Menjadi seorang analis dalam hal struktur bangunan tentu harus tahu tentang cara menghitung beban kolom dan pondasi. Hal itu sangatlah penting supaya konstruksi yang dibangun bisa aman saat digunakan.
Tentunya, perhitungan tersebut bukanlah suatu hal mudah dan pastinya butuh ketelitian. Apabila sampai terjadi kesalahan hitung, maka kemungkinan nanti akan terjadi permasalahan terutama soal keamanan struktur bangunannya.
Namun, sebenarnya ilmu seperti itu sudah dipelajari secara khusus saat jenjang pendidikan. Akan tetapi, sebagai pengetahuan umum, tidak ada salahnya bagi Anda untuk mengetahui bagaimana cara perhitungan bebannya tersebut.
Pengertian Kolom
Kolom adalah bagian penting suatu dalam semua struktur beton bertulang. Fungsi dari kolom tersebut adalah untuk mengirimkan beban bangunan atas menuju ke bagian fondasi secara aman.
Elemen ini banyak sekali diterapkan pada struktur kompresi jembatan, bangunan, sistem support tangki, dan lain sebagainya. Berdasarkan hal tersebut, bisa dikatakan bahwa kolom ini didefinisikan sebagai komponen struktur vertikal dengan beban aksial melebihi 3 kali dimensi lateral paling kecilnya.
Apabila elemen ini sampai mengalami masalah ataupun keretakan, maka itu dapat memberikan risiko besar terhadap keamanan bangunan. Kemungkinan paling buruk tentu adalah bangunan dapat mengalami roboh secara total.
Jenis Beban Pada Kolom
Pada umumnya diketahui ada empat macam beban kolom. Berikut adalah macam-macam beban tersebut:
- Self-weight atau beban sendiri kolom x jumlah lantai
- Self-weight atau beban sendiri balok per meter
- Beban dinding per meter
- Berat keseluruhan plat = Beban hidup + beban mati + Beban sendiri
Bagi para analis di bidang struktur, sangat perlu untuk mempertimbangkan hasil desain finalnya. Hal itu karena pada praktiknya, kolom akan mengalami momen lentur sehingga butuh perhitungan dan perimbangan secara matang sebelum diterapkan.
Langkah paling efektif dalam menghasilkan rancangan bangunan tersebut adalah memakai software desain struktur. Dengan software tersebut, para analis struktur bisa lebih mudah dalam menentukan hitungan pada struktur bangunan.
Biasanya, akan digunakan beberapa asumsi dasar pada saat proses perhitungan. Hal ini sangat berguna agar para praktisi dan analis bisa memahami dengan baik kondisi serta struktur dari bangunan yang akan dibuat.
Cara Menghitung Beban Kolom Dan Pondasi Bangunan
Seperti yang disebutkan sebelumnya, diperlukan asumsi untuk bisa menghitung bebannya. Berikut adalah contoh asumsi bagaimana menghitung beban kolom serta pondasi pada suatu struktur bangunan:
1. Beban Pada Kolom
Dimisalkan terdapat kolom bangunan yang akan dihitung. Dalam hal ini, asumsikan saja kolomnya mempunyai ukuran 300 mm x 600 mm dengan kandungan bajanya sekitar 1%, dan tinggi 3 meter.
Bagian kolom tersebut mempunyai self-weight seberat 1000 kg per lantainya atau setara 10 KN. Lalu, berat jenis dari beton bertulangnya adalah 2400 kg/m3 atau bisa dituliskan setara 24 KN.
Sementara itu, berat jenis dari bajanya sendiri adalah 7850 kg/m3 atau setara 78,5 KN. Nah, untuk perhitungan bebannya tersebut, Anda bisa lihat di bawah ini:
- Pertama, hitung volume beton
Volume beton = 0,3 m x 0,6 m x 3 m = 0,52 m3
- Kedua, hitung berat betonnya
Berat Beton = 0,54 m3 x 2400 = 1296 kg
- Ketiga, hitung berat baja beton
Berat Baja pada beton (1%) = 0,54 x 0,01 x 7850 = 42,39 kg
Berdasarkan perhitungan di atas, dapat dicari berat total dari kolomnya sebagai berikut,
Berat Kolom Total = 1296 kg + 42,39 kg = 1338,39 kg = 13,384 KN
Dari pengerjaan cara menghitung kolom di atas dapat diketahui bahwa berat total dari kolom bangunannya adalah sebesar 13,385 KN.
2. Beban Pada Balok
Selanjutnya, akan diberikan contoh untuk menghitung bebannya pada balok bangunan. Untuk langkah perhitungannya, Anda bisa saksikan pada contoh asumsi perhitungan berikut ini.
Diberikan asumsi bahwa setiap meter balok mempunyai dimensi 300 mm x 350 mm. Ukuran tersebut belum termasuk dengan tebal plat yang terdapat pada balok bangunannya.
Dengan menggunakan informasi tersebut, Anda bisa melakukan penghitungan seperti berikut:
- Volume Balok = 0,3 m x 0,6 x 1 = 0,138 m3
- Berat Beton = 0,138 m3 x 2400 = 333 kg
- Berat baja 2% beton = 0,138 x 0,02 x 2400 = 22 kg
Berdasarkan hitungan tersebut dapat diketahui bahwa berat totalnya adalah sebagai berikut:
Berat Total Kolomnya = 333 kg + 22 kg = 355 kg/m = 3,5 KN/m
Jadi, berat sendiri yang terdapat pada bagian ini adalah 3,5 KN per meter.
3. Beban Pada Dinding
Dalam hal ini diasumsikan bahwa terdapat dinding batu bata dengan massa jenis 1500 sampai 2000 kg/m3. Dari permasalahan tersebut diasumsikan juga bahwa ketebalan dindingnya adalah 9 inch, panjang 1 meter, dan tingginya 3 meter.
Berdasarkan keterangan tersebut, bisa dilakukan perhitungan seperti ini:
Beban per meter = 0,230 x 1 x 3 x 2000 = 1380 kg atau setara 13 KN/meter.
Metode di atas dapat digunakan juga untuk menghitung berapa beban batu bata setiap meternya. Untuk balok dari beton autoklaf dan aerasi, seperti aerocon ataupun siporex, massa jenis yang dimilikinya mulai dari 500 hingga 700 kg/m3.
Jenis balok beton tersebut apabila digunakan untuk pembuatan konstruksi, maka bebannya untuk dinding per meter dapat mencapai angka 4 KN/meter. Jadi, untuk kekuatan dari beban dinding tersebut juga tergantung dari jenis balok betonnya.
4. Beban Pelat
Terakhir, akan diberikan gambaran bagaimana menghitung beban yang terdapat pada pelat konstruksi bangunan. Untuk asumsinya, terdapat pelat dengan ketebalan 100 mm, lalu berapakah berat sendiri dari pelat tersebut per meter persegi?
Perhitungan dari kondisi tersebut dapat dituliskan seperti ini:
Berat Pelat = 0,1 x 1 x 2400 = 240 kg atau setara dengan 2,5 KN
Apabila beban penyelesaian memiliki besar 1 KN per meternya dan beban hidup tumpangan sebesar 2 KN per meter, maka berdasarkan hitungan tersebut, beban pelat dapat berada di angka 6 sampai dengan 7 KN per meter persegi.
Apakah Perhitungan Beban Dilakukan Secara Manual?
Melihat dari berbagai contoh asumsi cara mencari beban di bagian sebelumnya, tentu itu hanyalah contoh sederhananya saja. Untuk praktiknya, pasti angka dan perhitungan yang dilakukan sangatlah rumit.
Bahkan, untuk menghitung bebannya tersebut tidak bisa dilakukan dengan otak manusia saja. Artinya, cara menghitung beban yang lebih kompleks tersebut akan dibantu oleh software khusus pembangunan seperti ETABS ataupun STTAD.
Dengan menggunakan software tersebut, para analis dapat menemukan angka dan hitungan akurat. Jadi, semua penghitungan dalam pembangunan bangunan lebih rinci dan kompleks akan lebih mudah dengan bantuan dari software tersebut.
Berdasarkan penjelasan di atas, Anda dapat memperoleh gambaran sederhana tentang cara menghitung beban kolom dan pondasi. Apabila ingin melakukan perhitungan secara real dan kompleks, maka Anda dapat mempelajari software khusus supaya menghasilkan hitungan lebih akurat.
