Konstruksi Bangunan terdiri dari dua
suku kata yaitu konstruksi (construction)
yang berarti membangun, sedangkan bangunan yang berarti suatu benda
yang dibangun atau didirikan untuk kepentingan manusia dengan tujuan, biaya dan
waktu tertentu. Konstruksi bangunan berarti suatu cara atau teknik
membuat/mendirikan bangunan agar memenuhi syarat kuat, awet, indah, fungsional
dan ekonomis.
struktur berarti benda sedangkan konstruksi
berarti teknik atau cara membuat (rekayasa).
Konstruksi
merupakan suatu kegiatan membangun sarana maupun prasarana. Dalam sebuah bidang arsitektur
atau teknik
sipil, sebuah konstruksi juga dikenal sebagai bangunan atau satuan infrastruktur
pada sebuah area atau pada beberapa area. Secara ringkas konstruksi
didefinisikan sebagai objek keseluruhan bangunan yang terdiri dari
bagian-bagian struktur. Misal, Konstruksi Struktur
Bangunan adalah bentuk/bangun secara keseluruhan dari struktur bangunan. contoh
lain: Konstruksi Jalan Raya, Konstruksi Jembatan, Konstruksi Kapal, dan lain
lain.
Konstruksi dapat juga didefinisikan sebagai susunan (model, tata letak)
suatu bangunan (jembatan, rumah, dan lain sebagainya) Walaupun kegiatan
konstruksi dikenal sebagai satu pekerjaan, tetapi dalam kenyataannya konstruksi
merupakan satuan kegiatan yang terdiri dari beberapa pekerjaan lain yang berbeda.Pada
umumnya kegiatan konstruksi diawasi oleh manajer proyek, insinyur
disain, atau arsitek
proyek. Orang-orang ini bekerja di dalam kantor,
sedangkan pengawasan lapangan biasanya diserahkan kepada mandor
proyek yang mengawasi buruh bangunan, tukang
kayu, dan ahli bangunan lainnya untuk menyelesaikan fisik sebuah konstruksi.
Bangunan dikelompokkan kedalam 4
kelompok yaitu:
1).
Bangunan
Gedung yaitu: kantor, rumah sakit, hotel, rumah dan lain-lain.
2) Bangunan
Transportasi yaitu: jalan, jembatan, rel kereta api, terminal, pelabuhan,
lapangan terbang dan sebagainya.
3)
Bangunan
Air yaitu: bendungan, saluran irigasi, saluran drainase, bangunan bagi, gorong-
gorong dan sebagainya.
4)
Bangunan
khusus yaitu: anjungan lepas pantai, menara jaringan listrik tegangan tinggi,
menara pemancar radio, TV dan
sebagainya.
Secara umum konstruksi bangunan
harus memenuhi 5 syarat yaitu:
1. Kuat
dan awet, dalam arti tidak mudah rusak sehingga biaya pemeliharaan relatip
menjadi murah.
2.
Fungsional, dalam arti bentuk,
ukuran dan organisasi ruangan mememihi kebutuhan
sesuai dengan fungsinya.
3.
Indah, dalam arti bentuknya enak
dipandang mata .
4. Hygienis, dalam arti sirkulasi udara dan cahayanya cukup
sehingga penghuninya merasa
nyaman dan sehat.
5.
Ekonomis, dalam arti tidak terdapat pemborosan sehingga
pembiayaan menjadi relatif
efisien dan efektif.
Sebuah sistem dapat didefinisikan
sebagai suatu susunan bagian-bagian yang saling berhubungan atau saling
tergantung satu sama lain yang membentuk sebuah kesatuan kompleks dan berlaku
untuk satu fungsi. Sebuah bangunan dapat diartikan sebagai wujud fisik dari
beberapa sistem dan subsistem yang saling berhubungan, terkoordinasi,
terintegrasi satu sama lain sekaligus dengan wujud tiga dimensinya, serta
organisasi spasialnya secara utuh.
Sistem struktural sebuah bangunan
dirancang dan dikonstruksi untuk dapat menyokong dan menyalurkan gaya
gravitasi dan beban lateral ke tanah dengan aman tanpa melampaui beban yang
diizinkan atau yang dapat ditanggung oleh bagian-bagian sistem struktur itu
sendiri.
a)
Substruktur
atau struktur bawah: adalah struktur dasar yang membentuk fondasi sebuah
bangunan.
b) Struktur: berupa kolom, balok, dan dinding penopang
menyokong struktur lantai dan
atap.
c) Superstruktur atau struktur atas: adalah perpanjangan
vertikal bangunan di atas fondasi.
