MATERI 1

​PRESENTASI MATERI PENDIDIKAN AGAMA KATOLIK SMK NEGERI 02 KAIMANA

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI I-i

PENDAHULUAN I-ii

Kegiatan Belajar ke-1; Elemen – Elemen Bangunan Gedung

1 Elemen-elemen Konstruksi Bangunan Gedung

I-1

2 Struktur Bawah (Sub Struktur)

I-9

2.1

Pondasi Dangkal

I-11

2.2

Pondasi Dalam

I-19

3 Struktur Atas

I-38

3.1

Kolom

I-38

3.2

Balok

I-46

3.3

Plat

I-54

RANGKUMAN

I-64

DAFTAR PUSTAKA

I-65

Multiple Choice

SIAPA NAMA IBU YESUS

• MARIA

• MARTA

• VERONIKA

• ELISABETH

PENDAHULUAN

Rasional dan Deskripsi Singkat

Modul ini berisi uraian elemen-elemen konstruksi (struktur) bangunan gedung

yang mencakup struktur bawah (sub structure) dan struktur atas (upper structure)

bangunan gedung. Bagian sub structure bangunan gedung terdiri dari konstruksi pondasi

dangkal (Shallow Fundation), pondasi dalam (Deep Foundaion),Pile Cap/Poer, dan

Sloof (tie beam). Struktur bawah merupakan bagian penting dari konstruksi bangunan

yang mendukung berdirinya suatu bangunan gedung. Sedangkan bagian upper structure

meliputi konstruksi kolom, balok, plat, tangga, dan kap/atap. Struktur bawah dan struktur

atas bangunan gedung merupakan satu sistem konstrusksi utama bangunan gedung yang

berada di bagian atas pondasi merupakan struktur yang mendukung sosok bangunan.

Pada bangunan-bangunan tinggi/besar sub struktur bangunan juga dapat berupa basement.

Pondasi dan struktur atas gedung harus direncanakan sesuai dengan prinsip-prinsip

keilmuan teknik sipil dan sesuai dengan standar dan ketentuan yang berlaku. Dengan

adanya struktur pondasi yang kokoh, struktur bangunan atas dapat berdiri dengan stabil

sehingga umur suatu bangunan juga lebih lama.

Kegiatan belajar (KB) Modul-1 ini merupakan modul yang awal untuk

mempelajari lebih mendalam tentang konstruksi suatu bangunan gedung. Struktur bawah

dalam tahap konstruksi merupakan pekerjaan yang paling awal dilakukan oleh pelaksana.

Merujuk dari filosofi tersebut, pendalaman struktur bawah merupakan modal utama

mahasiswa untuk mempelajari konstruksi bangunan secara mendalam. Merujuk dari

capaian kompetensi yang diharapkan setelah mahasiswa mempelajari modul ini, maka

sub capaian kompetensi yang dapat dicapai oleh mahasiswa setelah mempelajari modul

secara runut sebagai berikut: (1) memahami pengertian dan jenis pondasi dangkal

(shallow foundation), (2) menganalisis fungsi dari bagian-bagian konstruksi pondasi

dangkal, (3) memahami pengertian pondasi dalam (deep foundation), (4) menganalisis

jenis-jenis dan fungsi bagian pondasi dalam, pile cap, dan (5) sloof.. Selanjutnya pada

struktur atas akan dikaji (1) kolom, balok, dan plat.

Dengan belajar secara runut materi-materi dalam modul ini dan adanya pengayaan

dari sumber-sumber belajar yang ada, maka kompetensi mahasiswa PPG terkait dengan

struktur bawah bangunan gedung dapat meningkat.

Capaian Pembelajaran

Setelah membaca modul ini mahasiswa mampu mengaplikasikan

pembelajaran terkini, mengidentifikasi, dan menganalisis struktur bawah dan

struktur atas konstruksi bangunan gedung meliputi pondasi dangkal (shallow

foundation) dan pondasi dalam (deep foundation) berdasarkan kualitas material

dan metode yang digunakan untuk melaksanakan pekerjaan pondasi.

