DESAIN UNTUK - Research and Publicationresearch.unissula.ac.id/file/publikasi/210200030/1047... ·...
Transcript of DESAIN UNTUK - Research and Publicationresearch.unissula.ac.id/file/publikasi/210200030/1047... ·...
i
DESAIN PLATFORM UNTUK KONSTRUKSI BANGUNAN APUNG
Dr. Henny Pratiwi Adi, ST., MT. Prof. Dr. Ir. S. Imam Wahyudi, DEA
UNISSULA PRESS
ii
Judul:
Desain Platform untuk Konstruksi Bangunan Apung
Penulis:
Dr. Henny Pratiwi Adi, ST, MT.
Prof. Dr. Ir. S. Imam Wahyudi, DEA
Penyunting:
Tim UNISSULA PRESS
Desain sampul dan tata letak:
Dwi Riyadi Hartono
Dimensi: 23 x 15,5 Cm
Jumlah halaman:
120
ISBN: 978-623-7097-88-4
Cetakan Pertama: 20 Januari 2021
Hak cipta dilindungi undang-undang
Dilarang mengutip atau memperbanyak
sebagian atau seluruh isi buku ini
tanpa izin tertulis dari Penerbit.
Penerbit:
UNISSULA PRESS
Universitas Islam Sultan Agung
Jl. Raya kaligawe KM. 4 Semarang (50112)
Jawa Tengah Indonesia
Telp (024)6583584
Fax.(024)6582455
Anggota asosiasi:
IKAPI (Ikatan Penerbit Indonesia)
APPTI (Asosiasi Penerbit Perguruan Tinggi Indonesia)
iii
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT
yang senantiasa melimpahkan taufik, rahmat serta hidayah-Nya,
sehingga penyusun dapat menyelesaikan buku yang berjudul
DESAIN PLATFOM UNTUK KONSTRUKSI BANGUNAN
APUNG. Buku ini merupakan salah satu luaran dari Penelitian
Dasar Unggulan Perguruan Tinggi (PDUPT) yang didanai oleh
Kemenristek-BRIN Tahun 2019-2021 dengan judul
“Pengembangan Model dan Implementasi Rumah Apung
(Floating House) dengan Platform Berbahan Adaptif untuk
Hunian pada Kawasan Terdampak Kenaikan Muka Air Laut”.
Buku ini diharapkan mampu memberikan pengetahuan bagi
mahasiswa dan khalayak umum untuk mengetahui tentang
material/bahan yang dapat dimanfaatkan sebagai platform
bangunan apung. Pada buku ini akan dibahas bahan platform
bangunan apung yang meliputi drum plastik, bambu, pipa Polivynil
Carbonate (PVC) dan styrofoam. Pembahasan dalam buku ini
bertujuan untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan bahan,
pembebanan, gaya apung dan kestabilan dari material drum plastik,
bambu, pipa PVC dan styrofoam bila digunakan sebagai platform
pada bangunan apung. Selain itu akan dibahas pula hasil desain dan
pengujian dari pembuatan prototipe platform apung dengan bahan
iv
styrofoam. Pengujian prototipe yang dilakukan meliputi kestabilan
bahan, gaya apung dan kapasitas beban
Ucapan terima kasih Penyusun sampaikan kepada
Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM) – Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi, yang telah mendanai penelitian dan
penyusunan buku ini. Penyusun juga mengucapkan terima kasih
kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM)
UNISSULA serta kepada semua pihak yang telah membantu
kelancaran dalam penyusunan dan penyelesaian buku ini.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Semarang, 20 Januari 2021
Penyusun
.
v
DAFTAR ISI
PRAKATA ...................................................................................... iii
DAFTAR ISI .................................................................................... v
BAB 1 || PENDAHULUAN ............................................................. 1
1.1. Banjir di Kawasan Pesisir .................................................... 1
1.2. Alternatif Hunian di Kawasan Pesisir .................................. 2
BAB 2 || STRUKTUR APUNG ....................................................... 7
2.1. Pengertian Struktur Apung ................................................... 7
2.2. Model Bangunan Apung di Berbagai Negara ...................... 9
2.2.1. Watervilla Kortenhoef ................................................. 10
2.2.2. Rumah Terapung British Columbia ............................ 10
2.2.3. Rumah Terapung Tepi Danau ..................................... 11
2.2.4. Muskoka Boat House .................................................. 12
2.2.5. Rumah Terapung di Ontario ........................................ 13
2.2.6. The Lake Union Floating Home ................................. 14
2.2.7. Rumah Apung di Sungai Amstel................................. 15
2.2.8. Rumah Terapung Kaca dan Kayu ............................... 16
2.2.9. Rumah Terapung Kayu Modern Fennel House
Desain .......................................................................... 17
2.2.10. Exbury Egg.................................................................. 18
2.2.11. Rumah Apung di Nigeria ............................................ 19
BAB 3 || PLATFORM BANGUNAN APUNG .............................. 21
3.1. Bangunan Apung Berdasar Jenis Material Platform .......... 21
3.1.1. Bangunan Apung dengan Platform Drum Plastik ....... 21
3.1.2. Bangunan Apung dengan Platform Bambu ................ 22
vi
3.1.3. Banguna Apung dengan Platform Pipa PVC .............. 23
3.1.4. Bangunan Apung dengan Platform Styrofoam ........... 24
3.2. Struktur Bangunan Apung .................................................. 25
3.3. Struktur Pondasi (Platform) ............................................... 26
3.3.1. Material Platform dari Drum Plastik ........................... 27
3.3.2. Material Platform dari Bambu .................................... 28
3.3.3. Material Platform dari Pipa PVC ................................ 32
3.3.4. Material Platform dari Styrofoam ............................... 37
3.4. Struktur Sloof...................................................................... 41
3.5. Struktur Kolom ................................................................... 42
3.6. Struktur Balok (Ringbalok) ................................................ 42
3.7. Struktur Dinding ................................................................. 43
3.8. Struktur Kuda-Kuda Baja Ringan ...................................... 43
3.9. Struktur Atap ...................................................................... 45
3.10. Sistem Sambungan ............................................................. 45
3.10.1. Sambungan Antara Sloof dan Pondasi Apung ............. 45
3.10.2. Sambungan Sloof dan Kolom ..................................... 46
3.10.3. Sambungan Antara Kolom dan Ringbalok ................. 47
3.10.4. Sambungan dinding ..................................................... 48
3.10.5. Sambungan pada rangka kuda-kuda ............................ 48
BAB 4 || GAYA APUNG DAN KESTABILAN PLATFORM ..... 49
4.1. Menentukan Gaya Apung dengan Prinsip Archimedes ...... 49
4.1.1. Menentukan Berat Material (G) .................................... 49
4.1.2. Menentukan Besaran Gaya Keatas (Fa) Pada Pondasi
Apung .......................................................................... 50
4.2. Kontrol Kestabilan Struktur ............................................... 52
vii
BAB 5 || DESAIN DAN PERHITUNGAN STRUKTUR RUMAH
APUNG .......................................................................................... 53
5.1. Desain Rumah Apung ......................................................... 53
5.2. Struktur Atas dan Bawah ..................................................... 56
5.2.1. Data Struktur Atas ........................................................ 56
5.2.2. Data Struktur Bawah ..................................................... 59
5.3. Pembebanan Struktur .......................................................... 60
5.3.1. Pembebanan .................................................................. 61
5.3.2 Pembebanan pada Struktur Bawah ................................ 66
5.3.3. Total Berat Struktur (G) ............................................. 67
5.4. Gaya Apung pada Struktur ................................................. 67
5.4.1. Analisis Perhitungan Platform Apung dengan
Material Drum Plastik .............................................. 68
5.4.2. Analisis Perhitungan Platform Apung dengan
Material Bambu ........................................................ 72
5.4.3. Analisis Perhitungan Platform Apung dengan
Material Styrofoam ................................................... 75
BAB 6 || PENGUJIAN PROTOTIPE PLATFORM APUNG ........ 79
6.1. Data Prototipe Platform ..................................................... 79
6.2. Pembebanan dan Kestabilan Prototipe Platform Apung .... 83
6.2.1. Pembebanan ................................................................ 83
6.2.2. Kontrol Kestabilan ...................................................... 85
6.2.3. Stabilitas Platform Apung ........................................... 88
6.3. Proses Pembuatan Prototipe Platform Apung .................... 90
6.4. Pengujian Gaya Apung dan Kapasitas Beban .................... 91
6.5. Pengujian Stabilitas Platform Apung ................................. 96
BAB 7 || PENUTUP ..................................................................... 103
DAFTAR PUSTAKA .................................................................. 105
viii
GLOSARIUM .............................................................................. 109
1
BAB 1 || PENDAHULUAN
1.1.Banjir di Kawasan Pesisir
Indonesia merupakan negara yang memiliki luas wilayah
perairan 70 % dari total luas wilayah Indonesia. Di berbagai
negara, wilayah pesisir merupakan wilayah yang lebih cepat
berkembang, baik dalam tingkat perekonomian maupun tingkat
populasinya [1] .Eccles et al [2] menyebutkan hampir separuh dari
kota-kota besar dunia berada dalam jarak 50 kilometer dari daerah
pesisir, dan kepadatan populasi di daerah ini dapat mencapai 2,6
kali lebih padat dari seluruh pulau tersebut. Masyarakat pesisir
sudah beradaptasi terhadap berbagai perubahan yang terjadi di
wilayah pesisir sepanjang masa berkembangnya komunitas
tersebut, namun perubahan iklim akan menyebabkan perubahan
yang berbeda baik terhadap dinamika pesisir maupun terhadap
perubahan muka laut yang dramatis [3]. Pengembangan wilayah
pemukiman di kawasan pesisir merupakan bagian hal yang paling
penting di dalam menopang pembangunan yang berkelanjutan dan
meningkatkan kesejahteraan bangsa Indonesia serta masyarakat
pesisir pada khususnya. Kawasan pesisir memiliki potensi yang besar
dan merupakan faktor penting yang dapat meningkatkan
perekonomian bangsa. Pada negara-negara maju maupun
berkembang, aktivitas perekonomian di wilayah pesisir sangat
dominan dan diikuti dengan pertumbuhan jumlah penduduknya [4].
2
Kawasan pesisir selama ini dianggap sebagai kawasan basis
perekonomian, namun kawasan pesisir juga menghadapi berbagai
masalah akibat perubahan iklim [5]. Wilayah pesisir merupakan
wilayah yang banyak mengalami kerusakan akibat dampak dari
perubahan iklim, seperti badai siklon (topan dan badai) termasuk
didalamnya badai gelombang laut, dan meningkatnya air pasang
laut yang tidak normal (misalnya pasang air laut yang akhir-akhir
ini sering terjadi di wilayah pesisir Indonesia) [6] . Bertambahnya
garis pantai yang bergeser ke daratan mengakibatkan gelombang
pasang air laut akan naik ke daratan, merusak sarana dan prasarana
kawasan pantai serta menggenangi bangunan yang berada di
atasnya [7]. Dampak yang ditimbulkan akan mengganggu kegiatan
aktivitas penduduk, bangunan menjadi rusak, menjadikan
permukiman serta infrastruktur menjadi lebih buruk, hal tersebut
menjadikan kerugian tersendiri bagi pemerintah dan penduduk
yang terkena dampak kenaikan air laut pasang [8].
1.2. Alternatif Hunian di Kawasan Pesisir
Kebutuhan infrastruktur bangunan di wilayah pesisir yang
semakin meningkat, membutuhkan suatu inovasi bangunan yang
mampu beradaptasi terhadap banjir. Salah satu solusi untuk
memecahkan masalah ini adalah dengan penggunaan bangunan
apung (floating building). Masyarakat yang tinggal di kawasan
pesisir memerlukan inovasi bangunan agar mampu beradaptasi
dengan kenaikan air laut [9].
Struktur apung (floating structures) adalah salah satu
3
inovasi yang dapat diaplikasikan pada daerah yang memiliki garis
pantai panjang atau memiliki banyak danau. Bangunan apung ini
cocok untuk dikembangkan untuk bangunan rumah tinggal serta
meningkatkan pariwisata di daerah tersebut [10]. Struktur apung
merupakan bangunan yang dibangun diatas permukaan air dengan
memanfaatkan platform apung sebagai pengganti pondasi
sehingga mampu menahan bangunan diatasnya. Jenis pondasi
apung dipilih berdasarkan beberapa hal, diantaranya adalah faktor
lingkungan tempat didirikannya suatu bangunan. Bangunan apung
(floating building) merupakan konstruksi bangunan dimana
bangunan tersebut didirikan diatas air dan mengapung, daya
apung tersebut didapatkan dengan pemakaian sistem pondasi
apung, sehingga system pondasi tersebut mampu menahan
konstruksi yang ada di atasnya dan dapat mengalami pergerakan
naik turun sesuai ketinggian (level) muka air [11].
Pondasi merupakan bagian dari konstruksi bangunan yang
berfungsi sebagai tempat untuk menyalurkan beban dari struktur
atas ke tanah dasar yang cukup kuat untuk menahannya tanpa
terjadinya differential settlement pada sistem strukturnya [12].
Platform apung adalah material pengganti struktur pondasi yang
digunakan sebagai media untuk menopang bangunan yang
mengapung di atas air. Digunakannya platform adalah untuk
mengantisipasi pasang surut air laut, sehingga posisi bangunan
dapat mengikuti elevasi muka air. Media penghubung antara
platform dengan daratan adalah jembatan yang flexibel sehingga
dapat mengakomodasi terjadinya pasang surut air laut. Platform
4
apung dinyatakan stabil saat titik matesentrisnya berada diatas
titik pusat grafvtasi platform tersebut [13]. Sehingga konsep
mendirikan bangunan tanpa dilakukannya reklamasi atau
lingkungan tersebut dapat direalisasikan dengan bangunan apung
(floating building). Bangunan apung ini dapat diaplikasikan pada
pembangunan rumah tinggal, restoran, resort dan berbagai macam
fungsi bangunan lainnya.
Dalam dunia konstruksi, material yang sering dipakai
untuk konstruksi apung adalah HDPE (High Density Polietilen),
bambu, pipa Polyvinyl Carbonate (PVC), drum plastik serta
tabung/balok baja. Untuk material yang dapat digunakan dalam
konstruksi apung adalah material yang tahan terhadap air, tidak
karat, tidak mudah rusak, serta memiliki gaya apung tinggi
sehingga dapat menahan beban dan aktivitas diatasnya [14].
