KONSTRUKSI RUMAH KAYU A. Pendahuluan
Indonesia adalah negara kepulauan dengan tingkat resiko terhadap gempa bumi ya ng cukup tinggi, hal ini disebabkan karena wilayah kepulauan Indonesia berada di antara 4 (empat) sistem tektonik yang aktif. Yaitu tapal batas lempeng Eurasia, lempeng Indo- Australia, lempeng Filipina dan lempeng Pasifik. Di samping itu Indonesia adalah negara kepulauan dengan garis pantai terpanjang di dunia sehingga selain rawan terhadap gempa juga rawan terhadap tsunami.
Pengetahuan tentang gempa bumi penting bagi masyarakat agar masyarakat memahami akibatnya dan membangun rumah yang tahan gempa untuk mengurangi risiko ketika getaran gempa menerpa bangunan. Salah satu material yang sering digunakan dalam membangun rumah yang tahan gempa adalah kayu. Pada prinsipnya penggunaan kayu bertujuan untuk mempertahankan kekakuan struktur serta memiliki fleksibilitas untuk bergerak bersama gempa, serta mempertahankan penutup atap dan dinding pada tempatnya dengan sedikit kerusakan.
Konsep bangunan tahan gempa pada dasarnya adalah upaya untuk membuat seluruh elemen rumah menjadi satu kesatuan yang utuh, yang tidak lepas atau runtuh akibat gempa. Tetapi pada skala tertentu jika memang bangunan tersebut akan roboh karena kekuatan gempa yang besar, paling tidak bangunan tersebut masih mempunyai waktu untuk bertahan dari goncangan untuk memberikan waktu kepada penghuninya menyelamatkan diri dan mengevakuasi anggota keluarga yang lain.
B. Konstruksi Konstruksi Kayu
Rumah konstruksi kayu adalah bangunan rumah dengan menggunakan sistem struktur rangka pemikul dari bahan kayu. Biasa disebut sebagai rumah kayu, ciri-cirinya yaitu seluruh komponen struktur atap, balok dan kolom serta dinding yang digunakan digunaka n adalah kayu. Rumah dengan struktur rangka kayu harus menggunakan sambungan-sambungan takik
yang
dikencangkan
dengan
menggunakan
paku
minimal
4
buah.
Panjang paku yang digunakan minimal 2,5 kali tebal kayu yang terkecil. Apabila struktur kayu ini memikul beban berat (seperti struktur kayu untuk bangunan gudang atau garasi kendaraan), maka sambungan kayu harus dikencangkan dengan menggunakan bout berdiameter minimum 10 mm. Semua kayu yang digunakan harus kering dan bila perlu diawetkan sesuai dengan persyaratan pengawetan kayu.
Disini akan dijelaskan secara singkat masing- masing komponen rumah kayu tersebut: 1. Struktur Atap Komponen utama dari struktur atap adalah kuda-kuda. Konstruksi kuda-kuda kayu umumnya merupakan suatu konstruksi penyanggah atau pendukung utama dari atap. Konstruksi kuda- kuda kayu mempunyai syarat tidak boleh berubah bentuk, terutama jika sudah berfungsi. Beban-beban atap yang harus diterima konstruksi kuda-kuda kayu melalui gording-gording yang sedapat mungkin disalurkan / diterima tepat pada titik buhul. Dengan demikian rangka batang dapat bekerja sesuai dengan perhitungan besarnya gaya batang dan juga batang tersebut tidak terjadi tegangan lentur melainkan hanya terdapat t egangan normal tekan dan tarik.
Kuda-kuda kayu adalah balok kayu dengan ukuran tertentu yang dirakit dan dibentuk sehingga membentuk segitiga sama kaki. Kuda-kuda diletakkan pada beton ring balk bersudut tertentu dengan fungsi sebagai pembentuk model atap bangunan, tumpuan balo gording, rangka atap kaso, reng dan atap genteng. Struktur rangka dibuat dari kayu atau sebagai struktur atap primer yang menyalurkan beban atap maupun beban angin kepada tumpuan (pelat dinding atau kolom masing-masing).
Gambar Kuda- kuda yang terbuat dari kayu
Gambar Detail sambungan kuda-kuda
Konstruksi atap kayu mempunyai sifat-sifat yang menarik, meskipun ada juga rintangannya karena tradisi tukang kayu. Sifat-sifat yang menguntungkan itu ialah : - Bobotnya yang ringan, sehingga menentukan beban pada konstruksi atap. - Kekuatannya terhadap gaya tarik, gaya tekan dan momen lengkung. - Harganya yang hemat dan murah, kemungkinan mendapatkan dan mengangkutnya dengan cepat. - Ringan dan sekaligus tepatnya dalam pengerjaan dengan mesin dan alat sederhana.
Dalam beberapa keadaan, kelemahan kayu sebagai bahan bangunan antara lain mudahnya terbakar, kecenderungannya berubah bentuk (mengembang, menyusut, melengkung, dan retak-retak karena pengeringan), mudahnya kena pembusukan dan serangan hama.
2. Balok dan Kolom Balok kayu yang digunakan dalam konstruksi rumah kayu biasanya berdimensi 10/10 cm. Demikian halnya dengan kolom biasanya juga menggunakan dimensi 10/10 cm. Fungsi kolom (kolom structure) sebagai penyalur beban dari atas (atap) ke pondasi ± ke tanah Fungsi balok ring (ring balk) sebagai pengikat kolom. Antara balok dan kolom dihubungkan dengan sambungan. Sambungan adalah elemen yang sangat penting dalam desain dan konstruksi bangunan tahan gempa. Sambungan diperlukan karena terbatasnya panjang bentang material kayu yang ada di pasaran dan berfungsi untuk menggabungkan beberapa batang kayu pada satu buhul/joint. Sebagai contohnya adalah sambungan antara balok dan kolom yang biasanya menggunakan pasak atau balok.
Gambar Sambungan pada balok dam kolom
3. Dinding Fungsi dinding sebagai pembatas ruang, bukan fungsi struktur. Sehingga dalam pemilihan materialnya tidak diperlukan yang terlalu kuat. Biasanya digunakan papan kayu dengan dimensi 2/20 cm. Papan kayu yang digunakan sebagai dinding tersebut disusun dengan alur lidah. Apabila digunakan papan kayu sebagai dinding, maka jumlah paku yang digunakan sekurang-kurangnya 2 buah.
Gambar sambungan antara dinding papan kayu dengan kolom
C.
Kelebihan dan Kekurangan Rumah Kayu
1) Kelebihan: - Tahan terhadap gempa - Bobotnya yang ringan, sehingga tidak terlalu membebani struktur - Kekuatannya terhadap gaya tarik, gaya tekan dan momen lengkung besar - Harganya yang hemat dan murah, kemungkinan mendapatkan dan mengangkutnya dengan cepat. - Mudah dalam pengerjaan dengan mesin dan alat sederhana. - Bisa dibongkar pasang
2) Kelemahan: - Mudah terbakar - Kecenderungannya berubah bentuk (mengembang, menyusut, melengkung, dan retak-retak karena pengeringan) - Mudahnya kena pembusukan dan serangan hama terutama rayap.
D.
Penyebab Kerusakan Rumah Kayu
Penggunaan kayu dalam struktur rumah sangat banyak digunakan baik dalam struktur dinding, lantai, plafoon, rangka atap, kusen dan juga dipergunakan sebagai tiang dalam struktur rumah panggung. Ketika bangunan rumah kita baru selesai dikerjakan mungkin rumah kita akan kelihatan kokoh dan menarik, tapi oleh sifat kayu yang mudah berubah oleh pengaruh cuaca maupun mudah rusak oleh pengaruh serangan rayap, maka dalam kurun waktu beberapa yang lama tanpa kita sadari struktur rumah kita tersebut sudah rusak atau kekuatannya sudah tidak bagus lagi. Serangan terhadap kayu pada struktur rumah kita disamping jenis kayunya juga dipengaruhi lingkungan dan iklim dimana rumah kita bangun.
Ada beberapa faktor yang bisa mempengaruhi kekuatan dan keawetan kayu di bangunan rumah kita : 1. Pengaruh Cuaca. Kayu yang sering berhadapan dengan udara terbuka yang terletak didaerah curah hujan dan kelembaban tinggi akan menyebabkan kayu cepat lembab sehingga dalam waktu yang lama kayu akan menyerap air sehingga kayu akan mengembang yang memungkinkan kayu menjadi melengkung kesalah satu sisi . Kerusakan lainnya yang mungkin terjadi jika kayu sering kena air atau pengaruh udara yang terlalu lembab adalah kayu membusuk atau lapuk. 2. Serangan Binatang. Binatang yang sering menyerang bangunan rumah kayu adalah rayap, tikus dan kumbang perengat. Rayap adalah binatang yang hidup dalam komunitas besar yang sangat menyukai tempat yang lembab dan gelap, oleh bentuknya yang kecil kita sering tidak memperhatikan binatang ini telah merusak bangunan rumah kita. Kita tidak menyadari tempat tempat yang tertutup sudah dirusak oleh rayap tersebut hingga kayu sudah berlobang ataupun berronga. Demikian juga tikus pengerat kayu merupakan binatang yang sering menyebalkan, dimana tikus ini akan mengerat kayu sampai berlobang. Untuk kumabng penyengat, biasanya mereka mencari tempat gelap seperti di rangka atap. Mereka sering membuat lubang di kayu sebagai tempat bersembunyi. 3. Pengaruh Pembebanan. Pembebanan yang tidak sesuai terhadap kayu akan menimbulkan lengkungan dan kayu bisa sampai patah. Penempatan beban berat di lantai , mungkin
tidak
menyebabkan kerusakan secara langsung tapi serat kayu akan tertarik jika beban semakin berat, jika dipengaruhi oleh unsur luar misalnya oleh kelembaban, maka kekuatan kayu akan cepat memurun hingga kayu akan patah. Ukuran kayu untuk menahan beban harus diperhitungkan secara benar terutama tiang, balok maupun rangka kuda kuda rangka Atap. Karena sifat kayu yang mudah memuntir akan
menyebabkan kayu cepat melengkung hingga patah bila ukuran kayu tidak mampu menahan beban terlalu besar. E.
Perawatan Rumah Kayu
Perawatan terhadap rumah kayu memang agak memerlukan waktu, tenaga dan biaya yang lumayan besar. Kayu harus tetap dimanjakan supaya tetap awet.
Perawatan kayu
berdasarkan kurun waktu dilakukan dalam 2 jenis : a. Perawatan Rutin
Hal hal yang bisa dilakukan :
y
Kayu yang sering kena debu setiap hari harus di bersihkan. Dapat dilakukan dengan air pel kemudian langsung dikeringkan. Dalam hal ini mungkin tidak memerlukan biaya dan tenaga yang cukup besar. Anda mungkin bisa melakukan sendiri untuk mengepel lantai, melap dinding dan menyapu plafoon rumah anda yang terbuat dari kayu.
y
Untuk bahan pengepelan lantai, dan dinding anda bisa menggunakan ramuan tradisional supaya kayu tetap awet dan bercahaya. Gunakan ramuan tradisional yang menggunakan air pelepah pohon pisang dan tembakau dan ada juga yang menggunakan air rendaman cengkeh. Dari pengalaman , cara ini menyebabkan kayu pada rumah tradisional tetap tahan dan awet hingga beratus tahun.
y
Dalam kegiatan sehari hari harus diperhatikan pemakaian dan penggunaan peralatan atau barang barang di dalam rumah, hindari gesekan langsung setiap permukaan kayu dengan barang barang tajam. Jika misalnya anda akan memindahkan perabot besar misalnya kursi atau meja
jangan dilakukan
dengan cara menggeser tetapi
dipindahkan dengan cara mengangkat. y
Rawatlah tanaman disekitar rumah anda, jangan biarkan dinding rumah anda tertutupi oleh pohon yang berada didekat rumah, jika diperlukan lakukan pemangkasan terhadap pohon tersebut supaya dinding dan ruangan dalam rumah mendapatkan sinar matahari sehingga kayu tidak lembab dan kayu tidak cepat berjamur.
y
Juga harus diperhatikan asap dari ruang masak jangan sering masuk ke ruangan yang terbuat dari bahan kayu, karena hal ini akan menyebabkan kayu akan cepat kusam.
y
Jika rumah anda menggunakan lantai kayu, jangan biarkan beban berat yang tidak terpakai terlalu lama di dalam rumah.
b. Perawatan Berkala
Perawatan berkala dapat anda lakukan terhadap bagian bagian rumah untuk menghindari kerusakan besar, perawatan berkala ini mungkin akan memerlukan biaya yang cukup besar, tapi hal ini diperlukan untuk merawat bangunan supaya tetap awet dan tahan lama. Jika anda tidak cukup ahli dan tidak mempunyai cukup waktu, anda dapat menunjuk tim profesional yang sudah ahli dalam mengerjakannya. Perawatan perawatan yang dilakukan adalah :
y
Pemusnahan dan Pencegahan Rayap .
Saat ini teknologi tentang pemusanahan dan pencegahan rayap sudah semakin berkembang. Jika bagian kayu di rumah anda sudah diserang rayap, lakukan segera pemusnahan rayap tersebut. Pemusanahan rayap dapat dilakukan dengan meberikan obat anti rayap pada bagian yang sudah terserang, seblumnya kayu terlebih dahulu harus dibor supaya obat anti rayap bisa membasmi rayap didalamnya. Jika pemberian obat sudah selesai, kayu kemudian harus ditutup kembali misalnya pemberian dempul kayu. Pastikan kondisi kayu masih kuat, jika memang harus diganti segera dilakukan . Jika kayu yang sudah diserang rayap sudah cukup parah disa mping kekuatannya tidak bagus lagi, juga dikhawatirkan rayap tidak bisa dibasmi total sehingga akan tetap mengundang rayap lainnya datang ditempat yang sudah terserang. Jika rumah anda belum terserang rayap lakukan pencegahan rayap. Saat ini tehnlogi untuk mengumpulkan rayap sudah ada, sehingga rayap bisa dikumpulkan jika sudah mulai mendekati bagian rumah anda. Lakukan konsulatasi dan pencegahan dengan pihak pihak yang betul ahli untuk melakukannya. y
Pemberian Racun Tikus dan Perangkap Tikus .
Jika anda merasa ada tikus dirumah anda atau menemukan lubang gigitan tikus segera buatkan racun tikus dan membuat perangkap dekat lubang . Biasanya tikus akan melalui sudut rumah yang agak tertutup. Penempatan racun tikus harus jauh dari
tempat anak anak biasa bermain. Lakuan perbaikan kayu yang sudah digigit supaya tikus tidak leluasa berkeliaran lagi.
y
Pencucian dinding luar.
Pencucian dinding kayu anda dapat dilakukan tergantung tingkat kekotoran udara yang ada disekelilingnya. Jika rumah anda berada disekitar lingkungan dengan pohon yang banyak mungkin pencucian dinding dapat dilakukan sekali dalam 3 tahun. Jika kondisi rumah anda berada didaerah yang banyak debu, anda dapat memebrsihkannya dengan cara kering dengan menggunakan lap basah , supaya debu tidak sempat lengket dan merusak kayu. Pencucian basah terhadap dinding kayu jika terlalu sering dilakukan juga dapat menyebabkan cat akan cepat pudar atau terkelupas, dan juga memungkinkan kayu akan menyerap air sehingga bisa cepat lunak. Ada beberapa cara yang berbeda yang dapat dilakukan untuk membersihkan dinding kayu. Dapat dilakukan dengan sitim penguapan (steam) atau system pressure , dapat juga dilakukan dengan alat power washer (penyemprotan air dengan tekanan tertentu) . Jika anda menggunakan alat mesin pembersih kayu anda harus hati-hati . Jika tekanan terlampau besar terhadap permukaann kayu dapat menyebabkan kayu menjadi hancur atau bisa juga merusak cat kayunya, hal itu akan menyebabkan anda perlu mengecat kembali kayu anda. Mintalah petunjuk k tekanan yang dianjurkan jika anda menggunakan mesin pencuci kayu.
y
Jika
langkah
pencucian
dinding
menggembirakan, anda mungkin perlu
kayu
anda
tidak
menghasilkan
yang
menggunakan sikat dengan bahan bulu
lembut dan kemudain anda mencampur air dengan sabun pencuci yang mengandung mild. Jika banyak terdapat lumut , anda dapat menggunakan campuran 3 bagian air dicampur dengan 1 bagian cuka.
Beberapa campuran pembersih mungkin banyak
dijumpai di toko toko tetapi penggunaan cuka adalah paling ekonomis. ! Ketika anda membersihkan dinding rumah anda, lakukan pembersihan dari atas kemudian ke bawah. Hal ini untuk menjaga supaya air tidak mengotori kembali area yang sudah dibersihkan.
y
Pengecatan Ulang.
Secara umum waktu pemeliharaan yang direkomendasikan untuk dinding kayu adalah pengecatan kembali minimum setiap lima tahun dan merawatnya dengan pemberian zat warna setiap 3 tahun sekali. Khusus untuk daerah curah hujan tinggi dan kelembabaman tinggi , anda mungkin perlu mengganti cat rumah anda jika sebelumnya belum menngunakannya dengan memakai jenis cat terbuat dari bahan latex.
y
Pemeriksaan Struktur .
Anda perlu melakukan pemeriksaan struktur kayu anda secara berkala. Terutama jika anda menggunakan rangka atap dan plafoon dari kayu . Struktur iniadalah tempat yang tersembunyi sehingga tidak terklampau sering kelihatan. Kita kadang tidak menyadari adanya kerusakan rangka atap oleh serangan kumbang penyengat, sehingga rangka atap kita sudah banyak lobang. Lakukan pembasmian dengan cara menyemprotkan
anti
serangga.
Lakukan
kayu kemudian cat kembali dengan oli.
penutupan
lobang
dengan
dempul
Anda juga perlu memeriksa struktur
bangunan anda baik tiang , balok dan lantai. Bilamana anda menemukan kayu yang melengkung , lakukan perbaikan misalnya memberikan kayu penyokong, hal ini dilakukan supaya kayu jangan sampai patah. Jika lengkungan kayu sudah cukup parah perhatikan apakah ada pembebanan yang lebih, pindahkan beban yang lebih atau tambahkan kayu supaya bisa menahan beban. F. Contoh
Rumah Kayu
Rumah kayu negeri Sakura
Masyarakat negri sakura, Jepang, sejak lama telah menggunakan kayu sebagai bahan utama untuk konstruksi rumah tinggal mereka. Hampir seluruh bagian rumah tinggal seperti kolom, balok, dinding, dan lantai terbuat dari kayu. Kayu-kayu yang digunakan umumnya 3
memiliki berat volume rendah antara 300 sampai 500 kg/m yang oleh masyarakat kita jarang sekali dipergunakan untuk bahan konstruksi rumah tinggal. Sebagian kebutuhan bahan kayu masyarakat Jepang diperoleh dari beberapa negara ASEAN seperti Indonesia dan Malaysia. Kayu dipilih oleh masyarakat Jepang karena bahan konstruksi ini memiliki tekstur yang indah, kedekatan emosional (berasal dari alam) dan sangat ramah terhadap lingkungan karena dapat terurai secara ala mi.
Walaupun
dengan kualitas kayu yang lebih rendah, rumah tinggal kayu masyarakat Jepang
terkenal memiliki ketahanan gempa yang baik. Bila dibandingkan dengan bahan konstruksi lainnya seperti beton atau baja, kayu memiliki nilai banding kekuatan terhadap berat yang lebih tinggi sehingga sangat sesuai untuk bahan konstruksi di daerah yang sering terjadi gempa. Dengan berat bangunan yang lebih ringan, maka gaya inertia yang diakibatkan oleh gempa akan menjadi lebih kecil sebagaimana dinyatakan oleh hukum kedua Newton. Selain itu, kayu juga merupakan bahan yang fleksibel sehingga bangunan kayu dapat mengikuti gerakan gempa dengan tingkat kerusakan kecil apabila dirancang secara baik.
Beberapa sifat rumah kayu masyarakat Jepang hasil pengamatan penulis yang secara efektif telah meningkatkan ketahanan terhadap gempa akan diuraikan pada tulisan ini. Prinsip atau sifat rumah kayu tahan gempa sangat penting untuk diketahui oleh masyarakat kita karena negara Indonesia terletak diantara tiga lempeng aktif dunia: lempeng Pacific, Eurasia, dan Indo-Australia yang berpotensi menimbulkan gempa dengan skala kerusakan dari sedang hingga sangat merusak. Terdapat empat sifat utama dari rumah tinggal kayu masyarakat Jepang yang berperan penting dalam meningkatkan ketahanan terhadap gempa.
Yang pertama adalah denah persegi dan simetris. Rumah-rumah tinggal kayu Jepang hampir dapat dipastikan berbentuk persegi dengan ukuran panjang tidak lebih dari 1,5 kali ukuran lebar. Disamping itu, jendela atau pintu diletakkan sedemikian sehingga prinsip simetris tetap dipertahankan. Denah yang simetris menyebabkan pusat kekakuan/kekuatan dan pusat massa bangunan terletak pada satu titik yang sama sehingga bangunan terhindar dari bahaya puntir (berputarnya bangunan pada sisi atas relatif terhadap sisi bawah/fondasi) pada saat dilanda gempa.
Sifat kedua adalah penggunaan alat sambung mekanis . Jenis alat sambung mekanis yang umum digunakan adalah paku dan/atau baut serta dilengkapi dengan pelat besi dalam berbagai bentuk dan ukuran. Karena kayu merupakan material dengan kemampuan berperilaku daktail1 yang terbatas, maka kerusakan sambungan diarahkan untuk terjadi terlebih dahulu pada alat sambungnya (paku atau baut) sehingga bangunan terhindar dari keruntuhan seketika. Prinsip ini mirip dengan perilaku kerusakan pada konstruksi beton bertulang tahan gempa. Kemampuan untuk rusak tanpa disertai keruntuhan menunjukkan kemampuan untuk menyerap energi gempa. Sambungan jenis takikan yang tidak disertai alat sambung mekanis sudah tidak lagi dipergunakan. Sambungan dengan model takikan
tidak menjamin perilaku rusak yang baik oleh karena sifat mudah pecah/retak kayu jika dibebani gaya geser searah serat atau gaya tarik tegak lurus serat. Selain itu, pembuatan sambungan takikan memerlukan keahlian tersendiri dan waktu tambahan sehingga tidak cocok untuk pembuatan konstruksi rumah sistim pre-fabrikasi.
Sifat ketiga dari rumah tinggal kayu Jepang adalah tersedianya sistim pengaku. Ada dua jenis sistim pengaku yang sering dijumpai pada rumah-rumah tinggal masyarakat Jepang yaitu dinding geser ( shear wall ) dan sistim pengaku lantai (diafragma). Dinding geser umumnya terbuat dari plywood dengan ketebalan sekitar 12 mm. Dinding plywood ini diikatkan kuat pada kolom di kedua sisi vertikalnya dan diikatkan pada balok kayu horizontal (ring balok atau balok sloof) di kedua sisi la innya dengan paku untuk setiap jarak 10 cm hingga 15 cm. Sedangkan pengaku diafragma tersusun dari balok-balok kayu yang dipasang saling tegak lurus satu sama lainnya, dan beberapa balok kayu lainnya dipasang secara silang. Jarak antara balok-balok ini sangat rapat agar dapat meningkatkan stabilitas dan mempertahankan bentuk asli bangunan. Kedua jenis pengaku tersebut secara bersamasama meningkatkan ketahanan gempa bangunan.
Sifat yang terakhir adalah sistim pengangkeran (anchoring ) yang kokoh . Umumnya gempa-gempa yang terjadi di Jepang memiliki komponen arah vertikal selain arah horizontal. Agar rumah tidak terlepas dari fondasinya, maka seluruh bangunan harus terikat kuat dengan fondasinya. Rumah tinggal kayu masyarakat Jepang diikatkan ke fondasi beton melalui sistim anchoring tidak hanya pada bagian kolomnya saja, tetapi juga pada seluruh balok sloof untuk setiap jarak 60 cm hingga 1 meter. Besi angker ini yang umumnya berpenampang bulat berulir dengan diameter minimal 13 mm disambungkan dengan balok sloof melalui beberapa alat sambung paku dan pelat besi, dan ujung lainnya ditanamkan ke dalam fondasi beton bertulang. Dengan sistim pengangkeran yang kokoh ini, maka seluruh konstruksi (struktur rumah beserta fondasinya) menjadi satu kesatuan dalam mendukung gaya gempa.
