bangunan bentang lebar

Tugas Makalah

“SISTEM STRUKTUR BENTANG LEBAR PADA BANGUNAN STADION HARAPAN BANGSA LHOONG RAYA”

Matakuliah

: STRUKTUR KONSTRUKSIBANGUNAN 3

Dosen

: RIZA PRIANDI S.T., M.T.

Dosen Pembimbing

: CUT NURSANIAH S.T., M.T.

DISUSUN OLEH: JIFFRIANDI (1304104010054) MUAMMAR SYAH(1304104010023)

JURUSAN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA 2015 1

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya milik Allah SWT. Shalawat dan salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW. Yang mana Allah SWTtelah menganugerahkan iman dan islam serta telah mengaruniakan kepada manusia akal dan pikiran. Dialah Tuhan semesta alam, yang memiliki apa yang ada dilangit dan apa yang ada dibumi serta kepada-Nyalah segala kebenaran yang hakiki. Salawat dan salam kami hanturkan kepada junjungan alam dan Habibullah Nabi Muhammad SAW, beserta keluarga dan para sahabatnya serta kaum muslimin dan muslimat yang mengikuti sunnahnya. Berkat izin dan rahmat Allah SWT pada akhirnya makalah ini dengan judul makalah “Sistem Struktur Bentang Lebar Pada Bangunan Stadion Harapan Bangsa Aceh” dapat diselesaikan.Walaupun dalam makalah ini masih banyak kekurangan, Kami harapkan agar pembaca memberikan arahan dan bimbingan yang bermanfaat agar makalah ini menjadi lebih sempurna. Semoga makalah ini dapat menjadi tambahan ilmu yang bermanfaat bagi pembacanya, terutama bagi kami.Pada akhirnya hanya kepada Allahlah kita memohon taufik dan hidayahnya serta ampunannya dan hanya kepada Allahlah kita semua berserah diri.

Banda Aceh, 20 Maret 2015

Penyusun

2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.......................................................................................i DAFTAR ISI.....................................................................................................ii ABSTRAK........................................................................................................1 BAB I PENDAHULUAN................................................................................1 1.1. LatarBelakang............................................................................................1 1.2. Maksud dan Tujuan....................................................................................1 BAB II DESKRIPSI STUDI OBJEK RANCANGAN.................................1 2.1. Latar Belakang dan Gambaran Umum Bangunan.....................................1 2.2. Deskripsi Bangunan...................................................................................1 2.3. Tinjauan Tentang Sistem Struktur Bangunan Objek Rancangan...............1 2.4. Tinjauan Arsitektural Bangunan Objek Rancangan...................................1 BAB III KAJIAN SISTEM STRUKTUR BANGUNAN BENTANG LEBAR STUDI PRESEBEN.........................................................................1 3.1. Konsep Struktur.........................................................................................1 3.2. Konsep Arsitektural...................................................................................1 3.3. Aplikasi Sistem Struktur Bangunan...........................................................1 BAB IVEKSPLORASI...................................................................................1 4.1. Konsep Pengembangan Desain..................................................................1 4.2. Konsep Struktur.........................................................................................1 4.3. Konsep Arsitektural...................................................................................1 4.4. Aplikasi Sistem Struktur Bangunan...........................................................1 BAB V KESIMPULAN DAN ARGUMEN...................................................1 LAMPIRAN-LAMPIRAN.............................................................................1

3

ABSTRAK

Bangunan bentang lebar merupakan bangunan yang memungkinkan penggunaan ruang bebas kolom yang selebar dan sepanjang mungkin. Bangunan bentang lebar biasanya digolongkan secar umum menjadi 2 yaitu bentang lebar sederhana dan bentang lebar kompleks. Bentang lebar sederhana berarti bahwa konstruksi bentang lebar yang ada dipergunakan langsung pada bangunan berdasarkan teori dasar dan tidak dilakukan modifikasi pada bentuk yang ada. Sedangkan bentang lebar kompleks merupakan bentuk struktur bentang lebar yang melakukan modifikasi dari bentuk dasar, bahkan kadang dilakukan penggabungan terhadap beberapa sistem struktur bentang lebar.

BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Struktur secara sederhana dapat diartikan sebagai sebuah sarana untuk menyalurkan beban yang diakibatkan penggunaan dan kehadiran bangunan di atas tanah. Studi tentang struktur tentu saja menyangkut pemahaman prinsip dasar yang menunjukkan perilaku pada objek fisik yang dipengaruhi oleh gaya. Studi tentang struktur bentang lebar juga mencakup pembahasan yang jauh lebih luas yaitu tentang ruang dan dimensi. Kata-kata yang sering berkaitan dengan struktur adalah perilaku, gaya, dimensi dan konstruksi merupakan istilah yang biasa ditemukan dalam perancangan struktur. Struktur bangunan adalah bagian dari sebuah sistem bangunan yang bekerja untuk menyalurkan beban yang diakibatkan oleh adanya bangunan diatas tanah. Fungsi struktur dapat disimpulkan untuk memberi kekuatan dan kekakuan yang diperlukan untuk mencegah sebuah bangunan mengalami keruntuhan. Struktur merupakan bagian bangunan yang menyalurkan beban-beban. Beban tersebut menumpu pada elemen-elemen untuk selanjutnya disalurkan kebagian bawah tanah bangunan sehingga beban-beban tersebut dapat ditahan. Berkaitan dengan Struktur, Konstruksi dan Bahan 3 khususnya mempelajari struktur pada bangunan bentang lebar. Struktur bentang lebar sangat sering digunakan dalam pembangunan ruang yang bersifat publik dan ada beberapa bangunan yang diharuskan menggunakan struktur bentang lebar seperti stadion, hanggar pesawat dan ruang publik lainnya. Sebagai seorang arsitek selain

4

harus mengetahui struktur bangunan tinggi juga sangat diperlukan pemahaman tentang struktur bentang lebar yang dipelajari pada mata kuliah Struktur Konstruksi dan Bahan 3. Pada pembahasan kali ini, kami akan membahas tentang pemakaian struktur bentang lebar pada Stadion Harapan Bangsa (SHB) dan pengembangan struktur yang kemudian akan menghasilkan struktur bentang lebar yang lebih baik dan lebih bagus untuk estetika dan kenyamanan pada bangunan. Jika dilihat dari fenomena di Indonesia, stadion adalah bangunan yang bersifat publik dan menjadi salah satu bangunan penting yang diharuskan ada pada sebuah provinsi dan kota. Sehingga kami akan membahas tentang struktur yang sering atau umumnya digunakan pada bangunan stadion. 2. Maksud dan Tujuan Maksud A. Mewujudkan struktur bentang lebar yang lebih modern pada Stadion Harapan Bangsa B. Menciptakan bentuk struktur yang baru pada Stadion Harapan Bangsa. Tujuan A. Memahami teori/konsep dasar sistem struktur pada bangunan SHB dengan multi-aspek, antara lain: ruang dan bentuk (arsitektur), teknologi (bahan dan metode konstruksi) dan kinerja teknis. B. Memahami bagaimana perilaku elemen sistem struktur (vertical, horizontal) dibawah pengaruh gaya-gaya (aksi sesuatu benda terhadap benda lain) dalam jenis sistem struktur yang digunakan pada SHB. C. Memahami konsep dasar perancangan sistem struktur bangunan berbentang lebar pada SHB yaitu; konsep keseimbangan, kekuatan, kestabilan dan kekakuan dari sistem struktur bangunan berbentang lebar dibawah pengaruh gaya-gaya.

5

BAB II DESKRIPSI STUDI OBJEK RANCANGAN 1.

Latar Belakang dan Gambaran Umum Objek A. Latar Belakang Stadion sepakbola adalah wadah atau tempat untuk melakukan olahraga beregu yang menggunakan bola sepak dimana olahraga tersebut dilakukan di atas lapangan dan dikelilingi oleh tempat duduk penonton (tribun) yang dibedakan dalam kelas-kelas tertentu. Pada umumnya stadion sepak bola menggunakan jenis struktur bentang lebar. Berkaitan dengan Struktur Konstruksi dan Bahan 3 khususnya mempelajari struktur, pada bangunan bentang lebar sering digunakan dalam pembangunan ruang yang bersifat publik dan ada beberapa bangunan yang diharuskan menggunakan struktur bentang lebar seperti stadion. B. Tinjauan Umum Stadion Sepakbola  Stadion: Lapangan olahraga yang dikelilingi tempat duduk. Tempat duduk tersebut berupa teribun yang dibedakan ke dalam kelas-kelas seperti VVIP, VIP dan lain sebagainya.  Sepakbola : Olahraga beregu yang menggunakan bola sepak dari dua kelompok yang berlawanan yang masing-masing terdiri dari sebelas pemain. Olahraga tersebut dilakukan diatas lapangan rumput yang secara internasional berukuran panjang 100-110 m serta lebar 46-70 m. Secara umum dapat disimpulkan bahwa stadion sepakbola adalah

suatu wadah atau tempat untuk melakukan olahraga beregu yang

6

menggunakan bola sepak dimana olahraga tersebut dilakukan di atas lapangan dan dikelilingi tempat duduk penonton (tribun) yang dibedakan dalam kelas-kelas tertentu. Stadion sepakbola dapat diklsifikasikan berdasarkan: 