Dalam penentuan material pondasi bangunan apung harus
mempertimbangkan kondisi lingkungan tempat didirikannya
bangunan, hal tersebut dilakukan untuk mempermudah dalam
mendapatkan material banguan. Selain material, keawetan
terhadap perubahan lingkungan juga harus diperhitungkan dalam
pemilihan material pondasi. Di Indonesia bahan yang sering
digunakan sebagai material rakit bangunan apung adalah kayu dan
bambu [12]. Namun dewasa ini material styrofoam juga mulai
dikembangkan sebagai material struktur apung karena daya apung
yang tinggi serta keawetan dari material tersebut.
Adanya bangunan apung diharapkan mampu menjadi solusi
bagi kebutuhan bangunan bagi masyarakat yang tinggal di kawasan
5
yang selalu tergenang banjir. Inovasi dalam perencanaan bangunan
apung sangat dibutuhkan untuk membuat desain bangunan dengan
bahan yang mudah didapat serta mudah diperbaiki. Selain itu juga
bangunan harus terjangkau dari sisi biaya sehingga bisa
dilaksanakan di negara-negara berkembang [15].
6
“Struktur apung
(floating structures)
adalah salah satu
inovasi yang dapat
diaplikasikan pada
daerah yang
memiliki garis
pantai panjang atau
memiliki banyak
danau.”
“Bangunan apung
cocok untuk
dikembangkan
untuk bangunan
rumah tinggal serta
meningkatkan
pariwisata di daerah
tersebut.”
7
BAB 2 || STRUKTUR APUNG
2.1.Pengertian Struktur Apung
Bangunan apung adalah bangunan yang menggunakan
struktur apung atau pondasi apung sebagai tumpuannya untuk
dapat mengapung di atas air. Konsep struktur terapung atau yang
sering disebut „Floating Structure‟ yang digunakan sebagai
pengganti tanah dalam pembangunan sebuah bangunan, karena
strukturnya mampu mengapung diatas air [16]. Dalam konsep
struktur terapung ini, secara umum terdapat perbedaan yang
sangat mendasar dibandingkan proses pembangunan struktur
bangunan di darat. Struktur bangunan darat, proses
pembangunannya sejak tahap awal hingga akhir dlakukan di
tempat yang sama. Sebaliknya, struktur terapung, apapun
jenisnya dibangun atau difabrikasi di tempat yang berbeda
dengan di tempat instalasinya (knock-down). Perbedaan kondisi
inilah yang menyebabkan perbedaan proses pembangunan dan
teknologi yang diperlukan dalam aplikasinya [17].
Menurut Cahya, 2017 [18] struktur apung merupakan konsep
struktur sebagai pengganti tanah dalam pembangunan suatu
bangunan konstruksi, selain menjadi alternatif prearrangement
wilayah disamping reklamasi, karena strukturnya mampu
mengapung diatas air. Hunian apung merupakan penemuan yang
unik sehingga manusia dapat hidup di atas platform yang
dirancang sedemikian rupa sehingga dapat mengapung dan tidak
8
adanya rasa cemas akan tenggelam [19]. Sedangkan menurut
Watanabe, 2004 [20] struktur apung adalah inovasi yang
dikembangkan untuk menghadapi persoalan terbatasnya lahan dan
banjir. Struktur apung merupakan salah satu jenis konstruksi yang
dirancang dengan sistem terapung sehingga tidak berhubungan
langsung dengan dasar perairan sehingga konstruksi tersebut dapat
dikategorikan sebagai konstruksi tahan gempa. Prinsip dasar yang
dipakai untuk melakukan analisa terhadap konstruksi apung adalah
struktur terapung (floating structure) yaitu merupakan suatu
struktur yang fleksibel dan elastis [21].
Teknologi terapung menjadikan pemecah masalah akan
dampak dari reklamasi pantai, para peneliti melakukan pendekatan
hijau atau ramah lingkungan agar tidak merusak ekosistem di
bawah air. Dalam penentuan desain struktur apung harus
menentukan gaya-gaya yang ada diperairan seperti gelombang,
arus, serta angin karena gaya-gaya tersebut menyebabkan struktur
apung menjadi tidak stabil. Secara umum konsep struktur terapung
memiliki perbedaan jika dibandingkan dengan struktur bangunan
didarat didalam proses pembangunannya. Hal tersebut yang
membedakan metode kerja, penggunaan teknologi dalam proses
pembangunannya [22].
Struktur bangunan harus memiliki desain perencanaan yang
baik sehingga mampu menahan beban diatasnya sehingga
konstruksi dapat dikatakan aman serta ekonomis. Struktur
Bangunan apung merupakan rangkaian dari suatu bangunan yang
9
disusun sedemikian rupa sehingga mengjadi satu kesatuan
bangunan yang dapat difungsikan sebagai rumah apung [11].
Elemen struktur adalah elemen yang memiliki fungsi sebagai
pendukung keberadaan elemen-elemen non struktural.
Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa konstruksi apung
merupakan struktur bangunan dengan konstruksi yang bertumpu
pada platform apung dengan mengandalkan daya apung platform
sebagai struktur yang menahan beban di atasnya. Dalam hal
konstruksi apung peran platform (panggung) menjadi utama,
material yang digunakan harus memiliki daya apung yang tinggi
sehingga daya apung tersebut dapat menopang struktur yang
dibangunan di atasnya. Dimensi platform harus ditentukan
berdasarkan beban yang nantinya akan ditanggung oleh platform
tersebut [10].
2.2. Model Bangunan Apung di Berbagai Negara
Di beberapa negara maju rumah apung menjadi salah satu
inovasi di dunia teknik sipil maupun arsitekur. Perkembangannya
sangat pesat menjadikan salah satu inovasi yang baru meskipun
baru berupa konsep da nada yang sudah direalisaskan. Inovsi
rumah apung ini pada umumnya di bangun di daerah perairan
[23]. Berikut adalah beberapa konsep atau desain dari rumah
apung dari beberapa negara.
10
2.2.1. Watervilla Kortenhoef
Watervilla Kortenhoef merupakan rumah yang memiliki
desain akuatik modern dengan desain rumah seperti pada
umumnya, tetapi rumah ini dapat berdiri di atas permukaan air
atau dapat mengapung yang memiliki teras rooftop yang luas dan
dapat menikmati indahnya sinar matahari yang terbenam.
Gambar. 2.1. Rumah Apung Watervilla Kortenhoef
(Sumber : www.tentik.com)
2.2.2. Rumah Terapung British Columbia
Rumah terapung British Columbia berada di tepian danau
Powell, Columbia yang memiliki desain masih tradisional dan
memiliki struktur bangunan yang sangat sederhana namun rumit,
meskipun terlihat sederhana tetapi rumah apung ini memiliki
dermaga perahu, gudang dan dikelilingi oeleh kebun sayuran.
11
Gambar 2.2. Gambar Rumah Apung British Columbia
(Sumber: www.tentik.com)
2.2.3. Rumah Terapung Tepi Danau
Rumah terapung tepi danau, merupakan hasil karya dari
arsitek asal Jerman Steeltec 37, rumah apung ini terinspirasi dari
siluet perahu layar, rumah ini memiliki sentuhan interior yang
sangat modern dan sangat memanjakan mata, kita dapat
menikmati keindahan lautan secara nyata, dan kita juga bisa
santai dan rebahan sembari menikmati cahaya bintang-bintang
yang bertaburan di angkasa saat malam hari tiba.
12
Gambar. 2.3. Rumah Apung Tepi Danau
(Sumber : www.tentik.com)
2.2.4. Muskoka Boat House
Rumah apung muskoka house barada di tepi Danau
Muskoka, Ontorio, Kanada, rumah apung ini merupakan
rancangan dari Cristopher Simmonds. Rumah apung ini sebagian
besar materialnya tersusun dari kayu, bagian dari rumah apung ini
berupa garasi yang dapat memarkirkan mobil dan sepeda motor,
dan dalam rumah apung ini juga ada ruangan khusus untuk
menempatkan perahu dan boat.
13
Gambar. 2.4.Rumah Apung Muskoka Boathouse
(Sumber : www.tentik.com)
2.2.5. Rumah Terapung di Ontario
Rumah terapung di Ontario Kanada ini memiliki desain
minimalis, dirancang oleh MOS Architects denagan desain rumah
apung bertingkat dua lantai yang selesai di bangun pada tahun
2005, rumah apung ini juga terhubung dengan jembatan yang
menuju daratan.
14
Gambar 2.5. Rumah Apung di Ontario Kanada
(Sumber: www.tentik.com)
2.2.6. The Lake Union Floating Home
The Lake Union Floating Home merupakan rancangan dari
arsitek Vandeventer dan Carlander yang memiliki tampilan sangat
modern dan bertingkat, di bagian bawah terdapat ruang tamu yang
sangat keren dan bagus sebagai tempat ngobrol yang langsung
menghadap ke danau, rumah ini sagat cocok bagi mereka yang
menyukai nuansa alam, rumah ini juga dilengkapi dengan jendela –
jendela yang lebar dari bahan kaca, kita juga langsung dapat
berenang di danau karena memang rumah apung ini berada di
tepian danau.
15
Gambar. 2.6. Rumah Apung The Lake Union Floating Home
(Sumber: http://www.tentik.com)
2.2.7. Rumah Apung di Sungai Amstel
Rumah terapung ini merupakan karya lebih dari 31
Arsitektur, yang berada di sungai Amstel, Amsterdam, Belanda.
Desain rumah apung ini mengahadap langsung ke perairan tidak
menghadap ke tepi jalan, yang memiliki tinggi sepanjang tiga
meter.
16
Gambar. 2.7. Rumah Apung di Sungai Amstel
(Sumber: www.tentik.com)
2.2.8. Rumah Terapung Kaca dan Kayu
Rumah terapung kaca dan kayu ini merupakan karya dari
Dymitr Malcew, rumah apung ini terletak di tengah-tengah perairan
yang mirip dengan bungalow yang memiliki desain interior yang
sangat mewah dan berkelas layaknya hotel. Rumah apung ini
dibangun dengan benggunakan bahan baku dari kayu dan kaca,
sehingga bemiliki berat yang ringan dan dapat mengapung, rumah
ini juga cocok bagi mereka yang suka dengan sunrise dan sunset.
17
Gambar. 2.8. Rumah Apung Kaca dan kayu
(Sumber: www.tentik.com)
2.2.9. Rumah Terapung Kayu Modern Fennel House Desain
Rumah apung ini merupakan karya dari arsitek Robert
Harvey Oshatz, terbuat dari bahan material kayu dan kaca yang
mencipkakan kesan alami dan sejuk. Rumah ini juga berbentuk
unik dengan sentuhan lengkungan dan memiliki sisi-sisi yang
berupa kaca, sehingga penghuni yang ada didalam rumah juga
dapat menikmati desiran aliran sungai. Desain interiornya juga tak
kalah menarik, di dalamnya terdapat sebuah ruang tamu yang
sangat asyik dan nyaman untuk berkumpul bersama, dan juga
kamar tidur yang dilengkapi dengan kasur yang sangat empuk dan
nyaman.
18
Gambar. 2.9. Rumah Apung Rumah Terapung Kayu Modern
Fennel House Design
(Sumber: www.tentik.com)
2.2.10. Exbury Egg
Rumah terapung Exbury Egg merupakan karya dari Stephen
Turner, rumah terapung ini juga berfungsi sebagai studio yang
sangat inofatif, desain yang sangat berbeda ditunjukkan oleh desain
rumah apung ini yang menyerupai telur yang tidak seperti rumah
apung lainnya yang memiliki atap dan beralaskan seperti perahu,
rumah apung ini dilengkapi dengan mesin boat, jadi rumah apung
ini dapat berpindah-pindah tempat sesuai dengan yang diinginkan
dah juga dilengkapi dengan tambatan yang bisa ditambatkan di
tepian sungai.
19
Gambar. 2.10 Rumah Apung Exbury Egg
(Sumber: http://www.tentik.com)
2.2.11. Rumah Apung di Nigeria
Desain rumah apung di negara Nigeria ini di bangun dan
di rancang secara rapi dan teratur di atas perairan laut Nigeria.
Rumah terapung ini sangatlah membantu para penduduk nigeria
yang di antara meraka hidup dalam kemiskinan.
Gambar. 2.11. Rumah Apung di Nigeria (Sumber: www.travel.detik.com)
20
“Bangunan apung
adalah bangunan
yang menggunakan
struktur apung atau
pondasi apung
sebagai
tumpuannya untuk
dapat mengapung
di atas air.”
21
BAB 3 || PLATFORM BANGUNAN APUNG
3.1. Bangunan Apung Berdasar Jenis Material Platform
Dalam dunia desain arsitek dan ilmu Sipil ada beberapa
jenis bangunan apung yang telah diaplikasikan dan dikembangkan
di beberapa negara berdasarkan jenis pondasi, bentuk dan fungsi
bangunannya. Di antaranya adalah sebagai berikut.
3.1.1. Bangunan Apung dengan Platform Drum Plastik
Bangunan apung dengan pondasi drum plastik merupakan
bangunan apung yang didesain dengan menggunakan drum
plastik sebagai pondasi strukturnya yang berfungsi untuk
menampung dan mengapungkan bangunan yang ada di atasnya,
drum plastik bisa mengapung karena di dalamnya terdapat
hambatan udara yang menekan beban di antara dua lempeng yang
berbeda. Drum plastik adalah alat apung yang elastis lebih murah
dan lebih mudah dalam pemasanganya, yaitu dengan cara
disambung menggunakan baut ke balok–balok kayu [22] . Semua
drum plastik di apit dengan kayu balok agar semua drum plastik
itu tetap bersatu dan rapat seperti Gambar 3.1. di bawah ini:
22
Gambar. 3.1 Bangunan Apung dengan Platform Drum Plastik
(Sumber: https://travel.detik.com)
3.1.2. Bangunan Apung dengan Platform Bambu
Penggunaan material pada bangunan terapung di nusantara
sangat dipengaruhi oleh ketersediaan material di sekitar lokasi
pemukiman. Material kayu dan bambu merupakan material utama
yang sering dijumpai dan digunakan sebagai material bangunan
pada bangunan apung. Kayu biasanya digunakan sebagai material
pondasi dan material pembentuk badan rumah, sedangkan bambu
lebih banyak digunakan sebagai material pondasi dengan metode
konstruksi tertentu sehingga pondasi pada rumah terapung juga
berfungsi sebagai rakit [14]. Hal inilah yang menyebabkan rumah
terapung dapat berpindah dari suatu tempat ke tempat yang lain
seperti pada Gambar 3.2 di bawah ini.
