Struktur bentang lebar by semua tujuan

1. DAFTAR PUSTAKA : -

Ludwig,Wolfgang und Roland,Conrad,1965,Frei Otto Spannweiten,Verlag Ullstein GmbH,Frankfut/M-Berlin

- Schodek,Daniel L,(1995),Struktur,PTEresco,Bandung - Salvadori Mario,etc,(1986),Disain Struktur dalam Arsitektur,Penerbit Erlangga,Jakarta - Sutrisno,Ars.R,(1983,Bentuk Struktur Bangunan dalam Arsitektur Modern,Penerbit PT Gramedia,Jakarta. - Schueller,Wolfgang,(1983),Horizontal-Span Building Structures,John Wiley and Sons.

2. PRINSIP2 UMUM PERENCANAAN STRUKTUR 2.1. PENGERTIAN STRUKTUR Sarana untuk menyalurkan beban akibat penggunaan atau kehadiran bangunan kedalam tanah (Daniel L.Schodek,hal.3) Melindungi suatu ruang dari pengaruh iklim,bahaya2 yang ditimbulkan alam dan menyalurkan semua beban ketanah (R.Sutrisno,Bentuk Struktur Dalam Ars Modern,hal 1)

2.2. FAKTOR â&#x20AC;&#x201C; FAKTOR YG MEMPENGARUHI PERENCANAAN STRUKTUR Persyaratan terprogram untuk gedung

Beban berguna Gaya2 lingkungan

Sistim struktural respon morfologis dasar

Sistim gedung lainnya Kondisi sekitar site

Kelayakan ekonomi dan konstruksi 4

2.3 SISTEM STRUKTUR MORFOLOGIS DASAR ď&#x201A;&#x17E; ď&#x201A;&#x17E;

Susunan dari modul kegiatan (unit) terkecil yang berpengaruh thd bentuk bangunan. Sebagai dasar kajian untuk mendapat konsep 2 struktur dan konstuksi dari bentuk tsb.

2.4. PROSES UMUM PERENCANAAN STRUKTUR

FUNGSI

BENTUK DAN DEMENSI RUANG

BENTUK DASAR DAN DEMENSI Bangunan

KONSEP PERANCANGAN STR.

Transformasi konsep

2.5. MASALAH2 PD DESAIN STRUKTUR  

  

Hubungan struktur dgn ruang fungsional: pemilihan sistim, pola , modul dan bentang str. Implikasi bentuk terhadap kestabilan: kestabilan bentuk, sistim tumpuan ( sendi, roll,engsel), penempatan d.geser/ bracing. Efek proporsi : pemilihan deletasi (d. bentuk, d.suhu, d. setlement) Mengakomodasikan ruang2 besar : penzoningan ruang2 bentang lebar Pertemuan grid struktural : koordinasi pola, modul, bentang str , arah horisontal dan vertikal.

2.6 KONSEP2 UPPER STRUKTUR          

Sistim str (bentuk,dimensi, persyaratan khusus, lingkungan) Jenis &kombinasi str (dimensi ruang /bentang) Bahan (bentang, pertimbangan lain) Pola (orientasi kegiatan / ruang) Modul (modul perenc. bahan str) Tumpuan (jenis gaya yang disalurkan) Konstruksi (kemudahan pelaksanaan, pertimbangan lain) Bentuk elemen str (beban yang bekerja) Dimensi (beban yang bekerja) Deletasi (bentuk, dimensi)

2.7. KONSEP2 SUPER STRUKTUR           

Sistim str ( persyaratan 2 ruang ) Jenis str pendukung ( beban yang bekerja ) Jenis str lantai (bentang, pertimbangan lain) Bahan ( bentang , pertimbangan lain) Pola ( orientasi kegiatan / ruang ) Modul ( modul perenc, bahan str ) Tumpuan ( gaya yang bekerja ) Konstruksi ( kemudahan, pertimbangan lain ) Bentuk (beban yang bekerja) Dimensi ( beban, pertimbangan lain) Deletasi ( bentuk, demensi, ketinggian)

2.8. KONSEP2 SUB STRUKTUR      

Sistim str (beban , daya dukung tanah ) Jenis pondasi ( beban daya dukung tanah ) Bahan ( beban,kemudahan, pertimbangan lain) Bentuk pondasi (beban yang bekerja ) Demensi ( beban yang bekerja) Deletasi (sesuai super str )

2.9. EVALUASI RANCANGAN ( DGN PERSTARATAN2 STRUKTUR )      

Fungsional ( nyaman , aman,dll ) Stabil : tidak bergerak ( bentuk keseluruhan, posisi, geologi) Seimbang : diam (pemerataan beban) Kuat : bersatu ( bahan, demensi, konstruksi ) Ekonomis : biaya ( sumber daya bahan, tenaga, sistim pelaksanaan ) Estetis : kesan ( str optimum)

3. STRUKTUR BENTANG LEBAR 3.1. LATAR BELAKANG:



Adanya fungsi yang semakin komplek



Adanya kapasitas pengguna yang semakin meningkat



Adanya tuntutan kegiatan akan kenyamanan dan fleksibilitas ruang, maka dibutuhkan adanya ruang2 bentang lebar yang hanya bisa diwujudkan dengan struktur BENTANG LEBAR.

