Jenis-Jenis Kolom Bangunan Pada Konstruksi

 

Pengertian kolom

Sesuai dengan SK SNI T-15-1991-03 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, adapun yang dimaksud kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya menyangga beban aksial tekan vertikal dengan bagian tinggi yang tidak ditopang paling tidak tiga kali dimensi lateral terkecil.

Dalam KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia), adapun yang dimaksud kolom adalah tiang (pilar) penyangga yang biasanya terbuat dari beton yang bertulang besi. Sementara menurut Sudarmoko (1996), kolom merupakan suatu struktur tekan yang memegang peranan penting dari suatu bangunan, sehingga keruntuhan pada suatu kolom merupakan lokasi kritis yang dapat menyebabkan runtuhnya lantai dan runtuhnya bangunan secara total.

Struktur dalam kolom terbuat dari besi dan beton. Kedua bahan ini memiliki sifat gabungan yang cukup baik di mana besi merupakan material yang tahan terhadap tarikan, sedangkan beton merupakan material yang tahan tekanan.

Macam-macam kolom bangunan

Berdasar kondisinya, terdapat enam klasifikasi tipe kolom yaitu

• Berdasarkan jenis penguatan
• Berdasarkan jenis pemuatan
• Berdasarkan rasio kelangsingan
• Berdasarkan bentuk kolom
• Berdasarkan bahan konstruksi

Jenis kolom bangunan berdasarkan jenis penguatan

Berdasarkan jenis penguatan, terdapat tiga jenis kolom :

1. Kolom terikat (tied column)

Kolom ini biasanya dibuat dengan beton bertulang. Menggunakan tulangan longitudinal dibatasi dalam tulang ikat yang jaraknya rapat.

Apabila jarak antara ikatan berjauhan maka kolom mengalami keruntuhan geser dan meluncur pada area ikatan. Hampir 95% semua bangunan menggunakan kolom terikat.

2. Kolom spiral (spiral column)

Kolom spiral merupakan kolom dengan batang tulangan memanjang dan dikurung dalam tulangan spiral yang dililit secara rapat dan kontinyu. Kegunaannya adalah sebagai penahan lateral akibat efek poisson dan menunda kegagalan beban aksial. 

Kolom spiral juga bisa disebut kolom yang diberi penguat dengan tulangan spiral secara rapat dan jaraknya berseragam. Sebagian besar kolom spiral menyediakan pendukung dalam arah melintang dan mencegah kolom dari laras (barreling).

Umumnya kolom ini terdiri dari 6 batang tulangan sebagai tulangan memanjang.

3. Kolom komposit

Kolom ini terdiri dari baja struktural atau besi coran yang dilapisi beton, serta diperkuat dengan tulangan memanjang atau spiral. Kolom ini sering digunakan untuk menghindari korosi baja.

Dengan penampang yang kecil, kolom ini memiliki kekuatan yang memadai serta tahan terhadap api. Contohnya adalah kolom komposit concrete encased (CE). 

Jenis kolom bangunan berdasarkan jenis pemuatan

Berdasarkan jenis pemuatan, terdapat tiga jenis kolom :

4. Kolom Bermuatan Aksial

Kolom bermuatan aksial terjadi karena beban aksial vertikal bekerja pada pusat gravitasi penampang kolom. Dalam konstruksi, kolom beban aksial jarang terjadi karena beban vertikal pada pusat gravitasi bagian kolom tidak praktis.

Contoh dari kolom bermuatan aksial terdapat pada kolom interior gedung bertingkat dengan beban simetris dari pelat lantai dari semua sisi.

5. Kolom bermuatan eksentrik uniaksial

Kolom pembebanan eksentrik uniaksial merupakan kolom yang bekerja secara eksentrik pada sumbu X atau Y penampang kolom, dan terjadi ketika beban vertikal tidak terhimpit dengan titik berat penampang kolom

Kolom dengan pembebanan uniaksial umumnya dijumpai pada kasus kolom balok yang terhubung secara kaku dari satu sisi saja seperti kolom tepi.

6. Kolom bermuatan eksentrik biaxial

Kolom bermuatan eksentrik biaxial biasanya digunakan pada kolom sudut dengan balok yang terhubung secara kaku tegak lurus pada bagian atas kolom. Kolom ini hanya dipakai pada konstruksi tertentu.

Kolom ini berkerja ketika beban vertikal pada kolom gak berimpit dengan titik berat penampang kolom dan gak bekerja pada sumbu layu (sumbu X dan Y).

Jenis kolom bangunan berdasarkan rasio kelangsingan

Berdasarkan rasio kelangsingan, terdapat dua jenis kolom :

7. Kolom pendek

Sebuah kolom bisa disebut sebagai kolom pendek apabila dimensi lateral terkecilnya kurang dari 12. Kekuatan material dan bentuk geometri dari potongan melintang dan gak terpengaruh oleh panjang kolom akibat defleksi lateral yang terjadi sangat kecil

8. Kolom panjang

Berkebalikan dari kolom pendek, kolom panjang terjadi apabila dimensi lateral terkecilnya lebih dari 12. Kolom panjang lebih lemah daripada kolom pendek walau luas penampangnya sama. Kolom ini ada bahaya tekuk atau bengkok.