23
Gambar. 3.2 Bangunan Apung dengan Platform Bambu
(Sumber: https://travel.detik.com)
3.1.3. Banguna Apung dengan Platform Pipa PVC
Bangunan apung dengan platform pipa PVC merupakan
bangunan apung yang didesain dengan menggunakan pipa PVC
sebagai pondasi strukturnya dengan cara disambung menggunakan
angkur dan baut ke balok–balok kayu (sloof), sehingga menjadi
satu kesatuan struktur (platform [11]. Pipa PVC merupakan
material plastik yang memiliki rongga udara di dalamnya sehingga
dapat mengapung di atas air seperti pada Gambar 3.3 di bawah ini.
24
Gambar 3.3 Bangunan Apung dengan Platform Pipa PVC
(Sumber: Karyadi K, et al., 2010)
3.1.4. Bangunan Apung dengan Platform Styrofoam
Bangunan apung dengan platform styrofoam merupakan
desain bangunan apung yang menggunakan Styrofoam sebagai
pondasi strukturnya, yaitu dengan cara diikat menggunakan
angkur dan baut ke balok-balok kayu, sehingga menjadi struktur
pondasi apung yang sangat kuat dan dapat mengapung dengan
baik [17]. Styrofoam adalah material gabus yang memiliki berat
jenis lebih kecil dari berat jenis air sehingga dapat mengapung
dengan baik di atas permukaan air, seperti pada Gambar 3.4 di
bawah ini:
25
Gambar 3.4 Rumah Apung dengan Platform Styrofoam
(Sumber: Karyadi K, et al., 2010)
3.2. Struktur Bangunan Apung
Struktur bangunan apung adalah beberapa komponen
bangunan yang disusun menjadi satu kesatuan struktur yang terdiri
dari pondasi (platform), sloof, kolom, dinding ringbalok, kuda-kuda
dan atap. Pada dasarnya, setiap elemen struktur berfungsi untuk
mendukung keberadaan elemen nonstruktur seperti material
pelengkapan rumah ( lemari, meja, kursi dan sebagainya).
Berdasarkan pembahasan di atas, pada umumnya struktur
bangunan memiliki bagian komponen yang sama, pada penelitian
ini penulis memfokuskan pembahasan struktur pada struktur rumah
apung (Floating house) dan dapat dibagi dalam tiga jenis struktur
pondasi yaitu struktur pondasi menggunakan material drum platik,
bambu, Pipa PVC, dan styrofoam.
26
Adapun struktur rumah apung dapat dikelompokkan
menjadi dua bagian yaitu, Struktur bawah (Substruktur) terdiri dari
pondasi (platform) dan sloof, serta Struktur atas (Uperstruktur)
terdiri dari komponen kolom, balok, dinding, rangka kuda-kuda
dan atap [24].
3.3. Struktur Pondasi (Platform)
Struktur pondasi (platform) merupakan struktur bawah yang
berfungsi untuk menahan seluruh berat bangunan yang ada di atas
pondasi tersebut. Berbeda dengan rumah yang di bangun di
daratan, ada beberapa jenis material yang bisa digunakan untuk
pondasi rumah apung, yaitu plat beton berongga yang kedap air,
bambu, pipa PVC, drum plastik, tabung/balok plat baja, dan
beberapa jenis material lainnya. Untuk jenis material yang bisa
digunakan sebagai pondasi rumah apung ada beberapa persyaratan,
antara lain tahan terhadap air asin, tidak karat, awet, tidak mudah
rusak, mudah di dapat, dan gaya apungnya sanggup menahan beban
bangunan serta beragam aktivitas di dalam bangunan tersebut.
Beragamnya jenis material untuk pondasi rumah apung, tentu saja
harus dipertimbangan secara matang sebelum memilih dan
sesuaikan pondasi tersebut dengan kondisi lingkungan di sekitar.
Selain itu, pastikan pondasi tersebut memiliki ketahanan yang
cukup mumpuni dalam jangka waktu lama serta terhadap
perubahan lingkungan [21].
Dalam pembahasan ini, jenis material pondasi (platform)
yang digunakan merupakan material pipa PVC, bambu dan
27
styrofoam yang disesuaikan dengan dimensi bangunan yang akan
dibuat. Semakin besar bangunan yang akan dibuat maka semakin
besar diameter atau jumlah pondasi yang dibutuhkan. Selanjutnya
dilakukan analisis material yang kuat dan tahan (secara struktur)
dan ekonomis.
3.3.1. Material Platform dari Drum Plastik
Pondasi pada desain rumah apung merupakan struktur
yang berada di bawah rumah apung yang berfungsi untuk
menahan total beban bangunan rumah apung yang berfungsi
untuk mengapungkan rumah apung, material pondasi rumah
apung ini merupakan material dari drum plasik yang memiliki
daya apung yang baik, ringan dan mudah di dapatkan, karena
banyak tersedia di sekitar kita.
Gambar 3.5 Drum Plastik
(Sumber: www.google.com)
28
3.3.2. Material Platform dari Bambu
Bambu merupakan jenis tanaman rumput yang memiliki
rongga dan ruas di setiap batangnya. Bambu merupakan jenis
tanaman dengan pertumbuhan paling cepat karena memiliki sistem
rhizome-dependen unik, dalam sehari bambu dapat tumbuh
sepanjang 60 cm. Bambu sudah sejak lama dimanfaatkan sebagai
bahan bangunan seperti yang ada di Indonesia. Selain itu banyak
diteliti dan dikembangkan bambu plester sebagai bahan pembuatan
dinding dengan harapan elemen dinding menjadi lebih ringan.
Untuk konstruksi rangka atap juga dapat menggunakan bahan
bambu. Sebagai elemen struktur, bambu yang difungsikan sebagai
pondasi masih sangat jarang diteliti atau dibahas oleh para peneliti.
Penggunaan bambu sebagai pondasi telah lama digunakan pada
daerah-daerah tertentu di Indonesia salah satunya adalah
penggunaan bambu sebagai pondasi pada rumah.
a. Keunggulan Bambu Sebagai Material Bangunan
Keunggulan bambu yakni sangat mudah ditanam dan tidak perlu
perlakuan khusus dan masa tumbuh bambu yang cepat,
sehingga bambu dapat diaplikasikan sebagai material bangunan
dalam waktu yang relatif singkat. Budidaya yang mudah dan
tidak memerlukan investasi dengan biaya yang besar dalam
memproduksi bambu merupakan suatu keunggulan tersendiri
dari bambu sebagai material bangunan. Hampir semua lapisan
masyarakat dapat membudidayakan bambu tanpa perlu adanya
pengetahuan tinggi. Bambu mempunyai kekuatan yang tinggi,
29
kuat tarik dari bambu sebagai batangan sering disandingkan
dengan kuat tarik baja. Tetapi teknik sambungan yang sering
dirangkaikan dengan pasak atau tali membuat kekuatan tarik
bambu menjadi menurun. Untuk mengetahui kuat tarik dan
tekan bambu di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 3.1 di bawah
ini.
Tabel 3.1 Kuat tarik dan Tekan berbagai Jenis Bambu di Indonesia
Jenis Bambu Bagian
Kuat
Tarik
(Mpa)
Kuat
Tekan
(Mpa)
Bambu Petung Pangkal 228 277
( Dendcramos
Asper) Ujung 117 409
Tengah 208 548
Bambu Tutul Pangkal 239 532
( Bambusa Vulgaris) Ujung 292 534
Tengah 449 464
Bambu Gala Pangkal 192 327
(Gigantochloa
Verticilata) Ujung 335 399
Tengah 232 405
Bambu Apus Pangkal 144 215
(Gigantochloa Apus) Ujung 137 228
Tengah 174 335 Sumber: (Marisco,2015)
b. Kendala Bambu Sebagai Material Bangunan
Walaupun bambu memiliki potensi besar sebagai material
bangunan tetapi bambu juga memiliki beberapa kendala baik
30
dari ketahanan maupun fungsinya sebagai struktur. Kendala-
kendala tersebut seperti:
Bambu sangat mudah diserang oleh serangga sehingga
akan mengurangi kekuatan dari bambu.
Sambungan masih menjadi titik kritis pada struktur
bangunan yang menggunakan bambu.
Teknik sambungan yang beredar di masyarakat masih
berupa sambungan konvensional yang menggunakan
paku, pasak, dan tali ijuk.
Kendala lainnya datang dari masyarakat itu sendiri,
masyarakat masih beranggapan bahwa material bambu
masih dikaitkan dengan material untuk kalangan
menengah ke bawah, untuk menghilangkan persepsi
seperti ini peran arsitek sangat penting dalam
menciptakan bangunan bambu yang menarik secara
bentuk.
c. Sistem Pondasi Rakit
Sistem pondasi yang digunakan adalah sistem pondasi rakit,
dimana material bambu tersebut disusun sampai membentuk
satu kesatuan struktur sehingga dapat mengapung diatas air.
Udara yang berada dalam rongga bambu tersebut merupakan
parameter kekuatan daya apung pondasi, semakin
besar/banyak udara didalam bambu tersebut semakin kuat daya
apung pondasi tesebut.
31
Pola penyusunan bambu pada platform rumah apung ini adalah
dengan cara ditumpuk berlapis-lapis, pada lapis pertama
bambu disusun arah vertikal kemudian dijepit dengan balok
kayu atas bawah menggunakan angkur dan baut sedangkan
ikatan antara bambu menggunakan tali. Kemudian pada lapis
kedua, bambu disusun kaearah horizontal kemudian dijepit
dengan balok kayu atas bawah menggunakan angkur dan baut
sedangkan ikatan antara bambu menggunakan tali sehingga
struktur bambu tersebut berbentuk rakit dengan dua sumbu
yaitu sumbu vertikal dan horizontal bertujuan untuk menjaga
bangunan agar tetap stabil ketika menerima gaya dari segala
arah. Jika pada lapis I dan II platform belum cukup kuat untuk
menahan beban bangunan, maka akan ditambah lagi lapis
berikutnya sampai platform tersebut mampu menahan beban
bangunan di atasanya dengan cara trial and error. Untuk
mengetahui model penyusunan pondasi rakit dengan
menggunakan material bambu seperti pada Gambar 3.6 dan
Gambar 3.7 di bawah ini.
32
Gambar 3.6 Denah rencana platform bambu
Gambar 3.7 Potongan memanjang platform bambu
3.3.3. Material Platform dari Pipa PVC
Pondasi merupakan struktur bawah dari rumah apung yang
berfungsi untuk menyalurkan beban ke bawah permukaan air.
Kekuatan struktur rumah apung tergantung dari seberapa besar
kekuatan pondasinya dalam menahan beban diatasnya, untuk
material pondasi sendiri menggunakan material pipa PVC. Pipa
33
PVC adalah bahan palstik yang terbentuk melalui proses kimia
yang dibentuk berdasarkan ukuran yang telah di rencanakan seperti
pada Gambar 3.8 di bawah ini.
Gambar 3.8 Pipa PVC SLG Standar (AW)
(Sumber: http://rajapipapvc.blogspot.co.id/ -pipa-pvc-.html)
a. Material Dop (Penutup pipa)
Penutup pipa (Dop) merupakan material yang sejenis dengan
pipa PVC, dop ini digunakan untuk menutup ujung pipa agar
air tidak masuk melalui lubang pada ujung pipa sehingga
tekanan udara yang terdapat dalam pipa dapat dipertahankan.
Penutup pipa (Dop) umumnya dicetak berdasarkan diameter
pipa yang akan di tutup, namun diamter penutup pipa relatif
lebih besar dibandingkan dengan diameter pipa yang akan
ditutup, hal tersebut untuk memudahkan dalam penyambungan
atau proses penutupan ujung pipa seperti pada Gambar 2.5 di
bawah ini.
34
Gambar 3.9 Dop (Penutup pipa)
(Sumber: http://www.kunapedia.com/2016/08 -pipa-pvc.html)
b. Lem Pipa PVC ( Isarplas)
Lem pipa isarplas merupakan lem bertekstur cair (jeli) yang
digunakan untuk menyambung pipa. Lem isarplas tahan
terhadap suhu panas dan air, sehingga aman untuk digunakan
pada daerah yang berhubungan langsung dengan air. Cara
penggunaan yaitu kedua bagian pipa yang akan disambung
dibersihkan terlebih dahulu, kemudian di poleskan dan
sambungkan kedua bagian sewaktu lem masih basah, diamkan
sambungan tersebut hingga lem menjadi keras seperti pada
Gambar 3.10 di bawah ini.
35
Gambar 3.10 Lem Pipa PVC Isarplas
(Sumber: http://www.kunapedia.com/2016/08 -pipa-pvc.html)
Dalam penyusunan platform, ada beberapa pola yang
diterapkan, pada pola I pipa PVC disusun satu lapis dengan
cara menggabungkan beberapa buah pipa kemudian
disambungkan dengan sloof kayu menggunakan angkur dan
baut. Jika pola I struktur platform belum mampu menahan
beban yang bekerja maka diterapkan pola II dengan model
penyusunan pipa PVC disusun rangkap dua dengan sistem
sambungan yang sama dengan pola I sampai kekuatan struktur
platform mencapai maksimum seperti pada Gambar 3.11 dan
Gambar 3.12 di bawah ini.
36
Gambar 3.11 Denah rencana platform pipa PVC
Gambar 3.12 Potongan memanjang platform pipa PVC
Untuk memudahkan dalam melakukan analisis kebutuhan dan
berat material pipa, maka dapat menggunakan Tabel 3.2
berikut.
Tabel 3.2 Diameter dan Berat jenis pipa PVC
Diameter AW D
(10 Kg/cm2) (5 Kg/cm2)
Tebal
(Inch) (mm) (mm)
1/2'' 22 1.5
37
Diameter AW D
(10 Kg/cm2) (5 Kg/cm2)
Tebal
(Inch) (mm) (mm)
3/4'' 26 1.8
1'' 36 2.0
1 1/4''
42 2.3 1.2
1 1/2''
48 2.3 1.2
2'' 60 2.3 1.4
2 1/2''
76 2.6 1.5
3'' 89 3.1 1.5
4'' 114 4.1 1.9
5'' 140 5.4 2.4
6'' 165 6.4 2.8
8'' 216 8.3 3.8
10'' 267 9.4 4.7
12'' 318 11.0 5.7
(Sumber: SNI Pipa)
3.3.4. Material Platform dari Styrofoam
Styrofoam adalah salah satu varian dari zat bernama
polystyrene (PS) yang dalam proses pembuatannya melibatkan
pencampuran gelembung udara sehingga mengembang dan
membuatnya ringan seperti busa. Bahan ini sudah dipasarkan lebih
dari tujuh dekade yang lalu oleh perusahaan penemu Dow
Chemicals.
Fungsi lain dari styrofoam adalah dengan dimanfaatkan
sebagai platform rumah apung. Untuk mendapatkan bentuk yang
sesuai dengan desain platformnya, maka dilakukan fabrikasi
38
terlebih dahulu sehingga dapat berbentuk komponen berlapis yang
disesuaikan dengan kebutuhan desain platform rumah apung.
Kemudian dilakukan pemasangan sesuai gambar denah yang
direncanakan seperti yang terdapat pada Gambar 3.13 di bawah ini.
Gambar 3.13 Gambar material styrofoam
(Sumber: http://www.b-panel.com/b-panel-questions-answer)
a. Sistem Platform Styrofoam
Sistem platform yang digunakan berupa rangkaian balok-
balok yang terbuat dari styrofoam dengan jumlah dan
ukuran yang disesuaikan dengan luas bangunan yang akan
dibangun. Semakin luas bangunannya, maka semakin besar
dimensi dari balok-balok styrofoam yang akan digunakan.
Model dan konsep penyusunan pondasi styrofoam dapat
dilihat pada Gambar 3.14 s/d Gambar 3.18 di bawah ini.
39
Gambar 3.14 Proses pemasangan platform dengan bahan stryfoam
(Sumber: http://amphibioushomes.weebly.com/floating-foundations)
Gambar 3.15 Proses pemasangan tulangan sloof pada plafform
stryfoam
(Sumber: http://magyarepitok.hu/technologia/2017/03/a-dunan)
40
Gambar 3.16 Proses pengecoran sloof pada plafform stryfoam
Gambar 3.17 Rencana denah platform styrofoam
41
Gambar 3.18 Potongan memanjang platform Styrofoam
3.4. Struktur Sloof
Sloof adalah struktur bawah dari bangunan rumah apung
yang berfungsi untuk menyatukan antara dinding kolom dan
pondasi apung, dan dapat pula sebagai penahan beban dinding di
atasnya untuk disalurkan ke pondasi apung. Struktur sloof harus
kuat dan mampu menahan gaya-gaya yang terjadi akibat
beban diatasnya, sehingga dalam perencanaan struktur sloof harus
menggunakan material yang kuat dan tahan lama.
Pada perencanaan desain rumah apung ini material sloof
yang dipakai adalah material dari kayu kelas satu yang memiliki
tingkat keawetan yang baik yang tahan terhadap suhu panas dan
tahan terhadap air asin.
Kelas kuat kayu dapat dibedakan menjadi V (lima)
kelas kuat, seperti yang terdapat pada Tabel 3.3 di bawah ini.
42
Tabel 3.3 Kelas Kuat Kayu
(Sumber : PKKI, 1979)
3.5. Struktur Kolom
Kolom merupakan bagian terpenting dari sebuah desain
rumah apung, struktur kolom berfungsi menahan beban dari ring
balok, kuda-kuda, rangka atap dan atap dari sebuah bangunan
rumah apung, yang di teruskan ke pondasi apung. Pada penelitian
ini material yang dipakai sebagai struktur kolom adalah material
dari bahan kayu dengan dimensi yang dapat disesuaikan dengan
tinggi dan luas bangunanyang akan dibangun. Untuk selanjutnya
struktur kolom disambungkan dengan struktur sloof dan ringbalok
supaya menjadi satu kesatuan struktur.
3.6. Struktur Balok (Ringbalok)
Struktur ringbalok merupakan bagian dari sturuktur
bangunan yang berfungsi untuk menopang beban dari kuda
kuda dan rangka atap kemudian diteruskan ke dalam struktur
kolom. Desain balok harus mampu menerima atau menahan
beban yang ditimbulkan seperti beban momen dan gaya lintang
43
yang timbul akibat dari beban yang berada di atasnya. Material
yang digunakan untuk struktur balok merupakan material kayu
dengan dimensi yang dapat disesuaikan dengan tinggi dan luas
bangunan yang akan dibangun. Untuk ukuran balok besarnya
sama dengan besaran ukuran sloof.
3.7. Struktur Dinding
Struktur dinding pada desain rumah apung merupakan
komponen yang sangat penting yang berfungsi sebagai penutup
atau penyekat antar ruangan. Fungsi lain dari struktur dinding
juga berfungsi sebagai komponen interior rungan yang dapat
memberikan kesan yang elegan pada sebuah desain rumah apung
karena dinding bisa diberi sentuhan secara arsitektur yang dapat
lebih menarik dan artistik. Dalam penelitian ini, dinding yang
digunakan merupakan dinding partisi yang terbuat dari material
calsiboat yang memiliki berat lebih ringan dibandingkan dengan
dinding dari material bata merah, batako dan lain-lain. Partisi
merupakan dinding yang dibuat non permanen atau bukan
merupakan satu kesatuan struktur dengan kolom dan balok,
sehingga mudah untuk dibongkar pasang.
3.8. Struktur Kuda-Kuda Baja Ringan
Struktur kuda-kuda merupakan komponen dari rumah
apung yang tersusun dari rangka batang yang berfungsi menahan
beban dari atap termasuk juga beratnya sendiri dan juga dapat
memberikan bentuk pada atapnya.kuda-kuda juga merupakan
44
penyangga utama pada struktur atap, struktur ini termasuk dalam
klasifikasi struktur framework (truss). Material kuda-kuda
biasanya terbuat dari material kayu, bambu, baja ringan, baja dan
beton bertulang.
Kuda-kuda harus diperhitungkan agar mampu
mendukung beban-beban atap dalam satu luasan atap tertentu.
Beban-beban yang dihitung adalah beban mati (yaitu berat
penutup atap, reng, usuk, gording, kuda-kuda) dan beban hidup
(angin, air hujan, orang pada saat memasang/memperbaiki atap).
Konstruksi Rangka kuda-kuda yang terbuat dari baja
ringan (truss) menjadi solusi bagi rangka atap rumah biasa yang
masih menggunakan kayu sebagai bahan dasar, karena adanya
pengaruh dari cuaca dan rayap. Rangka kuda-kuda baja ringan
menjadi salah satu solusi karena material ini lebih awet dan
memiliki beban yang lebih ringan dibandingkan dari jenis material
atap lainnya. Saat ini sudah banyak rangka kuda-kuda untuk
rumah-rumah, gudang, perkantoran, ruko dan bangunan lain yang
mulai menggunakan rangka atap baja ringan.
Gambar 3.19 Struktur Kuda – Kuda Baja Ringan
45
3.9. Struktur Atap
Struktur atap adalah merupakan bagian dari konstruksi
rumah yang berada paling atas sendiri, berfungsi sebagai
pelindung rumah dari cuaca panas, hujan, hembusan angin, dan
gangguan dari luar sehingga dapat memberi rasa aman dan
nyaman bagi penghuninya. Atap juga dapat menjamin keamanan
dan keleluasaan bagi penghuni rumah dan juga turut
memperindah suatu bangunan apabila di desain dengan baik dan
dapat memberikan nilai arsitektur yang inidah. Dalam penelitian
ini atap yang digunakan adalah atap sakura roof.
3.10. Sistem Sambungan
Pada pembuatan desain rumah apung, struktur bangunan
harus menyatu dalam satu kesatuan struktur yang terikat, sehingga
dapat dan mampu menahan beban secara bersama sama untuk
meminimalkan terjadinya pergeseran bangunan yang di akibatkan
oleh beban bangunan tersebut. Sehungga diperlukan sistem
sambungan di setiap bagian bagian struktur rumah tersebut.
Sistem sambungan yang digunakan adalah sistem sambungan baut,
mor dan paku.
3.10.1. Sambungan Antara Sloof dan Pondasi Apung
Sambungan antara sloof dan platform (pondasi rumah
apung) merupakan sambungan atau perkuatan antara komponen
sloof dan material palatform agar membentuk satu kesatuan
46
struktur, sehingga tidak terjadi pergeseran ketika dikenai beban
(Asrasal 2018) seperti pada Gambar 3.20 di bawah ini
Gambar 3.20 Sambungan Baut Pada Sloof dan Rangka Penjepit
Pondasi Apung
(Sumber: Asrasal.2018)
3.10.2. Sambungan Sloof dan Kolom
Sambungan sloof dan kolom merupakan sambungan atau
perkuatan dari dua buah struktur bangunan yang dapat menyatu
dan dapat membentuk satu kesatuan struktur, sehingga dapat
menahan beban di atasnya supaya tidak terjadi pergeseran struktur
karena sudah diperkuat dengan material sambungan, seperti pada
gambar 2.20 di bawah ini.
47
Gambar 3.22 Sambungan Baut Antar Kolom dan Sloof dan Lantai
Kayu
3.10.3. Sambungan Antara Kolom dan Ringbalok
Sambungan antara kolom dan ringbalok merupakan
sambungan atau perkuatan antara komponen kolom dan
ringbalok agar membentuk satu kesatuan struktur, sehingga
tidak terjadi pergeseran ketika dikenai beban seperti pada
Gambar 2.23 di bawah ini.
Gambar 3.23 Sambungan pada Kolom dan Ringbalok Menerus
(Sumber: Asrasal.2018)
48
3.10.4. Sambungan dinding
Sambungan pada dinding rumah apung merupakan
sambungan material pembentuk dinding dengan kolom struktur
maupun kolom praktis dari rumah apung.
3.10.5. Sambungan pada rangka kuda-kuda
Sambungan pada rangka kuda-kuda merupakan
sambungan atau perkuatan antara struktur komponen kuda-kuda
agar membentuk satu kesatuan struktur yang baik dan kuat
sehingga tidak terjadi pergeseran akibat dikenai beban. Lebih
jelasnya bisa dilihat pada Gambar 3.24 di bawah ini.
Gambar 3.24 Sambungan Kuda-Kuda Baja Canai
(Sumber: Asrasal.2018)
49
BAB 4 || GAYA APUNG DAN KESTABILAN
PLATFORM
4.1. Menentukan Gaya Apung dengan Prinsip Archimedes
Dalam prinsip Archimedes “Ketika sebuah benda tercelup
seluruhnya atau sebagian di dalam air atau zat cair, maka air atau
zat cair akan memberikan gaya perlawanan sebesar berat benda
yang di tenggelamkan”. Pada pendekatan kasus yang sama dalam
buku ini, penerapan hukum Archimedes akan dipakai dalam
perhitungan desain rumah apung yaitu dipakai dalam menghitung
basaran gaya apung dari material platform rumah apung. Pada buku
ini platform bangunan apung yang dibahas berupa material drum
plastik, bambu, pipa PVC, dan Styrofoam.
4.1.1. Menentukan Berat Material (G)
Berat material (G) merupakan perkalian antara berat material dari
komponen bangunan apung di kalikan dengan berat jenis material
rumah apung tersebut
G = V x ρ ……………………………………...(2.1)
Dimana :
G : Berat jenis material (kg)
V : Volume material (m3)
50
ρ : Berat jenis material (kg/m3)
4.1.2. Menentukan Besaran Gaya Keatas (Fa) Pada Pondasi
Apung
Untuk dapat menentukan besaran gaya keatas (Fa) pada
platform bangunan apung dapat dilakukan dengan menggunakan
dua persamaan rumus gaya apung, yaitu sebagai berikut :
a. Gaya Apung Dengan Separuhnya Tenggelam (Fa)
Fa = ½.π.d2/4.ρ.g.l (d : diameter dalam)………(2.2)
Dimana :
Fa : Gaya apung material dengan sepenuhnya
tenggelam (Newton)
ρ : Masa jenis fluida (kg/m3)
d : diameter pondasi apung
π : 3,14
g : Percepatan gaya grafitasi (m/s2)
l : Panjang material pindasi (m)
51
Gambar 4.1 Tekanan Keatas Pada Platform Apung Dengan
Separuhnya Tenggelam
(Sumber: Asrasal.2018)
b. Gaya Apung Dengan Seluruhnya Tenggelam (Fa)
Fa = π.d2/4.ρ.g.l (d : diameter dalam)……….(2.3)
Dimana :
Fa : Gaya apung material dengan sepenuhnya
tenggelam (Newton)
ρ : Masa jenis fluida (kg/m3
)
d : diameter pondasi apung
π : 3,14
g : Percepatan gaya grafitasi (m/s2
)
l : Panjang material pindasi (m)
52
Gambar 4.2 Tekanan ke atas pada Pondasi Apung Dengan
Selurunya Tenggelam
(Sumber: Asrasal.2018)
4.2. Kontrol Kestabilan Struktur
Kontrol kestabilan struktur bertujuan untuk mengetahui
apakah paltform bisa mengapung setelah diberikan beban pada
struktur atas bangunan apung. Beban merupakan total dari seluruh
berat struktur bangunan apung ditambah dengan beban akibat dari
beban yang bekerja seperti beban mati,beban hidup dan beban
angin. Untuk menghitung kestabilan struktur dapat menggunakan
persamaan berikut.
