makalahteknologi bangunan bentang lebar

8/20/2019 MakalahTeknologi Bangunan Bentang Lebar

1/19

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...............................................................................

DAFTAR ISI ............................................................................................

BAB I : PENDAHULUAN

A. Definisi Struktur Bentang Lebar ...................................................................

B. Fungsi an Guna Bangunan Bentang Lebar ...............................................

!. Siste" Struktur Bentang Lebar ...................................................................

BAB II : SISTE# RANGKA BATANG $TRUSS%

A. Pengertian ......................................................................................................

B. K&nstruksi&na' ..............................................................................................

!. Pe"bebanan $f'&(% .......................................................................................

D. Detai' K&nstruksi .........................................................................................

E. A)'ikasi .........................................................................................................

F. Ke'ebi*an an Kekurangan ........................................................................

BAB III : SISTE# RANGKA RUANG $SPA!E TRUSS%

A. Pengertian .....................................................................................................

B. K&nstruksi&na' .............................................................................................

!. Pe"bebanan $f'&(% .....................................................................................

D. Detai' K&nstruksi .......................................................................................

E. #a+a","a+a" Siste" Rangka Ruang ....................................................

F. A)'ikasi ..........................................................................................................G. Ke'ebi*an an Kekurangan .......................................................................

DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................


2/19

BAB I

PENDAHULUAN

A. Definisi Struktur Bentang Lebar

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

telah dimodifikasi dari bentuk dasar, bahkan kadang dilakukan penggabungan

terhadap beberapa sistem struktur bentang lebar.

B. Fungsi an Guna Bangunan Bentang Lebar

Struktur bentang lebar diperlukan untuk mengakomodasi aktivitas yang

memerlukan ruang luas dan tidak terhalang oleh kolom. Bangunan bentang lebar

sering dipergunakan untuk kegiatan olah raga berupa gedung stadion, kegiatan

pertunjukan berupa gedung audiotorium dan kegiatan pameran berupa gedung

exhibition.

!. Siste" Struktur Bentang Lebar

Schodek (!!"# menerangkan struktur bentang lebar dibagi ke dalam beberapa

sistem struktur yaitu$

. Struktur rangka batang dan rangka ruang

2. Struktur furnicular meliputi kabel dan pelengkung

%. Struktur plan dan grid&. Struktur membran meliputi pneumatik, tent (tenda# dan net (jaring#

'. Struktur cangkang

ingkat kerumitan, masalah dan teknik pemecahan masalah dalam bangunan

bentang lebar, dan struktur yang digunakan pada bangunan bentang lebar berbeda

satu dengan lainnya. )erumitan yang timbul dipengaruhi oleh gaya yang terjadi pada

struktur tersebut dan beberapa hal lain akan kami bahas pada masing*masing bab,

hanya saja pada makalah ini kami hanya akan menjelaskan tentang struktur rangka

batang dan rangka ruang secara terperincih.


3/19

BAB II

SISTE# RANGKA BATANG $TRUSS%

A. Pengertian

+angka batang (truss# adalah struktur yang terdiri dari gabungan batang*batang

yang membentuk struktur berbentuk segitiga dan terhubung satu sama lain,

sehingga menjadi bentuk rangka yang tidak dapat berubah bentuk bila diberi beban

eksternal tanpa adanya perubahan bentuk pada satu atau lebih batangnya.

Setiap elemen tersebut dianggap tergabung pada titik hubungnya dengan

sambungan sendi. Sedangkan batang*batang tersebut dihubungkan sedemikian rupa

sehingga semua beban dan reaksi hanya terjadi pada titik hubung.

Sistem struktur rangka batang tersusun secara dua dimensional. ontoh

idealisasi sistem rangka batang dapat dilihat pada gambar. +angka batang dua

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#.


4/19

B. K&nstruksi&na'

Struktur rangka batang menggunakan bentuk segitiga yang stabil (lebih stabil

dibandingkan rangka portal# sehingga kuat menahan beban yang cukup besar dan

kokoh menahan gaya yang sejajar bidang (lebih kokoh dibandingkan portal# tetapi

lemah terhadap gaya yang tegak lurus bidang. -alam pembuatannya, rangka batang

lebih rumit dibandingkan rangka portal sehingga waktu pelaksanaannya lebih lama.

