PENGANTAR SISTEM KONSTRUKSI BANGUNAN GEDUNG YANG EFISIEN

Pada pembangunan suatu gedung dengan segala jenis bentuk arsitekturnya tentu diperlukan suatu sistem konstruksi/struktur bangunan sebagai penopang gaya-gaya yang terjadi akibat beban mati maupun beban hidup termasuk juga beban tambahan yaitu beban angin dan beban gempa.Konstruksi/struktur bangunan ini harus mampu menahan gaya-gaya tadi sehingga bangunan dapat kokoh berdiri dan tidak terjadi kerusakan yang fatal.

Bagaimana suatu konstruksi bangunan ini dapat dibangun dengan effisien tanpa mengabaikan kaidah perhitungan sacara struktural.Kita ketahui bahwa struktur bangunan yang umum adalah sebagai berikut : Struktur Beton, Struktur Baja, Struktur Kayu dan Struktur Komposit ( Beton + Baja ).
Untuk mendapatkan suatu sistem konstruksi yang effisien maka kita harus mengetahui fungsi dari bangunan gedung dan bentuk/ model bangunan yang meliputi juga ukuran panjang,lebar dan ketinggianya serta sistem as struktural vertikalnya yaitu apakah simetris atau asimetris. Dengan demikian maka gaya-gaya yang bekerja pada suatu struktur bangunan gedung dapat diketahui dengan tepat.
Pada ulasan ini akan diberikan pengantar suatu sistem konstruksi bangunan gedung yang effisien,mengapa disebut " pengantar " karena hanya dibahas pada wawasan secara umum, belum detail masuk kedalam perhitungan-perhitungannya.

Berikut adalah langkah-langkah untuk mendapatkan sistem konstruksi bangunan gedung yang effisien.

      1. Perhitungan Beban Yang Sesuai.

Dengan diketahui fungsi bangunan gedung maka dapat ditentukan beban yang sesuai terutama beban hidup ,jangan sampai terjadi kekeliruan dalam penentuannya.Misalnya fungsi bangunan adalah untuk apartemen beban hidupnya dihitung berdasarkan fungsi untuk perkantoran. Hal ini bisa menyebabkan disain struktur  yang berlebihan atau sebaliknya. Sedangkan untuk beban mati biasanya lebih mudah menentukan karena merupakan berat sendiri dari bagian konstruksi ( beton/baja/kayu).

      2.Pada bangunan bertingkat pergunakan ukuran kolom yang berbeda pada tingkatan tertentu.

Jika perbedaan beban axial pada suatu kolom pada tingkatan tertentu sangat signifikan maka ukuran kolom dapat dilakukan perubahan sesuai kebutuhan.Dengan demikian maka volume material konstruksi bisa lebih sedikit namun kekuatannya dapat dipertanggungjawabkan.Atau bahkan jika memungkinkan pada tingkatan tertentu dibuat sistem “ columnless” yaitu tanpa kolom dimana dinding  pembatas ruangan dibuat dari beton bertulang yang berfungsi mengantikan kolom. Dengan demikian maka material dinding pembatas dari bata merah atau gipsum board atau beton ringan dapat dikurangi. 
3.   Pergunakan sistem daktilitas yang sesuai untuk konstruksi beton bertulang.

Pada konstruksi beton bertulang maka terdapat ketentuan daktilitas yang harus dipenuhi sebagai syarat bangunan tahan gempa. Untuk itu sesuaikan tingkat daktilitas ini dengan lokasi bangunan pada zona gempanya. Misalnya untuk bangunan pada daerah dengan gempa tinggi akan lebih sesuai jika mengunakan sistem daktilitas terbatas. Sedangkan pada daerah dengan gempa rendah maka daktilitas penuh bisa digunakan disamping daktilitas terbatas.Sistem daktilitas yang sesuai ini adalah untuk menghindari disain yang berlebihan dari segi ukuran dan penulangan pada konstruksi beton bertulang.

