struktur bangunan gedung lengkung
Post on 19-Oct-2015
1.807 Views
Preview:
DESCRIPTION
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/
top related