Standar SNI T-25-1991-03 Tipe Stadion A B C Kapasitas Penoton 30.000-50.000 10.000-30.000 5000-1.000 Jumlah Lintas 100 m 8 8 8 Lari 8 6 6 Tabel 2.1: Klasifikasi stadion berdasarkan Standar SNI T-25-1991-03 Golongan pengguna Tipe Lapangan Panjang Lebar Sepakbola Junior 90 meter 46 meter-55 meter Sepakbola Senior 95 meter 60 meter-64 meter Sepakbola 100 meter 64 meter-75 meter Internasional Tabel 2.2: Klasifikasi stadion bedasarkan golongan pengguna



Standar UEFA Katego ri

Satu

Dua

Tiga

Empat

Kapasitas

Dimensi Lapangan

Min. 200 org

P=100-110m L=64-75m

Min. 1.500 org

Min. 4.500 org

Min. 8.000 org

VIP dan VVIP 50 VIV dan 20 VIV tim tamu 400 VIV dan 200 VIV tim tamu

P=100-110m L=64-75m

P=105m L=68m

P=105m L=68 m (bebas pagar

7

Studio TV Satu studio TV tungga l Satu studio TV (5x5x2 .3)

400 VIV dan 200 VIV tim tamu

Dua studio TV (5x5x2 .3)

1.500 VIV dan 200 VIV tim tamu

Tiga studio TV (5x5x2

Listrik

Par kir

Peratu -ran Penon -ton

Tidak ada batas

20 VI V

Boleh berdiri

Memiliki power supply

Memiliki power supply Memiliki power supply

100 VI V 150 VI V dan 400 bus 150 VI V

Tidak boleh berdiri

Tidak boleh berdiri Tidak boleh berdiri

.3)

Table 2.3: Klasifikasi stadion berdasarkan UEFA 2. Deskripsi Bangunan Stadion Harapan Bangsa adalah stadion kebanggaan masyarakat Banda Aceh. Stadion Harapan Bangsa sempat menjadi stadion termegah di Indonesia pada tahun 2000, namun karena kurang perawatan dan pesatnya pembangunan di kota-kota lain di Indonesia membuat Stadion Harapan Bangsa menjadi tertinggal.Dengan pemilihan Stadion Harapan Bangsa diharapkan bisa menjadi ikon yang dapat dibanggakan masyarakat Banda Aceh serta bisa mengejar ketertinggalan di bidang arsitektur. Stadion harapan bangsa atau stadion Lhong Raya adalah sebuah stadion sepakbola di kota Banda Aceh, Aceh, yang juga merupakan markas besar club sepakbola Persiraja Banda Aceh dan juga atjeh united FC yang bermain di Liga Primer Indonesia (LPI) . Stadion Harapan Bangsa memiliki kapasitas 45.000 tempat duduk stadion Harapan Bangsa meyerupai gaya stadion Madya (Olympic) . Stadion Harapan Bangsa pernah menjadi stadion termegah di Indonesia pada tahun 2000. A. Lokasi Bangunan Bangunan yang dipilih adalah Stadion Harapan Bangsa yang berlokasi di Jalan Sultan Alaidin Johansyah, Kecamatan Banda Raya, Kota Banda Aceh dengan batasan lahan:  

Sebelah Timur Sebelah Selatan

: Perumahan Penduduk : Kanor SAR ( Search and Rescue) 8

 

Sebelah Barat Sebelah Utara

: Jalan Raya dan SMK : Perwahan dan Perumahan Penduduk Gambar: Peta lokasi lhoong raya

B. Tahun Bangunan Stadion Harapan Bangsa di bangun pada tanggal 3 februari 1991 dan selesai tanggal 26 desember 1996. Stadion Harapan Bangsa sempat mengalami kerusakan karena gempa dn tsunami tahun 2004, karena hal tersebut Stadion Harapan Bangsa di renovasi pada tahun 2006 serta diperluas pada tahun 2008.

3.

Tinjauan Sistem Struktur Bangunan Objek Rancangan

Struktur bangunan Stadion Harapan Bangsa memiliki Struktur bentuk bentang lebar dengan jenis struktur penggabungan antara struktur lipat dan struktur rangka batang. Pada atap bangunan meiliki jenis struktur gabungan antara struktur lipat dan truss (rangka bantang), sedangkan dibagian dinding memakai struktur rangka. Jadi dapat disimpulkan bahwa atap dengan dinding adalah struktur yang terpisah.

