90
BAB V PENGEMBANGAN DESAIN KOMPONEN DINDING
PREFABRIKASI
5.1. Pengembangan Desain
Mengingat pengembangan sistem prefabrikasi ini ditujukan untuk pembangunan
rumah secara massal, sistem ini akan lebih menguntungkan pada kondisi-kondisi
dimana sistem prefabrikasi merupakan pilihan sistem konstruksi yang paling baik.
Pengembangan sistem prefabrikasi ini lebih ditekankan pada pengembangan panel
dinding, yang didasari oleh kecepatan membangun untuk mengurangi biaya tenaga
kerja.
Penekanan pengembangan sistem prefabrikasi pada dinding dikarenakan berdasarkan
hasil analisis pada lima sistem prefabrikasi, komponen dinding merupakan bagian
yang proses konstruksinya memakan waktu cukup lama. Selain itu, apabila dilihat
dari segi biaya, mengacu pada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, biaya
pekerjaan dinding memiliki persentase terbesar. Oleh karena itu perlu dikembangkan
suatu sistem prefabrikasi yang dapat mengurangi waktu konstruksi komponen dinding
tersebut, yang kemudian dapat mengurangi biaya pekerjaan dinding.
Konsep penyederhanaan jenis pekerjaan didasari oleh prosentase komponen-
komponen pekerjaan terhadap komposisi biaya konstruksi yang terdapat dalam
Pedoman Teknis Pembangunan Bangunan Gedung Negara yang dikeluarkan oleh
Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, dimana pekerjaan struktur dan
pekerjaan dinding memiliki prosentase yang cukup besar terhadap biaya, yaitu 20-25
% untuk struktur dan 10-15 % untuk dinding, maka apabila pekerjaan tersebut
digabungkan dalam bentuk panel dinding yang dapat mendukung beban, selain dapat
mengurangi jenis pekerjaan, juga dapat mengurangi biaya konstruksi.
91
5.1.1. Usulan Desain
5.1.1.1.Rancangan Desain
Pengembangan rancangan dinding prefabrikasi mengambil dasar rumah dengan
luasan 36 m2. Rumah ini dapat berupa rumah tunggal atau kopel dengan kemungkinan
untuk dikembangkan sejalan dengan perubahan kebutuhan penghuninya. Rumah
prefabrikasi ini terdiri dari sebuah kamar tidur, sebuah kamar mandi, dapur, ruang
makan dan ruang tamu.
Modul perencanaan yang digunakan adalah kelipatan dari 3 M (1 M = 10 cm),
merupakan ukuran dasar serta penyesuaian terhadap ukuran material yang digunakan.
Dimensi ruang yang digunakan adalah 290 cm dan 140 cm dengan modul pengisi
sebesar 10 cm sebagai ruang untuk komponen dinding.
Bangunan terbentuk dari komponen-komponen dinding, yang berfungsi ganda, yaitu
sebagai komponen struktural sekaligus arsitektural sebagai dinding pengisi.
Komponen dinding terbuat dari GRC (Glassfibre Reinforced Concrete) dimana tidak
diperlukan lagi rangka dari besi, karena sudah diperkuat oleh tulangan serat kaca.
Gambar 55. Denah
92
Rangka atap dapat terbuat dari berbagai bahan, seperti baja ringan maupun kayu.
Sementara penutup atap sebaiknya dari bahan yang ringan, seperti asbes gelombang,
genteng keramik atau panel gelombang.
Untuk komponen lantai yang digunakan harus dapat dibongkar dan dipasang lagi,
tanpa menggunakan adukan. Modul komponen lantai harus sesuai dengan modul
ruang, agar tidak terjadi pemotongan-pemotongan yang mengakibatkan banyaknya
buangan.
5.1.1.2. Sistem
Dikarenakan salah satu kriteria agar proses kontruksi berjalan dengan cepat adalah
kesederhanaan jenis komponen, maka untuk komponen dinding ini menggunakan
sistem panel kombinasi panel merupakan kombinasi sistem rangka dan block.
Sistem panel tersebut berfungsi sebagai load bearing wall, sehingga tidak diperlukan
lagi rangka dinding (kolom – balok). Pada panel ini yang direncanakan sebagai
kombinasi antara sistem rangka dan sistem block, kekuatan sistem rangka dan sistem
block digabungkan, yaitu dengan penggunaan metoda dinding geser dengan rangka
dan pemerataan gaya pada rusuk-rusuk yang terdapat dalam panel. Kekuatan
bangunan tercapai karena setiap jarak tertentu terdapat kolom dan balok yang terdapat
dalam panel dinding.
Selain kesederhanaan jenis komponen, kriteria lain yang dapat terpenuhi adalah
kesederhanaan jenis pekerjaan yang harus dilakukan. Semakin sedikit jenis pekerjaan
yang harus dikerjakan, maka proses konstruksi dapat berjalan dengan cepat.
5.1.1.3.Komponen
Metoda konstruksi dengan prefabrikasi sangat kritis terhadap berat komponen.
Keberhasilan penggunaan metoda ini ditentukan oleh teknik pemasangan komponen
dan metoda transportasi. Oleh karena itu diperlukan komponen yang seringan
mungkin untuk memudahkan transportasi dan pemasangan.
93
Salah satu cara agar komponen memiliki bobot ringan adalah dengan menggunakan
agregat bahan plesteran dan agregat beton ringan, atau beton bertulang serat kaca atau
Glass Fiber Reinforced Concrete. Selain itu dengan penyederhanaan jenis komponen
dapat memudahkan transportasi dan pemasangan. Komponen yang direncanakan
adalah komponen yang dapat berfungsi sebagai komponen struktural sebagai
pendukung beban (load bearing wall) dan komponen pengisi, sehingga tidak
diperlukan lagi kolom dan balok.
Konsep dinding geser (shear wall) dengan rangka pengaku diterapkan pada
komponen panel untuk mengatasi gaya lateral. Rangka berfungsi sebagai penyalur
beban sementara dinding berfungsi sebagai pengaku. Dalam komponen panel ini
rangka panel berfungsi sebagai kolom dan balok (rangka) dan dinding panel berfungsi
sebagai pengaku.
Karena bangunan akan mengalami gaya lateral yang menyebabkan geser dan
bangunan akan mengalami retak, pola pemasangan komponen dilakukan seperti pola
pemasangan dinding bata.
Gambar 56. Komponen Panel
94
Ukuran komponen, yaitu ukuran 70 x 60 cm. Ukuran komponen tersebut dapat
mengakomodasi ukuran modul ruang 300 cm x 300 c m dengan ketinggian dinding
280 cm.
Dengan mengambil dasar modul terkecil 30 cm, dapat mengakomodasi modul bukaan
pintu 210 x 90 cm dan 210x 60 cm serta dapat mengakomodasikan ketinggian
ambang jendela yaitu antara 70 cm.
Pemasangan komponen menggunakan sistem sambungan kering, yaitu sambungan
baut dan sambungan kait (plus-minus). Konsep low skilled juga menjadi
pertimbangan. Berat komponen tidak lebih dari 30 kg, sehingga dapat diangkat dan
Gambar 58. Dinding Panel
Gambar 57. Konsep Panel
95
dipasang oleh 1-2 orang pekerja tanpa dibutuhkan lagi peralatan khusus dalam
pemasangan.
Berat komponen dengan modul 70 x 60 cm adalah 27 – 30 kg. Penggunaan modul 120
x 240 cm, walaupun cepat dalam proses konstruksi, terkendala berat komponen, yaitu
berkisar antara 90-120 kg sehingga pemasangan harus dilakukan oleh 3 orang atau
lebih dan dibutuhkan peralatan khusus untuk pemasangan. Komponen dibuat
berongga untuk mengurangi berat komponen dan sebagai tempat insulasi atau untuk
mempermudah pemasangan instalasi mekanikal – elektrikal.
5.1.1.4 . Sistem Sambungan (Joint)
Sistem sambungan diarahkan pada sistem sambungan kering (dry joint) dengan tujuan
mempercepat proses konstruksi. Sistem sambungan antar panel menggunakan sistem
sambungan kering dengan sistem kait dan kunci. Sistem sambungan kait ini
mengambil prinsip mainan Lego yang saling berkait antar komponen. Sistem
sambungan harus dapat berfungsi sebagai tie-down anchor untuk menahan gaya
angkat vertikal, horizontal anchor untuk menahan komponen agar tidak terlepas dari
komponen lainnya akibat beban gravitasi dan lateral shear load dan shear anchors
untuk menahan komponen agar tidak terlepas.
Gambar 59. Komponen
Dari
menj
gaya
Untuk
pada
Agar
samb
analisis gay
adi rigid ada
geser vertik
k mengatasi
sumbu z dan
tidak terjad
bungan kait.
ya sebelumny
alah sambun
kal.
i gaya later
n x.
di deformasi
Gamba
Ga
ya, untuk m
ngan plus m
al, sambung
i bangunan
ar 60. Joint u
ambar 61. Sa
96
mengatasi gay
minus (kait) u
gan antar ko
akibat gese
untuk Mengata
mbungan Ver
ya-gaya yang
untuk meng
omponen ad
er vertikal,
asi Gaya Late
rtikal
g terjadi aga
atasi gaya g
dalah sambu
pada sumbu
ral
ar dinding
guling dan
ungan kait
u z diberi
Gaya
dapat
kunci
agar t
a guling diata
t menahan g
i dengan bau
tidak berges
asi dengan m
gaya guling d
ut dan plat d
er atau terlep
memberikan
dari arah dep
dipergunaka
pas.
Gamb
Gambar 62
97
sambungan
pan maupun
an untuk me
bar 63. Joint A
2. Sambungan
kait dengan
n dari belaka
mperkuat sa
Antar Panel
n Horizontal
n posisi bersi
ang. Sementa
ambungan an
ilang, agar
ara sistem
ntar panel
98
5.1.1.5.Material yang Digunakan
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan suatu sistem prefabrikasi berupa panel
dinding berusuk sehingga tidak diperlukan lagi rangka dinding (kolom – balok). Pada
panel ini yang direncanakan sebagai kombinasi antara sistem rangka dan sistem block,
dimana kekuatan sistem rangka dan sistem block digabungkan, yaitu dengan
penggunaan metoda dinding geser dengan rangka dan pemerataan gaya pada rusuk-
rusuk yang terdapat dalam panel.
Material yang digunakan pada dinding panel beton berusuk adalah material GRC
dimana beton rusuk atau tulangannya adalah serat kaca. Dengan menggunakan GRC,
tulangan baja serta kolom dan balok tidak diperlukan lagi, karena telah tergantikan
oleh serat kaca.
Apabila dibandingkan dengan bahan beton biasa, bahan plastik, atau baja kelebihan
dari GRC adalah adanya serat kaca memberikan kekuatan tekan, flexural, dan impact
yang lebih tinggi daripada beton biasa, GRC dapat memberikan fleksibilitas dalam
Gambar 64. Joint Antar Panel pada Panel 30 x 70 cm
99
rancangan, serat berbobot ringan yang dapat mengurangi beban pada struktur yang
sudah ada.
Kelebihan lain adalah GRC tidak akan berkarat atau mengalami korosi, merupakan
bahan anorganik dan ramah lingkungan. Kekurangan dari GRC adalah harganya yang
lebih mahal dibandingkan dengan beton biasa, akan tetapi dapat terjadi pengurangan
biaya konstruksi secara keseluruhan sekitar 30 % karena pengurangan pada dimensi
struktur, berkurangnya ongkos kirim dan perakitan, apabila menggunakan GRC
precast finishing dapat dilakukan sepenuhnya di pabrik sehingga dapat menghemat
waktu pengerjaan di lapangan.
Penggunaan serat kaca sebagai tulangan berdasarkan kelebihannya dibandingkan
dengan material lain. Keuntungan serat kaca, menurut Sumners (2007) adalah
kekuatan mekanikal yang dimiliki oleh serat kaca lebih tinggi daripada yang dimiliki
oleh baja, cocok dengan matriks-matriks organik sehingga dapat dikombinasikan
dengan resin sebaik apabila dikombinasi dengan matriks semen mineral.
Serat kaca juga memiliki konduktivitas thermal yang rendah, yang dapat mengurangi
kesenjangan thermal dan dapat menyimpan panas. Selain itu tahan terhadap abrasi,
dan dikarenakan ukuran dan bentuknya, dimungkinkan untuk membuat komposit
dengan ukuran yang tipis yang memiliki kekuatan tekuk yang baik. Serat kaca ramah
lingkungan karena dapat didaur ulang.
Karena kelebihan tersebut penggunaan GRC pada komponen diharapkan dapat
meningkatkan efektivitas konstruksi di lapangan melalui penghematan bahan, waktu
dan tenaga kerja, serta meningkatkan kualitas bangunan.
5.1.2. Hasil Desain
5.1.2.1. Tipe dan Varian Komponen
Dari usulan desain yang telah dikemukakan sebelumnya, maka dikembangkan tipe-
tipe komponen serta dikembangkan variannya. Komponen yang dikembangkan adalah
modul 70 x 60 cm. Terdapat dua varian komponen yang dikembangkan.
Top Related