JUDUL: ANALISIS DAN REKABENTUK BANGUNAN PASANG SIAP BERTINGKAT MENGGUNAKAN KAEDAH ACUAN MUDAH ALIH

UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS♦ JUDUL: ANALISIS DAN REKABENTUK BANGUNAN PASANG SIAP

BERTINGKAT MENGGUNAKAN KAEDAH ACUAN MUDAH ALIH

SESI PENGAJIAN: 2008/2009

Saya SITI AISYAH BINTI AZAN (HURUF BESAR)

mengaku membenarkan tesis (PSM/Sarjana/Doktor Falsafah)* ini disimpan di Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut: 1. Tesis adalah hakmilik Universiti Teknologi Malaysia. 2. Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan untuk tujuan pengajian sahaja. 3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara institusi pengajian tinggi. 4. **Sila tandakan ( √ ) SULIT (Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau

kepentingan Malaysia seperti yang termaktub di dalam AKTA RAHSIA RASMI 1972)

TERHAD (Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan

oleh organisasi/badan di mana penyelidikan dijalankan) TIDAK TERHAD

Disahkan oleh ________________________________ ________________________________ (TANDATANGAN PENULIS) (TANDATANGAN PENYELIA) Alamat Tetap: 7 JLN SURIA, TMN SURIA, PM DR ABD. LATIF SALEH

PT. BESAR, JLN KLUANG, (Nama Penyelia) 83000 BATU PAHAT, JOHOR

Tarikh : 19 NOVEMBER 2008 Tarikh : 19 NOVEMBER 2008

CATATAN: * Potong yang tidak berkenaan. ** Jika tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak

berkuasa/organisasi berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan tempoh tesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT atau TERHAD.

♦ Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secara penyelidikan, atau disertasi bagi pengajian secara kerja kursus dan penyelidikan, atau Laporan Projek Sarjana Muda (PSM).

√

“Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan saya

karya ini memadai dari segi skop penganugerahan

Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan (Awam).”

Tdanatangan : ………………………………...

Nama Penyelia : PM DR ABD. LATIF SALEH

Tarikh : 19 NOVEMBER 2008

ANALISIS DAN REKABENTUK BANGUNAN PASANG SIAP BERTINGKAT

MENGGUNAKAN KAEDAH ACUAN MUDAH ALIH

SITI AISYAH BINTI AZAN

Laporan dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian

daripada syarat penganugerahan

Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam

Fakulti Kejuruteraan Awam

Universiti Teknologi Malaysia

NOVEMBER 2008

ii

ANALYSIS AND DESIGN OF PREFABRICATED BUILDING USING

MOVEABLE FORMWORK METHOD


A report submitted in partial fulfillment of the

Requirement for the award of the degree of

Bachelor of Civil Engineering

Faculty of Civil Engineering

Universiti Teknologi Malaysia

NOVEMBER 2008

iii

PENGAKUAN

“Saya akui bahawa karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan

ringkasan yang tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya.”

Tandatangan : ……………………………….................

Nama Penulis : SITI AISYAH BINTI AZAN

Tarikh : 19 NOVEMBER 2008

iv

Buat semua insan teristimewa. . .

Abah…Tuan Hj Azan Bin Abdul Karim

Umi…Puan Hjh Che Su Bt Mohamad

Sesungguhnya jasa, pengorbanan dan sokongan yang tidak pernah berhenti dari Abah dan

Umi menjadi sumber kekuatan buat diri ini. Tanpa jasa Abah Umi, diri ini tidak mungkin

sampai ke tahap ini.

SERTA

adik-adikku yang dikasihi selamanya…

Mohd Khaiqal, Siti Naquiah, Abdul Karim dan Siti Nabihah..

Terima kasih kerana sentiasa di sisi saat diri ini kebuntuan.

Tidak dilupakan buat Mohd Hazullah b. Zulkifli yang sentiasa membantu dalam

penyiapan thesis ini.

JUGA

Teman-teman seperjuangan kursus SAW

Dec0506 – Dec0809

Universiti Teknologi Malaysia, Skudai, Johor

Kalian akan sentiasa berada dalam ingatan

Tidak dilupakan buat para pensyarah yang pernah mendidik diri ini

Ilmu yang dicurahkan adalah harta yang tak ternilai dan pastinya akan

Dimanfaatkan sebaik mungkin. . . .

Salam kasih sayang,


19 NOVEMBER 2008

v

PENGHARGAAN

Dengan nama Allah yang Maha Pemurah lagi Maha Mengasihi. Selawat dan

salam ditujukan ke atas junjungan besar Nabi Muhammad S.A.W., kaum keluarga

serta sahabat handai baginda. Bersyukur ke hadrat Ilahi kerana dengan izinnya

dapatlah saya menyiapkan projek ini seperti mana yang telah dirancangkan. Semoga

usaha kecil ini dapat memberikan manfaat kepada semua terutamanya kepada diri

saya untuk menempuh cabaran dan dugaan yang mendatang demi meningkatkan

keupayaan saya dalam menjalani kehidupan apabila menceburi bidang professional

ini kelak.

Saya mengambil kesempatan ini untuk merakamkan setinggi-tinggi

penghargaan dan jutaan terima kasih kepada penyelia saya iaitu PM Dr Abd Latif

Saleh yang telah banyak meluangkan masa, memberi tunjuk ajar serta bimbingan

semasa penyediaan projek ini. Penghargaan juga kepada pensyarah-pensyarah yang

terlibat secara langsung atau tidak langsung khasnya Professor Ir. Dr. Hj. Mohd

Warid bin Hj. Hussin dan PM Ir. Fatimah Mohd Noor yang telah banyak memberi

semangat dan perangsang untuk terus maju dan berjaya dalam bidang ini.

Akhir kata, terima kasih tidak terhingga buat ayah, ibu dan keluarga

tersayang serta teman yang sentiasa disisi, diatas dorongan dan sokongan yag

diberikan. Semoga jasa baik semua pihak yang terlibat dalam menjayakan usaha ini

mendapat balasan daripada yang Esa dan diharapkan semoga hasil kerja ini dapat

dimanfaatkan dengan sebaik mungkin.

vi

ABSTRAK

Pada masa kini, kaedah pembinaan mula berubah seiring dengan kajian-

kajian yang dijalankan bagi mendapatkan kaedah pembinaan yang mudah,

ekonomik serta menjimatkan masa. Kaedah pasang siap merupakan salah satu

teknologi yang mula mendapat tempat di dalam sektor pembinaan. Elemen-elemen

struktur yang penting di dalam pembinaan bangunan pasang siap bertingkat terdiri

daripada dinding mudah, papak dan asas kerak rakit. Kajian ini dijalankan adalah

untuk menganalisis dan merekabentuk dinding mudah, menganalisis dan

merekabentuk papak serta merekabentuk asas kerak rakit dalam usaha mendapatkan

pembinaan bangunan yang selamat dan stabil. Kaedah analisis secara manual

digunakan untuk analisis dan rekabentuk asas kerak rakit dan perisian StaadPro

digunakan bagi mendapatkan nilai tegasan dalam elemen struktur dinding dan papak.

Daripada analisis yang dijalankan, elemen-elemen struktur tersebut direkabentuk

dalam mendapatkan tetulang yang sesuai beserta perinciannya.

vii

ABSTRACT

Nowadays, improvement in the construction techniques can be seen in

accordance to the thorough and detailed researches carried out to bring upon an

easier, economically and time consuming constructing method. Prefabricated

structure is one of the new technologies recently applied in construction industry.

The main element of prefabricated building is plain wall, slab dan crust raft

foundation. Thus, the purpose of this study is primarily to analyze and design plain

wall, slab and crust raft foundation to produce a safe and stable building structure.

The crust raft foundation was analyzed and design manually meanwhile StaadPro

2004 software is used to determine the stresses in plain wall and slab. Finally, the

structural elements are carefully designed based on the detailed analysis carried out

throughout the study in order to get the most suitable reinforcement required along

with its detailing.

viii

KANDUNGAN

BAB PERKARA MUKA SURAT

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGAKUAN iii

DEDIKASI iv

PENGHARGAAN v

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

KANDUNGAN viii

SENARAI JADUAL xii

SENARAI RAJAH xiii

SENARAI SIMBOL xv

SENARAI LAMPIRAN xviii

BAB 1 PENGENALAN

1.1 Pendahuluan 1

1.2 Kenyataan Masalah 2

1.3 Objektif Kajian 3

1.4 Kepentingan Kajian 3

1.5 Skop Kajian 4

ix

BAB 2 KAJIAN LITERATUR

2.1 Pengenalan 5

2.2 Papak 7

2.2.1 Analisis Papak 8

2.2.2 Jenis-jenis Papak 9

2.2.2.1 Papak Padu 10

2.2.2.1.1 Analisis Papak Padu 11

2.2.2.2 Papak Rata 15

2.3 Dinding 16

2.3.1 Jenis-jenis Dinding 17

2.3.2 Prosedur Rekabentuk Dinding Konkrit

Mudah 18

2.4 Asas 24

2.4.1 Punca Kegagalan Asas 24

2.4.2 Jenis-jenis Asas 25

2.4.2.1 Asas Pad 25

2.4.2.2 Asas Jalur 26

2.4.2.3 Asas Cerucuk 27

2.4.2.4 Asas Rakit 28

2.4.2.4.1 Jenis-jenis Asas Rakit 30

x

2.4.2.4.2 Rekabentuk Asas Kerak Rakit 32

BAB3 METODOLOGI KAJIAN

3.1 Pengenalan 38

3.2 Carta Alir Rekabentuk 38

3.3 Penyediaan Pelan Susunatur 40

3.4 Analisis dan Rekabentuk Elemen Secara Manual 42

3.4.1 Dinding Mudah 42

3.4.2 Papak 44

3.4.3 Asas Kerak Rakit 46

3.5 Analisis Elemen menggunakan Perisian

StaadPro 2004 48

BAB 4 ANALISIS DAN KEPUTUSAN

4.1 Pengenalan 53

4.2 Keputusan Analisis dan Rekabentuk

Dinding Mudah 54

4.3 Keputusan Analisis dan Rekanentuk Papak 56

4.4 Keputusan Analisis dan Rekabentuk Asas

Kerak Rakit 60

4.5 Perincian 61

xi

BAB 5 KESIMPULAN DAN CADANGAN

5.1 Kesimpulan 64

5.2 Cadangan 65

RUJUKAN 66

LAMPIRAN 68

xii

SENARAI JADUAL

NO.JADUAL TAJUK MUKA SURAT

4.1 Nilai Jumlah Beban yang diperolehi menggunakan

Kaedah Manual dan Perisian StaadPro 2004 56

4.2 Nilai Momen Lentur Papak dalam Arah x 58

4.3 Nilai Momen Lentur Papak dalam Arah y 58

xiii

SENARAI RAJAH

NO.RAJAH TAJUK MUKA SURAT

2.1 Jenis-jenis papak konkrit 9

2.2 Papak padu disokong oleh rasuk 10

2.3 Papak sehala 12

2.4 Beban yang ditanggung oleh sokong rasuk 13

2.5 Pembahagian papak kepada jalur tengah dan tepi 14

2.6 Jenis-jenis papak rata 16

2.7 Tinggi berkesan dinding 20

2.8 Kesipian dinding 21

2.9 Blok tegasan untuk dinding pendek dirembat 22

2.10 Asas pad 26

2.11 Asas jalur 27

2.12 Asas cerucuk 28

2.13 Asas rakit 29

2.14 Kerak rakit nominal 30

2.15 Rakit selimut 31

3.1 Pandangan hadapan bangunan yang dicadangkan 40

3.2 Pandangan sisi bangunan yang dicadangkan 41

3.3 Pandangan pelan tigkat 2 bangunan yang dicadangkan 41

xiv

3.4 Panel dinding bagi bangunan yang dicadangkan 43

3.5 Panel papak bagi bangunan yang dicadangkan 44

4.1 Kontur Tegasan Dinding pada Keseluruhan Bangunan 54

4.2 Kontur Tegasan dinding pada Dinding Dalam 54

4.3 Kontur Momen Lentur Papak 57

4.4 Analisis Papak-Rasuk 59

4.5 Analisis Papak – Dinding 59

4.6 Perincian Tetulang bagi Dinding Mudah 61

4.7 Perincian Tetulang bagi Papak 62

4.8 Perincian Tetulang bagi Asas Kerak Rakit 63

xv

SENARAI SIMBOL

As - Luas tetulang keluli tegangan

b - Lebar keratan rasuk

d - Ukurdalam berkesan keratan rasuk

h - Ukurdalam keseluruhan keratan rasuk

hf - Ketebalan bebibir keratan rasuk

x - Ukurdalam paksi neutral

fy - Kekuatan ciri tetulang keluli

fcu - Kekuatan ciri konkrit

z - Lengan momen

M - Momen rintangan keratan

f.u.t.t. - Faktor ubahsuai tetulang tegangan

fs - Tegasan khidmat tetulang keluli

As'req - Luas tetulang tegangan yang diperlukan

A'sprov - Luas tetulang tegangan yang disediakan

βb - Nisbah momen selepas agihan dan momen sebelum

agihan

Gk - Beban mati ciri

Qk - Beban kenaan ciri

V - Daya ricih

c - Penutup nominal

xvi

γm - Faktor keselamatan separa tetulang keluli

vc - Rintangan ricih konkrit

αsx - Nilai pekali momen arah x bagi jadual 3.13 BS8110

αsy - Nilai pekali momen arah y bagi jadual 3.13 BS8110

βsx - Nilai pekali momen arah x bagi jadual 3.14 BS8110

βsy - Nilai pekali momen arah y bagi jadual 3.14 BS8110

Lo - Tinggi sebenar dinding

Le - Tinggi berkesan dinding

nw - Beban pugak muktamad dinding

ex1 - Jumlah kesipian akibat beban pugak

ea - Kesipian akibat kelangsingan

f - Beban seragam papak untuk asas

Pi - Beban dinding dalam

Pe - Beban dinding luar

Pa - Tekanan galas izin

Pu - Tekanan rekabentuk muktamad

Mu - Momen lentur muktamad

Fu - Beban muktamad dari papak

Pu - Beban muktamad dari dinding luar

Km - Faktor momen

T - Tetulang atas

I - Momen sifat tekun

xvii

E - Jenis pembebanan bagi rasuk hujung

C - Jenis pembebanan bagi rasuk penjuru

I - Jenis pembebanan bagi rasuk dalam

γp - Faktor keselamatan

xviii

SENARAI LAMPIRAN

LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT

A1 Rekabentuk Tekanan Galas untuk Dinding

Dalam pada Papak Tanpa Penebalan 68

A2 Rekabentuk Tekanan Galas untuk Penebalan

Rasuk Dalam 69

A3 Rekabentuk Tekanan Galas untuk Penebalan

Rasuk Luar 70

A4 Kesan batu baur yang dimampatkan keatas

tekanan galas 71

B1 Rentang Rekabentuk bagi Tekanan Tempatan 72

B2 Carta Rekabentuk bagi Papak yang disediakan

Tetulang Atas 73

B3 Carta Rekabentuk bagi Papak yang disediakan

Tetulang Atas dan Bawah 74

B4 Carta Rekabentuk bagi Rasuk Dalam dan Tepi 75

B5 Carta Rekabentuk bagi Rasuk Penjuru 76

B6 Kombinasi Faktor Keselamatan bagi Beban 77

C1 Diameter Rekabentuk bagi Tekanan Tempatan 78

C2 Saiz Jejaring Piawai 79

xix

D1 Jenis Beban dan Faktor Momen bagi Papak Rakit 80

D2 Jenis Beban dan Faktor Momen bagi Rasuk Rakit 81

E1 Contoh Pengiraan Dinding Mudah 82

E2 Contoh Pengiraan Papak 88

E3 Contoh Pengiraan Beban Jumlah pada Dinding

Aras Bawah 92

E4 Contoh Pengiraan Asas Kerak Rakit 100

BAB 1

PENGENALAN

1.1 Pendahuluan

Industri pembinaan merupakan satu bidang yang kritikal sebagai asas

terpenting dalam memenuhi sebahagian daripada permintaan untuk mewujudkan

suasana kehidupan yang dihajati. Kepesatan ekonomi telah menggalakkan pelbagai

kajian dijalankan untuk memenuhi permintaan pembinaan yang semakin meningkat,

maka terhasillah pelbagai teknologi terkini dalam usaha untuk meningkatkan mutu

pembinaan merangkumi kerangka kerja yang dipermudahkan disamping turut

mempercepatkan tempoh siap sesuatu pembinaan itu.

