MENGENAL KONSTRUKSI BETON BERTULANG KONSTRUKSI PELAT DATAR (FLAT SLAB)

Print
Category: Bangunan
Last Updated on Wednesday, 23 September 2015 Published Date Written by suwardaya aji

MENGENAL KONSTRUKSI BETON BERTULANG

KONSTRUKSI PELAT DATAR (FLAT SLAB)

Oleh : SUWARDAYA AJI

 

A.     Bagaimana sistem struktur gedung bertingkat?

Gedung akan menerima beban yang terdiri dari beban vertikal karena gravitasi bumi yang berasal dari beban hidup dan beban mati serta beban lateral akibat dari gempa. Beban hidup berasal dari fungsi setiap lantai bangunan itu, beban mati dari berat sendiri konstruksi (pelat, balok dan kolom), dinding, plafon dan utilitasnya. Distribusi beban konstruksi gedung bertingkat yang bebannya berasal dari pelat disalurkan ke balok, dari balok disalurkan ke kolom-kolom dan terakhir beban dari kolom dialihkan pondasi lalu ke tanah.

 

Dari kedua beban vertikal dan lateral tersebut maka dibuatlah suatu  sistem penahan beban struktur gedung bertingkat yang terdiri dari :

§  Sistem struktur penahan beban gravitasi contohnya seperti sistem moment resisting frame yang merupakan portal penahan momen dengan hubungan balok dengan kolom dan sistem flat slab yang merupakan portal penahan momen dengan hubungan pelat dengan kolom.

 

 

Gambar 1.  Struktur gedung bertingkat1.

§  Sistem penahan beban lateral seperti pada sistem moment resisting frame merupakan portal penahan momen dengan hubungan balok dengan kolom dan sistem pengaku diagonal (braced frame), dinding geser(shear wall).

 

Gambar 2.  Penulangan dinding geser (shear wall)2.

B.    Jenis konstruksi pelat.

Bangunan gedung dengan konstruksi beton bertulang, pelat merupakan sebuah permukaan datar yang berfungsi sebagai lantai untuk beraktivitas yang mampu menahan beban ruang terbuka ataupun tertutup. Pelat pada konstruksi beton bertulang ada beberapa jenis yaitu:

§  One way slab (pelat satu arah).

§  Two way slab (pelat dua arah).

§  Grid slab.

§  Flat slab (pelat datar).

 

 

Gambar 3.  Pelat satu arah yang ditumpu pada kedua ujungnya3.

Pelat yang ditumpu pada kedua ujungnya merupakan jenis one way slab (pelat satu arah). Pelat yang ditumpu pada keempat ujungnya merupakan jenis two way slab (pelat dua arah). Tetapi tidak selalu pelat yang ditumpu pada keempat sisinya selalu konstruksi pelat jenis dua arah, bisa saja pelat jenis one way slab (pelat satu arah). Jika nilai perbandingan antara panjang dan lebar pelat nilainya lebih dari dua, digunakan penulangan satu arah (one way slab). Jadi karena terlalu panjang maka distribusi beban cenderung kearah lebar, sehingga penulangannya yang utama kearah lebar. Apabila nilai perbandingan antara panjang dan lebar pelat nilainya tidak lebih dari dua, digunakan penulangan dua arah (two way slab).

 

 

Gambar 4.  Pelat dua arah yang ditumpu balok pada keempat ujungnya4.

Grid slab merupakan pelat yang ditumpu oleh balok-balok bersilangan yang jaraknya berdekatan, dihasilkan sebuah konstruksi berusuk ganda yang membentuk rongga-rongga dengan suatu pola. Konstruksi seperti ini juga sering disebut pelat wafel. Pada konstruksi pelat seperti ini di dekat kolom seringkali rongga-rongga tersebut ditiadakan yang akan membuat pola yang berbeda, yang tujuan sebenarnya agar terbentuk sebuah pelat penuh agar supaya dapat memberikan perlawanan yang lebih baik terhadap momen dan geser yang terjadi disekitar daerah tumpuan kolom.

 

 

Gambar 5.  Grid slab pola bujur sangkar pada bagian dekat kolom rongganya ditiadakan5.

