struktur bangunan gedung lengkung

43
PENGERTIAN ARSITEKTUR DAN KEKOHOHAN 1. ARSITEKTUR Arsitektur berasal dari kata Archi dan Techton yang berarti kepala dan tukang . Arsitektur adalah seni dan ilmu dalam merancang bangunan. Dalam artian yang lebih luas, arsitektur mencakup merancang dan membangun keseluruhan lingkungan binaan, mulai dari lev el mak ro yai tu perencanaan kot a,peran can gan per kot aan, arsite ktu r lansek ap, hingga ke level mikro yaitu desain bangunan, desain perabot dan desain produk AMOS RAPOPORT Arsitektur adalah segala macam pembangunan yang secara sengajadilakukan untuk mengubah lingku ngan fis ik dan menyesu aikannya denganske ma- ske ma tata car a tertentu lebih menekankan pada unsur sosialbudaya. CORNELIS VAN DE VEN Arsitektur berarti menciptakan ruang dengan cara yang benar-benardirencanakan dan dipikirkan. Pembaharuan arsitektur yang berlangsungterus menerus sebenarnya berakar dari pembaharuan konsep-konsep ruang. VITRUVIUS Ada tiga aspek yang harus disintesiskan dalam arsitektur yaitu firmitas(kekuatan atau konstruksi, utilitas (kegunaan atau fungsi dan venustas(keindahan atau estetika. Dan !enurut kami Arsitekt ur adalah "lmu yang mempel aja ri tentang Perancangan desain maupun struktur bangunan sesuai dengan kegunaan #fungsi bangunan tersebut . 2. KEKOKOHAN $irmness dapat diartikan kekuatan atau kekokohan yang berhubungan dengan struktur bangunan atau bagaimana bangunan dapat berdiri %al ini berhubungan dengan& kekuatan fisik struktural persepsi struktural $isik struktural berhubungan dengan perhitungan secara matematis terhadap & '

Upload: maulina-sukma

Post on 19-Oct-2015

1.790 views

Category:

Documents


188 download

DESCRIPTION

merupakan kumpulan macam2 struktur pada bangunan yaitu struktur kabel, lengkung, dan lain lainnya

TRANSCRIPT

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    1/43

    PENGERTIAN ARSITEKTUR DAN

    KEKOHOHAN

    1. ARSITEKTUR

    Arsitektur berasal dari kata Archi dan Techton yang berarti kepala dan tukang .

    Arsitektur adalah seni dan ilmu dalam merancang bangunan. Dalam artian yang lebih luas,

    arsitektur mencakup merancang dan membangun keseluruhan lingkungan binaan, mulai

    dari level makro yaitu perencanaan kota,perancangan perkotaan, arsitektur lansekap,

    hingga ke level mikro yaitu desain bangunan, desain perabot dan desain produk

    AMOS RAPOPORTArsitektur adalah segala macam pembangunan yang secara sengajadilakukan untukmengubah lingkungan fisik dan menyesuaikannya denganskema-skema tata caratertentu lebih menekankan pada unsur sosialbudaya.

    CORNELIS VAN DE VENArsitektur berarti menciptakan ruang dengan cara yang benar-benardirencanakan dandipikirkan. Pembaharuan arsitektur yang berlangsungterus menerus sebenarnya berakardari pembaharuan konsep-konsep ruang.

    VITRUVIUSAda tiga aspek yang harus disintesiskan dalam arsitektur yaitu firmitas(kekuatan ataukonstruksi, utilitas (kegunaan atau fungsi dan venustas(keindahan atau estetika.

    Dan !enurut kami Arsitektur adalah "lmu yang mempelajari tentang Perancangan desain

    maupun struktur bangunan sesuai dengan kegunaan #fungsi bangunan tersebut .

    2. KEKOKOHAN

    $irmness dapat diartikan kekuatan atau kekokohan yang berhubungan dengan struktur

    bangunan atau bagaimana bangunan dapat berdiri

    %al ini berhubungan dengan&

    kekuatan fisik struktural

    persepsi struktural

    $isik struktural berhubungan dengan perhitungan secara matematis terhadap &

    '

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    2/43

    rafitasi , gaya )gaya alam

    !omen

    !ekanika

    *ekuatan dan kea+etan material

    Persepsi struktural berhubungan dengan &

    *esan yang dilihat ( indra penglihatan

    *esan rasa aman ( roboh faktor ekstern

    KLASIFIKASI STRUKTUR

    Dasar pengklasifikasi struktur bisa dilihat dari berbagai macam sudut pandang &

    a. erdasarkan bentuk fisik konstruksi geometri & elemen garis # permukaan, lurus

    #lengkung

    b. ifat fisik dasar konstruksi ( kaku , tak kaku

    c. !aterial ( kayu , baja , beton bertulang

    usunan balok dan kolom ( truktur kaku truktur yang dibentuk dengan cara meletakkanelemen kaku hori/ontal di atas elemen kaku vertikal . alok memikul beban yang bekerja

    transversal dari panjangnya dan mentransfer beban tersebut ke kolom vertikal yang

    menumpunya , kemudian mentranser beban itu ketanah.

    truktur rangka ( truktur kaku 0angka mempunyai aksi struktural yang berbeda dengan

    jenis balok kolom karena adanya titik hubung kaku antara elemen vertikal dan hori/ontal.

    *ekakuan ini titk hubung ini memberikan kestabilan terhadap gaya lateral.. Pada sistem

    rangka baik balok maupun kolom akan melentur sebagai akibat adanya aksi beban pada

    struktur

    Pelengkung bata ( truktur kaku truktur ini terdiri dari potongan-1 kecil yang

    mempertahankan posisinya akibat tekanan dari beban. truktur pelengkung bata ini hanya

    berfungsi dan stabil apabila dibebani gaya-1 pada bidang , yang menyebabkan struktur

    tersebut mempunyai gaya tekan merata. truktur ini tidak bisa memikul beban yang

    menimbulkan lenturan krn tumpukan bata tsb akan mudah berantakan.