Sistem pasang siap merupakan salah satu teknologi terkini yang semakin

mendapat perhatian dalam industri pembinaan. Sistem ini mula diperkenalkan seawal

tahun 1960an di Malaysia. Walau bagaimanapun, sistem ini kurang mendapat

sambutan sehingga kerajaan telah memajukan bidang tersebut melalui agensi CIDB.

Sistem pasang siap merupakan salah satu sistem yang terkandung dalam Sistem

Binaan Industri (IBS) yang dipromosikan oleh CIDB.

2

Sistem pasang siap bermaksud penghasilan elemen-elemen struktur bangunan

di sesuatu tempat khas, kemudian diangkut dan dipasang di tapak pembinaan

menjadi struktur bangunan yang lengkap. Terdapat dua kategori dalam sistem ini

iaitu pasang siap separuh penuh dan pasang siap penuh. Sistem pasang siap separuh

penuh melibatkan kerja-kerja pembinaan rangka seperti lantai, dinding, rasuk dan

tiang dibuat di tapak pembinaan menggunakan acuan khas. Manakala bagi sistem

pasang siap penuh pula, semua komponen binaan dibuat di kilang dan kemudian

dibawa ke tapak pembinaan, digabungkan dan dipasang untuk membentuk struktur

bangunan yang dikehendaki.

Pembinaan bangunan bertingkat terutamanya perumahan sangat sesuai

menggunakan kaedah pasang siap ini. Penggunaan elemen-elemen struktur pasang

siap yang seragam bukan sahaja memudahkan kerja pembinaan tetapi juga

menjimatkan masa. Lazimnya pembinaan bangunan bertingkat melibatkan elemen-

elemen utama struktur seperti rasuk, papak, tiang, dinding, tangga dan asas. Walau

bagaimanapun, terdapat juga pembinaan yang hanya menggunakan papak, dinding

dan asas yang merupakan salah satu kaedah terkini dalam pembinaan bangunan

bertingkat. Maka, analisis dan rekabentuk elemen-elemen struktur ini perlu

dijalankan secara komprehensif bagi menyediakan rekabentuk bangunan pasang siap

bertingkat yang selamat dan sesuai untuk digunakan.

1.2 Kenyataan Masalah

Pembinaan bangunan pasang siap bertingkat yang hanya menggunakan

elemen-elemen struktur seperti panel dinding, papak dan asas kerak rakit (crust raft)

merupakan satu pembinaan alternatif berbanding kaedah konvensional yang

menggunakan rasuk dan tiang sebagai elemen utama pembinaan. Oleh kerana

pembinaan bangunan pasang siap bertingkat ini berbeza daripada kaedah

3

konvensional, maka analisis dan rekabentuk elemen-elemen ini perlu dijalankan bagi

mendapatkan satu rekabentuk pembinaan yang selamat untuk diaplikasikan. Urutan

daripada peristiwa berlakunya kegagalan papak di dalam pembinaan bangunan yang

dijalankan di daerah Kluang mendorong kajian terperinci dijalankan khusus bagi

rekabentuk struktur pasang siap yang terdiri daripada papak, dinding dan asas.

1.3 Objektif Kajian

Objektif yang telah dikenalpasti di dalam menjalankan kajian ini adalah

untuk:

i) Menganalisis dan merekabentuk papak yang bersambung secara

monolitik dengan dinding mudah

ii) Menganalisis dan merekabentuk dinding mudah (plain wall)

iii) Menganalisis dan merekabentuk asas kerak rakit (crust raft)

1.4 Kepentingan kajian

Kajian ini penting bagi menghasilkan satu rekabentuk yang sesuai dan

selamat kepada pembinaan bangunan pasang siap bertingkat, khususnya pembinaan

perumahan yang tidak menggunakan rasuk dan tiang sebagai penggalas beban utama

bangunan sebaliknya hanya terdiri daripada panel dinding, papak dan asas kerak

rakit (crust raft).

4

1.5 Skop kajian

Bagi mencapai objektif kajian, maka beberapa skop kajian telah ditentukan

seperti berikut:

i) Analisis dan rekabentuk bagi pembinaan bangunan pasang siap dua

tingkat sahaja

ii) Analisis dan rekabentuk dinding mudah, papak dan asas kerak rakit

menggunakan kod piawai rekabentuk BS 8110

iii) Menggunakan beban kenaan yang diperolehi daripada kod piawai

rekabentuk BS 6399

BAB 2

KAJIAN LITERATUR

2.1 Pengenalan

Lazimnya pembinaan bangunan menggunakan kaedah konvensional yang

mana melibatkan penggunaan masa yang lebih panjang dan urutan prosedur yang

lebih banyak. Ciri-ciri pembinaan seperti ini berkemungkinan besar menyumbang

kepada peningkatan kos dalam pembinaan. Maka, wujudnya sistem pasang siap

sebagai salah satu komponen dalam Sistem Binaan Industri (IBS) yang menawarkan

pilihan kepada industri pembinaan dalam meningkatkan kecekapan dan

mempercepatkan tempoh siap pembinaan. Sistem ini melibatkan penghasilan

elemen-elemen struktur bangunan di sesuatu tempat khas kemudian diangkut dan

dipasang di tapak pembinaan menjadi struktur bangunan yang lengkap. Terdapat dua

kategori dalam sistem ini iaitu pasang siap separuh penuh dan pasang siap penuh

(Berita Harian, 2004). Sistem pasang siap separuh penuh melibatkan kerja-kerja

pembinaan rangka seperti lantai, dinding, rasuk dan tiang dibuat di tapak pembinaan

menggunakan acuan khas. Manakala bagi sistem pasang siap penuh pula, semua

komponen binaan dibuat di kilang dan kemudian dibawa ke tapak pembinaan,

digabungkan dan dipasang untuk membentuk struktur bangunan yang dikehendaki.

6

Sistem pasang siap mula diperkenalkan di Malaysia sekitar tahun 1960an dan

diaplikasikan dalam pembinaan rumah pangsa di Jalan Pekeliling, Kuala Lumpur.

Walau bagaimanapun, sistem ini tidak digunakan dengan meluas pada awalnya

kerana membabitkan kos yang tinggi khususnya bagi pembinaan perumahan yang

kecil ekoran kurangnya syarikat yang menjadi pengeluar rangka binaan seperti rasuk,

lantai dan tiang (Berita Harian, 2004). Namun begitu, sistem pasang siap kini mula

mendapat sambutan dan perhatian dalam industri pembinaan. Pembinaan perumahan

jenis apartmen Parcel 8 di Presint 9 di Putrajaya yang menggunakan sistem pasang

siap merupakan kejayaan sistem ini dalam mempercepatkan tempoh siap pembinaan.

Ini kerana hasil tinjauan oleh pihak pemaju mendapati bahawa pihak kontraktor

berjaya menyiapkan struktur lengkap apartmen tersebut sehingga aras enam dalam

masa empat bulan berbanding kaedah konvensional yang berupaya menyiapkan

struktur tersebut hingga aras enam untuk tempoh masa yang sama (Putrajaya

Holding, 2007).

Sistem pasang siap ini bukan sahaja mampu mempercepatkan tempoh siap

sesuatu pembinaan tetapi juga berupaya menjimatkan tenaga kerja dengan

mengurangkan tenaga buruh kurang mahir yang kebanyakkannya terdiri daripada

buruh asing. Sebagai contoh, kajian kes yang dijalankan oleh pihak pemaju di Presint

9 membuktikan bahawa terdapat pengurangan penggunaan tenaga buruh sebanyak 30

peratus dalam kerja-kerja pembinaan pasang siap kawasan kediaman tersebut

(Putrajaya Holding, 2007). Selain itu, sistem ini juga membantu mengurangkan sisa

binaan yang terhasil apabila adanya pengurangan prosedur pembinaan seperti

penerapan bata, kerja kayu, melepa, membengkok besi dan kerja konkrit yang dibuat

di luar tapak (off site). Tambahan pula kawasan akan menjadi lebih bersih dan

selamat serta mengurangkan berlakunya kemalangan di tapak bina terutama bagi

pembinaan projek-projek besar.

Sungguhpun demikian, sistem ini juga mempunyai beberapa kelemahan

seperti kos yang mahal dan rekabentuk rumah pasang siap yang dikatakan tidak

menarik. Sistem ini melibatkan kos yang mahal apabila memerlukan rangka binaan

7

yang pelbagai saiz tetapi boleh diatasi dengan melaksanakan penyeragaman untuk

komponen bangunan seperti tingkap, tangga, pintu, tiang, dan dinding melalui

koordinasi modular yang berasaskan piawaian MS1064 (Berita Harian, 2004).

Rekabentuk rumah pasang siap yang dikatakan tidak menarik berlaku apabila acuan

yang telah dibentuk tidak pelbagai bagi satu-satu elemen struktur maka kreativiti

arkitek diperlukan dalam membuat reka bentuk rumah yang lebih menarik dan masih

menggunakan bentuk elemen yang sama.

Sistem pasang siap ini sangat sesuai digunakan bagi pembinaan perumahan

ekoran bentuk elemen-elemen strukturnya yang seragam. Lanjutan daripada

kelebihan sistem pasang siap, maka kajian ini dijalankan khusus kepada analisis dan

rekabentuk komponen-komponen pembinaan pasang siap seperti papak, dinding dan

juga asas bagi bangunan bertingkat.

2.2 Papak

Salah satu elemen struktur yang penting dalam pembinaan bangunan adalah

papak. Papak merupakan struktur yang mempunyai ukurdalam (h) yang kecil

berbanding lebar (b) dan panjang rentangnya (L) (Yassin, 2005). Papak juga

merupakan lantai konkrit yang disokong oleh rasuk ataupun dinding pada keempat-

empat sisinya dan tidak seharusnya menanggung beban selain daripada apa yang

terletak di atas lantai. (Beach, 1977). Fungsi papak secara amnya untuk menanggung

beban hidup mahupun beban mati disamping bertindak sebagai penebat haba dan

bunyi. Papak juga digunakan sebagai pembahagi tingkat atas dan bawah dalam

bangunan bertingkat.

8

Papak biasanya mempunyai ketebalan yang sekata (Bhatt et al., 2006). Papak

direntang dalam satu hala ataupun dua hala dan disokong secara monolitik dengan

rasuk konkrit, rasuk keluli, dinding ataupun disokong secara terus dengan tiang

struktur (Mosley et al., 1999). Papak dikatakan disokong mudah ataupun selanjar

bergantung kepada kaedah sokong seperti berikut (Bhatt et al., 2006):

i) Direntang sehala antara sokong rasuk ataupun dinding

ii) Direntang dua hala antara sokong rasuk ataupun dinding

iii) Papak rata yang disokong rasuk tepi dan tiang tanpa rasuk dalaman

Papak konkrit berkelakuan sebagai struktur lenturan dan rekabentuknya

seakan sama dengan rekabentuk rasuk malahan lebih mudah dari rekabentuk rasuk

kerana perkara-perkara di bawah (Mosley et al., 1999):

i) Lebar papak telah ditetapkan sebagai 1m dan digunakan di dalam

pengiraan.

ii) Tegasan ricih biasanya rendah di dalam analisis papak kecuali apabila

terdapatnya beban tumpu yang besar.

iii) Tetulang mampatan biasanya jarang diperlukan di dalam analisis

papak.

2.2.1 Analisis papak

Terdapat 3 kaedah analisis papak yang biasanya dilakukan bagi mendapatkan

nilai-nilai momen lentur dan daya ricih papak iaitu :

i) Analisis anjal yang boleh dibuat dengan 3 kaedah iaitu:

a) papak dibahagi kepada jalur-jalur dan dianalisis sebagai rasuk

9

b) analisis plat anjal

c) analisis unsur terhingga

ii) Menggunakan pekali momen dan ricih dalam BS 8110

iii) Kaedah garis alah ataupun kaedah jalur Hillerborg bagi papak yang

menyokong susunan beban yang tidak seragam (Mosley et al., 1999).

2.2.2 Jenis-jenis papak

Sistem papak dalam sesuatu struktur boleh ditemui dalam pelbagai bentuk.

Rajah 2.1 menunjukkan beberapa jenis papak seperti papak padu, papak rata, papak

berusuk, papak wafel dan papak prategasan. Papak padu sering digunakan di dalam

pembinaan kerana senang dibentuk dan murah (Yassin, 2005).

(a) Papak rata (b) Papak padu

(c) Papak rata dengan panel jatuh (d) Papak berusuk

(e) Papak wafel (f) Papak prategasan

Rajah 2.1 Jenis-jenis papak konkrit

10

2.2.2.1 Papak padu

Papak padu adalah papak yang dibina daripada konkrit bertetulang tanpa

lubang atau lompang. Ia juga merupakan papak yang disokong oleh rasuk pada

keempat-empat sisisnya. Beban daripada papak dipindahkan kepada sokong rasuk

tersebut yang mana berfungsi memindahkan beban tersebut kepada tiang (Al-

Manaseer and Hassoun, 2005). Papak padu konkrit tetulang masih menjadi pilihan

utama dalam pembinaan kerana mudah dibina, senang dibentuk dan murah.

Papak jenis ini sesuai digunakan untuk rentang di antara 6 m ke 9 m. Rasuk

yang menyokong meningkatkan kekukuhan papak dan menghasilkan pesongan yang

agak kecil. Walau bagaimanapun, acuan tambahan diperlukan untuk pembinaan

rasuk (Al-Manaseer and Hassoun, 2005).

Rajah 2.2 : Papak padu disokong oleh rasuk

11

2.2.2.1.1 Analisis papak padu

Analisis papak padu bergantung kepada arah papak tersebut direntang

samada sehala atau dua hala dan juga samada disokong mudah atau pun selanjar.

Secara amnya, analisis papak dibahagikan kepada dua kategori iaitu :

i) Papak padu direntang dalam satu arah

Sekiranya papak disokong pada dua sisi yang bertentangan sahaja, ia akan

terpesong atau melentur di dalam arah yang berserenjang kepada tepi yang disokong.

Perlakuan papak ini secara strukturnya dalam satu arah sahaja. Papak jenis ini

dikatakan sebagai papak yang direntang dalam satu arah ataupun papak sehala

seperti contoh di dalam Rajah 2.3(a).

Sekiranya papak disokong pada keempat-empat sisinya dan nisbah sisi yang

panjang kepada sisi yang pendek lebih daripada 2, maksudnya hampir kesemua

beban ditanggung dalam arah yang pendek, dan bertindak pada satu arah sahaja

seperti dalam Rajah 2.3(b).

12

Rajah 2.3 Papak sehala (a) papak yang disokong rasuk pada dua sisi

(b) papak yang disokong rasuk pada keempat-empat sisi

ii) Papak padu direntang dalam dua arah

Apabila papak disokong pada keempat-empat sisinya dan nisbah sisi yang

panjang kepada sisi yang pendek kurang atau sama dengan 2, maka papak tersebut

dikatakan direntang dalam dua arah ataupun papak dua hala. Ini kerana papak

tersebut akan melentur dalam dua arah dan beban akan dipindahkan kepada keempat-

empat sokong. Momen lentur dan pesongan dalam papak dua hala ini lebih kecil

berbanding papak sehala (Al-Manaseer and Hassoun, 2005).

Momen dalam setiap arah diperolehi menggunakan pekali jadual yang

terdapat di dalam BS 8110:Part 1:1997. Luas kawasan tetulang yang diperlukan

untuk menanggung nilai momen diperolehi untuk setiap arah rentang. Tetulang

disediakan dalam kedua-dua arah selari dengan rentang papak. Nisbah rentang

kepada kedalaman efektif adalah berdasarkan kepada rentang yang pendek dan

13

peratus tetulang dalam arah tersebut (Mosley et al., 1999). Secara amnya, beban

seragam yang yang dikenakan ke atas papak dua hala yang disokong oleh rasuk pada

sisinya ditunjukkan dalam Rajah 2.4.

Rajah 2.4 : Beban yang ditanggung oleh sokong rasuk

Papak dua hala yang disokong mudah pada keempat-empat sisinya akan

melentur akibat beban dan penjurunya akan terangkat menyebabkan momen

puntiran. Apabila tiada peruntukan atau syarat bagi menghalang daya angkat ini atau

pun puntiran, maka nilai pekali momen di dalam Jadual 3.13 dalam BS8110 : Part 1:

1997 boleh digunakan dan momen maksimum diberikan sebagai :

a) Momen dalam arah rentang lx, Msx = αsxnlx2

b) Momen dalam arah rentang ly, Msy = αsynlx2

dimana αsx dan αsy adalah nilai pekali yang diperolehi daripada Jadual

3.13 BS8110:Part 1:1997.

Manakala bagi papak yang diikat tegar pada sokong dan tetulang disediakan

untuk menghalang puntiran serta mengelakkan daripada penjuru papak terangkat,

maksimum momen per unit lebar diberikan seperti berikut :

14

a) Momen dalam arah rentang lx, Msx = βsxnlx2

b) Momen dalam arah rentang ly, Msy = βsynlx2

dimana βsx dan βsy adalah nilai pekali yang diperolehi daripada Jadual

3.14 BS8110:Part 1:1997

Papak ini dibahagikan kepada jalur tengah dan tepi bagi seperti yang

ditunjukkan di dalam Rajah 2.5. Tetulang diperlukan di jaur tengah untuk

menghalang maksimum momen arah x dan arah y. Pada jalur tepi, hanya tetulang

nominal diperlukan. Tetulang puntiran pula disediakan pada penjuru yang tidak

selanjar. Walau bagaimanapun, bagi papak yang selanjar dalam kedua-dua arah,

tetulang puntiran ini tidak perlu disediakan (Mosley et al., 1999).

(a) (b)

Rajah 2.5 : Pembahagian papak kepada jalur tengah dan tepi

(a) untuk rentang lx (b) untuk rentang ly

15

2.2.2.2 Papak rata

Papak rata merupakan papak konkrit bertetulang yang disokong secara terus

oleh tiang konkrit tanpa rasuk pertengahan (Mosley et al., 1999). Papak jenis ini

mempunyai ketebalan yang sekata tetapi ada juga yang ditebalkan di kawasan tiang

sebagai panel jatuh. Manakala bagi tiang pula mempunyai ketebalan yang sekata

sepanjang keratannya ataupun mempunyai bahagian tambahan di sambungan papak

dan tiang yang mana menghasilkan kepala tiang (column head). Kepala tiang

biasanya berbentuk bulat ataupun segiempat sama.

Panel jatuh yang terdapat pada papak jenis ini berfungsi mengurangkan

tegasan ricih dimana tiang cenderung untuk menebuk papak dan juga memberikan

momen halangan tambahan dimana momen negatif adalah yang terbesar (Mosley et

al., 1999).

Kelebihan papak jenis ini berbanding papak yang lain adalah lebih ekonomik

hasil acuan yang dipermudahkan dan bangunan yang rendah, tingkap boleh

disusunatur sehingga ke sisi atau permukaan bawah papak dan juga tiada rasuk yang

boleh menghalang cahaya dan peredaran udara. Selain itu, ia juga memberikan

rintangan api yang tinggi akibat tiadanya kewujudan bucu yang tajam kerana

kurangnya bahaya serpihan konkrit dan pendedahan tetulang (Mosley et al., 1999).

16

(a) (b) (c)

Rajah 2.6 Jenis-jenis papak rata (a) lantai tanpa panel jatuh dan kepala tiang

(b) lantai dengan kepala tiang tanpa panel jatuh (c) lantai dengan kepala jatuh

dan kepala tiang

2.3 Dinding

Dinding merupakan elemen struktur yang penting dalam menerima beban

daripada bumbung, papak, ataupun rasuk. Dinding berfungsi untuk membahagikan

ruang, sebagai penebat haba dan juga bunyi. Secara amnya, dinding boleh dikelaskan

kepada beberapa jenis iaitu (Bhatt et al., 2006) :

i) dinding dalam yang tidak menanggung beban dan hanya berfungsi

sebagai pembahagi ruang.

ii) dinding luaran yang menanggung beban sendiri dan juga beban sisi angin.

iii) dinding dalaman dan luaran di dalam struktur kerangka yang memberi

kestabilan kepada bangunan tetapi tidak menanggung beban sisi

bangunan.

iv) dinding tanggung beban yang direkabentuk untuk menanggung beban

pugak dan ufuk, beban angin serta memberi kestabilan kepada bangunan.

17

Kebiasaannya fungsi dinding dapat dilihat menerusi penggunaannya dalam

jenis bangunan tertentu. Contohnya dinding jenis (i), (ii) dan (iii) di atas biasa

digunakan dalam pembinaan kerangka bangunan. Manakala bagi bangunan tanggung

beban tanpa kerangka biasa menggunakan dinding jenis (i), (ii) dan (iv). Penggunaan

dinding jenis (i), (ii) dan (iv) ini juga dapat dilihat dalam bangunan tanggung beban

yang mempunyai struktur kerangka yang mana kebiasaanya adalah bangunan

bertingkat.

Menurut BS 8110: Part 1, fasal 1.2.4 dinding didefinisikan sebagai struktur

pugak yang menanggung beban yang mana panjangnya adalah empat kali

ketebalannya. Definisi ini yang membezakan dinding daripada tiang. Beban

dikenakan kepada dinding menerusi beberapa cara seperti :

i) beban pugak daripada bumbung dan papak ataupun rasuk yang

ditanggung oleh dinding

ii) beban sisi pada dinding pugak papak daripada beban angin ataupun air

iii) beban ufuk daripada angin apabila dinding tersebut berfungsi untuk

memberi kestabilan sisi pada bangunan seperti dinding ricih (shear wall)

2.3.1 Jenis -jenis dinding

Terdapat dua jenis dinding konkrit menurut fasal 1.2.4 BS 8110: Part 1 iaitu :

i) Dinding konkrit bertetulang yang mengdanungi sekurang-kurangnya

kuantiti minimum tetulang sepertimana yang dinyatakan dalam fasal

3.12.5 BS 8110:Part 1. Tetulang tersebut diambil kira dalam pengiraan

kekuatan dinding ini.

ii) Dinding konkrit mudah adalah merupakan dinding yang tiada tetulang

ataupun mengandungi tetulang tetapi tidak mencukupi untuk memenuhi

18

fasal 3.12.5 BS 8110: Part 1 dan pengiraan kekuatan dinding ini tidak

mengambil kira tetulang. Walau bagaimanapun, tetulang diletakkan

dalam dinding konrit mudah ini untuk mengawal keretakan yang mungkin

berlaku.

Selain daripada itu, terdapat juga beberapa jenis dinding yang dinyatakan dalam

BS8110:Part 1 menurut fasal 1.2.4 iaitu :

i) Dinding yang dirembat (braced wall) merupakan dinding dimana tindak

balas kepada daya sisi diambil oleh sokong sisi seperti lantai ataupun

dinding silang (cross wall)

ii) Dinding yang tidak dirembat merupakan dinding yang mempunyai

kestabilan sisi seperti dinding julur

iii) Dinding yang pendek (stocky wall) merupakan dinding dimana nisbah

tinggi berkesan terhadap ketebalan, le/h tidak melebihi 15 untuk dinding

yang dirembat ataupun 10 untuk dinding yang tidak dirembat

iv) Dinding yang langsing adalah dinding yang selain daripada dinding

pendek

Walaupun terdapat pelbagai jenis dinding seperti yang telah dinyatakan tetapi

kajian ini hanya menumpu kepada analisis dan rekabentuk dinding konkrit mudah

bagi bangunan dua tingkat.

2.3.2 Prosedur rekabentuk dinding konkrit mudah

Dinding konkrit mudah tidak mengandungi tetulang ataupun ada tetulang

tetapi kurang daripada 0.4 peratus. Oleh sebab itu, tetulang tersebut tidak diambil

19

kira dalam pengiraan kekuatan dinding. Rekabentuk dinding konkrit mudah

dinyatakan seperti dibawah menurut seksyen 3.9.4 daripada BS 8110 :

i) Beban paksi - boleh dikira dengan mengganggap bahawa rasuk dan papak

yang disokong oleh dinding adalah jenis yang tersokong mudah

ii) Tinggi berkesan - dinyatakan bagi dua jenis dinding yang berbeza iaitu :

i) Dinding yang tidak dirembat - tinggi berkesan, le bagi dinding yang

menyokong bumbung ataupun lantai papak pada sudut kanan adalah

1.5lo dimana lo adalah tinggi sebenar antara sokong sisi. Bagi dinding

yang lain contohnya dinding julur, tinggi berkesannya adalah 2lo

sepertimana yang ditunjukkan dalam Rajah 2.7 (a).

ii) Dinding yang dirembat - tinggi berkesan, le apabila sokong sisi

menahan putaran dan daya sisi adalah 0.75 kali jarak sebenar sokong

sisi ataupun dua kali jarak diantara sokong dan tepi bebas sepertimana

yang ditunjukkan dalam Rajah 2.7 (b). Tinggi berkesan, le dikira

secara pugak dimana kekangan sisi merupakan lantai papak ufuk.

Sekiranya sokong sisi adalah dinding pugak maka le dikira secara

ufuk.Tinggi berkesan, le apabila sokong sisi hanya menahan daya sisi

adalah jarak antara pusat sokong ataupun 2.5 kali jarak diantara

sokong dan tepi bebas. Sokong sisi mesti boleh menahan beban yang

dikenakan dan tambahan 2.5 peratus beban pugak supaya dinding

tersebut direkabentuk bagi membawa beban pada titik sokong sisi.

Halangan oleh sokong sisi kepada putaran hanya wujud apabila

kedua-dua sokong sisi dan dinding yang dirembat diperincikan untuk

menahan putaran dan bagi lantai pratuang ataupun lantai in situ

dimana lebar galas sekurang-kurangnya dua pertiga daripada

ketebalan dinding.

20

Rajah 2.7 Tinggi berkesan dinding (a) tidak dirembat (b) dirembat

iii) Nisbah kelangsingan - nisbah le/h tidak boleh melebihi 30 bagi dinding

yang dirembat ataupun tidak.

iv) Kesipian melintang minimum - tidak boleh kurang daripada h/20 ataupun

20mm. Kesipian selanjutnya akibat pesongan wujud dalam dinding

langsing.

v) Kesipian dalam arah pelan - boleh dikira secara statik apabila daya ufuk

dihalang oleh beberapa dinding. Kesipian ini dikongsi oleh beberapa

21

dinding dalam kadar terhadap kekukuhan mereka di mana kesipian pada

mana-mana dinding tidak melebihi daripada satu pertiga panjangnya.

Sekiranya kesipian melebihi satu pertiga daripada panjangnya maka

kekukuhan dinding tersebut diambil sebagai sifar.

vi) Kesipian beban daripada lantai konkrit atau bumbung - beban rekabentuk

bertindak pada satu pertiga daripada kedalaman galas muka pembebanan.

Luas galas dikongsi sama rata jika adanya lantai in situ ataupun mana-

mana tepi dinding sepertimana yang ditunjukkan dalam Rajah 2.8.

Kesipian yang lebih besar dihasilkan apabila beban dikenakan melalui

hanger.

Rajah 2.8 Kesipian dinding (a) papak tersokong mudah; (b) papak tuang di situ di

atas dinding (c) hanger (d) kesipian jumlah

22

vii) Kesipian melintang hasil jumlah daya - kesipian akibat daya-daya

daripada atas sokong sisi diambil sebagai sifar. Daripada Rajah 2.8 (d)

dimana daya R daripada lantai berada pada kesipian h/6 dan daya P

daripada atas diambil sebagai daya paksi, maka jumlah kesipian

dinyatakan sebagai

eR = Rh

6 (P+R) ( 2.1)

viii) Daya - daya tumpu - daripada rasuk galas ataupun asas tiang boleh

dianggapkan merebak secara cepat jika tekanan disebabkan beban tidak

melebihi 0.6 fcu untuk gred konkrit 25 ke atas.

ix) Beban rekabentuk per satu unit panjang - perlu di nilai berdasarkan

kepada taburan garis (linear) beban tanpa kekuatan tegangan.

x) Beban paksi maksimum per unit untuk dinding pendek dirembat - beban

muktamad maksimum per unit panjang diberi sebagai

nw = 0.3 (h-2ex)fcu (2.2)

dimana ex adalah jumlah kesipian pada sudut kanan pelan dinding (nilai

minimum adalah h/20). Dalam persamaan ini, beban ditanggung pada

bahagian dinding dimana kawasan tegangan diabaikan. Blok tegasan

adalah segi empat tepat dengan nilai tegasan adalah 0.3 fcu sepertimana

yang ditunjukkan dalam Rajah 2.9.

Rajah 2.9 Blok tegasan untuk dinding pendek dirembat

23

xi) Beban rekabentuk paksi maksimum untuk dinding langsing dirembat -

beban muktamad per unit panjang diberi sebagai

nw ≤ 0.3 (h-1.2ex- 2ea)fcu (2.3)

dimana ea = le2/(2500h) adalah kesipian tambahan akibat pesongan

dinding dan le merupakan tinggi berkesan dinding.

xii) Beban rekabentuk paksi maksimum untuk dinding yang tidak dirembat -

beban muktamad per unit panjang perlu memenuhi persamaan di bawah :

nw ≤ 0.3 (h-2ex1)fcu (2.4)

nw ≤ 0.3 (h-2ex2- 2ea)fcu (2.5)

dimana ex1 adalah jumlah kesipian pada bahagian atas dinding dan ex2

merupakan jumlah kesipian pada bahagian bawah dinding.

xiii) Tegasan ricih - tegasan ricih tidak perlu disemak jika memenuhi salah

satu daripada keadaan di bawah :

i) Daya rekabentuk ricih ufuk kurang daripada satu per empat daripada

beban pugak.

ii) Tegasan ricih tidak melebihi 0.45 N/mm2 berbanding keseluruhan

keratan rentas dinding.

xiv) Keretakan - tetulang mungkin diperlukan untuk mengawal keretakan

akibat lenturan ataupun haba dan pengecutan. Pada satu arah, kuantiti

tetulang sekurang-kurangnya 0.25% daripada luas konkrit untuk gred 460

keluli dan 0.3% daripada luas konkrit untuk gred 250 keluli.

xv) Pesongan - pesongan sepatutnya berada dalam had yang dibenarkan

sekiranya semua cadangan yang diberikan di atas diikuti. Pesongan bagi

dinding konkrit mudah sepatutnya berada dalam had yang dibenarkan di

mana jumlah tinggi tidak melebihi sepuluh kali panjangnya.

24

2.4 Asas

Tanah yang menyokong struktur mesti mempunyai kapasiti bawaan beban

ataupun dipanggil beban galas dan tidak mengalami enapan . Kesan jangka panjang

disebabkan beban galas dan enapan mesti diambil kira. Sekiranya tanah tidak cukup

kuat untuk untuk menanggung beban mula rekabentuk maka beban struktur iaitu

tegasan galas boleh dikurangkan dengan menyebarkan beban kepada kawasan yang

lebih luas seperti meningkatkan saiz asas ataupun dalam erti kata lain memindahkan

beban kepada strata tanah yang lebih jauh. Secara amnya, tanah boleh dikuatkan

menerusi pemadatan, penstabilan, pra pengukuhan dan sebagainya (Curtin et al.,

1994).

Asas ataupun dipanggil penapak direkabentuk untuk menyebar dan

memindahkan beban daripada tiang atau dinding dalam sesebuah bangunan kepada

tanah asasnya. Saiz yang sesuai (keluasan pelannya) hendaklah digunakan agar

tegasan yang terhasil tidak melampaui tegasan galas izin tanah bagi mengelakkan

penapak daripada terbenam dan menyebabkan kerosakan kepada kemudahan

servisnya seperti paip air dan gas. Kegagalan penapak memberi kesan keseimbangan

secara menyeluruh kepada struktur itu di mana ia mungkin condong, tergelangsar

atau tumbang (Abdullah, 2007).

2.4.1 Punca kegagalan asas

Kebiasaannya kegagalan penapak disebabkan oleh dua punca utama iaitu

tegasan galas dan enapan. Tegasan galas bermaksud apabila tegasan ricih dalam

tanah wujud akibat pembebanan struktur melebihi tegasan ricih tanah tersebut,

kegagalan teruk pada tanah tersebut boleh berlaku. Sebelum keruntuhan muktamad

25

berlaku, kemungkinan berlaku anjakan yang besar yang menyebabkan enapan,

pergerakan struktur atapun kerosakan kepada struktur tersebut. Manakala enapan

pula, biasanya wujud untuk semua bahan yang dibawah beban mampatan dan beban

ricih yang mana tanah tidak terkecuali. Enapan bagi sesuatu struktur adakalanya

masih tidak kritikal seperti keretakan yang wujud tetapi tidak menyebabkan

kerosakan pada struktur dan kerosakan pada kemudahan servisnya. Masalah mula

serius apabila enapan yang terjadi sangat besar dan memberi kesan kepada kekuatan

dan kestabilan struktur.

2.4.2 Jenis-jenis asas/penapak

Secara amnya, terdapat empat jenis asas iaitu asas pad, asas asas jalur, asas

rakit dan cerucuk. Pemilihan asas bergantung kepada beban struktur yang dikenakan,

keadaan tanah, sifat dan ciri-ciri tanah, rekabentuk yang ekonomik, ketahanlasakan

dan kos yang ekonomik.

2.4.2.1 Asas Pad

Asas pad merupakan asas yang paling mudah dan murah berbanding jenis

asas yang lain. Asas jenis ini direkabentuk bagi setiap tiang secara berasingan dan

keadaan tanahnya agak kuat bersesuaian dengan beban yang perlu ditanggung. Jarak

diantara tiang agak jauh maka tidak timbul masalah dua atau lebih asas yang serupa

terlalu hampir. Kebiasaannya asas jenis ini berbentuk segi empat sama atau pun segi

empat bujur pada pandangan pelan, mempunyai ketebalan yang seragam dan terdiri

daripada konkrit tetulang. Contoh asas pad ditunjukkan dalam Rajah 2.10

26

Rajah 2.10 Asas pad

2.4.2.2 Asas jalur

Asas jalur biasanya direkabentuk untuk menanggung beban dinding yang

dibina tanpa rasuk tanah. Apabila terdapat banyak tiang yang berhampiran dalam

satu barisan,asas pad yang dibina terlalu hampir dan mungkin bertindih, maka adalah

lebih sesuai menggunakan asas jalur. Ini kerana lebih ekonomik dan cepat untuk

27

melakukan pengorekan dan menuang konkrit dalam satu jalur berbanding satu siri

asas pad yang berhampiran. Penggunaan asas ini juga lebih tertumpu kepada tanah

yang lemah untuk meningkatkan luas galas asas yang mana akan mengurangkan

tegasan galas . Lebih lemah tanah tersebut, lebih lebar jalur asas yang direkabentuk.

Contoh asas jalur ditunjukkan dalam Rajah 2.11

Rajah 2.11 Asas jalur

2.4.2.3 Asas cerucuk

Asas cerucuk digunakan apabila bangunan mempunyai beban yang sangat

besar ataupun kekuatan tanah tapaknya terlalu rendah dimana jenis asas yang lain

tidak sesuai dan ekonomik untuk digunakan. Selain itu, ia juga digunakan apabila

lapisan tanah keras berada lebih tiga meter di bawah permukaan tanah tapak binaan.

Setiap cerucuk ditanam sehingga ke lapisan tanah keras atau jika lapisan itu terlalu

jauh ke bawah, beban boleh ditanggung oleh tindakan geseran diantara cerucuk dan

tanah keliling. Perkembangan yang pesat dalam teknologi penanaman cerucuk telah

28

menjadikan cerucuk sebagai pilihan yang baik dan bukan lagi merupakan pilihan

terakhir dalam pemilihan asas. Contoh asas cerucuk ditunjukkan dalam Rajah 2.12 di

bawah.

Rajah 2.12 Asas cerucuk

2.4.2.4 Asas rakit

Apabila tiang terlalu banyak dalam kedua-dua arah atau tanah asas

mempunyai kekuatan galas yang rendah, di mana sekiranya dibina asas secara

berasingan, tidak ekonomik akibat pertindihan yang berlaku dalam kedua-dua arah,

maka adalah bersesuaian dibina asas rakit untuk menanggung beban dari semua

tiang. Masalah perbezaan enapan dapat diatasi kerana rakit tersebut bertindak

sebagai satu unit. Asas rakit memindahkan beban kepada tanah melalui papak

konkrit selanjar meliputi keseluruhan tapak struktur berkenaan. Asas jenis ini juga

boleh merentangi kawasan yang bertanah lemah dan penyebaran beban ke atas suatu

kawasan yang luas. Menurut Curtin et al. (1994) asas rakit biasanya digunakan di

29

kawasan perlombongan yang aktif kerana keupayaannya melawan pemesongan yang

berlebihan, daya tegangan dan daya mampatan. Asas rakit ini tidak semestinya

memindahkan beban sebagai tekanan yang seragam kepada substrata sebaliknya

kebanyakkan asas rakit merupakan asas yang fleksibel. Apabila mengalami tekanan

yang tinggi dibawah titik pembebanan maka bahagian tepi asas direkabentuk lebih

tebal berbanding kawasan dibawah papak. Contoh asas rakit ditunjukkan dalam

Rajah 2.13.

Rajah 2.13 Asas rakit

30

2.4.2.4.1 Jenis-jenis asas rakit

Terdapat pelbagai jenis asas rakit yang biasa digunakan seperti berikut :

i) Kerak rakit nominal(nominal crust raft) - merupakan tanah papak

lantai konkrit bertetulang dengan bahagian tepi ditebalkan. Terdapat

juga bahagian dalam rakit yang ditebalkan sepertimana yang

ditunjukkan oleh Rajah 2.14. Papak bertindak sebagai kerak

permukaan kepada subtrata yang mana menunjukkan jika berlaku

perbezaan enapan akibat pergerakan daripada berbagai-bagai

pembebanan daripada atas papak. Menurut Curtin et al. (1994),

rekabentuk biasanya dilakukan berdasarkan pengalaman ataupun

anggapan-anggapan nominal.

Rajah 2.14 Kerak rakit nominal

31

ii) Kerak rakit - merupakan versi yang lebih kukuh daripada kerak rakit

nominal. Rekabentuk rakit keseluruhannya terdiri daripada papak

tanah dan penebalan yang membentuk kerak rakit. Pembebanan yang

lebih ke atas tanah yang mempunyai tegasan galas yang rendah

digunakan untuk mendapatkan saiz dan kedalaman penebalan.

Ketebalan papak yang dinyatakan dalam rekabentuk rakit keseluruhan

biasanya melebihi ketebalan papak nominal yang diperlukan.

iii) Rakit selimut (blanket raft) - terdiri daripada kerak rakit konkrit yang

dibina di atas selimut batu di mana dibina dalam lapisan yang

mengurangkan aras substrata sepertimana Rajah 2.15. Kerak rakit dan

selimut bertindak bersama untuk menyokong dan merentang beban

yang dikenakan pada mana-mana titik lembut atau tekanan. Perbezaan

yang besar antara kerak rakit dan rakit selimut adalah adanya selimut

batu ini yang mana bertindak menyebarkan mana-mana titik tekanan

yang lebih atau beban tepi ataupun beban yang tidak seimbang.

Rajah 2.15 Rakit selimut

32

2.4.2.4.2 Rekabentuk asas kerak rakit

Walaupun terdapat berbagai-bagai jenis asas rakit, tetapi kajian ini hanya

menumpu kepada analisis dan rekabentuk asas kerak rakit sahaja. Oleh itu, prosedur

rekabentuk asas jenis ini perlu dikenalpasti terlebih dahulu.

Kerak rakit sepertimana yang telah dinyatakan merupakan asas yang lebih

kukuh berbanding kerak rakit nominal. Asas jenis ini digunakan pada kawasan tanah

yang lemah dimana kedalaman kepada beban galas adalah tinggi tetapi dengan

menyebarkan beban tersebut maka perbezaan enapan masih dapat dikawal. Berikut

dinyatakan 5 prinsip rekabentuk asas rakit :

i) Menghasilkan susun atur pelan yang munasabah untuk mengelakkan

penumpuan tegasan pada kawasan yang lemah.

ii) Semak tekanan galas pada beban tumpu yang ada pada papak dan

penebalan rasuk (beam thickening).

iii) Menghasilkan rentang rekabentuk untuk tekanan tempatan (local

depression) berdasarkan keadaan tanah dan ketebalan batu yang

dimampatkan.

iv) Rekabentuk kawasan papak rakit untuk merentang tekanan tempatan

dan menghalang retak akibat pengecutan.

v) Rekabentuk ketebalan rasuk rakit untuk menanggung tekanan

tempatan yang dikenakan.

Prinsip-prinsip ini dibincangkan di bawah secara khusus bagi mengenalpasti

prosedur rekabentuk yang perlu diambil untuk menghasilkan asas kerak rakit yang

bersesuaian dan selamat untuk digunakan.

i) Rekabentuk susun atur pelan rakit merangkumi :

a) Kesinambungan kawasan penebalan - perlu ada kesinambungan pada

kawasan yang memerlukan penebalan.

33

b) Elakkan kawasan yang lemah - biasanya wujud pada bucu masuk dan

pada leher papak. Tetulang pengikat perlu diletakkan pada tiap bucu,

tee, dan persimpangan untuk memastikan penebalan boleh bersama-

sama berkongsi beban antara satu sama lain.

c) Kesesuaian penggunaan sambungan - sambungan digunakan untuk

memecahkan kawasan rakit yang luas kepada beberapa kawasan rakit

yang kecil. Ia juga digunakan untuk mengurangkan tegasan

pengecutan dan momen lentur yang terdapat dalam rakit yang luas

disamping mengelakkan tekanan bertumpu pada satu kawasan sahaja.

ii) Rekabentuk tegasan galas - diketahui bahawa rakit boleh menerima tekanan

tumpu yang terhasil daripada beban titik ataupun beban garis dan

menyebarkan kepada kawasan yang luas. Sementara lenturan pada rakit

dikenalpasti untuk menyebarkan beban kepada kawasan yang lebih besar,

analisis had muktamad dijalankan untuk mendapatkan saiz bagi tetulang

yang diperlukan yang mana merangkumi :

a) Papak - bagi memastikan tebal papak menyumbang kepada

penyebaran beban tumpu, faktor yang perlu diambil kira adalah

adanya atau tidak tetulang bawah. Bagi papak yang mempunyai

tetulang atas sahaja, beban dianggapkan merebak sepanjang papak

pada 45o sekiranya ia adalah konkrit. Kes ini seperti ditunjukkan

dalam Lampiran A1.

b) Penebalan rasuk dalaman – lebar perebakan beban adalah bergantung

kepada susunan tetulang. Kehadiran tetulang melintang di kawasan

penebalan dan tetulang bawah di papak akan menentukan samada

beban hanya disebarkan pada bahagian bawah kawasan penebalan

atau pada kawasan yang bersisi cerun pada kawasan penebalan. Kes

ini seperti yang ditunjukkan dalam Lampiran A2.

34

c) Penebalan rasuk luar – Kehadiran rasuk luar akan menyebabkan kesan

kesipian beban yang mana merupakan faktor yang paling dominan.

Dengan merujuk kepada Lampiran A3, tekanan galas biasanya

disemak dengan menganggap beban teragih seragam dengan lebar 2x

bertumpu di bawah beban.

d) Kesan batu baur yang dimampatkan – Kehadiran batu baur yang

dimampatkan di bawah rakit membenarkan sebaran beban yang lebih

luas, mengurangkan tegasan galas dan momen lentur papak.

Sungguhpun kesemua asas rakit mempunyai ketebalan batu baur yang

dimampatkan, namun biasanya diabaikan dalam pembinaannya.

Apabila ketebalan diambil kira, sebaran beban adalah 60° seperti

dalam Lampiran A4.

iii) Rekabentuk rentang akibat tekanan tempatan

a) Maklumat daripada penyiasatan tapak yang telah dijalankan

digunakan bagi mendapatkan diameter untuk tekanan tempatan.

Dengan merujuk Lampiran C1, keadaan tipikal tanah boleh

diperolehi.

b) Rekabentuk rentang akibat tekanan tempatan diperolehi daripada

Lampiran B1 yang mana berdasarkan kepada diameter tekanan

tempatan dan ketebalan batu baur yang dimampatkan.

iv) Rekabentuk papak rakit

Papak perlu direkabentuk bagi merentang akibat tekanan tempatan.

Sepertimana papak gantung, papak rakit direkabentuk berdasarkan keadaan

had kebolehkhidmatan bagi pesongan dan keretakan serta keadaan had

muktamad bagi lenturan. Secara amnya, papak yang dikenakan beban tumpu

perlu direkabentuk untuk ricih pada had muktamad.

35

Di dalam banyak keadaan, adalah lebih baik papak rakit mempunyai

tetulang atas sahaja. Sekiranya keadaan tanah adalah tidak stabil, maka papak

ini perlu disediakan tetulang atas dan bawah. Kebiasaannya, asas rakit

menggunakan tetulang jejaring (fabric) dengan kuantiti yang sama dalam

kedua-dua arah.

a) Pengecutan

Berdasarkan kepada ketebalan papak, saiz jejaring yang sesuai dicari

menggunakan jadual di dalam Lampiran C2.

b) Pesongan

Bagi papak yang mempunyai tetulang atas sahaja, kedalaman

minimum purata berkesan didapatkan dengan merujuk kepada

Lampiran B1. Tekanan yang besar mungkin memerlukan tetulang atas

dan bawah bagi mengelakkan ketebalan papak yang tidak ekonomik.

Manakala bagi papak yang disediakan tetulang atas dan bawah,

pesongan bukan merupakan satu masalah.

c) Lenturan

Papak yang membawa beban teragih samada bagi domestik biasa atau

keadaan komersil, contohnya beban kenaannya adalah 7.5kN/m2 ,

maka lenturan tidak kritikal dan papak boleh disediakan tetulang bagi

tujuan pengecutan sahaja. Manakala bagi papak yang membawa

beban tumpu bagi kawasan industri yang beban kenaannya melebihi

7.5kN/m2, maka pengiraan lenturan perlu dilakukan seperti berikut :

• Berdasarkan kepada rekabentuk rentang dalam Lampiran B1, beban

muktamad terhadap kawasan tekanan bulat dikira secara berasingan

seperti dalam Lampiran D1. Kemudian mendapatkan nilai beban

efektif ∑( KmTm) bagi lenturan.

• Menggunakan beban yang diperolehi dan kedalaman purata berkesan,

luas tetulang yang diperlukan diperolehi dengan merujuk Lampiran

36

B2 bagi tetulang atas sahaja ataupun Lampiran B3 bagi tetulang atas

dan bawah.

• Mana-mana tetulang atas dikehendaki untuk menyediakan

keseimbangan akibat beban daripada penebalan rasuk luar. Tetulang

ini perlu disediakan sebagai tambahan kepada kepada tetulang bagi

pengecutan dan tetulang bagi lenturan.

d) Ricih

• Apabila ricih akibat beban garis dipertimbangkan, maka semakan

ricih perlu dibuat berdasarkan kod amalan BS8110:Part 1:1997.

Sekiranya ricih adalah kritikal, samada penebalan rasuk perlu

diletakkan sepanjang garisan beban ataupun tetulang bawah tambahan

perlu disediakan untuk memenuhi rekabentuk yang dikehendaki.

• Apabila ricih tebuk akibat beban titik diambil kira, maka semakan

ricih tebuk perlu dilakukan mengikut kod amalan BS 8110:Part

1:1997. Sekiranya ricih tebuk adalah kritikal, samada susunatur

penebalan rasuk perlu diubahsuai supaya beban titik bertindak pada

garisan rasuk ataupun tetulang bawah perlu ditambah untuk

memenuhi rekabentuk yang dikehendaki.

v) Rekabentuk rasuk

Penebalan rasuk perlu direkabentuk bagi merentang tekanan tempatan

sepertimana papak. Secara amnya, semakan perlu dibuat terhadap rasuk

dalaman, rasuk tepi dan rasuk penjuru.

a) Lenturan

• Semua beban muktamad yang dikenakan terhadap kawasan tekanan

bulat dikira secara berasingan seperti dalam Lampiran D2.

37

Pengiraannya bergantung kepada jenis rasuk samada rasuk dalam,

rasuk penjuru ataupun rasuk tepi.

• Faktor momen Km dikira untuk setiap jenis beban yang berbeza iaitu

beban teragih seragam, beban garis, beban tumpu seperti dalam

Lampiran D2.

• Kira ∑( KmTu)L / b, dimana ∑( KmTm) adalah beban berkesan bagi

lenturan yang dikenakan.

• Kira luas tetulang yang diperlukan berdasarkan Lampiran B4 ataupun

Lampiran B5 yang mana bersesuaian.

b) Ricih

• Mengira semua beban muktamad yang dikenakan terhadap kawasan

tekanan bulat seperti dalam Lampiran D2.

• Mengira daya ricih Vu = Tu / 2

• Mendapatkan tetulang ricih berdasarkan kod amalan BS 8110:Part

1:1997.

BAB 3

METODOLOGI KAJIAN

3.1 Pengenalan

Bagi mencapai objektif kajian, kajian ini akan hanya menumpu kepada

analisis dan rekabentuk dinding mudah, analisis dan rekabentuk papak yang

bersambung secara monolitik dengan dinding mudah serta rekabentuk asas kerak

rakit yang merupakan elemen-elemen struktur yang terlibat di dalam pembinaan

bangunan pasang siap dua tingkat ini. Oleh kerana pembinaan bangunan pasang siap

ini tidak melibatkan elemen rasuk dan tiang maka kaedah pembinaannya adalah

menggunakan kaedah acuan mudah alih. Ini kerana pembinaan menggunakan kaedah

ini tidak memerlukan kerangka sepertimana yang diperlukan dalam pembinaan rasuk

dan tiang. Maka, analisis dijalankan untuk ketiga-tiga elemen tersebut bagi

mendapatkan rekabentuk yang selamat dalam pembinaaan bangunan pasang siap ini.

3.2 Carta alir rekabentuk

Penyediaan carta alir rekabentuk dibuat terlebih dahulu untuk memastikan

proses analisis dan rekabentuk berjalan mengikut perancangan yang telah ditetapkan

39

dalam mencapai objektif kajian. Keseluruhan proses rekabentuk adalah berpandukan

kepada kod amalan BS 8110: Part1:1997. Berikut adalah ringkasan perjalanan carta

alir penyelesaian untuk kajian ini.

Menyediakan pelan susunatur bagi bangunan pasang siap dua tingkat.

Analisis dan rekabentuk bagi elemen dinding mudah secara manual.

Analisis dan rekabentuk bagi elemen papak secara manual.

Merekabentuk elemen asas kerak rakit secara manual

Perbincangan lanjut dijalankan terhadap keputusan analisis elemen-elemen yang diperolehi.

Analisis dinding mudah dan papak yang bersambung secara monolitik menggunakan perisian StaadPro 2004

40

3.3 Penyediaan pelan susunatur

Penyediaan pelan susunatur bangunan pasang siap setinggi dua tingkat dibuat

dalam mencapai objektif yang dikehendaki. Struktur bangunan ini menggunakan

konkrit bertetulang sebagai bahan binaan. Elemen-elemen struktur bangunan pasang

siap ini terdiri daripada dinding mudah, papak yang bersambung secara monolitik

dengan dinding mudah serta asas kerak rakit. Memandangkan bangunan pasang siap

ini hanya setinggi dua tingkat maka dimensi yang dicadangkan adalah 6 m tinggi, 6

m lebar dan 9 m panjang. Pandangan hadapan, pandangan sisi dan pandangan pelan

bagi bangunan yang dicadangkan adalah seperti dalam Rajah 3.1 dan 3.2 dan 3.3.

Rajah 3.1 : Pandangan hadapan bangunan yang dicadangkan

41

Rajah 3.2 : Pandangan sisi bangunan yang dicadangkan

Rajah 3.3 : Pandangan pelan tingkat 2 bangunan yang dicadangkan

Berdasarkan kepada pelan susunatur bangunan pasang siap dua tingkat yang

dicadangkan ini, saiz-saiz elemen seperti dinding dan papak dapat ditentukan dan

analisis seterusnya dapat dijalankan. Kaedah analisis dijalankan secara manual dan

menggunakan perisian StaadPro 2004 bagi mendapatkan perbezaan nilai tegasan

yang akan didapati bagi elemen dinding dan papak. Manakala elemen asas kerak

42

rakit pula direkabentuk secara manual berdasarkan nilai beban yang diperolehi

daripada analisis dinding dan papak.

3.4 Analisis dan rekabentuk elemen secara manual

Terdapat tiga elemen yang perlu dianalisis dan direkabentuk berdasarkan

kepada kod amalan BS 8110:Part 1:1997 bagi mendapatkan rekabentuk yang selamat

untuk bangunan pasang siap dua tingkat yang dicadangkan. Kaedah manual

merupakan satu cara bagi menganalisis elemen-elemen struktur ini yang terdiri

daripada dinding mudah, papak dan asas kerak rakit.

Secara amnya, analisis manual ini melibatkan proses mengenalpasti beban

daripada bumbung yang kemudiannya diagihkankan kepada dinding, beban daripada

papak juga diagihkankan kepada dinding. Seterusnya nilai jumlah beban ini

diperolehi bagi merekabentuk asas kerak rakit yang sesuai dalam mendapatkan

bilangan tetulangnya. Di dalam kajian ini, dinding berfungsi sebagai rasuk yang

menjadi medium menerima dan mengagihkan beban.

3.4.1 Dinding mudah

Kaedah analisis dinding mudah bagi bangunan pasang siap ini dijalankan

secara manual dan menggunakan perisian StaadPro 2004. Proses analisis dijalankan

setelah mengenalpasti saiz dinding iaitu 6 m x 9 m. Walau bagaimanapun, dinding

43

ini dibahagikan kepada panel yang bersaiz 3m x 3m seperti dalam Rajah 3.5 kerana

elemen struktur ini akan dibina secara pasang siap.

Rajah 3.4 : Panel dinding bagi bangunan yang dicadangkan

Maka prosedur bagi analisis dan rekabentuk dinding mudah secara manual adalah

seperti berikut :

i) Mendapatkan beban dari bumbung.

ii) Mendapatkan berat sendiri panel dinding.

iii) Mendapatkan jumlah beban rekabentuk.

iv) Mencari tinggi efektif dinding dirembat, Le = 1.5Lo.

v) Mencari nisbah kelangsingan dinding , Le / h.

vi) Mencari nilai kesipian akibat kelangsingan, ea = Le2 / 2500 h

vii) Mencari jumlah kesipian akibat beban pugak, ex1

viii) Cari beban rekabentuk maksimum akibat beban pugak,

nw <= 0.3(h-1.2ex1-2ea) fcu

ix) Bandingkan nilai beban muktamad, nw dengan nilai beban rekabentuk

yang dikira

x) Cari nilai tegasan bagi dinding mudah ini, iaitu My/I dimana M adalah

nilai momen lentur, y adalah jarak dari paksi neutral hingga titik

rujukan dan I adalah momen sifat tekun.

xi) Sediakan tetulang mengikut fasal 3.9.4.19 BS 8110:Part 1:1997 yang

mana bagi dinding mudah hanya sediakan 0.25% keratan rentas

tetulang.

44

3.4.2 Papak

Kaedah manual turut digunakan bagi mendapatkan analisis elemen struktur

kedua bangunan pasang siap ini iaitu papak. Sepertimana dinding mudah, papak juga

mempunyai saiz panel yang telah ditetapkan iaitu 3 m x 3 m bagi memudahkan

pembinaannya yang berdasarkan kepada konsep pasang siap. Oleh kerana bangunan

yang dicadangkan adalah setinggi dua tingkat, maka akan ada satu panel papak yang

mempunyai saiz yang lebih kecil berbanding panel yang lain bagi menyediakan

ruangan untuk tangga. Panel ini bersaiz 3 m x 2 m seperti di dalam Rajah 3.6.

Rajah 3.5 : Panel papak bagi bangunan yang dicadangkan

Maka, prosedur bagi analisis dan rekabentuk papak secara manual adalah seperti

berikut :

i) Mendapatkan beban rekabentuk papak

ii) Mencari nilai momen pada kedua-dua arah x dan y bagi setiap panel

papak menggunakan pekali βsx, βsy yang diperolehi daripada Jadual

3.14 BS8110:Part 1: 1997

Msx = βsxnlx2

Msy = βsynlx2

iii) Merekabentuk tetulang pada kedua-dua arah x dan y menggunakan

momen maksimum pada sokong dan tengah rentang

45

K = M/ bd2fcu

z = d[0.5 + √(0.25 – (K/0.9)]

As = M/0.95fyz

iv) Semak luas tetulang minimum, Asmin = 0.13%bh

v) Semakan ricih

Kira nilai ricih, v = db

V

w

Kira nilai ricih maksimum, vc

db

A

w

s100

d

400

= < 1, (guna 1)

vc = )3/1()4/1()3/1(

25

40010079.0

cu

w

s

m

f

ddb

A

γ

Nilai vc < v

vi) Semakan pesongan

Kira f.u.t.t = 0.55 + [(477 – fs)/120[0.9 + (M/bd2)]]

Dimana, fs = (2fy As’req/3As’prov) x (1/βb)

(L/d)izin = (L/d)asas x f.u.t.t

(L/d)asas = didapati dari jadual 3.9 BS 8110

Semak (L/d)sebenar < (L/d)izin

vii) Semakan keretakan

Jarak bersih maksimum dibenarkan = 3d atau 750mm (lebih kecil)

Jarak bersih sebenar dibenarkan < Jarak bersih maksimum dibenarkan

46

3.4.3 Asas kerak rakit

Elemen struktur yang ketiga adalah asas kerak rakit. Elemen ini direkabentuk

berdasarkan nilai jumlah beban yang diperolehi daripada analisis dinding dan papak.

