Bangunan Gudang / warehouse

Pada saat ini kebutuhan akan gudang / warehouse sangat tinggi. Salah satunya diakibatkan oleh bertumbuhnya pasar retail yang pesat terutama di kota-2 besar. Sarana penyimpanan berbagai komoditas sebelum akhirnya didistribusikan ke pasar menjadi hal yang perlu diperhatikan. Oleh karena itu dibutuhkan bangunan yang dapat mengakomodir keperluan ini dengan baik, aman, fungsional, dan tentunya kuat.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan bangunan gudang / warehouse adalah luas keperluan gudang, ketinggian atap yang berkaitan dengan ketinggian racking / rak penyimpan, jarak antar racking sehingga mesin pengangkat / forklift memiliki access  / jalan yang cukup untuk dilewati, loading dock tempat bongkar muat komoditas harus direncanakan sesuai ketinggian yang tepat dan ditempat yang baik sehingga flow / arus kendaraan muatan / tronton dapat berjalan lancar. Ketinggian level lantai gudang juga merupakan hal penting yang harus direncanakan, juga perlu diperhatikan apakah lingkungan gudang pernah terjadi banjir.

Umumnya struktur bangunan gudang menggunakan material baja, hal ini karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan.Dengan material baja, dengan kekakuan 10x lipat dari beton didapat strutkur yang lebih kecil dan ringan.Untuk bentang antar kolom yang tidak terlalu panjang (misal 10m), bisa digunakan baja profil biasa, untuk yang lebih panjang dapat digunakan castileted, yaitu profil baja misal baja I / WF (wide flange) dibelah menjadi dua dengan irisan membentuk trapesium kemudian badan baja di geser ke samping dan keatas sedemikian hingga badan baja yang bawah bertemu dengan yang atas, badan ini kemudian di las, dan akan terbentuk lubang berbentuk segi enam. Castileted beam ini sangat efektif karena tinggi baja akan menjadi 2 kali lipat sehingga kekakuan dan kekuatan lenturnya jauh bertambah. Dan karena terdapat lubang segi enam tadi akan mengurangi berat sendiri struktur yang menjadikannya lebih efektif.

Untuk  jarak antar kolom yang jauh sampai 30-40m, digunakan sistem struktur rangka batang / truss dimana elemen-elemen rangka batang (top chord, bottom chord, diagonal chord) dihubungkan satu dengan yang lain menggunakan las ataupun baut / bolt, membentuk rangka yang terdiri dari bentuk2 segitiga. Sistem struktur rangka batang ini sangat efektif karena ketinggian elemen struktur (misal 1 - 2m)dapat kita atur sehingga kekakuan struktur jauh meningkat dan berat struktur sangat ringan karena lubang2 segitiga jauh lebih besar daripada elemen strukturnya sendiri. Bandingkan dengan castileted beam yang hanya 2 kali lipat tinggi elemen.
Rangka batang ini pun efektif dalam menahan beban bila beban-beban diletakkan di pertemuan / buhul rangka batang karena hanya akan terdapat gaya aksial tarik dan tekan saja, sedangkan bending moment sangat kecil sekali akibat berat sendiri rangka.
Rangka batang biasanya dibuat / difabrikasi terlebih dahulu menjadi section2 sampai panjang tertentu sehingga muat pada kendaraan angkut / truk. Penyambungan elemen2 rangka batang pada saat fabrikasi biasanya menggunakan las sehingga sambungan permanen, dan mutu pengelasan dapat diawasi dengan baik. Section2 rangka ini kemudian dikirim ke lokasi proyek / site dan langsung dapat dipasang / erection. Penyambungan di lapangan biasanya menggunakan baut karena lebih cepat dan diusahakan menghindari pengelasan di lapangan karena mutu pengelasan kurang dapat terkontrol.

Beban dominan yang bekerja pada struktur baja untuk gudang ini, yang pertama adalah beban atap yang berupa beban sediri struktur, lapisan penutup atap (metal roof & insulasi), beban air hujan, beban orang pekerja. Dan yang kedua adalah beban angin, karena luasan permukaan atap dan dinding yang terkena tekanan angin. Beban angin pada atap memberikan arah gaya vertical (menambah / mengurangi beban gravitasi) dan juga horizontal / lateral. Sedangkan pada dinding menimbulkan gaya lateral dorong / hisap). Beban lateral lainnya adalah gempa, tapi biasanya tidak dominan karena massa atap yang ringan.

