AR3250 STUDIO STRUKTUR DAN BENTUK PROGRAM STUDI ARSITEKTUR INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
TUGAS 1 - ELABORASI SISTEM BENTUK AKTIF Pembimbing: Dr. Ir. Surjamanto W., M.T. NIM - Nama Mahasiswa: 15219027 - Zulfaa Huwaidah 15219083 - Mochammad Fikri Ardiansyah
Shanghai 2010 Boulevard MAST HEAD
COLUMN HEAD
CABLE CONNECTION
BRACING
DESKRIPSI BANGUNAN Arsitek Fungsi Lokasi Luas Struktur
: SBA international + Knippers Helbig : Expo Boulevard : Shanghai, China : 280000 m² : Tenda + Kabel
KONSEP DASAR BENTUK
BEARING POINT
MAST HEAD
DETAIL 0.02
Expo Boulevard ini ditutupi oleh atap membran dengan total permukaan 65.000 m2, yang saat ini terbesar di dunia. Dengan rentang bebas hampir 100 m.
COLUMN HEAD
Lokasi bangunan ini berada di selatan Sungai Huangpu, sebelah barat pusat Kota Pudong. Pavilion ini berbasis konsep tema urban yang inovatif, "Better City, Better Life". Karya ini membawa firma arsitektur SBA ini ke babak final kompetisi internasional.
KOMPONEN BANGUNAN Dengan kabel windsuction dan gantungannya, tiang tengah meminimalkan distorsi membran di bawah beban angin dan menanggung sebagian besar beban vertikal, serta beban angkat. Cincin sambungan bagian dalam dan membran berlapis ganda berfungsi untuk distribusi beban dan penguatan membran pada konsentrasi beban titik rendah bagian dalam.
DETAIL 0.03 BRACING
INNER RING
DETAIL 0.01
WINDSUCTION CABLE CONNECTION
CABLE CONNECTION
1/29
DETAIL 0.01
ANALISIS GAYA
Tarik Tekan
DETAIL KONSTRUKSI DETAIL 0.02
DETAIL 0.02
KEKAKUAN, KESETIMBANGAN, KESTABILAN Struktur pada pavilion expo ini memiliki kesetimbangan dan kestabilan karna terdapat mast head yang merupakan pertemuan kumpulan berbagai kabel yang radial mengarah pada satu titik tersebut. Kabel-kabel yang menyebar ke segala sudut memberi tarikan ke luar ke segala arah sehingga terjadi pemerataan gaya. Lalu gaya tersebut disalurkan ke kabel dan kolom penyangga yang terdapat di luar, tertanam ke pedestal.
DETAIL 0.03 DETAIL 0.01
Pada sambungan di bawah kolom penyangga (bearing point), bracing, column headdan menggunakan prinsip sambungan sendi.
2/29
DETAIL 0.03
DETAIL 0.04
METODE KONSTRUKSI Atap membran memperoleh bentuknya saat ini dalam tiga langkah dasar pembangunan: Penataan segitiga skala besar tidak hanya mempertimbangkan tuntutan statis, tetapi juga berbagai kendala oleh jalan, jembatan dan stasiun trem, yang telah lebih dulu dibangun. dialokasikan dalam suatu layout. Perencanaan keseluruhan ini juga memiliki dampak terbatas pada ketinggian kolom eksterior dan sandaran punggung yang curam.
3/29
Khan Satyr
Arsitek Fungsi Lokasi Luas Struktur
KOMPONEN BANGUNAN
ANALISIS GAYA
: Fosters + Patners : Cultural Centers : Astana, Khazakstan : 100.000 m² : Tenda
DESKRIPSI BANGUNAN Khan Shatyr Entertainment Centre ini merupakan struktur tensil tertinggi di dunia. Struktur setinggi 150 m yang melingkupi suatu area elips seluas 140000 meter persegi ini menaungi berbagai fasilitas hiburan, liburan, pertokoan, kafe, restoran, bioskop, taman air, dan ruang fleksibel untuk mengakomodasi sejumlah acara dan pameran yang berbeda
KONSEP DASAR BENTUK
Konsep struktur tenda ini diambil dari sejarah Kazakhs yaitu bangunan tenda nomaden. Struktur tenda Khan Shatyry menawarkan lingkungan dengan iklim tertutup, menghadirkan kenyamanan sepanjang tahun di tengah iklim Astana yang ekstrim. Tenda terdiri dari tiga lapis ETFE transparan yang memungkinkan sinar matahari menembus ke dalam tenda, sambil melindunginya dari kondisi cuaca ekstrim. Pada 3 lapis tenda Khan Shatyr Entertainment Center, udara dipompa ke dalam di antara lapisan-lapisan tadi, menggelembungkan lapisan tenda menjadi terlihat seperti selimut tebal raksasa. Awalnya dirancang untuk industri luar angkasa, ETFE tidak menimbulkan ancaman bagi lapisan ozon.
Mast
Inverted Cone
Tripod leg
Steel Column
Cable net
Komponen bangunan terdiri atas struktur form active yang memanfaatkan struktur kabel dan tenda yang diatahan oleh sebuah tiang penumpu besar berada di tengah struktur. Struktur kabel disusun menjaring 2 arah pada struktur tiang tripod kemudian melingkar dan ditarik oleh struktur beton dibawahnya yang juga berfungsi sebagai ruang. Struktur inverted cone pada tripod menjadi titik sambung tiap kabel dan menjadi penyeimbang dengan didukung mast pada ujungnya.
Gaya pada struktur kabel dan tenda Kabel dan tenda memiliki gaya gravitasi dan beban sendiri sehingga kabel dan tenda akan cenderung melendut, pemasangan kabel dipasang menjaring 2 arah untuk menjaga kestabilan beban tarik keluar dari kabel dan tenda hal ini mengakibatkan gaya tekan yang kuat ke dalam. Gaya tekan yang kuat ke dalam ini ditahan oleh struktur kabel yang terpasang pada inverted cone pada struktur tripod dan struktur beton di bawahnya Gaya pada struktur tripod Struktur tripod disusun miring sehingga terjadi 2 macam gaya, yaitu gaya cabut dan gaya tekan. Pada prinsip ini, 1 struktur tripod yang berada di belakang akan dipasang tegak ~90o sebagai titik tumpu yang kuat, sedangkan 2 struktur tripod yang berada di depan menahan beban kabel da tenda yang cukup besar sehingga tercipta kesetimbangan antara struktur ini antara gaya cabut yang terbagi 2 pada masing-masing struktur tripod dan gaya tekan pada 1 struktur tripod di belakang. Kesetimbangan yang unik ini menciptakan kestabilan pada struktur kabel dan tenda yang sangat lebar.
4/29
DETAIL KONSTRUKSI
KEKAKUAN, KESETIMBANGAN, KESTABILAN
METODE KONSTRUKSI
Detail Struktur Tripod
Perangkaian Rangka Tripod Penyusunan rangka truss tripod sebanyak 3 buah Perangkaian dan Pemasangan ring atas penyatu struktur Pendirian rangka tripod
Detail Sambungan Tripod dan Pedestal
Detail Struktur Ikatan Kabel
Struktur kabel Khan Shatyr menerapkan prinsip struktur kabel pada jembatan yang memiliki kestabilan. Struktur tripod baja tubular mendukung jaring gantung dari kabel radial dan melingkar baja, yang dilapisi dengan amplop ETFE tiga lapis, dibentuk sebagai bantalan 3,5 x 30 meter - solusi yang sangat ringan, ekonomis, dan efisien termal. Struktur tripod menjadi titik kekuatan untuk menahan kabel dan struktur membran yang sangat besar. Struktur ini berperan sebagai kunci penarikan sistem kabel sehingga kabel dan membran stabil. Struktur tripod dipasang agak miring dengan menerapkan prinsip kesetimbangan antara gaya tekan dan cabut yang kuat akibat beban kabel dan membran yang cukup besar diatahan oleh struktur tripod tersebut.
Perangkaian Struktur Tenda dan Kabel
5/29
Cutty Sark Pavillion
KOMPONEN BANGUNAN
ANALISIS GAYA
Komponen Struktural bangunan terdiri dari struktur tenda sebagai rangka penutup atap bangunan dan struktur dinding bangunan. Struktur tenda ditopang tiang yang diikat pada pertemuan antar node kabel sebagai efek pembentuk struktur tenda yang menonjol dan penopang kekuatan serta gaya tarik tenda. Kompnen struktur rangka kayu heksagonal berperan sebagai struktur form active tempat penopan tenda. Kayu Heksagonal terdiri dari kayu strukturan CNC yang terfabrikasi sehingga muncul bentuk amorf pada tenda. Komponen struktur dasar tersiri atas balok yang mengikat struktur kayu heksagonal yang ditumpu pada lantai dudukan beton
Analisis gaya pada Kabel-Rangka Kayu Heksagonal
DESKRIPSI BANGUNAN Arsitek Fungsi Lokasi Luas Struktur
Analisis gaya pada Kabel-Tiang-Tenda
: Grimshaw & Bakoko Youmeheshe Architect : pavillons : Greenwich, United Kindom : 300 m² : Tenda
KONSEP DASAR BENTUK Konsep Bentuk: Cutty Sark Pavillion diambil dari nama kapan Cutty Sark Inggris yang telah non aktif dan dijadikan museum. Konsep yang diambil adalah kesan berjalan diantara layar, tiang, dan tali temali antar layar di dalam ruang. Konsep Layar, Tiang, dan Tali diterapkan dengan struktur Tenda dan tiang yang mengangkat kain pvc seolah mengangkat kain layar. Konsep Struktur : Struktur dirancang dengan teknologi terkini, desain komputasional Komponen Generatif Bentley digunakan dalam merancang bentuk amorf dari struktur kompleks ini. Struktur Node baja bulat menghubungkan struktur gridshell kayu heksagonal. Jaringan tegangan yang kompleks dari kabel dan tiang baja memberikan kekakuan pada keseluruhan struktur dan menopang kelongsong kain PVC dengan tiang teleskopik.
