Struktur truss atau rangka batang adalah sebuah struktur yang terangkai dari beberapa batang yang disambungkan pada ujung batang di titik buhul atau simpul. Pada umumnya bentuk tersebut terdiri dari deretan bentuk segitiga yang disambungkan. Sambungan pada titik buhul biasanya memakai alat sambung baut, paku keling atau las. Dalam analisis, sambungan atau titik buhul dianggap sendi sempurna. Sehingga batang-batang hanya akan menerima gaya normal berupa beban aksial tekan atau tarik yang akan menimbulkan tegangan normal. Gaya aksial ini akan diterima atau direspon oleh batang yang disebut gaya batang, yang menghasilkan tegangan yang disebut dengan tegangan primer (Primary stresses).

Pada dasarnya sambungan pada titik buhul tidaklah sendi murni karena akibat pengencangan baut, keling atau las maka buhul tersebut bersifat tidak bebas berputar atau kaku. Ketika terjadi perubahan panjang pada batang akibat beban aksial, maka buhul tidak dapat berputar atau berdeformasi untuk menyesuaikan perubahan tersebut akibat gesekan atau buhul yang kaku. Maka terjadi momen pada buhul yang dinamakan momen sekunder (Secondary moments) yang selanjutnya menyebabkan terjadinya tegangan lain yang dinamakan tegangan sekunder (secondary stresses).

Ciri struktur truss yaitu bidangnya berupa segitiga dan beban yang bekerja pada struktur berupa beban terpusat.

KONSEP

Pengaplikasin struktur truss pada bangunan mitigasi bencana, juga menonjolkan struktur dan teknologi di dalam bangunan (dome) sebagai salah satu contoh antisipasi bangunan terhadap bencana lokal. Konsep desain yang diangkat melalui ide dasar adalah ‘Inhabiting The Earth’ (bertempat tinggal / menguasai alam). Kata inhabit sendiri mewakili penerapan konsep eksplorasi dalam sirkulasi interior, dengan alur radial (memusat) dan pembagian zona ruang. Sementara earth mewakili pembagian zona ruang berdasarkan empat elemen alam yang masing-masing mewakili area bencana dengan tema yang berbeda-beda. Konsep ruang arsitektur dan interior yang transparan dengan nuansa material ruang yang natural menimbulkan daya tarik yang mendukung aktivitas edukasi dan rekreasi dalam perancangan.

Perancangan interior pusat edukasi mitigasi bencana ini memiliki karakter ruang edukasi informal yang didominasi oleh area pamer yang transparan (open space), dengan pengolahan partisi dan tinggi rendah perabot dalam ruang yang menghasilkan konsep komposisi massa yang menarik dan meruang (tanpa dinding). Melalui main hub pada area tengah ruang, pengunjung diajak bereksplorasi menuju zona pamer, simulasi, ruang latihan, retail shop, dan kafe yang tersebar di sekeliling ruang dengan jalur sirkulasi yang cukup fleksibel. Gaya desain yang diangkat berupa post-modern, namun modern ekletik pada masing-masing area pamernya. Gaya desain ekletik mendukung keserasian bentuk, fungsi dan menimbulkan kesan yang natural sesuai tema bencana alam yang akan dipamerkan

1

SKETSA ATAP DOME

Bahan pembuatan maket atap ini menggunaan korek api dan tusuk sate yang masing masing membentuk segitiga sama kaki.

DENAH DAN TAMPAK

Denah lanta 1 Denah lantai 2

2

Proses pengerjaan maket

ATAP DOME

3

Cangkang pada umumnya menerima beban merata yang dan dapat menutup ruangan besar. Oleh karena itu struktur cangkang paling baik digunakan pada bangunan dengan bentang besar tanpa pembagian pada interior seperti stadion, stasiun, pasar, masjid exibition hall, dang bangunan bentang besar lainnya. Bangunan dengan struktur cangkang yang akan dibahas adalah sydney Opera House.

Bangunan ini digunakan untuk pertunjukan teater , musik, opera, tarian modern , ballet, pameran dan film. Sydney Opera House merupakan bangunan dengan struktur cangkang berbentuk spherical geometry dengan bentang kurang lebih 185 m dan 120 m yang terdiri dari ruang-ruang sebagai berikut:

Concert Hall Opera Theatre Drama Theatre Playhouse, studio, reception hall, Foyer Studio latihan Restoran Ruang ganti Ruang-ruang yang sangat kompleks dihubungkan dengan baik di bawah atap shell.

Menurut Schodeck (1998), shell atau cangkang adalh bentuk struktural tiga dimensional yang kaku dan tipis yang mempunyai permukaan lengkung. Jadi, struktur yang tipis datar atau lengkung tebal tidak dapat dikatakan sebagai shell.

Sebuah kulit kerang tipis merupakan suatu membran melengkung yang cukup tipis untuk mengerahkan tegangan- tegangan lentur yang dapat diabaikan pada sebagian besar permukaannya, akan tetapi cukup tebal sehingga tidak akan menekuk di bawah tegangan tekan kecil. Di bawah beban, suatu kulit kerang tipis adalah stabil di setiap beban lembut yang tidak menegangkan pelat secara berlebihan, karena kulit kerang tidak perlu merubah bentuk untuk menghindari timbulnya tegangan- tegangan tekan.

MATERIAL

Menurut Salvadori dan Levy (1986 ), kulit kerang tipis atau cangkang terbuat dari bahan-bahan seperti logam, kayu, dan plastik yang mampu menahan tegangan tekan dan ada kalanya tegangan tarik. Akan tetapi beton bertulang merupakan suatu bahan ideal untuk struktur kulit kerang tipis karena mudahnya beton dituang atau dibentuk menjadi bentuk- bentuk lengkung.

4

DENAH

Dibangun di kawasan Benellong Point diatas teluk Sydney yang dulunya difungsikan sebagai gudang penyimpanan kereta trem. oleh Jorn Utzon diubah menjadi suatu mahakarya yang indah dan dikenang sepanjang masa pada tahun 1957 untuk memenuhi ambisi pemerintah setempat.

Sydney Opera House berdiri di atas tanah seluas 2,2 Ha dan luas bangunan 1,8 Ha dengan bentang bangunan 185 m x 120 m dan ketinggian atap mencapai 67 meter di atas permukaan laut. Atap terbuat dari 2194 bagian beton precast yang masing-masing seberat 15,5 ton.

Atap pada Sydney merupakan bentuk metafora dengan menerapkan system shell free form. Dimana bentuk shell yang ada tidak mengikuti pola geometri tetapi terikat secara structural yang dalam hal ini bentuk geometri tetap ada tetapi bukan merupakan factor utama..

Shell pada Sydney opera house terbentuk dari proses rotasional kearah vertical dengan lengkung dua arah (vertical dan horizontal)/ double curved shell dengan permukaan lengkung sinklastik.

Jumlah komponen vertikal dari gaya meredional dalam bidang yang timbul secara internal didalam cangkang sama dengan beban mati dan hidup vertikal.

5

Gaya- gaya yang bekerja pada atap shell Sydney opera house, antara lain adalah :

Gaya meredional > berasal dari berat sendiri yang kemudian disalurkan melalui tulangan baja ke kolom penyangga atap. Gaya tersebut diatasi dengan mempertebal permukaan dan membentuk permukaannya menyerupai sirip-sirip dengan tujuan agar permukaan lebih kaku.

Skema pembebanan pada shell di Sydney opera house

Gaya rotasional > beban tekan dan tarik disalurkan melalui tulangan atap. Beban lentur > dapat menahan gaya dorong keluar yang terjadi.

Momen yang terjadi pada struktur Sydney opera house

Kondisi tumpuan pada atap Sydney opera house sudah memenuhi syarat tumpuan layak yang diizinkan untuk shell struktur.

6

Regangan dan tegangan yang terjadi pada tumpuan atap

IDENTITAS

Lokasi > Benellong Point

Tahun Pembuatan > 1957

Jenis Bangunan > Opera House

Fungsi Bangunan > Opera House

Jenis Konstruksi > Shell

Arsitek > Jorn Utzon

Kontraktor –

Ketinggian atap > 67 meter

Bentang Bangunan > 185 m x 120 m

7

Struktur bidang lipat merupakan bentuk struktur yang memiliki kekuatan satu arah yangdiperbesar dengan menghilangkan permukaan pelanar sama sekali dan membuat deformasi besarpada plat sehingga tinggi struktural pelat semakin besar. Karakteristik suatu struktur bidang lipat adalah masing-masing elemen plat berukuran relatif rata (merupakan sederetan elemen tipis yang saling dihubungkan sepajang tepinya).

BENTUK DASAR

Bentuk -bentuk yang dapat dijadikan dasar perkembangan bentuk konstruksi lipat, yaitu bentuk-bentuk dasar seperti pyramid, prisma dan lain lain. Salah satu material yang banyak digunakan untuk plat lipat adalah beton bertulang. Material lain yang sering digunakan adalah baja, plastik, dan kayu.

DENAH

Ketika selembar kertas tipis terletak antara dua benda, kertas tersebut akan membungkuk karena ia memiliki kekuatan yang cukup untuk membawa beratnya sendiri.

Jika sepotong kertas yang sama dilipat berkali kali seperti gambar di samping, maka lipatan kertas tersebut mampu mendukung seratus kali beratnya sendiri. Jika beban meningkat melewati titik ini maka struktur akan gagal dan lipatan akan meratakan keluar.

8