BUILDING CONSTRUCTION II DCA 3234 DIPLOMA VOKASIONAL MALAYSIA (DVM)
2 | D C A 3 234 Prakata Salam sejahtera dan salam perpaduan kepada semua tenaga pengajar Program Teknologi Pembinaan (DVM). Modul ini dibangunkan bertujuan untukmembantu semua tenaga pengajar dalam melaksanakan PdPC. Malah, tujuanmodul ini juga untuk membantu dalam penyelarasan dan penyeragaman PdPC.Pembangunan modul ini adalah berpandukan kandungan kursus course outline yang telah dibangunkan oleh Jurulatih Utama Program Teknologi Pembinaan. Untuk makluman, modul-modul yang dibangunkan telah disemak oleh Jurulatih Utama Program Teknologi Pembinaan dan Penyelaras Item untuk tujuan kesahan, kebolehpercayaan serta ketekalan. Kandungan modul adalah seperti berikut iaitu; pengenalan, objektif, nota serta isi berkaitan (ringkas mengikut kompetensi), kesimpulan, latihan/penilaian dan jawapan. Bagi pihak pembangun modul, saya ingin merakamkan setinggisetinggi penghargaan kepada semua yang terlibat secara langsung dan tidak langsung dalam pembangunan modul ini. Sebarang kekurangan dan kelemahan harap dapat diatasi dari masa ke masa. Semoga modul-modul yang dibangunkan ini dapat dimanfaatkan serta membantu semua tenaga pengajar. Sekian, terima kasih Siva Rabindarang. Penyelaras Panel Pembangun Modul Program Teknologi Pembinaan Kolej Vokasional Kementerian Pendidikan Malaysia
3 | D C A 3 234 Penghargaan Salam sejahtera dan salam perpaduan kepada semua tenaga pengajar Program Teknologi Pembinaan (DVM). Terima kasih kepada pihak BPLTV untuk memberikan kepercayaan dan sokongan dalam pembangunan modul ini. Pembangunan modul ini dilaksanakan merujuk Tatacara Pembangunan Modul Vokasional yang telah dibangunkan. Setinggi-tinggi penghargaan kepada semua pembangun modul daripada Kolej Vokasional seluruh Malaysia. KURSUS KOD NAMA PENSYARAH Fundamental of MechanicsStructure DCA 3113 FITRIANI BINTI ABDUL HAMID (K) Ts. AIDA NORLELA BINTI MOHAMAD NOOR FAZLINA BINTI ABDUL AZIZ Construction Planning DCA 3023 HAFIZAH BINTI KHOSRAN (K) ROZIANAH BINTI HINNASIR WAN NUURSUFILA BINTI SALLEH* Building Construction- II DCA 3234 NOOR FAZLINA BINTI ABDUL AZIZ (K) ATIKAH BINTI NASAHA MOHD SHAHIR BIN ZAHARI FUNDAMENTAL OF STRUCTURAL ANALYSIS EDS 3012 ARNIE LORETTA LAGASON (K) FITRIANI BINTI ABDUL HAMID ALWANI BINTI ADNAN SITI NURSYAKIMAH BINTI MOHAMED BUILDING INFORMATION MODELING EDM 3012 Ts. ROSMAN BIN PILEH (K) REXY NIRO ANAK PETER IRFAHAIZAH BINTI SAAD SITI SAFFIA NABILA BINTI BUHARIS NUR ATIQAH BINTI ABU BAKAR NORFARAHAIN BINTI SAHRONI MAZNI BINTI KASBOLAH Setinggi penghargaan juga kepada Ketua JU Puan Alwani binti Adnan serta JU En. Mohamad Faiz bin Mohd Shuhaimi dan Puan Nor Gayah binti Mat Khan yang menyemak modul untuk tujuan kesahan, kebolehpercayaan serta ketekalan modul. Ribuan terima kasih juga kepada Puan Wan Nuursufila Binti Salleh dan Puan Nurazilla Binti Ahmad Bohari atas sumbangan untuk susun atur dan mengedit modul ini. Usaha murni dan sokongan semua amat dihargai. Terima kasih.
4 | D C A 3 234 Perancangan Kursus
5 | D C A 3 234 MATLAMAT (GOALS): The course is designed to provide students with supervision knowledge on structural work and architectural work during super structure construction phase. SINOPSIS (SYNOPSIS): This course is designed to provide students with the knowledge and skills required in structural and architectural work during construction, including interpretation of construction drawing, demolition and renovation. HASIL PEMBELAJARAN (LEARNING OUTCOMES): Upon completion of the course, students will be able to: 1. Classify elements in construction work based on stages of construction (C3, PLO3) 2. Construct building structural and architectural work using appropriate procedures (P4, PLO2) 3. Organize building construction work based on standard procedure (A4, PLO9)
6 | D C A 3 234
7 | D C A 3 234
8 | D C A 3 234
9 | D C A 3 234
10 | D C A 3 2 3 4
11 | D C A 3 2 3 4
12 | D C A 3 2 3 4 ISI KANDUNGAN Prakata............................................................................................................2 Penghargaan...................................................................................................3 Perancangan Kursus .......................................................................................4 ISI KANDUNGAN..........................................................................................12 TOPIK 1: PENGENALAN KEPADA STRUKTUR...........................................18 Pengenalan ...................................................................................................18 Objektif..........................................................................................................18 1.1 Definisi, Fungsi dan Konsep Pembinaan Bangunan ................................18 1.1.1 Analisis Struktur................................................................................19 1.1.2 Reka Bentuk Struktur........................................................................19 1.2 Jenis-jenis Struktur ...........................................................................20 1.2.1 Struktur Konkrit .................................................................................20 1.2.1.1 Konkrit Tetulang.........................................................................20 1.2.1.2 Konkrit Pra-Tegasan ..................................................................21 1.2.1.3 Konkrit Pra-Tuang.............................................................................24 1.2.1.4 Komponen Konkrit Super Struktur.....................................................26 1.2.2 Struktur Kayu....................................................................................26 1.2.2.1 Bangunan Kayu .........................................................................27 1.2.2.2 Komponen Struktur Kayu ...........................................................27 1.2.2.3 Sambungan Kayu ......................................................................28 1.2.3 Struktur Besi .....................................................................................35 1.2.3.1 Komponen Besi..........................................................................35 1.2.3.2 I-Beam .......................................................................................36 1.2.3.3 Universal Column.......................................................................38 1.2.3.4 Sambungan Bolt / Jarak.............................................................38 1.2.3.5 Sambungan Kimpalan................................................................39 Kesimpulan ...................................................................................................40 Latihan Pengukuhan .....................................................................................40 Skema Jawapan............................................................................................41
13 | D C A 3 2 3 4 TOPIK 2: KERJA-KERJA STRUKTUR ..........................................................43 Pengenalan ...................................................................................................43 Objektif..........................................................................................................44 2.1 Lantai Bawah...........................................................................................44 2.1.1 Pemadatan Tanah (Lapisan Asas)....................................................45 2.1.2 Anti Anai-anai dan Membran Kalis Lembap ......................................47 2.1.3 Kotak Bentuk ....................................................................................50 2.1.4 Besi Tetulang....................................................................................51 2.1.5 Pemeriksaan.....................................................................................52 2.1.6 Lapisan Konkrit .................................................................................53 2.1.7 Pengawetan Kompaun......................................................................54 2.2 Tiang .......................................................................................................57 2.2.1 Penetapan dan Pengarasan .............................................................57 2.2.2 Pemasangan Kotak Bentuk...............................................................61 2.2.3 Kerja-kerja Tetulang..........................................................................70 2.2.4 Pemeriksaan.....................................................................................70 2.2.5 Kerja-kerja Konkrit ............................................................................70 2.2.6 Pengawetan Kompaun......................................................................71 2.3 Rasuk Atas..............................................................................................71 2.3.1 Penyediaan Kotak Bentuk ....................................................................72 2.3.2 Penyediaan Besi Tetulang....................................................................73 2.3.3 Pemeriksaan.....................................................................................73 2.3.4 Kerja-kerja Konkrit ............................................................................73 2.3.5 Pengawetan Kompaun .........................................................................74 2.3.6 Kerja-kerja Pelucutuan / Palsu..............................................................74 2.4 Lantai Atas ..............................................................................................75 2.4.1 Kerja-kerja Menanda dan Mengaras .................................................75 2.4.2 Kotak Bentuk dan Penyangga...........................................................76 2.4.3 Kerja-kerja Pemasangan Tetulang....................................................77 2.4.4 Pemeriksaan.....................................................................................78 2.4.5 Kerja-kerja Konkrit ............................................................................78 2.4.6 Pengawetan Kompaun......................................................................78
