Apa itu balok? Fungsi dan klasifikasi balok

“Apa itu balok?” adalah pertanyaan umum di kalangan mereka yang baru di bidang konstruksi atau siapa saja yang meninjau penawaran proyek. Dalam konstruksi, balok adalah komponen struktural penting yang memainkan peran kritis dalam mendistribusikan beban dan menjaga stabilitas bangunan. Jika Anda bertanya-tanya tentang balok, fungsinya, jenisnya, dan bagaimana balok dirancang serta dipasang dengan benar, mari kita jelajahi semua detail dalam artikel ini bersama BMB Steel.

1. Apa itu balok?

Balok adalah elemen struktural dalam bentuk batang (terutama yang mengalami pembengkokan) yang biasanya diposisikan secara horizontal atau sedikit miring untuk mendukung lantai, dinding, atap. Dari segi bentuk, balok biasanya memiliki penampang melintang berbentuk persegi panjang atau I, dengan panjangnya jauh lebih besar dari tinggi dan lebarnya.

Balok memiliki struktur yang relatif sederhana dan biaya konstruksi yang rendah, menjadikannya banyak digunakan dalam sebagian besar proyek bangunan, seperti balok lantai, balok atap, balok crane, balok jembatan, dll.

Dalam praktiknya, balok dikenakan berbagai jenis gaya, sehingga kapasitas beban yang dapat ditanggung tergantung pada berbagai faktor. Oleh karena itu, desain dan konstruksi balok harus dilakukan oleh insinyur yang berkualifikasi untuk memastikan keselamatan dan stabilitas keseluruhan struktur.

2. Fungsi balok dalam konstruksi

Setelah memahami apa itu balok, mari kita jelajahi fungsinya dalam konstruksi. Jika fondasi dianggap sebagai dasar yang solid dari sebuah bangunan, maka balok berfungsi sebagai komponen utama penyangga beban yang mempertahankan stabilitas keseluruhan struktur.

Fungsi utama balok adalah untuk menahan pembengkokan dan mentransfer beban. Semua beban dari lantai, atap, dinding ditransfer ke balok, yang kemudian mendistribusikan beban ini ke kolom dan fondasi. Prinsip ini memastikan bahwa gaya distribusi secara merata di seluruh struktur, mengurangi risiko deformasi atau penurunan di bawah beban berat.

Selain menahan beban internal, balok juga memiliki peran penting dalam menahan dampak eksternal seperti angin, getaran, dan benturan. Balok membantu menjaga bentuk dan kekakuan struktur, membentuk kerangka yang kuat yang meminimalkan keretakan, pelengkungan, atau ketidakstabilan seiring waktu.

3. Jenis-jenis balok yang umum dalam konstruksi

Dalam konstruksi, balok dapat diklasifikasikan menurut berbagai kriteria seperti fungsi, orientasi, komposisi material, dll. Setiap jenis balok memiliki tujuan spesifik yang sesuai untuk berbagai jenis struktur. Berikut adalah jenis-jenis balok yang paling umum digunakan saat ini:

3.1. Klasifikasi berdasarkan fungsi

Balok utama

Balok utama dirancang untuk menjangkau antar kolom, dinding, fondasi kolom. Biasanya ditempatkan secara horizontal atau longitudinal dan berfungsi sebagai komponen penyangga beban utama dari struktur.

Balok utama biasanya lebih besar ukurannya dibandingkan dengan jenis balok lainnya dan juga dikenal sebagai balok rangka. Berkat strukturnya yang kuat, balok ini banyak digunakan dalam berbagai aplikasi seperti balok lantai, balok jembatan, balok atap, dll.

Dalam konstruksi, balok utama sering ditanam dalam dinding dengan lebar tipikal 20-25 cm. Antara dua kolom, balok utama dibagi menjadi bentangan dengan balok sekunder yang ditempatkan sekitar 4-6 m terpisah. Setiap bentangan dapat memiliki 1-3 balok sekunder untuk dukungan tambahan. Jika panjang ruangan melebihi 6 m, balok sekunder harus dipasang tegak lurus terhadap balok utama.

Balok sekunder

Balok sekunder bertumpu pada balok utama atau anggota pembengkokan dan torsi lainnya, tapi tidak langsung pada puncak kolom atau anggota kompresi. Sistem balok sekunder biasanya digunakan untuk mendukung balkon, kamar mandi, atau lantai bawah.

Balok sekunder lebih kecil daripada balok utama dan sering dipasang pada sudut kanan terhadap balok utama, mendistribusikan beban dengan lebih merata dan memperkuat struktur secara keseluruhan.

Dalam beberapa kasus (kecuali untuk balok balkon atau tangga), ketika semua balok didukung langsung di atas kolom, perbedaan antara balok utama dan balok sekunder tidak diterapkan; sebaliknya, ukuran balok ditentukan berdasarkan kebutuhan daya dukung.

Membedakan antara balok utama dan sekunder memungkinkan perhitungan yang akurat tentang kekakuan, dimensi, dan distribusi beban dalam struktur.

3.2. Klasifikasi berdasarkan orientasi

Balok longitudinal

Balok longitudinal berjalan sepanjang panjang bangunan dan kurang umum dalam konstruksi perumahan. Peran utamanya adalah untuk memikul beban dalam arah longitudinal.

Balok transversal

Balok transversal diposisikan melintang di lebar bangunan. Ini umumnya digunakan dalam struktur di mana lebar jauh lebih besar dari panjangnya.

3.3. Klasifikasi berdasarkan material

Balok baja

Balok baja terbuat dari baja dan memiliki daya tahan pembengkokan dan torsi yang sangat baik. Dengan struktur yang sederhana, balok ini banyak digunakan di pabrik, gudang, bangunan prefabrikasi, dan fasilitas industri.

Balok baja dapat diklasifikasikan berdasarkan struktur, aplikasi, dan bentuk penampang sebagai berikut:

• Berdasarkan struktur

- Balok sederhana: Terdiri dari satu anggota penyangga beban, cocok untuk struktur beban ringan.

- Balok baja standar: Terdiri dari anggota yang saling berpotongan, mampu menahan beban berat.

- Balok kontinu: Terdiri dari beberapa bentangan yang terhubung untuk distribusi beban yang lebih baik dan kekuatan yang lebih tinggi.

- Balok kantilever: Terpasang pada satu ujung dan bebas di ujung lainnya, biasanya digunakan untuk balkon, kanopi.

- Balok menjulang: Memiliki ujung yang diperpanjang untuk menghemat material sambil mempertahankan kekuatan.

• Berdasarkan aplikasi

- Balok lantai: Menjalani lebar bangunan, mendukung lantai dan mentransfer beban ke kolom dan fondasi.

- Balok crane: Sebuah balok baja khusus, sering terbuat dari balok I atau baja yang dibangun, yang menanggung beban crane di bengkel industri.

• Berdasarkan bentuk penampang

- Balok rol: Biasanya berbentuk I untuk lantai, jembatan; atau berbentuk U untuk struktur miring.

- Balok yang dibangun: Berbentuk H, terbuat dari tiga plat baja yang dilas bersama.

- Balok yang dibaut: Berbentuk L, terdiri dari satu pelat web dan satu pelat flens.

- Bentuk lainnya termasuk balok berbentuk C, V, Z.

Balok beton bertulang

Balok beton bertulang adalah jenis yang paling umum saat ini, dibuat dari kerangka penguat baja internal yang dikelilingi oleh penutup beton. Mereka memberikan kekuatan pembengkokan, geser, dan torsi yang sangat baik, serta ketahanan kompresi yang moderat.

Strukturnya meliputi:

• Penguatan longitudinal: Terbuat dari kelas baja AI, AII, AIII dengan diameter dari 12-40 mm.
• Baut stirrup: Menangani gaya geser, terbuat dari kelas baja AI, CI, sekitar 4 mm diameter.
• Penutup beton (Ao): Jarak dari permukaan beton luar ke batang baja, mencegah korosi dan memastikan daya tahan. Ao₁ melindungi baut stirrup, Ao₂ melindungi batang longitudinal.
• Jarak bersih (To): Jarak antara dua batang, memastikan beton dapat mengalir dengan baik tanpa hambatan.

Persyaratan penutup beton:

• Ao₁ ≥ 1 cm ketika h ≤ 25 cm.
• Ao₁ ≥ 1.5 cm ketika h > 25 cm.
• Ao₂ ≥ 1.5 cm ketika h ≤ 25 cm.
• Ao₂ ≥ 2 cm ketika h > 25 cm.

3.4. Jenis balok lainnya

Balok perimeter

Balok perimeter mengelilingi lantai atau dinding yang mengelilinginya, membentuk loop tertutup. Fungsinya antara lain:

• Menghubungkan elemen struktural menjadi sistem yang terintegrasi.
• Mendistribusikan beban secara merata di sepanjang perimeter dinding.
• Meningkatkan kekakuan dan stabilitas lantai.

Balok jembatan

Balok jembatan adalah komponen utama penyangga beban dari jembatan, bertanggung jawab untuk mentransfer beban dari dek jembatan ke tiang atau abutmen. Biasanya terbuat dari beton bertulang atau baja dan dapat memiliki berbagai bentuk seperti balok I, balok kotak, balok pelat, dll.

Balok girder

Istilah “balok girder” umumnya mengacu pada anggota besar horizontal atau miring yang menanggung beban dalam struktur.

4. Apa itu bentangan balok?

Bentangan balok adalah jarak antara dua titik perpotongan dari kolom dan balok utama. Jarak ini tidak tetap tetapi dihitung berdasarkan desain struktural untuk memastikan distribusi beban yang wajar. Biasanya, bentangan balok berkisar antara 4-6 m, dan setiap bentangan biasanya mencakup 1-3 balok sekunder untuk memberikan dukungan tambahan. Menentukan bentangan balok dengan akurat sangat penting, karena secara langsung mempengaruhi stabilitas struktur dan estetika keseluruhan dari konstruksi yang selesai.

5. Apa itu jarak antar balok?

Jarak antar balok adalah jarak antara balok utama atau balok sekunder yang berdekatan. Jarak ini tergantung pada desain dan posisi kolom pada gambar, karena tata letak kolom menentukan bagaimana balok diatur dengan tepat. Untuk memastikan fungsionalitas, kapasitas beban, dan keselamatan struktural, perhitungan jarak antar balok harus dilakukan dengan hati-hati dan akurat.

6. Apa saja dimensi balok?

Dimensi balok dalam setiap proyek konstruksi tergantung pada jumlah lantai, meskipun perbedaannya tidak signifikan. Biasanya, tinggi balok bervariasi sesuai dengan bentangan balok (panjang), sebagai berikut:

• Rumah 2 lantai: tinggi balok sekitar 30 cm.
• Rumah 3 lantai: tinggi balok sekitar 35 cm.
• Rumah 4-5 lantai: tinggi balok berkisar antara 35–40 cm.

Saat ini, panjang balok dan tinggi balok ditentukan berdasarkan prinsip perhitungan teknis sebagai berikut:

Panjang balok:

• Menurut prinsip matematis dan keselamatan, l = L (bentangan pelat).
• Untuk pelat lantai yang umum: l ≤ 18 m.
• Untuk bentangan yang lebih pendek, balok baja rol sering digunakan, sementara bentangan yang lebih panjang biasanya menggunakan balok yang dibangun.

Tinggi balok: hmin ≤ h ≤ hmax

Di mana:

• hmin: tinggi minimum yang diperlukan untuk memastikan kekakuan balok dan mencegah defleksi yang berlebihan.
• hmax: tinggi balok maksimum menurut desain.
• hopt: tinggi balok optimal yang sesuai dengan konsumsi baja minimum.
• Selama proses desain, semakin dekat h dengan hopt, semakin baik.

7. Catatan saat merancang dan membangun balok

Selain memahami apa itu balok, Anda juga harus memperhatikan prinsip feng shui saat merancang dan mengatur balok di rumah Anda untuk menghindari efek negatif pada aliran energi dan harmoni ruang secara keseluruhan. Berikut adalah beberapa posisi di mana balok sebaiknya tidak dipasang:

• Hindari menempatkan balok langsung di atas tempat tidur: Menurut feng shui, tempat tidur yang berada di bawah balok dianggap sebagai tata letak yang tidak menguntungkan yang dapat berdampak buruk pada kesehatan dan kesejahteraan pemilik rumah. Tidur di bawah balok dapat menimbulkan perasaan tertekan dan ketidaknyamanan, yang menyebabkan kualitas tidur yang buruk, kelelahan, dan kecemasan.
• Jangan letakkan balok di atas area dapur: Balok yang diposisikan di atas area makan atau dapur dapat menciptakan rasa tertekan dan menekan energi positif keluarga, yang dapat mengurangi kemakmuran dan keberuntungan. Jika mengubah posisi balok tidak mungkin, Anda bisa memasang langit-langit palsu untuk menyembunyikan balok dan meminimalkan dampak feng shui negatifnya.
• Hindari memposisikan meja kerja di bawah balok: Balok di atas area ini dapat menyebabkan tekanan psikologis, gangguan, dan berkurangnya fokus, yang dapat mempengaruhi produktivitas dan kreativitas.
• Jangan pernah letakkan altar di bawah balok: Ini adalah salah satu larangan paling serius dalam feng shui rumah. Balok di atas altar diyakini dapat menekan energi spiritual, mengurangi kekayaan, dan membawa sial bagi kesehatan dan kemakmuran keluarga.

Balok adalah komponen struktural yang tidak dapat diabaikan dalam proyek konstruksi mana pun. Selama proses desain dan konstruksi, penting untuk menghitung dengan akurat dimensi, bentangan, dan jarak balok sambil memastikan pengaturan feng shui yang tepat untuk mencapai keselamatan struktural dan ruang tinggal yang harmonis dan makmur bagi pemilik rumah.

Memahami apa itu balok dan fungsinya dalam struktur hanya langkah pertama. Untuk memastikan proyek Anda mencapai kualitas tertinggi dan ketahanan, bermitra dengan BMB Steel, penyedia terkemuka struktur baja dan solusi bangunan yang dirancang sebelumnya.