Beberapa pertimbangan perlu ditetapkan sebelum memulakan rekabentuk asas ini

bagi mengelakkan kegagalan akibat tegasan galas ataupun enapan.

Berikut adalah prosedur yang perlu dilakukan bagi mendapatkan saiz tetulang

bagi asas rakit:

(i) Cari beban seragam,f = (Beban mati papak) + ( Beban hidup papak)

(ii) Dapatkan nilai γp ( rujuk Lampiran B6)

(iii) Cari beban dinding dalam, Pi = (beban papak + beban dinding atas +

beban dinding bawah)/1.5

(iv) Cari nilai beban hidup, Q

(v) Cari (100PiQ)/Pi

(vi) Dapatkan nilai γpi (rujuk Lampiran B6)

(vii) Cari beban dinding luar, Pe = (beban papak + beban bumbung +

beban dinding atas + dinding bawah)/1.5

(viii) Cari (100PeQ)/Pe

(ix) Dapatkan nilai γpe (rujuk Lampiran B6)

(x) Tekanan galas izin, Pa = (n, tekanan izin bersih) – (f, beban seragam)

(xi) Semak tegasan galas untuk papak sokong dinding dalam.

a. Lebar galas, B = Pi / Pa

b. Tekanan rekabentuk muktamad, pu = γpi Pi / B

c. Momen lentur muktamad, Mu = pu (B/2)2 / 2

d. Cari dmin = (Tebal papak – penutup bawah – diameter bar –

(diameter bar/2).

e. Kira Mu / bd2

f. Kira As req = 0.25% bd

47

(xii) Semak tegasan galas untuk dinding luar.

a. Anggap tekanan seragam, p = Pe/2x

b. Jika p < pa , tingkatkan nilai x = Pe / 2pa

c. Tebal yang diperlukan, h = (B/2) – x

d. Momen lentur muktamad, Mu = γpe Pe ( (Pe/2Pa) – x)

e. Anggap lebar dinding = 1000 mm

f. Cari dmin = (Tebal papak – penutup atas – diameter bar –

(diameter bar/2).

g. Kira As req = 0.18% bd

(xiii) Rekabentuk rentang untuk tekanan tempatan

a. Dapatkan jenis tanah (rujuk Lampiran C1)

b. Anggap 50 mm untuk blinding & 100 mm rekabentuk rentang,

L = 1.6 m.

(xiv) Papak merentang atas tekanan tempatan

a. Beban muktamad dari papak, Fu = γf fs (π L2) / 4 .

b. Beban muktamad dari dinding luar, Pu = γpi Pi L

c. Cari kes T1 & T2, faktor momen, Km (rujuk Lampiran D1)

d. Kira ∑( KmTm) = 1.0 Fu + 1.5 Pu

(xv) Rasuk dalam rentang akibat tekanan tempatan

a. ∑( KmTm) = 0.5 Fu + 1.0Piu (rujuk Lampiran D2)

b. Ambil lebar purata untuk tebal dalam, b

c. Kedalaman purata berkesan = 275 – 30(penutup purata) – 8

(perangkai) – 16(diameter bar)/2

d. Kira ∑( KmTm)L / b

e. Cari As = 450b (rujuk Lampiran B4)

f. Cari tetulang ricih menurut BS 8110 menggunakan

Vu = Tu / 2

48

(xvi) Rasuk hujung rentang akibat tekanan tempatan

a. Rujuk Lampiran D2

E1 = Fu = γf fs (π L2) / 8

E2 = Peu = γpe Pe L

E3 = Piu = γpi Pi L /2

b. Rujuk pada Lampiran D2, jumlah beban berkesan ke atas tekanan

akibat lenturan

∑( KmTm) = 0.5 Fu + 1.0Peu + 1.0Piu

c. Kedalaman purata berkesan,d = 250 – 30 (penutup purata) –

8(perangkai) – 16(diameter bar)/2

d. Kira ∑( KmTu)L / b

e. Cari As = 500b (rujuk Lampiran B4)

f. Cari tetulang ricih menurut BS 8110 menggunakan

Vu = Tu / 2 = (Fu + Peu + Piu) / 2

(xvii) Rasuk tepi rentang akibat tekanan tempatan

a. Cari C1 & C4 (rujuk Lampiran D2)

C1 : Fu = γf fs (0.64 L2)

C4 : Peu = γpe Pe (2L/√2)

b. Rujuk Lampiran D2

∑( KmTm) = 0.5 Fu + 1.0Peu

c. Rujuk Lampiran B4 bagi mendapatkan As = 150b

3.5 Analisis elemen menggunakan perisian StaadPro 2004

Hanya dua elemen yang dianalisis menggunakan perisian StaadPro 2004 iaitu

dinding dan papak. Analisis menggunakan perisian ini dilakukan bagi mendapatkan

nilai tegasan yang terdapat dalam kedua-dua elemen tersebut bagi membuat

perbandingan nilai yang didapati daripada kaedah manual dan perisian. Maka,

49

langkah-langkah analisis elemen dinding dan papak menggunakan perisian StaadPro

2004 adalah seperti berikut :

i) Membuka perisian StaadPro 2004

ii) Klik pada ruang (space) dan klik next

50

iii) Klik pada open structure wizard dan klik finish

iv) Menetapkan jenis model ruang/plat dan klik pada quad plate

v) Mengisi koordinat yang telah ditetapkan lebih awal bagi parameter

jejaring (meshing parameter)

51

vi) Koordinat yang telah dimasukkan akan membentuk satu plat

vii) Kemudian klik pada file dan klik pada merge model with StaadPro

model

viii) Model akan dipindahkan dan satu plat beserta jejaring akan muncul

52

ix) Kemudian klik pada geometry dan klik pada run structure wizard

x) Langkah (iv) sehingga (ix) diulangi sehingga struktur membentuk

dinding dan papak bagi bangunan dua tingkat

xi) Sokong adalah ikat tegar (fixed) dan diletakkan bawah setiap panel

dinding

xii) Nilai beban yang diperolehi daripada analisis secara manual

dimasukkan

xiii) Model yang telah siap dianalisis dengan klik pada run analysis.

BAB 4

ANALISIS DAN KEPUTUSAN

4.1 Pengenalan

Setelah menjalankan kerja-kerja analisis dan rekabentuk bagi ketiga-tiga

elemen struktur bangunan pasang siap iaitu dinding, papak dan asas kerak rakit,

maka keputusannya dinyatakan di dalam bab ini. Hasil analisis daripada kaedah

manual serta analisis menggunakan perisian, rekabentuk dijalankan bagi kesemua

elemen bagi mendapatkan nilai tetulang yang diperlukan. Pengiraan dimulakan

dengan mendapatkan beban daripada bumbung yang bertindak pada dinding,

kemudian beban daripada papak diagihkan kepada dinding dan jumlah keseluruhan

beban yang bertindak digunakan sebagai beban asas bagi rekabentuk kerak rakit.

Kemudian kerja-kerja merekabentuk dijalankan berdasarkan analisis yang telah

dibuat. Keputusan yang diperolehi daripada analisis secara manual dan

menggunakan perisian StaadPro diperbandingkan.

54

4.2 Keputusan analisis dan rekabentuk dinding mudah

Analisis dinding mudah dijalankan secara manual dan menggunakan perisian

StaadPro 2004. Daripada perisian StaadPro 2004, kontur tegasan dinding pada

keseluruhan bangunan diperolehi seperti Rajah 4.1.

Rajah 4.1 : Kontur tegasan dinding pada keseluruhan bangunan

Rajah 4.2 : Kontur tegasan pada dinding dalam

55

Berdasarkan kepada Rajah 4.2, plat 254 yang berada pada dinding dalam aras

satu memberikan nilai tegasan yang paling tinggi iaitu sebanyak 0.1529 N/mm2.

Dengan merujuk kepada Lampiran E1, nilai tegasan dinding pada aras satu yang

diperolehi secara manual adalah 0.200 N/mm2. Maka perbezaan peratusan kedua-dua

nilai tegasan ini adalah sebanyak 23.55%.

Sepertimana yang diketahui, analisis menggunakan perisian adalah lebih

tepat berbanding analisis manual kerana prosesnya yang membahagikan dinding

kepada elemen-elemen plat yang lebih kecil. Maka darjah kebebasan (degree of

freedom) satu plat tersebut adalah lebih banyak untuk menumpu kepada parameter

yang dikehendaki. Maka bertepatan dengan keputusan yang didapati bahawa nilai

tegasan yang diperolehi daripada perisian adalah lebih kecil.

Nilai tegasan terbesar yang diperolehi daripada perisian hanya pada bahagian

atas dinding dalam aras satu seperti dalam Rajah 4.2. Ini kerana bahagian tersebut

tidak dikekang sepenuhnya oleh elemen lain seperti papak. Perbezaan ini dapat

dilihat pada bahagian bawah dinding aras satu yang dikekang sepenuhnya oleh

papak. Maka tegasan yang terhasil pada bahagian ini adalah lebih kecil.

Walau bagaimanapun, nilai-nilai tegasan dinding yang diperolehi daripada

kedua-dua kaedah adalah sangat kecil. Oleh itu, penyediaan tetulang T10-200 adalah

mencukupi bagi mengawal keretakan yang mungkin berlaku akibat tegasan. Tetulang

minimum pada ruang pembukaan juga disediakan sebagai T10-200. Perincian

dinding mudah ini seperti ditunjukkan dalam Rajah 4.6.

Bagi dinding aras bawah, contoh pengiraan rekabentuknya ditunjukkan dalam

Lampiran E1 manakala jumlah nilai beban yang bertindak ditunjukkan dalam

Lampiran E3. Berdasarkan Jadual 4.1, kesemua beban dinding aras bawah adalah

kurang daripada keupayaan muktamad dinding aras bawah iaitu 513kN/m. Dengan

56

itu, ketebalan dinding sebesar 150 mm adalah mencukupi untuk pembinaan

bangunan pasang siap ini. Contoh keratan dinding C/1-4 beserta nilai jumlah beban

ditunjukkan dalam Lampiran E3. Perbezaan nilai jumlah beban yang diperolehi

daripada manual dan perisian ditunjukkan dalam Jadual 4.1. Perbezaan ini adalah

kerana pengiraan beban berdasarkan kaedah manual tidak mempertimbangkan

bukaan pada panel dinding seperti tingkap dan pintu berbanding kaedah perisian

yang mengambil kira faktor pembukaan ini. Nilai jumlah beban ini menjadi beban

asas rekabentuk bagi asas kerak rakit.

Jadual 4.1 : Nilai jumlah beban yang diperolehi menggunakan kaedah manual dan

perisian StaadPro 2004

4.3 Keputusan analisis dan rekabentuk papak

Proses analisis papak juga dilakukan dengan dua kaedah iaitu manual dan

menggunakan perisian StaadPro 2004. Analisis papak secara manual ditunjukkan

Nombor Asas Kiraan Manual (kN)

Kiraan Staad2004 (kN)

Peratus Perbezaan (%)

1-A 121.76 121.227 0.44 2-A 190.13 172.937 9.04 3-A 190.13 162.889 14.33 4-A 121.76 91.098 25.18 1-B 183.60 181.362 1.22 2-B 288.51 277.791 3.72 3-B 288.51 312.027 7.54 4-B 183.60 175.365 4.49 1-C 121.76 123.834 1.67 2-C 206.07 182.867 11.26 3-C 206.07 163.164 20.82 4-C 121.76 98.719 18.92

57

dalam Lampiran E2. Analisis papak menggunakan perisian memberikan kontur

momen lentur papak seperti dalam Rajah 4.3 dan nilai–nilai momen lentur papak

dalam arah x dan y seperti dalam Jadual 4.2 dan 4.3.

Rajah 4.3: Kontur momen lentur papak

58

Jadual 4.2: Nilai momen lentur papak dalam arah x

Nombor plat Momen lentur, Mx (kNm/m) Perbezaan (%)

Pengiraan Manual StaadPro 2004

17 2.59 2.5381 2.00

14 2.16 2.5360 14.38

11 2.59 2.4946 3.68

47 2.59 2.5443 1.76

32 2.59 2.5002 3.47

41 1.76 2.3509 25.14

Jadual 4.3: Nilai momen lentur papak dalam arah y

Nombor plat Momen lentur, My (kNm/m) Perbezaan (%)

Pengiraan Manual StaadPro 2004

17 2.45 2.4686 0.75

14 2.02 2.3505 14.06

11 2.45 2.4908 1.64

47 2.45 2.5155 2.60

32 2.45 2.4672 0.70

41 0.90 0.8447 6.14

Kontur momen lentur papak memberikan corak yang sama bagi beberapa

plat. Walau bagaimanapun, terdapat kontur yang berbeza terutamanya pada plat

bernombor 14 dan 41. Peratus perbezaan nilai momen yang diperolehi secara manual

dan perisian ditunjukkan dalam Jadual 4.2 dan 4.32.

Berdasarkan Jadual 4.2, nilai momen lentur yang diperolehi secara manual

adalah lebih besar daripada perisian secara keseluruhannya. Ini disebabkan anggapan

59

semasa analisis dijalankan. Dalam kaedah manual, papak dianalisis berdasarkan

konsep analisis papak-rasuk seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.4. Papak

dianalisis dengan menganggap sekeliling papak disokong oleh rasuk yang mana

dalam kes ini, dinding dianggap sebagai rasuk yang menyokong papak. Penggunaan

pekali daripada Jadual 3.14 kod amalan BS 8110 adalah berdasarkan kepada

anggapan bahawa keempat-empat sisi papak disokong oleh rasuk. Maka nilai tegasan

yang diperolehi lebih besar kerana ia tidak menunjukkan keadaan sebenar bagi

papak.

Rajah 4.4 : Analisis papak – rasuk

Manakala, anggapan yang dibuat dalam analisis menggunakan perisian pula

adalah analisis papak – dinding seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.5. Papak

dianalisis dengan anggapan bahawa ia bersambung secara monolitik dengan dinding

yang mana menunjukkan keadaan sebenar bagi papak. Maka nilai tegasan yang

diperolehi lebih kecil berbanding kaedah manual.

Rajah 4.5: Analisis papak - dinding

Walau bagaimanapun, plat 14 dan 41 mempunyai nilai momen lentur yang

diperolehi daripada perisian lebih besar berbanding manual. Peratus perbezaannya

60

adalah sebanyak 14.83% bagi plat 14 dan 25.14% bagi plat 41. Hal ini kerana plat

papak 41 yang dianalisis secara perisian mengambil kira keadaan yang selanjar

seterusnya mempengaruhi plat papak 14 bagi rentang x. Maka nilai momen yang

diperolehi dari perisian bagi kedua-dua plat ini adalah lebih besar daripada manual.