    1

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    3/43

    2angkang ( truktur kaku bentuk struktural tiga dimensional yang kaku dan tipis yang

    mempunyai permukan lengkung. Permukaan cangkang dapat mempunyai sembarang

    bentuk.

    *ubah ( truktur kaku *ubah terbuat dari material kaku seperti beton bertulang tipis dan

    bisa juga dibuat dari tumpukan bata. truktur cangkang atau kubah sangat efisien untuk

    digunakan pada bentang besar , dengan material yang relatif sedikit

    3aring ( truktur tidak kaku # fleksible permukaan 4 dimensi yang terbuat dari sekumpulan

    kabel lengkung yang melintang.*euntungan penggunaan kabel melintang adalah bah+a

    penempatan kabel tsb dapat mencegah atap dari getaran akibat tekanan dan isapan angin

    truktur tenda ( truktur tidak kaku Tenda biasa dibuat dari permukaan membran atau

    lembaran tipis dan fleksibel

    truktur kabel ( truktur tidak kaku elemen struktur fleksibel. entuknya sangat

    bergantung pada besar dan perilaku beban yang bekerja padanya

    TABEL KLASIFIKASI STRUKTUR

    4

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    4/43

    5

    STRUKTURKAKU

    STRUKTUR TAKKAKU

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    5/43

    TRUKTUR KAKUSTRUKTUR RANGKA

    istem rangka ruang dikembangkan dari sistem struktur rangka batang dengan penambahan

    rangka batang kearah tiga dimensinya. truktur rangka ruang adalah komposisi dari batang-

    batang yang masing-masing berdiri sendiri, memikul gaya tekan atau

    gaya tarik yang sentris dan dikaitkan satu sama lain dengan sistem tiga dimensi atau

    ruang. entuk rangka ruang dikembangkan dari pola grid dua lapis (doubel-

    layer grids, dengan batang6batang yang menghubungkan titik6titik grid secara tiga dimensional.

    7lemen dasar pembentuk struktur rangka ini adalah&

    - 0angka batang bidang

    - Piramid dengan dasar segiempat membentuk oktahedron

    - Piramid dengan dasar segitiga membentuk tetrahedron

    7lemen dasar pembentuk sistem rangka ruang umber& chodek, '888

    eberapa sistem selanjutnya dikembangkan model rangka ruang berdasarkan pengembangan

    sistem konstruksi sambungannya, antara lain&

    '. istem !ero

    9

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    6/43

    1. istem space deek

    4. istem Triodetic

    5. istem :nistrut

    9. istem ;ktaplatte

    odus

    ?. istem > pace Truss

    ANALISIS STRUKTUR RANGKA RUANG

    eberapa faktor yang akan diuraikan berikut merupakan tinjauan desain pada struktur rangka

    ruang. $aktor6faktor itu antara lain&

    (' aya-gaya elemen struktur

    (1 Desain batang dan bentuk

    anyak sekali unit geometris yang dapat digunakan untuk membentuk

    unit berulang mulai dari tetrahedron sederhana, sampai bentuk-bentuk polihedral lain.

    aya-gaya pada truktur 0angka 0uangumber& chodek, '888

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    7/43

    3enis6jenis truktur 0angka 0uang dengan modul berulangumber& chodek, '888

    =

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    8/43

    STRUKTUR CANGKANG!enurut 3oedicke ('8

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    9/43

    eban-beban yang bekerja pada cangkang diteruskan ke tanah dengan menimbulkan

    tegangan geser, tarik, dan tekan pada arah dalam bidang (in-plane permukaan

    tersebut.Tipisnya permukaan cangkang menyebabkan tidak adanya tahan Momenyang berarti

    truktur cangkang tipis khusunya cocok digunakan untuk memikul beban merata pada atap

    gedung. truktur ini tidak cocok untuk memikul beban terpusat. truktur cangkang selalu

    memerlukan penggunaancincin tarikpada tumpuannya.

    truktur shell biasanya ditemukan di alam maupun di arsitektur klasik. efisiensi yang

    didasarkan pada kurvatur (tunggal atau ganda, yang memungkinkan aneka ragam jalur

    alternatif stres dan memberikan bentuk optimum untuk transmisi banyak jenis beban yang

    berbeda. erbagai jenis struktur cangkang baja telah digunakan untuk keperluan industri

    melengkung kerang sendiri-sendiri, misalnya, dapat ditemukan dalam tangki penyimpananminyak, bagian tengah dari beberapa kapal tekanan, dalam struktur penyimpanan seperti silo,

    di cerobong asap industri dan bahkan di kecil struktur seperti kolom pencahayaan.

    *elengkungan tunggal memungkinkan sebuah konstruksi proses yang sederhana sangat dan

    sangat efisien dalam mela+an jenis tertentu beban. Dalam beberapa kasus, lebih baik untuk

    mengambil keuntungan dari lengkungan ganda. Double kerang melengkung digunakan untuk

    membangun reservoir gas bulat, atap, kendaraan, menara air dan bahkan atap menggantung.