14 | D C A 3 2 3 4 2.4.7 Kerja-kerja Pelucutan / Palsu............................................................79 2.5 Tangga....................................................................................................79 2.5.1 Jenis-jenis Tangga ...............................................................................79 2.5.2 Istilah / Terma yang Digunakan dalam Kerja Tangga ...........................82 2.5.3 Kerja-kerja Penetapan ......................................................................84 2.5.4 Kotak Bentuk dan Penyangga...........................................................85 2.5.5 Kerja-kerja Pemasangan Tetulang....................................................86 2.5.6 Pemeriksaan.....................................................................................86 2.5.7 Kerja-kerja Konkrit ............................................................................86 2.5.8 Pengawetan Kompaun......................................................................86 2.5.9 Kerja-kerja Pelucutan / Palsu............................................................86 2.6 Bumbung.................................................................................................86 2.6.1 Definisi dan Fungsi Bumbung...............................................................86 2.6.2 Kategori Bumbung................................................................................87 2.6.2.1 Bumbung Curam (Pitched Roof)........................................................87 2.6.2.2 Bumbung Rata (Flat Roof).................................................................88 2.6.3 Jenis-jenis Bumbung ............................................................................91 2.6.3.1 Bumbung Tebar Layar.......................................................................91 2.6.3.2 Bumbung Limas.................................................................................91 2.6.3.3 Bumbung Pisang Sesikat...................................................................92 2.6.3.4 Bumbung Limas Belanda...................................................................93 2.6.4 Pemasangan Bumbung dan Struktur Bumbung....................................93 2.6.4.1 Jenis-jenis Struktur Bumbung ....................................................94 2.6.4.2 Bumbung Selapis.......................................................................95 2.6.4.3 Bumbung Dua Lapis ..................................................................97 2.6.4.4 Bumbung Kekuda ......................................................................99 2.6.4.5 Komponen Kekuda Bumbung ....................................................99 2.6.4.6 Kaedah Penyambungan Komponen Kekuda Bumbung – Tanggam, Plat Gaset, Bolt dan Nat .............................................................103 2.6.4.7 Fabrikasi di Tempat dan Pra-Fabrikasi Kekuda Bumbung ...............105 2.6.4.8 Kaedah Mengangkat Kekuda Bumbung ..........................................107 2.6.4.9 Meletak dan Mendakap Kekuda Bumbung ......................................108
15 | D C A 3 2 3 4 2.6.4.10 Pemasangan Baten dan Pendakap Angin .....................................110 2.6.4.11 Kalis Air untuk Bumbung Papak Rata ............................................111 2.7 Pengujian ..............................................................................................112 2.7.1 NDT – Rebound Hammer...................................................................112 2.7.2 Ujian Kebocoran – Water Ponding Test..............................................114 Kesimpulan .................................................................................................116 Latihan Pengukuhan ...................................................................................116 Skema Jawapan..........................................................................................117 TOPIK 3: SENI BINA DAN BANGUNAN (A&B) ...........................................119 Pengenalan .................................................................................................119 Objektif........................................................................................................119 3.1 Batu-Bata ..............................................................................................119 3.1.1 Pengenalan kepada Batu-Bata...........................................................119 3.1.2 Pengenalpastian dan Pemilihan Bahan Batu Bata ..........................120 3.1.3 Pengkelasan Bata...........................................................................121 3.1.4 Mortar, Sambungan, Jenis Ikatan Bata ...........................................125 3.2 Pintu dan Tingkap .................................................................................131 3.3 Plastering (Melepa) ...............................................................................139 3.4 Dinding dan Lantai.................................................................................142 3.5 Perpaipan..............................................................................................144 3.6 Kelengkapan .........................................................................................148 3.7 Bumbung...............................................................................................151 3.7.1 Bahan Penutup Bumbung...................................................................151 3.7.2 Saliran Bumbung................................................................................154 3.7.2.1 Penempatan Saluran Air Hujan / Longkang .....................................154 3.7.3 Pengudaraan Bumbung......................................................................155 3.7.3.1 Intake dan Exhaust Vent..................................................................156 3.8Siling........................................................................................................157 3.8.1 Jenis-jenisSiling.................................................................................157 3.8.2 SilingTetap .......................................................................................158 3.8.3 SilingGantung ...................................................................................158 3.8.4 Jenis-Jenis Bahan untuk Siling .......................................................160
16 | D C A 3 2 3 4 3.8.5 Memasang Siling ............................................................................165 3.8.6 Penyambung Siling dan Penjarak ...................................................167 3.8.7 L-Holder, Main-T and Cross-T ........................................................168 Kesimpulan .................................................................................................168 Latihan Pengukuhan ...................................................................................169 Skema Jawapan..........................................................................................170 TOPIK 4: PEROBOHAN DAN PENGUBAHSUAIAN ...................................172 Pengenalan .................................................................................................172 Objektif........................................................................................................172 4.1 Definisi Kerja Perobohan dan Sambungan Tambahan / Ubah Suai.......172 4.2 Prosedur Kerja Perobohan dan Keperluan Keselamatan.......................176 4.3 Prosedur Sambungan / Ubah Suai dan Pihak Berkuasa Tempatan.......176 4.4 Laporan Pengubahsuaian dan Penyerahan...........................................183 Kesimpulan .................................................................................................184 Latihan Pengukuhan ...................................................................................185 Skema Jawapan..........................................................................................186 RUJUKAN ...................................................................................................187
17 | D C A 3 2 3 4
18 | D C A 3 2 3 4 TOPIK 1: PENGENALAN KEPADA STRUKTUR Pengenalan Struktur merupakan satu sistem sambungan anggota-anggota struktur yang direka bentuk untuk menanggung beban bagi mengekalkan bentuk dan kestabilan. Bangunan pula merupakan gabungan beberapa anggota struktur seperti tiang, rasuk, papak dan kerangka. Objektif • Mentakrifkan definisi, fungsi dan konsep pembinaan bangunan. • Menyenaraikan jenis-jenis struktur. 1.1 Definisi, Fungsi dan Konsep Pembinaan Bangunan Pembinaan merupakan binaan atau penyambungan infrastruktur dalam bidang seni bina dan Kejuruteraan Awam. Pembinaan skala besar memerlukan kepakaran dan teknologi. Sesuatu pembinaan biasanya diketuai oleh ketua projek yang akan dibantu oleh pengurus pembinaan, jurutera seni bina, jurutera pembinaan atau arkitek. Untuk memastikan pembinaan berjalan dengan lancar, perancangan yang berkesan amat penting. Proses pembinaan bangunan meliputi segala aktiviti yang dilakukan di tapak binaan untuk memenuhi segala kehendak lukisan dan penentuan yang terkandung dalam sesuatu dokumen kontrak binaan. Sebelum sesuatu bangunan itu dibina satu kajian menyeluruh akan dibuat oleh pereka bentuk untuk memastikan struktur bangunan itu mampu menanggung beban yang akan dikenakan ke atasnya. Kajian ini adalah penting dalam proses membina sebuah bangunan kerana ia akan menentukan keselamatan dan ketahanan sesuatu struktur itu. Beban yang dikenakan sentiasa berbeza dari satu bangunan dengan satu bangunan yang lain kerana kegunaan berbeza dan hal ini memerlukan kajian struktur yang menyeluruh untuk setiap bangunan yang hendak dibina. Proses reka bentuk struktur ini boleh dibahagikan kepada dua peringkat iaitu analisis struktur dan reka bentuk struktur.
