NOTA KULIAH 3

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

SISTEM KERANGKA, PANEL DAN KOTAK KONKRIT PRATUANG
(PRECAST CONCRETE FRAME, PANEL AND BOX SYSTEMS)
3.0 PENGENALAN

Sistem konkrit pratuang ialah sistem binaan dimana produk atau komponen
diperbuat daripada konkrit samada di kilang yang tetap atau loji sementara
dalam tapak pembinaan dan dipasangkan untuk membentuk struktur bangunan
yang lengkap. Sistem konkrit pratuang jenis ini adalah antara jenis IBS yang paling
diminati dalam industri pembinaan di Malaysia untuk membina rumah. Konkrit
pratuang jenis ini pula terbahagi kepada dua jenis utama iaitu struktur kerangka
dan dinding galas beban. Jenis kedua pula ialah sistem dinding galas beban yang
menawarkan sistem yang lebih mudah iaitu papak dan dinding. Kedua-dua
komponen ini boleh dikeluarkan di kilang atau dibuat di tapak dan merupakan antara
jenis popular ketika ini.

Kerangka Konkrit Pratuang

Panel Konkrit Pratuang

Kotak Konkrit Pratuang

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

3.1 KOMPONEN PEMBINAAN
Komponen- komponen utama IBS di bawah kumpulan ini adalah tiang,

rasuk, papak lantai dan panel dinding pratuang. Selain itu, komponen dibawah
kumpulan ini termasuk juga komponen pasang siap 3 dimensi iaitu tangga,
longkang dan tandas.
a) Papak Pratuang

Elemen-elemen pratuang paling standard
Termasuk papak rata padu, papak teras berongga, papak tee ganda dan
papak tee tunggal
Disediakan dengan lebar yang berbeza mengikut keperluan reka bentuk
tertentu

b) Rasuk Pratuang
Elemen utama mengagihkan beban secara mendatar
Dibuat dalam pelbagai saiz
Jenis rasuk pratuang adalah rasuk segi empat, rasuk
berbentuk L, rasuk T terbalik dan rasuk AASHTO

c) Panel Dinding Pratuang
Menggunakan tetulang prategasan atau
konvensional
Digunakan sebagai dinding galas beban
Termasuk panel dinding padu panel dinding
teras berongga dan panel dinding tee

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

d) Tiang Pratuang
Elemen agihan utama beban tegak bagi struktur
kerangka
Direka bentuk bagi merintangi daya ufuk bagi struktur
yang direka bentuk sebagai unbraced dan braced
Dihasilkan sebagai single tier, double tier dan triple tier

3.2 KEBAIKAN DAN KEBURUKAN SISTEM KERANGKA, PANEL DAN KOTAK
KONKRIT PRATUANG

Kebaikan :

a) uang luar tapak (bahan simpanan, kedudukan pencampuran, kawasan kerja)
b) Proses mendirikan struktur yang pantas / dipasang oleh buruh separuh mahir.
c) Berkualiti tinggi kerana keadaan terkawal di kilang. Pelarasan boleh dibuat lebih

mudah.
d) Unit standard berulang mengurangkan kos
e) Prategasan dilakukan dengan mudah yang dapat mengurangkan saiz dan

bilangan anggota struktur.
f) Masa pembinaan yang lebih cepat - tidak terjejas oleh kekurangan cuaca atau

buruh.
g) Menghasilkan mutu kerja yang tinggi dalam keadaan kilang - mengurangkan

potensi kemalangan, menangani kekurangan kemahiran di tapak.
h) Keseluruhan bangunan boleh menjadi dinding tebal, lantai, rasuk, dan lain-lain.
i) Mempunyai penamat berkualiti tinggi yang boleh dibiarkan terdedah- sifat terma

konkrit boleh dieksploitasi dalam bangunan tenaga rendah.

