Rangka ruang

RANGKA RUANG OLEH : KELOMPOK 1

PENGERTIAN • Sistem rangka ruang merupakan sistem konstruksi rangka dengan suatu sistem sambungan antara batang satu sama lain yang menggunakan bola atau ball joint sebagai sendi penyambungan dalam bentuk modul-modul segitiga sehingga

• Space Frame ini mudah untuk dipasang, dibentuk dan dibongkar kembali dan pelaksanaannya dapat dilakukan dengan cepat.

ELEMEN DASAR • Rangka batang bidang • Piramid dengan dasar segiempat membentuk oktahedron • Piramid dengan dasar segitiga membentuk tetrahedron

KELEBIHAN RANGKA RUANG 1.

Ringan, struktur ini dibangun dengan bahan baja atau aluminium, yang merupakan bahan relatif ringan.

2.

Menggunakan sistem modular.

3.

Hemat tenaga kerja dan material struktur.

4.

Memiliki nilai estetika tersendiri.

5.

Umur relatif panjang (50-100 tahun)

6.

Pembagian beban yang merata. Sebuah struktur rangka ruang memiliki kekakuan yang cukup meskipun memiliki struktur yang ringan.

7.

Kemudahan dalam pemasangan utilitas.

8.

Sistem stuktur rangka ruang adalah sistem struktur yang memiliki ketahanan tinggi.

9.

Bentuk geometri yang teratur, sehingga dapat dikesploitasi secara arsitektural

KEKURANGAN 1. Mahal, dikarenakan elemen-elemenya dipesan dari pabrik.

2. Tidak tahan api karena berbahan dasar logam, sehingga tidak tahan panas dan dapat leleh akibat panas.

3. Tenaga ahli yang masih terbatas

SISTEM RANGKA RUANG SISTEM MERO SISTEM SPACE DECK SISTEM TRIODETIC SISTEM UNISTRUT SISTEM OKTAPLATTE SISTEM MANESMANN SISTEM TAKENAKA

SISTEM MERO • Sedikit variasi dalam panjangnya batang yang dihubungkan dengan sekrup pada suatu simpul yang khusus dan dihubungkannya garis-garis as berternu pada satu titik • Setiap simpul hanya memungkinkan kedelapan belas buah batang yang saling menumpu tegak lurus dan batangbatang yang di antaranya yang bersudut 45° • Struktur yang terjadi berbentuk geometris yang disiplin

SISTEM SPACE DECK • Terdiri atas piramida yang dipasang dengan puncak bawah • Sisi alas bujur sangkar dibaut satu dengan yang lainnya, sedangkan puncaknya dihubungkan dengan batang tarik yang dilengkapi dengan baut pengencang

SISTEM TRIOEDIC • suatu model original perakitan tanpa las, tanpa baut dan tanpa keeling. Titik simpul terdiri atas tombol tempat pemasangan berbagai batang dengan sembarang profil • pemasangan terjadi karedna deformasi ujung batang yang sudah dipotong menurut sudut yang sesuai, kemudian dipaksa masuk kedalam celah bergerigi • System ini menyatukan dua keuntungan, yaitu pemasangan yang mudah dan daya tahan yang besar

SISTEM UNISTRUT • Simpul dibuat dari lempengan pelat yang dibentuk menurut arah batang yang disekrupkan padanya.

• Suatu pembesaran ruang menjadi 15 m x 15 m masih mungkin dilakukan.

• Pengecilan pada bagian bawah kolom meminta syarat-syarat yang, tinggi dari batang.

SISTEM OKTAPALATTE • • • •

dilaksanakan dengan konstruksi las Struktur ini terdiri dari bidang delapan yang berusuk pipa Batang ini di las listrik pada titik simpul.

Keindahan dan kehalusan struktur ruang baja ini memungkinkan struktur untuk dibiarkan telanjang tanpa ditutup

SISTEM MANESMANN • Dengan menggunakan pipa-pipa bulat dan sama besar, panjangnya disesuaikan dengan kebutuhan dan penghubungan dengan pipa-pipa yang lain pada arah yang dibutuhkan.

• Sangat variabelnya dalam pemakaian, sesuai dengan maksud yang dibutuhkan.

• Kekurangan dari sistem ini antara lain terbatasnya gaya dukung dari pipa-pipa di bagian sambungan.

• Kelemahan statiknya ialah bahwa hubungannya eksentrik sehingga menimbulkan momen tambahan.

• Konstruksi ini masih belum mendapat tempat di antara arsitek-arsitek karena kurang rapinya hubungan • Selama in, dipakai sebagai steger saja karena montagebility dan flexibility yang baik.

SISTEM TAKENAKA • Baja pelat dengan potongan bujur sangkar dan persegi panjang dihubungkan dengan baut-baut mutu tinggi. • Batang-batang pada bidang atas menerima gaya tekan, diagonal-diagonal memikul tekan dan batang-batang pada bidang bawah menerima gaya tarik. • Dalam struktur ruang teknik finishing yang makin kompleks mengharuskan adanya bidang atas dan plafon, karena ruang konstruksi sangat tidak menguntungkan sebagai penampung debu.

ANALISIS STRUKTUR RANGKA RUANG • Rangka ruang tidak harus terdiri atas modul‐modul individual, tapi dapat pula Terdiri atas bidang‐bidang yang dibentuk oleh batang menyilang dengan jarak seragam.

JENIS RANGKA RUANG DENGAN MODUL BERULANG KEUNTUNGAN • Tidak ada batasan bentuk.

• Dapat digunakan untuk bentang yang besar.

• Konstruksi sangat ringan.

• Mudah dipasang dan dibongkar.

• Umur relatif panjang ( 50 – 100 tahun ).

• Dari segi estetika sangat menarik.

• Harga bersaing

MATERIAL BAJA

ALUMINIUM KAYU

BAJA KELEBIHAN • Memiliki kekuatan tinggi, dibandingkan dengan material lainnya • Mudah untuk dipasang, karena telah memiliki bentuk standar, sehingga waktu pengerjaan juga lebih cepat • Keseragaman, dimana sifat baja tidak berubah oleh waktu • Mudah didapatkan • Memiliki elastisitas tinggi • Memiliki umur yang panjang dan tahan lama • Perawatannya mudah • Memiliki ketahan terhadap api • Adaptif terhadap prefabrikasi • Dapat digunakan kembali setelah dilakukan pembongkaran

KEKURANGAN • Rentan terhadap korosi, terutama bila sering terjadi kontak dengan air • Meskipun baja tidak mudah terbakar tetapi kekuatannya menurun drastis jika terjadi kebakaran.

• Biaya pemeliharaan yang tinggi untuk mencegah terjadinya korosi • Kekuatan baja akan menurun jika mendapat beban siklis Dalam perancangan perlu dilakukan pengurangan kekuatan jika pada elemen struktur akan terjadi beban siklis.

• Pada kondisi tertentu baja akan kehilangan daktilitasnya dan keruntuhan getas dapat terjadi pada tempat dengan konsentrasi tegangan tinggi.

• Tidak fleksibel

ALUMINIUM KELEBIHAN • Tahan terhadap serangga dan cuaca • Mempunyai bobot yang ringan.

• Memiliki berat yang relatif ringan • Pemasangan yang cepat dan mudah • Material mudah didapatkan • Tahan terhadap panas • Fleksibel dan adaptif terhadap prefabrikasi • Tahan terhadap karat.

KEKURANGAN • Karena massanya yang ringan maka alumunium tidak kuat menahan beban yang terlalu besar • Perawatan yang rumit • Rawan terhadap kebocoran, jika instalasinya tidak rapi • Tidak tahan korosi • Biaya pemeliharaan yang tinggi untuk mencegah terjadinya korosi

KAYU KELEBIHAN

• Pengerjaannya mudah .

• Tahan terhadap tekanan dan lenturan • Berkekuatan tinggi dengan berat jenis rendah • Tahan terhadap pengaruh kimia dan listrik • Memiliki estetika tersendiri • Memiliki akustik yang baik sehingga dapat meredam suara

KEKURANGAN • Tidak tahan api, mudah terbakar • Mudah diserang oleh serangga

• Biaya perawatan yang tinggi • Untuk pekerjaan tertentu (yang besar atau lebar), kayu tidak bisa menutup secara keselurahan karena terbatasnya diameter kayu. Biasanya untuk menyikapi hal ini kayu harus disambung atau diperlebar/perbesar.