19 | D C A 3 2 3 4 1.1.1 Analisis Struktur Analisis struktur dibuat untuk mengetahui daya yang bertindak ke atas bahagian struktur. Daya yang sering digunakan ialah daya momen dan daya ricih. Proses ini melibatkan pengiraan dan formula-formula yang rumit dan ia memerlukan tenaga jurutera yang berpengalaman serta peralatan komputer untuk mempercepatkan proses ini. Penggunaan pakej-pakej penyelesaian secara berkomputer ini walaubagaimanapun perlulah diguna dengan memahami konsep asas dan teori analisa struktur bagi mengelakkan hasil pengiraan yang tepat dari segi proses tetapi salah dari segi input dan parameter reka bentuk. 1.1.2Reka Bentuk Struktur Reka bentuk struktur ialah proses kedua setelah daya-daya diperolehi daripada analisis struktur. Peringkat ini melibatkan pemilihan saiz-saiz elemen struktur serta pengiraan tetulang yang diperlukan (bagi kes struktur konkrit tetulang). Reka bentuk dilakukan berpandukan kod (kanun) amalan yang diperakukan. Di negara ini, kita masih menggunakan secara meluas kod-kod amalan negara maju terutama kod Piawaian British. Namun begitu kod-kod US, Jepun, German dan Australia juga dikenakan oleh mereka yang lebih mahir dengan kod-kod tersebut. Perkembangan kejuruteraan dari semasa ke semasa menyebabkan piawaian yang dipakai dikemas kini oleh pihak yang mengeluarkan dan ini mengakibatkan perubahan kepada kaedah dan tuntutan reka bentuk kini tidak dapat dielakan. Khidmat jurutera yang mahir serta penggunaan komputer adalah keperluan asas dalam membuat reka bentuk struktur dekad ini. Analisa, reka bentuk dan lukisan-lukisan pembinaan ringkas seperti sebuah rumah banglo atau dewan boleh dihasilkan dalam masa hanya sehari pada waktu ini dibandingkan sekitar seminggu sebelum wujudnya komputer.
20 | D C A 3 2 3 4 1.2 Jenis-jenis Struktur 1.2.1 Struktur Konkrit Struktur konkrit ialah struktur yang dibina menggunakan konkrit iaitu bahan yang dihasilkan apabila simen, batu baur halus / pasir, batu baur kasar dan air digaul dan dicampur mengikut kadar campuran / nisbah yang tertentu dibiarkan mengeras supaya membentuk sesuatu anggota struktur. Nisbah bancuhan mestilah mengikut penentuan yang telah ditetapkan bagi menghasilkan kekuatan yang diperlukan. Kekuatan konkrit bergantung kepada nisbah bancuhannya. 1.2.1.1 Konkrit Tetulang Konkrit bertetulang ialah suatu pembentukan hasil gabungan dari sifatsifat yang berbeza pada konkrit dan keluli. Gabungan ini dapat menghasilkan satu kekuatan untuk menahan daya mampatan dan tegangan. Bahan-bahan ini merupakan bahan-bahan binaan yang kuat dan tahan lasak bagi menjadikannya sebagai suatu anggota bangunan. Ia boleh dibentuk kepada bentuk-bentuk yang berbeza-beza dengan saiz yang berubah-ubah. Misalnya dari suatu tiang segi empat yang mudah hinggalah kepada bentuk kubah (dome) yang langsing dan melengkung. Ciri-ciri konkrit bertetulang adalah seperti berikut:- • Kekuatan tegangan konkrit bersamaan 10% daripada kekuatan mampatannya. • Reka bentuk konkrit tetulang dibuat dengan anggapan konkrit tidak dapat mengatasi rintangan daya-daya tegangan. • Tetulang direka bentuk untuk mengambil daya-daya tegangan yang dipindahkan melalui ikatan permukaan dua bahan tersebut iaitu konkrit dan tetulang. • Jika ikatan (dalam) lekatan permukaan kedua-dua bahan tidak mencukupi, tetulang akan tergelincir daripada konkrit dan tidak akan ada tindakan gabungan konkrit dan keluli. • Konkrit hendaklah dimampatkan / dipadatkan dengan baik di sekeliling tetulang semasa pembinaannya.
21 | D C A 3 2 3 4 • Sebagai tambahan, tetulang yang digunakan hendaklah terdiri daripada tetulang yang mempunyai permukaan berpintal / bertindan untuk mendapatkan cengkaman tambahan mekanikal (ribbed and twisted bar). 1.2.1.2 Konkrit Pra-Tegasan Konkrit prategasan dibuat dengan konkrit tuang dahulu menggunakan tetulang keluli tegangan tinggi. Tetulang kelulinya ditegangkan dengan menggunakan jek hidraulik untuk mewujudkan tegasan dalam konkrit supaya berupaya menanggung beban lebih berat. Didapati kegunaan tetulang dalam konkrit boleh dijimatkan sebanyak 50% hingga 75% berdasarkan prinsip ini. Kebaikan konkrit prategasan: • Jumlah tetulang boleh dikurangkan sehingga 3/4 dari konkrit bertetulang. • Beban diri struktur boleh dikurangkan dengan pengurangan kuantiti. • Pembinaan struktur boleh dipercepatkan dengan kawalan mutu yang baik Penghasilan konkrit prategasan dihasilkan dengan dua cara iaitu:- • Konkrit Prategangan - Dihasilkan dengan kaedah penegangan tendon keluli terlebih dahulu sebelum konkrit dituang. - Tendon keluli berbentuk dawai atau salur ditegangkan antara dua penambat hujung. - Konkrit dituang di sekeliling tendon. - Setelah konkrit mengeras secukupnya, penambat hujung dilepaskan. Rajah 1.1 Pembinaan Menggunakan Konkrit Bertetulang
22 | D C A 3 2 3 4 - Daya tegasan dipindahkan kepada konkrit melalui ikatan antara keluli dan konkrit. - Hujung tendon dipotong setelah hujung tendon ditambatkan. - Proses ini dibuat di kilang. - Penambat boleh digunakan semula. • Konkrit Pascategangan - Penghasilan konkrit pascategangan adalah dengan cara menuang konkrit ke dalam acuan dan membiarkan konkrit mengeras sebelum tegangan dikenakan. Daya tegangan dikenakan dengan membicu tendon keluli melawan anggota konkrit siap tutup. Kaedah ini sesuai konkrit prategasan in situ. - Kaedah Penghasilan i. Tendon dimasukkan melalui salur yang dipasang dalam konkrit. ii. Tendon ditegangkan sehingga mencapai daya tegangan yang direka bentuk dan dipindahkan kepada konkrit melalui penambat khas. iii. Daya prategangan terhasil oleh tendon yang dipasang dalam anggota struktur. Rajah 1.2 Konkrit Prategangan
23 | D C A 3 2 3 4 iv. Penegangan boleh dilakukan secara berperingkat untuk semua tendon atau sebahagian sahaja. v. Sistem ini boleh digunakan sekali sahaja. Cara menegang tendon:- • Tendon ditarik dan ditegangkan dengan menggunakan jek penegang dan diikat pada alat tambatan untuk mengekalkannya. • Tendon ditegangkan sehingga mencapai daya tegangan yang direka bentuk dan dipindahkan kepada konkrit melalui penambat khas. Daya pretegangan terhasil oleh tendon yang dipasang dalam konkrit. • Tegangan dilakukan berperingkat-peringkat untuk semua tendon atau sebahagian. Pastikan tegasan diaplikasi secara perlahan dan seragam pada tendon. • Tendon keluli ditambat pada kedua-dua hujungnya. • Lekarkan/Seal sauh penegang mengikut kelulusan sebelum proses menurap sesalur. Cara menurap (grouting) • Setelah selesai proses pasca tegangan dan anchoring, sesalur diturap (grout) mengikut spesifikasi (perlu perincian lanjut). Rajah 1.3 Konkrit Pascategangan
24 | D C A 3 2 3 4 • Menurap (grouting) adalah kerja mengisi simen turap bagi memenuhi sesalur sepenuhnya di sepanjang tendon. • Bagi memastikan proses ini berjalan lancar, simen turap hendaklah dalam keadaan mudah alir di mana ia mudah dipam di sepanjang jarak ruang sempit tanpa memberi tekanan tinggi yang mungkin boleh menyebak sesalur. • Simen turap disuntik ke dalam sesalur melalui tiub turap yang disediakan pada pangkal atau hujung sesalur pecah dan merosakkan keseluruhan sistem. • Tujuan penurapan tendon adalah: - melindungi kabel / lembar (strand) daripada berkarat. - menghadkan pergerakan kabel dalam sesalur. - mengikat lembar prategasan kepada konkrit di sekelilingnya. • Dapatkan kelulusan jurutera sebelum pemotongan lebihan tendon dilakukan. 1.2.1.3 Konkrit Pra-Tuang Konkrit pra-tuang adalah komponen bangunan yang diperbuat di kilang, di tapak bina atau di luar tapak bina kemudian diangkut dan dipasang atau disambungkan dengan satu elemen bangunan yang lain untuk menjadi satu unit struktur yang lengkap dengan kerja pertukangan yang minimum (CIDB, 2008). Jarak tempat pembuatan dan tapak pembinaan adalah bergantung kepada nilai sesuatu elemen konkrit pra-tuang itu. Nilai elemen itu bermaksud bagi produk konkrit pratuang yang kompleks dan memerlukan kepakaran yang tinggi untuk menghasilkanya, ia biasanya akan dibuat di kilang yang mempunyai peralatan dan mesin yang lengkap. Konkrit pratuang adalah berasaskan kepada dua kategori iaitu posttensioned dan pre-tensioned. Kedua-dua kaedah ini boleh diguna pakai pada hampir kesemua jenis struktur bangunan antarannya seperti rasuk, tiang, lantai, dinding dan tangga. Salah satu contoh untuk elemen konkrit pratuang secara pre-tensioned adalah dinding galas beban. Dinding galas beban merupakan alternatif kepada pembinaan bangunan yang berasakan tiang dan
25 | D C A 3 2 3 4 rasuk. Ini kerana dinding jenis ini boleh mengambil alih fungsi tiang dan rasuk kerana komponen ini boleh menanggung beban dari lantai, bumbung dan dinding di atasnya mahupun berat sendiri. Kebaikan konkrit pra-tuang:- • Segala kerja bancuhan, penempatan dan pengawetan konkrit dapat dijalankan di bawah darjah kawalan kilang yang terdapat di kilang-kilang. Ini dapat menghasilkan unit-unit yang tepat dan seragam. • Segala reka bentuk yang diulangi akan mengurangkan kos perbelanjaan. Oleh itu, acuan yang digunakan hendaklah dibuat dengan teliti dan memenuhi kualiti yang diperlukan. • Rangka yang dipasang di tapak adalah sesuai untuk semua keadaan iklim iaitu sama musim sejuk, hujan dan panas. • Rangka yang dipasang menggunakan tenaga pekerja yang mahir atau separuh mahir. Oleh itu, kadar modal pusingan tenaga buruh mudah didapati dengan memberikan latihan dalam masa yang singkat. Rajah 1.4 Panel Dinding Konkrit Pra-Tuang Rajah 1.5 Pelapisan Konkrit Pra-Tuang
26 | D C A 3 2 3 4 Kelemahan konkrit pra-tuang:- • Sistem bangunan tidak mudah diubah dari segi konsep reka bentuk di mana terlalu luas pemilihan sistem yang ada dan reka bentuk dibuat tanpa banyak perubahan dari segi konsep utama. • Segala perancangan hendaklah dilakukan di bawah kawalan yang rapi dan kerja memunggah dapat dijalankan dengan mudah. • Jentera pengangkat perlu didirikan di tapak bina untuk menentukan kedudukan struktur binaan dapat dielakkan pada tempat yang sebenarnya. • Dalam proses penyambungan struktur akan terdapat masalah yang mengambil kira aspek-aspek dari segi tidak telus air, cuaca, pengaratan dan cara pembinaannya. 1.2.1.4 Komponen Konkrit Super Struktur Struktur atas suatu bangunan adalah seluruh bahagian struktur bangunan yang berada di atas muka tanah. Struktur ini terdiri daripada tiang, plat, rasuk dan bumbung yang masing-masing mempunyai peranan yang sangat penting yang akan dibincangkan dengan lebih lanjut dalam topik 2 nanti. Rajah 1.6 menunjukkan keadaan super struktur dan sub-struktur. 1.2.2 Struktur Kayu Kayu merupakan bahan semulajadi yang unik kerana mempunyai sel-sel yang lain dari yang lain berbanding bahan binaan seperti konkrit dan keluli. Selain itu, kayu adalah bahan utama dalam pembuatan perabot, binaan Rajah 1.6 Sub-Struktur dan Super Struktur
27 | D C A 3 2 3 4 struktur kekal dan binaan struktur sementara contohnya topang dan acuan untuk struktur konkrit. Kayu juga digunakan sebagai kemasan. Kayu mempunyai nilai ketumpatan, kelembapan, dan ruang udara yang berbeza dengan bahan binaan yang lain. Kayu merupakan salah satu bahan utama khusus dalam industri pembuatan perabot dan struktur bangunan. Kekuatan dan kualiti perabot banyak bergantung kepada jenis kayu yang digunakan. Bahan ini dihasilkan daripada kayu balak yang dibelah kepada pelbagai saiz mengikut keperluan pasaran. 1.2.2.1 Bangunan Kayu Sejak dahulu lagi kayu merupakan bahan binaan yang digunakan oleh tukang kayu untuk membina rumah orang Melayu. Kayu merupakan bahan utama yang seratus peratus digunakan untuk pembinaan rumah kayu. Kayu digunakan sebagai struktur bangunan seperti tiang, rasuk dan gelegar serta struktur kerangka bumbung. Terdapat pelbagai jenis kayu di hutan hujan khatulistiwa Malaysia. Kayu-kayu yang mudah didapati seperti kayu cengal, meranti, kulim, kembang semangkuk, merbau, balau, mengkulang, kempas, keruing dan pelbagai jenis kayu lagi. Terdapat rumah-rumah yang menggunakan batang pokok sebagai tiang rumah dan lantai. 1.2.2.2 Komponen Struktur Kayu Penggunaan kayu secara kekal dalam sesuatu struktur adalah seperti rasuk, tiang, bingkai bangunan, jubin bumbung kayu, papan lantai, bingkai Rajah 1.7 Rumah Kayu
28 | D C A 3 2 3 4 pintu, tingkap, dinding dan kerangka bumbung. Bagi penggunaan secara sementara atau tidak kekal, kayu kerap digunakan untuk perancah bangunan, acuan konkrit, pagar dan pintu pagar. Industri kayu seperti papan lapis, panel kayu dan banyak lagi industri berasaskan kayu yang boleh dihasilkan hasil dari inovasi pengkaji dan pereka bentuk. Dalam pembinaan bangunan kayu, kayu kerap digunakan untuk membuat tiang, rasuk dinding, pintu, tingkap dan bumbung. 1.2.2.3 Sambungan Kayu Sambungan kerja kayu datang dalam pelbagai konfigurasi yang menggabungkan dua keping kayu. Sesetengah sambungan melibatkan pengukiran saluran kepada dua kepingan kayu yang berbeza supaya ia dikunci bersama, manakala yang lain menggunakan pengikat seperti paku atau skru untuk menahannya di tempatnya. Terdapat beberapa jenis sambungan kayu biasa seperti:- • Butt Joint Butt joint adalah jenis sambungan kayu yang paling asas. Dua kepingan kayu yang berbeza hanya duduk bersebelahan, dengan punggung satu bahan kerja bersebelahan dengan punggung bahan kerja yang lain. Tidak seperti sambungan kayu lain, kedua-dua kepingan tidak dibentuk atau diukir untuk dikunci antara satu sama lain, dan pengikat mekanikal biasanya digunakan untuk memegangnya bersama. Dalam projek pembinaan, sambungan punggung boleh ditemui di sekeliling papan tiang dan pemangkas tingkap, dan ia merupakan pilihan yang mudah apabila kelajuan pembinaan lebih penting daripada penampilan. Rajah 1.8 Butt Joint