Sub Capaian Pembelajaran

Mahasiswa setelah mendalami kegiatan belajar struktur bawah (pondasi) ini,

mahasiswa dapat lebih mendalami:

1. Elemen struktur bangunan gedung.

2. Jenis dan bahan pondasi dangkal (shallow foundation).

3. Jenis dan bahan pondasi dalam (deep foundation).

4. Pile cap/Poer

5. Sloof.

6. Struktur atas

Petunjuk Penggunaan Modul

Pelajarilah modul Struktur Bawah (Pondasi) bangunan gedung ini secara

mendalam. Modul ini mencakup materi pondasi dangkal dan pondasi dalam yang

uraiannya disampaikan secara umum. Masing-masing materi pokok bahasan

masih diuraian secara umum, rinciannya bisa anda pelajari dalam media ataupun

tautan link-internet yang sudah ada alamat lamannya.

Langkah-langkah untuk mempelajari modul ini dapat dilakukan secara runut

sebagai berikut:

1.Bacalah dan pahamilah modul ini secara berurutan masing-masing kegiatan

pembelajaran mulai dari uraian materi, deskripsi masing-masing materi, test

formatif dan tugas yang harus dikerjakan sebagai latihan.

2.Pada saat mahasiswa mengalami kesulitan dalam mempelajari uraian materi,

mahasiswa bisa konsultasi dan diskusi dengan dosen pembimbing melalui

sarana yang ada.

Uraian Materi

1. Elemen-Elemen Bangunan Gedung

Bangunan adalah wujud fisik hasil pekerjaan konstruksi yang menyatu dengan tempat

kedudukan baik yang ada di atas, di bawah tanah dan/atau di air. Bangunan biasanya

dikonotasikan dengan rumah, gedung ataupun segala sarana, prasarana atau infrastruktur dalam

kebudayaan atau kehidupan manusia dalam membangun peradabannya seperti halnya jembatan

dan konstruksinya serta rancangannya, jalan, sarana telekomunikasi, dan lain-lain. Teknik

bangunan adalah suatu disiplin ilmu teknik yang berkaitan dengan perencanaan, desain,

konstruksi, operasional, renovasi dan pemeliharaan bangunan, termasuk juga kaitannya dengan

dampaknya terhadap lingkungan sekitar.

Proyek bangunan perumahan/pemukiman (residential Construction), merupakan proyek

pembangunan yang dilakukan secara serempak dengan penyediaan prasarana penunjang. Jenis

proyek ini sangat memerlukan perencanaan yang matang untuk infrastruktur yang ada dalam

lingkungan pemukiman tersebut seperti jaringan jalan, air bersih, listrik dan fasilitas lainnya.

Secara filosofis bangunan gedung harus memberikan jaminan kemanan, kenyamanan,

kesehatan, dan keindahan serta kemudahan akses bagi pengguna dan lingkungannya. Oleh

karena itu harus dibangun berdasarkan standar-standar yang telah ditetapkan baik oleh

pemerintah maupun teori bidang keilmuan teknik sipil dan profesi yang relevan.

Berdasar jenisnya, bangunan gedung dapat dikelompokkan berdasarkan fungsinya yaitu (a)

sebagai hunian (perumahan), (b) bangunan publik seperti perkantoran, sekolah, tempat ibadah,

hotel, rumah sakit, mall, apartemen, dan lainya; (c) bangunan monumental dan sejarah misalnya

Museum Nasional/Monas (Jakarta), Petronas (Malaysia), One O OneTower (Taiwan), Al Buruj

Tower (Dubai) dan sebagainya, serta (d) bangunan industri.

Berdasarkan tinggi bangunan, dapat dikelompokkan pada bangunan tidak bertingkat,

bangunan bertingkat sedang, serta bangunan tingkat tinggi (> delapan lantai). Pembedaan fungsi

tersebut membawa implikasi terhadap penerapan standar konstruksi, pemilihan sistem struktur,

standar material, maupun metode pelaksanaannya.

Undang-Undang Jasa Konstruksi (UU No 2 tahun 2017) menegaskan bahwa pekerjaan

konstruksi bangunan di Indonesia dikelompokkan ke dalam empat jenis pekerjaan yaitu (1)

pekerjaan Arsitektural, (2) pekerjaan Struktural, (3) pekerjaan Mekanikal & Elektrikal, dan (4)

pekerjaan Tata Lingkungan (ASMET). Pekerjaan arsitekural adalah pekerjaan berfungsi sebagai

Komponen pondasi dangkal menerus batu kali meliputi urugan pasir bawah pondasi, pasangan batu

kosong (anstamping), dan pasangan batu kali sebagaimana dipaparkan pada Gambar 1.5.

