terusik   (disturb) maupun yg tak terusik                      (undisturb).Terhadap sample tanah   ini dilakukan berbagai pengujian di laboratorium, a.l.:

  - analisa butir

  - berat isi & berat jenis

  - kadar air

  - kuat desak bebas

  - kohesivitas

  - sudut geser

  - indeks kompresi

  - koefisien konsolidasi

Dari hasil penyeledikan tanah tersebut selanjutnya dengan memperhatikan faktor2 lain yang menentukan pemilihan fondasi, ditetapkan jenis fondasi  yang akan digunakan.

Tidak ada satu jenis fondasi yang cocok dan dapat digunakan untuk segala jenis dan bentuk bangunan. Setiap perencanaan struktur bangunan akan  selalu diikuti dengan penentuan jenis fondasinya. Hubungan antara struktur  atas dan fondasinya dapat berupa jepit atau sendi dan biasanya bersifat di  antara keduanya, yaitu jepit elastis. Untuk memudahkan perencanaan dan  hitungan struktur, boleh dianggap bahwa struktur atas dan fondasinya terpisah, sehingga masing-masing dapat dilakukan analisis hitungan secara terpisah.

Kekuatan fondasi ditentukan oleh:

- kekuatan bahan fondasi itu sendiri

- kekuatan tanah di bawahnya

Hal-hal yang sering dapat mengakibatkan kerusakan fondasi adalah:

- adanya perubahan fungsi bangunan, shg terjadi pembebanan yang

  melebihi kapasitas fondasi

- ketidakpastian sifat/lapisan tanah, kesalahan penafsiran kekuatan tanah

- akar pohon besar dapat merusak fondasi

- kerusakan tanah akibat pendirian bangunan di dekatnya

  bencana alam: banjir, tanah longsor, gempa

Faktor-faktor yang menentukan dalam pemilihan tipe fondasi a.l.:

- fungsi bangunan

- beban yang harus didukung

- keadaan tanah dasar (daya dukung, jenis2 lapisan, etc.)

- biaya pembuatan fondasi