29 | D C A 3 2 3 4 • Miter Joint Miter ialah perkataan lain untuk potongan bersudut—dan gergaji yang membuat pemotongan. Dalam istilah sambungan miter, ia merujuk kepada dua potongan bersudut 45 darjah di mana kepingan kayu bercantum untuk menghasilkan sudut 90 darjah. Walaupun sambungan miter yang paling biasa diperbuat daripada sudut 45 darjah, sambungan punggung miter boleh dipotong pada mana-mana julat sudut. Sambungan miter biasanya digunakan pada sudut luar pintu, tingkap dan bingkai gambar yang boleh dilihat. Sambungan ini lebih kuat daripada sambungan punggung (butt joint) kerana terdapat kawasan permukaan yang lebih besar di mana kedua-dua kepingan kayu bertemu, tetapi masih memerlukan kedua-dua gam dan pengikat mekanikal untuk kekal di tempatnya. • Coped Joint Sambungan coped ialah variasi pada sambungan miter yang terletak di bawah sambungan miter. Sambungan ini menangani realiti bahawa kebanyakan sudut bilik sebenarnya tidak bertemu pada sudut 90 darjah. Di bawah sambungan miter luaran (kelihatan), dua keping kayu yang membentuk sambungan coped diukir seperti kepingan teka-teki untuk membentuk kesesuaian yang tidak teratur tetapi tersuai. Rajah 1.9 Miter Joint Rajah 1.10 Coped Joint
30 | D C A 3 2 3 4 • Tounge and Groove Joint Sambungan ini terdiri daripada lidah atau rabung, pada satu keping kayu dan alur, atau saluran, pada yang lain. Lidah meluncur ke dalam alur untuk mencipta sendi yang kuat. Sambungan ini biasanya digunakan untuk elemen yang terletak rata pada permukaan, seperti lantai kayu keras. Kebanyakan kontraktor tidak perlu risau untuk menciptanya kerana bahan lantai biasanya tiba dengan sambungan sudah dipotong, dan satu-satunya cabaran ialah menggelongsorkan elemen bersama-sama. • Mortise Joint Sambungan tanggam juga dikenali sebagai sendi tanggam. Walaupun ia kelihatan seperti sambungan punggung (butt joint) dari luar, unsur yang menonjol diukir menjadi satu bahagian (tenon) yang meluncur ke dalam ceruk yang sepadan (tanggam) di bahagian yang lain. Dengan peningkatan luas permukaan pelekat di mana dua kepingan kayu dicantum, ia adalah alternatif yang lebih kuat dan lebih elegan kepada sambungan punggung. Rajah 1.11 Tounge and Groove Joint Rajah 1.12 Mortise and Tenon
31 | D C A 3 2 3 4 • Half Lap Joint Dengan sambungan separuh pusingan, hujung dua kepingan kayu yang bersebelahan dikurangkan kepada separuh ketebalannya pada titik di mana ia bertindih. Terdapat sambungan yang lebih kuat, tetapi separuh pusingan mempunyai daya tarikan estetik pada sambungan punggung kerana ia mengekalkan ketebalan seragam dengan seluruh struktur. Sambungan separuh pusingan biasanya digunakan dalam rangka dan juga dalam pembinaan perabot kerana ketebalan bingkai kekal seragam manakala sambungan lain selalunya menghasilkan ketebalan yang lebih besar (tidak konsisten) berbanding dengan struktur yang lain. Kepingan kayu nipis adalah kurang kuat apabila ia kehilangan separuh daripada ketebalannya, jadi sambungan separuh pusingan paling sesuai untuk kepingan kayu yang lebih tebal. • Dado Joint Sambungan dado mendapat namanya daripada perkataan Itali untuk alas tiang. Ia menyerupai alur iaitu sebuah parit yang dipotong ke dalam sekeping kayu selari dengan butir yang dilalui oleh sekeping kayu lain. Tetapi tidak seperti alur, dado berjalan berserenjang dengan butir. Sambungan dado paling biasa digunakan dalam sistem rak seperti kabinet dan rak buku. Potongan dado hendaklah tidak lebih dalam daripada 1/3 ke dalam kayu. Jika anda menggunakan sekeping setebal ¾", simpan potongan sehingga ¼". Rajah 1.13 Half Lap Joint
32 | D C A 3 2 3 4 • Rabbet Joint Satu lagi sambungan dengan nama yang luar biasa (dalam kes ini daripada perkataan Perancis Pertengahan yang bermaksud "memaksa turun"), sambungan rabbet berkaitan dengan sambungan dado dan terdiri daripada saluran terbuka di sepanjang hujung sekeping kayu. Ia selalunya sepadan dengan potongan yang sepadan dalam kepingan yang dipasangkan dengannya untuk mencipta sambungan rabbet berganda. Sambungan rabbet ialah sambungan yang menarik dari segi estetika, walaupun tidak begitu kuat dan ia sesuai digunakan dalam membina belakang bekas kabinet dan kerja lain yang tidak memerlukan kekuatan yang tinggi. Kerana luas permukaannya yang lebih besar, rabbet berganda adalah pilihan yang lebih baik jika anda memerlukan sambungan yang lebih tegar. • Pocket Hole Joint Sambungan lubang poket bergantung pada pengikat, iaitu skru lubang poket. Sambungan ini adalah sambungan punggung dengan lubang poket kecil yang digerudi ke dalam salah satu kepingan kayu. Kedua-dua kepingan itu kemudiannya dipasang dengan skru lubang poket. Rajah 1.14 Dado Joint Rajah 1.15 Rabbet Joint
33 | D C A 3 2 3 4 Sambungan lubang poket kuat dan mudah dibuat. Kelemahannya ialah ia kurang menarik secara visual berbanding sambungan lain menjadikannya lebih baik untuk kegunaan sementara, atau tempat di mana sambungan tidak akan kelihatan. • Biscuit Joint Sambungan luar biasa ini terbentuk dengan mengukir dua alur melengkung menjadi dua keping kayu, dan kemudian menyambungnya dengan biskut kayu yang dilekatkan pada tempatnya. Sambungan biskut biasanya digunakan dengan barangan kepingan seperti papan lapis dan papan partikel tetapi juga boleh digunakan dengan panel pepejal pelbagai jenis kayu. Kelebihan sambungan ini ialah ia tidak dapat dilihat sama sekali, menghasilkan permukaan yang sempurna. Rajah 1.16 Pocket Hole Joint Rajah 1.17 Biscuit Joint
34 | D C A 3 2 3 4 • Dowel Joint Oleh kerana sambungan dowel lebih sukar dibuat daripada sambungan lubang poket, ia kini kurang popular berbanding dahulu. Untuk membuat sambungan dowel, gerudi lubang di mana kedua-dua kepingan bertemu, letakkan sedikit gam di dalamnya, masukkan dowel, dan kemudian kepitkan kepingan bersama-sama. Sambungan dowel mempunyai tujuan yang sama seperti sambungan lubang poket tetapi lebih menarik dari segi estetika, dan dowel kayu menawarkan kekuatan yang lebih besar daripada paku atau skru. • Dovetail Joint Sambungan dovetail adalah daripada sambungan yang paling tersendiri dan diiktiraf sebagai tanda ketukangan pakar. Ia diperbuat daripada satu siri pin dan ekor yang saling mengunci dalam bentuk trapezoid. Ciri dominan sambungan ini adalah dari segi ketahanan untuk ditarik kerana ia paling biasa digunakan dalam membina laci. Sambungan kotak, yang tidak mempunyai bentuk trapezoid, adalah variasi dovetail yang lebih mudah untuk dibina. Rajah 1.18 Dowel Joint Rajah 1.19 Dovetail Joint
35 | D C A 3 2 3 4 1.2.3 Struktur Besi Struktur keluli merujuk kepada bentuk struktur baharu yang menggabungkan penggunaan bentuk keluli struktur yang berbeza. Ia adalah pengganti kos efektif kepada bangunan konkrit bertetulang dalam pembinaan moden untuk kegunaan industri, pertanian, komersial dan awam. Struktur keluli berfungsi sebagai bahan binaan utama untuk membina bangunan struktur keluli, dan ia terdapat dalam pelbagai bentuk dan saiz. Ia boleh digunakan secara meluas untuk membina loji industri, bangunan bersilang besar, bangunan bertingkat tinggi, bangunan kediaman serta struktur komposit konkrit bertetulang. 1.2.3.1 Komponen Besi Struktur keluli biasanya terdiri daripada tiang keluli, rasuk, purlin (anggota struktur membujur, mendatar dalam bumbung), kekuda bumbung, bingkai dinding, sistem pendakap dan rasuk kren. Komponen ini biasanya dihasilkan di luar tapak oleh fabrikasi struktur keluli dan kemudian didirikan di tapak. Komponen ini akan disambungkan dengan kimpalan dan bolt tegangan tinggi. Rajah 1.20 Contoh Binaan Struktur Besi Rajah 1.21 Purlin
36 | D C A 3 2 3 4 1.2.3.2 I-Beam I-Beam ialah satu bentuk struktur keluli yang digunakan dalam bangunan dan ia juga dikenali sebagai H, W, lebar, rasuk universal, atau gelegar bergulung. I-Beam direka untuk memainkan peranan penting sebagai ahli sokongan dalam struktur. Rasuk ini mempunyai kapasiti untuk menahan pelbagai jenis beban. Namanya diberikan sedemikian kerana persamaan keratan rentasnya dengan huruf I. Rasuk ini kerap digunakan untuk membentuk rasuk dan lajur dalam pelbagai dimensi dan spesifikasi. Adalah penting bagi jurutera awam dan mandor untuk memahami kepentingan rasuk I dalam struktur keluli. 1.2.3.2.1 Reka Bentuk I-Beam I-Beam direka bentuk dengan menggunakan dua satah yang ditarik panjang dipanggil bebibir, disambungkan oleh komponen serenjang yang dipanggil web. Seluruh badan anggota struktur ini mempunyai keratan rentas berbentuk I atau H. Di samping keluli, rasuk yang diperbuat daripada aloi aluminium dan keluli aloi rendah juga wujud untuk digunakan untuk tujuan yang berbeza seperti jambatan, bingkai bangunan, dsb. Rasuk ini dihasilkan dalam pelbagai dimensi, ketebalan, lebar dan spesifikasi lain untuk pelbagai aplikasi. Pelanggan mengelaskan jenis rasuk ini mengikut jenis bahan dan saiznya. Sebagai contoh, rasuk berat 12 inci dalam dan 20 paun/kaki ditentukan sebagai 12×20. Kontraktor memilih dimensi rasuk yang sesuai untuk keperluan projek mereka. Apabila keputusan dibuat, faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan: • Pesongan: Ketebalan harus cukup memadai untuk meminimumkan pesongan. Rajah 1.22 I-Beam
37 | D C A 3 2 3 4 • Getaran: Sedikit getaran yang mungkin harus ditujukan semasa memilih. Kekakuan dan jisim rasuk adalah penting dalam hal ini. • Membengkok: Badan pukal harus cukup kuat untuk menahan hasil tegasan. Jika tidak, lenturan berlaku. • Melekap: Tegasan kilasan menyebabkan rasuk tersekat yang boleh membawa kepada akibat yang tidak diingini. Bebibir harus dipilih dengan sewajarnya. • Ketegangan: Memilih I-Beam dengan ketebalan web yang betul adalah penting untuk mengelakkan alunan atau lengkok di bawah ketegangan. Rasuk ini direka bentuk untuk membengkok dan bukannya melengkung apabila di bawah beban tinggi. Ketumpatan rasuk tidak seragam. Kawasan, di mana gentian paksi terletak, mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi untuk mengimbangi titik tegasan tertinggi. Rasuk yang mempunyai luas keratan rentas yang kecil adalah lebih ideal memandangkan kurang bahan diperlukan tanpa menjejaskan bentuk yang diingini. 1.2.3.2.2 Kegunaan I-Beam I-Beam digunakan secara intensif dalam pelbagai aplikasi kawasan pembinaan keluli. Bingkai dan elemen sokongan penting adalah tempat biasanya rasuk ini digunakan. Struktur yang kukuh dan menyokong dipastikan dengan penggunaan rasuk keluli I. Penggunaan rasuk ini boleh memberi manfaat ekonomi kerana ia mengurangkan keperluan untuk menggunakan terlalu banyak komponen sokongan. Sifat serba boleh dan boleh dipercayai menjadikannya amat diperlukan bagi setiap kontraktor dan jurutera. Tingkah laku lentur satu arah I-Beam adalah salah satu sifat unik terbaik rasuk ini. Komponen web bertanggungjawab untuk menahan tegasan ricih manakala bebibir meletakkan rintangan terhadap lenturan. Rasuk ini mampu memenuhi pelbagai beban tanpa lengkokan. Memandangkan bentuk I tidak memerlukan penggunaan keluli yang berlebihan, ia boleh dianggap kos
38 | D C A 3 2 3 4 efektif. Kebolehgunaan rasuk ini untuk semua senario pembinaan memberikan nama terkenalnya rasuk universal untuk alasan yang kukuh. 1.2.3.3 Universal Column Lajur Universal ialah bahagian berbentuk "C" yang biasanya tidak digunakan sebagai rasuk. Lajur Universal sering digunakan untuk sokongan struktur dalam pembinaan komersial seperti penyokong lantai, menyokong anak tangga dan tangga. Lajur universal juga dikenali sebagai lajur L kerana bentuknya ialah kepingan keluli berorientasikan menegak yang digunakan dalam pembinaan untuk menahan beban paksi. Tidak seperti rasuk, Lajur Universal mempunyai lebar dan kedalaman yang sama atau hampir sama. Apabila memilih lajur universal, tentukan ukuran-ukuran berikut:- • Kedalaman keratan rentas lajur (termasuk fillet) • Kedalaman web (atau ketebalan fillet) • Ketebalan web 1.2.3.4 Sambungan Bolt / Jarak Sambungan bolt adalah untuk menyambung bahagian-bahagian penyambung menjadi keseluruhan melalui pengikat seperti bolt. Terdapat dua jenis sambungan bolt iaitu sambungan bolt biasa dan sambungan bolt berkekuatan tinggi. Kelebihan sambungan bolt adalah proses pembinaan mudah, pemasangan mudah, terutamanya sesuai untuk pemasangan dan sambungan tapak, dan juga mudah dibongkar, sesuai untuk struktur yang memerlukan pemasangan dan pembongkaran dan sambungan sementara. Kelemahan sambungan bolt adalah ia perlu membuat lubang pada plat dan menjajarkan lubang semasa memasang yang meningkatkan beban kerja pembuatan dan memerlukan ketepatan pembuatan yang tinggi. Lubang bolt Rajah 1.23 Universal Column