Dari elemen-elemen bangunan tersebut
diatas, selanjutnya dapat disusun sedemikian sehingga sesuai dengan fungsinya
masing-masing dan seefisien mungkin, karena elemen yang satu terhadap yang lain
saling berkaitan menjadi satu kesatuan yaitu yang disebut gedung atau rumah.
Sistem selubung merupakan cangkang
atau selimut bangunan yang terdiri dari atap, dinding eksterior, jendela,
dan pintu.
ü Atap dan dinding eksterior melindungi
ruang-ruang interior dari cuaca, mengkontrol
kelembaban, panas, dan aliran udara
dengan susunan lapisan komponen konstruksi.
ü Dinding eksterior dan atap
juga meredam kebisingan, serta memberikan keamanan dan
privasi bagi penghuni bangunan.
ü Pintu memberikan akses fisik.
ü Jendela memberikan akses terhadap
cahaya, udara, dan pemandangan.
ü Dinding interior dan partisi membagi
ruang interior bangunan menjadi satuan ruang-
ruang yang lebih kecil.
aa Sistem pasokan air menyediakan air
untuk konsumsi dan sanitasi penghuni.
bb Sistem pembuangan air membuang
limbah cair dan zat organik ke luar bangunan.
cc Sistem pemanas, ventilasi, dan AC (air
conditioning) mengkondisikan keadaan ruang
interior untuk kenyamanan penghuni.
dd Sistem elektrikal mengendalikan,
mengukur, melindungi sumber daya listrik bangunan
dan mendistribusikannya dengan aman
untuk memenuhi kebutuhan
ee. Sistem penerangan, keamanan, dan
komunikasi Sistem transportasi vertikal (lift) membawa crane dan barang
dari satu lantai ke lantai lain dalam bangunan bertingkat sedang Ban tinggi.
f. Sistem kebakaran mendeteksi dan
memadamkan api.
gf. Struktur bangunan bertingkat tinggi
mungkin memerlukan sistem pembuangan limbah
serta sistem daur ulang.
Gb.kontruksi
rumah dari kayu
Gb.kontruksi
rumah dari baja
2. Jenis-jenis Bangunan
Bangunan sebagai suatu benda hasil
karya orang umumnya besar dan mempunyai bobot yang tinggi serta dikerjakan oleh
orang banyak. Mengingat banyaknya macam bangunan dalam bidang teknik, maka
dapat dibedakan menjadi jenis-jenis sebagai berikut :
aA. Bangunan kering, yang diantaranya
adalah gedung, rumah, jalan, pabrik, tempat ibadah , dan
lain-lain.
bB. Bangunan basah, yang diantaranya
adalah saluran air, menara air, dermaga, pelabuhan, bendungan, saluran irigasi
dan lain sebagainya.Mengingat ruang lingkup dan jenis bangunan yang cukup luas,
maka dalam materi ini hanya akan dibahas ilmu bangunan gedung saja.
3. Bagian-bagian Bangunan Gedung
Setiap bangunan merupakan susunan
sesuatu yang terdiri dari komponen-komponen yang saling berhubungan antara satu
dengan lainnya agar mendapatkan konstruksi yang stabil.
Ditinjau dari sisi susunannya, bagunan gedung dapat dibagi
menjadi 3 (tiga) bagian yaitu sebagai berikut:
1.3.1. Bagian
bawah
Yaitu bagian-bagian bangunan yang
terletak dibawah permukaan lantai atau bagian bangunan yang ada di dalam tanah,
seperti balok beton (sloof), kolom beton dan pondasi. Bangunan bagian bawah ini
berfungsi untuk menahan semua beban bangunan yang berada diatasnya termasuk
beratnya sendiri.
1.3.2. Bagian
tengah
Yaitu bagian-bagian bangunan yang
terletak diatas balok beton (sloof), seperti dinding, pintu
dan jendela.
1.3.3. Bagian
atas
Yaitu bagian-bagian bangunan yang
terletak diatas dinding (pasangan bata), seperti plafond,
balok cincin (ring
balk), rangka atap dan penutup atap.
Struktur
bangunan adalah komponen penting
dalam arsitektur.
Untuk melindungi suatu ruang terhadap iklim dan bahaya –bahaya
yang ditimbulkan oleh alam.
Menyalurkan beban ke dalam
tanah
Struktur adalah sebuah sistem,
artinya gabungan atau rangkaian dari berbagai macam elemen-elemen yang dirakit
sedemikian rupa hingga menjadi satu kesatuan yang utuh.