    Ada dua mekanisme utama dimana shell dapat mendukung beban. Di satu sisi, struktur

    dapat bereaksi dengan di-bidang kekuatan saja, dalam hal ini dikatakan untuk bertindak

    sebagai membran. Dalam prakteknya, bagaimanapun, struktur nyata memiliki area lokal dimana

    keseimbangan atau kompatibilitas dari perpindahan dan deformasi tidak mungkin tanpa

    memperkenalkan membungkuk. Perilaku lokal, bagaimanapun, sering kritis dalam menentukan

    kecukupan struktural. Dimpling dalam kubah, atau pengembangan yang disebut Boshimura

    pola-sehingga dalam silinder dikompresi, adalah fenomena yang terkait dengan

    lokal bucklingyang memperkenalkan tingkat baru kerumitan ke dalam studi kerang.

    atas-batas teoritis bifurkasi keseimbangan yang dapat dicapai dengan menggunakan model

    matematika batas atas dengan perilaku struktur yang sebenarnya secepat apapun perpindahan

    a+al atau ketidaksempurnaan bentuk hadir, curve diperhalus.

    PERSYARATAN STRUKTUR SHELL

    uatu truktur hell harus mempunyai tiga syarat yaitu &

    8

    http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://www.eurocode-resources.com/buckling-a16.html&prev=/search%3Fq%3Dshell%2Bstructure%26hl%3Did%26sa%3DX%26biw%3D1366%26bih%3D677%26prmd%3Divnsb&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhgueer2WMHT2g3PVOw-BPTVwEDQwQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://www.eurocode-resources.com/buckling-a16.html&prev=/search%3Fq%3Dshell%2Bstructure%26hl%3Did%26sa%3DX%26biw%3D1366%26bih%3D677%26prmd%3Divnsb&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhgueer2WMHT2g3PVOw-BPTVwEDQwQ
  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    10/43

    '. %arus mempunyai bentuk lengkung, tunggal maupun ganda (single or double.

    1. %arus tipis terhadap permukaan ataupun bentangannya

    4. %arus dibuat dari bahan keras, kuat, ulet dan tahan terhadap tarikan dan tekanan.

    :ntuk menentukan struktur yang tepat yang akan digunakan pada suatu bangunan, langkah

    bijak pertama yang harus dilakukan adalah dengan mengetahui struktur yang ada beserta sifat

    dan penggunaannya.

    entuk shell diklasifikasikan menjadi tiga macam sesuai dengan bentuk terjadinya &

    '. 0otational urface

    Adalah bidang yang diperoleh bilamana suatu

    garis lengkung yang datar diputar terhadap

    suatu sumbu. hell dengan permukaan

    ratisional dapat dibagi tiga yaitu, pherical

    urface, 7lliptical urface, Parabolic urface.

    1. Transitional urface

    Adalah bidang yang diperoleh bilamana ujung )

    ujung suatu garis lurus digeser pada dua

    bidang sejajar. hell dengan permukaan

    transitional dibagi dua yaitu 2ylindrical urface

    dan 7lliptical urface.

    4. Translational urface

    Adalah bidang yang diperoleh dengan garis

    lengkung yang datar digeser sejajar diri sendiri

    terhadap garis lengkung yang datar lainnya. hell

    dengan translational dibagi menjadi %yperbolic

    Paraboloid dan 2onoid.

    'C

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    11/43

    PENGGOLONGAN SHELL

    ebagai sebuah struktur menurut uka+i (1C'C, hell digolongkan menjadi beberapa macam

    berdasarkan &

    '. ecara eometri

    1. erdasarkan Proses Pembentukan

    ''

    http://pramudyawardhani.files.wordpress.com/2010/07/penggolongan-shell1.jpghttp://pramudyawardhani.files.wordpress.com/2010/07/penggolongan-shell.jpg
  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    12/43

    4. erdasarkan Penggolongan *edudukan *urva

    entuk truktur yang baik dan menyisakan banyak ruang didalamnya sehingga tidak

    memerlukan tiang penyangga pada bagian interior bangunan, struktur hell banyak digunakan

    sebagai struktur pada bangunan publik.

    aya-gaya dalam yang bekerja pada struktur cangkang terdiri atas aya !elingkar dan aya!eridional.

    aya !eridional pada cangkang yang mengalamibeban vertikal selalu adalah gaya tekan,sedangkan gaya melingkar dapat berupa tarikmaupun tekan.

    '1

    http://pramudyawardhani.files.wordpress.com/2010/07/penggolongan-shell-jpg.png
  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    13/43

    KONDISI TUMPUAN CANGKANG BOLA

    '4

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    14/43

    STRUKTUR LIPAT

    ambar struktur diatas dinamakan $olded Plate yang terlihat seperti kertas yang ditekuk )

    tekuk. Penggunaan struktur ini biasanya digunakan pada bangunan pabrik.

    Pelat adalah struktur planar kaku yang secara khas terbuat dari material monolith yang

    tingginya kecil (tipis dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainnya. eban yang umum pada

    pelat mempunyai sifat banyak arah. Pelat dapat ditumpu diseluruh tepinya atau hanya pada

    titik-titik tertentu (misalnya oleh kolom atau campuran antara tumpuan menerus dan titik.

    *ondisi tumpuan dapat sederhana atau jepit. Pelat ini terbuat dari material padat , homogen

    yang memiliki sifat sama di segala arah.

    Dengan membentuk lipatan-lipatan kaku pada suatu sistem struktur yang bekerja secara efisien

    untuk menyalurkan beban sehingga memungkinkan dicapainya bentang-bentang lebar di antara

    tumpuan-tumpuan yang direncanakan. 7fisiensi dari struktur bidang lipat dicapai karena struktur

    tersebut bekerja sekaligus sebagai pelat datar (slab, balok (beam, dan rangka kaku (truss.

    '5

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    15/43

    TRANSFER BEBAN

    Transfer beban dalam struktur lipat terjadi melalui kondisi struktural dari pelat (beban tegak

    lurus terhadap bidang tengah atau melalui kondisi struktural dari paralel (slab load ke

    pesa+at.

