Skip to content
Categories:

Dinding Atau Kolom?

Post date:
Author:
Tags: , , , 
Number of comments: 28 comments

Ini adalah ilmu yang paling mantap yang pernah saya peroleh di tempat kerja saya yang pertama. Dalam sebuah diskusi, sang direktur bertanya kepada semua engineer, sebuah pertanyaan dasar, “What’s the different between column and wall?“. Beberapa orang memberikan jawaban sesuai keyakinan dan kepercayaan masing-masing. Ada yang menjawab, “Column is intended to carry axial load, while lateral load dipikul ama wall“. Ternyata jawabannya kurang tepat.

Sebelum saya kasih tau jawabannya, ada kasus lain. Misalnya anda ketemu komponen struktur seperti gambar di bawah ini..
3dframe

pertanyaanya adalah.. struktur yang vertikal itu… kolom atau dinding?

Mungkin ada yang jawab dengan bermacam-macam istilah yang diberi bumbu, misalnya… kolom tipis, kolom langsing (ini tentu kurang tepat, walopun kita tau maksutnya), malah ada yang jawab itu adalah dinding pendek.

Nah, sebagai teknisi alias engineer, kita tidak perlu nebak-nebak lagi itu kolom atau dinding. Kalau saya disuguhi pertanyaan seperti itu, maka saya akan jawab “tidak tahu”. Saya harus tau dulu tulangannya seperti apa, baru saya bisa jawab itu kolom atau dinding.

That’s it! Perbedaan kolom dan dinding ada pada penulangannya. Mari kita tengok pelan-pelan.

…

Beton kuat menahan gaya tekan. Jika beton ditekan hingga mencapai kuat tekannya, maka beton itu akan hancur.

Tulangan baja mempunyai kuat tekan dan tarik yang jauh lebih besar daripada beton. Taruhlah beton mempunyai range kuat tekan rata-rata di antara 20 – 40 MPa (kira-kira 200-400 kg/cm2), sementara baja mencapai 240 MPa (2400 kg/cm2) untuk tulangan polos dan 400 MPa (4000 kg/cm2) untuk tulangan ulir. Tapi… luas penampang baja jauh lebih kecil sehingga kapasitas tekannya juga tidak akan sebesar kapasitas tekan beton.

Secara kasar bisa dibilang gini, setiap penambahan 1% luas tulangan terhadap luas beton, kapasitas aksial tekannya bisa ditingkatkan hingga 10%. Misalnya, ada kolom beton pendek ukuran 20cmx20cm, luasnya 400 cm2, dan kapasitas tekannya katakanlah 80000 kg (80 ton), kemudian ditambahkan tulangan seluas 4 cm2 (1%), maka kapasitas tekannya bisa mencapai 88 ton. Tapi… ada kondisi khusus yang harus dipenuhi agar tulangan bisa memberikan kontribusi sebesar itu.

Nah… coba kita simak simulasi berikut.

Ada kolom beton tanpa tulangan, diberi beban hingga beton tersebut hancur.

Di sisi lain, ada 4 buah tulangan pendek, posisi berdiri, bagian bawah dijepit, kemudian diberi beban di atasnya. Apa yang terjadi?


Tulangan tersebut tertekuk, bengkok, dan jatuh. Padahal bebannya tidak terlalu besar.

Sekarang… tulangan tersebut kita tanam ke kolom beton sebelumnya, tapi nggak pake sengkang. Trus, diberi beban lagi. Apa yang terjadi?


Tulangan tersebut akan berusaha untuk bengkok. Kalo menekuk ke arah dalam tentu susah karena isinya beton semua. Yang paling mungkin adalah menekuk ke arah luar, selimut beton lebih mudah didorong keluar.

Bagaimana caranya agar tulangan tersebut tidak berhamburan menekuk ke luar? Tulangan tersebut harus dikekang, diikat oleh sesuatu. (sesuatu banget…)

Apakah itu juragan?

Itu adalah sengkang alias ties. Tulangan tersebut harus diikat pada setiap jarak tertentu biar dia tidak menekuk ketika diberi beban tekan yang besar. Malah kalau bisa… tulangan tersebut harus bisa menahan tekanan/tegangan hingga mencapai tegangan lelehnya! Semakin rapat jarak sengkang, semakin besar kapasitas tekan tulangan tersebut.


