Pencegahan Korosi Pada Bangunan Lepas Pantai

Pembangunan  samudera adalah salah satu tuntutan teknologi modern. Pembangunan ini bertujuan meningkatkan manfaat sumber-sumber lautan, pengembangan energi lautan dan pemanfaatan ruang samudera bagi kesejahteraan manusia. Struktur lepas pantai kebanyakan dibuat dari baja, karena pertimbangan ekonomi, kemudahan fabrikasi, serta kemudahan pemasangan.

Suatu kendala dijumpai dalam pemakaian baja di laut, karena baja mudah terserang korosi, sedang lingkungan laut jauh lebih korosif jika dibandingkan dengan daratan. Korosi pada air laut sangat rumit karena banyak faktor lingkungan berperan, seperti temperatur, kadar garam, oksigen yang larut, pH, gaya pukulan ombak dan arus, serta pencemaran biologi. Korosi air laut juga dipengaruhi oleh faktor-faktor yang berkaitan  dengan logam.Untunglah kemajuan teknologi saat ini telah menemukan langkah-langkah yang diperlukan dalam penanggulangan korosi. Pada dasarnya ada empat metoda untuk mencegah terjadinya korosi pada baja di lingkungan lautan, yaitu :

1. pemakaian lapis pelindung,
2. perlindungan katodik,
3. peningkatan mutu rancangan,
4. modifikasi mutu baja.

Sistem penanggulangan korosi pada sebarang struktur dituntut untuk efektif, kemudahan dalam fabrikasi dan pemeliharaan, serta ekonomi dalam keseluruhan. Pertimbangan kemudahan pemeliharaan seringkali kurang diperhatikan dalam pembangunan. Sekalipun suatu sistem mempunyai efektifitas yang tinggi pada saat awal, tetapi efektifitas itu akan berkurang seiring dengan waktu, baik secara kimia, mekanika, atau kombinasinya. Dengan demikian pemeliharaan sangat perlu dipertimbangkan dari segi biaya serta kemudahannya. Sebagai contoh, jika tiang-tiang pancang sebagai struktur lepas pantai dilindungi dengan lapis pelindung organik, maka dapat dipertanyakan bagaimana cara inspeksi untuk mengetahui apakah lapis pelindung itu telah rusak. Lebih lanjut pemasangan lapis pelindung yang baru sangatlah sulit, bahkan dapat dikatakan tidak mungkin dilaksanakan.
Lingkungan struktur lepas pantai dapat dibedakan dalam lima macam berdasarkan posisinya terhadap permukaan air laut, yaitu atmosfir, daerah percikan (splash zone), permukaan pasang surut (tidal zone), di bawah permukaan (submerged zone), dan daerah lumpur (mud zone).

Pembagian zone dan tebal korosi relatif (Kure, NC)

Daerah percikan dan permukaan  pasang surut. Dari dua daerah ini, daerah percikan adalah bagian yang mengalami korosi sangat berat, sedang daerah permukaan pasang surut relatif ringan untuk suatu batang struktur vertikal tanpa lapis pelindung, seperti tiang pancang.  Hal ini karena daerah permukaan  pasang surut secara galvanis dilindungi oleh bagian yang berada sedikit di bawahnya. Bagian yang tersebut belakangan ini laju korosinya meningkat bersamaan  dengan perlambatan korosi pada daerah permukaan pasang-surut. Tetapi jika tiang pancang diberi lapis pelindung dari bahan yang dapat berfungsi sebagai Lingkungan atmosfir.  Bagian struktur di atas permukaan air yang langsung berhubungan dengan atmosfir biasanya diberi lapis pelindung dari cat seperti pada struktur baja di daratan. Sudah barang tentu cat yang dipakai harus mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap korosi, karena lingkungan lautan sangat korosif. Jembatan baja yang berdekatan dengan pantai harus dilapis cat dengan tebal lebih dari 200 mikron. Cat yang dipakai harus dipilihkan yang kuat, tahan lama, dan pemeliharaannya minimal. Spesifikasi tipikal adalah cat anorganik dengan kadar zink cukup tinggi, atau penyemprotan zink dicampur lapisan tebal cat resin sintetis.
Zone di bawah permukaan air laut. Bagian-bagian struktur baja yang sepenuhnya di bawah muka air laut dapat dilindungi  secara efektif memakai arus katoda (cathodic protection), karena metal menerima arus searah dari lingkungan seperti proses pada katoda sel listrik. Korosi pada lingkungan basah biasanya disertai penghentian arus searah yang ditimbulkan oleh perbedaan potensial listrik pada sel korosi tertentu. Pemakaian arus dari sumber luar cukup mampu menghentikan arus korosi dan mengembalikan aliran arus ke dalam metal. Aspek teknologi yang perlu dipertimbangkan adalah bagaimana memberikan arus yang rata ke setiap bagian struktur pada zone di bawah permukaan air laut dalam waktu yang lama, dan bagaimana agar perawatan menjadi mudah. Bagian-bagian yang tidak cukup menerima arus mulai mengalami korosi, sedang bagian yang menerima arus terlalu banyak akan rusak karena tertutup bahan organik,  dan pada beberapa kasus kerusakan baja disebabkan oleh hidrogen yang terjadi di permukaan baja.

Read More..

Sistem Pengolahan Air Limbah

A. Pengolahan Individual

Pengolahan individual adalah pengolahan air limbah yang dilakukan secara sendiri-sendiri pada masing-masing rumah terhadap air limbah yang dihasilkan, dengan diagram system penanganannya sebagai berikut :

B. Pengolahan individu pada lingkungan terbatas

Pengolahan air limbah domestik secara individu pada lingkungan terbatas dilakukan terpadu dalam wilayah yang kecil/terbatas, seperti hotel, rumah sakit, bandar udara, pelabuhan dan fasilitas umum, dengan diagram system penanganannya sebagai berikut :

C. Pengolahan Komunal

Pengolahan air limbah komunal adalah pengolahan air limbah yang dilakukan pada suatu kawasan pemukiman, industri, perdagangan seperti kota-kota besar, yang pada umumnya dilayani/dibuang melalui jaringan riool kota untuk kemudian dialirkan menuju ke suatu Instalasi Pengolahan Air Limbah dengan kapasitas besar (Kota Yogyakarta: 170 lt/dt atau 15.500 m³/hari untuk melayani jumlah penduduk sekitar 110.000 orang pada tahun 2002). Diagram sistem penanganannya adalah sebagai berikut :

D. Sistem Penyaluran Air Limbah

Penanganan air limbah domestik secara komunal diperlukan saluran air limbah yang dapat mengalirkan air limbah dari tempat sumbernya hingga ke Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Saluran air limbah tersebut berupa jaringan pipa (riool) yang ditanam di bawah permukaan tanah. Bagi kota yang memiliki jaringan riool kota maka masyarakatnya dapat memanfaatkan jaringan riool kota tersebut sebagai tempat pembuangan air limbah yang dihasilkan dengan membayar sejumlah tertentu sesuai dengan tarif yang ditentukan (berdasarkan Perda)

E. Pengolahan Air Limbah

1. Pengolahan Individu
Bangunan pengolahan air limbah domestik yang dilakukan secara individu terdiri atas Tangki Septik dan Bangunan Peresapan.

• Tangki Septik

Tangki Septik merupakan bangunan yang berfungsi sebagai penampung air kotor/tinja yang merupakan bahan organic, langsung dari WC atau Urinoir. Proses yang terjadi di dalam tangki septik tersebut adalah proses pembusukan/penguraian/perombakan bahan organik oleh mikroorganisme yang memerlukan waktu minimum 3 hari. Proses tersebut meliputi aerobik dan anaerobic

• Bangunan Peresapan
  

Ada 2 jenis bangunan peresapan yang sering digunakan, yaitu peresapan memanjang dan peresapan melintang.