    Pada a+alnya, kekuatan eksternal

    akan ditransfer karena kondisi

    struktural pelat ke pinggir lebih pendek

    dari satu elemen lipat. Di sana, reaksi

    sebagai kekuatan aksial dibagi antara

    elemen yang berdekatan yang

    menghasilkan strain kondisi struktural

    dari lembaran. "ni mengarah pada pengiriman pasukan untuk bantalan.

    *etika selembar kertas tipis terletak antara dua

    mendukung akan membungkuk karena fakta

    bah+a ia memiliki kekuatan yang cukup untuk

    memba+a beratnya sendiri.

    3ika

    sepotong kertas yang sama dilipat maka akanmampu mendukung seratus kali beratnya

    sendiri.

    3ika beban meningkat mele+ati titik ini maka

    struktur akan gagal dan lipatan akan meratakan

    keluar.

    BENTUK DASAR

    entuk -bentuk yang dapat dijadikan dasar perkembangan bentuk konstruksi lipat, yaitu bentuk-

    bentuk dasar& pyramidal, prismatic dan semi prismatic. entuk prismatic ialah bentuk yang

    '9

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    16/43

    terdiri dari bidang-bidang datar bersudut siku-siku dan bidang-bidang yang melintang tegak

    lurus pada kedua belah sisi ujung bidang datar bersudut siku-siku.

    MATERIAL

    truktur pelat lipat dapat dibuat dari hampir semua jenis material. alah satu material yang

    banyak digunakan untuk plat lipat adalah beton bertulang. !aterial ini paling baik digunakan

    karena dapat dengan mudah dibuat. !aterial lain yang sering digunakan adalah baja, plastik,

    dan kayu.

    JENIS FOLDED PLATE

    '. $olded plate dua segmen

    *omponen dasar dari struktur folded plate

    terdiri dari& plat miring, plat tepi yang digunakan

    untuk menguatkan plat yang lebar, pengaku

    untuk memba+a beban ke penyangga dan

    menyatukan plat, serta kolom untuk

    menyangga struktur.

    1. $olded plate tiga segmen

    Pengaku terakhirnya berupa rangka yang lebih

    kaku daripada balok penopang bagian dalam.

    *ekuatan dari reaksi plat di atas rangka kaku

    tersebut akan cukup besar dan di kolom luar

    tidak akan diseimbangkan oleh daya tolak dari

    plat yang berdekatan. :kuran rangka dapat

    dikurangi dengan menggunakan tali baja antara

    ujung kolom.

    '

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    17/43

    4. entuk

    !asing-masing unit di atas mempunyai satu plat

    miring yang lebar dan dua plat tepi yang diaturdengan jarak antara unit untuk jendela. entuk ini

    disebut shell dan sama dengan louver yang

    digunakan untuk ventilasi jendela. entuk ini

    adalah bentuk struktur yang kurang efisien karena

    tidak menerus dan kedalaman efektifnya lebih

    kecil daripada kedalaman vertikalnya.

    5. Dinding yang menerus dengan plat

    Pada struktur ini , dinding merupakan

    konstruksi beton yang miring. Dinding didesain

    menerus dengan plat atap. *olom tidak

    dibutuhkan di pertemuan tiap-tiap panel dinding

    karena dinding ditahan di ujung atas.

    9. *anopi

    entuk ini digunakan untuk kanopi kecil di

    entrance bangunan. truktur ini mempunyai

    empat segmen. Pengaku struktur disembunyikan

    di permukaan atas sehingga tidak terlihat dan

    plat (shell akan muncul untuk menutup dari

    kolom vertikal. Di dinding bangunan harus ada

    juga pengaku struktur tersembunyi di konstruksi

    dinding.

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    18/43

    truktur ini dibentuk oleh elemen-elemen runcing. erat plat di tengah bentang merupakan

    dimensi kritis untuk kekuatan tekukan. truktur ini tidak efisien dan tidak cocok untuk bentang

    lebar karena kelebihan beban untuk bentang lebar.

    =. $olded plate penyangga tepi (edge supported folded plate

    Pada struktur ini, plat tepi dapat dikurangi dan

    struktur atap dapat dibuat terlihat sangat tipis

    jika plat tepi ditopang oleh rangkaian kolom.

    truktur ini cocok digunakan untuk bangunan

    dengan estetika tinggi dengan desain atap

    yang tipis.

    ?. $olded plate truss

    Terdapat ikatan hori/ontal melintang di sisi lebar

    hanya di tepi bangunan. %al ini memungkinkan

    folded plate digunakan pada bentang lebar dengan

    pertimbangan struktural yang matang.

    8. 0angka kaku folded plate

    ebuah lengkung dengan segmen lurus biasanya

    disebut rangka kaku. truktur ini tidak efisien untuk

    bentuk kurva lengkung karena momen tekuk lebih

    besar.

    '?

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    19/43

    TRUKTUR TAKKAKU(FLEK IBEL)

    STRUKTUR KABEL

    *abel sebagai material konstruksi sudah dikenal sejak jaman !esir kuno. Pada saat itu

    kabel dibuat dari serat alami. Pada abad pertengahan @eonardo da Einci ('591 ) '9'8 sudah

    membuat sketsa gambar konstruksi jembatan dengan sistem kabel-kabel penahan girder

    jembatan. ejak akhir abad ke-'8, mulai digunakan kabel-kabel dari bahan metal besi#baja, di

    mana penggunaannya masih terbatas untuk konstruksi jembatan berbentang lebar. Tetapi kini

    para arsitek pun dapat menggunakan struktur kabel untuk menciptakan bangunan dengan

    ruangan dalam yang luas, dengan kesan ringan, anggun, dan transparan.

