Pengertian Beban Hidup Bangunan, Berdasarkan PPIUG 1983 dan SNI 1727-2013

Untuk menganalisis suatu bangunan, tentunya harus diinputkan beberapa beban yang telah disesuaikan dengan kondisi sekitar bangunan. Dari sekian beban yang ada, pada kesempatan kali ini saya hendak menjelaskan mengenai beban hidup.

Berbeda denga beban mati. Dulu saya sempat mengira bahwa beban hidup itu hanyalah beban yang diakibatkan oleh makhluk hidup seperti manusia. Namun setelah membaca peraturan pembebanan, akhirnya saya baru paham.

Rupanya beban hidup bukan hanya disebabkan oleh makhluk hidup. Benda matipun dapat dikategorikan menjadi beban hidup suatu bangunan. Hal ini telah dijelaskan pada peraturan pembebanan.

Nah, untuk lebih memudahkan pemahaman kita mengenai beban hidup berdasarkan peraturan (baik PPIUG 1983 maupun SNI 1727-2013). Maka saya akan mengupasnya satu persatu.

Pertama, saya akan mencoba menjelaskan beban hidup berdasarkan PPIUG 1983.

Kenapa saya masih menjelaskan peraturan yang sudah dianggap kuno. Karena memang kenyataan di lapangan peraturan ini masih dipakai oleh beberapa pihak perencana. Bahkan pihak pelaksana pun ketika menjelaskan justifikasi teknik mereka, masih menggunakan peraturan lama.

Hal ini disebabkan karena beberapa faktor diantaranya lebih mudah untuk dipahami, tidak terlalu panjang penjelasannya.

Jadi tidak perlu berpanjang lebar lagi. Mari kita belajar bersama-sama mengenai beban hidup pada PPIUG 1983.

Beban Hidup Sesuai dengan PPIUG 1983

Dijelaskan pada pasal 1 Pengertian Beban. Pengertian dari beban hidup adalah

“Semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan ke dalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu.

Khusus pada atap ke dalam beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan, baik akibat genangan, maupun akibat tekanan  jatuh (energi kinetik) butiran air. Ke dalam beban hidup tidak termasuk beban angin, beban gempa dan beban khusus yang disebutkan dalam ayat (3), (4), dan (5).”

Lalu bagaimana kita menentukan besaran setiap nilai beban hidup yang akan kita hitung?

Maka, semua itu telah dijelaskan secara mendetail pada pasal 3. Dimana pengertian beban hidup di dalam pasal tersebut dibagi menjadi beberapa kategori.

Pasal 3.1 Beban Hidup pada Lantai Gedung

Pasal 3.2 Beban Hidup Pada Atap Gedung

Pasal 3.3 Beban Hidup Oleh Keran

Pasal 3.4 Beban Hidup Horizontal

Dimana disetiap pasal tersebut, terdapat penjelasan masing-masing mengenai beban hidup yang dimaksud. Baik kita mulai jabarkan satu persatu.

Pasal 3.1 Beban Hidup pada Lantai Gedung

Pada pasal ini terdapat 3 butir penjelas, yaitu :

1. Beban hidup pada lantai gedung harus diambil menurut tabel 3.1 (nanti akan saya tunjukkan). Kedalam beban hidup tersebut sudah termasuk perlengkapan ruang sesuai dengan kegunaan lantai ruang yang bersangkutan, dan juga dinding-dinding pemisah ringan dengan berat tidak lebih dari 100 Kg/m². Beban-beban berat, misalnya yang disebabkan oleh lemari –lemari arsip dan perpustakaan serta oleh alat-alat, mesing-mesin dan barang-barang lain tertentu yang sanagat berat, harus ditentukan sendiri.
2. Beban hidup yang ditentukan dalam pasal ini tidak perlu dikalikan dengan suatu koefisien kejut. 
3. Lantai-lantai gedung yang dapat diharapkan akan dipakai untuk berbagai tujuan, harus direncanakan terhadap beban hidup terberat yang mungkin terjadi.

Kalau boleh saya jelaskan. Untuk pasal 3.1 besarnya nilai beban hidup pada lantai gedung harus diambil seusai dengan tabel 3.1. dimana tabel tersebut dapat anda lihat pada bagian bawah ini.

Tabel 3.1 PPIUG 1983

A	Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali yang disebutkan dalam b	200 Kg/m2
B	Lantai dan tangga rumah tinggal sederhana dan gudang-gudang tidak penting yang bukan untuk toko, pabrik atau bengkel	125 Kg/m2
C	Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba, restoran, hotel, asrama, dan rumah sakit	250 Kg/m2
D	Lantai ruang olahraga	400 Kg/m2
E	Lantai ruang dansa	500Kg/m2
F	Lantai dan balkon-balkon darui ruang-ruang untuk pertemuan yang lain daripada yang disebut dalam a s/d e, seperti masjid, gereja, ruang pagelaran, ruang rapat, bioskop dan panggung penonton dengan tempat duduk tetap	400 Kg/m2
G	Panggung penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk penonton yang berdiri	500 Kg/m2
H	Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam c	300 Kg/m2
I	Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam d, e, f, dan g	500 Kg/m2
J	Lantai ruang pelengkap dari yang disebut dalam c, d, e, f, dan g	250 Kg/m2
K	Lantai untuk: pabrik, bengkel, gudang, perpustakaan, ruang arsip, toko buku, toko besi, ruang alat-alat dan ruang mesin, harus direncanakan terhadap beban hidup yang ditentukan tersendiri dengan minimum	400 Kg/m2
L	Lantai gedung parker bertingkat: -          Untuk lantai bawah -          - untuk lantai tingkat lainnya	800 Kg/m2 400 Kg/m2
M	Balkon-balkon yang menjorok bebas keluar harus direncanakan terhadap beban hidup dari lantai ruang yang berbatasan, dengan minimum	300 Kg/m2

Jadi untuk beban hidup pada pasal 3 PPIUG 1983, kita bisa melihat tabel diatas dan disesuaikan dengan kebutuhan perencanaan bangunan yang sesuai.

Baik, sekarang kita menginjak ke SNI 1727-2013.

Beban Hidup Sesuai Dengan SNI 1727-2013

Untuk beban hidup sendiri, jika mengacu pada SNI 03-1727-2013, dijelaskan pada pasal 4, beban hidup memiliki pengertian sebagai berikut :

“Beban yang diakibatkan oleh pengguna dan penghuni bangunan gedung atau struktur lain yang tidak termasuk beban konstruksi dan beban lingkungan, seperti beban angin, beban hujan, beban gempa, beban banjir atau beban mati.”

Kalau kita amati pengertian diatas, sebenarnya hampir sama dengan yang tertera pada PPIUG 1983 pasal 1. Yang sedikit membedakan adalah pengertian beban hidup di dalam SNI 1727-2013 dibagi menjadi dua, yaitu beban hidup sendiri dan beban hidup atap.

Dimana pengertian dari beban hidup atap sendiri ialah :

“Beban pada atap yang diakibatkan (1) pelaksanaan pemeliharaan oleh pekerja, peralatan, dan material dan (2) selama masa layan struktur yang diakibatkan oleh benda bergerak, seperti tanaman atau benda dekorasi kecil yang tidak berhubungan dengan penghunian.”

Nah, yang menarik lagi adalah. kalau di PPUIG 1983 beban hidup dijabarkan menjadi 4 bagian dimana dijelaskan pada pasal 3. Maka untuk SNI 1727-2013 beban hidup setiap beban yang termasuk beban hidup dijelaskan secara gamblang seperti sistem batang pegangan, pegangan tangga, tabir penutup, dan sistem penghalang kendaraan dan lain-lain.

Tanpa berpanjang lebar lagi mari kita belajar satu persatu beban-beban tersebut.

1. Tangga tetap : Tangga yang secara permanen melekat pada struktur, bangunan gedung, atau peralatan.
2. Sistem batang pegangan : batang untuk mendukung berat badan yang disediakan di toilet, ruang mandi/showers, dan sekitar bak mandi.
3. Sistem palang pengaman : sistem dari komponen bangunan dekat sisi terbuka yang elevasinya dinaikkan untuk tujuan meminimalisasi kemungkinan jatuhnya orang, peralatan, atau material.
4. Susuran/pegangan tangga : batang rel yang dapat dipegan sebagai pemandu tau tumpuan. Komponen pegangan tangga adalah batan gpegangan, dan struktur penyokongnya.
5. Helipad : suatu permukaan struktural yang digunakan untuk pendaratan, lepas landas, dan parkir helikopter.
6. Tabir penutup : gedung atau bagian dari gedung, tertumpu sendiri secara keseluruhan atau sebagian, berupa dinding atau suatu atap yang menahan serangga atau matahari menggunakan fiberglass, alumunium, plastik, atau bahan ringan yang serupa, yang menutup hunian, atau digunakan sebagai penutup kolam renang di ruang terbuka, emper belakang atau dek, dan fasilitas produksi holikultura dan pertanian.
7. Sistem penghalang kendaraan : sistem komponen bangunan gedung dekat sisi bukaan atau lantai garasi atau ramp, atau dinding bangunan gedung yang bekerja menahan kendaraan.

Setiap beban tersebut memiliki besaran masing-masing. Mari kita kupas satu persatu

A. Tangga Tetap  

merupakan beban terpusat dengan nilai 300lb (1,33 kN) dan harus ditetapkan pada setiap titik tertentu untuk menghasilkan efek beban maksimum. Jumlah dan posisi beban diatur untuk setiap 10 ft (3048 mm) dari tinggi tangga. Dan apabila susuran / pegangan tangganya diperpanjang sampai atas tangga, maka susuran / pegangan tersebut harus dirancang mampu menahan beban 100 lb (0,445 kN)pada arah dan tinggi sembarang sampai puncak dari susuran tersebut. (Pasal 4.5.4)

B. Sistem Batang Pegangan  

untuk sistem batang pegangan harus dirancang untuk mampu menahan beban terpusat sebesar 250 lb (1,11 kN) yang bekarja ke segala arah pada semua titik (pasal 4.5.2).

C. Sistem Palang Pengaman  

Harus dirancang untuk mampu menahan beban 50 lb/ft (pound-force per linear foot) (0,73 kN/m) yang diterapkan disegala arah di bagian atas dan menyalurkan beban ini ke struktur pendukung. Beban ini tidak perlu diasumsikan bekerja bersamaan dengan beban yang ditetapkan dalam paragraf sebelumnya, dan beban ini tidak perlu diperhitungkan untuk hunian berikut (pasal 4.5.1)

          a. Tempat kediaman satu dan dua keluarga.
          b. Pabrik, industri, dan gudang penyimpanan di daerah yang tidak dapat diakses oleh publik
             dan yang melayani penghuni tidak lebih dari 50 orang.

D. Susuran / Pegangan Tangga 

Semua susuran tangga dan sistem pagar pengaman harus dirancang untuk menahan beban terpusat sebesar 200 lb (0,89 kN) yang bekerja di setiap titik pegangan tangga ataudi sisi atas pegangan untuk menghasilkan efek beban maksimum pada elemen yang sedang diperhitungkan. Selanjutnya, sama seperti sistem palang pengaman, dimana harus dirancang untuk menahan beban 50 lb/ft (pound-force per linear foot) (0,73 kN/m) yang diterapkan disegala arah di bagian atas dan menyalurkan beban ini ke struktur pendukung. (pasal 4.5.1)

E. Helipad  

harus dirancang mampu menahan beban merata 60 psf (2,87 kN/m2) (tabel 4.1)

F. Tabir penutup  

saya belum menemukan hal tersebut dijelaskan secara jelas berapa besarannya. Namun sebagai pembantu, kita dapat menentukan besarannya berdasarkan data yang kita dapat (baik berupa brosur, katalog, majalah, dll).

G. Sistem penghalang kendaraan 

Sistem penghalang kendaraan untuk mobil penumpang harus dirancang untuk menahan beban tunggal sebesar 6 000 lb (26,70 kN) diterapkan dalam arah horizontal ke sembarang arah pada sistem penghalang, dan harus ada pengangkuran yang mampu menyalurkan beban ini ke struktur.

Untuk perancangan dari sistem ini, beban diasumsikan bekerja pada ketinggian minimum 1 ft6 in. (460 mm) dan 2 ft 3 in. (686 mm) di atas lantai atau permukaan ramp, di tempatkan untuk menghasilkan efek-efek beban maksimum. Beban harus dipasang pada luasan yang tidak melebihi 12 in. x 12 in. (305 mm x 305 mm).

Beban ini tidak perlu bekerja bersamaan dengan pegangan tangga atau beban palang pengaman yang ditetapkan dalam Pasal 4.5.1. Garasi untuk truk dan bus harus dirancang sesuai AASTHO LRFD Bridge Design Specifications.

Nah, mungkin anda bertanya-tanya. Tadi pada penjelasan besaran setiap beban ada yang menyebutkan beban hidup terpusat dan beban hidup merata. Apa maksudnya?

Di dalam SNI 1727-2013. Beban hidup memang dibagi menjadi 2 yaitu merata dan terpusat. Dimana untuk beban merata sudah diatur pada tabel 4.1. dan untuk beban partisi sendiri, dimana biasanya gedung-gedung sering kali menata ulang partisi yang mereka buat, maka SNI memberikan batasan besaran nilai minimum yaitu Beban-beban partisi tidak boleh diambil kurang dari 15 psf (0,72 kN/m2).

Pengecualian :

Beban hidup partisi tidak diperlukan apabila beban hidup minimum yang ditetapkan

diambil melebihi 80 psf (3,83 kN/m2). 

Untuk semua beban yang saya sebutkan diatas, dijelaskan di dalam SNI bahwasanya untuk beban Impak, digunakan beban impak biasa. Namun dalam perancangan struktur dengan beban getaran yang tidak biasa dan ada gaya impak perlu pengaturan yang tersendiri. Seperti terdapat tangga berjalan dan mesin.

Beban Derek

Ada juga beban derek yang biasanya ditemukan pada perencanaan sambungan dan tumpuan konsol pendek. dari derek jembatan yang bergerak dan derek rel tunggal harus memasukkan beban roda maksimum dari derek dan gaya impak vertikal, lateral, dan longitudinal yang diakibatkan oleh derek yang bergerak.

Akibat Beban derek, timbullah beban impak searah vertikal, lateral dan longitudinal. Gaya-gaya tersebut juga harus dihitung untuk mendapatkan keamanan bangunan yang kita rancang.

1. Beban Impak Vertikal

- Derek rel tunggal (dengan tenaga) = 25%

- Kabin dengan operator atau derek jembatan dioperasikan secara remote (dengan tenaga) = 25 %

- Derek jembatan dioperasikan dengan gantungan (dengan tenaga) = 10%

- Derek jembatan atau derek rel tunggal dengan jembatan gigi berkendali tangan, troli, dan alat  pengangkat = 0%

2. Beban impak lateral (horizontal)

Gaya lateral pada derek balok runway dengan troli bertenaga listrik harus dihitung sebagai 20 persen dari jumlah yang dinilai dari kapasitas derek dan berat dari alat angkat dan troli.

Gaya lateral harus diasumsikan bekerja horizontal pada permukaan traksi dari balok runway, baik dalam arah tegak lurus balok, dan harus didistribusikan sesuai dengan kekakuan lateral dari balok runway dan struktur pendukung. 

3. Beban Impak Longitudinal

Gaya longitudinal dari derek balok runway, kecuali untuk derek jembatan dengan jembatan gigi berkendali tangan, harus dihitung sebagai 10 persen dari beban roda maksimum dari keran.

Gaya longitudinal harus diasumsikan bekerja secara horizontal pada permukaan traksi balok runway dalam arah sejajar balok.

Reduksi Beban Hidup 

Di dalam SNI 1727-2013 pasal 4.7.1 dijelaskan bahwa kecuali untuk beban hidup merata pada atap, semua beban hidup terdistribusi merata minimum lainnya,L_o dapat dilihat dalam Tabel 4-1.  Dan beban-beban tersebut dapat dikurangi sesuai dengan ketentuan pasal 4.7.2 sampai pasal 4.7.6.

Reduksi Beban Hidup Merata

Jika sebuah bangunan memiliki luasan (pelat) yang dibebani beban hidup mencapai ≥400 ft² , maka harus dirancang reduksi beban hidupnya.

Dimana didalam SNI 1727-2013 pasal 4.7.2 menjelaskan komponen struktur yang memiliki nilai K_LL A_T adalah 400 ft2 (37,16 m2) atau lebih diizinkan untuk dirancang dengan beban hidup tereduksi sesuai dengan rumus berikut:

L	=	beban hidup rencana tereduksi per ft2(m2) dari luasan yang didukung oleh komponen  struktur
Lo	=	beban hidup rencana tanpa reduksi per ft2(m2) dari luasan yang didukung oleh komponen struktur (lihat Tabel 4-1)
KLL	=	faktor elemen beban hidup (lihat Tabel 4-2)
TA	=	luas tributari dalam ft2 (m2)

Catatan :

L tidak boleh kurang dari 0,50L_o untuk komponen struktur yang mendukung satu lantai dan

L tidak boleh kurang dari 0,40L_o untuk komponen struktur yang mendukung dua lantai atau lebih dari dua lantai.

Lalu bagaimana jika kita hanya menghitung bangunan sederhana seperti rumah tinggal dua lantai?

Di SNI juga ditetapkan jika kita hanya menghitung bangunan sederhana seperti rumah tinggal. Yaitu dapat menggunakan rumus sebagai berikut :

Dimana :

L_o1,L_o2.. adalah beban hidup lantai tanpa direduksi yang diterapkan pada setiap level tingkat yang menumpu banyak lantai dengan mengabaikan luas tributary. Efek beban hidup lantai yang tereduksi,

L, tidak boleh lebih kecil dari yang dihasilkan oleh efek terbesar beban hidup lantai tanpa tereduksi yang bekerja sendiri pada suatu level tingkat.

Reduksi Beban Hidup Atap

Untuk Atap datar biasa, berbubung, dan atap lengkung, dan awning, dan kanopi, selain dari

konstruksi atap pabrikasi yang ditumpu oleh suatu struktur rangka, diizinkan untuk dirancang

dengan beban hidup atap yang direduksi, sebagaimana ditentukan dalam Persamaan berikut ini: 

Namun untuk kasus tertentu seperti rumah kaca, dimana struktur atapnya menggunakan acuan khusus, tidak boleh menggunakan persamaan reduksi beban hidup merata. Dan harus mengambil nilai minimum sebesar 12 psf (0,58 kN/m2)

di mana

L_r = beban hidup atap tereduksi per ft2(m2) dari proyeksi horizontalyang ditumpu oleh komponen struktur.

L_o = beban hidup atap desain tanpa reduksi per ft2(m2) dari proyeksi horizontalyang ditumpu oleh komponen struktur (lihat Tabel 4-1). 

di mana

A_T = luas tributari dalam ft2(m2) yang didukung oleh setiap komponen struktural

dimana:

untuk atap berbubung,F = jumlah peninggian dalam inci per foot (dalam SI:

F = 0,12 x kemiringan (slope), dengan kemiringan dinyatakan dalam persentase), dan untuk atap lengkung atau kubah, F= rasio tinggi terhadap bentang dikalikan dengan 32.

Berikut tabel 4-1

Nilai K_LL, faktor elemen beban hidup

Itulah yang bsia saya berikan kepada anda mengenai beban hidup sesuai dengan PPIUG 1983 dan SNI 1727-2013. Semoga bermanfaat dan kita akan bertemu pada artikel selanjutnya.