9

10

11

Dari apa yang kita telah liat dari gambar di atas, struktur diatas termasuk struktur batang atau truss. Rangka batang (truss) adalah struktur yang terdiri dari gabungan batang batang yang membentuk struktur berbentuk segitiga dan terhubung satu sama lain, serta dibebani pada sendi-sendinya. Rangka batang 2 dimensi umumnya terdiri dari bagian atas (top chord), bagian bawah (bottom chord) dan bagian tengah yang biasa disebut dengan web. Struktur tersebut umumnya didesain agar stabil (tidak bergerak), aman (tidak runtuh atau membahayakan pengguna), dan nyaman (defleksi yang terjadi tidak terlalu besar). Truss ada dua macam, yaitu plane truss dan space truss. A. Plane Truss (rangka bidang) Plane Truss (rangka bidang)adalah truss yang elemen dan joint berada dalam suatu bidang 2 dimensi. terdapat dua bentuk dasar dari plane truss, yaitu: 

pitched truss atau common truss, dapat dibedakan dari bentuk segitiganya. tipe ini sering digunakan untuk konstruksi atap. beberapa tipe truss ini dinamai sesuai dengan web configuration nya. ukuran elemen dan web configuration ditentukan berdasarkan bentang, beban dan spasi.



parallel chord truss atau flat truss, biasanya digunakan untuk konstruksi lantai.



kombinasi dari dua bentuk tersebut adalah truncated truss, digunakan pada konstruksi hip roof.

Tipe-tipe plane truss:

12

DIpatenkan pada tahun 1844 oleh Caleb Pratt dan putranya Thomas Willis Pratt. didesain menggunakan balok vertikal untuk memikul tekan dan balok horizontal untuk memikul tarik. bentuk ini masih dipertahankan sejak masih digunakan material kayu hingga kini baja. 1. Vierendeel truss Ialah truss dimana letak elemennya tidak membentuk segitiga melainkan membentuk bukaan segi empat, dan merupakan frame dengan joint jepit yang mampu mentransfer bending moment. tipe truss ini dinamai demikian sesuai dengan insinyur Belgia yangmengembangkannya pada tauhn 1896 yaitu Arthur Vierendeel. 2. King Post Truss Merupakan salah satu tipe truss yang paling mudah diimplementasikanterdiri dari dua tumpuan dengan sudut tertentu yang bertumpu pada tumpuan vertical

Queen post, sama halnya dengan king post, perbedaan utamanya adalah adanya balok horizontal. truss tipe ini hanya cocok untuk bentang pendek. 3. Town’s lattice truss Didesain oleh arsitek Amerika, Ithiel Town sebagai alternatif jembatan kayu besar (heavy timber bridge).

13

contoh aplikasi rangka bidang (plane truss)

B. Space Truss (rangka ruang) Space Truss adalah truss yang memiliki elemen - elemen dan joint - joint yang membentuk 3 dimensi. bentuk dasar penyusun space truss adalah limas (tetrahedron). dalam aplikasinya, space truss untuk atap dikembangkan dalam beberapa bentuk relevan sebagai berikut;

4. Tinjauan Arsitektural Bangunan Objek Rancangan

14

Ditinjau dari jenis struktur yang digunakan berbeda-beda di setiap elemen jadi material yang digunakan pada setiap elemen juga berbeda. Dibagian dinding stadion memakai material campuran antara semen,pasir dan air(beton), sedangkan dibagian kolom terdapat besi tulangan sebagai penahan beton. Sedangkan dibagian atap memakai material baja dan seng sebagai penutup atap.

15

Gambar denah dari Stadion Harapan Bangsa.

16

BAB III KAJIAN SISTEM STRUKTUR BANGUNAN BENTANG LEBAR STUDI PRESEDEN Pada studi kasus ini kami mengambil objek bangunan yang sejenis yaitu Stadion Wembley London, Inggris 1996-2007.

Gambar 3.1 Foto tampak atas bangunan Stadion Wembley. 1. Deskripsi Rancangan Stadion Wembley (sering disebut hanya sebagai Wembley atau kadang-kadang sebagai New Wembley untuk membedakannya dengan stadion yang lama, diucapkan /wɛmbli/) adalah sebuah stadion sepak bola yang terletak di Wembley Park, London Borough of Brent, Inggris dan merupakan kandang dari tim nasional sepak bola Inggris. Stadion yang dibuka pada tahun 2007 ini berkapasitas 90.000 bangku dan merupakan stadion terbesar kedua di Eropa. Stadion ini juga merupakan host laga final piala domestik Inggris,Piala FA. Stadion The Old Wembley ditutup pada bulan Oktober 2000, dengan pembongkaran awalnya ditujukan mulai pada bulan Desember tahun itu juga dan pembangunan stadion baru akan dimulai pada tahun 2003. Namun, akibat adanya penundaan, pembongkaran pertama baru dimulai pada bulan September 2002 dan pembongkaran The Old Wembley tidak terselesaikan sampai bulan Februari 2003. 17