    Dia+ali dengan konstruksi stadion untuk pesta olah raga olimpiade di !unich (3erman

    tahun '8=1, para arsitek dan insinyur telah melakukan inovasi dan penelitian di bidang

    engineering dan manufacture

    struktur kabel dengan berbagai variasi bentuknya. Dengan struktur kabel, arsitek dapat

    menciptakan

    ruang dalam yang sangat luas tanpa kolom, dengan massa bangunan yang sangat ringan dan

    transparan.

    *euntungan struktur kabel terletak pada fleksibilitas pemakaian dan pra-pabrikasi

    pembuatannya, sehingga siap untuk dipasang di tempat konstruksi dan dapat dikerjakan dalam

    +aktu yang singkat.

    eberapa aspek penting untuk proses pembangunan struktur kabel meliputi hal-hal sebagai

    berikut &

    $orm finding, bentuk geometri struktur kabel

    %itungan dan sistem pemberian gaya prategang

    '8

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    20/43

    Penentuan tipe dan jenis bahan kabel

    Penentuan panjang terpotong kabel dengan tepat

    Perancangan bentuk dan detil pemegang kabel

    Pemilihan pelindung terhadap bahaya korosi

    Proses pabrikasi dan pemasangan

    :ntuk merancang dan melaksanakan pelaksanaan struktur kabel, penguasaan ketujuh

    aspek teknis ini memerlukan kerja sama erat antara insinyur struktur dan arsitektur. erbeda

    pada bangunan standar, bentuk struktur kabel yang unik memerlukan peranan insinyur struktur

    lebih dominan dari pada arsitek. angat mendasar bila insinyur struktur tersebut mengerti akan

    segi estetika dari bentuk.

    erbeda dengan perencanaan bangunan yang mempunyai bentuk standar seperti

    lingkaran, persegi,dan lain-lain, maka untuk struktur kabel yang digunakan untuk atap stadion ataupun lainnya

    dengan

    bentang sangat lebar, maka proses perencanaannya dimulai dengan pencarian bentuk

    geometrinya,

    dikenal sebagai metoda form finding. Proses ini diperlukan agar diperoleh bentuk atap yang

    unik dan

    estetis, tapi bentuk ini justru merupakan bentuk yang optimal ditinjau dari segi struktur.

    Per definisi, form finding adalah proses untuk menemukan bentuk struktur yang optimal,yaitu

    struktur yang bentuknya akan memberikan kondisi paling efisien dari segi penggunaan bahan

    konstruksinya. *ondisi ini dapat kita peroleh bila material konstruksi hanya mengalami tarik

    pada

    bidangnya (membran, tanpa adanya tegangan-tegangan akibat momen lentur. Dari proses

    form finding akan dihasilkan bentuk 4D yang unik, yaitu bentuk lengkung ganda antiklastis atau

    bentuk pelana, yang juga terbukti sangat efektif bila digunakan teknik prategang padanya.

    *abel sebagai material yang fleksibel, dapat kita pakai sebagai elemen struktur yang dengan

    mudah dapat mengikuti bentuk optimal ini.

    1C

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    21/43

    Proses form finding dilakukan pada saat

    pradesain sampai ke tahap desain konsep

    bangunan, dan dikerjakan dengan

    melakukan berbagai eksperimen untuk

    mendapatkan variasi bentuk bangunan.

    etelah ada kepastian bentuk

    geometrinya, maka secara tepat geometri

    bangunan akan dihitung dengan metoda

    matematik numerik. Adapun perhitungan

    matematik numerik diturunkan

    berdasarkan prinsip permukaan minimum,

    yaitu suatu gejala fisika yang kita temukan

    pada form finding dengan menggunakan

    gelembung sabun. *ini sudah tersedia

    program komputer yang bisa menFgenerateF bentuk geometri berdasarkan kondisi-kondisi batas

    yang telah ditetapkan.

    edangkan jenis bahan yang

    dipakai pada proses form finding

    disesuaikan dengan jenis struktur yang

    akan dihasilkan. Pada a+al

    perkembangannya, untuk struktur kabel

    dan struktur membran, $rei ;to

    menggunakan air sabun dalam proses

    form finding. :ntuk segi praktisnya dapat

    pula digunakan kain kasa nilon.

    truktur kabel 4D (ruang membagi

    pembebanannya melalui elemen tarik seperti halnya

    pada sistem rangka batang, dimana resultan gayanya

    bisa bertemu pada satu titik ataupun dari titik

    pertemuan ini garis resultan gayanya harus berubah

    1'

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    22/43

    atau berbelok. Bang penting untuk diperhatikan, adalah bah+a pada perancangan struktur

    kabel, untuk semua kombinasi pembebanan seluruh kabel berada dalam keadaan tarik. *arena

    elemen-elemen struktur kabel ini umumnya tidak selalu bersilangan secara orthogonal,

    diperlukan desain bentuk dari titik pertemuan antara kabel. etiap titik pertemuan dari kabel

    selain harus memenuhi syarat kekuatan dan kemudahan pemasangan, juga harus

    dipertimbangkan secara estetika.

    esuai fungsinya titik pertemuan dari kabel-kabel tersebut dapat dikategorikan dalam

    beberapa bentuk simpul untuk persilangan dari 1 atau 5 kabel. ifat dari pemegang persilangan

    ini dapat dibedakan dalam 1 sistem, yaitu& sistem di mana sifat persilangan tidak dapat berotasi

    (fiG dan sistem dimana persilangan masih dapat bergeser dan berotasi.

    esuai dengan fungsinya resultan gaya pada kabel utama harus pula dapat dibelokkan.

    ebagai lintasandari pembelokan kabel utama umumnya digunakan konstruksi dudukan

    berbentuk pelana dengan radiustertentu.

    edangkan bila diperlukan perubahan arah

    gaya di mana sudut beloknya kecil dan panjang

    kabelnya

    terbatas, maka direncanakan dengan sistem di

    mana kabel-kabel tersebut diputus pada daerah

    tersebut,

    untuk kemudian kabel-kabel tersebut akan

    bertemu pada konstruksi pelat simpul 4D.

    eperti sudah dijelaskan, pemberian gaya

    prategang pada jaringan kabel dilakukan dengan

    menarik kabel utama pada ujung-ujungnya. :ntuk itu diperlukan pengangkuran dan penarikan

    pada kabel utama.*etiga tipe detil dari bentuk pertemuan ini merupakan aspek teknis yang

    harus dirancang dan diuji terlebih dahulu. aat ini,

    untuk beberapa detail standar sudah tercantum

    dalam standard D">.