Keburukan :

a) Struktur yang sangat berat.
b) Sambungan mungkin sukar
c) Komponen pratuang kebanyakan dihasilkan sebagai sebahagian daripada

bangunan sistem, oleh itu kurang fleksibel dalam konsep reka bentuknya
daripada struktur buatan.
d) Fleksibiliti reka bentuk bangunan agak terhad
e) Oleh kerana saiz panel adalah terhad, konkrit pratuang tidak boleh digunakan
untuk sistem struktur dua hala. Prategasan dilakukan dengan mudah yang dapat
mengurangkan saiz dan bilangan anggota.

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

f) Pengulangan bentuk akan menjejaskan reka bentuk bangunan.
g) Tenaga kerja yang mahir diperlukan semasa pemasangan panel di tapak.
h) Meningkatkan kos kerana loji atau kren mengangkat mekanikal diperlukan untuk

mengangkat panel.
i) Penyambungan di antara panel mahal dan rumit.

3.3 JENIS DAN KAEDAH PENYAMBUNGAN
3.3.1 Kaedah Penyambungan Komponen IBS (Sistem Kerangka)

Reka bentuk dan kaedah penyambungan merupakan perkara yang amat
penting yang perlu dititik beratkan dalam struktur konkrit pratuang. Tujuannya adalah
untuk mengagihkan beban diantara setiap elemen struktur dan untuk kestabilan dan
keteguhan bangunan. Terdapat beberapa kaedah penyambungan yang digunakan
dalam sistem IBS antaranya bolting, welding dan grouting, namun begitu
kegunaannya seharusnya mudah dan praktikal untuk dilaksanakan di tapak projek.

Sambungan ini hendaklah direka bentuk bukan sahaja untuk menahan beban
maksimum dan applied serviceability, tetapi juga boleh menahan dari faktor beban
luar biasa seperti api, impak, letupan dan sebagainya. Kegagalan mengambil kira
faktor ini boleh menyebabkan risiko ketidakstabilan sesuatu struktur.

3.3.2 Jenis-jenis penyambungan

a) Penyambungan Tiang dan Asas

 Penyambungan kepada asas seperti asas pad, pile caps, dinding penahan,
rasuk tanah dan sebagainya dilakukan dalam tiga cara iaitu:

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

Rajah 3.1: Sambungan Tiang dan Asas
b) Penyambungan Rasuk dan Tiang

 Tidak seperti kerja cast in- situ, falsafah reka bentuk untuk sambungan konkrit
pratuang menitikberatkan keperluan struktur dan juga kaedah pembinaan yang dipilih.

 Falsafah reka bentuk ini bergantung kepada beberapa faktor:
i. Sistem kestabilan rangka bangunan. Kerangka unbraced memerlukan asas
melawan momen, manakala kerangka braced tidak perlu.
ii. Pelan struktur kerangka: jumlah dan kedudukan tiang/ elemen rembatan
akan menentukan reka bentuk sambungan.
iii. Kesinambungan momen pada hujung rasuk: rasuk julur kebiasaannya
memerlukan melawan momen pada hujung sambungan.
iv. Bagi rasuk disokong mudah tidak perlu.
v. Mudah dan ekonomi untuk dikilangkan.
vi. Kedudukan dan laluan masuk ke tapak.

vii. Kaedah sambungan yang dipilih dan direka bentuk.
viii. Keupayaan mengangkat dan memasang.

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

Contoh biasa sambungan rasuk dan tiang yang digunakan dalam kerangka konkrit
pratuang ditunjukkan pada Rajah 3.2 di bawah.

Rajah 3.2: Sambungan Rasuk ke Tiang
 Sambungan konkrit pratuang dengan sendi basah digunakan secara meluas di

Malaysia. Rajah di bawah menunjukkan sambungan rasuk konkrit yang sebenar
menggunakan sambungan konkrit in- situ bersama dengan bar tetulang yang sesuai
untuk mencapai sambungan monolitik.

Rajah 3.3: Pembinaan bangunan konkrit pratuang dengan sambungan tempat masuk

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

c) Penyambungan Papak dan Rasuk
 Papak pratuang seperti unit teras berongga dan plat lantai (juga dikenali sebagai
separuh papak) biasanya direka dan dibina sebagai disokong mudah dan satu arah.

