KOLOMPada halaman ini berisi masalah yang terkait dengan struktur kolom seperti jenis-

jenios kolom, analisis kolom pada kondisi beban sentris, beban seimbang, dan beban eksentrisitas, menggambar grafik kekuatan kolom, merencana kolom pada kondisi tekan menentukan, dan pada kondisi tarik menentukan. Diharapkan setelah mempelajari bab ini, mahasiswa dapat mengetahui jenis-jenis kolom dan batasannya, memahamai cara menganalisis kolom, dapat menggambarkan  diagram interaksi kekuatan aksial-momen kolom, dapat merencana tulangan kolom pada kondisi tekan dan tarik menentukan.  

 JENIS-JENIS KOLOMKolom adalah bagian struktur yang mendukung beban aksial. Dalam

kenyataannya beban itu tidak mungkin bekerja persis pada sumbu memanjang kolom. Hal itu dikarenakan adanya ketidakseragaman bahan, kekangan ujung kolom,  eksentrisitas akibat ketidaktepatannya letak dan ukuran kolom, atau beban yang tidak simetris akibat perbedaan pelat di sekitar kolom tersebut sehingga timbul kombinasi beban aksial dan momen lentur.

Secara garis besar ada tiga jenis kolom bertulang, seperti yang terlihat pada Gambar 2.1 :

1. Kolom menggunakan pengikat sengkang lateral. Kolom ini merupakan  kolom beton yang ditulangi 

    dengan batang tulangan pokok memanjang, yang pada jarak spasi tertentu diikat dengan pengikat 

    sengkang ke arah lateral sedemikian rupa sehingga penulangan keseluruhan membentuk kerangka seperti 

    tampak pada Gambar 2.1.a.2. Kolom dengan menggunakan pengikat spiral. Bentuknya sama dengan yang pertama

hanya saja sebagai     pengikat tulangan pokok memanjang adalah tulangan spiral yang dilililtkan keliling

membentuk heliks     menerus di sepanjang kolom seperti pada Gambar 2.1.b.

3. Struktur kolom komposit seperti tampak pada Gambar 2.1.c. Merupakan komponen struktur tekan yang     diperkuat pada arah memanjang dengan gelagar baja profil atau pipa, dengan atau tanpa diberi batang     tulangan pokok memanjang.

  Seperti halnya balok, kekuatan kolom dihitung berdasarkan anggapan sebagai berikut : 1.     Distribusi regangan linier di seluruh tebal beton.2.     Tidak ada selip antara beton dan tulangan baja yang berarti regangan pada baja sama

dengan regangan pada beton yang mengelilinginya.    3.  Regangan beton maksimum yang diijinkan pada keadaan runtuh adalah 0,003.  

         DISTRIBUSI TEGANGANMenurut SK SNI T-15-1991-03 ayat 3.3.2 butir 6 bahwa antara distribusi tegangan

tekan yang berbentuk trapesium, parabola, atau bentuk lainnya merupakan pendekatan perhitungan yang cukup baik bila dibandingkan dengan hasil pengujian yang menyeluruh.

Whitney dalam Salmon dan Wang, (1986) mengusulkan tegangan tersebut berbentuk  persegi dengan besar rata-rata 0,85.f’c yang terdistribusi merata pada daerah tekan ekivalen. Nilai tersebut dibatasi oleh tepi  tampang balok dan garis lurus yang sejajar dengan garis netral sejarak a = 1 . c dari serat tekan terluar. Harga  1 dapat dihitung sebagai berikut :

 Untuk f’c  30 Mpa             1 = 0,85  

Untuk 30  f’c   55 MPa    1 = 0,85 – 0,008 (f’c – 30)            Untuk f’c  55 MPa             1 = 0,65.  