 

 

Gambar 6.  Grid slab dengan pola grid segitiga sama sisi6.

C.    Apa konstruksi pelat datar (flat slab) itu?

Suatu gedung bertingkat dengan konstruksi beton bertulang, biasanya pelat lantai ditumpu oleh balok-balok yang pelatnya dicor menjadi satu kesatuan dengan balok tersebut sehingga menjadi konstruksi balok T. Tetapi ada konstruksi beton bertulang gedung bertingkat yang pelatnya tanpa adanya balok-balok penumpu, tetapi beban dari pelat langsung didistribusikan ke kolom-kolom penumpunya yaitu konstruksi pelat datar (flat slab). Flat slab merupakan konstruksi pelat datar yang dapat difungsikan sebagai layaknya pelat seperti untuk tempat usaha, tempat tinggal, ataupun kantor pada gedung bertingkat.

 

 

Gambar 7.  Pelat datar (flat plate slab) ditumpu langsung oleh kolom-kolom7.

Bentuk spesifik konstruksi pelat dataradalah dengan tidak adanya balok-balok sepanjang garis sumbu kolom. Pelat datarmerupakan sistem yang telah lama dipergunakan negara-negara maju, dimana upah tenaga kerja sangat mahal.

       

Gambar 8.  Pelat datar (flat plate slab3) tanpa dan dengan kepala kolom8.

Untuk saat ini dengan banyaknya perangkat lunak  maka perhitungan pelat datarini sangat mudah. Dengan prosedur menentukan denah secara detail termasuk dimana ada lubang pada pelat, letak kolom-kolomnya dan ukurannya. Setelah itu menentukan mutu beton, mutu baja tulangannya, ketebalan pelat dan terakhir menentukan beban kerja dari pelat. Perangkat lunak akan memproses data tersebut dan akhirnya dapat ditampilkan peta kontur besarnya momen yang terjadi dan ditampilkan luasan tulangannya.

 

Dalam suatu perencanaan selalu mengutamakan penghematan-penghematan termasuk pada perencanaan gedung bertingkat. Dari segi ukuran ketebalan konstruksi pelat datarini memang lebih tebal dari ketebalan pelat sistem konvensional, tetapi karena tanpa balok dibawahnya maka permukaan pelat bagian bawah rata. Dari segi pembiayaan pelat datardapat mengurangi tinggi lantai 10-15% sehingga sangat hemat.

 

D.    Bagaimana konstruksinya?

Bangunan yang didesain menggunakan sistem pelat datarcocok dibangun pada zona gempa rendah hingga zona gempa menengah. Sehingga perencana perlu mengetahui betul zona gempa dari lokasi proyek dimana gedung akan dibangun.

 

Karena pelat datarkonstruksinya yang langsung ditumpu oleh kolom-kolom maka akan timbul gaya geser (punch shear) yang cukup besar pada setiap kolom penumpunya. Akibatnya pada daerah sambungan pelat datar dengan kolom timbul retak-retak miring pada pelat. Hal ini apabila tidak diatasi bahkan pelat akan tertembus oleh kolom.

 

Gambar 9.  Pola retak pada pelat datar akibat gaya geser (punchshear) dari kolom9.

Gaya geser yang terjadi pada pertemuan tersebut memang tidak dapat dihindari, tetapi dapat diperkuat dengan menambah kekuatan di daerah tersebut dengan beberapa cara yaitu dengan:

§  Penambahan tebal pelat di dalam daerah kolom.

§  Pembesaran di ujung atas kolom atas atau dibuat kepala kolom.

§  Pemasangan punchshear construction.

 

 

Gambar 10.  Variasi kepala kolom pelat datar untuk menahan gaya geser10.

Dari segi pelaksanaan konstruksi dengan penambahan tebal pelat di dalam daerah kolom, dengan pembesaran di ujung atas kolom atas atau dibuat kepala kolom ada kesulitan. Kesulitannya adalah saat pelaksanaan pembuatan begistingnyasehingga membutuhkan biaya yang lebih mahal untuk tenaga kerja, waktu yang lebih lama dan materialnya.

       

Gambar 11.  Variasi punch shear construction yang dipasang pada pelat datar untuk menahan gaya geser11, 12, 13.