Fa – (SF . G)................... ...................................(2.3)
Dimana :
Fa : Gaya Apung dari platform (N)
SF : Sefty factor (angka keamanan) = 1,2
G : Berat total dari struktur bangunan (kg/ton/N)
53
BAB 5 || DESAIN DAN PERHITUNGAN
STRUKTUR RUMAH APUNG
5.1. Desain Rumah Apung
Data struktur meliputi data terkait dengan informasi
desain dan material yang akan digunakan, menjelaskan tentang
luas bangunan bentuk struktur yang dipakai, fungsi bangunan
tersebut, setelah itu dilakukan kegiatan desain bentuk bangunan,
supaya didapatkan bangunan yang memiliki bentuk yang baik dan
mudah diaplikasikan. Pada buku ini data bangunan untuk rumah
apung sepenuhnya direncanakan oleh penyusun. Data material
bangunan yaitu data mengenai material yang akan digunakan
sebagai komponen struktur rumah apung yang terdiri dari struktur
atas (up struktur) dan struktur bawah (sub struktur) atau pondasi
apung.
Desain rumah apung merupakan bagian dari perencanan
desain bangunan ini, desain rumah apung meliputi denah rumah
apung yang menjelaskan terkait dengan ukuran ruangan, fungsi dan
detail bangunan, tampak depan, tampak samping dan tampak
belakang dari bangunan tersebut.
Pada buku ini untuk desain rumah apung yang berbeda
adalah gambar struktur bawahnya (platform apung) sedangkan
untuk struktur atas desain gambarnya sama, untuk lebih detail
terkait gambar pondasi apung setelah di lakukan perhitungan
strukturnya baru bisa di desain pondasi apungnya untuk tiga jenis
54
350
Teras
-0.05
300 300
300 300150
1200
K.tidur
± 0.00
150300
150300150
250
150
250
250
Teras
-0.05
K. Tidur Utama
± 0.00
KM
-0.04
R.Keluarga
± 0.00
Dapur
± 0.00
K.tidur
± 0.00
R.tamu
± 0.00
250
DENAH
1500
200
300
350
300
350
material pondasi apung yaitu platform dari drum plastik, styrofoam
dan pondasi dari bambu.
Berkut di bawah ini adalah contoh rencana rumah apung
sebelum di lakukan perhitungan strukturnya, sehingga gambarnya
masih bersifat umum, lebih jelasnya bisa dilihat di bawah ini:
Gambar 5.1 Rencana Denah Rumah Apung
55
MAMA
MT MT
Tiang Pancang
Kayu
Platform Stayrofoam
TAMPAK DEPAN
Gambar 5.2. Tampak Depan
Gambar 5.3. Tampak Samping
56
5.2. Struktur Atas dan Bawah
Kekuatan struktur dari rumah apung merupkan
pertimbangan yang paling penting dari pembuatan desain rumah
apung, sehingga material yang dipakai juga memiliki kualitas yang
baik dan dipertimbangkan memiliki berat yang ringan.
Data struktur ini menjelaskan informasi jenis material yang
akan dipakai dalam desain rumah apung, meliputi data tersebut di
bagi menjadi dua bagian yaitu:
a. Struktur bawah platform apung meliputi bagian pondasi
apung yaitu material dari drum plastik, styrofoam dan
bambu, disini dijelaskan spesifikasi material tersebut
dengan rinci dan jelas, mulai dari berat jenis, penjang, lebar,
diameter dan lain-lain.
b. Struktur atas meliputi struktur sloof, struktur dinding,
struktur kolom, struktur ring balk, struktur kuda-kuda dan
struktur atap.
5.2.1. Data Struktur Atas
Data Struktur atas merupakan data dari komponen bangunan
yang posisinya di atas pondasi apung yang meliputi:
a. Data Struktur Sloof
Dimensi : 15 cm x 15cm
Jenis kayu : Bangkirai
Kelas kuat kayu : Kelas I
Berat jenis : 1250 kg/m3
57
Kuat tarik sejajae serat : < 650 kg/cm2 (absolut),
130 kg/cm2 (ijin)
Kuat tekan lentur : < 1100 kg/cm2
(absolut), 150 kg/cm2 (ijin)
b. Data Struktur Kolom
Dimensi : 15 cm x 15cm
Jenis kayu : Bangkirai
Kelas kuat kayu : Kelas I
Berat jenis : 1250 kg/m3
Kuat tarik sejajae serat : < 650 kg/cm2 (absolut),
130 kg/cm2 (ijin)
Kuat tekan lentur : < 1100 kg/cm2
(absolut), 150 kg/cm2 (ijin)
c. Data Struktur Ringbalok
Dimensi : 15 cm x 15cm
Jenis kayu : Bangkirai
Kelas kuat kayu : Kelas I
Berat jenis : 1250 kg/m3
Kuat tarik sejajae serat : < 650 kg/cm2
(absolut), 130 kg/cm2 (ijin)
Kuat tekan lentur : < 1100 kg/cm2
(absolut), 150 kg/cm2 (ijin)
58
d. Data Struktur Plat Lantai
Dimensi : 200 cm x 20 cm x 0.2
cm
Jenis kayu : Bangkirai
Kelas kuat kayu : Kelas I
Berat jenis : 1250 kg/m3
Kuat tarik sejajar serat : < 650 kg/cm2 (absolut),
130 kg/cm2 (ijin)
Kuat tekan lentur : < 1100 kg/cm2
(absolut), 150 kg/cm2 (ijin)
e. Data Struktur Pagar
Dimensi : 10 cm x 10 cm
Jenis kayu : Bangkirai
Kelas kuat kayu : Kelas I
Berat jenis : 1250 kg/m3
Kuat tarik sejajae serat : < 650 kg/cm2 (absolut),
130 kg/cm2 (ijin)
Kuat tekan lentur : < 1100 kg/cm2
(absolut), 150 kg/cm2 (ijin)
f. Data Dinding
Jenis : Partisi (Clash Board)
Tebal : 10 cm
Berat : 40 kg/m2
59
g. Data Struktur Kuda-Kuda
Profil : C. 75
Jenis Baja : Baja Ringan (Canai)
Berat jenis : 2,067 kg/m1
Kuat tarik : 550 mpa
Modulus elastisitas : 200.000 mpa
Modulus Geser : 80.000 mpa
Reng : 4 cm
Gording : C. 50 x 50 x 5
h. Data Struktur Atap
Atap : Sakura Roof
5.2.2. Data Struktur Bawah
Data Struktur bawah merupakan data dari struktur platform
apung yang memiliki daya apung yang baik dan cukup besar, serta
memiliki keawetan terhadap kontak dengan air asin, tidak
memiliki sifat korosif sehingga memiliki daya keawetan yang
cukup baik. Material platformapung secara rinci dapat dilihat
sebagai berikut:
a. Data Material Platform Drum Plastik
Panjang : 0.93 m
Diameter : 0.58 m
Berat : 8.6 kg/bh
60
Tebal : 2 mm
b. Data Material Platform Styrofoam
Panjang : 3 m
Lebar : 2 m
Tinggi : 0,6 m
Berat : 20 kg/m2
c. Data Material Platform Bambu
Panjang : 5 m
Diameter : 5 inch ( 2,5 x 5 = 10 cm)
Berat : 3 kg/m (Kering)
Jenis : Bambu Petung
Kuat tarik : Pangkal (192 Mpa), tengah (235
Mpa), ujung (232 Mpa)
Kuat
tekan
: Pangkal (327 Mpa), tengah (399
Mpa), ujung (405 Mpa)
5.3. Pembebanan Struktur
Pembebanan struktur terdiri dari beban mati (Dead Load)
adalah beban yang berasal dari komponen bangunan yang tidak
dapat berpindah-pindah. Beban hidup (live load) adalah beban
yang berasal dari benda yang bergerak berupa orang atau barang.
Beban angin (wind load) merupakan beban yang terjadi akibat
tekanan berdaskan kecepatan angin di derah tersebut.
61
Analisis beban yang di terima oleh struktur rumah apung
dapat dibagi menjadi dua yaitu, pembebanan pada struktur atas
yang terdiri dari (beban mati, beban hidup dan beban angin) dan
pembebanan pada struktur pondasi rumah apung yang terdiri dari
(Beban mati dan beban hidup) yang berasal dari berat rangka
pondasi, alat penyambung dan material pondasi (Drum Plastik
Styrofoam dan Bambu).
5.3.1. Pembebanan pada Struktur Atas
Untuk menghitung besar beban struktur atas pada penelitian
ini digunakan aplikasi software SAP 2000, yang berfungsi
membantu menghitung besaran baban yang ada pada desain rumah
apung, yang terdiri dari beban atap, beban kuda-kuda, beban
kolom, beban ring balok, sloof, beban dinding, beban pintu dan
jendela, dan beban angin, sedangkan untuk menghitung beban
pagar dan plat lantai rumah di hitung dengan menggunakan
software Microsoft Exel.
Sebelum di lakukan perhitungan beban struktur dengan
menggunakan aplikasi software SAP 2000, perlu di ketauhi
spesifikasi material dan ukuran yang akan dipakai untuk mendesain
rumah apaung tersebut. Untuk lebih jelasnya bisa di lihat di bawah
ini:
62
a. Beban Struktur atas yang dihitung dengan Software SAP
2000
Spesifikasi pada sloof
Jenis Kayu : Kayu Bangkirai (Kelas I)
Ukuran Balok Kayu : 15 x 15 cm
Modulus Elastisitas : 20000 Mpa
Berat Jenis Kayu : 1,25 kg/cm2 1250 kg/m
3
Spesifikasi pada kolom:
Jenis Kayu : Kayu Bangkirai (Kelas I)
Ukuran Balok Kayu : 15 x 15 cm
Modulus Elastisitas : 20000 Mpa
Berat Jenis Kayu : 1,25 kg/cm2 1250 kg/m
3
Spesifikasi pada ring balk:
Jenis Kayu : Kayu Bangkirai (Kelas I)
Ukuran Balok Kayu : 15 x 15 cm
Modulus Elastisitas : 20000 Mpa
Berat Jenis Kayu : 1,25 kg/cm2 1250 kg/m
3
Spesifikasi Dinding
Materialm Dinding : Casliboard
Ukuran Dinding : 10 cm
Berat Jenis Dinding : 40 kg/m2
63
Spesifikasi pada kuda-kuda baja ringan:
Ukuran kuda-kuda : C. 75 x 35 x 15 x 1,6
Tegangan Leleh : 550 Mpa
Tegangan Ultimit : 550 Mpa
Modulus Geser : 50.000 Mpa
Modulus Elastisitas : 210.000 Mpa
Berat Jenis : 2,067 kg/m1
Spesifikasi pada Atap:
Jenis Atap : Sakura roof
Berat Jenis Atap : 1.5 kg/m2
Spesifikasi pada Pintu dan Jendela
Jenis Material : UPVC
Setelah didapat data spesifikasi jenis material dan dimensi
yang akan dipakai untuk desain rumah apung, selanjutnya data
tersebut di input ke dalam aplikasi software SAP 2000, setelah itu
bisa didapat hasil dari perhitungan beban struktur rumah apung
tersebut, untuk lebih jelasnya proses perhitungan dengan aplikasi
software SAP 2000, bisa dilihat pada tabel di bawah ini:
64
Joint OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Text Text Tonf Tonf Tonf Tonf-m Tonf-m Tonf-m
16 COMB1 Combination -0.0315 0.001 0.4644 -0.00055 -0.05035 -0.00089
17 COMB1 Combination -0.0301 0.0024 1.0865 -0.00372 -0.05071 -0.00079
18 COMB1 Combination -0.0144 -0.009 1.1694 0.01441 -0.02798 -0.00093
24 COMB1 Combination -0.0171 0.0008257 0.8384 -0.00526 -0.03361 -0.00283
38 COMB1 Combination -0.0155 0.0004657 0.7029 0.00003552 -0.03602 -0.00061
39 COMB1 Combination -0.0236 0.0035 1.5703 0.00129 -0.04115 -0.0009
42 COMB1 Combination -0.0187 0.0023 1.0126 -0.00065 -0.03485 -0.00068
43 COMB1 Combination -0.0215 0.0062 0.695 -0.00903 -0.04146 -0.00144
44 COMB1 Combination -0.0282 -0.0088 1.5144 0.00011 -0.05039 -0.00276
45 COMB1 Combination -0.0139 -0.0442 0.7587 0.0354 -0.02794 -0.00454
46 COMB1 Combination -0.0158 0.0037 0.2648 -0.00754 -0.02902 -0.00301
47 COMB1 Combination -0.0047 0.0054 0.3534 -0.00906 -0.02421 -0.00046
48 COMB1 Combination -0.0079 -0.0094 1.1889 0.01177 -0.01867 0.00007509
49 COMB1 Combination 0 0 0.005 0.00042 0 0
50 COMB1 Combination -0.0158 0.0329 1.3861 -0.03596 -0.03097 -0.00082
51 COMB1 Combination -0.0257 -0.0137 0.8336 0.01352 -0.04467 -0.00006671
52 COMB1 Combination -0.022 0.0002573 0.9981 0.00319 -0.03942 -0.00072
53 COMB1 Combination -0.0158 -0.0085 1.4116 0.00517 -0.03447 -0.00151
54 COMB1 Combination -0.0369 0.0057 0.9241 -0.00937 -0.05496 0.00077
56 COMB1 Combination -0.0283 -0.0016 0.4386 0.00066 -0.04599 -0.00087
57 COMB1 Combination -0.023 -0.00061 0.8738 -0.0004 -0.04383 -0.00096
58 COMB1 Combination -0.0063 0.0067 0.6247 -0.01347 -0.01832 0.00073
59 COMB1 Combination -0.0213 0.0052 0.3887 -0.01133 -0.03674 0.0008
60 COMB1 Combination -0.0171 0.0125 0.7657 -0.01681 -0.03289 0.00137
61 COMB1 Combination -0.0189 0.0068 0.335 -0.0112 -0.03195 -0.00246
20.6047 Ton
TABLE: Joint Reactions
Jumlah Berat Total
Tabel 5.1 Hasil Perhitungan Beban Rumah Apung Dengan SAP
2000
Dari hasil perhitungan beban dengan software SAP 2000 di dapat
beban total pada struktur atas sebesar : 20,6047 ton atau 20604,7
Kg
b. Beban Struktur atas yang dihitung dengan Software
Microsoft Exel
Beban pada plat lantai:
65
Ukuran plat lantai : 200 x 20 x 0.2 cm
Volume Plat lantai : 3,6 m3
Berat Jenis Kayu : 1,25 kg/cm2 1250 kg/m3
Berat Kayu : Volume x BJ
: 3,6 x 1250
: 4500 kg
Beban pada pagar:
Ukuran Balok Kayu : 10 x 10 cm
Volume Pagar : 1,787 m3
Berat Jenis Kayu : 1,25 kg/cm2 1250 kg/m3
Berat Kayu : Volume x BJ
: 1,787 x 1250
: 2233,75 kg
c. Beban hidup (Live load)
Beban Penghuni : 6 Orang
Berat perorang : 80 kg (asumsi)
Total beban hidup : 6 x 80 kg
: 480 kg
Total beban yang bekerja pada strutur Atas adalah :
: 20604,7 kg + 4500 kg +2233,75 kg + 480 kg
27818,45 kg (Arah ke bawah)
Konversi kg - Newton : 27818,45 x 10
: 278.184,5 Newton ( Arah ke bawah)
66
5.3.2 Pembebanan pada Struktur Bawah
Beban pada struktur bawah untuk rumah apung yaitu
berasal dari beban rangka platform yang letaknya di bawah
sloof, yang tersusun dari rangka – rangka kayu yang terikat
menyatu dengan struktur atas rumah apung.
