sistem rangka kaku

SISTEM STRUKTUR RANGKA KAKU
TUGAS
TEKNOLOGI BANGUNAN IV
Disusun Oleh : M. Ula Aulilal ( 5201120051 )
Sony Nopan Pratama ( 5201130008 )

Dosen : Ir. Budiarjono, M.Si
ROGRAM STUDI TEKNIK ARSITEKTUR
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BUNG KARNO
2015

Sambungan Rangka Kaku ( Rigid Frames )
Prinsip utama: kekuatan, kekakuan dan kapasitas deformasi
Klasifikasi sambungan :
dimana terjadi perubahan arah komponen struktur
untuk kemudahan konstruksi
dimana terjadi pergantian komponen struktur
19

Macam- macam desain sambungan dengan bahan :
Baja
Beton
18

Rangka Kaku ( Rigid Frames )
beban momen terdistribusi, (sehingga)
defleksi menjadi lebih kecil, (namun)
sensitif terhadap penurunan permukaan
16

beban merata :
bila penguatan pada sambungan portal, kolom bebas mengalami tekuk (b)

penguatan pada sambungan pada kaki kolom, kolom mengalami tekuk lebih kecil (c)

penguatan pada pondasi dengan sendi kaku, deformasi kolom lebih kecil (d)
15

Komponen horizontal umumnya berdimensi lebih kecil dibanding komponen vertikal
Beban yang bekerja: lateral, aksial dan momen tekuk
14

Diagram lengkap aksi-reaksi terhadap beban momen untuk portal dengan sambungan kaku
13

Momen- momen yang terjadi pada struktur portal dengan sambungan kaku
12

Tipikal diagram raksi yang ditunjukkan oleh setiap kolom akibat pembebanan merata
Gaya reaksi vertikal tiap kolom = Beban vertikal
11

Sambungan silang (braced frames): menggunakan sambungan sendi
' Bracing ' digunakan untuk meminimalkan gerakan lateral atau geser
20

Tipe- time bracing :
Siku
Diagonal
tipe X
tipe K atau Chevron
Shear walls

21

Desain Rangka Kaku ( Rigid Frames )
22
KESIMPULAN
Struktur rigid frame and core merupakan rangka hybrid dimana adanya penggabungan sistem struktur rangka kaku (rigid frame) an sistem struktur inti (core). Rangka kaku bereaksi terhadap beban lateral, terutama melalui lentur balok dan kolom. Perilaku demikian berakibat ayunan (drift) lateral yang besar pada bangunan dengan ketinggian tertentu. Akan tetapi, apabila dilengkapi dengan struktur inti, ketahanan lateral bangunan akan sangat meningkat karena interaksi inti dan rangka. Sistem inti ini memuat sistem-sistem mekanis dan transportasi vertikal.

Kelebihan :
Dengan adanya inti di dalam sistem rigid frame membuat struktur rigid frame and core menjadi lebih stabil. Terutama bertahan terhadap gaya torsi atau puntir pada bangunan
Sistem utiitas dan shaft yang tersentralisasi pada core membuat pengawasan dan maintenance yang mudah, serta lebih simple, efisien dan praktis.
Adanya elemen linear yang dapat menahan gaya lateral.

Kekurangan :
Bila dibandingkan dengan jenis sistem struktur lain, rigod frame and core termasuk baik, namun hanya dapat digunakan pada bangunan dengan ketinggian kurang dari 50 lantai.
Dari sedi desain kurangnya pandangan keluar secara bebas karena adanya penghalang berupa rangka kaku.
Kemampuan menahan beban horizontal dengan sistem inti yang dikombinasi dengan sistem rangka. Keutuhan dari struktur inti akan membentuk inti sebagai satu kolom besar dan kokoh yang menguatkan sistem tatanan dalam denah. Penyelesaian pertama pada struktur dengan beban vertical tersebut dapat dilakukan dengan sistem struktur pelat dinding sejajar (bearing wall) yang terdiri dari dinding yang searah saja. Kekakuan terhadap zontal dari sistem struktur pelat dinding ini juga dapat tercapai dengan sistem tabung inti yang kaku, sehingga sistem bearing wall jadi kaku. Penyelesaian kedua dengan beban vertkal tersebut dilakukan dengan sistem struktur massif yang terdiri hanya dari dinding yang menerima beban. Kekakuan terhadap beban horizontal struktur massif ini dapat tercapai dengan sistem tabung inti sehingga sistem struktur berkotak menjadi kaku.
29

Contoh Bangunan Rangka Kaku ( Rigid Frames )
28

27

26

25

Pertimbangan dalam memilih sistem rangka kaku
Mengurangi beban momen ( memperngaruhi dimensi komponen)
Meningkatkan kekakuan dengan cara :
distribusi beban momen
mengurangi defleksi
Kekakuan sambungan
tipe-tipe komponen penopangnya
24

Material :
baja, beton monolit dan kayu laminasi (laminated wood)
Bentuk :
portal, kuda- kuda, dan sebagainya
23

Tipikal diagram pembebanan akibat beban vertikal merata pada balok
10

ukuran dan dimensi komponen pendukung menentukan perilaku terhadap beban defleksi menjadi lebih kecil, (namun)
titik- titik momen kritis menjadi penting (c, d, e)
17

Diagram Sistem Struktur
8

Latar Belakang

Pada bangunan tinggi gaya-gaya yang bekerja dari luar bangunan sangat mempengaruhi perancang dalam memilih sistem struktur dan kinerja yang dihasilkan. Adapun gaya yang dominant berpengaruh adalah gaya tekan angin dan gaya lateral. Gaya tekan angin yang menghasilkan eksentrisitas dimana menimbulkan gaya torsi pada bangunan, membuat kecenderungan bangunan memerlukan sistem struktur yang dapat menahan gaya torsi dan puntir untuk mencegah terjadinya buckling. Selain itu gaya horizontal, gaya lateral yang bekerja mengenai sebuah bangunan juga perlu direspon dalam suatu sistem struktur.
Maka dari itu diperlukan sebuah sistem struktur yang mampu menahan beban gaya tekan angin dan gaya lateral. Struktur rigid frame and core yng merupakan perpaduan dua sistem struktur perlu dianalisa lebih lanjut apakah dapat memenuhi kedua permasalahan tersebut.