Berdasarkan Jadual 4.3, nilai-nilai momen lentur arah y yang diperolehi

daripada manual dan perisian mempunyai peratus perbezaan yang kecil. Hanya plat

papak bernombor 14 sahaja memberikan peratus perbezaan yang besar iaitu

sebanyak 14.06%. Walau bagaimanapun, rentang B-C/1-3 yang terdiri daripada plat

papak 17, 14 dan 11 mempunyai nilai momen lentur yang setara bagi kedua-dua

kaedah manual dan perisian. Ini kerana didapati bahawa nilai momen lentur yang

besar terdapat pada plat yang berada di tengah rentang.

Hasil daripada analisis papak menggunakan kedua-dua kaedah manual dan

perisian memberikan nilai momen lentur terbesar bagi mendapatkan bilangan

tetulang yang diperlukan. Maka, tetulang T8-250 disediakan pada kedua-dua arah x

dan y. Oleh kerana luas tetulang yang diperlukan adalah kecil daripada luas tetulang

minimum maka tetulang minimum T8-250 disediakan. Sungguhpun terdapat peratus

perbezaan nilai momen lentur yang diperolehi daripada kedua-dua kaedah tetapi bagi

pembinaan bangunan yang hanya dikenakan beban kenaan sebanyak 1.5kN/m2,

tetulang minimum yang disediakan adalah memadai. Perincian tetulang adalah

seperti di dalam Rajah 4.7

4.4 Keputusan analisis dan rekabentuk asas kerak rakit

Analisis asas kerak rakit hanya dilakukan secara manual. Nilai jumlah beban

yang diperolehi daripada analisis dinding dan papak digunakan bagi merekabentuk

61

asas kerak rakit. Nilai jumlah beban ini ditunjukkan di dalam Lampiran E3. Kesemua

semakan untuk tegasan galas dan tekanan tempatan bagi asas kerak rakit memuaskan

dan tetulang 3T16 disediakan pada bahagian atas dan bawah pada jarak 2.26m

daripada setiap hujung. Perincian tetulang seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.8.

4.5 Perincian

a) Dinding mudah

Rajah 4.6: Perincian tetulang bagi dinding mudah

62

b) Papak

Rajah 4.7: Perincian tetulang bagi papak

63

c) Asas kerak rakit

Rajah 4.8: Perincian tetulang bagi asas kerak rakit

BAB 5

KESIMPULAN DAN PERBINCANGAN

5.1 Kesimpulan

Hasil daripada kajian, analisis dan simulasi komputer yang dijalankan

terhadap bangunan pasang siap dua tingkat yang dicadangkan, beberapa kesimpulan

dapat dirumuskan seperti berikut :

1. Elemen papak yang bersambung secara monolitik dengan dinding mudah

telah dianalisis menggunakan kaedah manual dan perisian seterusnya

direkabentuk. Oleh kerana terdapat perbezaan yang kecil di antara kedua-dua

kaedah yang digunakan, maka hasil analisis ini boleh diterima.

2. Elemen dinding mudah di dalam bangunan ini telah dianalisis secara manual

dan perisian bagi mendapatkan nilai tegasan dinding yang wujud akibat

tindakan beban. Perbandingan nilai yang didapati daripada kedua-dua kaedah

ini memberikan peratus perbezaan yang tidak besar dan boleh diterima.

3. Hasil daripada pembebanan yang dikira, analisis asas kerak rakit telah

dijalankan secara manual. Walau bagaimanapun, perbandingan nilai jumlah

beban yang didapati daripada kaedah manual dan perisian memberikan

65

peratus perbezaan yang kecil. Oleh itu, nilai jumlah beban boleh diterima

bagi digunakan untuk merekabentuk asas kerak rakit.

4. Analisis dan rekabentuk bangunan lazimnya merangkumi struktur rasuk,

tiang, papak dan asas tanpa merekabentuk panel dinding. Oleh yang

demikian, kajian ini dijalankan bagi merealisasikan hubungkait analisis dan

rekabentuk panel dinding, papak dan asas kerak rakit tanpa mengambil kira

struktur rasuk dan tiang. Maka, hasil kajian ini berupaya digunakan di dalam

industri pembinaan masa hadapan.

5.2 Cadangan

1. Kajian lanjutan perlu dijalankan bagi membina model bangunan yang

dianalisis secara teori. Seterusnya kesemua kesan yang dapat mempengaruhi secara

langsung atau tidak langsung boleh dikaji secara mendalam. Contohnya, kesan beban

angin, gegaran dan kesan gempa bumi.

2. Kajian lanjutan perlu dijalankan bagi mengenalpasti sambungan yang paling

sesuai bagi ketiga-tiga elemen dalam membina bangunan pasang siap ini.

3. Kajian berterusan dapat membuktikan bahawa hasil kajian ini berupaya

digunakan untuk masa hadapan.

66

RUJUKAN

[1] British Standards Institution. (1997), Structural Use of Concrete: Code of

Practice for Design dan Construction. London, BS 8110.

[2] British Standards Institution (1984), British Standard Codes of Practice for

Dead dan Imposed Loads). London, BS 6399.

[3] Reynolds, C.E., and Steedman, J.C. (1988). Reinforced Concrete Designer’s

Handbook Tenth Edition. London : E & FN Spon Ltd.

[4] Bhatt, P., MacGinley, T.J., and Choo, B.S. (2006). Reinforced Concrete :

Design Theory and Examples. New York : Taylor & Francis.

[5] Curtin, W.G., Shaw, G., Parkinson, G.I., and Golding, J.M. (1994). Structural

Foundation Designers’ Manual. United Kingdom : Blackwell Science Ltd.

[6] Mosley, W.H., Bungey, J.H., and Hulse. R., (1999). Reinforced Concrete

Design. New York : Palgrave Publishers Ltd.

[7] Al-Manaseer, A., and Hassoun, M.N., (2005). Structural Concrete Theory

and Design. New Jersey : John Wiley & Sons.

[8] Yassin, M.S., (2005). SAB 3353 : Rekabentuk Konkrit Bertetulang 1.

[9] Abdullah, R. Rekabentuk Konkrit Bertetulang 2.

[10] Putrajaya Holding (2007). IBS pertingkat kemajuan industri pembinaan.

[Newsletter].

67

[11] Solana Beach, edited by Taylor F. Winslow (1977), How to Become The

Successful Construction Contractor. Craftsman, California.

[12] Rumah dijamin selamat untuk didiami. (2004, Julai 8). Berita Harian.

[13] The Concrete Society (1973) Standard Reinforced Concrete Details. London

: The Concrete Society.

[14] Brisk Steel Products Sdn. Bhd. Brochure.

68

LAMPIRAN A1

Rajah 1: Rekabentuk tekanan galas untuk dinding dalam pada papak tanpa penebalan

69

LAMPIRAN A2

Rajah 2 : Rekabentuk tekanan galas untuk penebalan rasuk dalam

70

LAMPIRAN A3

Rajah 3 :Rekabentuk tekanan galas untuk penebalan rasuk luar

71

LAMPIRAN A4

Rajah 4 : Kesan batu baur yang dimampatkan keatas tekanan galas

72

LAMPIRAN B1

Rajah 5 : Rentang rekabentuk bagi tekanan tempatan

73

LAMPIRAN B2

Rajah 6 : Carta rekabentuk bagi papak yang disediakan tetulang atas sahaja

74

LAMPIRAN B3

Rajah 7 : Carta rekabentuk bagi papak yang disediakan tetulang atas dan bawah

75

LAMPIRAN B4

Rajah 8: Carta rekabentuk bagi rasuk dalam dan tepi

76

LAMPIRAN B5

Rajah 9 : Carta rekabentuk bagi rasuk penjuru

77

LAMPIRAN B6

Rajah 10: Kombinasi faktor keselamatan bagi beban

78

LAMPIRAN C1

Jadual 1: Diameter rekabentuk bagi tekanan tempatan

79

LAMPIRAN C2

Jadual 2: Saiz jejaring piawai (Sumber: Brisk Steel Products Sdn. Bhd.Brochure)

80

LAMPIRAN D1

Jadual 3 : Jenis beban dan faktor momen bagi papak rakit

81

LAMPIRAN D2

Jadual 4: Jenis beban dan faktor momen bagi rasuk rakit

82

LAMPIRAN E1

Contoh Pengiraan Dinding Mudah

Rujukan Pengiraan Keputusan

BS6399

3.9.4.2 BS8110

Rekabentuk panel dinding C/1-2 (3mx3m) (Tingkat 1 – dinding dirembat) 3m

3m Beban Dari Bumbung Beban mati = 120 N/m2 = 0.12 kN/m2 wk = 0.12 kN/m2x 6 m = 0.72 kN/m Beban hidup = 0.75 kN/m2 wq = 0.75 kN/m2 x 6m = 4.5 kN/m Beban rekabentuk, n = (1.4)(0.72) + (1.6)(4.5) = 8.21 kN/m Berat sendiri dinding = tebal x 24 kN/m3 x tinggi = 0.15 m x 24 kN/m3 x 3.0 m = 3.6 kN/m2 x 3.0 m = 10.8 kN/m Jumlah beban rekabentuk, n = 8.21 kN/m + (1.4)(10.8) = 23.3 kN/m Panjang berkesan, Le = 0.75 Lo = (0.75)(3000) = 2250 mm.

83


3.9.4.4 BS8110

3.9.4.17 BS8110

Pers. 45 3.9.4.17 BS8110

Nisbah kelangsingan (CL 3.9.4.4) Le / h = 2250 / 150 = 15 < 30 ea = le2 / 2500 h = (2250)2 / (2500)(150) = 13.5 mm Kesipian jumlah, ex1 = (8.21 x 25) / (15.12 + 8.21) = 8.80 mm > h / 20 = 7.5 mm Rekabentuk maksimum beban pugak untuk panel dinding yang dirembat nw <= 0.3(h-1.2ex1-2ea) fcu = 0.3(150 – (1.2x8.80)-(2x13.5)) 15 = 601.02 kN/m Jumlah beban rekabentuk = 23.33 kN/m Oleh itu, nw = 601.02 kN/m > 23.33 kN/m Tetulang minimum disediakan untuk mengawal keretakan Sebanyak 0.25%bh = 0.25x1000x150/100 = 375mm2 Maka sediakan tetulang T10-200(393mm2) Momen dalam dinding, M = P x e = 601.02 x 0.075 = 45.077 kNm/m

Lulus!

Lulus!

Lulus!

Guna T10-200 (As = 393

mm2)

84


Momen sifat tekun , I = bh3 / 12 = (150)(3000)3/12 = 337.5 x 109 mm4 Tegasan dalam dinding = My/I = (45.077)(1.5) x 109 337.5 x 109 = 0.200 N/mm2

85

Rujukan Pengiraan Keputusan BS6399 3.9.4.2 BS8110

Rekabentuk dinding (Aras bawah – dinding dikekang) 3m 3m Beban Dari Bumbung Beban mati = 120 N/m = 0.12 kN/m2 wk = 0.12 kN/m2x 6 m = 0.72 kN/m Beban hidup = 0.75 kN/m2 wq = 0.75 kN/m2 x 6m = 4.5 kN/m Beban rekabentuk, n = (1.4)(0.72) + (1.6)(4.5) = 8.21 kN/m Berat sendiri dinding = tebal x 24 kN/m3 = 0.15 m x 24 kN/m3 = 3.6 kN/m2 x 3.0 m = 10.8 kN/m Jumlah beban rekabentuk, n = 23.33 kN/m + (1.4)(10.8) + 6.54kN/m = 44.99 kN/m Panjang berkesan, Le = 0.75 Lo = (0.75)(3000) = 2250 mm.

86


3.9.4.4 BS8110

3.9.4.17 BS8110

Pers.45 3.9.4.17 BS8110

Nisbah kelangsingan (CL 3.9.4.4) Le / h = 2250 / 150 = 15 < 30 ea = le2 / 2500 h = (2250)2 / (2500)(150) = 13.5 mm ex1 = (8.21 x 25) / (15.12 + 8.21) = 5.34 mm < h / 20 = 7.5 mm Rekabentuk maksimum beban tegak untuk panel dinding dirembat nw <= 0.3(h-1.2ex1-2ea) fcu = 0.3(150 – (1.2x7.5)-(2x13.5)) 15 = 513.0 kN/m Jumlah beban rekabentuk = 44.99 kN/m Oleh itu, nw = 513.0 kN/m > 44.99 kN/m Tetulang minimum disediakan untuk mengawal keretakan Sebanyak 0.25%bh = 0.25x1000x150/100 = 375mm2 Maka sediakan tetulang T10-200(393mm2) Momen dalam dinding, M = P x e = 513.0 x 0.075 = 38.475 kNm/m

Lulus!

Guna 7.5 mm

Lulus!

Guna T10-200 (As= 393

mm2)

87


Momen sifat tekun, I = bh3 / 12 = (150)(3000)3/12 = 337.5 x 109 Tegasan dalam dinding = My/I = (38.475)(1.5) x 109 337.5 x 109 = 0.171 N/mm2

88

LAMPIRAN E2 Contoh Pengiraan Papak


BS6399

3.5.3.4 BS8110

Jadual 3.14 BS8110

Rekabentuk papak Beban Berat sendiri papak = (0.125 x 24 kN/m3) = 3.0kN/m2 Beban servis = 1.0kN/m2 Beban hidup = 1.5kN/m2 Beban rekabentuk,n = (3.0 + 1.0)(1.4) + (1.5)(1.6) = 8 kN/m2 Pertimbangkan 1 meter lebar papak, w = 1.0m x 8kN/m2 = 8kN/m Momen Lentur arah x, Msx = βsx.n.Lx

2 Msxmax, di tengah rentang = 2.59 kNm/m Msxmax, di sokong = 3.38 kNm/m No.1-2/A-B, 1-2/B-C, 3-4/A-B & 3-4/B-C (kes 4-dua panjang yang berbeza tidak bersambung) Mx = (0.036)(8)(32) = 2.59 kNm/m My = (0.034)(8)(32) = 2.45 kNm/m No. 2-3/B-C (kes 3-Satu panjang yang tidak bersambung) Mx = (0.030)(8)(32) = 2.16 kNm/m My = (0.028)(8)(32) = 2.02 kNm/m No. 2-3/A-B (kes 3-Satu panjang yang tidak bersambung) Mx = (0.055)(8)(22) = 1.76 kNm/m My = (0.028)(8)(32) = 0.9 kNm/m

89


Tetulang Utama Anggap saiz bar = 8mm Ukurdalam berkesan, d = h – c – Φbar /2 = 125 – 20 – 8/2 = 101 mm

90


Jadual 3.27 BS 8110

3.5.5.2 BS8110

Di tengah rentang Msxmax = 2.59 kNm/m K = M/ bd2fcu = 2.59 x 106 / (1000)(1012)(30) = 0.0085 Z = d[0.5 + √(0.25 – (0.0085/0.9)] = 0.99>0.95 Guna 0.95d As = M/0.95fyz = 2.59 x 106 / 0.95 x 460 x 0.95 x 101 = 61.77 mm2 Asmin = 0.13%bh = (0.13)(1000)(125) / 100 = 162.25 mm2 Di sokong Msxmax = 3.38 kNm/m K = M/ bd2fcu = 3.38 x 106 / (1000)(1012)(30) = 0.011 Z = d[0.5 + √(0.25 – (0.011/0.9)] = 0.99>0.95 Guna 0.95d Asmin = 0.13%bh = (0.13)(1000)(125) / 100 = 162.25 mm2 Daya Ricih Daya ricih maksimum, V = 6.24 kN/m

T8-250 (As=201m

m2)

91


Pers.21 BS8110

3.4.6.3 BS8110

Tegasan ricih, v = V/bd = (6.24 x 103) / (1000)(101) = 0.062 N/mm2 100 As/bd = 100(201) / 1000(101) = 0.20 400/d = 400/125 = 3.2 vc = (0.79/1.25)(100As/bd)1/3(400/d)1/4(fcu/25)1/3 = (0.79/1.25)(0.20)1/3(3.2)1/4(30/25)1/3 = 0.66 N/mm2 > v Pesongan (L/d)asas = 26 M/bd2 = (2.59 x 106)/(1000)(1012) = 0.254 N/mm2 fs = (2/3)fy(Asreq/Asprov) = (2/3)x (460) x (61.77/201) = 94.24 N/mm2 f.u.t.t = 0.55 + (477-fs)/(120)(0.9 + M/bd2) = 0.55 + (477-94.24)/(120)(0.9 + 0.254) = 3.31 > 2.0 ambil 2.0 (L/d)izin = 26 x 2.0 = 52 (L/d)sebenar = 3000/125 = 24 < (L/d)izin Keretakan h = 125 < 200mm Jarak bersih maksimum dibenarkan = 3d = 303mm Jarak bersih sebenar = 250-8 = 242mm < 3d *Saiz tetulang pada arah y = arah x disebabkan momen arah y lebih kecil dari arah x dan tetulang arah x adalah yang minimum.