    *abel sesuai dengan keperluannya, terdiri dari

    berbagai macam tipe. !enurut standard D"> '?

    ?CC

    semua kabel yang digunakan untuk struktur

    bangunan dikategorikan sebagai high tensile

    11

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    23/43

    members.ecara umum kabel-kabel tersebut mempunyai kekuatan rencana yang lebih tinggi

    dari pada batang tarik baja, sehingga dengan luas penampang yang sama dapat memikul

    beban lebih besar. Tetapi modulus elastisitas kabel adalah antara 7 H '99.CCC >#mm1 sampai

    7 H '#mm1, jelas lebih rendah dari pada modulus elastisitas yang dipakai untuk batang

    tarik baja (7 H 1'C.CCC >#mm1. Ada pula kabel yang mempunyai lapisan krom dan nikel, agar

    bersifat tahan terhadap karat. :ntuk keperluan konstruksi bangunan, dikenal 4 tipe penampang

    kabel, yaitu spiral strands, full locked coil cables dan structural +ire ropes.

    piral strands terutama digunakan untuk bangunan di mana bebannya relatif kecil seperti

    untuk pendukung antena telekomunikasi, cerobong asap, ikatan angin (bracing pada jaringan

    kabel, struktur kayu dan baja. priral strands diproduksi dengan diameter antara 9 mm sampai

    5C mm. piral strands hanya terdiri dari ka+at-ka+at yang berpenampang lingkaran, akibat

    adanya celah-celah spiral strand dikelompokkan pada material yang kurang tahan terhadap

    bahaya korosi.

    $ull locked coil cables terutama digunakan sebagai kabel utama ada berbagai konstruksi,antara lain

    kabel utama pada suspension bridge dan stay cables bridge, kabel tepi pada jaringan kabel.

    ifat-sifat khusus dari full locked coil cables, adalah&

    !empunyai 7 ) modulus yang tinggi

    Permukaan kabel mempunyai daya tahan tinggi

    Permukaan kabel tertutup, sehingga tahan terhadap bahaya korosi

    Penampang kabel bagian dalam atau bagian inti terdiri dari ka+at-ka+at dengan

    penampang lingkaran, sedangkan bagian luar, penampangnya berbentuk . tructural +ire

    ropes, terutama digunakan sebagai kabel tepi pada struktur membran (teGtile structure. *abel

    ini terdiri dari beberapa strands, sehingga sifatnya fleksibel.

    APLIKASI STRUKTUR KABEL

    ila pada a+alnya struktur kabel banyak digunakan untuk berbagai jembatan, seperti

    14

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    24/43

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    25/43

    STRUKTUR MEMBRANE

    PENGERTIAN STRUKTUR MEMBRAN

    !embran adalah struktur permukaan fleksibel tipis yang memikul beban dengan

    mengalami terutama tegangan tarik dalam semua arah. truktur membran cenderung dapat

    menyesuaikan diri dengan cara struktur tersebut dibebani sehingga struktur tidak akan mampu

    mendukung beban tanpa berubah bentuk. 2ontoh sederhana dari struktur membran ini adalah

    payung. aat payung dibuka maka permukaan membran akan mengalami tegangan tarik, yang

    menyebabkan tegangan tarik ini adalah rusuk-rusuk serta dukungan batang tekan pada tangkai

    payung sehingga payung dapat menahan gaya tekan.

    PRINSIP UMUM STRUKTUR MEMBRAN

    1.'. aya-gaya pada permukaan membran

    truktur membran pada dasarnya memikul beban dengan dua cara, yaitu &

    Tegangan tarik.

    Tegangan tarik pada membran ini bekerja pada lengkung utama (lengkung pada 1

    arah utama yang saling tegak lurus dan tegangan tarik pada dua arah ini

    berdasarkan atau serupa dengan sistem pada kabel menyilang. Tegangan tarik ini

    berhugungan dengan membran itu sendiri sebagai bidang tipis yang dalam

    mendukung atau menerima beban akan mengalami perubahan bentuk.

    Tegangan geser tangensial

    Tegangan ini dihubungkan dengan terjadinya puntiran atau torsi pada membran.

    Antara tegangan tarik dan geser terjadi kerjasama dalam memikul beban.

    eban yang dipikul mengakibatkan tegangan tekan sehingga menjadi lendutan yang

    menyebabkan bentuk membran menjadi lengkung. %al ini berpengaruh pada kestabilan

    membran. !embran menjadi tidak tahan terhadap tekan dan jika terjadi tekanan yang

    berlebihan akan roboh. *arena itu diperlukan tegangan tarik pada permukaan membran untuk

    mendukung beban yang ada.

    1.1. tabilisasi pada membran

    2ara stabilisasi pada membran adalah dengan memberikan rangka penumpu pada

    membran atau memberi prategang yang diperoleh dari gaya-gaya arah luar pada

    19

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    26/43

    perbatasan atau tepian membran atau prategang yang diperoleh dari tekanan udara

    pada bagian dalam membran yang mempunyai volume tertutup.