2. Instalasi Pengolahan Air Limbah
Proses pengolahan limbah cair industri mencakup proses fisik, kimia, dan biologis dan atau kombinasi dari ketiga proses tersebut dan tergantung dari jenis dan kualitas limbahnya serta tujuan dari pengolahan yang dilakukan. Tujuan pengolahan limbah cair adalah agar air yang tidak memenuhi syarat kesehatan menjadi memenuhi syarat kesehatan sehingga tidak mengganggu kesehatan masyarakat maupun merusak lingkungan.
Metode pengolahan air limbah yang dipergunakan dalampengolahan air untuk membuatnya aman dan menarik bagi para langganan dibahas berikut ini. Masalah-masalah yang dipertimbangkan meliputi: (1) tinjauan tentang metode-metode pengolahan yang utama dan penerapannya, (2) metode-metode pengolahan fisik, (3) metode-metode pengolahan kimiawi, (4) beberapa metode pengolahan khusus, (5) pembuangan lumpur dari instalasi pengolahan, dan (6)perencanaan instalasi pengolahan air.
Metode-metode pengolahan air berkaitan dengan pencemar-pencemar yang ada dalam persediaan air tertentu. Pencemar-pencemar utama yang harus diperhatikan pada kebanyakan air adalah (1) bakteri patogen, (2) kekeruhan dan bahan-bahan terapung, (3) warna, (4) rasa dan bau, (5) senyawa-senyawa organik, dan (6) kesadahan. Faktor-faktor ini terutama berhubungan dengan kesehatan dan estetika. Walaupun pencemar-pencemar lain yang terdaftar dalam Tabel 2.6. juga penting,tetapi tidak merupakan faktor-faktor utama pada kebanyakan persediaan air. Seandainya merupakan suatu faktor penting, maka harus dipergunakan metode pengolahan khusus.
Metode-metode yang dipergunakan untuk pengolahan air dapat digolongkan menurut sifat fenomena yang menghasilkan perubahan yang diamati. Dengan demikian, istilah operasi satuan fisik dipergunakan untuk menggambarkan metode-metode yang mendapatkan perubahan-perubahan melalui penerapan gaya-gaya fisik, misalnya pengendapan gravitasi. Pada proses-proses satuan kimiawi atau biologis, perubahan diperoleh dengan cara reaksi-reaksi kimia atau biologis.
3. Metode Pengolahan Biologis
Metode ini merupakan unsur-unsur pokok bagi hampir semua jaringan pengolahan sekunder. Konsep dasar pengolahan biologi, dengan sederhana meliputi (1) konversi bahan organik terlarut dan koloidal dalam air limbah menjadi serat-serat sel biologis dan menjadi produk akhir, dan (2) pembuangan selanjutnya dari serat-serat sel, biasanya dengan cara pengendapan gravitasi. Metode pengolahan secara biologis meliputi :
a. Proses lumpur aktif
Air limbah yang tak diolah atau yang diendapkan dicampur dengan lumpur yang diaktifkan balik, yang volumenya 20 hingga 50 persen dari volumenya sendiri.
b. Proses trickling filter
Buangan dari pengendapan primer biasanya mengandung kira-kira 60 % hingga 80 % bahan organik yang mula-mula ada dalam air limbah. Proses filter tetesan adalah suatu metode untuk mengoksidasikan bahan-bahan yang dapat membusuk yang tersisa setelah pengolahan primer.
c. Piringan biologis berputar
Pada proses piringan biologis, sejumlah piringan plastik bulat dipasang pada suatu gagang sumbu. Organisme-mikro yang melaksanakan pengolahan melekat ke piringan-piringan itu dan berputar ke dalam serta ke luar dari air limbah.
d. Kolam stabilisasi dan aerasi
Kolam stabilisasi atau kolam oksidasi bermanfaat untuk memantapkan bahan organik melalui kerja gabungan dari ganggang organisme mikro lainnya. Suatu kolam aerasi pada dasarnya adalah suatu sistem kolam untuk pengolahan air limbah di mana oksigen dimasukkan dengan aerator-aerator mekanik dan tidak hanya mengandalkan produksi oksigen fotosintesis.
4. Pengolahan Air Limbah Lanjutan
Pengolahan limbah lanjutan bersangkutan operasi-operasi dan proses-proses tambahan di luar yang secara konvensional dipergunakan untuk mempersiapkan air limbah guna penggunaan kembali secara langsung bagi kebutuhan-kebutuhan industri, pertanian, dan perkotaan. Selama suatu daur penggunaan bagi kebutuhan kota, konsentrasi bahan-bahan organik dan anorganik di dalam air akan meningkat. Sebagian besar dari bahan organik yang secara biologis dapat mengalami degradasi telah terbuang selama sselama pengolahan konvensional, tetapi antara 40 dan 100 mg/l bahan organik yang secara biologis sangat tahan atau sukar cair akan tetap berada dalam larutan buangan. Bahan-bahan ini mungkin merupakan produk akir dari pembusukan biologis yang normal atau produk-produk buatan, misalnya detergen sintetis, pestisida dan/atau limbah industri organik. Selama suatu daur penggunaan, konssentrasi garam-garam seperti magnesium, kalsium,sodium, sulfat, klorida, dan bikarbonat dapat meningkat sebesar 100 hingga 300 mg/l. Garam-garam semacam ini juga bersifat sangat tahan. Bila air limbah harus dipergunakan kembali, seperti yang biasa terjadi pada daerah-daerah yang kekurangan air, maka konsentrasi dari bahan-bahan yang sangat tahan ini mungkin harus diturunkan, tergantung pada rencana penggunaan buangan yang bersangkutan.
Download selengkapnya disini

Read More..

Pengukuran Menyipat Datar Memanjang

Pada pengukuran menyipat datar memanjang, dua titik tetap yang akan diukur tingginya (titik awal dan titik akhir) umumnya memiliki jarak yang cukup jauh (± 50 m). Oleh karena itu tidak mungkin dilakukan pekerjaan sekali waterpassing melainkan harus dilaksanakan serangkaian pekerjaan waterpassing antara dua titik tetap tersebut.

Mengingat hal tersebut, maka perlu diketahui pengertian sebagai berikut :

1. Satu trayek adalah jarak antara dua titik tetap yang diukur beda tingginya. Satu trayek dibagi dalam seksi-seksi.
2. Satu seksi adalah jarak pengukuran pergi pulang dalam waktu satu hari sesuai kemampuan si pengukur. Satu seksi dibagi lagi ke dalam beberapa slag.
3. Satu slag adalah jarak antara rambu muka dan belakang dalam sekali mendirikan alat. Panjang tiap slag dipengaruhi oleh kondisi medan. Semakin terjal atau berbukit-bukit suatu medan, maka panjang slag semakin pendek. Selain itu pembesaran teropong atau kemampuan alat juga berpengaruh. Untuk pekerjaan-pekerjaan teknis, pembesaran teropong yang baik adalah antara 20 – 30 kali. Untuk itu pada cuaca cerah, panjang slag dapat mencapai  40m – 90 m. Jumlah slag diusahakan genap. Hal ini dilakukan untuk menghindari tejadinya kesalahan pengukuran akibat perbedaan titik nol pada masing-masing rambu (misal ; rambu aus).

Adapun pengukuran tinggi antara dua titik itu sendiri dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu :
1. Waterpass ditempatkan di salah satu titik, kemudian membidik rambu yang diletakkan di titik lainnya (lihat gambar dibawah ini).

Beda tinggi antar titik dihitung dengan rumus :
ΔH = Ta – Bt
Keterangan :
ΔH = beda tinggi
Ta = tinggi alat
Bt = benang tengah
2. Waterpass ditempatkan diantara dua titik (lihat gambar dibawah ini), sedangkan rambu ditempatkan pada titik-titik tersebut

Beda tinggi antara dua titik dapat dihitung dengan rumus :
ΔH = Btb – Btm
Keterangan :
ΔH = beda tinggi
Bt = bacaan benang tengah
Btm = bacaan benang tengah muka
Btb = bacaan bengan tengah belakang
3. Waterpass ditempatkan diluar garis antara dua titik. Cara ini dilakukan apabila kndisi medan antara dua titik tersebut berupa sungai, jurang, atau selokan (lihat gambar dibawah ini).

Beda tinggi antara dua titik dapat dihitung dengan rumus :
ΔH = Btm – Btb
Keterangan :
ΔH = beda tinggi
Bt = bacaan benang tengah
Btm = bacaan benang tengah muka
Btb = bacaan benang tengah belakang
Untuk menghitung jarak dengan menggunakan cara optis adalah sebagai berikut :
D = 100 (Ba – Bb)
Dari ketiga cara tersebut, yang dapat memberikan hasil lebih teliti adalah cara yang kedua ( waterpass ditempatkan diantara dua titik). Karena dengan cara tersebut kesalahan yang mungkin tejadi sangat kecil, terlebih lagi bila jarak antara waterpass dengan  kadua rambu dibuat sama. Cara seperti ini dinamakan menyipat datar di tengah-tengah dan digunakan pada pengukuran menyipat datar memanjang.
Dalam pelaksanaan pengukuran menyipat datar sering kali menghadapi masalah yang disebabkan oleh kondisi medan yaitu beda tinggi antara dua titik atau patok yang telah kita tentukan sebelumnya terlalu besar. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka kita menggunakan titik-titik bantu yang ditempatkan diantara titik tersebut. Jumlah titik bantu yang digunakan tergantung pada kondisi medan.
Dalam pengukuran menyipat datar (waterpassing) sering terjadi kesalahan-kesalahan sebagaimana pada pengukuran dengan theodolit. Adapun sumber-sumber kesalahan pada waterpassing memanjang adalah
1. Kesalahan karena alat
a. Kesalahan karena garis bidik tidak sejajar dengan garis arah nivo.
Pengaruh kesalahan ini dapat dihilangkan dengan cara :

• Menempatkan pesawat di tengah-tengah antara dua titik yang diukur.
• Dengan penempatan pesawat (pengaturan) statip sedemikian rupa sehingga jarak pembacaan belakang sama dengan jarak pembacaan muka.

b. Kesalahan karena garis nol mistar
Bila ujung bagian bawah mistar sudah aus, maka ujung mistar yang mengenai landasan (permukaan tanah) itu bukan lagi garis nol mistar, dengan demikian pembacaannya menjadi lebih besar.Pengaruh kesalahan ini dapat dihindari dengan jalan :

• Hanya memakai satu mistar saja
• Pengaturan setup sedemikian rupa sehingga untuk pengukuran itu dilakukan setup yang genap.

c. Kesalahan karena letak mistar turun sementara dilakukan pengukuran.
Hal ini bisa terjadi bila tempat berpijaknya mistar melesak ke dalam tanah (tanah lembek).Pengaruh ini dapat diatasi dengan cara :

• Memakai landasan mistar yang ditanam kuat-kuat dalam tanah.
• Tidak menempatkan mistar di atas titik yang lembek.

d. Kesalahan karena garis bidik turun sementara dilakukan pengukuran.
Hal ini terjadi bila statip kurang kuat tertanam di dalam tanah. Pengaruh ini dapat dihindari dengan jalan :

• Tancapkan kaki statip kuat-kuat ke dalam tanah.
• Jangan menempatkan di tempat yang lembek atau beraspal.

2. Kesalahan karena kondisi alam
a. Kesalahan karena kurang teliti dalam membaca mistar
Hal ini mengakibatkan melengkungnya bidang nivo, padahal beda tinggi antara dua titik adalah jarak dua bidang nivo yang melalui dua titik tersebut. Kesalahan ini dapat dihindari dengan cara menempatkan pesawat tepat di tengah-tengah antara dua titik yang diukur.
b. Melengkungnya sinar.
Kesalahan pelengkungan sinar ada dua jenis yaitu penambahan refraksi pada pagi hari dan pengukuran refraksi pada sore hari serta perbedaan refraksi pada pembacaan rambu muka dan rambu belakang, sebagai akibat perbedaan suhu yang mengakibatkan waterpassing dengan rambu tidak vertikal. Adapun cara mengatasi kesalahan ini adalah dengan jalan sebagai berikut :

• Waterpassing pergi dilaksanakan pada pagi hari dan waterpassing pulang dilakukan pada sore hari.
• Menempatkan pesawat di tengah-tengah antara dua titik yang akan diukur.

c. Kesalahan karena getaran udara (ondulasi).
Bila suhu lingkungan tinggi (panas), maka terjadilah pemindahan udara panas dari permukaan bumi ke atas. Hal ini mengakibatkan bayangan mistar menjadi kabur, sehingga bacaan mistar kurang teliti. Untuk itu maka hendaklah :

• Memperpendek jarak antar slag
• Menghentikan kegiatan pengukuran

d. Kesalahan karena perubahan garis arah nivo.
Hal ini terjadi bila kerangka nivo terkena panas sinar matahari secara langsung  yang mengakibatkan pemuaian, sehingga garis arah nivo tidak lagi sejajar garis bidik. Untuk menghindari terjadinya hal tersebut, maka pesawat harus dilindungi dengan menggunakan payung dalam setiap kali melakukan kegiatan pengukuran.
3. Kesalahan dari si pengamat
Kesalahan yang mungkin terjadi adalah :

• Kesalahan pada pembacaan benang karena kelelahan mata.
• Kurang cermat dalam perkiraan pembacaan rambu yang memiliki ketelitian hingga milimeter (mm).
• Kurangnya pemahaman mengenai tata cara pelaksanaan pengukuran tanah.

Untuk menentukan baik buruknya pengukuran menyipat datar, ditentukan dengan batas harga terbesar (batas toleransi). Bila pengukuran dilakukan pergi-pulang, maka selisih hasil pengukuran tidak boleh lebih besar dari :
k = 4 mm √D, pengkuran tingkat I
k = 8 mm √D, pengukuran tingkat II
k = 12 mm √D, pengkuran tingkat III

Langkah kerja

Ada dua tahap dalam pengukuran sipat datar memanjang yaitu pengukuran pulang dan pengukuran pergi. Pengukuran pergi biasa dilakukan pada waktu pagi hari dan pengukuran pulang dilakukan pada waktu sore hari.
1. Pengukuran pergi
Urutan kerjanya adalah :

• Meletakkan alat ukur (waterpass) kira-kira di tengah-tengah antara dua titik (patok).
• Mengatur sumbu I vertikal dengan sekrup penyetel A, B, C sehingga kedudukan gelembung uddara pada nivo menjadi seimbang.
• Melakukan bidikan terhadap dua rambu tadi secara bergantian dengan bantuan vizier pembantu.
• Membaca bacaan benang pada baak ukur dan mencatatnya.

Langkah kerja di atas dilakukan berulang-ulang pada titik-titik yang akan dicari beda tingginya.
2. Pengukuran Pulang
Langkah kerja pada pengukuran pulang sama dengan langkah kerja pada pengukuran pergi, hanya titik awal pengukuran yang berbeda yaitu bila pada pengukuran pergi titik awalnya adalah titik pertama, sedangkan pada pengukuran pulang titik awalnya adalah titik terakhir.

Read More..

Bekisting

Perencanaan sebuah sistem serta metode kerja bekisting menjadi tanggung jawab dari pihak pemborong kerja. Sehingga segala resiko dalam pekerjaan tersebut sudah pasti menjadi hal yang harus ditekan serendah mungkin. Tentunya hal ini dapat dilakukan dengan perencanaan yang sematang mungkin dengan memperhatikan segala faktor yang menjadi pendukung atau yang menjadi kendala dalam pelaksanaan nantinya. Pada pokoknya sebuah konstruksi bekisting menjalani tiga fungsi :

• Bekisting menentukan bentuk dari beton yang akan dibuat. Bentuk sederhana dari sebuah konstruksi beton menuntut bekisting yang sederhana.
• Bekisting harus dapat menyerap dengan aman beban yang ditimbulkan oleh spesi beton dan berbagai beban luar serta getaran. Dalam hal ini perubahan bentuk yang timbul dan geseran-geseran dapat diperkenankan asalkan tidak melampaui toleransi-toleransi tersebut.
• Bekisting harus dapat dengan cara sederhana dipasang, dilepas, dan dipindahkan.

Dalam menentukan sistem serta metode kerja yang akan dipakai, dari beberapa alternatif yang ada pasti terlebih dahulu dilihat kelemahan dan keunggulan dari masing-masing metode. Dalam kenyataan di lapangan, faktor pengambilan keputusan mengenai penentuan metode ini juga tergantung dari pengalaman dan jam terbang dari pemborong kerja tersebut. Ada 3 tujuan penting yang harus dipertimbangkan dalam membangun dan merancang bekisting, yaitu :
1. Kualitas
Bekisting harus didesain dan dibuat dengan kekakuan (stiffness) dan keakurasian sehingga bentuk, ukuran, posisi, dan penyelesaian dari pengecoran dapat dilaksanakan sesuai dengan toleransi yang diinginkan.
2. Keselamatan
Bekisting harus didirikan dengan kekuatan yang cukup dan faktor keamanan yang memadai sehingga sanggup menahan atau menyangga seluruh beban hidup dan mati tanpa mengalami keruntuhan atau berbahaya bagi pekerja dan konstruksi beton.
3. Ekonomis
Bekisting harus dibuat secara efisien, meminimalisasi waktu dan biaya dalam proses pelaksanaan dan jadwal demi keuntungan kontraktor dan owner (pemilik).
Ada beberapa faktor yang menjadi pertimbangan untuk mengambil suatu keputusan mengenai metode bekisting yang akan dipakai yaitu :
1. Kondisi struktur yang akan dikerjakan
Hal ini menjadi pertimbangan utama sebab sistem perkuatan bekisting menjadi komponen utama keberhasilan untuk menghasilkan kualitas dimensi struktur seperti yang direncanakan dalam bestek. Metode bekisting yang diterapkan pada bangunan dengan dimensi struktur besar tentu tidak akan efisien bila diterapkan pada dimensi struktur kecil.
2. Luasan bangunan yang akan dipakai
Pekerjaan bekisting merupakan pekerjaan yang materialnya bersifat pakai ulang (memiliki siklus perpindahan material). Oleh karena itu, luas bangunan ini menjadi salah satu pertimbangan utama untuk penentuan berapa kali siklus pemakaian material bekisting. Hal ini juga akan berpengaruh terhadap tinggi rendahnya pengajuan harga satuan pekerjaan.
3. Ketersediaan material dan alat
Faktor lainnya yang perlu dipertimbangkan adalah kemudahan atau kesulitan untuk memperoleh material atau alat bantu dari sistem bekisting yang akan diterapkan.
Selain faktor-faktor tersebut masih banyak pertimbangan lain termasuk waktu pengerjaan proyek (work-time schedule), harga material, tingkat upah pekerja, sarana transportasi dan lain sebagainya. Setelah melakukan pertimbangan secara matang terhadap faktor-faktor tersebut maka diambil keputusan mengenai metode bekisting yang akan diterapkan.
Pada pekerjaan kontruksi bekisting menjalankan 5 fungsi yaitu :

• Bekisting menentukan bentuk dari konstruksi beton yang akan dibuat. Bentuk sederhana dari sebuah konstruksi beton menghendaki sebuah bekisting yang sederhana.
• Bekisting harus dapat menyerap dengan aman beban yang ditimbulkan oleh spesi beton dan berbagai beban luar serta getaran. Dalam hal ini perubahan bentuk yang timbul dan geseran-geseran dapat diperkenankan asalkan tidak melampaui toleransi-toleransi tersebut.
• Bekisting harus dapat dengan cara sederhana dipasang, dilepaskan, dan dipindahkan.
• Mencegah hilangnya basahan dari beton yang masih baru.
• Memberikan isolasi termis.

Jenis-Jenis Bekisting

Bekisting adalah cetakan sementara yang digunakan untuk menahan beton selama beton dituang dan dibentuk sesuai dengan bentuk yang diinginkan, maka berikut ini adalah jenis-jenis bekisting.

• Bekisting Konvensional (Bekisting Tradisional)

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa bekisting konvesional adalah bekisting yang menggunakan kayu ini dalam proses pengerjaannya dipasang dan dibongkar pada bagian struktur yang akan dikerjakan. Pembongkaran bekisting dilakukan dengan melepas bagian-bagian bekisting satu per satu setelah beton mencapai kekuatan yang cukup. Jadi bekisting tradisional ini pada umumnya hanya dipakai untuk satu kali pekerjaan, namun jika material kayu masih memungkinan untuk dipakai maka dapat digunakan kembali untuk bekisting pada elemen struktur yang lain.