3.2. JENIS2 STRUKTUR BENTANG LEBAR :

1. 2. 3. 4. 5. 6.

STR. RANGKA RUANG STR. CANGKANG STR. PELAT LIPAT STR.KABEL STR. MEMBRANE STR. KOMBINASI

Karakteristik: Pengertian Bahan str. Bentuk2 dasar Penyaluran beban Pengaruh angin Pengaruh suhu Cara2 menstabilkan Tumpuan

KESEIMBANGAN PADA STR.RANGKA

σtk

Keseimbangan pd penampang balok:

P tk

2/3 h h P tr. σtr

M luar = M dalam M dalam= Ptk x2/3 h Makin >>M luar,

dibutuhkan h >> 15

P3 h3 L1 Penggandaan /pembesaran demensi balok pada str rangka (h3)

L2 Rangka batang (h4) 16

Rangka Batang P1 P P

P1 P1

P P

P1 P

Beban pada titik2 simpul tersalur ke-batang2 dalam masing2 bidang.

(

). 17

Kestabilan pada struktur rangka batang Bentuk

dasar segi

Labil

tiga Stabil

B Labil

sebagai bentuk yang stabil untuk str.rangka batang dgn hubungan jepit tidak sempurna

Stabil 18

4.1.PENGERTIAN RANGKA RUANG ď&#x201A;§

ď&#x201A;§

Struktur rangka ruang didisain untuk menjangkau ruang yang luas tanpa penumpu antara . Merupakan str. yang ringan dan mudah dibongkar pasang(Montageable) karena komponen2 strukturnya dibuat dipabrik (Fabrikasi) dengan perencanaan yang sangat teliti.

4.2.BAHAN STRUKTUR : - Pipa baja - Baja profile - Kayu - Simpul bola baja, baja profile ,plat baja

4.3.PENYALURAN BEBAN: Beban disalurkan secara ruang(tiga dimensi) oleh titik buhul berupa gaya tekan atau gaya tarik

4.4 RANGKA RUANG

Beban tersalur melalui batang2 didalam ruang .

SISTEM MANESSMAN MERO UNISTRUD TAKENAKA OKTAPLATE SPACE DECK

     

PRINSIP PEMBENTUKAN    

TRUSS GRID SPACE TRUSS SPACE GRID TRUSS RANGKA PERMUKAAN 22

MERO

UNISTRUD

MANNESMANN

TAKENAKA

UNISTRUD

1 lapis lengkung 2 arah

2 lapis / space grid truss

1 lapis lengkung 1 arah (ATAP LAMELLA)

2 lapis lengkung 1 arah (ATAP LAMELLA)

Kubah berusuk

Kubah geodesik

Kubah Schwedler

Atap Lamella

RANGKA RUANG 2 LAPIS RATA Terdiri dari dua lapis batang2 horisontal sejajar dengan susunan : - Truss Grid (Bangunan petak dlm ruang ) - Space grid truss/Space Frame (R.Ruang) ...... Ratio ketinggian 1/18-1/25 bentang

Truss Grid

Space GRID TRUSS 26

JENIS TUMPUAN : - Tumpuan Titik (kolom biasa,Kolom rangka ruang) - Tumpuan Menerus (balok, dinding pemikul, dinding rangka ruang)

Pada Tumpuan titik bidang tumpuan diperlebar unt menperkecil gaya geser .

Tumpuan Setempat

Plat rata dg.bidang geser kecil

Transfer gaya geser dari kolom ke struktur planar dapat menyebabkan gaya geser lokal sangat besar.

Penambahan kepala kolom (drop panel) pada sistem plat rata bertujuan untuk memperluas bidang 28 geser

5.1. PENGERTIAN CANGKANG : -

Merupakan Permukaan yg.sangat keras Sangat tipis dibandingkan bentang yg. diwadahi (baja =1/1000L,beton 1/500L) Contoh cangkang pada alam : kulit telor, kulit labu, batok kelapa, batok kepala, kulit kerang/siput.