Pondasi batu kali dibuat dari bahan utama batu belah yang merupakan bahan konstruksi

pondasi yang paling banyak digunakan, karena batu belah yang umumnya didapatkan dari batu

kali yang tidak mengalami perubahan bentuk dan kualitas bila tertanam di dalam tanah.

Persyaratan batu belah sebagai bahan konstruksi pondasi adalah batu tersebut mempunyai

permukaan yang kasar, berukuran ± 25 cm, bersih dari segala kotoran. Batu belah yang

permukaannya halus kurang baik dipakai sebagai bahan pondasi, sehingga harus dipecah

terlebih dahulu agar didapatkan permukaan yang kasar. Demikian juga dengan batu belah

yang berpori sebaiknya tidak digunakan untuk bahan konstruksi pondasi. Permukaan batu yang

kasar akan membuat ikatan yang kokoh.

Gambar 1.15. Pondasi Menerus Batu Kali

c.Pondasi Telapak (Foot Plate Foundation)

Pondasi telapak merupakan pelebaran alas kolom atau dinding dengan tujuan untuk

meneruskan beban pada tanah suatu tekanan yang sesuai dengan sifat-sifat tanah yang bersangkutan.

Pondasi telapak yang mendukung kolom tunggal disebut telapak kolom individual, telapak

tersendiri atau telapak sebar. Pondasi telapak di bawah suatu dinding disebut telapak dinding atau

telapak menerus. Apabila sebuah pondasi telapak mendukung beberapa kolom disebut telapak

gabungan. Bentuk khusus dari telapak gabungan yang umumnya digunakan apabila salah satu

kolomnya mendukung dinding luar disebut telapak kantilever.

Gambar 1.22. Model Pondasi Tiang Kayu dan Pasangan Batu Kali

2.2.2 Tiang Pancang dan Pilecap

a. Pondasi Tiang Pancang Beton Bertulang

Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah yang berada

dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup

untuk memikul berat bangunan dan beban yang bekerja padanya Atau apabila

tanah yanmempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan

seluruh beban yang bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah

kedalaman lebih dari 8 meter.

b. Jenis-Jenis Pondasi Tiang Pancang

Tiang pancang ini dapat memikul beban yang besar (>50 ton untuk setiap tiang), hal ini

tergantung dari dimensinya. Dalam perencanaan tiang pancang beton precast ini panjang dari

pada tiang harus dihitung dengan teliti, sebab kalau ternyata panjang dari pada tiang ini kurang

terpaksa harus dilakukan penyambungan, hal ini adalah sulit dan banyak memakan waktu.

Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan

dapat dilihat pada Gambar 2. di bawah ini.

Gambar 1.24. Penulangan Tiang Pancang Precast Reinforced Concrete Pile

Gambar 1.25. Tiang Pancang Precast Reinforced Concrete Pile

Keuntungan pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile:

(1)Precast Concrete Reinforced Pile ini mempunyai tegangan tekan yang besar, hal ini

tergantung dari mutu beton yang di gunakan.

(2)Tiang pancang ini dapat di hitung baik sebagai end bearing pile maupun friction pile.

Pile Cap / Poer

Komponen konstruksi pondasi dalam yang menghubungkan antara kolom dengan tiang

pondasi disebut dengan pile cap/poer, komponen tersebutselalu ada pada pondasi dalam baik

yang satu tiang maupun lebih dan disebut tiang kelompok. Tiang kelompok ini biasanya

disatukan oleh kepala tiang yang juga disebut pile cap atau poer.

Pile cap tersebut biasanya dibuat dari beton bertulang, dituangkan langsung pada tanah

kecuali jika tanah bersifat ekspansif. Pile cap untuk konstruksi lepas pantai sering dicetak dari

form baja. Pile cap tersebut mempunyai suatu reaksi yang merupakan sederet beban terpusat

(tiang pancang). Perencanaan pile cap juga mempertimbangkan beban kolom dan momen

dari setiap tanah yang mendasari pile cap (jika poer berada di bawah permukaan tanah), dan

berat pile cap.