Rajah 3.4: Sambungan Papak dan Rasuk

3.3.3 Kaedah Penyambungan Komponen IBS (Sistem Panel)
Sistem panel- dinding galas beban merupakan sistem dimana dinding di reka

bentuk sebagai struktur bangunan untuk menanggung beban sesuatu bangunan.
Dinding konkrit ini bertindak sebagai tiang ataupun sebahagia struktur bangunan
untuk memindahkan beban ke bahagian atas bangunan.

Sistem ini kebiasaannya hanya melibatkan dua komponen konkrit pratuang
yang utama iaitu dinding sebagai struktur bangunan dan papak untuk lantai sebagai
melengkapi sesuatu struktur bangunan.

Sistem ini sesuai untuk sesuatu projek yang berskala besar dan reka bentuk
arkitek yang berulang bagi setiap unit atau tingkat. ini dapat menjimatkan kos dan
mempercepatkan proses pembinaan.

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

Rajah 3.5 : Penggunaan sistem dinding tanggung beban di Projek Pangsapuri Rakyat
Sg. Putat, Melaka

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

Secara amnya, terdapat dua kaedah utama sambungan untuk sistem dinding konkrit pra
tuang iaitu:

i) Sambungan mendatar- papak ke dinding
ii) Sambungan menegak- dinding ke dinding

Rajah 3.6 : Kaedah sambungan bagi sistem dinding konkrit pratuang
Sambungan mendatar terbahagi kepada sambungan kering dan

sambungan basah. Antara contoh- contoh sambungan mendatar seperti:

Rajah 3.7: Sambungan kering menggunakan plat keluli disambungkan secara kimpalan

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

Rajah 3.8: Sambungan basah dengan menggunakan bahan grout yang dimasukkan ke
dalam lubang sambungan

Sambungan tegak kebanyakannya menggunakan kaedah sambungan
basah antara dinding dengan dinding yang lain.

Rajah 3.9 : Sambungan basah yang lain secara grounting antara dinding atas dan
dinding bawah.

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

3.4 PROSES DAN KAEDAH PENYAMBUNGAN
3.4.1 Pemasangan Pratuang ( Sistem Kerangka )

i. Pemasangan komponen IBS biasanya bermula dari tiang aras bawah.

ii. Tiang pratuang kemudiannya dipasang mengikut marking yang ditentukan dalam
lukisan pembinaan.

iii. Tiang pratuang diangkat menggunakan kren kemudian dipasang pada kedudukan
yang betul.

iv. Tiang pratuang disangga untuk kestabilan (minimum 2 sangga).

v. Bahan grouting diisikan pada tiub yang disediakan pada tiang pratuang.

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

vi. Angkat rasuk pratuang menggunakan kren.

vii. Rasuk pratuang kemudian disambungkan pada struktur tiang pratuang

viii. Bahan grout dimasukkan pada tempat penyambungan antara rasuk pratuang
dan tiang pratuang.

ix. Papak pratuang kemudiannya dipasang setelah semua rasuk pratuang siap
dipasang pada lantai berkenaan.

x. Sangga tidak perlu digunakan untuk pemasangan papak teras berongga
manakala hanya satu sangga sahaja diperlukan di bahagian tengah di bawah
papak separuh pratuang.

xi. Kemudian kerja- kerja in- situ seperti pemasangan M&E, topping reinforcement
dan diikuti dengan concrete topping dijalankan.

xii. Sangga boleh ditanggalkan atas arahan Jurutera didalam lukisan pembinaan.
Kebiasaannya selepas 7 hari setelah kerja- kerja concrete topping dijalankan
sepenuhnya.

xiii. Kaedah pemasangan di atas akan diulang untuk di tingkat seterusnya.

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

3.4.2 Pemasangan Komponen Menegak (Sistem Panel)
i. Menanda aras

ii. Mengangkat dan pemasangan panel komponen pratuang

iii. Pemasangan sambungan menegak

DCA 4133 – INDUSTRIALIZED BUILDING SYSTEM

iv. Pemasangan komponen mendatar seperti rasuk pratuang, balkoni, papak
pratuang dan sebagainya

v. Casting off in-situ bagi penyambungan antara rasuk dan papak pratuang