Stadion ini mengalami penundaan lebih lanjut akibat sengketa hukum antara WNSL dan Multiplex, yang akhirnya menimbulkan kerugian yang signifikan pada proyek ini. Stadion ini pun akhirnya terselesaikan dan diserahkan pada tanggal 9 Maret 2007 untuk menjadi tuan rumah Final Piala FA 2007, lebih lambat setahun dari rencana, yaitu menjadi tuan rumah Final Piala FA 2006. Dalam sepakbola internasional, stadion ini merupakan komponen sentral dalam pencalonan Inggris sebagai tuan rumah Piala Dunia 2018 dan 2022 dan juga akan menjadi tuan rumah Final Olimpiade London 2012dalam cabang sepak bola. Selain menjadi tuan rumah laga final Piala FA, stadion ini juga menjadi tuan rumah laga Community Shield, babak finalPiala Liga Inggris, dan tuan rumah babak final play-off Football League Championship, Final Liga Champions UEFA 2011, Piala Wembley, danNFL International Series. Stadion ini juga pernah menjadi tempat konser artis-artis ternama, seperti Green Day, Muse, Oasis, Take That, Metallica,U2, dan Madonna serta menjadi host Konser untuk Diana dan Konser Live Earth.

2. Konsep Struktur

18

Dari gambar diatas dapat kita mengambil kesimpulan bahwa bentuk dasar dari stadion Wembley bentuk dasar mahkota Raja Inggris. Penggunaan konsep tersebuat bertujuan agar mencerminkan dari kerajaan Inggris pada stadion tersebut.

19

Kita dapat melihat bahwa cincin mahkota tersebut diputar sekitar 45 derajat yang akan berfungsi sebagai struktur penompang dari penutup tribun yang ditarik dengan struktur kabel. 3. Struktur dan Teknologi Bangunan Stadion ini dirancang olehFoster and Partners dan Populous (kemudian HOK Sport), termasuk lengkungan baja yang sangat terkenal di bagian struktur atap. Dengan rentang 317 meter (1.040 kaki), lengkungan baja Stadion Wembley adalah lengkungan baja struktur atap dengan bentangan tunggal terpanjang di dunia. Stadion ini dibangun oleh perusahaan Australia Multiplex dengan biaya £ 798,000,000. Salah satu hal yang membuat stadion khusus adalah atap yang bisa dibuka, yang menjamin bahwa pengalaman penonton nyaman di segala cuaca. Ketika atap terbuka memastikan bahwa rumput menerima sinar matahari yang cukup dan udara untuk tetap dalam kondisi sempurna, sementara dalam cuaca buruk itu dapat ditutup untuk menutupi seluruh tempat duduk mangkuk.Atapnya didukung struktural oleh lengkungan 133 meter tinggi yang menjulang di atas stadion. Pengganti ikon untuk menara kembar gedung tua, penerangan di malam hari itu adalah simbol yang kuat untuk Wembley dan London landmark langsung dikenali.

4.

Aplikasi Sistem Struktur Bangunan

20

21

22

23

Apa yang telah kita baca dan lihat dari studi preseden ini, kita dapat mengambil kesimpulan bahwa penggunaan struktur pada bangunan stadion Wembley adalah struktur lengkungan baja yang menompang atap dari stadion. Dari hasil studi preseden ini kita juga dapat mengambil Pengaplikasian struktur yang bekerja pada stadion ini bagaimana cara penggabungan struktur rangka dan kabel yang dapat menopang atap bangunan tersebut.