• Bekisting Knock Down

Dengan berbagai kekurangan metode bekisting konvensional tersebut maka direncanakanlah sistem bekisting knock down yang terbuat dari plat baja dan besi hollow. Untuk 1 unit bekisting knock down ini memang biayanya jauh lebih mahal jika dibandingkan dengan bekisting kayu, namun bekisting ini lebih awet dan tahan lama, sehingga dapat digunakan seterusnya sampai pekerjaan selesai, jadi jika ditotal sampai selesai pelaksanaan, bekisting knock down ini menjadi jauh lebih murah. Gambar 1.1. merupakan contoh dari bekisting knock down pada pekerjaan pile cap. Gambar 1.2. merupakan contoh dari bekisting knock down pada pekerjaan tie beam. Gambar 1.3. merupakan contoh dari bekisting knock down pada pekerjaan kolom. Gambar 1.4. merupakan contoh dari bekisting knock down pada pekerjaan balok.

Gambar 1.1 Bekisting knock down pada pekerjaan pile cap

Gambar 1.2 Bekisting knock down pada pekerjaan tie beam

Gambar 1.3 Bekisting knock down pada pekerjaan kolom

Gambar 1.4 Bekisting knock down pada pekerjaan balok

• Bekisting Fiberglass

Material fiber untuk pengganti kayu pada bekisting merupakan ide brillian. Hal ini disebabkan karena fiber memiliki keunggulan yang lebih baik daripada kayu, disamping untuk kepentingan pelestarian lingkungan. Berikut ini adalah keunggulan bekisting fiber:

1. Bebas kelembaban dan tidak mengalami perubahan dimensi atau bentuk;
2. Pemasangan lebih mudah dan tanpa perlu  minyak bekisting;
3. Mempercepat waktu pelaksanaan bekisting;
4. Tidak berkarat;
5. Tidak gampang rusak oleh air sehingga cocok untuk konstruksi bawah tanah dan lingkungan berair;
6. Efisien secara biaya;
7. Kualitas hasil yang lebih baik;
8. Gampang dipasang dan dilepas sehingga mengurangi biaya upah;
9. Daya tahan lama, dapat digunakan 40-70 kali. Ada produk yang dapat digunakan hingga 1000 kali;
10. Tahan panas;
11. Ringan, kuat dan kaku, bending modulus yang tinggi;
12. Ketahanan permukaan yang baik, tahan terhadap benturan dan abrasi;
13. Dapat dibor, dipaku, diketam, dan diproses seperti gergaji;
14. Stabilitas yang tinggi terhadap sinar ultraviolet, tidak rapuh dan gampang retak, gampang untuk dibersihkan;
15. Tidak membutuhkan syarat khusus dalam penyimpanan karena sifatnya yang tahan cuaca;
16. Sampah sisa material bekisting fiber ini dapat diolah kembali seluruhnya dan sangat ramah lingkungan.

Terlihat bekisting fiber banyak keunggulan dibanding dengan bekisting kayu baik dari sisi mutu, biaya, dan waktu. Bagi Owner dan Perencana, bekisting fiber akan menurunkan biaya proyek. Sedangkan bagi kontraktor, bekisting fiber akan mempercepat pelaksanaan. Bagi pemerintah dan masyarakt luas, bekisting fiber akan mengurangi penggunaan kayu secara signifikan sehingga sangat membantu dalam pelestarian lingkungan.

Gambar Bekisting fiberglass

Gambar Bekisting fiberglass

Bekisting Konvensional

Formwork atau bekisting merupakan salah satu faktor penting yang harus direncanakan secara matang dalam suatu pekerjaan konstruksi beton. Menurut Stephens (1985), formwork atau bekisting adalah cetakan sementara yang digunakan untuk menahan beton selama beton dituang dan dibentuk sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Dikarenakan berfungsi sebagai cetakan sementara, bekisting akan dilepas atau dibongkar apabila beton yang dituang telah mencapai kekuatan yang cukup.
 

 Menurut Blake (1975), ada beberapa aspek yang harus diperhatikan pada pemakaian bekisting dalam suatu pekerjaan konstruksi beton. Aspek tersebut adalah :

1. Aspek pertama adalah kualitas bekisting yang akan digunakan harus tepat dan layak serta sesuai dengan bentuk pekerjaan struktur yang akan dikerjakan. Permukaan bekisting yang akan digunakan harus rata sehingga hasil permukaan beton baik.
2. Aspek kedua adalah keamanan bagi pekerja konstruksi tersebut, maka bekisting harus cukup kuat menahan beton agar beton tidak runtuh dan mendatangkan bahaya bagi pekerja sekitarnya.
3. Aspek yang ketiga adalah biaya pemakaian bekisting yang harus direncanakan seekonomis mungkin.

Metode bekisting yang biasanya digunakan pada bangunan dengan material utama beton, adalah metode bekisting konvensional. Bahan yang digunakan pada bekisting konvensional diantaranya kayu, multiplex, papan, dan paku yang mudah didapat tetapi masa pemakaiannya lebih pendek dikarenakan penyusutan yang besar. Ini mengharuskan pembelian material berulang kali. Selain itu dalam pengerjaannya harus dipasang dan dibongkar atau dibuat pada setiap elemen struktur yang membutuhkan tenaga kerja yang kurang terampil. Sehingga pengerjaan dengan metode ini memerlukan waktu dan biaya pengerjaan yang cukup besar.
Pada awalnya bekisting yang dipakai pada pekerjaan konstruksi, biasanya terbuat dari kayu dengan kadar kelembaban antara 15%-20%. Bekisting tradisional dengan menggunakan material kayu ini dapat dipakai hampir pada semua struktur jenis bangunan, misalnya: pondasi, kolom, balok, pelat lantai, dinding, dan sebagainya.
Bekisting tradisional dengan menggunakan material kayu ini dalam proses pengerjaannya dipasang dan dibongkar pada bagian struktur yang akan dikerjakan. Pembongkaran bekisting dilakukan dengan melepas bagian-bagian bekisting satu per satu setelah beton mencapai kekuatan yang cukup. Jadi bekisting tradisional ini pada umumnya hanya dipakai untuk satu kali pekerjaan, namun jika material kayu masih memungkinan untuk dipakai maka dapat digunakan kembali untuk bekisting pada elemen struktur yang lain.
Hasil akhir permukaan beton yang diperoleh dengan menggunakan bekisting material kayu ini tidak terlalu baik, namun pemakaian bekisting ini mempunyai tingkat fleksibilitas yang tinggi. Dikatakan tinggi, karena bekisting tradisional ini dapat dibuat dan dipakai untuk struktur bangunan dengan bentuk yang bervariasi. Sehingga walaupun dalam perkembangan selanjutnya terdapat jenis material bekisting baru yang dapat digunakan dalam pembuatan bekisting, biasanya tetap mengkombinasikan pemakaian bekisting tradisional dengan bekisting yang modern untuk pekerjaan-pekerjaan struktur yang kecil.
Dengan menggunakan bekisting metode konvensional kekurangannya adalah:

1. Material kayu tidak awet untuk dipakai berulang-ulang kali;
2. Waktu untuk pasang dan bongkar bekisting menjadi lebih lama;
3. Banyak menghasilkan sampah kayu dan paku, sehingga lokasi menjadi kotor;
4. Bentuknya tidak presisi.

Berikut ini adalah contoh bekisting konvensional

Gambar Bekisting Konvensional

Gambar Bekisting Konvensional

Karena bekisting konvensional masih memiliki beberapa kekurangan maka baca juga Jenis-Jenis Bekisting untuk mengetahui jenis-jenis bekisting lain yang lebih moderen.

Read More..

Cara Memasang Bouwplank

Bouwplank (papan bangunan) berfungsi untuk mendapatkan titik-titik bangunan yang diperlukan
sesuai dengan hasil pengukuran. Syarat-syarat memasang bouwplank :

1. Kedudukannya harus kuat dan tidak mudah goyah
2. Berjarak cukup dari rencana galian, diusahakan bouwplank tidak goyang akibat pelaksanaan galian
3. Terdapat titik atau dibuat tanda-tanda.
4. Sisi atas bouwplank harus terletak satu bidang (horizontal) dengan papan bouwplank lainnya.
5. Letak kedudukan bouwplank harus seragam (menghadap kedalam bangunan semua)
6. Garis benang bouwplank merupakan as (garis tengah) daripada pondasi dan dinding batu bata.

Bentuk hasil pemasangan bouwplank dapat dilihat pada gambar berikut :

Pemasangan Bouwplank

Posisi Bouwplank Terhadap Pondasi Dan Dinding Bata

Pembuatan adukan beton secara manual
Mengaduk beton secara adukan tangan
Campuran beton secara pekerjaan tangan, tidak boleh dicampur lebih dari 0,25 m3 sekaligus.
Pasir, kerikil dan semen diaduk dalam keadaan kering di atas lantai yang bersih, paling sedikit tiga
kali seperti terlihat pada gambar berikut.

Semen dituang di atas pasir lalu diaduk

Sesudah itu dibentuk sebuah kolam di tengah campuran komponen yang masih kering dan
diisi air menurut tabel yang tercantum diatas. Perlu diperhatikan bahwa terlalu banyak air
mengurangi mutu dan ketahanan beton. Kemudian pencampuran dimuali pada bagian pinggiran
yang kering dengan air di kolam pada pertengahan sampai semua air tercampur dalam campuran
komponen. Sekarang beton dicampur paling sedikit tiga kali lagi sampai adukan menjadi homogen.

Cara mencampur komponen kering dengan komponen basah beton
Kualitas campuran adukan beton ini mempengaruhi kualitas beton selanjutnya.
Mengaduk beton menggunakan mesin molen
Pada mesin pengaduk beton pengisian komponen beton kering dan penuangan dilakukan dengan
mengubah keringan tabung pengaduk beton. Jika tabung berdiri tegak, maka pencampuran beton
tidak dijalankan, karena itu tabung pengaduk beton selalu berputar dalam keadaan miring.
Cara mesin pengaduk beton sederhana sekali (karena diciptakan sebagai alat pengaduk beton)
dan sangat umum, terutama sebagai mesin pengaduk beton yang agak kecil.

Mesin Aduk Beton

Pencampuran

Pemasangan Bekisting
Manfaat : Sebagai konstruksi pembantu/cetakan dalam pembuatan beton sesuai dengan ukuran
yang diharapkan.
Bahan Bekisting
- Papan kayu tebal min 2,5 cm, kayu harus kering dan kuat
- Paku
- Kertas semen atau plastic untuk mencegah agar beton tidak menempel pada bekisting
sehingga bekisting mudah dilepas.
- Kaso-kaso
Pengontrolan terhadap bekisting
- Kedudukan bekisting harus kukuh dan kuat
- periksa posisi tegak dan kerataan dari bekisting yang terpasang
- Periksa ketepatan posisi bekisting terhadap as bangunan (benang bouwplank)
- Periksa skur-skur dan klem-klem pada bekisting
- Tidak diperbolehkan adanya lubang sehingga menimbulkan kebocoran
- Cek apakah bekisting sudah dilapisi oleh kantong semen/plastic atau belum
- Bersihkan bekisting dari kotoran seperti daun, tanah dll

Bekisting Sloof

Bentuk-bentuk Bekisting Kolom

Plesteran Dinding
Membuat plester adalah melapisi pasangan batu bata, baik bagi pasangan batu kali maupun batu
cetak agar permukaan tidak mudah rusak, rapi dan bersih.
Tahapan pelaksanaan plesteran dinding :
a. Dinding yang akan diplester dibasahi terlebih dahulu
b. Membuat adukan untuk plesteran seperti adukan untuk batu bata
c. Membuat kepala plesteran di beberapa tempat dengan jarak 1 – 1,5 m antara satu dengan
yang lainnya dan diratakan memakai batang (bilah) perata.
d. Kemudian permukaan dinding di antara kepala plesteran diplester secara merata dan
diratakan memakai bilah perata.

Plesteran Dinding

Pemasangan Kusen Pintu dan Jendela
Kusen pintu dipasang pada pasangan tembok. Kusen pintu dipasang sebelum dibuat tembok,
tetapi setelah profil-profil dipasang.
Syarat-syarat untuk kusen pintu sebelum dipasang ;
1. Disetel dengan baik dan tidak terpuntir
2. Diberi batang penguat sudut pada kedua sudut atas dan batang penguat datar yang
menghubungkan kedua kakinya agar sudut atas tidak berubah.
3. Sudah diketam halus
4. Sudah dilengkapi dengan angkur baja dan sepatu baja serta papan
5. Sebaiknya sudah dicat dengan meni kayu
Syarat-syarat pemasangan kusen :
1. Dipasang pada tempat yang telah ditentukan sesuai dengan gambar rencana
2. Dipasang tegak/vertical
3. Tidak boleh tertukar bagian luar dan bagian dalam kusen pintu sehingga membukanya
daun-daun pintu akan terbalik
4. Dipasang terjepit kukuh pada pasangan tembok.

Pemasangan Kusen Pintu

Ukuran Bata dan Cara Memotongnya

Read More..

Tulangan Geser Pada Balok

Gaya geser umumnya tidak bekerja sendiri, tetapi terjadi bersamaan dengan gaya lentur/momen, torsi atau normal/aksial. Dari percobaan yang telah dilakukan diketahui bahwa keruntuhan akibat gaya geser bersifat brittle/getas atau tidak bersifat daktail/liat, sehingga keruntuhannya terjadi secara tiba-tiba. Hal ini karena kekuatan menahan geser lebih banyak dari kuat tarik dan tekan beton dibandingkan oleh tulangan gesernya. Pada struktur beton yang menahan momen maka keruntuhannya bisa diatur apakah akan bersifat daktail atau tidak, tergantung pada jumlah tulangan yang dipakai.

Besar gaya geser pada balok atau kolom, umumnya bervariasi sepanjang bentang, sehingga banyaknya tulangan geser pun bervariasi sepanjang bentang.

Ada beberapa sebab retak pada struktur beton, yaitu

• Retak akibat lentur/momen
• Retak akibat geser

Retak-retak ini bila tidak ditahan dengan tulangan akan mengakibatkan keruntuhan, mengingat sifat beton yang tidak mampu menahan gaya tarik.

Retak akibat lentur ditahan dengan tulangan lentur atau tulangan longitudinal atau memanjang karena letak retak yang terletak vertikal ke atas. Sedangkan retak akibat geser ditahan oleh tulangan geser.

PERENCANAAN TULANGAN GESER MENURUT SNI

Tulangan untuk menahan gaya geser biasa dinamakan tulangan geser atau tulangan sengkang atau tulangan stirrup. Tulangan geser diperlukan untuk menahan gaya tarik arah tegak lurus dari retak yang diakibatkan oleh gaya geser. Ada berbagai macam cara untuk pemasangan tulangan geser yaitu :

• Tulangan geser vertikal
• Tulangan geser miring / diagonal
• Tulangan geser spiral
• Tulangan lentur yang dibengkokkan

Retak geser terletak secara diagonal pada badan balok sehingga perletakan tulangan geser yang paling efektif adalah tulangan geser miring / diagonal tegak lurus arah retak, sehingga tulangan hanya menahan gaya tarik saja dari gaya retak tersebut, tetapi tentunya dengan cara ini akan memakan biaya yang besar dan pemasangan yang lebih sulit.

Demikian juga dengan tulangan geser spiral meskipun efektif dalam menahan gaya geser tapi sulit pemasangan pemasangannya dan sekaligus lebih mahal.
Dalam hal ini yang paling disukai dan paling banyak dipakai dalam perencanaan struktur adalah tulangan geser vertikal.

Gambar susunan tulangan geser dan lentur

Gambar susunan tulangan geser dan lentur

Pada perencanan tulangan geser dengan desain ultimit bahan maka gaya geser yang terjadi akan ditahan oleh dua bahan/material yaitu beton dan baja dengan cara dihitung dulu kekuatan atau kapasitas beton dalam menahan gaya geser yang terjadi kemudian sisanya akan dilimpahkan ke baja.

PROSEDUR PERHITUNGAN TULANGAN GESER

1. Gaya geser/shear/transversal pada struktur beton

Menghitung gaya geser terfaktor Vu pada sepanjang bentang. Besar Vu adalah sebagai berikut (bila tidak ada beban gempa):

Vu = 1,2 VD + 1,6 VL
Keterangan :
VD = gaya geser akibat beban mati
VL = gaya geser akibat beban hidup

Dengan diagram gaya geser tersebut dibagi beberapa segmen/bagian sehingga tulangan geser yang dipakai dapat lebih efektif.

Dari tumpuan ke jarak d dari diagram geser di atas dapat diabaikan karena sejauh d dari tumpuan gaya geser yang terjadi tidak efektif mengakibatkan kerusakan pada struktur (khususnya balok).

2. Menghitung kekuatan beton menahan geser Vc
Harga Vc berdasar jenis struktur, yaitu sebagai berikut :

a. Untuk kombinasi gaya geser dan lentur (contoh: balok)

Keterangan :
Vc  = kemampuan beton menahan geser (N)
f’c  = kuat tekan beton (MPa)
ρw  = rasio tulangan pada web = As/bwd
Vu  = beban geser terfaktor (N)
Mu  = beban momen terfaktor (Nmm)
bw  = lebar balok (mm)
d  = tinggi balok efektif (mm)
Mengingat harga-harga Vu, Mu dan ρw bervariasi sepanjang bentang sehingga akan menyulitkan untuk menghitungnya, maka persamaan di atas disederhanakan dengan persamaan sebagai berikut :

b. Untuk kombinasi geser dan aksial tekan/normal (contoh : kolom)

dengan :

Atau dengan persamaan :

dengan :
Nu = beban aksial terfaktor (N)
Ag = luas bruto penampang (mm²)
kedua persamaan di atas tidak perlu lebih besar dari

jadi dipilih yang terkecil di antara persamaan di atas

c. Untuk kombinasi geser dan aksial tarik (contoh : kolom tarik)

Dalam perencanaan/desain ultimit maka kekuatan beton dalam menahan gaya geser ini harus dikalikan dengan faktor reduksi sebesar 0,75.
3. Memeriksa syarat penampang struktur dengan ketentuan sebagai berikut :

• Bila Vu<0,5 Φ Vc → tidak memerlukan sengkang
• Bila 0,5 Φ Vc<Vu< Φ Vc → gunakan tulangan minimum
• Bila (Vu – Φ Vc)<0,67bwd → hitung Vs
• Bila (Vu – Φ Vc)>0,67bwd → ukuran penampang diperbesar

4. Menghitung sisa gaya geser dari gaya geser kapasitas beton yang harus ditahan oleh tulangan geser Vs.

Vu ≤ Φ Vn
Vn = Vc+Vs
Vu ≤ Φ Vc+ΦVs
maka Vs = (Vu / Φ) – Vc
5. Menghitung tulangan geser yang diperlukan

Tentukan luas tulangan geser Av dengan luas tulangan yang biasa dipakai di lapangan mis: Φ 6, Φ 8, D10 atau D16.