Struktur Tenda Atap
Node tiang
Kabel-rangka
dinding-
Tiang Penopang
Pentutup Dinding Bawah
Struktur gridshell
Lantai dasar Dak Beton
Penyaluran gaya pada struktur dasar
Sistem struktur form active Tenda dibentuk oleh elemen kabel-tiang penopang dan elemen komponen rangka dinding heksagonal. Uniknya tiang penopang tidak menyentuh tanah dan saling menopang diantara kabel yang dihubungkan pada node kabel dan kayu
6/29
DETAIL KONSTRUKSI Detail Penutup
Node Joint Kabel - Tiang
METODE KONSTRUKSI Detail Rangka kayu dan Pedestal
Pemodelan struktur amorf secara komputasional
KEKAKUAN, KESETIMBANGAN, KESTABILAN Node baja bulat menghubungkan struktur gridshell kayu heksagonal. Jaringan tegangan yang kompleks dari kabel dan tiang baja memberikan kekakuan pada keseluruhan struktur dan menopang kelongsong kain PVC dengan tiang teleskopik.
Prefabrikasi rangka struktur kayu gridshell Pemasangan pedestal beton Perangkaian rangka kayu gridshell Pendirian rangka kayu gridshell
Ball Joint Rangka Kayu
Kesetimbangan kabel dan tiang melayang diantara ball joint kayu menahan secara vertikal dan lateral diantara 5 jaringan kabel.
Detail tenda-kayu
Kestabilan beban tenda itu sendiri selain dari tarikan secara vertikal oleh tiang penopang, juga tertarik secara lateral melalui heksagonal struktur gridshell. Hal ini tercipta kesetimbangan antara tarikan kabel dan tekanan tiang, yang ditahan kekakuan ball joint antar kayu pada gridshell
Pemasangan Tenda Pemasangan tiang penopang dan kabel Perekatan Kain Tenda pada Struktur Gridshell
7/29
8/29
ISOMETRI SKALA 1:100
9/29
B
A
DENAH ATAP SKALA 1:700
10/29
B
A
DENAH LANTAI DASAR SKALA 1:700
11/29
+ 22.40 + 19.00
± 0.00
POTONGAN A SKALA 1:400
+ 22.40
+ 9.25
± 0.00
POTONGAN B SKALA 1:400
12/29
TAMPAK DEPAN
TAMPAK BELAKANG
SKALA 1:1000
SKALA 1:1000
TAMPAK KIRI
TAMPAK KANAN
SKALA 1:1000
SKALA 1:1000
13/29
PLAT BAJA PENYATU PENJEPIT KABEL KABEL D=2 CM
BATANG TRUSS UTAMA (KOLOM BAJA) MEMBRAN ETFE
SAMBUNGAN LAS
POTONGAN PRINSIP SKALA 1:100
PLAT PENYATU MUR BAUT SENDI BAUT BASE PLAT BAJA ANGKUR BAJA PEDESTAL BETON
PLAT BAJA
PLAT PENJEPIT KABEL
14/29
MEMBRAN ETFE
KOLOM BAJA KABEL D=5.5 CM WINDSUCTION RING
KABEL D=2 CM
EXPLODED AXONOMETRY SKALA 1:700
15/29
16/29
17/29
18/29
19/29
20/29
21/29
22/29
DETAIL SAMBUNGAN KABEL KE PEDESTAL KABEL D=5.5 CM PENJEPIT KABEL
KABEL D=5.5 CM
PLAT BAJA MUR BAUT
PLAT BAJA
PLAT BAJA
MUR BAUT PEDESTAL
ISOMETRI
TAMPAK
SKALA 1:20
SKALA 1:20
DETAIL SAMBUNGAN KABEL DENGAN MEMBRAN MUR BAUT
PLAT BAJA MUR BAUT PLAT BAJA PLAT BAJA MEMBRAN
PETA KUNCI
ISOMETRI
TAMPAK ATAS
SKALA 1:5
SKALA 1:5
23/29
24/29
25/29
26/29
27/29
STUDI MAKET
28/29
STUDI MAKET
29/29