24

BAB IV EKSPLORASI 1. Konsep Pengembangan Desain

25

2. Konsep Struktur 26

Dalam perancangan struktur bentang lebar pada Stadion Harapan Bangsa, kami akan menggabungkan 2 struktur bentang lebar, yaitu Space Frame dan Cangkang. Menurut kami, kedua struktur ini bisadi bangunan stadion Harapan Bangsa apalagi bangun di terletak daerah kota banda aceh. Seperti yang kita ketahui bahwa, letak geografis kita seringnya terjadi gempa besar dan badai. Hal ini lah yang menyebabkan kami memilih kedua struktur tersebut untuk menjaga keamanan dan kenyamanan. Sebelum kita mendesain struktur bentang lebar, maka kita haruslah mengetahui lebih dalam apa yang di maksud dengan Struktur Space Frame dan Struktur Cangkang dan juga mengetaahui cara kerja kedua struktur tersebut. A. Struktur Space Frame a) Pengertian Space Frame. Space Frame adalah system structural berupa elemen linear sehingga gaya yang terjadi dapat diteruskan menjadi elemen tiga dimensi. Secara umum, space frame digunakan sebagai tampilan pada frame elemen plat dan struktur lengkung. Space frame mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan system struktur lainnya, antara lain space frame merupakan material yang ringan sehingga sangat cocok digunakan elemen atap struktur seperti stadion. b) Keuntungan memakaiSpace Frame.  Tidak ada batasan bentuk  Dapat digunakan untuk bentangan yang besar  Konstruksi sangat ringan  Mudah dipasang dan dibongkar  Umur relative panjang (50-100 Th)  Dari segi estetika sangat menarik c) Aplikasi penggunaan Space Frame.  Canopy  Skylight  Ruang Serbaguna  Gedung Olahraga  Kubah Mesjid  Hanggar, dll d) Spesifikasi material Space Frame  SAMBUNGAN o Sambungan sistem Konstruksi Baja Space Frame berupa baut, mur, ring, elektroda las harus memenuhil persyaratan sebagai berikut:

27

o Pengikat sambungan baja ke bukan baja harus terbuat dari baja karbon yang memenuhi persyaratan ASTM A370 o Pengikat sambungan baja ke baja harus terbuat dari baja karbon yang memenuhi persyaratan ASTM A325 dan/atau ASTM A490. o 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. o 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 memiliki sertifikat 3G. o Baut-baut angkur dan sekrup-sekrup atau mur-mur harus memenuhi persyaratan ASTM A36 atau A325. o Baut dan mur yang tidak di-finishing harus memenuhi ASTM A307 dan berbentuk segi enam (hexagon bolt type). o Baja berlapis seng harus memenuhi ASTM A123 dan lapisan seng untuk produksi uliran sekrup harus memenuhi ASTM A153.  BOLA o Material baja spesifikasi JIS G4051 S45C atau AISI 1045 dengan tegangan leleh 380 N/mm2 o 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. o Diameter bola: 49 mm – 307 mm, bervariasi sesuai dengan desain. o Finishing: elektro-galvanis tebal lapisan zinc 25 micron (DIN 50961) dan cat.  PIPA o Material baja JIS G3444 STK400 dengan tegangan leleh 235 N/mm 2 atau BS1387 dengan tegangan leleh 195 N/mm2 o Diameter pipa: 1,25” – 12” o Panjang sesuai dengan desain. o Finishing: sand blasting dan cat

 KONEKTOR o Material baja spesifikasi JIS G4051 S45C atau AISI 1045 dengan tegangan leleh 420 N/mm2 o Dikerjakan dengan menggunakan mesin bor CNC (lathe dan 2-spindle drilling machine) dan mesin tap

28

o Bentuk konektor ”bottle system” dibuat dengan menggunakan mesin forging o Ukuran: B032 sampai BI66 o Finishing: elektro-galvanis tebal lapisan zinc 25 micron (DIN 50961) dan cat. 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) o Finishing: elektro-galvanis tebal lapisan zinc 25 micron (DIN 50961)  o o o

 PELAT SUPORT o Material baja low carbon steel JIS G3101 SS400 atau AISI 1021 dengan titik leleh 240 N/mm2 o Dimensi disesuaikan dengan desain. o Dibentuk dengan menggunakan mesin bubut CNC; tingkat akurasi bertoleransi 0,1 mm di semua dimensi. o Finishing: elektro-galvanis tebal lapisan zinc 25 micron (DIN 50961) dan cat e) Komponen Space Frame

f) Bentuk Space Frame Bentuk rangka ruang dikembangkan dari pola grid dua lapis (double-layer grids), dengan batang-batang yang menghubungkan titik-titik grid secara tiga dimensional. Elemen dasar pembentuk struktur rangka ini adalah: o Rangka batang bidan

29

o Piramid dengan dasar segiempat membentuk oktahedron o Piramid dengan dasar segitiga membentuk tetrahedron

g) Analisis Struktur Space Frame Beberapa factor yang akan diuraikan berikut merupakan tinjauan desain pada struktur Space Frame. Factor-faktor itu antara lain:

o Gaya-gaya elemen struktur Pada gambar berikut ini kita akna melihat bagaimana cara bekerja gayagaya yang terjadi pada struktur Space Frame tersebut. o Desain batang dan bentuk Banyak sekali unit geometri yang dapat digunakan untuk membentuk unit berulang mulai dari tetrahedron sederhana, sampai bentuk-bentuk polyhedral lai. Space Frame tidak harus terdiri atasmodul-modul individual, tapi dapat pula terdiri atas bidang-bidang yang dibentuk oleh batang menyilang dengan jarak seragam. Untuk lebih jelasnya, mari kita lihat bentuk-bentuk Space Frame berikut ini:

30

B. Struktur Cangkang a) Pengertian Struktur Cangkang (Shell)   

Strukutur shell adalah plat yang melengkung ke satu arah atau lebih yang tebalnya jauh lebih kecil daripada bentangnya. Menurut Joedicke (1963) Shell atau cangkang adalah bentuk structural tiga dimensional yang kaku dan tipis yang mempunyai permukaan lengkung. menurut Schodecik (1998), Cangkang atau shell bersifat tipis dan lengkung. menurut Ishar (1995),

Jadi, dari pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa struktur cangkang (shell) adalah bentuk struktural berdimensi tiga yang kaku dan tipis serta mempunyai permukaan lengkung. Permukaan cangkang dapat mempunyai bentuk sembarang. Bentuk yang umum adalah permukaan yang berasal dari kurva yang diputar terhadap satu sumbu (misalnya, permukaan bola, elips, kerucut, parabola). Bentuk cangkang tidak selalu harus memenuhi persamaan matematis sederhana. Segala bentuk cangkang mungkin saja digunakan untuk suatu struktur. Bagaimapun, tinjauan konstruksional mungkin akan membatasi hal ini. Beban-beban yang bekerja pada permukaan cangkang diteruskan ketanah dengan menimbulkan tegangan geser, tarik dan tekan pada arah dalam bbidang(in-plane) permukaan tersebut. Tipisnya permukaan cangkang menyebabkan tidak adnya tahanan momen yang berarti , struktur cangkang tipis cocoknya digunakan untuk memikul beban terbagi merata pada atap gedung. Struktur ini tidak cocok untuk memikul beban terpusat.

31

b) Persyaratan Struktur Cangkang Persyaratan Struktur Cangkang (Shell) suatu struktur shell harus mempunyai tiga syarat, yaitu sebagai berikut : a) Harus memiliki bentuk lengkung, tunggal, maupun ganda (single or double curved). b) Harus tipis terhadap permukaan atau bentangannya. c) Harus dibuat dari bahan yang keras, kuat, ulet dan tahan terhadap tarikan dan tekanan. c) Klasifikasi Struktur Cangkang Bentuk-bentuk dasar dari cangkang Variasi bentuk cangkang yang tak terhingga banyaknya dapat digolongkan menurut berbagai cara (metoda) penggolongan. Prinsip dari tiap metode tersebut adalah merupakan penyederhanaan dalam bidang kerjanya, sesuai dengan penggunaanya. Konstruktor membuat penggolongan atas struktur sesuai bentuk yang sama. Dalam analisa geometric pembagian bentuk didasarkan atas hukum aljabar dan trancedental surface. Arsitektur dapat lebih bertolak pada bentuk- bentuk luar dan menggolongkannya ke dalam bentuk-bentuk dasar tanpa mengabaikan hal-hal diluarnya. Atas dasar ini bentuk-bentuk cangkang di sini dibagi menurut tipe kelengkungan permukaannya sebagai berikut: a) Cangkang melengkung ke satu arah b) Cangkang melengkung ke dua arah c) Cangkang dengan bentuk bebas (free form). Klasifikasi shell dibagi menjadi 2 : 1. Sesuai bentuk umum terjadinya - bidang putaran (rotational surface) - pergesaran bentuk dasar (translational surface) - pergeseran bentuk dasar pada 2 bentuk dasar bersilangan (ruled surface) 2. Sesuai lengkungan permukaan - lengkung tunggal (single curved) - lengkung ganda (double curved) d) Fungsi Struktur Cangkang Struktur shell biasanya digunakan hanya dalam keadaan dimana persyaratan struktur khusus diperlukan untuk mencapai tingkat efisiensi struktur yang tinggi, baik karena diperlukan bentang yang sangat panjang atau karena diperlukan berat struktur yang sangat ringan.

e) Prinsip Pembebanan

32

Prinsip pembebanan dalam sebuah shell dapat dibagi: 1.

Lokal, yang menentukan geometri dari permukaan segera di sekitar suatu titik.

2. Umum atau permukaan

Keseluruhan, yang menerangkan sebagai suatu keseluruhan.

f) Pembentukan Struktur Cangkang a. Berdasarkan bentuk terjadinya, shell dibagi atas: 1.Rotational Surface (bidang putaran) Rotational Surface (bidang putaran) adalah bidang yang diperoleh bilamana suatu garis lengkung yang datar diputar terhadap suatu sumbu. Shell dengan permukaan rotational dapat dibagi tiga yaitu Spherical Surface, Elliptical Surface, Parabolic Surface.