Diberi beban yang sangat besar pun tulangan tersebut akan tetap berada pada posisinya sampai kolom itu runtuh (collapse).

…

Jadi, itulah sebenarnya fungsi utama dari sengkang kolom. Sebagai pengikat (ties) dan pengekang (confinement). Kalaupun ada gaya geser akibat beban lateral, perhitungannya sama kok dengan hitungan sengkang pada balok.
…

Nah.. sekarang.. mari kita intip penulangan wall alias dinding.
Dinding punya dua tulangan, tulangan vertikal dan horizontal. Tulangan vertikal sama fungsinya dengan tulangan vertikal pada kolom.
Tapi… tulangan horizontal… itu yang menjadi masalah.

Tulangan horizontal pada dinding tidak bisa memberi efek kekangan pada tulangan vertikal. Waktu memikul beban aksial, tulangan vertikal akan cenderung mendorong/mendesak tulangan horizontal. Sementara kedua ujung tulangan horizontal nggak ada yang nahan. Akhirnya…gagallah dinding tersebut.

Ceritanya bakal beda kalau tulangan horizontalnya diubah modelnya menjadi sistem ties/sengkang seperti gambar di bawah.

Coba perhatikan, sengkang terluar akan memberikan efek kekangan pada keseluruhan tulangan vertikal. Sementara sengkang tambahan yang kecil-kecil itu, akan memberikan tahanan ke arah samping, jadi tulangan vertikal nggak bisa bergerak bebas (menekuk) ke arah samping.

Jadi…. kata kunci dari pertanyaan di atas adalah… CONFINEMENT… alias kekangan pada tulangan vertikal. Itulah yang membedakan antara kolom dengan dinding. Kolom mempunyai kekangan pada semua tulangan vertikalnya, sementara dinding tidak. Itulah sebabnya kapasitas aksial tekan kolom lebih besar daripada kapasitas aksial dinding dengan ukuran dan penulangan vertikal yang sama.

Oiya… satu lagi. Apa sebenarnya istilah yang tepat untuk kolom yang penampangnya tipis seperti gambar pertama di atas? Saya belum tau apakah di SNI atau ACI pernah nyebut… tapi di Australian Standard, mereka menyebutnya dengan istilah… Blade Wall, yaitu kolom tapi tidak mempunyai confinement alias perilakunya mirip dengan wall. 🙂

Semoga bermanfaat.
Bersambung ke episode Dinding Geser.
[]

Comments

  • Rusdi

    says:

    Pak kalau struktur bagunan rumah tinggal 3 lantai dengan bentang maksimal 6 m, apa bisa menggunakan kolom pipih dan berapa dimensi kolomnya serta komposisi penulangannya? Tks.

    Reply

    • admin

      says:

      Agak susah menjawab ukuran yang optimal tanpa gambar.
      Posisi kolom di mana, balok yang terhubung ke kolom itu ukurannya berapa, posisi balok, jumlah balok, posisi kolom yang berdekatan, dll.

      Reply

  • ananuranita

    says:

    pa, saya mau bertanya. kalau saya memodelkan secara 2dimensi dinding penahan tanah sebagai kolom di SAP berarti itu bisa atau tidak ya oa? kalo bisa, bagaimana dg perhitungan tulangannya? trimakasih.

    Reply

  • agus

    says:

    halo, saya berniat membangun rumah tinggal lt2, namun saya bingung dng penulangan utk kolom dan ring baloknya. saya berniat menggunakan kolom pipih 14/40 dan 14/50. berapakah penulangan yg harus saya gunakan utk masing2 kolom? mohon bantuannya krn saya tdk mengerti urusan teknik sipil. Terima kasih sebelumnya.