         KERUNTUHAN KOLOM    Keruntuhan kolom dapat terjadi bila tulangan baja lelehnya karena tarik, atau terjadi

kehancuran pada beton yang tertekan, ada 3 kondisi keruntuhan : 1.      Keruntuhan bahan dengan suatu lendutan kesamping yang tidak berarti, yang

biasanya terjadi pada        kolom-kolom pendek tetapi dapat pula terjadi pada suatu kolom dengan suatu rasio

kelangsingan         sedang apabila terdapat momen ujung yang besar2.    Keruntuhan diperhebat oleh lendutan kesamping dan momen tambahan,type

keruntuhan biasanya      terjadi pada kolom-kolom sedang

     3.  Keruntuhan goyang yang terjadi pada kolom-kolom langsing dan mungkin didahului oleh lendutan yang           berlebihan.

ANALISIS KOLOM

         Analisis Kekuatan Aksial-Lentur Kolom Pendek

Menurut Nawi (1990), apabila kolom runtuh dengan kegagalan materialnya (yaitu lelehnya baja atau hancurnya beton) maka kolom digolongkan sebagai kolom pendek. Untuk kolom pendek kekuatan dicapai apabila regangan dari serat beton terluar mencapai 0,003. Tergantung dari perbandingan Mn dan Pn yang bekerja, diagram regangan akan menunjukkan dua keadaaan yaitu tekan pada hampir semua penampang sehingga regangan tekan beton mencapai 0,003 sebelum tulangan tarik meleleh, yang disebut sebagai daerah tekan menentukan, atau tarik pada hampir semua penampang, sehingga regangan dalam tulangan tarik melampaui regangan lelehnya ketika tekan beton mencapai 0,003, yang disebut sebagai daerah tarik menentukan.Pada saat Pn dan Mn bekerja bersamaan dalam suatu penampang, terdapat kombinasi kekuatan yang terletak pada suatu kurva yang dinamakan diagram interaksi kekuatan, kondisi regangan seimbang dalam kombinasi lentur dan beban aksial diberikan oleh titik dengan Pn = Pb dan Mn = Mb seperti terlihat pada gambar 2.3.

 Garis radial dari titik awal (Pn = 0, Mn = O) menunjukkan perbandingan yang tetap antara Mn terhadap Pn, yang menunjukkan eksentrisitas (e) dari beban Pn terhadap sumbu kolom. Eksentrisitas e sama dengan M/P dapat dilihat pada Gambar 2.3. Untuk kolom yang mendapat beban eksentrisitas ekuivalen dengan kolom yang mendapat beban aksial dan momen lentur, sumbu vertikal dalam Gambar 2.3. mewakili   e = 0 dan sumbu horisontal mewakili e = 8. Kolom dengan Beban  P Sentris

Di dalam SK SNI T-15-1991-03, kolom yang dibebani secara sentris (dimana tidak

tedapat eksentrisitas), kekuatan nominal Pn dapat dihitung sebagai berikut

A bruto = Ag = b.h                           

As total = Ast =

As+As’                   

A netto  = An  = Ag –Ast                                                                                   (displaced concrete diperhitungkan )

Untuk kolom dengan tulangan spiral :

Pn = 0,85 [0,85 . f’c . (Ag – Ast) + fy . Ast                                 (2.1)

Untuk kolom dengan tulangan sengkang.

Pn = 0,80  0,85 . f’c . (Ag – Ast) + fy . Ast                                                (2.2)

Pr = .Pn                                                                                                      (2.3)              = 0,65 . 0,80. Po                                                                                    (2.4)Dalam keadaan regangan seimbang ,tulangan tarik yang terjauh dari garis netral mencapai regangan

dimana :

dan serat terluar beton tekan   c’= 0,003,  dan Es = 200 000 , sehingga :  

 Gaya yang bekerja:

a)      Gaya tekan beton (Ccb )

Ccb = ab.b.0,85.fc’                                                                               

b)      Gaya tarik tulangan tarik (Tsb )

Tsb = As.fy                                                                                              

c)      Gaya tekan tulangan tekan (Csb )

Csb = As’.fs-As’.0,85.fc’                                                                        

           (displaced concrete diperhitungkan)

Csb = As’ .fs                                                                                                            (displaced concrete diabaikan )dengan 

jika fs’> fy diambil fs’ =fyPn,b = ccb – Tsb + Csb                              (2.5)                                             Pr,b  = 0,65 Pn,b                                        (2.6)

 Momen, Mn,b  dan  Mr,b:        Mn,b = ccb (h/2-ab/2 ) + Tsb ( h/2- ds) + Csb ( h/2-ds’ )                           (2.7)        Mr,b  = 0,65 Mn,b                                                                                    (2. 8)      Eksentrisitas gaya, eb: 

                                                                                            (2.9)

Kolom dengan Kondisi P = 0

Kondisi ini (P=0) menunjukkan tidak ada beban aksial dan yang bekerja hanya momen lentur. Dengan demikian analisisinya sama dengan balok lentur.total Dianalisis seperti balok tulangan rangkap.

As.fy = As’.fs’ – 0,85fc’.As’ + 0,85 fc’(0,85 .c ) .b

                               (2.10)

c dapat dicari dengan pers. Kuadrat  Ac2 + Bc  + C = 0

Gaya yang bekerja :       Ts  = As.fy                                                                           

                        Cs = As’.fs’ – 0,85fc’ As”                                                     

                        Cc = 0,85 fc” .0,85 .c .b                                                     

                        Ts  = Cs + Cc                           

Momen Mn dan Mr:       Mn = Ts .x1+ Cs .x2 + Cc.x3

Mn = Ts ( h/2-ds) + cs ( h/2-ds’ ) + Cc ( h/2-a/2)                       (2.11)                         Mr =  Mn = 0,65 Mn                                                              (2.12)

 PLAT LANTAI (FLOOR PLATE)2.1.1        Pengertian Plat Lantai

Plat lantai adalah lantai yang tidak terletak di atas tanah langsung,  merupakan lantai tingkat pembatas antara tingkat yang satu dengan tingkat yang lain.  Plat lantai didukung oleh balok-balok yang bertumpu pada kolom-kolom bangunan.  Ketebalan plat lantai ditentukan oleh :

         Besar lendutan yang diinginkan         Lebar bentangan atau jarak antara balok-balok pendukung         Bahan konstruksi dan plat lantai

Plat lantai harus direncanakan: kaku, rata, lurus dan waterpas (mempunyai ketinggian yang sama dan tidak miring), agar terasa mantap dan enak untuk berpijak kaki. Ketebalan plat lantai ditentukan oleh : beban yang harus didukung, besar lendutan yang diijinkan, lebar bentangan atau jarak antara balok-balok pendukung, bahan konstruksi dari plat lantai.Pada plat lantai hanya diperhitungkan adanya beban tetap saja (penghuni, perabotan, berat lapis tegel, berat sendiri plat) yang bekerja secara tetap dalam waktu lama. Sedang beban tak terduga seperti gempa, angin, getaran, tidak diperhitungkan.

2.1.2        Fungsi Plat LantaiFungsi plat lantai adalah sebagai berikut

1.      Sebagai pemisah ruang bawah dan ruang atas2.      Sebagai tempat berpijak penghuni di lantai atas3.      Untuk menempatkan kabel listrik dan lampu pada ruang bawah4.      Meredam suara dari ruang atas maupun dari ruang bawah5.      Menambah kekakuan bangunan pada arah horizontal

2.1.3        Konstruksi Plat Lantai Berdasarkan MaterialnyaKonstruksi untuk plat lantai dapat dibuat dari kayu, beton, baja dan yumen (kayu semen).

1.    Plat Lantai KayuPlat lantai kayu umumnya dibuat dari rangkaian papan kayu yang disatukan menjadi kesatuan yang kuat, sehingga membentuk bidang injak yang luas.Ukuran umuma.         Lebar papan                                 : 20-30cmb.        Tebal papan                                  : 2-3cmc.         Jarak balok-balok pendukung      : 60-80cmd.        Ukuran balok                               : 8/12, 8/14, 10/14e.         Bentangan                                    : 3-3,5 m

Balok-balok kayu ini dapat diletakkan diatas pasangan bata 1 batu atau ditopang oleh balok beton.

Gambar 2.1.3.1 Plat lantai kayu

Keuntungan plat lantai kayu:   Harganya relatif murah, berarti biaya bangunan rendah   Mudah dikerjakan, berarti pekerjaan lebih cepat selesai   Beratnya ringan, berarti menghemat ukuran pondasi

Kerugian plat lantai kayu:   Hanya boleh untuk konstruksi bangunan sederhana dengan beban ringan   Bukan peredam suara yang baik, suara gaduh atau hentakan kaki dari penghuni atas dapat mengganggu penghuni di lantai bawahnya   Sifat bahan rembes air, jadi tidak dapat dibuat km/wc di lantai atas   Mudah terbakar, jadi tidak boleh membuat dapur diatasnya   Dapat dimakan bubuk/serangga, berarti keawetan bahan terbatas   Mudah rusak oleh pengaruh cuaca yang berubah-rubah (panas dan hujan), jadi hanya cocok untuk bangunan yang terlindung

2.        Plat Lantai Beton

Plat lantai beton bertulang umumnya dicor ditempat, bersama-sama balok penumpu dan kolom pendukungnya. Dengan demikian akan diperoleh hubungan yang kuat yang menjadi satu kesatuan, hubungan ini disebut jepit-jepit. Pada plat lantai beton dipasang tulangan baja pada kedua arah, tulangan silang, untuk menahan momen tarik dan lenturan. Untuk mendapatkan hubungan jepit-jepit, tulangan plat lantai harus dikaitkan kuat pada tulangan balok penumpu.Perencanaan dan hitungan plat lantai dari beton bertulang harus mengikuti persyaratan yang tercantum dalam buku SNI Beton 1991.Beberapa persyaratan tersebut antara lain :  Plat lantai harus mempunyai tebal sekurang-kurangnya 12cm, sedang untuk plat atap sekurang-kurangnya 7cm;  Harus diberi tulangan silang dengan diameter  minimum 8mm dari baja lunak atau baja sedang;  Pada plat lantai yang tebalnya lebih dari 25cm harus dipasang tulangan rangkap atas bawah;  Jarak tulangan pokok yang sejajar tidak kurang dari 2,5cm dan tidak lebih dari 20cm atau dua kali tebal plat, dipilih yang terkecil;   Semua tulangan plat harus terbungkus lapisan beton setebal minimum 1cm, untuk melindungi baja dari karat, korosi, atau kebakaran;  Bahan beton untuk plat harus dibuat dari campuran 1pc:2psr:3kr  + air, bila untuk lapis kedap air dibuat dari campuran 1pc:1,5psr:2,5kr + air secukupnya.

Gambar 2.1.3.2 Plat lantai beton

Plat lantai dari beton mempunyai keuntungan antara lain :   Mampu mendukung beban besar   Merupakan isolasi suara yang baik   Tidak dapat terbakar dan dapat lapis kedap air, jadi diatasnya boleh dibuat dapur dan km/wc   Dapat dipasang tegel untuk keindahan lantai   Merupakan bahan yang kuat dan awet, tidak perlu perawatan dan dapat berumum panjang.Untuk menghindari lenturan yang besar, maka bentangan plat lantai jangan dibuat terlalu lebar, untuk ini dapat diberi balok-balok sebagai tumpuan yang juga berfungsi menambah kekakuan plat. Bentangan plat yang besar juga akan menyebabkan plat menjadi terlalu tebal

dan jumlah tulangan yang dibutuhkan akan menjadi lebih banyak, berarti berat bangunan akan menjadi besar dan harga persatuan luas akan menjadi mahal.Elemen-elemen pembebanan untuk plat lantai :Beban hidup (untuk rumah tinggal)                                        = 0,200 t/m2Beban hidup (untuk bangunan umum)                                   = 0,250 t/m2Pasir urug dibawah tegel tiap cm tebal                                   = 0,018 t/m2Berat tegel+perekat                                                                 = 0,120 t/m2Berat plafon+penggantung                                                     = 0,020 t/m2Berat dinding pasangan bata tebal ½ batu                              = 0,250 t/m2 pasBerat jenis beton                                                                     = 2,4    t/m3(elemen pembebanan selengkapnya dapat dilihat pada buku : Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung, 1983)

3.        Konstruksi plat lantai bajaKonstruksi ini biasanya digunakan pada bangunan yang sebagian besar komponen-komponen strukturnya terdiri dari material baja.  Tangga ini digunakan pada bangunan semi permanen seperti bangunan peruntukan bengkel, bangunan gudang, dan lain-lain.

4.        Konstruksi plat lantai yumen (Kayu Semen)Plat lantai kayu semen ini dibuat dari potongan kayu apa saja dan kecil-kecil yang kemudian dicampur semen dengan ukuran 90 cm x 80 cm. Plat lantai yumen ini masih jarang digunakan karena termasuk bahan bangunan baru. Dan yumen ini buatan dari pabrik semen gresik.Cara pemasangan yumen :

-          Sebelum dipasang yumen, dack yang akan digunakan harus dipasangin kayu bangkirai 5/7dengan panjang yang sudah diatur dengan jarak 40 cm.  Kayu yang berjejer itu ditumpangi ringbalk dan dicor.

-          Setelah itu lembaran yumen dipasang berjejer rapat diatas kayu tersebut lalu dibaut.

Gambar 2.1.3.4 Plat lantai yumen

Pondasi merupakan komponen/ struktur paling bawah dari sebuah bangunan, meski

tidak terlihat secara langsung saat bangunan sudah selesai, namun secara fungsi

struktur, keberadaan pondasi tidak boleh terabaikan. Perlu perencanaan yang

matang, karena salah satu faktor yang mempengaruhi keawetan atau keamanan

bangunan adalah pondasi.

Dalam menentukan jenis, ukuran, dan konstruksi pondasi harus memperhatikan jenis

bangunan, beban bangunan, kondisi tanah, dan faktor-faktor lain yang berpengaruh

secara langsung maupun tidak langsung. Karena fungsi pondasi adalah sebagai

perantara untuk meneruskan beban struktur yang ada di atas muka tanah dan gaya-

gaya lain yang bekerja ke tanah pendukung bangunan tersebut. Dengan demikian,

sebaiknya perlu perhitungan matang dan tidak hanya berdasar kebiasaan setempat.

Karena sering ditemui, banyak yang membuat rumah hanya didasari dari kebiasaan

masyarakat. 

Sebagai contoh: Sebuah rumah sudah mengalami retak pada dindingnya, padahal

konstruksinya sudah sangat kuat, mulai dari sloof, kolom, dinding, semua

menggunakan konstruksi yang kuat. Tapi ada yang terlupakan, tanah yang

dipergunakan untuk membangun rumah saat ini adalah bekas sawah, sehingga

kondisi tanah belum stabil, sedangkan pondasi yang digunakan adalah pondasi yang

biasa digunakan diwilayah tersebut.

Pondasi dibedakan menjadi dua macam, yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam.

Jenis pondasi dangkal diantaranya: 

Pondasi Umpak. Biasanya jenis pondasi ini digunakan pada rumah adat,

rumah kayu, atau rumah tradisional jaman dulu.

Pondasi Batu Bata. Jenis pondasi yang dibuat dengan bahan dasar batu bata.

Dalam pemasangannya disusun sedemikian rupa sehingga dapat menahan

berat bangunan yang ada di atasnya dan meneruskanya ke tanah.

Pondasi Batu Kali. Jenis pondasi yang bahan dasarnya batu kali.

Pondasi bor mini (Strauss Pile)

Pondasi Telapak/ Footplat

Dll

Jenis pondasi dalam diantaranya:

Pondasi tiang pancang (driven pile).

Pondasi tiang franki (franki pile)

Pondasi tiang injeksi (injection pile)

Pondasi tiang bor (bored pile)