      4.  Balok Bentang Panjang.

Jika balok bentang panjang dengan beban kecil maka pergunakan balok dari baja, jangan pergunakan beton prategang ( prestressed concrete ), kecuali jika balon-balok itu menerima beban berat. 
 5. Pergunakan Wiremesh

Untuk penulangan pada pelat lantai pergunakan wiremesh, kemungkinan harga memang lebih mahal dari tulangan biasa namun dapat dihemat waktu pengerjaan dan jumlah tenaga kerja. Hal ini akan menjadi lebih efisien.
6. Pertimbangkan Sistem Plastis Desain untuk Konstruksi Baja.
Pada konstruksi baja selain disain secara elastis,sebenarnya dapat memilih disain secara plastis. Inilah salah satu kelebihan struktur baja. Dengan memilih disain secara plastis maka dengan kemampuan memikul gaya akibat beban yang ada sama dengan disain secara elastis namun dimensi / ukuran baja yang digunakan bisa lebih kecil, sehingga biaya pengadaan menjadi lebih murah.

Itulah beberapa langkah pengantar yang dapat dipakai sebagai salah satu referensi untuk memperoleh sistem konstruksi yang efisien. Dengan kemajuan teknologi konstruksi saat ini maka akan banyak sistem yang dapat mendukung konstruksi bangunan yang efisien.Tentu hal ini akan dibahas pada ulasan-ulasan berikutnya.

KONSTRUKSI DIAFRAGMA WALL / DIAPHRAGM WALL CONSTRUCTION.

Pendahuluan.

Diafragma Wall sebenarnya adalah merupakan konstruksi dinding penahan tanah ( retaining wall ), yang membedakan dengan konvensional retaining wall adalah pada metoda pelaksanaan dan kelebihan lain yang tidak diperoleh pada dinding penahan tanah sistem konvensional. Namun demikian terdapat beberapa kelemahan yang harus diperhatikan sehingga tidak mengakibatkan terjadinya gangguan pada saat bangunan dioperasikan.

Pada umumnya dinding penahan tanah dipakai untuk kontruksi bangunan dibawah permukaan tanah (basement ) atau penahan tebing supaya tidak longsor atas beban diatasnya dan mungkin bangunan khusus misalnya bunker.

Metoda pelaksanaan Diafragma Wall

A.      Persiapan.

Persiapan diperlukan agar pada pelaksanaan utama diafragma wall dapat berjalan dengan baik dan lancar sehingga waktu penyelesaian pekerjaan dapat sesuai jadwal dengan kualitas yang baik. Beberapa hal berikut adalah yang menyangkut kegiatan persiapan.

     1.       Melakukan marking area yang akan dikerjakan diafragma wall.

2.       Jika pada proses marking sudah benar dan mendapat persetujuan pihak yang terkait pada proyek tersebut, maka dilanjutkan dengan membuat guide line, yaitu mengali pada area marking dengan kedalam sekitar 100 cm dan memberikan perkuatan dengan  beton mutu rendah ( K125) dengan tebal 20 – 30 cm.  Guide line ini diperlukan agar alat pengali  ( yaitu mesin Grab ) dapat mudah mengikuti alur galian yang ditentukan .Seperti pada gambar dibawah ini.

       Menentukan tempat pembuatan tulangan besi (reinforcement) jika diafragma wall dilakukan metoda cor in situ, atau menentukan tempat perletakan untuk pemakaian precast sistem.

4.    Menentukan tempat pencampuran antara air dan bentonite. Campuran ini akan dialirkan pada galian diafragma wall untuk menghindari terjadinya keruntuhan galian.

5.       Karena pekerjaan diaframa wall ini biasanya diikuti dengan pondasi yang memakai bor pile maka harus ditentukan juga urutan kerja antara pekerjaan diafragma wall dan bor pile agar selalu silmultan.

6.       Peralatan terkait harus sudah tersedia dilapangan. Alat tersebut seperti : Mobil Crane minimal 2 buah ( 1 untuk pengalian diafragma wall dan 1 untuk bor pile ), Mesin Grab, Mesin Bor , Casing bor pile, pompa air untuk sirkulasi campuran bentonite , ultra sonic sonding dan peralatan lain yang terkait pekerjaan tulangan besi (reinforcement ).

                                                 Gambar : Mesin Grab.