5.2. Struktur cangkang : Merupakan struktur permukaan yang dibentuk oleh bahan yang keras dan tipis, disebut juga sbg.struktur bentuk karena ketahanannya ditentukan oleh bentuknya sendiri ( SELF RESISTANCE FORM).

BENTUK â&#x20AC;&#x201C; BENTUK DASAR

Single curved

Double curved antikllastik

Double curved sinklastik 32

CARA PEMBENTUKAN

1. ROTASI

Kubah bola

Eliptik

Parabolik

2. TRANSLASI Silinder

Parabola eliptik

3. RULLED Hiperbilik paraboloid

Konoid 33

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN KEUNTUNGAN : Dapat menutupi ruang yg sangat lebar tanpa str. antara  Penggunaan bahan relatip sedikit  Ada kebebasan mengatur interior KERUGIAN :  Merupakan bentuk2 terukur /monoque Dinding pembatas sangat bervariasi  Ada ruang2 ganjil/ terbuang 

5.8. SISTIM TUMPUAN : 

Tumpuan jepit ,menghalangi pergerakan oleh BEBAN SUHU ( muai susut )



Sendi, terjadi putaran sudut ditempat



Roll, pergerakan fleksibel oleh beban suhu 35

5.10. SISTIM DUKUNGAN 

Buttresses (a brick or stone structure to support)



Kolom dan ring

BEBAN TERPUSAT (CONCENTRATED LOAD)

Struktur cangkang tidak dapat menerima beban terpusat (beban titik) karena menimbulkan tegangan tidak terhingga dan kubah bisa pecah

CYLINDER CARA PEMBENTUKAN Dengan translasi garis lengkung pada grs lurus STABILITAS BENTUK - Diafragma bawah - Diafragma atas - Rigid frame - Rangka dan kabel

SISTIM DUKUNGAN PD SILINDER ď&#x201A;§

Silinder Pendek

( Short Barrel)

dukungan terletak pada kedua sisi sepanjang silinder (menerus)

ď&#x201A;§

Silinder Panjang

( Long Barrel) dukungan pada ujung2 melintang silinder, prilakunya identik dengan balok di atas 2 tumpuan

PARABOLA HYPERBOLIC GAYA YANG BEKERJA : Kearah

grs pengarah (lengkung ke atas /concaf) bekerja gaya tarik (cable like) Kearah grs pembentuk (cembung / convex) bekerja tekan ( Arch like)

SISTIM DUKUNGAN - Buttresses /Jepit - Jepit + Kabel taik

KESTABILAN BENTUK Dengan menggabungkan dua atau lebih Hiperbolik paraboloid

6.1. PENGERTIAN :

Struktur pelat lipat diperoleh dengan cara melipat2 pelat dengan tujuan untuk meningkatkan kekakuan dari pelat tsb. Str. Ini mengambil contoh dari benda2 alam seperti : daun palma, rumput2an dimana dengan bentuk daunnya yang melipat dpt membentang cukup panjang.

6.2. Pelat rata dan pelat lipat Pelat rata tidak dapat

mempertahankan bentuknya (melengkung)

Dengan melipat pelat rata akan dapat meningkatkan kekakuannya.

B M tahanan=1/6 B hÂ˛ M Inertia = 1/12 Bh3

MI.2>>MI.1 H

H t

2t M tahanan= 1/6.2t.HÂ˛ M Inertia =1/12.2t.H

3 45

6.3. PENGGUNAAN PD. STR BANGUNAN 

Struktur Atap ,dinding pemikul

6.4. BAHAN   

Kayu(timber) : kurang homogen dan cendrung memerlukan rangka pengaku Pelat baja : penggunaan las masih dipandang kurang homogen – Beton bertulang

BETON BERTULANG : 1. 2. 3. 4. 5.

Besifat homogen Tahan thd cuaca Tidak menggunakan rangka Dapat dibentuk bervariasi Bentang cukup lebar

6.6. BENTUK DASAR : Prismatik

Piramidal

6.7. Stabilitas Bentuk Lipatan  Membuat sudut lipatan 45º 45º

 Hubungan jepit pada rusuk tepi  Memperkuat rusuk tepi

10 h

 Memberi diapragma atas atau bawah setiap 10 x h.  Tinggi lipatan 1/15-1/20 bentang (L) 49

6.8. SISTIM DUKUNGAN :

Rusuk2 bawah harus tetap pd posisinya dengan memberi dukungan berupa kolom pada setiap rusuk, dengan kolom garpu, balok dan kolom, atau tumpuan langsung ke pondasi

PENGERTIAN STR. KABEL

Struktur kabel merupakan elemen linier dengan penampang sangat kecil dibandingkan bentangnya Dengan demikian kabel mudah bengkok sehingga tidak bisa menerima gaya tekan maupun Momen, dan hanya bisa menerima gayaTarik

STRUKTUR FUNICULER Strk kabel disebut juga str funiculer karena formasi kabel tsb . sesuai dengan letak /jenis pembebanan.