Beban dibedakan dalam beberapa arti :
Beban Gravitasi : Tegak Lurus Kebumi, vertikal ke bumi, beban yang secara alami dimiliki oleh
Beban dibedakan dalam beberapa arti :
Beban Gravitasi : Tegak Lurus Kebumi, vertikal ke bumi, beban yang secara alami dimiliki oleh
setiap benda di
muka bumi.
Beban Lateral atau Horizontal :Tegak Lurus terhadap beban gravitasi atau mendatar relatif
Beban Lateral atau Horizontal :Tegak Lurus terhadap beban gravitasi atau mendatar relatif
sejajar
permukaan bumi.
Pembagian beban berdasarkan sebabnya :
Pembagian beban berdasarkan sebabnya :
1. Beban yang disebabkan Alam (Geofisika)
Arus dan Gelombang air, geothermal-uap dan gas, angin, gempa tektonik dan vulkanik, hujan,
salju, dsb.
2. Beban yang disebabkan Buatan Manusia (Man Made)
getaran kendaraan, suara buatan, ledakan bom, nuklir, benturan, pukulan, dsb.
Perbedaan beban hidup dan beban mati
Beban Mati
2. Beban yang disebabkan Buatan Manusia (Man Made)
getaran kendaraan, suara buatan, ledakan bom, nuklir, benturan, pukulan, dsb.
Perbedaan beban hidup dan beban mati
Beban Mati
- Berat Sendiri – Struktur dan Seisinya
- Sifatnya Permanen – Tetap, Statik
- Beban mati dapat dihitung dengan akurat – material dan komponennya jelas.
Contoh :
Struktur dinding, lantai, atap, plafon, perlengkapan Sistem Mekanikal Elektrikal
Beban Hidup
Struktur dinding, lantai, atap, plafon, perlengkapan Sistem Mekanikal Elektrikal
Beban Hidup
- Salju, Air hujan, Es
- Tekanan Air,Tanah, dan Air Tanah
- Beban Angin
Beban Gempa ;
- Pergeseran pada Patahan/plate
- Tanah Longsor, Tanah Turun pada lapisan bawah
- Tsunami
- Beban Termis – Panas, Memuai dan Pemuaian
- Beban Ledakan – Nuklir, Super Sonic
- Sifatnya Berubah atau Temporari atau Semi Permanen
- Beban Hidup terkadang sukar diprekdiksi arah dan besarnya
- Besaran dapat berubah menurut Waktu dan Tempat
- Beban Hidup dapat bekerja secara Statik ataupun Dinamik
Contoh :
Orang, Perabot Interior-Furnitur, Dinding Partisi, Sebagian Perlengkapan Mekanikal (tangki air, pipa, dll).
Konsep dasar sistem struktur :
Beberapa aspek yang perlu diperhatikan dalam memilih dan mendisain struktur adalah
Pola Geometrikbentuk geometrik diperlukan untuk kemudahan dalam hal ;
a. organisasi fungsi ruang,
b. visual,
c. stabilitas,
Orang, Perabot Interior-Furnitur, Dinding Partisi, Sebagian Perlengkapan Mekanikal (tangki air, pipa, dll).
Konsep dasar sistem struktur :
Beberapa aspek yang perlu diperhatikan dalam memilih dan mendisain struktur adalah
Pola Geometrikbentuk geometrik diperlukan untuk kemudahan dalam hal ;
a. organisasi fungsi ruang,
b. visual,
c. stabilitas,
d.distribusi beban.