B.      Pelaksanaan.

Seperti halnya pekerjaan dinding penahan pada umumnya maka step pertama adalah melakukan penggalian. Penggalian dengan mengunakan mesin grab.Lebar galian adalah setebal dinding diafragma antara 30 – 50 cm sedangkan panjang galian adalah sekitar  5 meter. Kedalaman galian disesuaikan dengan kebutuhan kedalaman basement.Misalnya untuk 2 basement maka kedalaman minimal adalah 10 meter.Bersamaan dengan melakukan pengalian ini harus juga dialirkan campuran air + bentonite secara continue, agar tidak terjadi keruntuhan.Sebelum rangkaian tulangan besi (reinforcement ) dimasukkan ( untuk cor insitu ) atau panel precast masuk, harus dicek dulu dengan ultrasonic sonding untuk diketahui adanya keruntuhan atau tidak.Sistem pengalian dilakukan secara selang-seling. (misalnya galian diberi nomor 1,2, 3 dst maka pengalian pertama adalah nomor 1, pengalian kedua adalah nomor 3 dst ).Hal ini dilakukan untuk meminimalkan terjadinya keruntuhan pada dinding galian.

Pekerjaan rangkaian pembesian ( reinforcement ) harus disiapkan secara simultan dengan penggalian, sehingga saat galian sudah siap maka rangkaian pembesian juga sudah siap.( Karena galian hanya boleh dibiarkan maximal 2 x 24 ).Model rangkaian tulangan adalah double reinforced ( tulangan rangkap ) yang berfungsi menahan gaya geser dan momen lentur pada diafragma wall.Rangkaian pembesian ini pada sisi-sisi tebalnya diberi end plate yang berfungsi untuk penyambung antar diafragma wall.

Setelah pengecekan dengan ultrasonic dilakukan dan menunjukan tidak ada keruntuhan pada dinding galian maka melangkah pada tahap berikutnya yaitu :

Untuk Cor In Situ.

-    Memasukkan rangkaian tulangan besi (reinforcement).Rangkaian tulangan besi (reinforcement) pada sisi yang nantinya menjadi dinding dalam basement dipasang juga terpal supaya tampilan diafragma wallnya bisa bagus/rata.

-      Melakukan pengecoran dengan concrete pump sampai selesai.

             Untuk pemakaian dengan sistem precast maka setelah galian siap langsung memasukan           panel Precast diafgrama wall.

              Gambar yang diambil dari Brasfond dibawah ini mungkin dapat memperjelas uraian diatas.

Keuntungan mengunakan diafragma wall.

1.   -Biasanya pada lokasi bangunan yang sangat padat ( pemukiman atau gedung lainnya ), kendala untuk membuat basement adalah pada pekerjaan galiannya.Dengan diafragma wall ini maka hal ini dapat diatasi, karena metoda penggalian dengan mesin grab ini tidak akan terlalu menggangu terhadap lingkungan sekitar ( dari kebisingan, kerawanan longsor, MAT yang turun dll ).Pekerjaan pemasangan sheet pile dari baja yang berisik dan rawan terjadi pergeseran lapisan tanah tidak ada pada pekerjaan difragma wall ini. Begitu juga dewatering, belum diperlukan pada pelaksaanaan awal diafragma wall ini.Dengan demikian maka akan “ reliable” pengunaan konstruksi diafragma wall untuk bangunan basement pada lingkungan yang padat.

2.      - Memungkinkan tercapainya penyelesaian yang lebih cepat dibandingkan dengan metoda konvesional karena dapat diterapkan sistem “ top-down construction”, yaitu pekerjaan struktur ke atas dan ke bawah bisa dilaksanakan secara bersamaan.

3.      -Tingkat untuk basement bisa lebih banyak, karena dengan diafragma wall ini kedalaman galian bisa lebih dalam dibandingkan dengan dinding penahan tanah konvensional. 

Kekurangan jika mengunakan diafragma wall.

1.       Biaya konstruksi “ relative “ lebih mahal dibandingkan metoda konvensional.

2.       Untuk diafragma wall dengan metoda cor in situ, jika pekerjaan galian tidak hati-hati rawan terjadi ketidak rataan permukaan dinding sisi dalam.

3.       Masih diperlukan pekerjaan injection grouting pada sambungan untuk mengatasi kebocoran ( sistem cor in situ maupun precast ).

4.       Tidak bisa diterapkan untuk pekerjaan dinding penahan tanah pada tepi tebing.

5.   Diperlukan tim lapangan yang handal, untuk menjaga simultan dengan pekerjaan pondasi bore pile dan pemasangan  “king post” serta “ strutting”  sebagai penahan diafragma wall ini saat dilakukan pengalian tanah untuk sisi dalam ( yang dipakai untuk basement).

Disarikan dari beberapa referensi dan pengalaman pribadi.