Sistem Struktur

Page 1

Sistem Struktur STRUKTUR BANGUNAN 1


• Pola Struktur • Bentang Horizontal


Pola Struktur


Pola struktur • Pola Penopang • Pola dan Sistem Bentang • Pola Elemen Penahan Gaya Lateral


Pola Penopang • Bidang penopang vertikal • Dinding pemikul beban • Serangkaian kolom • Rangka balok & kolom


Pola dan Sistem Bentang • Sistem bentang 1 arah • Sistem bentang 2 arah


Unit Struktural “rangkaian komponen-komponen struktur yang mampu membentuk atau menandai batas volume ruang tunggal� Terdapat beberapa cara untuk mendefinisikan satu volume spasial:


1. Pilihan Penopang

Volume spasial

Serangkaian kolom

Dinding pemikul beban Rangka balok & kolom


2. Pilihan Bentang Sistem bentang diperlukan untuk menutup ruang di antara sistem penopang.

Pertimbangan pemilihan: 1. Dimensi, skala, proporsi bidang struktur (structural bay) 2. Material struktur 3. Ketebalan rangkaian konstruksi

Sistem bentang 1 arah

Sistem bentang 2 arah


Grid Struktural “sistem garis dan titik untuk mengatur posisi elemen struktural utama, seperti kolom dan dinding pemikul beban�


titik pertemuan sebagai posisi dimana kolom & dinding pemikul beban/bearing wall secara ideal dapat mengumpulkan beban dan meneruskannya ke pondasi

Penopang vertikal utama menandai dan mendefinisikan structural bay /bidang struktur


Pertimbangan grid struktural: • Proporsi • Dimensi • Skala • Kesesuaian spasial


1. Proporsi Proporsi panjang : lebar Mempengaruhi: - Pilihan material struktur - Pilihan sistem bentang horizontal


2. Dimensi Mempengaruhi: - Arah bentang, mempengaruhi: -

Sifat komposisi spasial

-

Kualitas ruang

-

Keekonomisan konstruksi

- Panjang bentang, mempengaruhi: -

Pilihan material

-

Pilihan tipe sistem bentang


3. Skala Mengacu pada: - Tipe aktivitas manusia yang diakomodasi - Rata-rata bentang yang efisien untuk sistem bentang tertentu - Karakteristik tanah pondasi tapak bangunan


4. Kesesuaian spasial Pola penopang vertikal tidak boleh membatasi fungsi ruang atau aktivitas yang sudah direncanakan.



Jenis grid struktural:

• Grid beraturan (regular grid) • Grid tidak beraturan (irregular grid)


Grid beraturan (regular grid)

1. Grid bujur sangkar (square grids)


Grid beraturan (regular grid)

2. Grid persegi (rectangle grids) Balok utama/ kolektor/girder

Balok silang/ feeder/joist

Balok utama dibuat sependek mungkin, sedangkan balok silang menopang beban merata sepanjang dimensi memanjang


Grid beraturan (regular grid)

3. Grid tartan (tartan grids)

Cluster kolom bisa diubah menjadi sepasang dinding maupun struktur tunggal (shaft)

Ruang antara sebagai perantara ke ruang lebih besar atau tempat sistem ME.


Grid beraturan (regular grid)

4. Grid melingkar (radial grids)

Balok kolektor/girder

Ruang antara sebagai perantara ke ruang lebih besar atau tempat sistem ME.


Grid tidak beraturan (irregular grid)

Modifikasi grid : • Modifikasi dengan penambahan/pengurangan • Modifikasi skala & proporsi • Modifikasi geometri


Grid tidak beraturan (irregular grid)

1. Modifikasi dengan penambahan/pengurangan


Grid tidak beraturan (irregular grid)

2. Modifikasi proporsi Sistem bentang akan memiliki ketebalan berbeda.

Sistem penopang dan bentang akan memiliki dimensi berbeda. Modifikasi 1 arah

Modifikasi 2 arah


Grid tidak beraturan (irregular grid)

3. Modifikasi skala Jika grid ruang besar tidak sejajar dengan sekitanya, dapat dibuat struktur peralihan jika diperlukan


Grid tidak beraturan (irregular grid)

4. Modifikasi geometri A. Dua geometri terpisah, disatukan sistem struktur ketiga

B. Dua geometri ditumpuk dengan salah satu mendominasi yang lain, atau digabungkan membentuk geometri ketiga

C. Memasukkan geometri lawan ke dalam bidangnya


Bibliotheca Alexandrina, Mesir


Grid tidak beraturan (irregular grid)

4. Modifikasi orientasi

Geometri terpisah, disatukan oleh struktur penghubung

Dikumpulkan oleh struktur ketiga yang dominan. Geometri menumpuk, salah satu mendominasi


Palmach Museum of History, Israel


Lois & Richard Rosenthal Center for Contemporary Art, Ohio


Grid tidak beraturan (irregular grid)

5. Mengakomodasi ruang tidak beraturan Contoh aplikasi pada ruang teater, ruang konser, galeri.


Grid tidak beraturan (irregular grid)

5. Mengakomodasi bentuk tidak beraturan

Le Corbusier Center, Zurich


Grid tidak beraturan (irregular grid)

5. Mengakomodasi bentuk tidak beraturan • Kenali bentuk geometri dasarnya • Walau tidak beraturan, seringkali bisa dibedah menjadi bagian-bagian dari geometri sederhana.