Beban2 titik : Poligon batang Beban merata horisontal : Parabola



Beban merata sepanjang kabel : Catenari



Formasi dibawah pembebanan

Beban ttik

Beban merata sapanjang kabel , formasi catenari

Beban2 titik poligon batang

Beban merata horisontal , formasi parabola 54

JUMLAH LAPISAN :

a. Single Layer (1 Lapis) satu arah, dua arah

b. Double Layer (2 Lapis) dgn batang tekan atau kabel tarik

PERUBAHAN BENTUK AKIBAT ANGIN 2.

Kabel terangkat akibat isapan Kabel yang cembung ditekan kembali kebawah

Akibat isapan dan tekanan ber-ulang2 terjadi

Flutter(getaran).

3 56

CARA2 MENSTABILKAN : a.

Menambah Beban atap

Memakai Kabel 2 arah

Memakai Pelengkung

Memakai kabel d.layer Ratio kelengkungan 1/5 bentang d.

SISTIM SOKONGAN /TUMPUAN :

a. Tumpuan Pier : Pier sebagai elemen tumpuan vertikal akan menerima Momen lentur Sistim ini dipakai pada site dengan luas terbatas. Hubungan antara pier dengan pondasi sebagai hubungan JEPIT

b. Tumpuan Guyedmast : Kabel melalui tiang diteruskan langsung kepondasi sehingga tiang hanya menerima gaya tekan. Hubunngan antara tiang dan pondasi berupa SENDI.

PENGERTIAN : Struktur MEMBRANE merupakan struktur permukaan fleksibel,sangat tipis dan hanya bisa menerima gaya tarik dan geser tangensial

CIRI-CIRINYA : – Ringan (fluting ,getar) pembebanan

– Peka terhadap efek aerodinamik – Bentuknya sesuai letak ( Funiculer)

BAHAN : - Kain/terpal , Plastik baja ,Alluminium,Metal

KLASIFIKASI : - Str Tenda dan jaringan - Str pneumatis ( bertekanan)

Str.tenda

Str.pneumatis 62

STR. TENDA DAN JARINGAN KESTABILAN BENTUK : 

Memberikan Prategang external



Mengontrol ratio kelengkungan 1/5 bentang.



Memberi tumpuan dalam berupa kolom atau pelengkung

TUMPUAN PADA TITIK TERTINGGI :

ď&#x201A;§

Tumpuan tiang dilengkapi dengan kepala tiang (Cap mast ) unt memperluas daerah tumpuan sehingga dpt mengurangi konsentrasi beban disatu titik

ď&#x201A;§

Memakai cincin kabel yang digantung pd tiang untuk memperpanjang daerah tumpuan

TUMPUAN PADA TEPI BAWAH :  

Pada tepi bawah tenda diberi KABEL TEPI unt meratakan tarikan pd tenda. Kabel tepi bawah meneruskan gaya tarik ke perletakan/pondasi.

STRUKTUR PNEUMATIS PENGERTIAN : Merupakan struktur permukaan dgn prategang tekanan udara KLASIFIKASI :  Struktur Ditumpu Udara (Air Supported Structure) 

Struktur yg. Digelembungkan (Air Inflated Structure)

KLASIFIKASI

Air supported

Air inflated 67

TUMPUAN : Dengan ring menerus ( Compresion ring) Ring diangker kebawah atau diberi massa yang cukup unt mengimbangi gaya vertikal

Catatan: Bila sudut membrane pd tumpuan >90ยบ ring akan menerima tarik ( tension ring)

9. STRUKTUR KOMBINASI PENGERTIAN : Merupakan kerja sama antara sistim str satu dengan yang lain dalam menerima pembebanan,sesuai dengan karakteristiknya masing2. Kombinasi antara PELE NGKUNG sebagai eleman tekan, KABEL sbg elemen tarik dan CANGKANG SILINDER sbg elemen str atap dengan bentuk majemuk.

10. PELENGKUNG : Merupakan elemen struktur yang menyalurkan gaya tekan . Bahannya : beton bertulang, baja tunggal, balok rangka ruang.

11. Ratio Bentang Rasio bentang yang dapat dijangkau oleh berbagai sistim struktur 1. Literatur : Daniel L Schodek,STRUKTUR,PT Refika Aditama Bandung,1988 (hal. 513,551,558,562).

2. Studi banding / kajian project sejenis

TERIMA KASIH