Perhitungan pile cap/poer dilakukan dengan asumsi dibuat kaku sempurna sehingga :

(1)Bila beban-beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut menimbulkan

penurunan maka setelah penurunan bidang poer tetap akan merupakan bidang datar.

(2)Gaya-gaya yang bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang-tiang

tersebut.

Gambar 1.28. Pile Cap

2.2.3 Sloof

Sloof adalah jenis konstruksi beton bertulang yang sengaja di desain khusus luas

penampang dan jumlah pembesiannya, disesuaikan dengan kebutuhan beban yang akan dipikul.

Untuk menentukan luas penampang (dimensi sloof), dibutuhkan perhitungan teknis yang tepat

agar sloof tersebut nanti “benar-benar mampu” untuk memikul beban dinding bata diatasnya.

Berdasarkan reduksi kekuatan tersebut maka rumus kuat beban aksial maksimum adalah:

Untuk kolom dengan penulangan spiral

Ø Pn(maks) = 0,85 Ø {0,85 fC’ (Ag-Ast) + fyAst}

Untuk kolom dengan penulangan sengkang

Ø Pn(maks) = 0,80 Ø {0,85 fC’ (Ag-Ast) + fyAst}

Faktor reduksi ditentukan:

Ø = 0.70 untuk penulangan spiral, dan

Ø = 0,65 untuk penulangan dengan sengkang.

Persyaratan detail penulangan kolom

Jumlah luas penampang tulangan pokok memanjang dibatasi dengan rasio penulangan antara

0,01 dan 0,08. Secara umum luas penulangan yang digunakan antara 1,5% sampai 3 % dari luas

penampang, serta terkadang dapat mencapai 4% untuk struktur berlantai banyak, namun

disarankan tidak melebihi 4%. Sesuai SNI 03-2847-2002, penulangan pokok pada kolom dengan

pengikat spiral minimal 6 batang, sedangkan untuk sengkang segiempat adalah 4 batang, dan

segitiga minimal adalah 3 batang. Beberapa susunan penulangan seperti

pada Gambar 6.1.2

Gambar 6.1.2. Detail susunan penulangan tipikal

Sumber: Dipohusodo, 1999

Gambar 6.1.4 Faktor Panjang Efektif pada Kondisi Ideal

Sumber: Salmon dkk, 1991

Panjang tekuk

Nilai faktor panjang tekuk (kc) bergantung pada kekangan rotasi dan translasi pada ujung-ujung

komponen struktur. Untuk komponen struktur takbergoyang, kekangan translasi ujungnya

dianggap tak-hingga, sedangkan untuk komponen struktur bergoyang, kekangan translasi

ujungnya dianggap nol. Nilai faktor panjang tekuk (kc) yang digunakan untuk komponen

struktur dengan ujung-ujung ideal ditunjukkan pada Gambar 6.1.5.

regangan tekan akan meningkat dan cenderung untuk tidak lagi sebanding dengan diantara keduanya,

dimana tegangan tekan beton akan membentuk kurva non-linear. Kurva tegangan di atas garis netral

(daerah tekan) berbentuk sama dengan kurva tegangan regangan seperti pada Gambar 6.2.5. Kapasitas

batas kekuatan beton terlampaui dan tulangan baja mencapai luluh/leleh, dan beton mengalami

hancur. Struktur akan mengalami strata runtuh atau setengan runtuh meskipun belum hancur secara

keseluruhan.

Gambar 6.2.5. Perilaku Lentur pada Beban Ultimit

Sumber: Dipohusodo, 1994

Regangan maksimum tekan beton sebagai regangan ultimit digunakan sebesar 0,003 atau 0,3%, yang

ditetapkan berdasarkan hasil-hasil pengujian.

d. Kuat lentur

Kuat lentur Mn merupakan kekuatan lentur balok, yang besarnya tergantung dari resultan gaya tekan

dalam (ND) dan resultan gaya tarik dalam (NT).