a. Beban rangka Pondasi
Beban Balok Kayu Vertikal:
Ukuran : 8 x 12 cm
Volume : 3,456 m3
Berat Jenis Kayu : 1,25 kg/cm2 1250 kg/m
3
Berat Kayu : Volume x BJ
: 3,456 x 1250
: 4320 kg
Beban Balok Kayu Horizontal:
Ukuran : 8 x 12 cm
Volume : 3,456 m3
Berat Jenis Kayu : 1,25 kg/cm2 1250 kg/m
3
Berat Kayu : Volume x BJ
: 3,456 x 1250
: 4320 kg
67
Total beban yang bekerja pada strutur bawah :
Total Beban Rangka Pondasi
: 4320 kg + 4320 kg
: 8640 kg (Arah ke bawah)
Konversi kg – Newton
: 8640 x 10
: 86.400 Newton ( Arah ke bawah)
5.3.3. Total Berat Struktur (G)
Berdasarkan hasil perhitungan beban struktur atas dan
beban struktur bawah untuk desain rumah apung didapat berat
total yang berada di rumah apung tersebut sebesar
Total berat struktur akibat beban yang bekerja :
: Total Beban struktur atas + Total Beban struktur Bawah
: 27818,45 + 8640 kg
: 36458,45 kg ( ke bawah )
Konversi kg ke newton
: 36458,45 kg x 10 ( ke bawah)
: 364.585,5 Newton ( ke bawah)
5.4. Gaya Apung pada Struktur
Analisis gaya apung (Fa) merupakan analisis besaran
gaya apung suatu material pondasi apung yang akan
68
dibandingakan dengan gaya ke bawah akibat berat struktur
rumah apung. Pondas i apung dikatakan kuat atau stabil
apabila gaya ke atas (Fa) lebih beasar dari total berat struktur
(G). Pada penelitian ini nilai perbandingan antara besaran gaya
apung dibanding dengan berat struktur rumah apung adalah 1,5.
Berikut merupakan perbandingan gaya apung antara ketiga
material drum plastik, bambu dan styrofoam.
5.4.1. Analisis Perhitungan Platform Apung dengan
Material Drum Plastik
Analisis perhitungan pondasi apung dengan material
pondasi drum plastik dilakukan untuk mengetahui besar daya
dukung pondasi apung tersebut agar mampu menahan berat struktur
rumah apung, sehingga bisa diketaui berapa jumlah drum plastik
yang di perlukan untuk dapat menahan beban rumah apung, dengan
angka kesetabilan struktur yang telah ditentukan sebesar 1,5. Utuk
lebih jelasnya langkah - langkah perhitungan struktur pondasi
rumah apung dari material drum plastik bisa dilihat di bawah ini.
a. Hitung berat drum plastik kosong
Berat Drum Plastik (G) = 8.6 kg/bh
Diameter Drum Plastik = 0.58 m
Tinggi / Panjang Drum Plastik = 0.93 m
Total Berat Drum Plastik dalam Newton
= 8.6 kg x 10 N/kg
= 86 Newton
69
b. Hitung gaya apung drum plastik seluruhnya tenggelam
Gaya apung (Fa) Drum Plastik
= π.d2/4.ρ.g.L (d =diameter dalam)
= (22/7) x (0,58)2/4 x 1000 x 10 x 0.93
= 2456 Newton/Bh
Jadi gaya apung total 1 drum plastik adalah (Fa - G)
= 2456 – 86
Total gaya apung untuk 232 buah drum plastik
= 2370 Newton/ Bh (Arah ke atas)
= 232 x 2370
= 549,814 Newton (Arah ke atas)
Berdasarkan hasil perhitungan analisis di atas didapat
besaran gaya apung (Fa) sebesar 549814 Newton (ke atas), dengan
menggunakan material pondasi drum plastik sebanyak 232 buah,
maka sistem pondasi di buat satu lapis dengan susunan seperti
Gambar 5.4 di bawah ini.
70
Gambar 5.4 Detail Perletakan Platform Apung Drum Plastik
Sebanyak 232 Buah
c. Kontrol Kestabilan Struktur Platform Apung setelah
dibebani Rumah Apung
Berat Total Struktur Rumah Apung = 364,585 Newton (ke
bawah)
SF (Angka Keamanan) = 1.5
Gaya Apung Keatas (Fa) = 549,814 Newton (ke atas)
Kontrol Kstabilan (Fa/G > 1.5)
= 549814 / 364585
= 1.5
Setelah dilakukan pengecekan hasil analisa perhitungan
berat struktur dengan besaran gaya apung dari material drum
plastik sebanyan 232 bh yaitu sebesar 549,814 Newton (ke atas)
dibandingkan dengan berat striktur dari rumah apung sebesar
71
364,585 Newton (ke bawah) maka didapat nilai kontrol kestabilan
sturktur sebesar 1,5 ( sudah sesuai dengan angka yang ditentukan),
maka konstruksi rumah apung dengan menggunakan bahan
material drum plastik sebanyak 232 buah dinyatakan aman. Untuk
lebih jelasnya bisa dilihat pada Gambar 5.5 di bawah ini.
Gambar 5.5 Tampak Depan Rumah Apung Dengan Platform Drum
Plastik
72
5.4.2. Analisis Perhitungan Platform Apung dengan
Material Bambu
Analisis perhitungan pondasi apung dengan material
pondasi dari bamboo di lakukan untuk mengetahui besar daya
dukung pondasi apung tersebut agar mampu menahan berat struktur
rumah apung, sehingga bisa diketaui berapa jumlah bambu dengan
ukuran panjang 5 m dan diameter 0.1 meter, yang di perlukan
untuk dapat menahan beban rumah apung, dengan angka
kesetabilan struktur yang telah ditentukan sebesar 1,5. Utuk lebih
jelasnya langkah - langkah perhitungan struktur pondasi rumah
apung dari material bambu bisa dilihat di bawah ini
a. Hitung berat bambu 1 batang dirata-rata = 0.1 m
Berat Bambu 1 batang (G) = 2,2 kg/m (kering)
Panjang Bambu = 5 m
Total Berat Bambu 5 m = 2,2 kg/m x 5 m
Total Berat Bambu 5 m dalam Newton
= 11 kg
= 11 kg x 10 N/kg
= 110 Newton
b. Hitung gaya apung bambu dengan seluruhnya
tenggelam ( L = 5 meter)
Gaya apung Bambu ( L = 5 meter)
= π.d2/4.ρ.g.L (d = diameter dalam)
= (22/7) x (0,08)2/4 x 1000 x 10 x 5
73
= 251 Newton/Btg
Presentase ruas (1 %)
= 251 x 0.01
= 2.5
Gaya Apung (Fa) 1 batang bambu 5m = 251 - 2.5
= 249 Newton/ Btg
Jadi gaya apung total 1 batang bambu adalah = Fa - G
= 249 – 110
= 139 Newton/ Btg (Arah ke atas)
Total Gaya Apung (Fa) untuk 3900 Batang
= 3900 x 139
= 540,883 Newton/ Btg (Arah ke atas)
Berdasarkan hasil perhitungan analisis di atas di dapat
besaran gaya apung (Fa) sebesar 540833 Newton (ke atas), dengan
menggunakan material pondasi bambu sebanyak 3900 batang
dengan panjang 5 meter dan diameter 0.1 m, maka sistem pondasi
dibuat dengan cara bambu diikat dengan balok 6 cm x 12 cm
dengan ukuran panjang 5 meter, lebar 1 meter dan tebal 1,5 meter
dengan disisi sebanyak 150 batang untuk satu ikat bambu.
Sehingga didapat sebanyak 26 ikat bambu dan dipasang satu lapis
dengan susunan seperti Gambar 5.6 di bawah ini.
74
Gambar 5.6 Detail Perletakan Platform Apung Material Bambu
Sebanyak 3900 Batang
c. Kontrol Kestabilan Struktur Platform apung
Berat Total Struktur Rumah Apung = 364,585 Newton
(Ke bawah)
SF ( Angka Keamana) = 1.5
Gaya Apung Keatas (Fa) = 540,883 Newton ( Ke Atas)
Kontrol Kestabilan (Fa/G > 1.5 = 540883 / 364585
= 1.5
Setelah dilakukan pengecekan hasil analisa perhitungan
berat struktur dengan besaran gaya apung dari material bambu
sebanyan 3900 batang yaitu sebesar 540833 Newton (ke atas)
dibandingkan dengan berat striktur dari rumah apung sebesar
364585 Newton (ke bawah) maka didapat nilai kontrol kestabilan
75
sturktur sebesar 1,5 (sudah sesuai dengan angka yang di
tentukan), maka konstruksi rumah apung dengan menggunakan
bahan material bamu sebanyak 3900 batang dinyatakan aman
untuk dipakai sebagai material pondasi rumah apung . Untuk
lebih jelasnya bisa di lihat pada Gambar 5.7 di bawah ini.
Gambar 5.7 Tampak Depan Rumah Apung Dengan Platform
Bambu
5.4.3. Analisis Perhitungan Platform Apung dengan
Material Styrofoam
Analisis perhitungan pondasi apung dengan material
pondasi styrofoam di lakukan untuk mengetahui besar daya dukung
pondasi apung tersebut agar mampu menahan berat struktur rumah
76
apung, sehingga bisa diketaui berapa jumlah styrofoam dengan
ukuran panjang 2 m, lebar 1 meter dan tebal 0.5 meter, yang di
perlukan untuk dapat menahan beban rumah apung, dengan angka
kesetabilan struktur yang telah ditentukan sebesar 1,5. Utuk lebih
jelasnya langkah - langkah perhitungan struktur pondasi rumah
apung dari material Styrofoam bisa dilihat di bawah ini
a. Hitung Berat Styrofoam 1 bh
Berat Styrofoam (G) = 13 kg/lbr
Panjang Styrofoam = 2 m
Lebar Styrofoam = 1 m
Tinggi Styrofoam = 0.5 m
Total Berat Styrofoam dalam Newton
= 13 kg x 10 N/kg
= 130 Newton
b. Hitung Gaya apung Styrofoam seluruhnya tenggelam
Gaya apung (Fa) Styrofoam = p.t.ρ.g.L (d =diameter dalam)
= 2 x 0.5 x 1000 x 10 x 1
= 10000 Newton/Lbr
Jadi gaya apung total 1 Styrofoam adalah (Fa - G)
= 1000 – 130
= 9870 Newton/ Bh ( Arah ke atas)
77
Total Gaya Apung 56 Buah Styrofoam
= 56 x 9870
= 52,720 Newton/ Btg (arah ke atas)
Berdasarkan hasil perhitungan analisis di atas didapat
besaran gaya apung (Fa) sebesar 552720 Newton (ke atas), dengan
menggunakan material pondasi styrofoam sebanyak 56 lembar,
maka sistem pondasi di buat satu lapis dengan susunan seperti
Gambar 5.8 di bawah ini.
Gambar 5.8 Detail Perletakan Platform Apung Material Styrofoam
Sebanyak 56 Lembar
c. Kontrol Kestabilan Struktur Platform apung
Berat Total Struktur Rumah Apung
= 364,585 Newton ( Ke bawah)
SF ( Angka Keamana) = 1.5
Gaya Apung Keatas (Fa) = 552,720 Newton ( Ke Atas)
78
Kontrol Kstabilan (Fa/G > 1.5 = 552720 / 364585
= 1.5
Setelah dilakukan pengecekan hasil analisa perhitungan
berat struktur dengan besaran gaya apung dari material styrofoam
sebanyan 56 lembar yaitu sebesar 552720 Newton (ke atas)
dibandingkan dengan berat striktur dari rumah apung sebesar
364585 Newton (ke bawah) maka didapat nilai kontrol kestabilan
sturktur sebesar 1,5 (sudah sesuai dengan angka yang di tentukan),
maka konstruksi rumah apung dengan menggunakan bahan
material styrofoam sebanyak 56 lembar dinyatakan aman untuk
dipakai sebagai material pondasi rumah apung. Untuk lebih
jelasnya bisa dilihat pada Gambar 5.9 di bawah ini.
Gambar 5.9 Tampak Depan Rumah Apung Dengan Material
Platform Styrofoam
79
BAB 6 || PENGUJIAN PROTOTIPE
PLATFORM APUNG
6.1. Data Prototipe Platform
Pada bab ini, akan dibahas tentang hasil pengujian prototipe
platform apung dengan materialplatform dari styrofoam. Prototipe
yang dibuat dan diuji coba adalah prototipe bangunan dengan luas
2 x 1 x 0,62 m dengan pembebanan merata di atasnya. Untuk
mengoptimalkan gaya apung styrofoam, maka akan dihitung cover
dengan beton beton ringan. Cover tersebut difungsikan sebagai
lapisan pelindung luar platform serta acian pada permukaan atas
panel styrofoam yang dapat difungsikan sebagai lantai bangunan.