Perumusan Masalah

Sesuai dengan uraian pada latar belakang diatas maka penulis dapat merumuskan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini, yaitu :
Apakah itu sistem rigid frame
bagaimana karakteristik struktur rigid frame
bagaimana karakteristik sistem rigid frame,
bagaimana mencapai kestabilan dalam sistem rigid frame

Tujuan

Mempelajari mengenai sistem rigid frame and core,
Mengetahui dan memahamu karakteristik struktur rigid frame
Mengetahui dan memahami karakteristik struktur rigid frame,
Menganalisa cara mencapai kestabilan dalam sistem rigid frame and core.

2
KAJIAN TEORI
Definisi
Rangka kaku dan inti (rigid frame and core)
Merupakan rangka hybrid dimana adanya penggabungan sistem struktur rangka kaku (rigid frame) an sistem struktur inti (core). Rangka kaku bereaksi terhadap beban lateral, terutama melalui lentur balok dan kolom. Perilaku demikian berakibat ayunan (drift) lateral yang besar pada bangunan dengan ketinggian tertentu. Akan tetapi, apabila dilengkapi dengan struktur inti, ketahanan lateral bangunan akan sangat meningkat karena interaksi inti dan rangka. Sistem inti ini memuat sistem-sistem mekanis dan transportasi vertikal.
Struktur rangka kaku (rigid frame) adalah struktur yang terdiri atas elemen-elemen linear, seperti kolom dan balok yang ujung ujungnya dihubungkan dengan joints (titik hubung) yang bersifat kaku atau rigid, bedakan dengan struktur pos-and-beam yang titik hubungnya bersifat sendi atau roll. Aksi lateral pada rangka menimbulkan lentur, gaya geser, dan gaya aksial pada semua elemen (balok dan kolom). Momen lentur akibat lateral akan mencapai maksimum pada penampang dekat titik hubung. Sehingga ukuran elemen struktur didekat titik hubung harus dibuat lebih besar atau diperkuat. Efek beban lateral yang bekerja pada struktur rangka kaku gedung bertingkat banyak, dimana semakin tinggi gedung semakin besar momen dan gaya-gaya pada setiap elemen. Apabila gaya yang bekerja sudah sedemikian besar, maka diperlukan kontribusi struktur lain, seperti bracing, sistim core ataupun dinding geser.
Distribusi gaya pada struktur rangka pada gedung tingkat banyak, apabila gedung mengalami gaya lateral maka akan terjadi kolom yang mengalami gaya tarik dan mengalami gaya tekan. Struktur rangka (rigid frame) merupakan struktur yang terdiri atas elemen-elemen linear, umumnya balok dan kolom, yang ujungujungnya dihubungkan dengan joints (titik hubung) yang dapat mencegah rotasi relatif diantara elemen struktur yang dihubungkannya. Dan untuk memahami perilaku struktur rangka sederhana adalah dengan membandingkan perilakunya terhadap beban dengan struktur post-and-beam. Kerangka terdiri atas komposisi kolom-kolom dan balok-balok.Unsur vertikal berfungsi sebagai penyalur beban dan gaya-gaya menuju tanah, sedangkan balok adalah unsur horizontal sebagai pemegang dan media pembagi beban dan gaya menuju kolom. Efek turunnya tumpuan (support settlement) pada struktur rangka, karena adanya perbedaan penurunan tumpuan.

3
Struktur Rangka Kaku
gabungan komponen struktural:
kolom & balok
rangka melintang sejajar pada dua sumbu
Posisi kolom membentuk grid-grid dengan jarak yang sama
4

Gabungan komponen struktural: horizontal dan vertikal
Kekakuan struktural terletak pada sambungan kaku ( rigid connection)
Rangka menjadi satu kesatuan
Type :
Portal
Kuda - kuda ( gable )
9
Gedung John Hancock Center, merupakan gabungan struktur kerangka kotak (tube) sebagai penahan beban gravitasi dan truss-x sebagai pengaku lateral
5
desain sambungan dengan bahan baja
Prinsip utama: kekuatan, kekakuan dan kapasitas deformasi
Klasifikasi sambungan :
dimana terjadi perubahan arah komponen struktur
untuk kemudahan konstruksi
dimana terjadi pergantian komponen struktur

7
kolom & balok bangunan bangunan menggunakan baja
Bangunan menggunakan sambungan silang (braced frames): menggunakan sambungan sendi
' Bracing ' digunakan untuk meminimalkan gerakan lateral atau geser
6
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
11/4/2015

#
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
11/4/2015

#
11/4/2015

#
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
11/4/2015

#

11/4/2015

#
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
11/4/2015

#
11/4/2015

#
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
11/4/2015

#
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
11/4/2015

#
Click to edit Master subtitle style
11/4/2015

#
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
11/4/2015

#
11/4/2015

#

11/4/2015

Second level
Third level
Fourth level
Fifth level

#

sistem rangka kaku

Recommend Documents