Kunsthaus Graz, Austria


Seinajoki Library, Finlandia


Grid tidak beraturan (irregular grid) Untuk bentuk tidak beraturan, buat garis panduan sebagai orientasi grid.


Grid tidak beraturan (irregular grid) Yoyogi National Stadium, Tokyo


Grid tidak beraturan (irregular grid)

6. Mengakomodasi tepi tidak beraturan • Ketidakteraturan tepi akibat konfigurasi tapak, koridor jalan, topografi lahan. • Bisa diselesaikan dengan membagi bentuk menjadi bidang-bidang berorientasi berbeda. • Ketidakteraturan dapat dibuat teratur dengan membuat pusat radius untuks setiap segmen.


Grid tidak beraturan (irregular grid)


Grid tidak beraturan (irregular grid) • Penyelesaian pertemuan bidang lengkung dan bidang lurus dalam grid struktur


Grid tidak beraturan (irregular grid)

Willis Building, Ipswich, UK


Grid tidak beraturan (irregular grid)

7. Grid geser (sheared grids)

Disatukan oleh balok utama/girder yang sama

Grid besar merupakan kelipatan grid kecil


Grid tidak beraturan (irregular grid)

7. Grid geser (sheared grids)

Disatukan struktur ketiga

Menggunakan dinding pemikul beban (shear wall)


Pola transisi sudut grid struktur Sisi yang seimbang

Satu sisi dominan


Pola transisi sudut grid struktur Pola sudut kontras

Sudut melengkung


Pola transisi sudut grid struktur Sudut berupa void


Pola struktur untuk lahan berkontur


Pola struktur untuk bangunan parkir


Bentang Horizontal


Bentang horizontal

• Balok • Slab/ plat lantai


Jenis konstruksi


Lapisan struktural


Alur pembebanan


Pemilihan sistem bentang horizontal • Material • Proporsi bentang struktur • Arah bentang • Panjang bentang


Dimensi bentang horizontal


Sistem bentang beton

• Balok beton • Slab beton Perhitungan:

Ketebalan balok =1/16 x bentang Lebar balok = 1/3-1/2 x tebal balok


Sistem bentang beton • Slab beton satu arah (one way slab) Cocok untuk bentang 1.8 - 5.5 m


Perhitungan:

Ketebalan slab lantai=1/28 x bentang Ketebalan slab atap=1/35 x bentang

Minimal 10 cm


Sistem bentang beton • Slab balok silang (joist slab) Cocok untuk bentang 4.6 - 10.7 m


Sistem bentang beton

Perhitungan:

Ketebalan slab =1/24 x bentang (7.5-11.5 cm) Lebar balok silang=12.5-23 cm


Sistem bentang beton • Plat datar (flat plates) Cocok untuk bentang 3,6 - 9.1 m


Sistem bentang beton

Perhitungan:

Ketebalan slab =1/30 x bentang (12.5 – 30.5 cm)


Sistem bentang beton • Slab datar (flat slab) Cocok untuk bentang 6 – 12 m


Sistem bentang beton

Perhitungan:

Ketebalan slab lantai=1/25 x bentang (15 – 30.5 cm) Ketebalan panel drop = Ÿ x tebal slab Lebar min. panel drop = 0.33 x bentang


Sistem bentang beton • Slab dua arah dengan balok (two way slab with beam) Cocok untuk bentang 4.6 – 9.1 m


Sistem bentang beton

Perhitungan:

Ketebalan slab =keliling / 18 cm (minimal 10 cm) Ketebalan balok = 1/16 x bentang


Sistem bentang beton • Slab wafel (waffle slab) Cocok untuk bentang 7.3 – 12.2 m


Sistem bentang beton

Perhitungan:

Ketebalan slab = 7.5 – 11.5 cm Total ketebalan = 1/24 x bentang Lebar rusuk= 12.5 -15 cm


Sistem bentang beton • Sistem beton pracetak (precast)


Sistem bentang baja

Bentang rata-rata = 6 – 12 m Perhitungan:

Tebal balok baja = 1/20 x bentang Tebal girder baja = 1/15 x bentang Lebar balok= 1/3 – ½ x tebal balok


Sistem bentang baja • Sistem balok satu arah (one way beam system)


Sistem bentang baja • Sistem balok dan girder (beam and girder system)


Sistem bentang baja • Sistem truss (truss system)


Sistem bentang baja • Sistem tiga layer


Sistem bentang baja • Dek logam (metal decking)

Bentang rata-rata = 6 – 12 m Perhitungan:

Tebal total dek logam= 1/35 x bentang


Sistem bentang baja


Kantilever Balok overhang tunggal

3/8 L

Balok overhang ganda

1/3 L

1/3 L



Beach House, Australia


Lamar construction company corporate HQ, Michigan


Bioinnova building, Mexico


Bidang struktur tidak beraturan


Tips

1. Tentukan kebutuhan bentang – tentukan grid kolom ideal, temukan polanya, tes apakah cocok dengan kebutuhan ruang di denah. 2. Tentukan ketebalan struktur (slab/ plat lantai & balok) – perhatikan kebutuhan ketinggian ruang untuk aktivitas, atur kembali grid kolom jika terlalu tebal. 3. Tentukan sistem struktur dan material yang digunakan


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.