Data material styrofoam, di antaranya adalah sebagai berikut:
Tabel 6.1 Besar Volume dan Berat Benda Uji
No Bahan Panjang
(m)
Lebar
(m)
Tebal
(m)
Jumlah Volume
(m3)
Berat
(kg)
1 Styrofoam
D30
2 1 0,62 2 2,48 60
80
Gambar 6.1Styrofoam (Expanded Polystyrene System)
Material panel = Styrofoam
Fungsi panel = Platform
Dimensi panel = 1 m x 2 m x 0,62 m
Masa Jenis Styrofoam = 30 kg/m3
= 30.000 gr/1.000.000cm3
= 0,03 gr/cm3
Berat Jenis Styrofoam = ρ Styrofoam x ρ Air
= 0,03 x 0,9976
= 0,029928 gr/cm3
Penjelasan lebih detail, dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.
81
Gambar 6.2 Tampak Atas Panel Styrofoam
Gambar 6.3 Potongan A-A
82
Gambar 6.4 Potongan B-B
Gambar 6.5 Tampak Depan Rencana Prototipe Platform
83
Gambar 6.6 Potongan Melintang Prototipe Platform
6.2. Pembebanan dan Kestabilan Prototipe Platform Apung
Sebelum melakukan pemodelan, analisis dan desain suatu
struktur, perlu ada gambaran mengenai perilaku dan besar beban
yang bekerja pada struktur tersebut. Beban yang bekerja pada
stuktur adalah beban mati, beban hidup serta beban eksternal yang
bekerja pada bangunan tersebut. Didalam buku ini dihitung beban-
beban yang bekerja pada platform apung adalah sebagai berikut.
6.2.1. Pembebanan
Pembebanan pada platform apung meliputi beban cover
beton (yang dalam hal ini akan digunakan beton ringan), beban
mati dan beban sambungan.
84
a. Beban cover beton ringan
Beban cover beton ringan untuk 2 lembar styrofoam
Jenis = Beton Ringan
Dimensi = 2 m x 2 m x 0,62
Volume plat lantai = 4 x 0,06
= 0,24 m3
Volume sisi samping
= 2 x 0,62 x 0,06 x 4
= 0,2976 m3
Total volume beton cover = 0,24 + 0,2976
= 0,5376 m3
Berat Jenis Beton = 1600 kg/m3
Berat beton = Volume x BJ
= 0,5376 x 1600
= 860,16 kg
b. Beban Mati
Beban mati yang ditanggung oleh platform apung berbahan
styrofoam ini adalah beban payungan (aksesoris) yang
ditengah-tengah platform. Untuk perhitungan beban mati
sebagai berikut :
Berat Jenis Pipa Baja Ø10 cm = 16,07 kg/m
Panjang Pipa = 2 m
Berat Pipa = 2 x 16,07
= 32,14 kg
Berat Payungan = 3 kg
Berat Meja = 4 kg
Berat Kursi 2 buah = 3 kg x 2
85
= 6 kg
Total beban = 32,14 + 3 + 4 + 6
= 45,14 kg
= 451,4 N
c. Beban Sambungan
Setiap 1 m2 styrofoam membutuhkan 1,62 kg lem untuk
penyambungan. Untuk penyambungan dua styrofoam hanya
dilakukan pengeleman pada satu sisi panjang, maka
kebutuhan lem tersebut adalah :
Luas sisi panjang = 2 x 0,62
= 1,24 m2
Total berat lem = 1,62 x 1,24
= 2 kg
= 20 N
d. Total Beban
Total beban yang bekerja jika menggunakan cover beton
ringan adalah :
Total Beban = beban cover + beban hidup + beban
sambungan
= 8.601,6 + 451,4 + 20
= 9.073 N
6.2.2. Kontrol Kestabilan
Gaya Apung 2 Buah Styrofoam = 2 x 12.164,4
= 24.328,8 Newton
86
a. Kontrol Kestabilan struktur Pondasi apung cover beton normal
Berat Total beban Apung = 13.373,8 N (Ke bawah)
SF (Angka Keamana) = 1,2
Gaya Apung Keatas (Fa) = 24.328,8 N (Ke Atas)
Kontrol Kestabilan = Fa/G > 1,2
= 24.328,8 / 13.373,8 > 1,2
= 1,8 > 1,2....................(Ok)
Maka dengan jumlah 2 panel Styrofoam cover beton normal
dengan total beban 13.373,8 N dapat dinyatakan stabil karena
telah memenuhi nilai kontrol kestabilan yang telah disyaratkan.
Akan tetapi beban tersebut hanya terhitung untuk beban cover,
beban mati serta beban sambungan. Dari nilai SF yang
mencapai 1,8 maka dapat dihitung besaran beban hidup yang
dapat ditanggung oleh platform.
Untuk mencari nilai beban yang dapat ditanggung oleh panel
styrofoam (G) digunakan faktor pembagi yang lebih tinggi dari
pada nilai SF, dalam analisis ini digunakan faktor pembagi
1,25. Sehingga rumus dalah sebagai berikut :
Berat Total Struktur Apung = 9.073 N (Ke bawah)
SF (Angka Keamana) = 1,2
Gaya Apung Keatas (Fa) = 24.328,8 N (Ke Atas)
Kontrol Kestabilan = Fa/G > 1,2
87
= 24.328,8 / 9.073 > 1,2
= 2,68 > 1,2....................(Ok)
Dari analisis yang telah dilakukan untuk prototipe platform
cover beton ringan dari penghitungan beban berdasarkan
cover, berat sambungan, serta berat beban mati dengan total
9.073 N memiliki nilai SF yang tinggi yaitu 2,68.
Untuk mengoptimalkan beban hidup yang mampu ditahan oleh
platform material styrofoam dengan cover beton ringan
dimensi 2 x 2 x 0,62 m, maka dilakukan perhitungan sebagai
berikut :
SF (Angka Keamana) = 1,2
Gaya Apung Keatas (Fa) = 24.328,8 N (Ke Atas)
Kontrol Kestabilan = Fa/G > 1,2
= 24.328,8 /G > 1,2
Untuk mencari nilai beban yang dapat ditanggung oleh panel
styrofoam (G) digunakan faktor pembagi yang lebih tinggi dari
pada nilai SF, dalam analisis ini digunakan faktor pembagi
1,25. Sehingga rumus dalah sebagai berikut :
Berat Total Struktur Apung =
= 19.463,04 N, sehingga
88
Kontrol Kestabilan = Fa/G > 1,2
= 24.328,8 /19.463,04 > 1,2
= 1,25.........................(Ok)
Maka beban yang dapat ditambahkan pada platform adalah :
Beban hidup (LL) = 19.463,04 N - 9.073 N
= 10.390,04 N
= 1.039 kg
6.2.3. Stabilitas Platform Apung
Pada analisis stabilitas platform apung dilakukan dengan cara
perhitungan matasentrumnya (m). Untuk hasil dari analisis
stabilitas tersebut dapat dilihat pada perhitungan di bawah ini :
Tinggi matasentrum platform tanpa beban
Berat Platform (FG) = berat styrofoam + (bj beton x
volume cover)
= 60 + (1577,2 x 0,53)
= 895,916 kg
= 0,896 ton
Bo =
= 0,305 meter (dari dasar platform)
Misalkan platform tenggelam sedalam h meter, maka :
Volume yang dipindahkan adalah :
89
V =
2,06 x 2,06 x h = FG
4,2436 x h = 0,896
h = 0,211 m
Letak pusat apung
Ao = ½ h
= 0,105 m
Maka :
AoBo = 0,305 - 0,105
= 0,2 m
Momen inersia yang terendam
Io = 1/12 x 2,06 x 2,063
= 1,5 m
4
V = 2,06 x 2,06 x 0,211 x 1
= 0,89 m3
Tinggi matasentrum
m
=
– 0,2
= 1,48 m
Karena m > 0, menunjukan bahwa m berada diatas Bo
sehingga benda dinyatakan stabil.
90
6.3. Proses Pembuatan Prototipe Platform Apung
Untuk pembuatan prototipe platform apung dengan material
styrofoam dibuat dengan ukuran 2 x 2 x 0,62 m dan ketebalan
beton cover adalah 6 cm. Untuk proses pembuatan prototipe
platform apung material styrofoam dapat dilihat pada gambar di
bawah ini.
Gambar 6.7 Proses Pembuatan Prototipe Platform Material
Styrofoam
91
6.4. Pengujian Gaya Apung dan Kapasitas Beban
Pada pengujian gaya apung dan kapasitas beban yang mampu
ditahan oleh platform styrofoam. Berikut adalah tahapan dalam uji
coba gaya apung prototipe platform material styrofoam yang dapat
dilihat pada gambar 6.8 – 6.14.
Gambar 6.8 Prototipe Platform Apung dengan Material Styrofoam
92
Gambar 6.9 Pengangkatan Prototipe Menggunakan Forklift
Gambar 6.10 Peletakan Benda Uji ke dalam Kolam
93
Gambar 6.11 Benda Uji Setelah Diletakkan di Kolam
Gambar 6.12 Pengukuran Data Terapung Platform Tanpa Beban
94
Gambar 6.13 Pembebanan Platform dengan Beban 735,4 Kg
Gambar 6.14 Pengukuran Data Terapung dengan Beban 1165,6 Kg
95
Untuk hasil pengujian dari gaya apung dan kapasitas beban
yang mampu ditahan oleh platform styrofoam cover beton ringan
dapat dilihat pada tabel 4.11 di bawah ini:
Tabel 6.2 Besar volume (V) dan berat (W) Prototipe Platform
Material Styrofoam
No Panjang
(m)
Lebar
(m)
Tebal
(m)
Volume
(m3)
Berat
(kg)
a b c d e = b x c x d f
1. 2,06 2,06 0,68 2,885 915,916
Keterangan: Berat benda uji (W) diperoleh dari perhitungan
Tabel 6.3 Data hasil pengujian Prototipe Platform Material
Styrofoam
N
o
Kapa-
sitas
Beban
(kg)
Data Terapung (m) Data
Teng-
gelam
(d1)
(m)
V-
(m3)
V+
(m3)
SF
A B C D Rata-
rata
1 0 0,37 0,38 0,40 0,39 0,385 0,295 1,25 1,64 2,3
2 248 0,33 0,32 0,35 0,33 0,33 0,348 1,47 1,41 1,95
3 735,4 0,24 0,25 0,19 0,29 0,2425 0,4375 1,86 1,03 1,55
4 1165,6 0,14 0,16 0,19 0,19 0,17 0,51 2,16 0,73 1,33
Keterangan : V- = volume bagian terendam, b x c x (d
1), b dan c
lihat Tabel 4.10
V+
= volume bagian diatas permukaan air,
V+ = V – V
-
V = volume sebelum bahan uji mendapatkan
pembebanan
96
Dari pengujian data tenggelam dan volume hasil pengujian
Prototipe Platform Material Styrofoam didapatkan hasil bahwa
kemampuan platform styrofoam dengan ukuran 2,06 x 2,06 x 0,68
m mampu menahan beban sebesar 1165,6 kg dengan nilai SF 1,33.
Pada platform styrofoam juga masih dimungkinkan untuk membuat
cover yang lebih ringan lagi dengan cara mengurangi berat agreat
kasar dan diganti dengan alternatif bahan yang lebih ringan.
6.5. Pengujian Stabilitas Platform Apung
Pada pengujian stabilitas platform apung dilakukan dengan
cara perhitungan matasentrumnya (m). Untuk hasil dari stabilitas
tersebut dapat dilihat pada tabel 4.11 di bawah ini :
a. Tinggi matasentrum platform tanpa beban
Berat Platform (FG) = berat styrofoam + (bj beton x
volume cover)
= 60 + (1577,2 x 0,53)
= 895,916 kg
= 0,896 ton
Bo =
= 0,34 meter (dari dasar platform)
Platform tenggelam sedalam h = 0,295 meter, maka :
Volume yang dipindahkan adalah
V = 2,06 x 2,06 x 0,295
= 1,25 m3
97
Letak pusat apung
Ao = ½ h
= 0,148 m
Maka :
AoBo = 0,34 - 0,148
= 0,192 m
Momen inersia terapung yang terendam
Io = 1/12 x 2,06 x 2,063
= 1,5 m
4
Tinggi matasentrum
m
m =
– 0,192
= 1,008 m
Karena m > 0, menunjukan bahwa m berada diatas Bo
sehingga benda dinyatakan stabil
b. Tinggi matasentrum platform dengan beban 4 orang
Asumsi titik berat orang 0,5 m di atas platform
Berat total (FG) = Berat platform + berat beban
= (60 + (1577,2 x 0,53)) + 248
= 1143,916 kg
= 1,143 ton
98
Bo = ( ) ( )
= 0,52 meter (dari dasar platform)
Platform tenggelam sedalam h = 0,348 meter, maka :
Volume yang dipindahkan adalah
V = 2,06 x 2,06 x 0,348
= 1,47 m3
Letak pusat apung
Ao = ½ h
= 0,174 m
Maka :
AoBo = 0,52 - 0,174
= 0,346 m
Momen inersia terapung yang terendam
Io = 1/12 x 2,06 x 2,063
= 1,5 m
4
Tinggi matasentrum
m
m =
– 0,346
= 0,674 m
Karena m > 0, menunjukan bahwa m berada diatas Bo
sehingga benda dinyatakan stabil.
99
c. Tinggi matasentrum platform dengan beban 10 orang
Asumsi titik berat orang 0,5 m diatas platform
Berat total (FG) = Berat platform + berat beban
= (60 + (1577,2 x 0,53)) + 735,4
= 1631,316 kg
= 1,631 ton
Bo = ( ) ( )
= 0,71 meter (dari dasar platform)
Platform tenggelam sedalam h = 0,4375 meter, maka :
Volume yang dipindahkan adalah
V = 2,06 x 2,06 x 0,4375
= 1,85 m3
Letak pusat apung
Ao = ½ h
= 0,218 m
Maka :
AoBo = 0,71 - 0,218
= 0,492 m
Momen inersia terapung yang terendam
Io = 1/12 x 2,06 x 2,063
= 1,5 m
4
100
Tinggi matasentrum
m
m =
– 0,492
= 0,32 m
Karena m > 0, menunjukan bahwa m berada diatas Bo sehingga
benda dinyatakan stabil
d. Tinggi matasentrum platform dengan beban 16 orang
Asumsi titik berat orang 0,5 m diatas platform
Berat total (FG) = Berat platform + berat beban
= (60 + (1577,2 x 0,53)) + 1165,6
= 2061,516 kg
= 2,061 ton
Bo = ( ) ( )
= 0,82 meter (dari dasar platform)
Platform tenggelam sedalam h = 0,51meter, maka :
Volume yang dipindahkan adalah
V = 2,06 x 2,06 x 0,51
= 2,16 m3
Letak pusat apung
Ao = ½ h
= 0,225 m
101
Maka :
AoBo = 0,82 - 0,225
= 0,595 m
Momen inersia terapung yang terendam
Io = 1/12 x 2,06 x 2,063
= 1,5 m
4
Tinggi matasentrum
m
m =
– 0,595
= 0,1 m
Karena m > 0, menunjukan bahwa m berada di atas Bo
sehingga benda dinyatakan stabil.