39 | D C A 3 2 3 4 juga melemahkan bahagian komponen dan bahagian yang disambungkan sering perlu bertindih antara satu sama lain atau menambah sambungan tambahan plat (atau keluli sudut), jadi struktur keluli lebih rumit dan mahal. 1.2.3.5 Sambungan Kimpalan Sambungan jahitan kimpalan ialah pencairan separa rod kimpalan dan kimpalan oleh haba yang dihasilkan oleh arka dan kimpalan dipeluwap menjadi kimpalan dengan menyejukkan, dengan itu menyambung kimpalan menjadi keseluruhan. Kelebihan sambungan kimpalan adalah ia tidak melemahkan bahagian komponen, menjimatkan keluli, struktur ringkas, pembuatan yang mudah, ketegaran sambungan yang besar, prestasi pengedap yang baik, operasi automatik yang mudah digunakan dalam keadaan tertentu dan kecekapan pengeluaran yang tinggi. Kelemahan sambungan kimpalan adalah zon terjejas haba yang dibentuk oleh kimpalan suhu tinggi keluli berhampiran kimpalan mungkin rapuh di beberapa bahagian, keluli tertakluk kepada pengagihan suhu tinggi dan penyejukan yang tidak sekata semasa proses kimpalan, yang menyebabkan struktur menghasilkan tegasan baki kimpalan dan ubah bentuk baki, yang berbahaya kepada struktur. Keupayaan galas, ketegaran dan prestasi mempunyai pengaruh tertentu disebabkan oleh ketegaran tinggi struktur yang dikimpal, apabila retak berlaku, ia mudah untuk berkembang ke keseluruhan, terutamanya pada suhu rendah. Kecacatan mungkin akan berlaku. Rajah 1.24 Sambungan Bolt
40 | D C A 3 2 3 4 Kesimpulan Bagi menjalankan sesuatu kerja-kerja pembinaan walaupun ianya adalah sebuah rumah yang kecil, amat penting terlebih dahulu menyediakan kertas kerja untuk kelancaran projek. Selain itu, pemilihan bahan pembinaan juga memainkan peranan yang sangat penting dalam memastikan bangunan yang dibina selamat untuk digunakan dan didiami. Seiring dengan pembangunan moden, terdapat pelbagai bahan dan kaedah pembinaan yang boleh dipilih tetapi haruslah mengikut bajet yang telah ditetapkan. Latihan Pengukuhan 1. Berikan definisi struktur konkrit. 2. Lakarkan sambungan kayu bagi miter joint dan half lap joint. 3. Berikan DUA (2) kelebihan sambungan kimpalan pada struktur besi. Rajah 1.25 Proses Sambungan Kimpalan Rajah 1.26 Sambungan Kimpalan
41 | D C A 3 2 3 4 Skema Jawapan 1. Struktur yang dibina menggunakan konkrit iaitu bahan yang dihasilkan apabila simen, batu baur halus / pasir, batu baur kasar dan air digaul dan dicampur mengikut kadar campuran / nisbah yang tertentu dibiarkan mengeras supaya membentuk sesuatu anggota struktur. 2. 3. Tidak melemahkan bahagian komponen / menjimatkan keluli struktur ringkas / pembuatan yang mudah / ketegaran sambungan yang besar / prestasi pengedap yang baik / operasi automatik yang mudah digunakan dalam keadaan tertentu / kecekapan pengeluaran yang tinggi **mana-mana DUA (2) jawapan di atas. Half Lap Joint Miter Joint
42 | D C A 3 2 3 4
43 | D C A 3 2 3 4 TOPIK 2: KERJA-KERJA STRUKTUR Pengenalan Struktur ialah binaan kejuruteraan yang terdiri daripada satu atau lebih komponen yang disusun agar dapat menanggung bebannya sendiri dan beban yang dikenakan ke atasnya tanpa mengalami perubahan bentuk yang nyata. Pada umumnya struktur kerangka bangunan terdiri daripada substruktur dan superstruktur. Substruktur ialah struktur bangunan yang berada di bawah permukaan tanah atau aras bumi. Kerja-kerja pembinaan substruktur melibatkan kerja memancang tanda, memancang ukur dan aras, kerja penggalian tanah untuk asas, kerja tetulang dan kerja konkrit. Superstruktur pula ialah struktur bangunan yang berada di atas permukaan tanah atau aras bumi. Superstruktur bangunan dibina secara berperingkat dimulai dengan pembinaan struktur tiang, rasuk, lantai, dinding, tangga dan bumbung diikuti oleh komponen dinding, pintu, tingkap, siling dan kemasan. Rajah 2.1 di bawah menunjukkan struktur kerangka bangunan dua tingkat. Rajah 2.1 Struktur Kerangka Bangunan Dua Tingkat
44 | D C A 3 2 3 4 Objektif Di akhir topik ini, pelajar akan dapat: • Mendefinisikan maksud struktur dalam Teknologi Pembinaan. • Membezakan pelbagai jenis struktur dalam pembinaan, fungsi serta ciri utamanya. • Mengenalpasti dan membezakan komponen struktur dalam bangunan dan kegunaannya. • Menyenaraikan bahan binaan dan sifatnya dalam struktur. • Melakarkan, melabel dan menerangkan setiap elemen bagi struktur bawah dan struktur atas serta mengetahui kaedah bagi proses pembinaannya. 2.1 Lantai Bawah Lantai merupakan bahagian permukaan tapak yang rata yang meliputi keluasan ruang bagi sesebuah rumah atau bangunan dan menerima segala beban hidup dan beban mati yang dikenakan ke atasnya. Lantai diperbuat daripada konkrit bertetulang, kayu atau bahan lain yang sesuai dan direkabentuk dengan kukuh bagi menjamin keselamatan dan keselesaan para penghuninya. Antara fungsi lantai adalah untuk: a) Menyediakan permukaan yang rata b) Menanggung beban c) Penebat suara, api dan haba d) Pengasingan / pembahagi untuk penghuni e) Lantai di atas menjadi siling tingkat bawah f) Ruang di antara lantai dan siling boleh diletakkan alat kelengkapan bangunan g) Menambah kekuatan dan kestabilan bangunan Lantai bawah padu merupakan lantai yang biasa dibina di Malaysia. Lapisan tanah asal akan dibuang atau ditambak sehingga ke paras yang dikehendaki. Permukaan hendaklah diratakan dan dipadatkan untuk
45 | D C A 3 2 3 4 memastikan tiada penurunan dan kesamarataan paras. Bahan-bahan lapisan lantai adalah sebagaimana di bawah: Rajah 2.2 Keratan Rentas Lapisan Lantai Bawah Padu Kerja-kerja pembinaan lantai bawah merangkumi aktiviti-aktiviti kerja seperti yang berikut: 2.1.1 Pemadatan Tanah (Lapisan Asas) Lapisan ini diadakan bertujuan untuk mengisi ruang kecil yang kosong yang terdapat semasa kerja-kerja penggalian dan memberikan permukaan yang rata untuk meletakkan konkrit serta menyebarkan beban lantai ke permukaan tanah yang lebih besar. Lapisan asas ini berfungsi mengurangkan kenaikan air yang akan melembapkan lapisan tapak konkrit di samping untuk menaikkan aras lantai untuk menerima tapak konkrit. Bahan-bahan yang biasa digunakan seperti batu baur, pecahan batu bata atau bahan-bahan lain yang mempunyai kekuatan. Lapisan ini biasanya dibina dengan ketebalan 100mm – 300mm dan hendaklah dipadatkan dengan sempurna untuk mengelakkan pemendapan lantai. Bahan-bahan yang digunakan sebaikbaiknya bersih daripada sampah sarap dan tidak mengandungi tanah supaya kenaikan air melalui tindakan rerambut dapat dicegah.
46 | D C A 3 2 3 4 Rajah 2.3 Proses Pembinaan Lantai Bawah Tanah di kawasan yang luas boleh dipadatkan menggunakan pemadat mekanikal sebelum menyimen kawasan tersebut. Untuk kawasan yang lebih kecil (tidak lebih besar daripada bahagian laluan pejalan kaki), tamp tangan boleh digunakan. Apa-apa yang lebih besar daripada ini adalah lebih baik dipadatkan menggunakan tamper mekanikal untuk kecekapan dan kualiti. Apabila melakukan kerja-kerja pemadatan tanah atau kerikil, tanah perlu dibasahkan dahulu sebelum dimampatkan. Kelembapan membantu mencapai pemadatan yang lebih baik kerana zarah-zarah tanah akan bergerak dan terikat bersama dengan lebih mudah. Sekiranya tanah atau kerikil kekurangan lembapan, kerja-kerja pemadatan akan memerlukan lebih banyak tenaga untuk memampatkannya dengan baik. Justeru itu, ada lebih baik sekiranya batu-batu kerikil dilembapkan terlebih dahulu sebelum dimampatkan kerana kelembapan yang terlalu banyak boleh melemahkan lapisan asas. Terdapat pelbagai alat yang boleh digunakan untuk memadatkan tanah bagi pembinaan lantai konkrit antaranya adalah seperti vibratory tampers, rollers dan rammers.
47 | D C A 3 2 3 4 Rajah 2.4: Contoh Pemadatan Tanah Menggunakan Alat Pemadat Rammers 2.1.2 Anti Anai-anai dan Membran Kalis Lembap 2.1.2.1 Anti Anai-anai Anai-anai boleh menyebabkan kerosakan kepada rumah dan bangunan. Serangga perosak ini boleh menembusi dinding, lantai dan asas untuk mencari sumber makanan dan tempat perlindungan. Kerosakan ini boleh menyebabkan masalah struktur yang serius bagi mana-mana bangunan yang telah diserang anai-anai. Oleh itu, kawalan anai-anai harus menjadi bahagian penting dalam mana-mana projek pembinaan atau pengubahsuaian. Ini boleh dilakukan melalui langkah-langkah pencegahan sebelum dan selepas pembinaan. Tujuan rawatan anti anai-anai ini adalah untuk menyediakan penghalang kimia terhadap anai-anai sebelum dan selepas pembinaan bangunan.
48 | D C A 3 2 3 4 Pra-Pembinaan Rawatan pra-pembinaan sebaiknya dilakukan sebelum sebarang kerja asas dimulakan. Proses ini melibatkan semburan cecair anti anai-anai sebanyak dua kali pada bahagian tanah yang berkemungkinan diserang anaianai. Kawasan ini termasuk lapisan crusher run, penutup cerucuk, lapisan kedap, rasuk tanah dan lantai. Rawatan ini boleh bertahan sehingga 5 tahun. Tempoh keberkesanan bergantung kepada jenis bahan kimia anai-anai yang digunakan, keadaan semasa rawatan dan juga keadaan tanah (semasa dan selepas pembinaan). Secara keseluruhan, proses rawatan ini dapat membantu menjimatkan wang dengan menghalang kerosakan daripada berlaku dengan menjauhkan anai-anai daripada struktur bangunan. Selepas Pembinaan Selepas pembinaan, adalah penting untuk menjalankan langkahlangkah pencegahan terhadap serangan anai-anai. Antara kaedah rawatan anti anai-anai yang boleh dilakukan selepas pembinaan ialah dengan melakukan pemeriksaan bangunan secara berkala atau menyeluruh untuk mengenal pasti sebarang masalah yang mungkin berlaku, memasang penghadang pelindung anai-anai serta melakukan rawatan kawasan di mana anai-anai diketahui aktif. 2.1.2.2 Membran Kalis Lembap Lapisan ini diletakkan di bawah lantai untuk menghalang kemasukan lembapan ke lapisan atas. Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai membran kalis lembap adalah: • Polyethylene • Bitumen panas (hot pured bitumen) dengan ketebalan minimum 3mm • Cold applied bitumen / rubber emulsion dihamparkan minimum 3 lapisan • Asphalt / pitch mastic
49 | D C A 3 2 3 4 Pemasangan membran kalis lembap boleh berlaku dalam dua keadaan iaitu dalam lapisan tapak konkrit dan di bawah lantai. Dalam Lapisan Tapak Konkrit Rajah 2.5: Lapisan Kalis Lembap dalam Lapisan Tapak Konkrit Rajah 2.5 di atas menunjukkan lapisan kalis lembap diletakkan di dalam lapisan tapak konkrit. Lapisan tapak konkrit setebal 75mm dijadikan sebagai lapisan pertama. Setelah lapisan ini betul-betul kering, minyak bitumen panas atau tar yang telah dimasak dicurahkan ke atasnya sebagai lapisan kalis lembap. Setelah lapisan bitumen tersebut mengeras, barulah dicurahkan lapisan konkrit kedua setebal 75mm. Di Bawah Lantai Membran kalis lembap berfungsi untuk menghalang penyerapan air bumi ke permukaan lantai. Undang-undang kecil bangunan seragam 1984: Fasal 84 menetapkan bahawa membran kalis lembap hendaklah diletakkan pada ketinggian tidak kurang daripada 150mm di atas permukaan tanah.
50 | D C A 3 2 3 4 Rajah 2.6: Pemasangan Membran Kalis Lembap dalam Pembinaan Lantai Padu Rajah 2.6 di atas menunjukkan membran kalis lembap diapit di antara lantai- lantai konkrit dengan lapisan kedap. Di pertemuan antara dinding dan lantai, membran kalis lembap (dpm) akan bertindih dengan lapisan konkrit kalis lembap (dpc) di dinding. 2.1.3 Kotak Bentuk Lantai bawah merupakan lantai yang dibina di atas permukaan penimbusan ‘ground beam’. Biasanya kotak bentuk untuk lantai bawah tidak tinggi. Pembinaannya mudah jika dibandingkan dengan pembinaan rasuk. Ini kerana, ia hanya perlu memasang kotak bentuk tersebut pada bahagian tepi keliling ‘ground beam’ yang telah siap. Pada tengah-tengah bangunan akan dipasang kayu 1” x 2” untuk turun (drop). Selalunya bahagian ‘drop’ ini merupakan bahagian tandas ataupun dapur. Kotak bentuk perlu didirikan dengan betul supaya ia dapat menahan tekanan daripada konkrit, tidak bocor, membolehkan orang bekerja dan berjalan di atasnya, menyokong peralatan dan mesin serta tidak mengandungi kecacatan dalam pembinaan. Ini bermaksud semua sambungan mestilah ditutup dan diikat serta tiada paku yang terdedah. Sekiranya terdapat kecacatan, pembaikan yang mahal mungkin diperlukan. Adalah menjadi tanggungjawab penyelia bangunan atau jurutera tapak untuk menyemak samada amalan bangunan yang betul telah diikuti.