Keterangan
Φ = untuk tulangan polos
D = untuk tulangan deformed
Menghitung jarak/spasi tulangan geser s

Keterangan :
fy = tegangan leleh baja tulangan geser (MPa)
6. Bila pada langkah ke 3 menghasilkan 0,5 Φ Vc<Vu< ΦVc maka dapat digunakan tulangan minimum dengan persamaan sebagai berikut :

Read More..

Struktur Beton di Daerah Rawan Gempa

Pada perencanaan struktur beton dikenal adanya 2 macam limit states, yakni Ultimit Limit States dan Seviceability Limit States. Dalam perencanaan struktur beban di daerah perencanaan limit states designnya disebut Capacity Design yang berarti bahwa ragam keruntuhan struktur akibat beban gempa yang besar ditentukan lebih dahulu dengan elemen-elemen kritisnya dipilih sedemikian rupa agar mekanisme keruntuhannya dapat memancarkan energi yang sebesar-besarnya.
 
Agar elemen-elemen kritis dapat dijamin pembentukannya secara sempurna maka elemen-elemen lainnya harus direncanakan khusus, agar lebih kuat dibandingkan elemen-elemen kritis. Salah satu filsafat yang dikenal dalam perencanaan capacity design disebut kolom kuat balok lemah.

Beban gempa merupakan beban yang sangat tidak dapat diperkirakan baik besarnya maupun arahnya. Besarnya gaya gempa sangat ditentukan oleh perilaku struktur tersebut. Gaya horizontal, gaya vertikal dan momen torsi yang terjadi sangat bergantung pada waktu getar struktur dan eksentrisitasnya antara pusat kekuatan struktur dengan pusat masa struktur.
Dalam filosofi perencanaan struktur beton di daerah gempa dikenal suatu konsep pembebanan 2 tingkat yakni struktur beton selama masa layanannya akan dibebani berkali-kali oleh gempa-gempa yang kecil sampai sedang yang mempunyai waktu ulang 20 – 50 tahun. Struktur beton selama masa layannya mungkin harus dapat menahan beban gempa yang besar yang waktu ulangnya dapat terjadi sekali dalam 200 tahun.
Beban gempa kecil atau sedang adalah beban gempa yang tercantum dalam SKSNI T15 – 1991 – 03, dimana Indonesia dibagi dalam 6 zona. Besarnya beban gempa ini tergantung dari waktu getar struktur beban tersebut.
Besarnya gaya gempa ini dinyatakan dalam :
V  = C I K W_t
Keterangan :
C  =  Koefisien gempa dasarV  = Beban geser dalam akibat gempa
I   =  Faktor keutamaan
K  =  Faktor jenis struktur
W_t =  Kombinasi dari beban mati seluruhnya dan beban hidup vertikal
T   =  Waktu getar alami struktur gedung
Harga C dapat dicari dari diagram respon spectrum dengan mengetahui waktu getar T struktur tersebut.
Respon spektra 20 th untuk tiap zona dibagi faktor f₁ dan f₂ dengan f₂ adalah faktor kelebihan kekuatan struktur statis tak tentu dalam keadan plastis. Sedangkan f₁ adalah faktor kelebihan kekuatan struktur akibat kelebihan kekuatan akibat pada penampang beton terutama pada penulangannya.
f₁ = 1,5
f₂ = 2

Defenisi gempa besar adalah gempa dalam waktu ulang 200 th. Agar struktur beton dapat menahan gempa yang besar ini maka dalam peraturan SKSNI T15-1991-03 Pasal 3.14, disyaratkan agar struktur beton selain mempunyai kekuatan yang cukup dan kekuatan yang cukup juga mempunyai daktilitas yang besar dinyatakan dalam nilai m (daktilitas struktur).
Agar struktur beton tetap direncanakan dengan beban gempa 200 tahunan. Maka struktur beton harus mempunyai nilai daktilitas yang cukup besar (μ), dengan :

Bila struktur beton tidak mempunyai daktilitas yang cukup maka perencanan struktur dapat dilakukan dengan meningkatkan nilai K (faktor daktilitas struktur).
Dalam peraturan beton SKSNI T15-1991-03 perencanaan struktur dengan daktilitas tingkat 2 dapat dilakukan dengan mengacu pada Pasal 3.14 SKSNI T15-1991-O3.
Agar gaya-gaya gempa yang diperhitungkan tidak terlalu besar, arahnya cukup dapat diperkirakan, dan distribusi gaya-gayanya dapat dilakukan secara sederhana, ketentuan-ketentuan di bawah ini sangat perlu untuk diperhatikan dalam perencanaan struktur beton di daerah gempa.

1. Tata letak struktur
2. Desain kapasitas
3. Pendetailan

Dengan memenuhi ketiga syarat-syarat diatas maka perencanaan struktur di daerah rawan gempa dapat dilakukan dengan sederhana, aman dan ekonomis.

1. TATA LETAK STRUKTUR

Agar perencanaan struktur beton dapat dilakukan dengan cara yang sederhana (analisa statis ekivalen) tanpa melakukan analisa yang rumit (analisa dinamis) dan perilaku struktur diharapkan sangat baik bila dilanda gempa, maka tata letak struktur sangat penting untuk diatur.
Tentunya tidak ada suatu bentuk struktur yang sangat ideal memenuhi semua syarat-syarat yang yang diijinkan tetapi beberapa pedoman dasar di bawah ini dapat dipakai sebagai acuan dalam merencanakan Tata Letak Struktur.

• Bangunan harus mempunyai bentuk yang sederhana dan simetris
• Tidak terlalu langsing baik pada denahnya maupun pada potongannya
• Distribusi kekuatan sepanjang tinggi bangunan seragam dan menerus
• Kekuatan yang cukup

Terbentuknya sendi plastis harus terjadi pada elemen-elemen horizontal lebih dahulu dibandingkan elemen vertikal.
Bentuk yang Sederhana dan Simetris
Dari pengalaman kerusakan struktur akibat gempa telah terbukti bahwa struktur yang mempunyai bentuk yang sederhana yang lebih tahan terhadap gempa. Ada dua alasan utama dalam pernyatan ini, yaitu :

1. Kemampuan kita untuk mengerti seluruh perilaku dan struktur beton baru pada tahapan struktur yang sederhana dibandingkan dengan struktur yang rumit. Pada struktur yang rumit banyak hal yang tidak atau belum diketahui.
2. Kemampuan untuk mengerti detail detail struktur masih pada tahapan-tahapan detail-detail yang sederhana. Untuk detail-detail yang rumit masih perlu dilakukan penelitian yang mendalam.

Begitu juga dengan kesimetrisan bentuk struktur pada kedua arah horizontal (x) dan y (vertikal) dari denah perlu diatur kesemetrisannya. Kesimetrisan akan dapat mengakibatkan pengaruh-pengaruh torsi yang susah diperkirakan dan dapat merusak struktur bila dilanda gempa.

Bentuk Struktur Tidak Boleh Terlalu Langsing
Makin panjang suatu struktur pada denahnya, kemungkinan terjadinya gerakan gempa yang berlawanan pada kedua ujung-ujungnya makin besar bila hal ini terjadi kerusakan yang besar dapat terjadi. Bila denah dari bangunan tersebut tidak terbentuk bujur sangkar maka sebaiknya struktur bangunan-bangunan tersebut dipisahkan. Hal ini biasa dilakukan dengan memisahkan struktur bangunan yang panjang dalam beberapa bagian dengan menggunakan celah yang dapat bergeser diantaranya.
Hal ini tidak mudah dilakukan karena pendetailan celah geser ini biasanya susuah dilakukan dan celah ini harus agak lebar ± 100 mm atau lebih untuk menghindari terbenturnya kedua bangunan. Yang juga harus dihindari adalah adanya reentrant corner (sudut lancip ke dalam).

Bangunan berbentuk T dan bentuk L harus dihindari, bangunan berbentuk H meskipun simetris juga perlu dihindari bila sayap-sayapnya terlalu lebar. Ke arah tinggi bangunan sebaiknya kelangsingan bangunan dibatasi perbandingan tinggi / lebar  > 3 atau 4, makin langsing bangunannya maka makin besar tegangan yang terjadi akibat beban guling gempa terutama pada kolom-kolom luar yang tertekan.

Distribusi Kekuatan Sepanjang Tinggi Bangunan Seragam dan Menerus
Konsep ini sangat berhubungan dengan kesederhanaan dan kesimetrisan. Struktur bangunan akan sangat tahan terhadap gempa bila syarat-syarat dibawah ini dipenuhi, yaitu :

1. Distribusikan secara seragam.
2. Semua kolom dan dinding menerus dan tanpa pemutusan dari atap sampai ke pondasi.
3. Semua balok berhubungan secara menerus.
4. Balok dan kolom mempunyai sumbu yang sama.
5. Baik kolom maupun baloknya mempunyai lebar yang sama.
6. Penampang-penampang penahan gempa tidak boleh berubah secara tiba-tiba.
7. Struktur beton harus menerus (derajat ke statis tak tertentuannya makin besar) dan harus sedapat-dapatnya monolit.