Untuk dapat menahan beban lateral ini, diperlukan elemen untuk memberikan kestabilan struktur mengingat struktur sangat langsing / kecil dibanding dengan bentangannya. Elemen yang diperlukan dalam menahan gaya lateral ini adalah ikatan angin / bracing. Bracing membentuk struktur baja menjadi bentuk segitiga, dimana bentuk segitiga sangat stabil dalam menahan gaya. Bracing ini dapat berupa besi rod / besi tulangan yang diujungnya diberikan turn buckle untuk mengencangkan (dengan cara diputar). Bracing berupa besi rod ini hanya dapat menahan gaya aksial tarik/ tension. Sehingga diperlukan bracing diagonal dua arah (membentuk "X") karena arah gaya / angin dapat bolak-balik. Bracing juga dapat berupa baja profil (misal baja siku), bracing ini selain dapat menerima gaya aksial tarik juga dapat menerima gaya aksial tekan / compression.
Sehingga pemasangannya bisa berbentuk "X" / saling silang, atau hanya satu arah saja.
Bracing ditempatkan pada atap sebagai diafragma untuk mempertahankan bentuk persegi atap yang dinamakan horizontal bracing. Bracing juga ditempatkan di antara kolom agar simpangan / defleksi lateral bangunan dapat dikontrol dengan baik, dinakaman vertical bracing. Penempatan vertical bracing harus berkoordinasi dengan arsitek karena terkait dengan daerah bukaan pintu / lalu lintas.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah lapisan coating / cat dasar / primer dan finish, juga treatment / perlakuan sebelum pengecatan untuk membersihkan permukaan baja dari kotoran dan karat. Hal ini perlu diperhatikan untuk menjaga keawetan struktur. Daerah dekat pantai akan membutuhkan proteksi yang lebih baik lagi karena kadar garam yang tinggi yang mempermudah terjadinya karat.

Juga yang perlu diperhatikan juga adalah slab / pelat lantai gudang itu sendiri untuk menahan beban racking dan lalu lintas forklift dan beban lainnya yang akan dibahas di tulisan mendatang.

Beli Tulangan

Tulangan yang dijual dipasar belum tentu sama dengan kriteria desain struktur. Diameter aktual tulangan bisa berbeda dengan nama produknya, misalnya kita mau beli tulangan diameter 8mm, dapatnya mungkin 8 "banci" yang kemungkinan diameter sebenernya hanya 6mm atau bahkan berkurang. Bila kita bandingkan luasan area diameter 6 dan 8 bisa berkurang 25% sehingga kekuatan tariknya pun berkurang 25%.

Struktur Bangunan

Kalau kita melihat gedung bertingkat, mungkin yang terlintas di pikiran kita adalah alangkah bagusnya gedung bertingkat itu. Tapi kita jarang berpikir bagaimana gedung itu bisa berdiri kokoh dan dapat menopang semua beban berat yang ada. Juga jarang memperhatikan bagaimana gedung itu berfungsi memenuhi kebutuhan orang di dalam gedung seperti listrik, saluran udara, air bersih, saluran air kotor dan sebagainya.

Diperlukan  koordinasi yang baik antar perencana Arsitektur, Struktur dan Mechanical Electrical, Pemilik gedung serta Kontraktor, agar bangunan gedung menjadi indah dan berfungsi optimal . Pada blog ini, penulis akan mencoba memberikan pendekatan dari segi struktur bangunan / kekuatan bangunan

Struktur bangunan gedung dan bangunan lainnya pada umumnya terdiri dari 

• struktur bawah seperti pondasi (pondasi dangkal : pondasi raft / rakit, batu kali, pondasi telapak, cakar ayam; pondasi dalam : bored pile, driven pile / tiang pancang), pile cap, balok sloof, footing beam, dinding basement) 
• Struktur atas seperti kolom, balok, pelat lantai, dinding core wall.

Pada intinya suatu struktur bangunan yang baik adalah yang dapat menyampaikan beban-beban yang terjadi / yang menimpa gedung tersebut ke pondasi kemudian ke dalam tanah secara aman dan nyaman serta fungsional. Aman mungkin adalah kewajaran karena gedung harus kuat, tidak ambruk atau tidak gagal dalam menahan beban. Mungkin kita bertanya-tanya, mengapa harus nyaman? Dapat kita bayangkan apabila suatu pelat lantai yang kita desain bisa jadi kuat, tidak jebol waktu diberikan suatu beban, tetapi apabila plat lantai itu melendut terlalu banyak atau memiliki getaran yang cukup signifikan apabila kita berjalan tentunya akan menjadi tidak nyaman bagi penghuni / pungguna gedung tersebut. Fungsional juga sangat diperlukan, jangan sampai pelat atap / dek yang kita desain kuat tapi tidak dapat mengalirkan air hujan ke saluran pembuangan dan juga terjadi retak beton yang dapat mengakibatkan kebocoran. Penerapan detail yang baik juga sangat mempengaruhi ketahanan bangunan.