Kuat lentur pada gaya tekan beton:

(

)

Kuat lentur pada gaya tarik tulangan beton: (

)

dimana:

ND

: resultan gaya tekan dalam

NT

: resultan gaya tarik dalam

d

: tinggi efektif balok

a

: kedalaman blok tegangan

Nilai a dapat dihitung dengan rumus: (

)

dimana:

As : luas tulangan tarik (mm2)

fy : tegangan leleh baja

ß1 : konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton

fc : kuat tekan beton

b : lebar balok (mm)

Sesuai ketentuan SNI 03-2847-2002, faktor ß1 harus diambil sebesar 0,85 untuk beton dengan nilai kuat

tekan f‟c lebih kecil daripada atau sama dengan 30 MPa. Untuk beton dengan nilai kuat tekan di atas 30

MPa, ß1 harus direduksi sebesar 0,05 untuk setiap kelebihan 7 MPa di atas 30 MPa, tetapi ß1 tidak boleh

diambil kurang dari 0,65.

kecil. Desain mungkin dapat dikendalikan dengan tulangan susut dan suhu yang minimum.

Faktor geser jarang dikontrol, dan tulangan transversal sulit dipasang pada plat satu arah.

Karena beban yang bekerja semuanya dilimpahkan menurut arah sisi pendek, maka plat

terlentur satu arah dapat dianggap memiliki perilaku seperti suatu balok persegi dengan tinggi

setebal plat tersebut dan dengan lebarnya adalah satu satuan panjang (umumnya 1 meter).

Apabila diberi beban merata plat akan melendut dengan kelengkungan satu arah, sehingga

menimbulkan momen lentur pada arah tersebut. Beban merata umumnya menggunakan satuan

kN/m2 (kPa), karena diperhitungkan untuk setiap satuan lebar (1 meter) maka satuannya menjadi

beban per satuan panjang (kN/m).

Penulangan plat dihitung untuk setiap satuan lebar tersebut dan merupakan jumlah rata-

rata. Dalam SNI 03-2847-2002, plat struktural harus pula dipasang tulangan susut dan suhu

dengan arah tegak lurus tulangan pokok. Tulangan ulir yang digunakan sebagai tulangan susut

dan suhu harus memenuhi ketentuan berikut:

Tulangan susut dan suhu harus paling sedikit memiliki rasio luas tulangan terhadap luas bruto

penampang beton sebagai berikut (Tabel 3.1), tetapi tidak kurang dari 0,001

Tulangan susut dan suhu harus dipasang dengan jarak tidak lebih dari lima kali tebal plat, atau

450 mm.

Tabel 3.1. Rasio Luas Tulangan Terhadap Luas Bruto Penampang Beton

a. Pelat yang menggunakan batang ttulangan ulir mutu 300

0.002

b. Pelat yang menggunakan batang tulangan ulir atau jarring kawat
las (polos atau ulir) mutu 400

0,0018

C, Pelat yang menggunakan tulangan dengan tegangan leleh
melebihi 400 MPa yang dikukur pada regangan leleh sebesar 0,35%

0,0018 x 400/fy

Sumber: Sagel dkk, 1994

Selanjutnya prosedur analisis dan perhitungan MR pada plat terlentur satu arah

menggunakan cara yang sama dengan balok persegi. Tambahan analisis adalah pada perhitungan

nilai minimum As, yang diperlukan untuk tulangan susut dan suhu. Perlu dilakukan pemeriksaan

nilai minimum dengan memeriksa As min. Contoh: tulangan ulir mutu 300 MPa nilai As min adalah

0,002 *bh.

Gambar 6.3.8 Jenis Tumpuan pada Plat Beton

Sumber: Sagel dkk, 1994

Jenis-jenis plat dengan tumpuan tersebut antara lain adalah plat yang menumpu menerus

sepanjang dua tepi yang sejajar atau pada keempat tepinya, panel plat, dan plat menerus untuk

pondasi. Panel adalah bagian segi empat suatu plat, atau suatu plat yang tepi-tepi dikelilingi oleh

tumpuan-tumpuan. Pada plat yang tertumpu pada sepanjang dua sisinya dapat disebut juga

sebagai bentang balok, jika menggunakan analogi balok. Dalam kasus plat terjepit pada dinding

bata, meskipun dapat terjadi momen jepit maka umumnya tetap akan dianggap sebagai tumpuan

bebas.