• Mudah mengalami perubahan bentuk (penyusutan dll)

SAMBUNGAN BOLA PIPA KONEKTOR BAUT PELAT

SYARAT-SYARAT SAMBUNGAN • Pengikat sambungan baja ke bukan baja harus terbuat dari baja karbon yang memenuhi persyaratan ASTM A370 • Pengikat sambungan baja ke baja harus terbuat dari baja karbon yang memenuhi persyaratan ASTM A325 dan/atau ASTM A490.

• Pengikat sambungan logam yang berlainan (tidak sama) harus terbuat dari baja tahan korosi yang memenuhi persyaratan ASTM A276 type 321 atau tipe-tipe lainnya dari baja tahan korosi.

• Bahan-bahan las harus memenuhi persyaratan dari American Welding Society AWS D1.069 Code for Welding in Building Construction, dan pengelasan harus dilaksanakan oleh tenaga ahli las yang memilikisertifikat 3G. • Baut-baut angkur dan sekrup-sekrup atau mur-mur harus memenuhi persyaratan ASTM A36 atau A325.

• Baut dan mur yang tidak di-finishing harus memenuhi ASTM A307 dan berbentuk segi enam (hexagon bolt type).

• Baja berlapis seng harus memenuhi ASTM A123 dan lapisan seng untuk produksi uliran sekrup harus memenuhi ASTM A153.

BOLA • Material baja spesifikasi JIS G4051 S45C atau AISI 1045 dengan tegangan leleh 380 N/mm2 • Pembuatan lubang dilakukan dengan menggunakan mesin CNC sehingga dihasilkan akurasi dengan toleransi ukuran di bawah diameter 0,1mm dan tingkat akurasi sudut lubang 0,2 derajat.

• Diameter bola: 49 mm – 307 mm, bervariasi sesuai dengan desain.

• Finishing: elektro-galvanis tebal lapisan zinc 25 micron (DIN50961) dan cat

PIPA • Material baja JIS G3444 STK400 dengan tegangan leleh 235 N/mm2atau BS1387 dengan tegangan leleh 195 N/mm2 • Diameter pipa: 1,25” – 12” • Panjang sesuai dengan desain.

• Finishing: sand blasting dan cat

KONEKTOR • Material baja spesifikasi JIS G4051 S45C atau AISI 1045 dengan tegangan leleh 420 N/mm2 • Dikerjakan dengan menggunakan mesin bor CNC (lathe dan 2-spindle drilling machine) dan mesin tap • Bentuk konektor ”bottle system” dibuat dengan menggunakan mesin forging • Ukuran: B032 sampai BI66 • Finishing: elektro-galvanis tebal lapisan zinc 25 micron (DIN 50961) dan

BAUT • Material baja garde 8.8 dengan tegangan leleh 450 N/mm2 • Ukuran disesuaikan dengan desain. • Baut yang digunakan harus kuat menahan beban dan gaya yang timbul, dan dikhususkan untuk menahan beban berat (heavy duty fastening/anchor) Finishing: elektro-galvanis tebal lapisan zinc 25 micron (DIN 50961

PELAT • Material baja low carbon steel JIS G3101 SS400 atau AISI 1021 dengan titik leleh 240 N/mm2 • Dimensi disesuaikan dengan desain.

• Dibentuk dengan menggunakan mesin bubut CNC; tingkat akurasi bertoleransi 0,1 mm di semua dimensi.

• Finishing: elektro-galvanis tebal lapisan zinc 25 micron (DIN 50961) dan cat

DETAIL SAMBUNGAN DAN KONSTRUKSI

DETAIL SAMBUNGAN DAN KONSTRUKSI

DETAIL SAMBUNGAN DAN KONSTRUKSI

CONTOH PENERAPAN

CONTOH PENERAPAN

CONTOH PENERAPAN

CONTOH PENERAPAN

CONTOH PENERAPAN

CONTOH BANGUNAN • Architects: iArc Architects Location: Incheon, Korea Year: Completed 2005 Area: 16,042 (Total Floor), 10,360 (Site

CONTOH BANGUNAN • Feria Valencia Convention Centre, Spanyol