Tabel 6.4 Hasil Uji Stabilitas Prototipe Platform Material Styrofoam
No Berat
Beban
(kg)
Tinggi
Matasentr
um
(m)
Titik Pusat
Berat Benda
(m)
Keterangan
Stabil Tidak
Stabil
1 0 1,008 0,34 √
2 248 0,674 0,52 √
3 735,4 0,32 0,71 √
4 1165,6 0,1 0,82 √
Berdasarkan hasil pengujian stabilitas yang telah dilakukan
dapat dilihat pada tabel 6.4 bahwa dengan 4 variasi pembebanan
platform apung dapat dikatakan stabil karena m > Bo.
102
“Desain rumah apung
merupakan bagian dari
perencanan desain
bangunan ini, desain
rumah apung meliputi
denah rumah apung
yang menjelaskan
terkait dengan ukuran
ruangan, fungsi dan
detail bangunan,
tampak depan, tampak
samping, dan tampak
belakang dari bangunan
tersebut.”
103
BAB 7 || PENUTUP
Platform apung adalah material pengganti struktur pondasi
yang digunakan sebagai media untuk menopang bangunan yang
mengapung di atas air. Digunakannya platform adalah untuk
mengantisipasi pasang surut air laut, sehingga posisi bangunan
dapat mengikuti elevasi muka air. Konsep mendirikan bangunan
tanpa dilakukannya reklamasi atau lingkungan dapat direalisasikan
dengan bangunan apung (floating building). Bangunan apung ini
dapat diaplikasikan pada pembangunan rumah tinggal, restoran,
ressort dan berbagai macam fungsi bangunan lainnya.
Material yang sering dipakai untuk konstruksi apung adalah
drum plastic, bambu, pipa PVC, serta styrofoam. Material yang
dapat digunakan dalam konstruksi apung adalah material yang
tahan terhadap air, tidak karat, tidak mudah rusak, serta memiliki
gaya apung tinggi sehingga dapat menahan beban dan aktivitas
diatasnya. Dalam penentuan material platform bangunan apung
harus mempertimbangkan kondisi lingkungan tempat didirikannya
bangunan, hal tersebut dilakukan untuk mempermudah dalam
mendapatkan material bangunan.
Guna menambah keawetan dari material platform, pada
material styrofoam dapat menggunakan bahan pelindung pada
material styrofoam agar terhindar dari gangguan dari hewan laut
(ikan), dan material bambu dapat menggunakan bahan pengawet
sebelum digunakan dan diusahakan selalu terendam dalam air
104
sedangkan untuk material Pipa PVC dapat menggunakan pelapis
berupa karet sebagai pembatas antara material sehingga tidak
gampang pecah akibat gesekan yang ditumbulkan akibat gaya yang
bekerja.
Berdasarkan parameter gaya apung platform (Fa) maka
platform dengan material Styrofoam merupakan material yang
memiliki gaya apung terbesar, diikuti oleh drum plastik dan bambu.
Sedangkan dari parameter kestabilan, drum plastik adalah material
plaform apung yang paling stabil, diikuti oleh styrofoam dan
bambu.
105
DAFTAR PUSTAKA
[1] F. H. S.I Wahyudi, H.P Adi, Polder System to Handle Tidal
Flood in Harbour Area (A Case Study in Polder System to
Handle Tidal Flood in Harbour Area (A Case Study in
Tanjung Emas Harbour, Semarang, Indonesia), in 2nd
International Conference on Sustainable Infrastructure,
2020, vol. 1625.
[2] R. Eccles and D. P. Hamilton, A review of the effects of
climate change on riverine flooding in subtropical and
tropical regions, no. January 2020, 2019.
[3] F. C. Boogaard, H. Groningen, and T. M. Muthanna,
International knowledge exchange on climate adaptation
with the Climatescan platform, in Conference paper of
ECCA 4th European Climate Change Adaptation, 2019, no.
July.
[4] B. G. Ban Ki-moon, Kristalina Georgieva, Adapt Now: A
Global Call for Leadership on Climate Resilience, in Global
Commission on Adaptation, 2019, p. 90.
[5] V. Nitivattananon and S. Srinonil, Enhancing coastal areas
governance for sustainable tourism in the context of
urbanization and climate change in eastern Thailand, Adv.
Clim. Chang. Res., vol. 10, no. 1, pp. 47–58, 2019.
[6] H. . Wahyudi, S.I.Heikoop, R. Adi, Emergency Scenarios in
The Banger Polder, Semarang City : a Case Study to Identify
Different Emergency Scenarios, Water Pract. Technol., vol.
12, no. 3, pp. 638–646, 2017.
[7] H. P. Adi and S. I. Wahyudi, The Comparison of
Institutional Model in Water Management Board - A Case
Study of Management on Polder Drainage System in
Semarang, Indonesia, Int. J. Sustain. Constr. Eng. Technol.,
vol. 11, no. 1, pp. 312–322, 2020.
[8] D. E. Santosa, B. A. W, V. F. S, I. Prabowo, and O.
106
Dwinanda, Rumah Amfibi sebagai Solusi Ekologis untuk
Mengatasi Rob, in Prosiding Seminar Nasional Arsitektur
Populis, 2017, no. September, pp. 27–39.
[9] H. P. Adi, S. I. Wahyudi, and C. S. Sudarmono, Comparison
analysis of Expanded Polystyrene System (EPS) and
Polyvinyl Chloride (PVC) pipe as platform material of
floating buildings in the coastal areas of Semarang, J. Phys.
Conf. Ser., vol. 1444, no. 012047, 2020.
[10] H. P. Adi, J. Jansen, and R. Heikoop, Social Acceptance for
Floating Houses as Alternative Residential in Coastal Area,
J. Adv. Civ. Environ. Eng., vol. 3, no. 2, pp. 85–94, 2020.
[11] A. Asrasal, S. I. Wahyudi, H. P. Adi, and R. Heikoop,
Analysis of floating house platform stability using polyvinyl
chloride ( PVC ) pipe material, MATEC Web Conf. 195, vol.
02025, pp. 1–8, 2018.
[12] S. B. Pribadi, Sistem Konstruksi Bangunan Sederhana Pada
Perbaikan Rumah Warga di Daerah Rob (Studi Kasus :
Kelurahan Kemijen, Semarang Timur), MODUL, vol. 11,
no. 2, pp. 81–88, 2011.
[13] H. Halim, Structure System of Floating House at Tempe
Lake in South Sulawesi, J. Permukim., vol. 8, no. 3, pp.
145–152, 2013.
[14] Sudarman, Bamboo as a material of Floating House
Construction at Lake Tempe Kabupaten Wajo South of
Sulawesi, in Seminar Nasional SCAN#6:2015, 2015.
[15] H. P. Adi, Stabilitas Struktur dan Sistem Sambungan Pada
Platform Rumah Apung dengan Bahan Expanded
Polystyrene / Styrofoam, J. Planol., vol. 17, no. 2, 2020.
[16] S. I. Adi, Henny Pratiwi; Wahyudi, Decision Support
System for Selecting Type of Moveable Dam Gate to Handle
Tidal Flood Issued (A Case Study in The Parid River,
Cilacap, Indonesia) Decision Support System for Selecting
Type of Moveable Dam Gate to Handle Tidal Flood Issued
(A Case St, in 2nd International Conference on Sustainable
107
Infrastructure, 2020.
[17] H. P. Wahyudi, S. I., Adi, Expectation of Floating Building
in Java Indonesia, Case Study ini Semarang City, in Paving
The Waves, 2nd World Conference on Floating Solutions
2020, 2020.
[18] D. Cahya, P. Mahardika, and T. Wp, Analisis Teknis dan
Ekonomis Pengembangan Industri Rumah Apung Sebagai
Pendukung Wisata Bahari Indonesia, J. Tek. ITS, vol. 6, no.
2, 2017.
[19] F. Ishaque, M. S. Ahamed, and M. N. Hoque, Design and
Estimation of Low Cost Floating House, Int. J. Innov. Appl.
Stud., vol. 7, no. 1, pp. 49–57, 2014.
[20] T. U. dan T. M. Watanabe, C.M. Wang, Very Large Floating
Structures: Applications, Analysis And Design. Singapore:
Centre for Offshore Research and Engineering National
University of Singapore, 2004.
[21] H. Sugiri, Putri Lissa, Husain, Jamal, Bakri, Buoyancy
Analysis on Gas Piping System in Flowline and Trunkline,
vol. 4, no. 3, pp. 94–97, 2016.
[22] S. I. Adi, Henny Pratiwi; Wahyudi, An Analysis of Plastic
Barrels as a Platforms Material of Floating House in Coastal
Areas An Analysis of Plastic Barrels as a Platforms Material
of Floating, in IOP Conference Series: Earth and
Environmental Science, 2020.
[23] H. P. Adi and S. I. Wahyudi, Analysis of Drainage System
Management in The Netherlands, France and Indonesia, in
Proceedings of International Conference Integrated
Solutions to Overcome The Climate Change Impact on
Coastal Areas, 2015, pp. 1–8.
[24] W. Mononimbar, Penanganan Permukiman Rawan Banjir,
vol. 4, no. 1, 2014.
108
[25] http://amphibioushomes.weebly.com/floating-foundations
[26] http://magyarepitok.hu/technologia/2017/03/a-dunan)
109
GLOSARIUM
Balok : Batang kayu yang telah dirimbas, tetapi
belum dijadikan papan dan sebagainya.
Apung : Sesuatu yang terapung-apung di permu-
kaan air atau yg dapat ditempatkan di air
dan tidak tenggelam (spt kayu di laut,
pelampung).
Banjir : Air yang banyak dan mengalir deras; air
bah.
Differential : Diferensial: bersangkutan dengan, me-
nunjukkan, atau menghasilkan perbeda-
an.
Gaya apung : Gaya ke atas yang dikerjakan oleh fluida
yang melawan berat dari benda yang
direndam.
HDPE : HDPE (High-density polyethylene)
adalah polimer termoplastik yang terbuat
dari proses pemanasan minyak bumi.
Kolom : Besi kolom: tiang penyangga beban
bangunan dari atas ke bawah.
Konstruksi : Objek keseluruhan bangun(an) yang
terdiri dari bagian-bagian struktur
Kuda-kuda
: Suatu susunan rangka batang yang ber-
fungsi untuk mendukung beban struktur
atap termasuk juga beratnya sendiri dan
sekaligus dapat memberikan bentuk pada
atapnya
Platform : Rencana kerja; program
Pondasi
: Bangunan struktur yang berada pada
susunan paling bawah suatu bangunan,
karena pondasi itu sendiri berfungsi
110
sebagai penyalur beban dari bangunan di
atasnya menuju tanah.
Prototipe : Model yang mula-mula (model asli) yg
menjadi contoh; contoh baku; contoh
khas.
PVC
: Termoplastik ekonomis dan serbaguna
yang lazim diaplikasikan pada industri
konstruksi bangunan. Plastik PVC
biasanya dipakai untuk memproduksi
profil pintu dan jendela, pipa (air minum
dan pembuangan), isolasi kawat dan
kabel, peralatan medis, dan masih
banyak lagi.
Rhizome-dependen
: Sistem pertumbuhan bambu yang unik,
dalam sehari bambu dapat tumbuh
sepanjang 60 cm (24 Inchi) bahkan lebih,
tergantung pada kondisi tanah
dan klimatologi tempat ia ditanam
Ringbalok
: Ring Balk atau juga biasa dikenal
dengan Balok Ring adalah struktur
bangunan yang terletak di atas dinding
dan menjadi tumpuan atau dudukan dari
rangka atap.
Settlement
: Memiliki arti penurunan (pondasi/
struktur) pada konstruksi seperti gedung,
jembatan, bendungan, terowongan, dan
lainnya. Settlement pada setiap proses
konstruksi harus diukur dan dimonitor
secara berkala, karena pada dasarnya
setiap tanah yang dijadikan pijakan
struktur bangunan pasti mengalami
penurunan.
Sloof : Sloof kadang juga disebut Tie Beam, atau
111
Grade Beam. Selain itu sloof atau tie
beam juga berfungsi sebagai pengikat,
pengikat di sini memiliki artian sebagai
pengikat antar pondasi (ties) agar
pondasi relatif tetap tidak ada kemiringan
maupun pergeseran dari pondasi sehing-
ga relatif stabil.
Struktur
: Bagian-bagian yang membentuk bangu-
nan seperti pondasi, sloof, dinding,
kolom, ring, kuda-kuda, dan atap.
Styrofoam : Salah satu varian dari zat bernama
polystyrene (PS) yang dalam proses
pembuatannya melibatkan pencampuran
gelembung udara sehingga mengembang
dan membuatnya ringan seperti busa
Substruktur
: Struktur bawah (substruktur) adalah
bagian-bagian bangunan yang
terletak di bawah permukaan
tanah. Struktur bawah ini meliputi
pondasi dan sloof.
Trial and error
: Metode dasar pemecahan masalah,
ditandai dengan upaya berulang dan
bervariasi yang dilanjutkan sampai
berhasil atau sampai praktisi berhenti
mencoba.
Uperstruktur
: Struktur atas suatu gedung adalah
seluruh bagian struktur gedung yang
berada di atas muka tanah (SNI 2002).
Struktur atas ini terdiri atas kolom, pelat,
balok,dinding geser dan tangga, yang
masing-masing mempunyai peran yang
sangat penting.
112