KATA PENGANTAR Puji syukur Alhamdulillah kami hantarkan kepada Allah S.W.T S.W.T yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya hidayah-Nya kepada kami, Sehingga kami dapat menyelesaikan Makalah dengan judul “STRUKTUR KABEL” dengan baik sebagai salah satu persyaratan atau tugas dalam menempuh mata kuliah Penemaran !dara. Maksud disusunnya Makalah ini adalah sebagai auan dalam kegiatan perkuliahan. Shala"at serta salam kita haturkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW SAW, sem#ga sem#ga kelak kita mendapatkan sya$aatnya,Amin Melalui makalah ini kami berharap untuk dapat menjelaskan sejarah struktur kabel, dasardasar struktur kabel, klasi$ikasi struktur kabel, keuntungan dan kelemahan struktur kabel. %eberhasilan penulisan Makalah ini tidak lepas dari bimbingan, pengarahan, dan bantuan dari berbagai pihak baik pikiran, m#ti&asi, tenaga maupun d#'a. (leh karena itu kami menyampaikan terima kasih kepada )ia *ulia"ati *ulia"ati ST,.MT ST,.MT selaku +#sen Pengetahuan Struktur. %ami menyadari bah"a dalam penulisan Makalah ini masih banyak kesalahan. (leh sebab itu, kami mengharapkan saran dan kritik yang bersi$at membangun untuk perbaikan Makalah berikutnya dan mudah-mudahan makalah ini dapat berman$aat bagi penulis dan pembaa, Amin.
andung, Maret /01
Tim Penyusun
1
DAFTAR ISI %ATA P2N3ANTA4 .................................................................................................... i +A5TA4 6S6.............................................................................................................. ii A 6...................................................................................................................... 1 P2N+A7!)!AN....................................................................................................... 1 1.1
Rumusan Masalah..................................................................................... 1
./
Tujuan......................................................................................................... 1
A 66..................................................................................................................... 2 P2MA7ASAN......................................................................................................... 2 /.
Sejarah Perkembangan Struktur %abel .................................................................2
/./
+asar-+asar Struktur %abel...............................................................................3
/.8
%lasi$ikasi Struktur %abel.................................................................................4
/.9
%euntungan dan %elemahan Struktur %abel ...........................................................5
/.
3aya-3aya Pada Struktur %abel ......................................................................... 5
A 666.................................................................................................................... 6 :(NT(7 ST4!%T!4 %A2)..................................................................................... 6 A 6;.................................................................................................................... 8 %2S6MP!)AN.......................................................................................................... 8 KESIMPULAN....................................................................................................... 8 DAFTAR PUSTAKA...................................................................................................
2
3
BAB I PENDAHULUAN Struktur kabel adalah sebuah sistem struktur yang bekerja berdasarkan prinsip gaya tarik, terdiri atas kabel baja, sendi, batang, dsb yang menyanggah sebuah penutup yang menjamin tertutupnya sebuah bangunan. >? Struktur kabel dan jaringan dapat juga dinamakan struktur tarik dan tekan, karena pada kabel-kabel hanya dilimpahkan gaya-gaya tarik, sedangkan kepada tiang-tiang pendukungnya hanya dilimpahkan gaya tekan. 8? Prinsip k#nstruksi kabel sudah dikenal sejak @aman dahulu pada jembatan gantung, di mana gaya-gaya tarik digunakan tali. :#nt#h lainnya adalah tenda-tenda yang dipakai para musa$ir yang menempuh perjalanan jarak jauh le"at padang pasir. Setelah #rang mengenal baja, maka baja digunakan sebagai gantungan pada jembatan. Pada tara$ permulaan baja itu dapat berkarat. Pada @aman setengah abad sebelum sekarang, ditemukanlah baja dengan tegangan tinggi yang tahan terhadap karat. Pada jembatan gantung, kabel-kabel letak dalam bidang datar
1.1
Rumusan Masalah
. agaimana sejarah struktur kabelB /. Apa saja dasar-dasar struktur kabelB 8. Apa saja %lasi$ikasi struktur kabelB 9. %euntungan dan %elemahan Struktur %abelB
1
1.2 Tujuan
. +apat mengetahui sejarah dan dasar-dasar struktur kabel /. +apat mengetahui klasi$ikasi struktur kabel 8. +apat mengetahui keuntungan serta kelemahan struktur kabel
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Sejarah Perkembangan Srukur Kabe!