2. Transitional Surface (bidang geseran) Transitional Surface (bidang geseran) adalah bidang yang diperoleh bila mana ujung–ujung suatu garis lurus digeser pada dua bidang sejajar. Shell dengan permukaan transitional dibagi dua yaitu Cylindrical 3. Translational Surface Translational Surface adalah bidang yang diperoleh dengan garis lengkung yang datar digeser sejajar diri sendiri terhadap garis lengkung yang datar lainnya. Shell dengan translational dibagi menjadi Hyperbolic Paraboloid dan Conoid. b. Berdasarkan dibagi atas:

bentuk

geometris,

33

shell

bentuk

dari

1.Shell silindrical (silinder) 2.Shell conical (kerucut) 3.Shell domical (dome) 4.Shell Torus 5.Shell Hyperbolic (hiperbola) 6.Shell Hyperbolic paraboloid / Hypar (hyperbolis parabola) 7.Shell Elliptical paraboloid 8.Shell Conoid (Konoid) 9.Shell dengan bentuk bebas (Free form shell) c. Berdasarkan penggolongan kedudukan kurva, shell dibagi atas: 1.Kurva-kurva membuka kearah yang sama (synclastic) 2.Kurva-kurva kearah yang saling berlawanan (antisynclastic)

d. Berdasarkan kelengkungan permukaan, shell dibagi atas: 1. Singly curved shell, terbentuk dari perpindahan bidang lengkung. 2. Doubly curved shell with principle curves in the same direction (domical shell) dibentuk dengan memutar bidang lengkung terhadap sumbu pada bidang tersebut dan membentuk lengkungan kearah sumbunya. Doubly curved shell with principle curves in opposite direction (hiperbolikparaboloid). 3. Doubly curved shell with principle curve in the same and opposite direction yang memberikan contoh prinsip-prinsip alternative arah lengkungan.

g) Teori dan Analisa Cangkang atau shell yang tipis dapat memikul suatu beban dengan tegangantegangan membran, dan bahwa tegangan-tegangan membran yang dikerahkan

34

didalam suatu kulit kerang terutama tergantung kepada kondisi-kondisi tumpuan perbatasannya. Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk menimbulkan tegangan membran murni didalam sebuah kulit kerang, antara lain: • Gaya-gaya reaktif pada perbatasan kulit kerang harus sama dan berlawanan dengan gaya-gaya membran pada perbatasan yang ditimbulkan oleh beban • Tumpuan harus mengijinkan perbatasan kulit kerang untuk mengalami perindahan yang ditimbulkan oleh regangan membran. Kalau salah satu atau keduanya tidak terpenuhi, maka akan timbul tegangan lentur didalam kulit kerang yang disebabkan oleh: 1. Gaya meridional, merupakan gaya internal pada cangkang aksimetris yang terbagi rata dan dinyatakan dalam gaya per satuan luas. 2. Gaya-gaya melingkar, dinyatakan sebagai gaya persatuan panjang yang dapat diperoleh dengan meninjau keseimbangan dalam arah transversal. 3. Distribusi gaya, distribusi gaya melingkar dan meredional dapat diperoleh dengan memplot persamaan kedua gaya tersebut. Gaya meredional selalu bersifat tekan, sementara gaya melingkar mengalami transisi pada sudut tertentu. 4. Gaya terpusat, beban ini harus dihindari dari struktur cangkang. 5. Kondisi tumpuan, kondisi ini sangat mempengaruhi perilaku dan desain struktur. Secara ideal tumpuannya tidak boleh menimbulkan momen lentur pada permukaan cangkang. 6. Tegangan membran didalam kulit kerang tipis, merupakan suatu membran melengkung yang cukup tipis untuk mengerahkan tegangan-tegangan lentur yang dapat diabaikan pada sebagian besar permukaannya, akan tetapi cukup tebal sehingga tidak akan menekuk di bawah tegangan-tegangan tekan kecil, seperti yang akan terjadi pada suatu membran.

BAB

V KESIMPULAN DAN ARGUMEN

35

1.

Kesimpulan A. Pada saat seorang perancang mendesain bangunan haruslah benar-benar memperhitungkan struktur dan konstruksi pada tanah atau lahan yang akan di bangun secara mendasar. B. Sejalan dengan perkembangan jaman struktur dan konstruksi bangunan jugan mengalami pula perkembangan.

2. Argumen Makalah bertujuan untuk menambah wawasan dan sebagai acuan dalam pembelajaran. Namun, makalah ini masih jauh dari kesempurnaan sebagai mana manusia yang tidak luput dari kesalahan. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca untuk kesempurnaan makalah-makalah selanjutnya.

36

LAMPIRAN-LAMPIRAN

37