space frame structure.docx

7/21/2019 SPACE FRAME STRUCTURE.docx

1/34

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bukti sejarah menunjukkan bahwa manusia purba, sewaktu masih hidup

nomaden (berpindah-pindah), mereka sudah terbiasa menyusun dahan-dahan dan

ranting-ranting pohon untuk perlindungan dari binatang buas dan hujan jika mereka

tidak menemukan goa dalam perjalanan mereka. Susunan dahan-dahan dan ranting-

ranting pohon ini secara tidak sengaja sebenarnya merupakan struktur sederhana dari

stuktur yang sekarang dikenal sebagaispace truss atau diindustri sering disebutspace

frame.

Setelah manusia mulai hidup menetap, mereka mulai bisa membuat tempat

tinggal berupa rumah sederhana dari kayu, dan sudah mengembangkan system

sambungansambungannya. Mereka sudah mulai mempunyai dasar pengetahuan

sederhana untuk menentukan ukuran kayu yang dipakai dan sambungan-sambungan

yang kuat. Contoh peninggalan sejarah tentang konstruksi kayu dapat dilihat dari

rumah-rumah tua di China, epang atau gereja-gereja tua di !ropa. Sejak manusia

menemukan baja, dan menerapkannya untuk struktur pada "#$ tahun yang lalu,

mulailah manusia membuat kontruksi dengan bentang lebar. embatan baja pertamadi dunia yang dibangun adalah %Severnbrucke& di 'nggris pada tahun -*.

embatan ini mempunyai bentang +m yang saat itu sangat luar biasa.

Seiring dengan berjalannya waktu, teknologi struktur baja berkembang

menuju rekayasa struktur baja untuk sistem rangka ruang yang dimulai dengan

sambungan konensional berupa pelat baja disetiap nodalnya. ingga sejarah struktur

rangka ruang

memasuki era baru dengan ditemukannya sistem sambungan yang memakai baut

setiap batangnya, yang dihubungkan ke sambungan yang berupa baja masi. Sistem

ini pertama kali diperkenalkan oleh seorang engineer yang bernama M

MENGERINGHAUSEN pada tahun /+ di Berlin erman. Sistem ini mulai

banyak dipakai dan sejak tahun /0"

yang dikenal dengan MERO-Sistem.


2/34

1enggunaan space truss pada bangunan-bangunan dengan bentang panjang

(20$ m) akan menghemat biaya yang dikeluarkan. 3ntuk itu, sangatlah berguna bagi

setiap calon sarjana teknik arsitektur untuk mengetahui karakteristik struktur space

truss. Setiap

sistem space truss sendiri memiliki berbagai jenis dan tipe. Salah satunya dengan

node berbentuk bola. 4amun di industri abrikasi disain bola ini dilakukan secara

konserati sehingga perlu dilakukan analisis seberapa besar kuat node tersebut.

B. Rumusan Masala

5dapun rumusan masalah yang dibahas pda makalah ini adalah 6. 5pa itu system rangka ruang7

". Bagaimana system rangka ruang berdasarkan pemasangannya7

+. Bagaimana 5nalisis struktur rangka ruang7


3/34

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengert!an S!stem Rangka Ruang

Sistem rangka ruang adalah suatu sistem konstruksi rangka ruang dengan

suatu sistem sambungan antara batang 8 member satu sama lain yang

menggunakan bola 8 ball joint sebagai sendi penyambungan dalam bentuk modul-

modul segitiga sehingga Space 9rame ini mudah untuk dipasang, dibentuk dan

dibongkar kembali dan pelaksanaannya dapat dilakukan dengan cepat.

Seluruh komponen Space 9rame ini sudah dapat diproduksi di dalam negeri.

Space 9rame ini juga merupakan media desain seperti bentuk pyramid, dome dan

lainnya, terutama untuk bentangan besar yang memerlukan ruang bebas kolom

seperti untuk bangunan hangar, stadion, pabrik dan skylight.

:ari sekian banyak sistem struktur, ;angka ;uang (space rame)

merupakan salah satu sistem yang sering diterapkan pada bangunan pencakar

langit. Space rame terdiri dari susunan tiga dimensi dari batang-batang lurus.

Batang-batang space rame bisa kaku atau dihubungkan dengan sendi, atau dapat

pula berupa gabungan antara keduanya. :alam suatu sistem sambungan sendi,

beban yang terjadi kesambungan dari berbagai arah akan dilawan secara aksial.


4/34

menara transmisi listrik dan kubah geodesi dengan perakitan ganda. Space rame

dapat berungsi pada bangunan tinggi, ia bisa menggantikan batang8komponen

standar koneensional seperti dinding, balok dan lantai.

Sistem rangka ruang dikembangkan dari system struktur rangka batang

dengan penambahan rangka batang kearah tiga dimensinya. Struktur rangka ruang

adalah =omposisi dari batangbatang yang masingmasing berdiri sendiri,

memikul gaya tekan atau gaya tarik yang sentries dan dikaitkan satu sama lain

dengan system tiga dimensi atau ruang. Bentuk rangka ruang dikembangkan dari

pola grid dua lapis (doubellayer grids), dengan batang--batang yang

menghubungkan titiktitik grid Secara tiga dimensional. !lemen dasar pembentuk

struktur rangka ini adalah6. ;angka batang bidang

". 1iramid dengan dasar segiempat membentuk oktahedron+. 1iramid dengan dasar segitiga membentuk tetrahedron

>ambar . !lemen :asar 1embentuk Sistem ;angka ;uang

B. S!stem Rangka Ruang ber"asarkan Pemasangann#a

Beberapa system dikembangkan model rangka ruang berdasarkan

pemasangan atau pengembangan system konstruksi sambungannya, antara lain6

1. Sistem Mero

Sedikit ariasi dalam panjangnya batang yang dihubungkan dengan

sekrup pada suatu simpul yang khusus dan dihubungkannya garis-garis as

berternu pada satu titik. Setiap simpul hanya memungkinkan kedelapan belas


5/34


6/34


7/34

=emungkinan mendukung dari sistem dihitung secara empiris. :apat

dicapai daya muat kira-kira +$$ kg8m- pada ukuran jarak kolom ",# m A ",#

m. Suatu pembesaran ruang menjadi # m A # m masih mungkin dilakukan.

Cara empiris menunjukkan sukarnya mengadakan perhitungan secara analitis,

dan bentuk kolom yang membesar pada ujung atas membuktikan sukarnya

mengumpulkan gaya itu pada ujung-ujungnya. 1engecilan pada bagian bawah

kolom meminta syarat-syarat yang, tinggi dari batang.

>ambar . Sistem 3nistrud

5. Sistem Oktaplatte

System oktaplatte ini adalah dilaksanakan dengan konstruksi las.

Struktur ini terdiri dari bidang delapan yang berusuk pipa. Batang ini di las

listrik pada titik simpul. =eindahan dan kehalusan struktur ruang baja ini

memungkinkan struktur untuk dibiarkan telanjang tanpa ditutup

6. Sistem Manesmann

:engan menggunakan pipa-pipa bulat dan sama besar, panjangnya

disesuaikan dengan kebutuhan dan penghubungan dengan pipa-pipa yang lain

pada arah yang dibutuhkan. Sangat ariabelnya dalam pemakaian, sesuai

dengan maksud yang dibutuhkan. =ekurangan dari sistem ini antara lain

terbatasnya gaya dukung dari pipa-pipa di bagian sambungan. =elemahan


8/34

statiknya ialah bahwa hubungannya eksentrik sehingga menimbulkan momen

tambahan. =onstruksi ini masih belum mendapat tempat di antara arsitek-

arsitek karena kurang rapinya hubungan. Selama in, dipakai sebagai steger

saja karena montagebility dan leAibility yang baik.

7. Sistem Takenaka

Baja pelat dengan potongan bujur sangkar dan persegi panjang

dihubungkan dengan baut-baut mutu tinggi. Batang-batang pada bidang atas

menerima gaya tekan, diagonal-diagonal memikul tekan dan batang-batang

pada bidang bawah menerima gaya tarik. :alam struktur ruang teknik

inishing yang makin kompleks mengharuskan adanya bidang atas dan plaon,

karena ruang konstruksi sangat tidak menguntungkan sebagai penampungdebu. @etapi sebagai struktur yang tertutup akan kurang mengesankan.

>eometri dari kubah atau lengkung dua arah, harus ditentukan dengan

mesin hitting tanpa usaha yang kelebihan yang dapat dikuasai, sehingga

mudah dilaksanakan pembuatan dan montase yang membutuhkan ketepatan

tinggi. 1ersyaratan statistik dari semua batang dari rangka ruang, harus dapat

ditentukan secara perhitungan.

8. Sistem Unibat

. Sistem !odus

1". Sistem !S Space Truss:engan semakin berkembangnya macam-macam system struktur space

rame ini, semakin banyak pula perusahaan-perusahaan

$. Anal!s!s Struktur Rangka Ruang


9/34

Beberapa aktor yang akan diuraikan berikut merupakan tinjauan desain

pada struktur rangka ruang. 9aktor--aktor itu antara lain 6

. >ayagaya elemen struktur >ambar " berikut ini mengilustrasikan gayagaya

elemen yang terjadi pada struktur rangka ruang.". :esain batang dan bentuk

Banyak sekali unit geometris yang dapat digunakan untuk membentuk unit

berulang mulai dari tetrahedron sederhana, sampai bentukbentuk polyhedral lain

(>ambar 0.0$). ;angka ruang tidak harus terdiri atas modulmodul indiidual,

tapi dapat pula @erdiri atas bidangbidang yang dibentuk oleh batang menyilang

dengan jarak seragam.

>ambar ". >aya-gaya pada Struktur ;angka ;uang


10/34

>ambar +. enis-enis Struktur ;angka ;uang dengan Modul Berulang

=euntungan memakai S15C! 9;5M! SS@!M 6

. @idak ada batasan bentuk.". :apat digunakan untuk bentang yang besar.

+. =onstruksi sangat ringan.0. Mudah dipasang dan dibongkar.

#. 3mur relati panjang ( #$ $$ tahun ).

D. :ari segi estetika sangat menarik.. arga bersaing

Sedangkan untuk aplikasinya dapat digunakan untuk 6

. Canopy

". Sky edung Elah raga#. =ubah Masjid atau >ereja

D. anggar, dll

:. Sambungan

Sambungan sistem =onstruksi Baja Space 9rame berupa baut, mur, ring,

elektroda las harus memenuhil persyaratan sebagai berikut6

. 1engikat sambungan baja ke bukan baja harus terbuat dari baja karbon yang

memenuhi persyaratan 5S@M 5+$". 1engikat sambungan baja ke baja harus terbuat dari baja karbon yang

memenuhi persyaratan 5S@M 5+"# dan8atau 5S@M 50/$.

+. 1engikat sambungan logam yang berlainan (tidak sama) harus terbuat dari

baja tahan korosi yang memenuhi persyaratan 5S@M 5"D type +" atau

tipe-tipe lainnya dari baja tahan korosi.


11/34

0. Bahan-bahan las harus memenuhi persyaratan dariAmerican Welding Society

AWS D1.069 Code for Welding in Building Construction, dan pengelasan

harus dilaksanakan oleh tenaga ahli las yang memilikisertifikat 3.

#. Baut-baut angkur dan sekrup-sekrup atauD. mur-mur harus memenuhi persyaratan 5S@M 5+D atau 5+"#.Baut dan mur

yang tidak di-inishing harus memenuhi 5S@M 5+$ dan berbentuk segi

enam (heAagon bolt type).

. Baja berlapis seng harus memenuhi 5S@M 5"+ dan lapisan seng untuk

produksi uliran sekrup harus memenuhi 5S@M 5#+.

a. Bola

. Material baja spesiikasi 'S >0$# S0#C atau 5'S' $0# dengan

tegangan leleh +*$ 48mm

"

". 1embuatan lubang dilakukan dengan menggunakan

mesin C4C sehingga dihasilkan akurasi

dengan toleransi ukuran di bawah diameter

$,mm dan tingkat akurasi sudut lubang $,"

derajat.

+. :iameter bola6 0/ mm +$ mm, berariasi sesuai

dengan desain.

0. 9inishing6 elektro-galanis tebal lapisan Finc "# micron (:'4 #$/D) dan

catb. 1ipa

. Material baja 'S >+000 S@=0$$ dengan tegangan leleh "+# 48mm"atau

BS+* dengan tegangan leleh /# 48mm"

". :iameter pipa6 ,"#& "&

+. 1anjang sesuai dengan desain.

0. 9inishing6 sand blasting dan cat

c. =onektor


12/34

. Material baja spesiikasi 'S >0$# S0#C atau 5'S'

$0# dengan tegangan leleh 0"$ 48mm"

". :ikerjakan dengan menggunakan mesin bor C4C

(lathe dan "-spindle drilling machine) dan

mesin tap

+. Bentuk konektor &bottle system& dibuat dengan

menggunakan mesin orging

0. 3kuran6 B$+" sampai B'DD

#. 9inishing6 elektro-galanis tebal lapisan Finc "# micron (:'4 #$/D) dan

cat

d. Baut. Material baja garde *.* dengan tegangan leleh 0#$ 48mm"

". 3kuran disesuaikan dengan desain.+. Baut yang digunakan harus kuat menahan beban dan gaya yang timbul,

dan dikhususkan untuk menahan beban berat (heay duty

astening8anchor) 9inishing6 elektro-galanis tebal lapisan Finc "# micron

(:'4 #$/D

e. 1elat

. Material baja low carbon steel 'S >+$ SS0$$ atau 5'S' $" dengan

titik leleh "0$ 48mm"

". :imensi disesuaikan dengan desain.

+. :ibentuk dengan menggunakan mesin bubut C4CG tingkat akurasi

bertoleransi $, mm di semua dimensi.

0. 9inishing6 elektro-galanis tebal lapisan Finc "# micron (:'4 #$/D) dan

cat

. :etail :an Macam Macam =onstruksi sambungannya.


13/34

!.

!.

!.

!.

!.

enis ;angka ruang

. ;angka ruang datar (lat space rame)

System ini adalah pengembangan dari bentuk dasar rangka batang

dengan batang sejajar dimana rangka batang sejajar terjadi kaarenpertimbangan eisiensi yang mana mampu membentangi wadah yang lebar

disbanding dengan rangka kuda-kuda segitiga.


14/34

System struktu dapat dibuat dengan sendi atau rol, dua sendi atau tga

sendi atau dapat pulau rangka atap dan rangka dinding pendukungnya

merupakan suatu kesatuan monolit.

". ;angka ruang busur terali (cured space rame)System rangka ruang bentuk busur sebenarnya juga berasal dari

sruktur rangka batang yang melngkung, dimana prinsip penyaluran gaya-

gayanya mengikuti garis-garis lengkung struktur tersebut. Busur terdiri

atas sejumlah tertentu balok-balok eraliyang ditempatkan sesuai dengan

panjang busur dan sitopang oleh kuda-kuda di ujung atau tembok.

Busur terali dalah satu tipe konsruksi baja preab yang mempunyai

panjang batang yang sama semuanya. 1ada setiap titik simpul, D sampai

$ batang bertemu dan dirakit dengan baut. Bentuk denah yang palingekonomis bujur sangkar.

Bagian dalam sebuah busur penutup kelihatannya sangat luas karena

penutup ini tidak mempunyai batang tarik dan tidak mempunyai unsur

ikatan angina. Beberap tipe terali dipakai dalam praktek membentuk

jaringan batang. Setiap tipe ini mengarah pada siat struktur yang agak

berbeda. Contohnya, bujur baha lamella dibuat dari sejumlah bear elemen

yang dinamakan lamella yang dpasang membentuk mata jarring belah

ketupat. System ini sangat luwes, permukaan yang dibentuk oleh lamella

dapat mengikuti berbagai bentuk6 silinder, parabola. =estabilan konstruksi

pada pada permukaan seniri didapat berkat adanya pelapis atap dan

elemen pengaku belah ketupat.


15/34


16/34


17/34


18/34


19/34


20/34


21/34


22/34


23/34


24/34


25/34


26/34


27/34

+. =ubah @erali (:ome)Bangunan bermata besar hampir selalu dilaksanakan dengan

kubah terali. =ubah ini terjadi atas elemen yang ditempatkan pada

permukan kubah dan bagiannlurus yang persilangannya terdapat padapermukaan itu sehingga ruang dalam teetap bebas sama sekali. =ubah

ini merupakan contoh khas dari konstruksi trimatra.Bentuk rangka ruang ini dapat dibuat dengan jalan membuat

garis-garis singgung yang teratur pada satu lengkungan bulat yang

menyerupai setengah bola (spherical) dengan system kerja gayanya

yang meruang.


28/34


29/34


30/34


31/34

Bangunan ang Menggunakan Space !rame

Gyesan Church

Architects: iArc

Architects

Location:

Incheon,

Korea

Year:

Completed

2005

Area: 16,042

(Total loor!,

10,"60 (#ite!

Tampa$ Tampa$ &epan
http://www.iarc.net/http://www.iarc.net/http://www.archdaily.com/tag/incheon/http://www.iarc.net/http://www.iarc.net/http://www.archdaily.com/tag/incheon/http://www.iarc.net/


32/34

Interior

'leation


33/34

eria )alencia Conention Centre, #panyol


34/34

space frame structure.docx

Documents