Asal mula struktur kabel. Struktur kabel merupakan salah satu struktur tradisi#nal yang 2
a"alnya berupa jembatan dan tenda. embatan dengan sistem kabel tarik a"alnya diterapkan pada daerah pegunungan seperti 7imalaya atau di daerah hutan hujan seperti Peru. %emudian berkembang hingga 2r#pa yang diprakarsai #leh 5austus ;erantinus pada tahun 11 yang menggunakan rantai sebagai pengganti kabel yang dingkurkan pada menara. Pada saat itu hingga menjelang abad ke-/0, kabel hanya menjadi sistem yang membantu perkuatan karena belum dapat mengatasi $at#r beban angin. entuk tenda sering digunakan #leh suku n#maden di 2r#pa !tara, Asia dan Timur Tengah. Tenda-tenda tersebut dapat dikel#mp#kkan atas tiga jenis, yaitu C
. entuk keruut dengan penutup dari kulit Merupakan bentuk yang paling sederhana dengan satu atau lebih tiang utama di dalam dan beberapa tiang pembentuk yang menyatu di punak tiang utama. /. entuk silinder dengan atap perpaduan bentuk kubah dan keruut +inding silinder dibentuk dengan batang-batang yang saling me nyilang dengan batang pembentuk atap menyatu ditengah dan diperkuat dengan inin 8. entuk blak tent entuk ini hanya menggunakan kabel tarik yang ditutupi terpal tanpa batang pengaku. 5ungsi utamanya adalah sebagai perlindungan terhadap matahari dan temperature yang rendah pada malam hari.
Struktur kabel pada abad ke =. Prinsip struktur kabel mengadaptasi bentuk tenda dan jembatan, hanya saja diterapkan pada bentang yang lebih luas. +ipiu #leh re&#lusi industri dimana terjadi pertambahan penduduk yang epat dan pertumbuhan di bidang industri, mengakibatkan munulnya kebutuhan akan bangunan dengan bentang lebar untuk pabrik, stasiun kereta api dan $asilitas umum lainnya. Sistem struktur yang sering digunakan adalah struktur rangka sedangkan struktur kabel jarang digunakan. Namun terdapat beberapa #nt#h yang dapat diklasi$ikasikan menjadi C
. Perpaduan struktur kabel dengan elemen jembatan angunan pertama adalah sebuah pabrik di pelabuhan Peranis yang dibangun tahun >8=. Terdiri atas dua gedung memanjang dengan ruang diantara nya sepanjang 90 m yang tertutup atap tanpa dinding. Atap didikat #leh sistem kabel atenary yang diangkurkan pada t#"er bangunan. /. Atap dengan rantai dan kabel tarik aringan rantai besi atau kabel digunakan sebagai penutup atap, sebagai alternati$ atap yang tahan api. 8. aringan kabel dua arah pada lantai aringan kabel dan batang besi digabung membentuk suatu plat lantai yang pretensi#n 9. Masted Struture +iilhami #leh tuntutan bangunan berbentang lebar yang ringan, biaya rendah dan k#nstruksi yang tahan api, maka digunakan prinsip jembatan dengan mengikat rantai atau kabel
