Tanggung jawab seorang analis struktur adalah memastikan struktur konstruksi aman digunakan oleh manusia. Salah satunya adalah dengan menghitung jumlah beban muatan yang bisa diterima oleh bangunan. Diantaranya adalah menghitung beban kolom. 

Apa itu kolom?

Kolom merupakan elemen penting dari setiap struktur beton bertulang. Fungsinya untuk mentransfer beban bangunan bagian atas menuju pondasi dengan aman. Kolom banyak digunakan sebagia struktur kompresi pada bangunan, jembatan, sistem pendukung tangki, dll.

Dengan kata lain, kolom dapat didefinisikan sebagai komponen struktur tekan vertikal yang dikenal memiliki beban aksial yang melebihi tiga kali dimensi lateral terkecilnya. Jika kolom mengalami keretakan, dapat berisiko collapse hingga bangunan roboh total.

Macam-macam beban pada kolom

Terdapat empat macam beban yang ada pada kolom, yaitu

• Beban sendiri (self weight) kolom x jumlah lantai
• Beban sendiri (self weight) balok per meter
• Beban dinding per meter
• Berat total plat (beban mati + beban hidup + beban sendiri)

Seorang analis struktur perlu mempertimbangkan hasil desain akhir karena kolom mengalami momen lentur. Cara efektif untuk mendapatkan hasil rancangan terbaik dengan menggunakan software desain struktur. Untuk mempermudah pemahaman perhitungan beban struktur, ada beberapa asumsi dasar untuk melakukan perhitungan beban kolom struktur bangunan.

Menyadur dari civiconcepts.com, berikut cara menghitung beban kolom dan pondasi lainnya pada desain struktur bangunan.

1. Menghitung beban pada kolom

Asumsikan kolom yang ingin dihitung berukuran 300 mm x 600 mm, memiliki kandungan baja 1%,dengan tinggi 3 meter. Kolom memiliki self weight sebesar 1000kg per lantai yang setara 10 kN. Berat jenis beton bertulang senilai 2400 kg/m3 atau 24KN. Sedangkan berat jenis baja adalah 7850 kg/m3 atau 78,5KN. 

Berikutnya

• Volume beton = 0,3 * 0,6 * 3 = 0,54 m3
• Berat beton = 0,54 * 2400 = 1296 kg
• Berat baja dalam beton (1%) = 0,54 * 0,01 * 7850 = 42,39 kg
• Berat total kolom = 1296 kg + 42,39 kg = 1338,39 kg = 13,384 kN

2. Menghitung beban pada balok

Asumsikan setiap meter balok berdimensi 300 mm x 450 mm, belum termasuk tebal plat. Dengan mengadopsi cara perhitungan balok, hasilnya adalah sebagai berikut

• Volume balok = 0,3 * 0,6 * 1 = 0,138 m3
• Berat beton = 0,138 * 2400 = 333 kg
• Berat baja (2%) dalam beton = 0,138 * 0,02 * 2400 = 22 kg
• Berat kolom total = 333 + 22 = 355 kg/m = 3,5 KN/m

Jadi, self weight yang terbentuk sebesar 3,5 KN/m per meter. 

3. Menghitung beban pada dinding

Sebuah dinding batu bata memiliki massa jenis antara 1500-2000 kg/m3. Asumsikan dinding bata memiliki ketebalan 9 inchi, panjang 1 meter dan tingginya 3 meter. 

Maka

• Beban per meter = 0,230 * 1 * 3 * 2000 = 1380 kg (13 kN/meter).

Metode ini dapat diadopsi untuk menghitung beban batu bata per meter.

Khusus balok beton aerasi dan balok beton autoklaf, seperti Aerocon dan Siporex memiliki massa jenis antara 500 sampai 700 kg/m3. Apabila balok baton ini dipakai unutk konstruksi, beban dinding per meter bisa mencapai 4 kN/meter.

4. Menghitung beban pada pelat

Asumsikan ketebalan pelat sebesar 100 mm. Sehingga, self weight pelat per meter persegi adalah?

• 0,100 * 1 * 2400 = 240 kg (2,4 kN). 

Jika beban finishing yang terjadi sebesar 1 kN per meter dan beban hidup yang ditumpangkan adalah 2 kN per meter.

Dari data tersebut, perkiraan beban pelat pada kisaran 6 sampai 7 kN meter persegi.

Nah, semua tadi adalah bagaimana cara menghitung beban kolom pada desain struktur bangunan sederhana. Sedangkan untuk desain struktur yang kompeks bisa memakai software supaya hasilnya lebih maksimal seperti ETABS atau STTAD Pro.

Anak Teknik punya e-course bernama Structural Analysis & Modelling With ETABS. Di situ kamu dapat belajar cara menganalisa struktur, membuat permodelan berdasarkan kasus yang ada di lapangan. 

Langsung klik LINK dibawah ini supaya bisa mengakses kelas ETABS

Structural Analysis & Modelling With ETABS