    Reply

  • Tomy Herlambang

    says:

    Tidak perlu bingung dengan bentuk kolom pipih sebagai kolom atau dinding.
    Confiment tetap diperlukan pada elemen yang mengalami gaya aksial, pada bentuk wall confiment sangat diperlukan pada boundary area (biasanya pada ujung2 yang mengalami gaya aksial). Luasan boundary area ini harus dihitung berdasarkan gaya aksial yang terjadi. Untuk bentuk kolom yang pipih yang menyerupai dinding, luasan boundary area biasanya akan didapatkan pada keseluruhan area kolom tersebut, yang artinya seluruh penampang memerlukan confiment (bentuk penulangan menjadi seperti tulangan kolom biasa). Sedangkan jika bentuk kolom pipih makin memanjang, boundary area biasanya didapatkan hanya pada area ujung-ujung saja (bentuk pembesian wall).

    Reply

  • ison

    says:

    artikelnya menarik banget bang, jadi lebih ngerti klo kerja ditanya in kayak gini juga hehe
    izin copas ya buat blog aku.. tp gag sama persisi ko. di edit kata”nya dikit gitu
    trimakasih

    Reply

  • Hendi

    says:

    Karena merasa ada yang aneh jadi saya sempatkan membaca lagi beberapa referensi..

    Setelah membaca menurut saya..

    Confinement saya rasa hanya salah satu bentuk penulangan yang gunanya untuk mengekang.. Jadi wall pun bisa mempunyai tulangan macam itu apabila memang butuh tulangan jenis itu dan wall tersebut di kategorikan structural wall. yang membedakan dikategorikan wall dengan kolom adalah dimensi struktur tersebut.. jika panjang (L) > 4 x Lebar (h) maka di kategorikan sebagai wall.. masalah pengekangan atau penulangan tergantung gaya2 yang di derita wall itu.

    Menurut ACI

    8.10.1 Column shall be designed to resist the axial forces from factored loads on all floor or roof and the maximum moment from factored loads on a single adjacent span of the floor under consideration.

    14.2.1 Wall shall be designed for eccentric loads and any lateral or other loads to which they are subjected.

    14.2.2 wall subject to axial load shall be designed in accordance with 14.2, 14.3 and either 14.4, 14.5, 14.8

    Nah jadi kalo wall kena gaya aksial ya perlu confinement juga..

    Dari Mcgregor Reinforced concrete mechanics and design :

    Page 481. A column is a vertical structural member supporting axial compressive loads with or without moments. The cross-sectional dimension a column are generally considerably less than high.

    Page 930 mendefinisikan perbedaan wall and structural wall

    Dari S S RAY : Reinforced concrete analysis and design

    Page 355. Wall is a vertical load bearing member whose length exceeds four times its thickness

    Semoga bisa menambah membantu.. dan mohon koreksi jika ada kesalahan…

    Reply

  • rini

    says:

    tulisan yang bagus. salut. ini tulisan orang yang memahami prinsip “tingkah laku” struktur, jadi tidak sekedar tahu. ditunggu artikel yang lainnya. oia, ada tulisan yang membahas analisa struktur komposit dengan SAP 2000 tidak?

    Reply

  • ronaldy

    says:

    oh ya mas gan, klo kita mnghitung kapasitas axial vs momen pda kolom adakah parameter sengkang yng harus kita masukan? cz klo dlu wktu kuliah ketika menghitung kapasitas kolom axial vs momen dasar kita menghitung kapasitas axialnya adalah ketika semua element beton dan baja mencapai keadaan maksimum, nah trus klo tulangan nya melehoy keluar gth artinya si tulangan tersebut tdk bsa mncapai kondisi maksimumnya dong ya gan? dan nilainya kapasitasnya bkala berkurang dari hasil perhitungan kita, lalu adakah perhitungan kebutuhan tulangan pengikat pada kolom agar menjamin kapasitas axial kolom bekerja maksimum. trims….

    Reply

  • aditya f

    says:

    Wah.. sesuatu banget gan tulisannya…

    Jadinya ngangguk2 nih (ngerti)…

    Tapi klo dinding memikul beban tekannya kan g se ektrim kolom gan, kenapa dinding harus direncanakan dari beton gan??? soalnya jarang juga ane nemuin dinding dari beton gan, kecuali struktur cangkang (shell)…
    (maaf gan masih ane cuman ngerti beton dikit-dikit aje). Mohon penjelasannya juragan…

    Terimakasih.