2.2 Da"ar#Da"ar Srukur Kabe!
+aya Tarik yang tinggi dari baja dengan e$isiensi tarik murni memungkinkan kabel baja sebagai elemen struktur yang dapat membentangi jarak besar. %abel adalah $leksibel karena ukurannya dari sisi keil dibandingkan dengan panjangnya. 5leksibel menunjukan daya lengkung yang terbatas. %arena tegangan-tegangan lengkung tidak sama, dapat diatasi #leh $leksibelnya kabel. eban-beban yang dipikul #leh batang-batang tarik terbagi di antara kabel-kabel. Masing-masing kabel memikul beban dengan tegangan yang sama dan di ba"ah tegangan yang diperkenankan.!ntuk mendapat gambaran mengenai mekanisme kabel yang memikul beban &ertikal, dapat dilihat pada gambar diba"ah ini, terlihat suatu kabel yang ujung-ujungnya dipegang kuat #leh angkur pada temb#k dan dibebani beban P ditengahnya. %arena beban P, kedua bagian kabel tertarik dan membentuk segitiga, tiap bagian kabel memikul D p. entuk segitiga yang terbentuk #leh kabel memilki iri khas lenturan, yaitu jarak &ertikal antara landasan gantung sampai dengan titik terendah pada kabel. %abel tanpa lenturan tak dapat memikul beban karena gaya tarik yang terdapat dalam kabel yang mendatar tidak dapat mengadakan keseimbangan dengan gaya atau beban &ertikal. 3aya tarik arah kedalam pada kedua landasan akibat melenturnya kabel dapat dibagi menjadi dua bagian yang sama karena pembebanan simetri. ilamana landasan perletakan tidak ukup kuat, maka kedua bagian kabel akan berimpit menjadi satu. !ntuk mengatasi hal tersebut, perlu dipasang batang penunjang mendatar antara kedua landasan. Mekanisme kabel C
. Makin panjang kabel - lenturan makin besar - tetapi tegangan menjadi lebih rendah - dapat dipakai kabel dengan p#t#ngan lintang yang keil. /. Makin pendek kabel, - lenturan pun makin keil - tegangan menjadi lebih tinggi - diperlukan kabel dengan p#t#ngan lintang yang le bih besar. *ang paling ek#n#mis adalah dengan mengambil lenturan dengan sudut 9 E. Apabila beban diperbanyak, maka kabel-kabel dengan garis lurus yang disebabkan karena tegang, membentuk segi banyak. entuk segi banyak itu disebut juga 5uniular P#lyg#n dari bahasa )atin C 5unis F tali dan dari bahasa 3reek C P#ly F banyak, dan 3#nia F sudut. )enturan maksimal pada 5uniular P#lyg#n yaitu 8G0 dari bentangan. Terdapat pula P#lyg#n :atenari, dari bahasa )atin C :atena F lengkungan yang teratur, dimana beban-beban yang sama besarnya disusun dengan jarak-jarak yang sama di atas kabel utama dan lebih baik, maka batang-batang segi banyak gaya membentuk lengkungan yang agak lain dari bentuk parab#la tatepi tidak banyak selisih. )enturan maksimal pada %atenari 4
yaitu 8G0 dari bentangan dan dengan lenturan itu lengkungan katenari hampir berimpit dengan parab#la. %abel yang memikul berat sendiri dan beban terbagi rata yang didistribusikan mendatar mendapat bentuk pertengahan antara katenari dan parab#la.
2.$ K!a"%&%ka"% Srukur Kabe!
Seara 3aris esar, Struktur kabel dapat dibedakan menjadiC . Struktur %abel Tunggal Sistem 4#da Sepeda < Single )ayer Sistem? Pada sistem ini dipakai satu susunan kabel yang menghubungkan inin dinding luar dari bet#n sebagai penahan tiang yang silindris ke inin dalam di titik pusat lingkaran dari baja. +inding tepi melingkar dibuat dari bet#n tulang yang tipis. Penutup atap terdiri dari pelat bet#n pre$abrikasi berbentuk baja yang didukung #leh kabel-kabel radial. !jungnya ditekuk ke atas pada tulangan pelat. Agar stabil, pelat pelat dibebani bata atau kant#ng-kant#ng berisi pasir sementara untuk memberi tarik tambahan pada kabel.)ubang-lubang diantara dua pelat sebagai etakan diisi adukan ber#n. ilamana bet#n m#ngering, atap menjadi pelat yang m#n#lit dan merupakan bundaran. %abel akan memendek tetapi ditahan #leh bet#n tepi yang merupakan silinder yang telah membantu. adi atap bet#n yang melengkung ke ba"ah itu mendapat prategang dari kabel-kabel, sehingga ukup kaku untuk menahan $lutter e$$et
2.' Keunungan (an Ke!emahan Srukur Kabe!
5
%euntungan struktur kabel C . 2lemen kabel merupakan elemen k#nstruksi paling ek#n#mis untuk menutup permukaan yang luas /. 4ingan, meminimalisasi beban sendiri sebuah k#nstruksi 8. Memiliki daya tahan yang besar terhadap gaya tarik, untuk bentangan ratusan meter mengungguli semua sistem lain 9. Memberikan e$isiensi ruang lebih besar
. Memiliki $akt#r keamanan terhadap api lebih baik dibandingkan struktur tradis#nal yang sering runtuh #leh pembengk#kan elemen tekan di ba"ah temperatur tinggi. %abel baja lebih dapat menjaga k#nstruksi dari temperatur tinggi dalam jangka "aktu lebih panjang, sehingga mengurangi resik# kehanura 1. +ari segi teknik, pada saat terjadi penurunan pen#pang, kabel segera menyesuaikan diri pada k#ndisi keseimbangan yang baru, tanpa adanya perubahan yang berarti dari tegangan H. :##k untuk bangunan bersi$at permanen.
%elemahan struktur kabel C Pembebanan yang berbahaya untuk struktur kabel adalah getaran. Struktur ini dapat bertahan dengan sempuna terhadap gaya tarik dan tidak mempunyai kemantapan yang disebabkan #leh pembengk#kan, tetapi struktur dapat bergetar. +alam hal gejala res#nansi yang umum dikenal dapat timbul dan mengakibatkan r#b#hnya bangunan.
2.) Ga*a#Ga*a Pa(a Srukur Kabe!
!ntuk menghitung gaya-gaya kabel, dapat ditempuh dengan meman$aatkan keseimbangan titik-titik hubung struktur. %abel adalah struktur, dimana besar gaya-gaya pada kabel tersebut tidak k#nstan, ini berarti setiap segmen pada k#nstruksi kabel akan menerima gaya yang berbeda. Tiupan angin diatas permukaan atap yang melendut menyebabkan terj adinya gaya isapan. 3aya isapan menyebabkan atap $leksibel mengarah embung ke atas Pada saat atap berubah bentuk sebagai akibat gaya isapan, pengaruh angin terhadap bentuk yang berubah tadi menyebabkan gaya tekan. 3aya tekan menyebabkan atap bergerak ke ba"ah Pada saat bergerak ke ba"ah dan ke atas, e$ek angin seara bergantian tekan-isap yang mengakibatkan atap mengalami getar seara k#nstan
BAB III +,NT,H STRUKTUR KABEL Ada jenis-jenis struktur yang telah banyak digunakan #leh perenana gedung, yaitu struktur pelengkung dan struktur kabel. %edua jenis struktur yang berbeda ini mempunyai karakteristik dasar struktural yang sama, khususnya dalam hal perilaku strukturnya. %abel yang mengalami beban eksternal tentu akan mengalami de$#rmasi yang bergantung pada besar dan l#kasi beban eksternal. entuk yang didapat khusus untuk beban itu ialah
6
bentuk $uniular < sebutan $uniular berasal dari bahasa )atin yang berarti “tali”?. 7anya gaya tarik yang dapat timbul pada kabel. +engan membalik bentuk struktur yang diper#leh tadi, kita akan mendapat struktur baru yang benar-benar anal#g dengan struktur kabel, hanya sekarang gaya yang dialami adalah gaya tekan. Seara te#ritis, bentuk yang terakhir ini dapat diper#leh dengan menumpuk elemen-elemen yang dihubungkan seara tidak kaku
Sekalipun kabel telah lama digunakan, pengertian te#retisnya masih belum lama dikembangkan. +i 2r#pa, jembatan gantung masih belum lama digunakan meskipun struktur rantai-tergantung telah pernah dibangun di Alpen S"iss pada tahun />. Te#ri mengenai struktur ini pertama kali dikembangkan pada tahun =, yaitu sejak 5aust# ;eran@i# menerbitkan gambar jembatan gantung. Selanjtnya pada tahun H9 dibangun jembatan rantai di +urham :#unty, 6nggris. embatan ini mungkin merupakan jembatan gantung pertama di 2r#pa.
!
Titik balik penting dalam e&#lusi jembatan gantung terjadi pada a"al abad ke-= di Amerika, yaitu pada saat ames 5indley mengembangkan jembatan gantung yang dapat memikul beban lalu lintas. 5indley membangun jembatannya untuk pertama kali pada tahun >0 di a#bs :reek, !ni#nt#"n, Pennsyl&ania dengan menggunakan rantai besi $le ksibel. 6n#&asi 5indley bukanlah kabelnya, melainkan penggunaan dek jembatan yang diperkaku yang pengakunya diper#leh dengan menggunakan rangka batang kayu. Penggunaan dek kaku ini dapat menegah kabel penumpunya berubah bentuk sehingga bentuk permukaan jalan juga tidak berubah. +engan in#&asi ini dimulailah penggunaan jembatan gantung m#dern. 6n#&asi 5indley dilanjutkan #leh Th#mas Tel$#rd di 6nggris dengan mendesain jembatan yang melintasi selat Menai di Wales <>>->/1?. )#uis Na&ier, ahli matematika Pranis yang amat terkenal, membahas karya 5indley dengan menulis buku mengenai jembatan gantung, 4app#rt et Mem#ire sur les P#nts Suspends, yang diterbitkan pada tahun >/8. Na&ier dalam bukunya sangat menghargai karya 5indley dalam hal pengenalan dek jembatan kaku. Segera setelah in#&asi 5indley, banyak jembatan gantung terkenal lainnya dibangun, misalnya jembatan :li$t#n di 6nggris <#leh 6s#mbard runel? dan jembatan r##klyn <#leh #hn 4#ebling?. anyak pula jembatan m#dern yang dibangun sete lah itu, misalnya yang membentangi Selat Messina dengan bentang tengah sekitar 000 $t </ m? dan jembatan ;era@an#-Narr#"s yang bentang tengahnya 9/10 $t <800 m? Penggunaan kabel pada gedung tidak begitu epat karena pada saat itu belum ada kebutuhan akan bentang yang sangat besar. Meskipun ames #gardus tel ah memasukkan pr#p#sal kepada :rystal Palae pada Ne" *#rk 2Ihibiti#n pada tahun >8, yang mengusulkan atap gedung berbentuk lingkaran dari besi tuang berdiameter H00 $t =1 dianggap sebagai a"al mulanya aplikasi kabel pada gedung m#dern. Struktur-struktur yang dibangun berikutnya adalahpa&ilyun l#k#m#ti$ pada :hiag# W#rld's 5air pada tahun =88 dan )i&est#k udging Pa&illi#n yang dibangun di 4aleigh, N#rth :ar#lina pada sekitar tahun =0. sejak itu sangat banyak dibangun gedung yang menggunakan struktur kabel.
BAB IKESIMPULAN KESIMPULAN
Struktur kabel merupakan salah satu struktur tradisi#nal yang a"alnya berupa jembatan dan tenda. embatan dengan sistem kabel tarik a"alnya diterapkan pada daerah pegunungan seperti 7imalaya atau di daerah hutan hujan seperti Peru.
8
pada abad ke =. Prinsip struktur kabel mengadaptasi bentuk tenda dan jembatan, hanya saja diterapkan pada bentang yang lebih luas. +ipiu #leh re&#lusi industri dimana terjadi pertambahan penduduk yang epat dan pertumbuhan di bidang industri. Ada jenis-jenis struktur yang telah banyak digunakan #leh perenana gedung, yaitu struktur pelengkung dan struktur kabel. %edua jenis struktur yang berbeda ini mempunyai karakteristik dasar struktural yang sama, khususnya dalam hal perilaku strukturnya.
DAFTAR PUSTAKA
httpCGG#".lyG%N6:J httpCGGthebatabatastudi#desain.bl#gsp#t.#.idG/00=G0HGstruktur-kabel.html sipil"#rld.bl#gsp#t.#.id