Lulus!

Lulus!

Lulus! T8-250 (As=201mm2)

92

LAMPIRAN E3

Contoh Pengiraan Beban Jumlah pada Dinding Aras Bawah


Mengira jumlah beban Beban dari bumbung Gk = 0.72 kN/m Qk = 4.5 kN/m Beban rekabentuk, n = (1.4)(0.72) + (1.6)(4.5) = 8.21 kN/m Berat sendiri dinding Gk = tebal dinding x 24 kN/m3 x tinggi dinding = 0.15 m x 24 kN/m3 x 3m = 3.6 kN/m2 x 3m Beban rekabentuk Gk, = 10.8 kN/m x 1.4 = 15.12 kN/m

93


Beban dari papak Menggunakan pekali daya ricih papak dari jadual 3.15 w1 = βvx . n . Lx = (0.51)(8.0)(2) = 8.16 kN/m ( bawa ke dinding – B/2-3) w2 = βvx . n . Lx = (0.53)(8.0)(2) = 8.48 kN/m ( bawa ke dinding – 2/A-B, 3/A-B) w3 = βvx . n . Lx = (0.40)(8.0)(3) = 9.6 kN/m ( bawa ke dinding – 2/A-C, 3/A-C, B/1-2, B/3-4) w4 = βvx . n . Lx = (0.36)(8.0)(3) = 8.64 kN/m ( bawa ke dinding – B/2-3, 2/B-C, 3/B-C) w5 = βvx . n . Lx = (0.26)(8.0)(3) = 6.24 kN/m ( bawa ke dinding – A/1-2, A/3-4, C/1-2, C/3-4, 1/A-C, 4/A-C) w6 = βvx . n . Lx = (0.24)(8.0)(3) = 5.76 kN/m ( bawa ke dinding – C/2-3)

94


Gabungan beban bumbung, dinding, papak. 1. Grid – C/1-2, A/1-2, C/3-4 & A/3-4. Beban dari papak, w5 = 6.24 kN/m Berat sendiri dinding, wdinding = 15.12 kN/m x2 = 30.24 kN/m (untuk dinding atas dan dinding bawah) Berat dari bumbung, wbumbung = 8.21 kN/m Jumlah beban, n = 6.24 kN/m + 30.24 kN/m + 8.21 kN/m = 44.69 kN/m 2. Grid – 1/A-B, 1/B-C, 4/A-B & 4/B-C. Beban dari papak, w5 = 6.24 kN/m Berat sendiri dinding, wdinding = 15.12 kN/m x2 = 30.24 kN/m (untuk dinding atas dan dinding bawah) Jumlah beban, n = 6.24 kN/m + 30.24 kN/m = 36.48 kN/m

95


3. Grid – C/2-3 Beban dari papak, w6 = 5.76 kN/m Berat sendiri dinding, wdinding = 15.12 kN/m x2 = 30.24 kN/m (untuk dinding atas dan dinding bawah) Berat dari bumbung, wbumbung = 8.21 kN/m Jumlah beban, n = 5.76 kN/m + 30.24 kN/m + 8.21 kN/m = 44.69 kN/m 4. Grid – B/1-2 & B/3-4. Beban dari papak, w3 = 9.6 kN/m x 2 = 19.2 kN/m Berat sendiri dinding, wdinding = 15.12 kN/m x2 = 30.24 kN/m (untuk dinding atas dan dinding bawah) Jumlah beban, n = 19.2 kN/m + 30.24 kN/m = 49.44 kN/m

96


5. Grid – 2/B-C & 3/B-C. Beban dari papak, w3 + w4 = 9.6 kN/m + 8.64 kN/m = 18.24 kN/m Berat sendiri dinding, wdinding = 15.12 kN/m x2 = 30.24 kN/m (untuk dinding atas dan dinding bawah) Jumlah beban, n = 18.24 kN/m + 30.24 kN/m = 48.48 kN/m 6. Grid – B/2-3. Beban dari papak, w1 + w4 = 8.64 kN/m + 8.16 kN/m = 16.8 kN/m Berat sendiri dinding, wdinding = 15.12 kN/m x 2 = 30.24 kN/m (untuk dinding atas dan dinding bawah) Jumlah beban, n = 16.8 kN/m + 30.24 kN/m + 8.21 kN/m = 47.04 kN/m

97


7. Grid – 2/A-B & 3/A-B. Beban dari papak, w2 = 8.48 kN/m w3 = 9.6 kN/m Berat sendiri dinding, wdinding = 15.12 kN/m x2 = 30.24 kN/m (untuk dinding atas dan dinding bawah) Jumlah beban, n1 = 9.6 kN/m + 30.24 kN/m = 39.84 kN/m n2 = 9.6 kN/m + 8.48 kN/m + 30.24 kN/m = 48.32 kN/m ∑ MA = 0 - RB (3) + (48.32)(2)(2) + 39.84(1)(0.5) = 0 - RB (3) = - 213.2 RB = 71.07 kN ∑ Fy = 0 RA + 71.07 kN/m – (48.32)(2) – (39.84)(1) = 0 RA = 65.41 kN

98


Jumlah beban yang bertindak pada asas. Nombor Asas : 1-C, 4-C, 1-A, 4-A

i) 44.69(3)/2 = 67.035 kN ii) 36.48(3)/2 = 54.72 kN iii) Jumlah beban = 67.035 kN + 54.72 kN = 121.76 kN

Nombor Asas : 2-C & 3-C

i) 44.69(3)/2 = 67.035 kN ii) 44.21(3)/2 = 66.315 kN iii) 48.48(3)/2 = 72.72 kN iv) Jumlah beban = 67.035 kN + 66.315 kN + 72.72 kN = 206.07 kN

Nombor Asas :1-B & 4-B

i) 36.48(3)(2)/2 = 109.44 kN ii) 49.44(3)/2 = 74.16 kN iii) Jumlah beban = 109.44 kN + 74.16 kN = 183.6 kN

Nombor Asas : 2-B & 3-B

i) 49.44(3)/2 = 74.16 kN ii) 48.48(3)/2 = 72.72 kN iii) 47.04(3)/2 = 70.56 kN iv) 71.07 = 71.07 kN v) Jumlah beban = 74.16 kN + 72.72 kN + 70.56 kN + 71.07 kN = 288.51 kN

99


Nombor Asas : 2-A & 3-A

i) 65.41 kN = 65.41 kN ii) 44.69(3)/2 = 67.035 kN iii) 30.24(3)/2 = 45.36 kN iv) 8.21(3)/2 = 12.32 kN v) Jumlah beban = 65.41 kN + 67.035 kN + 45.36 kN + 12.32 kN = 190.13 kN

100

LAMPIRAN E4

Contoh Pengiraan Asas Kerak Rakit


BS6399

13.2 Rujukan [5]

Rekabentuk Asas kerak rakit Beban UDL asas, f = (beban mati papak) + (beban hidup papak) = fG + fQ = 4.0 + 1.5 = 5.5 kN/m2 Dari Lampiran B6 gabungan separuh faktor keselamatan untuk beban asas ialah γf = 1.47 Beban dinding dalam, Pi = ( 181.364 + 277.791 + 312.027 + 175.365 ) / (1.5 x 9) = 70.11 kN/m 100PiQ / Pi = 100(4.05)/ 70.11 = 5.78 % Rujuk Lampiran B6, gabungan separuh factor keselamatan untuk beban asas ialah γpi = 1.41 Beban dinding luar, Pe = (123.834 + 182.867 + 163.164 + 98.719) / (1.5 x 9) = 42.12 kN/m 100PeQ / Pe = 100(5.58)/ 42.12 = 13.25 % Rujuk Lampiran B6, gabungan separuh faktor keselamatan untuk beban asas ialah γpe = 1.43 Tekanan galas izin n = p+ fs na = 100 kN/m2

101


13.2 Rujukan

[5]

Anggap agihan tekanan seragam seperti Lampiran A3 x = 100 p = Pe / 2x = 42.12/ 2x 0.1 = 210.6 kN/m2 > Pa = 95.5 kN/m2 Tekanan lebih besar. Ambil p <= Pa , tinggikan nilai lebar tumit(toe). x = Pe/ 2Pa = 42.12/ 2x 95.5 = 0.22m Ketebalan yang diperlukan seperti berikut: h = (B/2) –x = (0.22/2) – 0.1 = 0.01 m = 10 mm( tebal toe) Mu = γpe Pe ( (Pe/2Pa) – x) = (1.43)(42.12) ((42.12/2(95.5)) – 0.1) = 7.23 kN/m B = 1000 mm Dmin = 125(papak) – 20(penutup atas) – 8(diameter bar) – 8(diameter bar) /2 = 93 mm Asreq = (7.23 x 106) / (1000x932) = 77.85 mm Asmin = 0.18 % bd = 0.18 (1000)(93)/100 = 167.4 mm2/m (tetulang atas)

102


13.2 Rujukan

[5]

Rekabentuk rentang untuk tekanan tempatan Lampiran C1 jenis tanah ambil kelas medium iaitu B. Anggap 50 mm blinding & 100 mm batu baur kasar, rekabentuk rentang L = 1.6 m Papak merentang atas tekanan tempatan Beban muktmad dari papak, Fu = γf fs (π L

2) / 4 = (1.47)(5.5)(πx1.6)2 4 = 16.26 kN Beban muktamad dari dinding luar, Pu = γpi Pi L = 1.41 x 70.11 x 1.6 = 158.17 kN Dari Lampiran D1 kes T1 & T2, faktor momen, Km ∑( KmTm) = 1.0 Fu + 1.5 Pu = (1.0 x 16.26) + (1.5x 158.17) = 253.52 kN Rasuk dalam rentang akibat tekanan tempatan Dari Lampiran D2 ∑( KmTm) = 0.5 Fu + 1.0Piu = (0.5)(16.26) + (1.0)(158.17) = 174.43kN Ambil lebar purata untuk tebal dalam, b = 600 mm

103


13.2 Rujukan

[5]

3.5.5 BS8110

Kedalaman purata berkesan d = 300 – 30(penutup purata) – 8(perangkai) – 16(diameter bar)/2 = 254 mm ∑( KmTm)L / b = (174.43 x 1.6) / 0.6 = 465.15 kN Dari Lampiran B5 Luas tetulang yang diperlukan per satu muka, As = 980 b = 450 x 0.6 = 588 mm2 Guna 3T16 atas & bawah, diberi As = 603 mm2/m Tetulang ricih dikira menurut BS8110, menggunakan Vu = Tu / 2 = (Fu + Piu) / 2 = (16.26 + 158.17) / 2 = 87.22 kN Rasuk hujung rentang akibat tekanan tempatan Rujuk Lampiran D2 E1 = Fu = γf fs (π L

2) / 8 = (1.47)(5.5)( π x 1.62) / 8 = 8.13 kN E2 = Peu = γpe Pe L = (1.43)(42.12)(1.6) = 96.37 kN

3T16 (As=603mm2/m)

104


13.2 Rujukan

[5]

E3 = Piu = γpi Pi L /2 = (1.41)(70.11)(1.6/2) = 79.08 kN Rujuk pada Lampiran D2, jumlah beban berkesan keatas tekanan akibat lenturan ∑( KmTm) = 0.5 Fu + 1.0Peu + 1.0Piu = (0.5x8.13) + (1.0)(96.37) + (1.0)(79.08) = 179.52 kN Ambil lebar purata tepi hujung, b = 500 mm Kedalaman purata berkesan, d = 250 – 30(penutup purata) - 8(perangkai) – 16(diameter bar)/2 = 204 mm ∑( KmTu)L / b = (179.52 x 1.6) / 0.5 = 574 kN Rujuk Lampiran B5 Luas tetulang yang diperlukan per satu muka, As = 1350 b = 1350 x 0.5 = 675 mm2 Guna 4T16 atas and bawah As = 675 mm2/m Tetulang ricih menurut BS8110 Vu = Tu / 2 = (Fu + Peu + Piu) / 2 = (8.13 + 96.37 + 79.08) / 2 = 91.79 kN

4T16 (As=675mm2/m)

105


13.2 Rujukan

[5]

Rasuk tepi rentang akibat tekanan tempatan C1 : Fu = γf fs (0.64 L2) = 1.47 x 5.5 x (0.64x1.62) = 13.25 kN C4 : Peu = γpe Pe (2L/√2) = 1.46 x 42.12 x (2(1.6)/(√2)) = 139.15 kN Rujuk Lampiran D2 ∑( KmTm) = 0.5 Fu + 1.0Peu = 0.5 (13.25) + 1.0 (139.15) = 145.78 kN b = 500, d = 204 ∑( KmTu)L / b = (145.78 x 1.6) / 0.5 = 466.50 kN Rujuk Lampiran B5 Luas tetulang yang diperlukan per satu muka, As = 1150b = 1150 x 0.5 = 575 mm2 Guna 3T16 tetulang atas, diberi As = 603 mm2/m Tetulang perlu dianjakkan dengan jarak . L √2 = 1.6 x √2 = 2.26m dari setiap hujung.

3T16 (As=603mm2/m)

Lulus!

JUDUL: ANALISIS DAN REKABENTUK BANGUNAN PASANG SIAP BERTINGKAT MENGGUNAKAN KAEDAH ACUAN MUDAH ALIH

Documents