Jenis kolom bangunan berdasarkan bentuk kolom

Berdasarkan bentuk kolom, terdapat empat jenis kolom :

9. Kolom persegi

Kolom persegi sangat umum digunakan pada konstruksi, terutama struktur berat. Selain biaya pengerjaannya murah, pengecoran kolom persegi jauh lebih mudah karena kemudahan penutupan dan mendukung agar tidak terjadi keruntuhan karena tekanan beson masih berbentuk “mudah mengalir”.  

10. Kolom melingkar

Kolom melingkar digunakan pada tiang pancang dan elevasi bangunan demi tujuan estetika. Lebih dari 4 batang baja longitudinal digunakan sebagai tulangan dan ketahanan lentur yang lebih tinggi daripada kolom persegi.

Kolom melingkar juga dipakai untuk penyangga jembatan karena dapat menahan defleksi.

11. Kolom berbentuk L

Kolom bentuk L berada pada sudut-sudut dinding batas dan punya karakteristik yang menyerupai kolom persegi.

12. Kolom berbentuk T

Kolom bentuk T bisa digunakan berdasarkan persyaratan desain struktur. Penggunaannya kebanyakan dalam konstruksi jembatan.

Jenis kolom bangunan berdasarkan bahan konstruksi

Berdasarkan bahan konstruksi, terdapat enam jenis kolom :

13. Kolom beton bertulang

Kolom beton bertulang merupakan kolom yang diperkuat dengan baja. Tujuannya agar menaikan daya tarik (tension). Hal ini karena beton kuat dalam kompresi namun lemah dalam tarikan. Keunggulannya membuatnya banyak digunakan dalam konstruksi bangunan

14. Kolom baja

Kolom baja dipakai dalam konstruksi struktur baja. Struktur baja lebih fleksibel, kuat dan tahan lama daripada kolom beton. Kolom T adalah yang paling sering digunakan dalam struktur baja.

15. Kolom kayu

Kolom kayu sudah digunakan sebelum orang beralih ke kolom beton. Lasan sederhananya karena kayu mudah ditemukan. Namun kolom kayu bisa tahan lama apabila mendapat perawatan yang tepat.

16. Kolom bata

Kolom bata menjadi favorit untuk struktur penahan beban. Perannya penting untuk meningkatkan stabilitas struktur susunan bata (masonry). Di sisi lain, kolom bata dapat menambah nilai estetika bangunan.

17. Kolom balok

Kolom balok berasal dari balok beton semen atau balok ACC. Berat struktur jauh lebih ringan daripada kolom beton.

18. Kolom batu

Fungsi kolom

Merujuk SK SNI T-15-1991-03, fungsi kolom adalah sebagai penerus beban seluruh bangunan ke pondasi. Beban sebuah bangunan yang dimulai dari atap akan diterima oleh kolom. Seluruh beban yang diterima oleh kolom kemudian didistribusikan ke permukaan tanah di bawahnya. 

Dengan begitu, kolom pada sebuah bangunan memiliki fungsi yang sangat vital. Jika melihat penjelasan sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa kolom termasuk struktur utama bangunan untuk meneruskan berat bangunan dan beban lain seperti beban hidup (manusia dan barang-barang), maupun beban hembusan angin.

Keruntuhan dan kegagalan struktur pada kolom menjadi titik kritis yang dapat menyebabkan runtuhnya bangunan. Namun yang perlu diingat juga, selain harus melalui proses perhitungan yang tepat, kondisi tanah pun harus benar-benar mampu menerima beban dari pondasi. Untuk itu, peran penyedia jasa desain struktur bangunan profesional sangat dibutuhkan untuk memastikan perencanaan dan pelaksanaan proyek bangunan dapat berjalan memenuhi standar.

Mengapa pembuatan kolom harus diperhitungkan? Dan bagaimana caranya?

Dasar-dasar perhitungan kolom

Menurut SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, adapun dasar-dasar dalam melakukan perhitungan kolom pada bangunan adalah sebagai berikut:

1. Kolom harus direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang berasal dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Adapun kombinasi pembebanan yang menghasilkan rasio maksimum dari momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan secara baik.
2. Pada sistem konstruksi rangka atau struktur menerus, pengaruh dari adanya beban yang tak seimbang pada lantai atau atap terhadap kolom luar ataupun dalam harus ikut diperhitungkan. Demikian pula pengaruh beban eksentris (ganjil atau tidak wajar) karena sebab lainnya juga harus diperhitungkan.
3. Selanjutnya, dalam menghitung momen yang diakibatkan beban gravitasi yang bekerja pada kolom, ujung-ujung terjauh kolom dapat dianggap terjepit selama ujung-ujung tersebut menyatu (monolit) terhadap komponen struktur lainnya.
4. Momen-monen yang bekerja pada setiap level lantai atau atap harus didistribusikan pada kolom di atas dan di bawah lantai berdasarkan pada kekakuan relatif kolom dengan ikut memperhatikan kondisi kekangan pada ujung kolom.

Selain dasar perhitungan di atas, yang perlu diperhatikan dalam mendesain kolom adalah penghitungan beban hidup kumulatif. Adapun rujukannya adalah Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983.

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu bangunan gedung, termasuk juga beban-beban lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin, serta peralatan yang tidak dapat terpisahkan dari gedung sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut.