2. Kejuruteraan Struktur
Pengetahuan dan kefahaman dalam perkara berikut :
a. Rekabentuk Struktur Bangunan
− Asas analisis dan rekabentuk struktur konkrit tetulang
− Kod Amalan BS 8110 dan BS 6399
− Intepretasi Lukisan arkitek kepada lukisan struktur
termasuk dimensioning, lukisan keratan dan perkara-perkara
am yang berkaitan
− Analisis dan rekabentuk asas penapak
6/11/2007 2
3. 1. BAHAN BINAAN
2. REKABENTUK STRUKTUR KONKRIT
BERTETULANG
6/11/2007 3
6. Classification of
Concrete Mixes
Prescribed Mix Designed Mix
( By weight, Table 5, By vol. Table 5A )
1. For small volume of 1. For most structural concreting
concreting works works
2. Designation as 15P, 25P, 2. Designation as Grade 30/20
30P, etc
3. To provide information in
3. Not for Portland PFA or drawing, e.g. minimum cement
Slag Cement Concrete content, w/c ratio, slump, type
of cement
6/11/2007 6
7. Trial Mix and Designed Mix
Approved by
S.O.
Trial Mix Designed
Mix
To verify :
• Concrete strength compliance
• Workability compliance
• Other requirements (if any)
6/11/2007 7
8. Trial Mixes to produce designed mix
• Trial mixes hanya diperlukan sekiranya site mix akan
digunakan semasa pembinaan.
• Kekuatan mampatan trial mix yang diperlukan untuk designed
mix adalah
( Av. of 9 cubes > (fcu +(current margin – 3.5 MPa) )
If batches less than 40/100 the current margin = 12 MPa
( Refer clause 3.2.1 )
6/11/2007 8
9. Acceptance of Ready Mix Plant Concrete as Designed
Mix
• Konkrit yang dihasilkan oleh Ready Mix Plant tidak memerlukan
trial mixes.
Kekuatan mampatan konkrit yang diperlukan daripada Ready Mix
Plant untuk designed mix adalah
Target Mean Strength > fcu +current margin
( Current margin = 1.64x Std.Deviation of cubes of at least 100/40 batches )
( Std. Deviation must not be less than the min. specified in clause 3.2.1 )
6/11/2007 9
10. Clause 3.2.3 Trial Mix
Batch No.
Av. Strength
1 2 3 of cubes
Av. Strength
3 cubes 3 cubes 3 cubes of 9 cubes at
7-day
Av. Strength
3 cubes 3 cubes 3 cubes of 9 cubes at
28-
28-day **
** Av. Strength > (fcu +(current margin – 3.5 MPa)
6/11/2007 10
11. Pensampelan Konkrit
(SECTION D – CONRETE WORKS CLAUSE 4.3 )
0 10 m3 20 m3 30 m3 40 m3
1 2 3 4 5 6 7 8
Batch
3 cubes 3 cubes 3 cubes 3 cubes
Size
5 m3 Sampling rate
10 m3
1 cube at 7-day
2 cubes at 28-day “ A Test Result ”
6/11/2007 11
12. Table 8A – 28 DAY STRENGTH COMPLIANCE
REQUIREMENT FOR DESIGN MIX
A B
The mean of the group of Any individual test
Specified Group Of test results exceeds the result is not less than
Grade of Test Results specified characteristic the characteristic
Concrete compressive strength by at compressive strength
least : less :
(N/mm2) (N/mm2)
20 First 2 1 3
and above
First 3 2 3
Any consecutive 4 3 3
(N/mm2) (N/mm2)
First 2 0 2
Below 20
First 3 1 2
6/11/2007 12
Any consecutive 4 2 2
13. Example 2: Grade 30 Strength Test Results
0 10 m3 20 m3 30 m3 40 m3
1 2 3 4 5 6 7 8
1st test 2nd test 3rd test 4th test
result result result result
Mean of = 36 MPa 37 MPa 26 MPa 38 MPa
2 cubes/sampel
( 28 day )
1. Mean of a group of 4 consecutive test results
(36+37+26+38)/4= 34.3 MPa > 33 ( fcu + 3 )
2. Individual cube strength not less than 33 ( fcu+ 3 ) Only concrete
Batch No.5 FAIL assuming Individual cube strength in other bathches comply
to requirement no. 2 !
6/11/2007 13
14. UJIAN-UJIAN KONKRIT
1. UJIAN KEKUATAN MAMPATAN KONKRIT
2. UJIAN RUNTUHAN ( SLUMP TEST )
3. COMPACTING TEST
4. VEBE TEST
2, 3 & 4 – UJIAN-UJIAN KEBOLEHKERJAAN
( WORKABILITY )
6/11/2007 14
15. CARA MEMBUAT KIUB KONKRIT
ACUAN DISAPU DGN RELEASING AGENT SAMPEL KONKRIT DIPADAT DALAM
( MINYAK ACUAN ) 3 LAPISAN
6/11/2007 15
16. PERMUKAAN KIUB KONKRIT DIRATAKAN & PROSES PENGAWETAN KIUB KONKRIT
KEMUDIAN DITANDA
6/11/2007 16
20. 2. TETULANG
Jenis-Jenis Tetulang
§ Tetulang tegasan tinggi
- Nilai kekuatan tegasan tetulang = 460 N/mm²
- Notasi tetulang, T
- Saiz tetulang 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40 mm Ø
§ Tetulang tegasan sederhana
- Nilai kekuatan tegasan tetulang = 250 N/mm²
- Notasi tetulang, R
- Saiz tetulang 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40 mm Ø
§ Dawai Jejaring
- Nilai kekuatan tegasan = 485 N/mm²
6/11/2007 20
21. 3. KAYU
• Pengkelasan:
– Kayu lampung (softwood)
Daripada jenis tumbuhan berbentuk kon yang dicirikan dengan daun
berbentuk jarum dan biji benih tanpa kulit
– Kayu Keras (hardwood)
Daripada jenis tumbuhan berdaun lebar yang dicirikan dengan
daun-daun yang lebar dan biji benih berkulit
– Kayu keras berat – balau, cengal, balau merah, merbau
– Kayu keras sederhana – kapur, kempas, keruing, mengkulang
– Kayu keras ringan – meranti, jelutong, durian, geronggang
6/11/2007 21
22. • Sifat-sifat kekuatan kayu:
– Kekuatan Tegangan – sifat rintangan terhadap daya
tegangan yang menarik kayu itu
– Kekuatan mampatan - sifat rintangan terhadap daya
mampatan yang memampat kayu itu
– Kekuatan Ricih – sifat rintangan kayu itu terhadap daya
yang cuba menggelangsarkan sebahagian daripada diatas
sebahagian yang lain
– Kekuatan Lenturan Statik – ketahanan kayu daripada patah
disebabkan beban yang dikenakan
– Kekerasan Kayu – kekuatan kayu terhadap rintangan dari
daya, hentaman dan lekahan (gerakbalas kopakan kayu jika
suatu tindakan baji dikenakan)
6/11/2007 22
23. • Faktor yang mempengaruhi kekuatan kayu
– Kandungan lembapan
– Ketumpatan – ketumpatan yang tinggi bermakna dinding sel-sel kayu
tebal dan lebih tebal dinding sel lebih kuat kayu tersebut
– Kecacatan
• Semulajadi – gerigibuku, rongga
• Terjadi akibat kerja menebang, menggergaji dan mengering – rekah,
pecah, meleper, berbusur, terpiuh, meleding
• Oleh serangga dan cendawan spt serangga pengorek kayu, anai-anai,
kumbang
– Buku kayu
– Ira
– Rekah dan pecah
– Rawatan Pengawetan – untuk meningkatkan sifat kelasakan kayu
terhadap serangan serangga dan sendawan
6/11/2007 23
24. • Rawatan Pengawetan – untuk meningkatkan sifat kelasakan
kayu terhadap serangan serangga dan cendawan
– Ciri-ciri bahan Pengawet:
• Menjadi racun kepada cendawan dan serangga perosak
• Boleh kekal didalam kayu
• Murah dan mudah diperolehi dgn banyak
• Boleh masuk kedalam kayu dengan mudah
• Tidak beracun kepada manusia dan binatang
• Tidak menyebabkan karat kpd logam
• Tidak membuat kayu mudah terbakar
– Kaedah memasukkan bahan pengawet
• Menyapu dengan berus
• Rendaman sejuk
• Rendaman panas sejuk
• Penyerapan Tekanan
• Proses sel kosong atau Rueping
6/11/2007 24
25. • Kebaikan dan keburukan kayu sebagai bahan binaan
– Kebaikan
• Senang dipotong, dirata, dipaku dan diskru
• Rupa dan kemasan yang cantik
• Aliran haba dan elektrik yang rendah
• Kelasakan yang tinggi jika dirawat dan digunakan dengan betul
• Kosnya berpatutan dan senang diperolehi
• Sesuai untuk semua kegunaan
– Keburukan
• Senang terbakar dan merebakkan api
• Pengecutan
• Mudah diserang oleh serangga dan cendawan
6/11/2007 25
26. • Kegunaan kayu sebagai bahan binaan
– Anggota struktur yang ringan dalam struktur kekal – rasuk, tiang,
rangka bangunan, bumbung, lantai, pintu, tingkap dll
– Pembinaan berat – kekuda bumbung, cerucuk, jambatan, jeti dll
– Struktur sementara – acuan konkrit, peranca, tupang, pagar dll
– Pembinaan alat pengangkutan – kapal, perahu, jeti, landasan keretapi
dll
– Perusahaan berasaskan kayu – papan lapis, perabot dll
6/11/2007 26
27. 4. BATU-BATA
• Jenis-jenis batu bata
– Batu bata tanah liat – bata yang diperbuat daripada tanah liat
• Bata Biasa
• Bata Muka
• Bata Kejuruteraan
– Batu bata api – bata yg khusus digunakan untuk mengalas atau
melapik lubang cerobong, dandang dan tanur
– Bata pasir-kapur (Kalsium silikat) – dibuat drp bahan campuran kapur
dengan pasir dengan nisbah 1:8 yang digaul dengan sedikit air
6/11/2007 27
28. • Ujian-ujian untuk bata – setiap ujian memerlukan 10 unit
bata
– Ujian kekuatan mampatan
• Menggunakan mesin ujian mampatan
– Ujian penyerapan air
• Ujian didih 5 jam
• Ujian vakum
– Analisis garam-garam boleh larut
• Melibatkan cerakinan kimia
– Ujian pemeroian
6/11/2007 28
29. • Jenis-Jenis Susunan (ikatan) Bata
Ikatan Stretcher
(Sisi Bata)
Ikatan Header
(Kepala Bata)
Ikatan English
Ikatan Flemish
6/11/2007 29
31. JENIS-JENIS BINAAN KONKRIT BERTETULANG
1. KOMPONEN-KOMPONEN DI KONKRIT TUANG DI SITU
( CAST IN-SITU ) SEPENUHNYA
2. KOMPONEN SEPARA DI KONKRIT TUANG DI SITU DAN
MENGGUNAKAN UNIT PRATUANG ( PRECAST UNIT )
SPT HOLLOW CORE SLAB ( Cth :Projek Lapangan Terbang Terengganu )
3. KOMPONEN-KOMPONEN SEBAHAGIAN BESAR MENGGUNAKAN
UNIT-UNIT PRATUANG SPT TIANG, RASUK DAN PAPAK
6/11/2007 31
32. BINAAN MENGGUNAKAN UNIT PRATUANG
Arah Tuju JKR adalah kepada pembinaan menggunakan
unit pratuang berperingkat-peringkat untuk mencapai
peratusan IBS content 20% pada 2007 sehingga 50 % pada 2010.
Antara kebaikan menggunakan unit pratuang/pasangsiap adalah :
1. Kualiti produk pembinaan yang terjamin
2. Tapak binaan yang lebih bersih dan teratur – Dry Construction
3. Kurang penggunaan tenaga pekerja – Mostly Skill Labours
4. Tempoh pembinaan yang pendek
5. Kemungkinan kos pembinaan yang lebeh rendah
• Bergantung kepada bilangan pengeluar ( persaingan )
• Bilangan projek yang akan menentukan keperluan
( large production volume will reduce the cost )
6/11/2007 32
33. Criteria for a safe design
The criterion for safe design is that the structure should not become
unfit for use, i.e. that it should not reach a limit state during its design
life. This is achieved, in particular, by designing the structure to ensure
that it does not reach.
1. The ultimate limit state – the whole structure or its
element should not collapse, overturn or buckle when
subjected to the design loads.
2. Serviceability limit states - the structure should not
become unfit for use due to excessive deflection, cracking,
durability, excessive vibration, fire resistance, fatigue and
special circumstances such as earthquake resistance.
6/11/2007 33
34. LOADING
Characteristics and Design Loads
The characteristic load or service loads are the actual loads that
the structure is designed to carry.
1.The characteristic dead load Gk is the self-weight of the
structure and the weight of finishes, ceilings, services and
partitions :
2.The characteristic imposed load Qk is caused by people,
furniture, equipment etc on floors. Imposed loads for various
types of building are given ini BS 6399 : Part 1:
3.The wind load Wk depends on the location, shape and
dimensions of the buildings. Wind loads are estimated using
CP3: Chapter V: Part 2.
6/11/2007 34
35. Design load = characteristic load x partial safety factor for load.
= Fk g f
The partial safety factor gf takes account of
1. Possible increases in load
2. Inaccurate assessment of the effects of loads
3. Unforeseen stress distributions in members
4. The importance of the limit state being considered
6/11/2007 35
36. Materials – Properties and Design Strength
The characteristic strength or grades of materials are as follows :
Concrete, is the 28 day cube strength in N/mm²
Reinforcement, fy the yield or proof stress in N/mm²
Concrete grades, fcu = 30, 35, 40, 45, 50 N/mm²
Hot rolled mild steel, fy = 250 N/mm²
High yield steel, hot rolled fy = 460 N/mm²
Steel Fabric, eg BRC fy = 485 N/mm²
6/11/2007 36
37. g
Partial factor of safety for material = m
Eg. Reinforcement, gm = 1.15
The factors gm takes account of
1. Uncertainties in the strength of materials in the structure
2. Uncertainties in the accuracy of the method used to predict
the behavior of members
3. Variation in member sizes and building dimensions
6/11/2007 37
38. PIAWAIAN-PIAWAIAN/STANDARDS DALAM
REKABENTUK KONKRIT BERTETULANG
1. BS 8110 – Structural use of concrete
2. BS 6399 – Design loading for building
3. UBBL – Uniform Building By Law
4. CP3 – Wind Loads
6/11/2007 38
40. KIRAAN MOMENT LENTUR & DAYA RICIH
1. RASUK SOKONG MUDAH DENGAN BEBAN UDL
W KN/m
L
MMT=WL²/8
Rajah Moment Lentur
DAYA RICIH = WL/2
Rajah Daya Ricih
6/11/2007 40
41. 2. RASUK SOKONG MUDAH DENGAN BEBAN TITIK (P)
P KN
L
MMT=PL/4
Rajah Moment Lentur
DAYA RICIH = P/2
Rajah Daya Ricih
6/11/2007 41
42. 2. RASUK JULUR BEBAN UDL
W KN/m²
L
MMT=WL²/2
Rajah Moment Lentur
DAYA RICIH = WL
Rajah Daya Ricih
6/11/2007 42
43. 2. RASUK JULUR BEBAN TITIK ( P)
P KN
L
MMT=WL
Rajah Moment Lentur
DAYA RICIH = P
Rajah Daya Ricih
6/11/2007 43
44. CONTOH-CONTOH LUKISAN STRUKTUR
1. BUTIRAN KERATAN RASUK TANAH
Tetulang rangkai/pengikat
Contoh : R10 - 150
H Tetulang cegah retak
Apabila H ≥ 750 mm
Tetulang
Contoh : 2 T25 Penutup tetulang
B 50 mm tebal Lapis kedap
( Lean concrete )
Nota : Keratan rasuk selain rasuk tanah tiada lapis kedap
6/11/2007 44
45. 2. BUTIRAN-BUTIRAN TIPIKAL
Keratan Tiang 600 mmØ Keratan Tiang Segi Empat
( Minimum tetulang untuk tiang ( Minimum tetulang untuk tiang
bulat hendaklah 6 bilangan ) Segi empat hendaklah 4 bilangan )
6/11/2007 45
46. 3. RASUK SOKONG MUDAH
2
1
2 T 12
R10 - 150
3 T 20
6000
Rasuk A/1-2
6/11/2007 46
47. 4. RASUK JULUR
2
1
2 T 25
R10 - 100
2 T 12
2000
Rasuk A/1-2
6/11/2007 47
48. 4. RASUK SELANJAR SOKONG MUDAH 2 RENTANG
2 3
1 1000 1000
2 T 12 3 T 20
R10 - 150 R10 - 150
2 T 20 2 T 20
6000 6000
Rasuk A/1-3
3 T 20 – Tetulang tegangan
2 T 20 – Tetulang lenturan
2 T 12 – Tetulang mampatan
6/11/2007 48
50. 6. BUTIRAN TETULANG ASAS PENAPAK PAD
R16 - 300
R16 - 150 50 mm tebal lapis kedap
R16 -300
6/11/2007 50
51. Types of joints
• Contraction joint – may be a complete or partial joint with reinforcement
running through the joint. There is no initial gap and only contraction of the
concrete is permitted.
• Expansion joint – is made with a complete discontinuity and gap between
the concrete portions. Both expansion and contraction can occur. The joint
must be filled with sealer.
• Sliding joint – complete discontinuity and the design is such as to permit
movement in the plane of the joint
• Hinged joint – specially designed to permit relative rotation of the members
meeting the joint.
• Settlement joint – permit adjacent members to settle or displace vertically
as a result of foundation or other movement relative to each other.
• Construction joint – joints required to ease the stages of concreting works
without introducing other problem.
6/11/2007 51