    2ontoh pemberian prategang dengan gaya dari luar adalah struktur tenda. tabilisasi

    membran ditandai dengan penggunaan kabel-kabel tarik atau pretension sehingga

    terjadi tegangan pada membran dengan arah tegak lurus di seluruh permukaannya. %al

    ini disebut juga dengan gaya jacking. edangkancontoh pemberian prategang yang

    diperoleh dari tekanan udara pada bagian dalam membran yang mempunyai volume

    tertentu adalah struktur pneumatis.

    MACAM MACAM STRUKTUR MEMBRAN

    a. truktur pneumatik

    truktur pneumatik merupakan struktur membran yang ditegangkan selaput

    membrannya dengan memberi tekanan udara internal, di mana tekanan udara internal

    dan tekanan udara eksternal berbeda tekanannya.

    Prinsip umum struktur pneumatik

    Tekanan udara pada bagian dalam menyebabkan terjadinya tegangan tarik pada

    permukaan membran. Tekanan udara dalam harus selalu lebih besar daripada

    tekanan udara luar, supaya dalam permukaan membran tidak terjadi tegangan

    tekan pada saat terjadi pembebanan. *estabilan diperoleh akibat adanya tegangan

    tarik yang terjadi dalam menahan beban. Akibat adanya tekanan udara dalam yang

    lebih besar, maka akan menyebabkan membran cenderung untuk terangkat

    sehingga perlu diberi ring penahan.

    !acam ) macam struktur pneumatik

    - truktur pneumatik satu lapis (air supported structure

    !erupakan struktur yang ditumpu udara. truktur ini mempunyai tekanan udara

    rendah kurang lebih 4-< psf. :dara harus dikontrol konstan terus-menerus.

    1T70 ;$ >7L ">D:T0"7 A>D T72%>;@;"7

    4C

    http://pramudyawardhani.files.wordpress.com/2010/07/view-front-market-hall-royan.jpg
  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    31/43

    2enter of >e+ "ndustries and Technologies yang lebih dikenal sebagai 2>"T ini terletak di

    PuteauG , Perancis , merupakan salah satu bangunan pertama yang dibangun di @a DMfense di

    Paris , Perancis. !emiliki bentuk seperti cangkang keong dan struktur hell, bangunan ini

    memiliki bentang dan luasan yang lebar didalamnya.

    Lok!" @a DMfense di Paris , PuteauGPerancis

    T&+$ P*-+$ '89< ) '89?

    J$"! B$+$$ 7Ghibition 2enter

    F+$!" B$+$$ 2onvention 2enter

    J$"! Ko$!'+k!" 2oncrete hell

    A'!"k 0obert 7douard 2amelot,3ean de !ailly, ernard ehrfuss3ean, ProuvM

    Ko$'ko' >icolas 7sNuillan

    T"$" L$" /$" O5< m ('9' diatas permukaan laut

    P$0$ B$+$$ 1'? m (='9 kaki

    4. DB>7B ;P70A %;:7

    Dibangun di ka+asan enellong Point diatas teluk ydney yang dulunya difungsikan sebagai

    gudang penyimpanan kereta trem. oleh 3orn :t/on diubah menjadi suatu mahakarya yang

    indah dan dikenang sepanjang masa pada tahun '89= untuk memenuhi ambisi pemerintah

    setempat. @uas ydney ;pera %ouse adalah ',? hektar dan 1,1 hektar luas lahannya. @uas

    4'

    http://en.structurae.de/geo/geoid/index.cfm?ID=90http://en.structurae.de/geo/geoid/index.cfm?ID=10767http://en.structurae.de/geo/geoid/index.cfm?ID=10767http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Robert_Edouard_Camelot&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Robert_Edouard_Camelot&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Jean_de_Mailly&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/wiki/Bernard_Zehrfusshttp://en.wikipedia.org/wiki/Jean_Prouv%C3%A9http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nicolas_Esquillan&action=edit&redlink=1http://pramudyawardhani.files.wordpress.com/2010/07/center-of-new-industries-and-technologies.jpghttp://en.structurae.de/geo/geoid/index.cfm?ID=90http://en.structurae.de/geo/geoid/index.cfm?ID=10767http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Robert_Edouard_Camelot&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Jean_de_Mailly&action=edit&redlink=1http://en.wikipedia.org/wiki/Bernard_Zehrfusshttp://en.wikipedia.org/wiki/Jean_Prouv%C3%A9http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nicolas_Esquillan&action=edit&redlink=1
  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    32/43

    lantai yang dapat dipakai adalah 5,9 hektar. Panjang bangunan adalah '?9 m dan lebar '1C

    meter.

    Lok!" enellong Point

    T&+$ P*-+$ '89=

    J$"! B$+$$ ;pera %ouse

    F+$!" B$+$$ ;pera %ouse

    J$"! Ko$!'+k!" hell

    A'!"k 3orn :t/on

    Ko$'ko' -

    K"$"$

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    33/43

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    34/43

    F+$!" ebagai reenhouse

    Lok!" t.la/ey, 2orn+all, :nited *ingdom

    A'!"k >iocholas rimsha+

    D"-$+$ Tahun 1CCC ) 1CC4

    S'+k+' angunan ini memiliki struktur kubah dengan konstruksi baja bertulang

    berbentuk heGagonal yang dilapisi dengan thermoplastic 7T$7 yang memiliki daya

    tahan tinggi terhadap korosi dan panas yang diterima

    AT";>A@ 27>T07 $;0 T%7 P70$;0!A>27 A0T (>2PA

    F+$!" ;pera %all ( sebagai tempat untuk pertunjukkan seperti ballet, opera , tari ,

    !usic %all , dan Theatre %all ( untuk ;pera eijing

    Lok!" eijing , 2hina

    A'!"k Paul Andreu

    D"-$+$ Tahun1CC' ) 1CC=

    S'+k+' angunan ini memakai struktur kubah dengan konstruksi baja bertulang

    yang sebagian dilapisi dengan titanium , dan sebagiannya lagi dengan kaca .