Pola dan Koordinasi Modul
untuk memudahkan dalam mendisain, pelaksanaan lapangan dan perhitungan-perhitungan sruktur
Pola dan Koordinasi Modul
untuk memudahkan dalam mendisain, pelaksanaan lapangan dan perhitungan-perhitungan sruktur
- Modul Perencanaan (Ruang/Arsitektural)
- Modul Struktur
- Modul Bahan/Material
- Modul Utilitas
- Modul Perlengkapan Furnitur
Pola Struktur
- Pola/Modul Grid, garis-garis kotak lurus
- Pola Radial/Memusat
- Pola Abstrak/tidak berbentuk
- Pola Gabungan
Elemen – elemen dasar struktur :
Struktur Vertikal ;
a.Kolom Murni ; perletakan kolom (Lihat Lampiran Gambar)
Struktur Vertikal ;
a.Kolom Murni ; perletakan kolom (Lihat Lampiran Gambar)
b.Letak kolom dengan pengulangan secara merata
c.Letak kolom ditepi,
d.Ditepi dan ditengah
e Letak kolom terpusat
f Dinding Murni ; Lihat Lampiran Gambar)
g Dinding Lurus/Linear
h Dinding Siku/Tekuk
i Dinding Core Terbuka
j Dinding Core Tertutup
k Gabungan/Kombinasi
l Kombinasi antara kolom, dinding-dinding
m. Dapat diletakkan tegak, miring atu kurva
Elemen Struktur Horizontal ;
c.Letak kolom ditepi,
d.Ditepi dan ditengah
e Letak kolom terpusat
f Dinding Murni ; Lihat Lampiran Gambar)
g Dinding Lurus/Linear
h Dinding Siku/Tekuk
i Dinding Core Terbuka
j Dinding Core Tertutup
k Gabungan/Kombinasi
l Kombinasi antara kolom, dinding-dinding
m. Dapat diletakkan tegak, miring atu kurva
Elemen Struktur Horizontal ;
- Plat Lantai ; (Lihat Lampiran Gambar)
- Plat Beton Slab (Solid)
- Plat Wafel
- Plat Komposit (Steel Deck - Bondex)
- Plat Berongga (Hollow-core concrete slabs)
- Atap Datar
- Dak Beton
- Steel Deck
- Komposit/Kombinasi
- Balok-Balok ; (Lihat Lampiran Gambar)
- Balok Paralel; satu arah (oneway) dan dua arah (two way system)
- Balok dengan susunan Radial
- Balok dengan susunan Diagonal
- Balok dengan susunan Kombinasi (Hibrid)
Elemen Dasar Struktur menurut Bentuk Geometrik
a.Elemen Garis Lurus (Balok dan Kolom) – merupakan elemen struktur satu dimensi.
b.Elemen Bidang Datar (Flat Surface Structure/Slab)
c.Elemen Lipat/Patah dan Lipat Kurva ( “Folded and Curved Line“)
d.Elemen Dinding Lengkung dan Dinding Miring
e.Elemen Permukaan Lengkung (“Curved Surface“)
Sistem Struktur Penahan Beban Lateral
Pada dasarnya untuk menahan beban vertikal ; kolom struktur dan sistem pondasi adalah yang utama.
Dasar untuk menahan beban lateral/horizontal dapat dipecahkan dengan cara ;
o Membuat sambungan jepit sempurna (rigid frame) pada sistem struktur rangka ;
o Mendisain sambungan jepit sempurna pada bagian kolom dengan sistem pondasi/tanah.
o Mendisain sambungan jepit sempurna pada kolom dan balok, baik sebagian maupun keseluruhan
sistem portal.
o Menggunakan ikatan diagonal (bracing) pada struktur rangka.
o Menggunakan dinding panel (dinding geser/“shear wall“) pada sistem struktur rangka atau dinding
o Menggunakan ikatan diagonal (bracing) pada struktur rangka.
o Menggunakan dinding panel (dinding geser/“shear wall“) pada sistem struktur rangka atau dinding
geser murni (menerus)
o Menggunakan Kombinasi dari ketiga sistem diatas
Sistem Struktur Portal (Single-Storey Skeleton Structure)
Elemen dasar struktur portal adalah berupa elemen batang yang disusun/dirakit sedemikian rupa menjadi “Balok dan Kolom” (“Post and Lintel/Beam”). Elemen Batang disebut juga sebagai elemen garis /satu dimensi.
Hubungan Sistem Rangka dapat dibentuk atas dasar :
o Susunan rangka dengan ikatan jepit sempurna/hubungan kaku (“rigid”)antara elemen-elemen
o Menggunakan Kombinasi dari ketiga sistem diatas
Sistem Struktur Portal (Single-Storey Skeleton Structure)
Elemen dasar struktur portal adalah berupa elemen batang yang disusun/dirakit sedemikian rupa menjadi “Balok dan Kolom” (“Post and Lintel/Beam”). Elemen Batang disebut juga sebagai elemen garis /satu dimensi.
Hubungan Sistem Rangka dapat dibentuk atas dasar :
o Susunan rangka dengan ikatan jepit sempurna/hubungan kaku (“rigid”)antara elemen-elemen
batang yang tersusun.
o Susunan rangka dengan ikatan sendi/engsel (“pin”, “hinge”) dengan konsep dasar susunan berupa
o Susunan rangka dengan ikatan sendi/engsel (“pin”, “hinge”) dengan konsep dasar susunan berupa
‘truss”segi tiga.
o Susunan kombinasi keduanya
o Susunan kombinasi keduanya
Sistem portal dapat disusun satu buah (“single”) atau multi
level(“multibay”-bersusun dengan mengulangan). Sistem rangka dapat disusun dan
dikembangkan dengan arah susunan ;
n Paralel
n Radial, dengan cara dirotasi
n Bentuk-bentuk susunan bebas
n Paralel
n Radial, dengan cara dirotasi
n Bentuk-bentuk susunan bebas