Meskipun rekomendasi di atas bukan merupakan prasyaratan mutlak, syarat-syarat di atas terbukti apabila tidak diikuti maka struktur akan makin mahal dan berbahaya.

Bila syarat-syarat di atas diikuti maka struktur akan lebih handal direncanakan, konsentrasi tegangan-tegangan yang tidak dikehendaki dapat dihindari. Pembatasan-pembatasan syarat-syarat arsitektur dapat mengakibatkan syarat-syarat di atas tak dapat dipenuhi, tetapi usaha yang tekun dengan berdiskusi dengan para arsitek sejak awal dapat memberikan hasil musyawarah yang optimum. Masalah yang amat penting dalam perencanaan struktur adalah terputusnya elemen vertikal penahan beban gempa.

Bila hal ini terjadi maka meskipun kita dapat menggunakan perhitungan komputer yang paling canggih pun tegangan-tegangan akibat gempa tidak dapat dihitung secara tepat. Juga dengan batas pengetahuan kita sampai saat ini pendetailan yang baik belum ditemukan untuk mengatasi tegangan-tegangan yang terjadi meskipun besarnya gaya dilokasi-lokasi yang peka tersebut dapat ditentukan, bagian struktur yang tidak menerus ini dapat mengakibatkan keruntuhan yang disebut soft storey.
Pada struktur kolom sebaiknya lebar balok dan lebar kolom harus sama. Dengan mengikuti syarat-syarat ini maka pendetailannya akan lebih mudah dan penerusan gaya-gaya dari balok ke kolom lewat pertemuannya lebih sederhana. Banyak pengalaman kerusakan-kerusakan akibat gempa terjadi bila elemen-elemen baloknya lebih besar dibandingkan kolom-kolomnya. Struktur beton sebaiknya makin tinggi derajat kestatis tak tentunya, sebab makin statis tidak tentu, jumlah sendi plastis yang dapat memancarkan energi makin banyak.

Juga dengan membuat struktur makin monolit dan statis tak tertentu dapat dihindari terjadinya keruntuhan setempat yang serius akibat terjadinya konsentrasi tegangan akibat besarnya perubahan bentuk dan rotasi bila terjadi beban gempa yang besar.

2. PENDETAILAN YANG BAIK

Banyak ahli struktur mengatakan bahwa dalam perencanaan bangunan di daerah gempa pendetailan struktur sama pentingnya dengan analisa struktur bahkan lebih penting. Karena beban gempa ini sangat sulit diperkirakan dan dihitung distribusi gayanya. Ketidaktepatan perhitungan dan perencanaan gempa akibat beban C peraturan masih harus diperhitungkan terhadap gaya yang besarnya 6-8 kali C peraturan.
Dari rumus di depan dapat dilihat bahwa μ pengaruhnya sangat besar pada struktur bila makin besar nilai μ nya maka makin besar syarat daktilitasnya berarti makin ketat perencanan pendetailannya.
Kerusakan-kerusakan yang terjadi akibat kurang baiknya pendetailan adalah :

1. Penampang kurang daktail
2. Kerusakan akibat penjangkaran yang kurang panjang
3. Strut and Tie models yang tidak diperhitungkan dalm pendetailan
4. Terlekuknya tulangan tekan.

Karena peranan daktilitas sangat besar pada kemampuan struktur untuk memancarkan energi pada waktu terjadinya gempa besar maka pendetailan yang baik sangat penting sekali dalam perencanaan struktur beton.
Pendetailan elemen-elemen di bawah ini penting untuk diperhatikan :

1. Detail pondasi
2. Detail dinding penahan
3. Detail dinding
4. Detail kolom
5. Detil balok
6. Detail plat
7. Detail tangga
8. Detail parapa

Pendetailan Pondasi
1. Dasar kolom dan poer
Syarat-syarat di bawah ini harus dipenuhi :

• Tulangan memanjang minimum 0,15% setiap arah.
• Tulangan-tulangan memanjang diangker pada sisi yang bebas.
• Tiang-tiang pondasi dan poer harus diikat menjadi satu kesatuan secara baik dan penulangannya harus cukup agar dapat dihindari terjadinya pemisahan antara poer dan tiang pondasi kibat terjadinya pergerakan tanah.

2. Balok-balok pengikat pada pondasi
Bila tidak digunakan perhitungan analisa dinamis untuk struktur bagian bawahnya maka balok-balok pengikat pada direncanakan terhadap gaya longitudinal tarik/tekan sebesar 10% dari beban vertikal kolom di mana balok pengikat tersebut bertemu. Karena gaya longitudinal dapat berupa gaya tekan atau tarik maka syarat-syarat di bawah ini harus dipenuhi :

• Persentasi tulangan memanjang minimum 1%.
• Persentasi tulangan memanjang maksimum 6%.
• Diameter minimum sengkang 8 mm.
• Jarak maksimum dan minimum dari sengkang seperti pada kolom.
• Diameter minimum tulangan memanjang 12 mm.
• Agar dasar pondasi atau Poer dapat dicor lebih dahulu sebelum balok-balok pengikat maka dibutuhkan tulangan-tulangan stater dan harus didetail.
• Bila terjadi gaya longitudinal tekan maka syarat-syarat perencanaan elemen sama dengan perencanaan kolom, seperti tegangan tekan yang diijinkan pengaruh-pengaruh kelangsingan dan ikatan-ikatan (jarak-jarak sengkang) berdasrkan SKSNI T15-1991-03.

3. Balok pengikat yang menahan momen
Dalam beberapa keadaan di mana momen yang terjadi pada dasar kolom harus disalurkan ke balok-balok pengikat maka balok-balok pengikat harus direncanakan terhadap momen dan beban aksial tarik atau tekan.
Perencanaan penulangannya harus disesuaikan dengan syarat-syarat balok atau kolom tergantung pada besarnya beban aksial syarat-syarat penulangan maksimum dan minimum.
Pendetailan Dinding Penahan Tanah
Penetrasi tulangan minimum yang disyaratkan adalah 0,15% pada tiap sisi pada kedua arah baik baik pada dinding maupun pada pondasinya. Untuk mengendalikan retak maka digunakan tulangan horizontal yang lebih banyak khususnya pada dinding tipis.
Tulangan atas dan bawah harus digunakan pada pondasinya agar keadaan tarik akibat lentur yang tidak dapat diperkirakan oleh analisa statik ekivalen dapat diatasi. Juga penulangan pada kedua sisi dari dinding harus disediakan untuk dinding dengan tebal 150 mm atau lebih. Tulangan pondasi harus dijangkarkan pada sisi bebas.
Pendetailan Dinding
Diameter minimum tulangan vertikal dan horizontal ≥ 10 mm. Di beberapa negara direkomendasikan tulangan minimum untuk dinding baik arah vertikal maupun horizontal adalh 0,125% pada setiap sisi ada juga yang merekomendasikan sebesar 0,2%.
Pendetailan sekitar lubang pada suatu dinding harus dilakukan sesuai dengan pendetailan pada lubang di plat lantai. Join konstruksi arah horizontal harus dibersihkan dan dikasarkan.
Pendetailan Kolom
Perbandingan b/h dari kolom tidak boleh < 0,4 dan dimensi minimumnya = 300 mm. Diameter tulangan yang digunakan pada kolom harus > 12 mm. Diameter minimum sengkang untuk kolom harus 8 mm. Luasan tulangan minimum untuk beban = 1% dari luas penampang dan luas tulangan maksimum = 6%.
Pendetailan Balok
Balok harus mempunyai perbandingan lebar/tinggi > 0,3 dan lebar balok hrus lebih besar dari 250 mm dan tidak boleh lebih besar dari kolom yang mendukungnya ditambah ¾ kali tinggi balok.
1. Tulangan longitudinal balok

• Diameter minimum dari tulangan memanjang = 12 mm.
• Untuk mendaptkan daktilitas penampang yang cukup persentasi tulangan memanjang dibatasi maksimum 2,5%.
• Luas tulangan memanjang minimum
• Pemakaian tulangan geser miring sebaiknya dihindarkan.
• Pemutusan penulangan harus didasarkan bahwa sendi plastis yang direncanakan tempat terjadinya harus dijamin lokasinya sehingga tidak menimbulkan penampang-penampang kritis baru, pemutusan semua penulangan pada satu tempat sebaiknya dapat dihindari.
• Kait dan bengkokan harus disesuaikan dengan SKSNI T15-1991-03
• Pada balok beton yang merupakan bagian struktur rangka terbuka penahan beban gempa maka kapasitas momen positifnya harus minimal sebesar 50% kapasitas momen negatifnya dan sedikit-dikitnya ada 2 buah tulangan memanjang pada seluruh bentang balok.
• Sebaiknya untuk tulangan memanjang pada balok digunakan baja lunak untuk menjamin terbentuknya sendi plastis pada balok.

2. Sengkang pada balok

• Diameter minimum sengkang sebaiknya 8 mm.
• Penulangan sengkang minimum harus dipasang sejak 4 h dari ujung balok
• Gaya geser tidak boleh diterima oleh tulangan tarik miring.
• Sengkang yang lebih disarankan adalah sengkang tertutup, sengkang terbuka juga dapat digunakan asalkan panjang penyalurannya cukup dan diberi sengkang penutup.
• Bila syarat-syarat sengkang tidak ditentukan oleh perhitungan geser maka syarat minimum pendetailan balok harus dipenuhi.

