Ringkasan Mudah Difahami (Nota Pengajian Kejuruteraan Awam Tingkatan 4 Bab 2: Bahan Dan Struktur Binaan)

Panduan ini merangkumi dua topik utama dalam pembinaan: Bahan Binaan dan Struktur Binaan. Ia menghuraikan ciri-ciri, jenis, dan kegunaan bahan-bahan asas seperti kayu, keluli, konkrit, dan bata, serta menjelaskan konsep asas struktur bangunan, asas, dan rasuk.

1. Bahan Binaan Utama

• Kayu: Bahan semula jadi ini dikelaskan kepada kayu keras (berat, sederhana, ringan) dan kayu lembut. Kekuatannya dipengaruhi oleh ketumpatan, struktur ira, dan kecacatan. Kayu mempunyai kelebihan seperti rupa kemasan yang cantik dan penebat yang baik, tetapi mudah terbakar dan diserang serangga.

• Keluli (Besi Waja): Dikenali dengan kekuatan tegangan yang tinggi, keluli digunakan sebagai tetulang dalam konkrit. Ia terbahagi kepada keluli lembut (Gred 43) dan keluli tegangan tinggi (Gred 50 & 55). Sifat utamanya termasuk keanjalan, kemuluran, dan rintangan terhadap kakisan. Kelemahannya ialah ia memerlukan perlindungan daripada karat dan lemah pada suhu tinggi (suhu genting 55°C).

• Konkrit: Campuran simen, batu baur halus (pasir), batu baur kasar, dan air. Nisbah campuran yang lazim ialah 1:2:4 atau 1:3:6. Sifatnya terbahagi kepada konkrit baharu (kebolehkerjaan) dan konkrit terkeras (kekuatan, ketahanlasakan). Terdapat tiga jenis utama: konkrit jisim (tanpa tetulang), konkrit bertetulang, dan konkrit prategasan.

• Bata: Bahan binaan tahan lama yang diperbuat daripada tanah liat, pasir, kapur, atau simen. Jenis-jenisnya termasuk bata tanah liat (biasa, muka, api, kejuruteraan), bata pasir kapur/silika, dan bata simen. Bata berkualiti mempunyai ukuran seragam, pembakaran seragam, dan penyerapan air tidak melebihi 15%.

2. Ujian Mutu Konkrit

• Ujian Penurunan (Slump Test): Dijalankan ke atas konkrit baharu (baru dibancuh) untuk mengukur kebolehkerjaan atau konsistensinya. Tiga jenis penurunan yang boleh berlaku ialah penurunan sebenar (baik), ricih (kurang jeleket), dan runtuh (terlalu basah).

• Ujian Mampatan (Cube Test): Dijalankan ke atas konkrit terkeras untuk menentukan kekuatan mampatan maksimumnya. Ujian ini dilakukan pada kiub konkrit selepas 7, 14, dan 28 hari proses kuring (pengawetan).

3. Struktur Binaan

Struktur adalah binaan yang menanggung beban tanpa berubah bentuk. Beban terbahagi kepada beban mati (berat struktur itu sendiri, cth: dinding) dan beban kenaan (beban sementara, cth: manusia, perabot). Struktur bangunan terdiri daripada:

• Substruktur: Bahagian struktur di bawah aras tanah, seperti asas dan tunggul tiang.

• Superstruktur: Bahagian struktur di atas aras tanah, seperti tiang, rasuk, lantai, dinding, dan bumbung.

4. Asas Bangunan

Asas berfungsi memindahkan beban bangunan ke tanah. Pemilihan jenis asas bergantung pada keadaan tanah, kandungan lembapan, serta jenis dan saiz struktur.

• Asas Cetek (kedalaman < 3m):

    ◦ Asas Pad: Digunakan di bawah tiang untuk bangunan sehingga 4 tingkat.

    ◦ Asas Jalur: Digunakan di bawah dinding galas beban.

    ◦ Asas Rakit: Meliputi keseluruhan tapak bangunan, sesuai untuk tanah berkeupayaan galas rendah.

• Asas Dalam (kedalaman > 3m):

    ◦ Asas Cerucuk: Digunakan untuk memindahkan beban ke lapisan tanah yang kukuh jauh di dalam tanah. Terdiri daripada cerucuk galas hujung dan cerucuk geseran.

5. Rasuk

Rasuk adalah komponen struktur mengufuk yang menanggung beban dari lantai dan bumbung, lalu memindahkannya kepada tiang.

• Jenis Rasuk: Rasuk disokong mudah, rasuk julur, rasuk selanjar, dan rasuk hujung terikat.

• Jenis Beban:

    ◦ Beban Titik: Beban yang tertumpu pada satu titik.

    ◦ Beban Teragih Seragam: Beban yang diagihkan sama rata di sepanjang rasuk (cth: berat lantai).

• Daya pada Rasuk: Analisis keseimbangan daya penting untuk memastikan struktur selamat. Ia melibatkan pengiraan daya tindak balas, daya ricih, dan momen lentur.