    45

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    35/43

    =. T%7 A%A" %;:7 ;$ L;0%"P ( @;T: T7!P@7

    F+$!" Tempat ibadah

    Lok!" >e+ Delhi, "ndia

    A'!"k $aribor/ ahba

    D"-$+$ Tahun '8?C ) '8?T07

    Lok!" ''1-''< %olyrood 0d, 7dinburgh, !idlothian 7%? ?A, :nited *ingdom

    A'!"k !ichael %opkins

    D"-$+$ -

    S'+k+' angunan bagian atas merupakan bangunan utama dengan atap

    menggunakan struktur tenda. truktur tenda adalah struktur membran yang bekerja

    dengan memberikan gaya eksternal yang menarik membran. (chodek, '88? alah

    satu cara untuk memberikan prategang pada membran adalah dengan memberikan

    gayajackingyang cukup untuk tetap menegangkan membran pada berbagai kondisi

    pembebanan yang mungkin terjadi. aya jacking berasal dari kata JjackK yang berarti

    dongkrak. Prinsip kerja dari struktur membran prategang ini adalah mempertahankan

    semua permukaan membran mengalami tarik dalam semua kondisi pembebanan.

    4?

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    39/43

    5. 2A0@; !;7@7B !:"2 PAE"@";>

    F+$!" Tempat pertunjukan musik

    Lok!" >e+ Bork ,:nited tates

    A'!"k $T@ Associates

    D"-$+$ -

    S'+k+' angunan bagian atas merupakan bangunan utama dengan atap

    menggunakan struktur Tenda . angunan ini bisa di bongkar pasang dan di pindahkan

    ke mana saja .

    9. !:"2 PAE"@";> D" :> EA@@7B, "DA%;, :A, 1CC?.

    angunan ini berfungsi sebagai music hall. truktur bangunan terdiri dari permanen dan

    non permanen. truktur permanen terletak pada bagian panggung dan fasilitas

    penunjang, sedangkan non permanen terletak pada bagian atap yang terbuat dari

    membran.

    3enis struktur membran yang digunakan adalah struktur tenda, dengan pendukung tiang

    lengkung, terletak pada sambungan struktur permanen dan non permanen pada atap.

    48

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    40/43

    "nterior bangunan

    7ksterior bangunan

    Analisa tumpuan struktur bangunan

    Tumpuan pada struktur membran bangunan un Ealley Pavillion menggunakan

    tumpuan titik deskret dengan titik tertinggi pada bidang lengkung. edangkan titik

    5C

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    41/43

    terendahnya dihubungkan kabel menuju ke kolom. aya prategang pada membran

    diperoleh dengan menarik membran dari titik tertinggi ke titik terendah (jacking.

    B;:>70 DB>A!"2 7A0T% 27>T07

    angunan ini merupakan sebuah paviliun raksasa yang menggunakan struktur

    tenda dan berdinding kaca. Denah paviliun ini berbentuk oval dan terletak di atas

    bangunan ekshibisi setinggi dua lantai.

    7ksterior bangunan

    Tampak atas bangunan

    Proses konstruksinya adalah dengan membuat jangkar-jangkar disekeliling profil

    atap. 3angkar tersebut nantinya akan digunakan untuk menahan susunan kabel yang

    5'

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    42/43

    menempel pada membran atap. etelah jangkar dibuat, dibangun tiang-tiang sebanyak

    1 G 5 buah untuk nantinya memberikan gayajacking. *emudian disusun membran dan

    kabel-kabel di tengah area. *abel-kabel ditegangkan (diganjal dengan tiang-tiang

    sehingga membran atap terangkat, lalu ujung dari tiap-tiap kabel tersebut kemudian

    dikunci pada jangkar.

    51

  • 5/28/2018 struktur bangunan gedung lengkung

    43/43

    umber &

    '. P0">"P T0:*T:0 !7!0A> dan T7>DA dan 2;>T;%-2;>T;%

    P7!A*A"A>>BA DA@A! A>:>A> oleh helly Lardoyo (:niversitas *risten Petra

    '885

    1. http#eprints.undip.ac.id#414=4#'#5.strukturQmembran-suka+i.pdf

    4. http#arsitekturbicara.+ordpress.com#1C''#''#1?#perbedaan-konstruksi-membran-pada-

    struktur-tenda-tensile-structure-dan-struktur-penopang-rangka-kaku-pada-bangunan#

    54

    http://eprints.undip.ac.id/32373/1/4.struktur_membran-sukawi.pdfhttp://eprints.undip.ac.id/32373/1/4.struktur_membran-sukawi.pdfhttp://arsitekturbicara.wordpress.com/2011/11/28/perbedaan-konstruksi-membran-pada-struktur-tenda-tensile-structure-dan-struktur-penopang-rangka-kaku-pada-bangunan/http://arsitekturbicara.wordpress.com/2011/11/28/perbedaan-konstruksi-membran-pada-struktur-tenda-tensile-structure-dan-struktur-penopang-rangka-kaku-pada-bangunan/http://eprints.undip.ac.id/32373/1/4.struktur_membran-sukawi.pdfhttp://arsitekturbicara.wordpress.com/2011/11/28/perbedaan-konstruksi-membran-pada-struktur-tenda-tensile-structure-dan-struktur-penopang-rangka-kaku-pada-bangunan/http://arsitekturbicara.wordpress.com/2011/11/28/perbedaan-konstruksi-membran-pada-struktur-tenda-tensile-structure-dan-struktur-penopang-rangka-kaku-pada-bangunan/