    Reply

    • admin

      says:

      Dinding beton banyak kok di Jakarta. 🙂 Biasa istilah populernya: corewall, shearwall, concrete wall… dll. Yang banyak pake dinding beton adalah gedung tinggi… di atas 8 lantai. Kalo rumah 2 lantai pake dinding beton juga nggak dilarang kok. Apalagi kalo rumah tahanan, sebaiknya pake dinding beton. 🙂

      Kalo di gedung-gedung tinggi, dinding beton biasanya posisinya ada di sekitar lift, atau emergency stair. Ada juga sebagian kecil gedung tinggi yang tidak pake kolom, tapi dinding geser semuanya.

      Coba kalo jalan-jalan di kota-kota besar, trus ada pembangunan gedung tinggi yang masih “telanjang” struktur betonnya… perhatikan di bagian tengah, pada umumnya daerah bagian tengah itu ada dinding beton.

      cmiiw[]

      Reply

    • Pande

      says:

      Penggunaan dinding dari beton itu ada fungsi khususnya, jadi bukan karena ingin atau tidak, tapi memang karena keperluan/kebutuhan. Kalau bukan karena keperluan, tentu saja owner tidak akan memilih dinding berbahan beton bertulang karena dari aspek biaya tentu sangat tidak ekonomis (jika fungsinya hanya sebagai dinding penyekat saja). Fungsi dinding beton ini yaitu untuk menahan gaya lateral seperti gempa. Jadi dinding beton itu salah satu sistem pemikul gaya lateral. Sistem yang lain contohnya seperti sistem rangka pemikul momen, atau bisa juga sistem gabungan. Jadi jika dilihat dari fungsinya, tulangan pada dinding beton lebih ditujukan untuk menahan momen dan geser akibat gempa, tidak gaya aksial. tapi bisa juga dinding beton direncanakan memikul gaya aksial, tapi tidak total (kurang dari 50% berat bangunan). Dinding geser sebisa mungkin diletakkan pada area yang bebas lubang (tentunya lubang akan memperlemah fungsi dan kekuatannya), maka itu dipilihlah dinding2 lubang lift, atau bisa juga pada sudut2 gedung. Itu yang saya tahu… Jika ada kesalahan mohon dikoreksi. Trims.

      Reply

  • Edy

    says:

    wooow ilmu yang sangat bermanfaat nih. Terima kasih sudah mau share. klo boleh tanya berdasarkan penjelasan diatas td apakah tulangan sengkang itu harus polos? jadi tulangan polos itu menahan gaya geser & tulangan ulir itu menahan gaya tarik atau axial. apakah benar demikian?

    Reply

    • admin

      says:

      Menurut SNI, untuk struktur penahan gempa, tulangan sengkang boleh polos, sementara tulangan utama harus ulir.
      Tapi, sebaiknya tulangan sengkang juga ulir. Karena, untuk menahan gaya geser yang besar, kadang tulangan polos tidak cukup… (240 MPa untuk polos vs 400 MPa untuk ulir)

      Gaya geser pada balok/kolom, ditahan oleh sengkang dalam bentuk tegangan tarik. Jadi, semua tulangan sebenarnya ngga didesain untuk mengalami tegangan geser langsung, karena keruntuhan geser itu kan sifatnya getas (tiba-tiba), jadi kalo ada tulangan yang gagal geser, tulangan itu langsung patah/putus. Tapi keruntuhan tarik sifatnya daktail (meregang dulu, tidak tiba-tiba).

      Reply

  • irawan

    says:

    bagaimana dengan kolom yang dirubah tulangannya (change rebar). yang ukuran kolom 50 x 50 cm dengan tulangan 16D25 diganti dengan tulangan 4D32, 4D25, 24D13 ? Bagaimana perhitungannya. Terima kasih.

    Reply

    • admin

      says:

      Selama luas tulangannya lebih besar daripada luas tulangan yang dibutuhkan, oke-oke saja. Tapi.. perlu diperhatikan juga spasi antar tulangan, jangan sampai tulangan terlalu rapat sehingga sewaktu ngecor, kerikil/agregat tidak bisa nyelip di antara tulangan tersebut.

      Reply

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *