Jenis Beban pada Struktur Bangunan

Analisis struktural adalah bagian yang sangat penting dari desain bangunan dan infrastruktur lainnya seperti jembatan dan terowongan. Hal ini karena beban struktural dapat menyebabkan tekanan, deformasi, dan perpindahan yang dapat mengakibatkan masalah struktural atau bahkan keruntuhan.

Peraturan bangunan seperti yang tertuang dalam SNI mensyaratkan bahwa struktur harus dirancang dan dibangun untuk dapat menahan semua jenis beban yang mungkin dihadapi selama siklus hidup bangunan tersebut.

Jenis Beban pada Struktur Bangunan - gharpedia.com

Ada beberapa jenis beban yang berbeda yang terjadi pada struktur, sifatnya akan bervariasi sesuai dengan desain, penggunaan, lokasi, dan bahan yang digunakan. Persyaratan desain pada umumnya ditentukan dalam hal beban maksimum yang harus mampu ditahan oleh suatu struktur.

Beban pada bangunan umumnya diklasifikasikan menjadi beban mati (Dead Load) atau beban hidup (Live Load):

Beban mati mengacu pada berat struktur itu sendiri dan umumnya tetap konstan selama berdirinya struktur tersebut.
Beban hidup, seperti beban lalu lintas manusia, lalu lintas kendaraan yang dapat bervariasi pada setiap waktunya.

Beban pada bangunan juga dapat dikategorikan sebagai:

Beban terkonsentrasi (atau beban titik): Beban tunggal yang bekerja pada area yang relatif kecil, seperti beban pada tumpuan kolom.
Beban baris: Beban mengerahkan beban sepanjang garis, seperti berat dinding di atas plat lantai lantai.
Beban terdistribusi (atau permukaan): Ini memberikan beban pada area permukaan, seperti berat plat lantai dan bahan struktur atap.

Beban mati (Dead Load)

Beban mati, juga dikenal sebagai muatan permanen atau statis, adalah beban yang dominan terkait dengan berat struktur itu sendiri, yang tetap diam dan relatif konstan dari waktu ke waktu. Beban mati dapat mencakup berat elemen struktural, partisi non-struktural yang permanen, perlengkapan tak bergerak seperti eternit, lemari built-in, dan sebagainya.

Beban mati dapat dihitung dengan menilai berat bahan yang ditentukan dan volumenya seperti yang terhitung dalam rancangan. Secara teori, sangat mungkin untuk menghitung beban mati dengan tingkat akurasi yang baik. Meskipun demikian banyak praktisi yang menggunakan hitungan estimasi untuk mempermudah perhitungan beban.

Beban hidup (Live Load)

Beban hidup, juga dikenal sebagai muatan yang diaplikasikan, biasanya bersifat sementara, dapat berubah, dan dinamis. Beban ini seperti lalu lintas kendaraan, penghuni, furnitur dan peralatan lainnya. Intensitas muatan ini dapat bervariasi tergantung pada waktu penggunan.

Misalnya gedung kantor mungkin mengalami peningkatan beban hidup selama jam kerja di siang hari tetapi beban jauh lebih kecil pada malam hari atau pada akhir pekan. Beban hidup dapat dikonsentrasikan atau didistribusikan dan mungkin melibatkan benturan, getaran atau percepatan.

Beban lingkungan (Environmental Load)

Beban lingkungan dapat bekerja pada struktur akibat kondisi topografi dan cuaca sekitar yang berpengaruh langsung pada bangunan. Beban lingkungan lebih sulit dihitung secara akurat karena harus melalui riset yang panjang, tidak seperti beban mati dan beban hidup yang bisa diukur dengan lebih mudah.

Beban angin (Wind Load)

Beban angin dapat terjadi oleh pergerakan udara yang berpengaruh terhadap suatu struktur, dan analisis mengacu pada pemahaman tentang meteorologi dan aerodinamika pada struktur. Beban angin mungkin bukan masalah besar bagi bangunan kecil, tetapi tetap penting untuk diperhatikan karena penggunaan bahan yang lebih ringan berpengaruh pada kerentanannya diterbangkan oleh angin.

beban angin - www.civilengineeringforum.me

Penggunaan bentuk yang mempengaruhi aliran udara, biasanya pada bentuk atap. Jika berat mati suatu struktur tidak mencukupi untuk menahan beban angin, struktur dan kaitan tambahan mungkin diperlukan. Penggunaan bangunan dengan struktur atap tenda, kanopi atau atap seng yang ringan sangat rentan terbang saat angin kencang.

Kecepatan angin desain bangunan biasanya ditentukan dari catatan riset menggunakan teori nilai ekstrim untuk memprediksi kecepatan angin tidak biasa yang mungkin terjadi di masa depan. Analisis juga dimungkinkan dengan menggunakan perangkat lunak dinamika fluida komputer.

Beban gempa (Earthquake Load)

Beban horisontal yang signifikan dapat terjadi pada struktur selama gempa bumi. Bangunan di area aktivitas seismik perlu dianalisis tambahan dan dirancang dengan hati-hati untuk memastikan struktur tidak roboh jika terjadi gempa bumi.

Beban termal (Thermal Load)

Semua bahan akan mengembang atau berkontraksi dengan perubahan suhu dan ini dapat mengerahkan beban yang signifikan pada suatu struktur. Ini biasanya terjadi pada struktur atap baja di siang hari yang panas. Struktur akan memuai menjadi lebih panjang sehingga terlihat melengkung. Jangan sampai pemuaian ini membuat struktur rusak.

Beban Hujan (Rain Load)

Daerah tropis sering terkena hujan sehingga membuat bangunan diguyur air. Untuk itu perlu dilakukan analisis terhadap struktur khususnya atap apakah mampu menahan guyuran hujan dan mengalirkan air dengan jumlah tertentu saat hujan. Talang air yang terlalu kecil dapat menyebabkan masalah kebocoran saat hujan. Perlu juga diperhatikan bahwa guyuran hujan dapat membusukan kolom kayu dan rangka atap kayu.

Demikianlah jenis beban pada struktur bangunan, semoga dapat bermanfaat dan membuka wawasan tentang struktur bangunan.

Referensi :

https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Types_of_structural_load
https://law.resource.org/pub/bd/bnbc.2012/gov.bd.bnbc.2012.06.02.pdf
http://www.understandconstruction.com/concrete-frame-structures.html