Pendetailan Plat
Penulangan plat yang direncanakan untuk menahan beban-beban gravitasi yang biasanya merupakan suatu kesatuan struktur balok dan lantai berperilaku cukup baik sebagai penahan beban lentur dan sebagai diafragma horizontal untuk menyebarkan gaya gempa.
Diameter minimum tulangan 8 mm. Tulangan tarik minimum pada setiap arah dan pada kedua sisi harus sebesar 0,15% untuk tulangan mutu tinggi dan 0,25% untuk baja lunak.
Tulangan pembagian minimum 0,15%. Untuk plat-plat kantilever harus dipasang tulangan bawah untuk menghindari berbaliknya momen yang dapat terjadi selama terjadinya gempa. Lubang-lubang pada lantai harus diberi kerangka tulangan ekstra agar dapat menahan gaya-gaya diafragma selama terjadinya gempa.
Pendetailan Plat dan Balok Tangga
Pada umumnya syarat-syarat yang berlaku pada plat juga berlaku untuk tangga. Tulangan atas harus diberikan pada setiap bordes. Bila tangga merupakan bagian diafragma horizontal atau penahan beban lateral maka penulangan harus direncanakan sesuai dengan perhitungan dan perhatian penuh harus diberikan pada perubahan sudut untuk menyambung penulangan longitudinalnya.
Pendetailan Parapat
Parapat harus direncanakan dengan hati-hati dengan memperhatikan aksi cambuk. Penulangan pada sudut pertemuan harus direncanakan seperti pada dinding.

3. DESAIN KAPASITAS

Pada struktur beton rangka terbuka persyaratan dasar perencanaan di daerah gempa adalah bahwa batang-batang horizontal (balok-balok) harus runtuh lebih dahulu sebelum terjadinya kerusakan-kerusakan pada batang-batang vertikal (kolom-kolom). Dengan mengikuti persyaratan dasar ini maka struktur beton dapat menunda keruntuhan totalnya.
Balok-balok dan plat beton pada umumnya tidak akan runtuh meskipun sudah terjadi kerusakan yang besar pada lokasi sendi-sendi plastis sedangkan kolom-kolom akan runtuh segera akibat beban vertikal walaupun baru terjadi kerusakan-kerusakan kecil.
Dasar-dasar perencanaan di bawah ini penting untuk diperhatikan :

1. Balok-balok harus runtuh lebih dahulu sebelum kolom-kolomnya
2. Keruntuhan harus diakibatkan lentur bukan akibat geser
3. Keruntuhan join-joint di antara batang-batang harus dihindar
4. Keruntuhan daktail bukan keruntuhan getas yang harus dipilih.

Perlu Diperhatikan
1. Dalam peraturan SKSNI T15-1991-03 terdapat persyaratan khusus yang berusaha untuk memperoleh keruntuhan balok terjadi dahulu dibandingkan keruntuhan kolom, dengan overstrength factor dan dynamic maghnification factor. Untuk bangunan-bangunan yang sederhana dan bila tidak dikehendaki perhitungan yang sulit dapat dilakukan dengan merencanakan struktur dengan perhitungan tanpa desain kapasitas. Tetapi tulangan yang didapatkan untuk perhitungan kolom diganti dengan tulangan dengan mutu yang lebih tinggi (BjTD 40) sedangkan tulangan balok tetap menggunakan baja mutu biasa (BjTP 24). Kelebihan kemampuan baja mutu tinggi beserta tingginya kapasitas strain hardeningnya dapat memberikan kekuatan lebih yang dibutuhkan. Kemampuan penggunaan baja mutu tinggi BjTD 40 cukup untuk mengatasi kelebihan kekuatan balok.
2. Untuk menghindari keruntuhan geser yang getas sebelum terjadinya keruntuhan lentur yang daktail dilakukan perencanaan sebagai berikut, pada waktu tulangan lentur mencapai tegangan lelehnya maka tulangan geser masih dalam keadan elastis (± 90% tegangan leleh). Untuk menjamin keadan ini maka gaya geser yang didapat dari perhitungan analisa baik yang dilakukan dengan cara manual maupun perhitungan komputer tidak dapat digunakan begitu saja tetapi harus dimodifikasi sebagai berikut.

Keterangan :
M_o = As.fsu.z
V_s = gaya geser akibat beban mati dan sebagian beban hidup
A_s = semua tulangan pada daerah tarik
fsu = tegangan maksimum (tegangan patah) dari baja tulangan setelah terjadi strain hardening 95 percentile dari benda uji baja.
Z = lengan momen

Pada lokasi sendi plastis peranan kekuatan beton V_c harus diabaikan dalam menahan gaya geser V_maks. Jadi V_maks < Φ V_s
3. Untuk menghindari keruntuhan geser pda kolom maka gaya geser pada konstruksi kolom dapat dihitung dari momen kolom dengan :

M_a = Momen kolom dengan tulangan yang terpasang atas
M_b = Momen kolom dengan tulangan yang terpasang bawah
Dengan beban N maksimum dan N minimum yang bekerja pada kolom dan dengan tulangan yang terpasang pada kolom dengan menggunakan grafik interaksi momen dan gaya normal dapat dicari momen dengan tulangan yang terpasang.
4. Gaya aksial pada kolom dapat dihitung dengan cara-cara yang sederhana dengan memadukan beban akibat beban-beban gravitasi dengan beban akibat gempa. Untuk kolom-kolom luar, Gaya normal kolom = gaya normal akibat beban gravitasi dan luasan tributary + gaya geser balok yang terjadi akibat gempa sesuai M_o.

Untuk kolom-kolom dalam, karena gaya – gaya geser akibat gempa pada struktur dengan bentang-bentang yang sama akan hampir sama saling meniadakan maka

5. Join diantara batang-batang seperti pertemuan balok dengan kolom sangat peka terhadap keretakan awal dibandingkan dengan batang-batang yang didukungnya akibat kerusakan-kerusakan pada semua joinnya.
Untuk menghindari hal ini maka perencanaan join dilakukan dengan konsep desain kapasitas dan dua mekanisme yang terjadi yakni terjadi strut mekanisme dan truss mekanisme diperhitungkan dalam menahan kelebihan beban.
Dalam peraturan-peraturan beton yang baru di seluruh dunia belum ada kesepakatan dalam perencanaan. Kesepakatan yang belum dapat disatukan adalah tentang ragam keruntuhan yang dapat diterima pada join balok kolom. Ada yang mengharapkan join balok kolom tetap dalam keadaan elastis, ada yang memperkenankan terjadinya kerusakan-kerusakan pada join balok kolom asal perilakunya masih sangat daktail.
Dari teori-teori yang ada maka cara yang praktis dan ekonomis berdasarkan kapasitas pemancaran energi dari suatu subbassemblage dengan menggunakan indeks kerja dari Ehsani & Wight.
Dengan menggunakan grafik hubungan antara tegangan geser join (γ) dengan flexural strength ratio M_r dapat ditentukan jumlah tulangan transversal yang dibutuhkan P_tm

bila mutu baja tulangan tidak sesuai dengan percobaan-percobaan yang dilakukan dan dimensi join-joinnya juga tidak sesuai dengan percobaan maka rumus P_t perlu dimodifikasi menjadi P_{tm :}

4. RANGKUMAN

Keruntuhan dari bangunan disebabkan karena struktur bangunan tidak mampunyai kinerja yang baik pada saat terjadi gempa. Agar struktur bangunan mempunyai kinerja yang baik pada saat terjadi gempa, ada 3 hal yang harus diperhatikan dalam perencanaan struktur betonnya, yaitu : tata letak struktur, desain kapasitas dan pendetailan. Dengan memenuhi ketiga syarat-syarat tersebut, maka perencanaan struktur beton di daerah gempa dapat dilakukan dengan sederhana, aman dan ekonomis.
Acuan dalam merencanakan tata letak struktur, yaitu : bangunan harus mempunyai bentuk yang sederhana, bentuk yang simetris, tidak terlalu langsing baik pada denahnya maupun pada potongannya, distribusi kekuatan sepanjang tinggi bangunan seragam dan menerus, kekuatan yang cukup, dan terbentuknya sendi plastis harus terjadi pada elemen-elemen horizontal lebih dahulu dibandingkan dengan elemen vertikal.
Pada pendetailan, elemen-elemen yang harus diperhatikan, yaitu : detail pondasi, detail dinding penahan, detail dinding, detail kolom, detail kolom, detail balok, detail plat, detail tangga dan detail parapat. Kerusakan-kerusakan yang terjadi akibat kurang baiknya pendetailan adalah : penampang kurang daktail, kerusakan akibat penjangkaran yang kurang panjang, Strut and Tie models yang tidak diperhitungkan dalam pendetailan, dan tertekuknya tulangan tekan.
Pada desain kapasitas, dasar-dasar perencanaan penting yang harus diperhatikan, adalah : balok-balok harus runtuh lebih dahulu sebelum kolom-kolomnya, keruntuhan harus diakibatkan lentur bukan akibat geser, keruntuhan join-join diantara batang-batang harus dihindari, dan keruntuhan daktail bukan keruntuhan getas yang harus dipilih.
Dalam perencanaan struktur beton tahan gempa, telah disyaratkan dalam peraturan SKSNI T15-1991-03. Struktur beton selain mempunyai kekuatan yang cukup juga mempunyai daktilitas yang besar yang dinyatakan dalam nilai daktilitas struktur.

Read More..