Dengan pemasangan konstruksi penahan gaya geser (punchshear construction) akan lebih praktis dan efisien, karena konstruksi itu dipasang di dalam pelat saat pelaksanaan pemasangan penulangan. Selain itu begistingnya cukup dibuat rata sehingga sangat mudah dan sederhana. Jenis konstruksi penahan gaya geser tersebut dibuat oleh industri, pengguna tinggal memilih sesuai dengan spesifikasi yang tersedia sehingga telah terstandar kualitasnyadengan berbagai jenis bentuk dan kekuatan.

 

E.     Kelebihan dan kekurangan konstruksi pelat datar.

Membangun konstruksi dengan menggunakan sistem pelat datar banyak kelebihan yang didapat. Perencana mendapat keuntungan dari desain bangunan yang memiliki tinggi bebas yang lebih besar dibanding dengan sistem rangka pemikul momen. Hal ini dikarenakan pada sistem pelat datar, antar kolom tidak menggunakan balok penghubung, sehingga dapat menambah tinggi bebas dalam ruangan tersebut. Bila memilih dengan pembesaran pada kepala kolom yang dapat dimodifikasi, maka perencana juga mendapat keuntungan yaitu dapat memperindah interior bangunan. Selain itu dengan mengaplikasikan sistem pelat datar dalam pelaksanaan akan mempermudah dan mempercepat pelaksanaan pembangunan.

 

Beberapa kelebihan penggunaan struktur pelat datar adalah sebagai berikut :

§  Fleksibilitas terhadap pengaturan tata letak ruang.

§  Waktu pengerjaan yang lebih cepat.

§  Instalasi utilitas mekanikal dan elektrikal yang lebih mudah.

§  Mengurangi tinggi bangunan.

§  Pelaksanaan konstruksi begisting dan penulangan yang sederhana.

§  Begistingnya lebih sedikit.

§  Secara estetika dan arsitektur jauh lebih bagus dibandingkan dengan struktur lantai biasa.

§  Lebih ekonomis.

 

 

Gambar 12.  Pemasangan instalasi utilitas pada pelat datar14.

Disamping beberapa kelebihan yang diberikan, pelat datar juga memiliki beberapa kekurangan antara lain adalah :

§  Merupakan bagian konstruksi yang tipis.

§  Tegangan geser (punching shear) yang besar pada daerah hubungan pelat-kolom.

§  Defleksinya yang relatif besar terutama pada daerah pembebanan.

§  Lemah terhadap gaya lateral.

KEPUSTAKAAN.

 

Flat Slab Floor System. civildigital.com. 2 September 2015

 

Gebritl Huda. Studi Daktilitas Struktur Composite Flat Slab Steel-Concrete-Steel Pada Bangunan Bertingkat Rendah. Universitas indonesia. lib.ui.ac.id. 23 April 2015

 

Indah Prasetiya Rini. Perencanaan Desain Flat Plate Tower D–E Cibubur Village Apartment. Universitas Gunadarma.  openstorage.gunadarma.ac.id. 23 April 2015.

 

Yufakarya Mandiri. Konstruksi dan Detail Beton Bertulang.

cv-yufakaryamandiri.blogspot.com. 23 April 2015

 

 

SUMBER ILUSTRASI/FOTO.

 

1 dan 3

Reinforcement in structural elements. www.buildinghow.com.

 

2

technicaltextilesmarket.com

 

4

Beams. www.westernforms.com

 

5 dan 8

William G. Godden. The Earthquake Engineering Online Archive. nisee.berkeley.edu

 

6

www.flickr.com

 

7

Indah Prasetiya Rini. Perencanaan Desain Flat Plate Tower D–E Cibubur Village Apartment. Universitas Gunadarma.  openstorage.gunadarma.ac.id.

 

9

www.sheffield.ac.uk

 

10 dan 14

Flat slab floor system. civildigital.com.

 

11

punching_Shear_Reinforcement. www.avi.at

 

12

RISS Dübelleiste. www.halfen.com.

 

13

Tuchschmid-Walm

Copyright 2019. Powered by Humas. PPPPTK BOE MALANG