)omponen utama dari rangka ini adalah batang (member # dan sambungan ( joint #

sedangkan bahan material yang digunakan umumnya material baja, tapi dapat juga

memakai bahan kayu.

Bentuk dasar yang dimiliki struktur ini adalah segitiga yang kemudian disusun.

/odel tipe yang sering dipakai berupa rangka batang sistem kabel, rangka batang

0ratt, rangka batang 1ower, rangka batang statis tak tentu, rangka batang funicular.Secara arsitektural rangka batang lebih baik dibandingkan rangka portal dan lebih

terkesan modern. +angka batang umumnya digunakan pada struktur atap bentang

panjang (sport hall, exhibition hall, stadion, dll# dan juga jembatan.

+angka batang yang dibuat dengan cara di samping disebut rangka batangsederhana.

ara lain membentuk rangka batang yang besar adalah dengan merangkaikan

dua atau lebih rangka batang sederhana. Suatu rangka batang sederhana dapat

dilihat sebagai satu batang yang merupakan komponen segitiga penyusun rangka

batang majemuk.


5/19

!. Pe"bebanan $f'&(%

Secara umum pembebanan (flow# rangka batang dapat kita amati dari gambar

berikut.

0rinsip yang mendasari teknik analisis gaya batang adalah bahwa setiap struktur

atau setiap bagian dari setiap struktur harus berada dalam kondisi seimbang. aya*

gaya batang yang bekerja pada titik hubung rangka batang pada semua bagian

struktur harus berada dalam keseimbangan.

0ada struktur stabil, gaya eksternal menyebabkan timbulnya gaya pada batang*

batang. aya*gaya tersebut adalah gaya tarik dan tekan murni. 3entur (bending#

tidak akan terjadi selama gaya eksternal berada pada titik nodal (titik simpul#. Bila

susunan segitiga dari batang*batang adalah bentuk stabil, maka sembarang susunan

segitiga juga membentuk struktur stabil dan kukuh. 1al ini merupakan prinsip dasar

penggunaan rangka batang pada gedung. Bentuk kaku yang lebih besar untuk

sembarang geometri dapat dibuat dengan memperbesar segitiga*segitiga itu. 4ntuk

rangka batang yang hanya memikul beban vertikal, pada batang tepi atas umumnya

timbul gaya tekan, dan pada tepi bawah umumnya timbul gaya tarik. aya tarik atau

tekan ini dapat timbul pada setiap batang dan mungkin terjadi pola yang berganti*

ganti antara tarik dan tekan.

D. Detai' K&nstruksi

Baja merupakan material yang sering digunakan untuk sistem rangka batang,

antara lain karena memiliki kuat tarik tinggi, modulus elastis yang besar sehingga

memberikan nilai kekakuan yang tinggi, dan mudah digunakan sebagai material yang

akan dirakit di lapangan. Berbagai jenis profil baja telah tersedia di pasaran, profil*

profil tersebut telah dicetak menurut bentuk dan ukuran tertentu serta siap untuk

dirangkai membentuk berbagai struktur. ontoh beberapa bentuk penampang profil

baja yang tersedia di lapangan dapat dilihat pada gambar. 0rofil*profil tersebut


6/19

umumnya telah disediakan dengan spesifikasi tertentu oleh pabrikpenyedia material.

5ika diberi gaya luar, maka batang*batang yang terdapat dalam sistem rangka

batang akan mengalami gaya*gaya batang berupa gaya tekan atau gaya tarik,

sehingga dalam perancangan struktur rangka batang, batang*batang umumnya

dihitung berdasarkan ketentuan untuk kondisi batang tekan dan batang tarik.


7/19

E. A)'ikasi

Salah satu bangunan yang menggunakan sistem truss yang sering

dijumpai adalah jembatan rangka batang (truss bridge#. 5ika dibandingkan

dengan jembatan sederhana, jembatan rangka batang dapat memberikannilai kekakuan yang lebih tinggi untuk panjang bentang yang sama. Selain itu,

jumlah material yang diperlukan jembatan rangka batang lebih sedikit untuk

menghasilkan kekakuan yang sama besar. 1al ini dimungkinkan karena

konfigurasi rangka batang yang efisien sebab gaya*gaya yang bekerja

didukung secara aksial oleh batang*batang yang terdapat dalam struktur

tersebut, sehingga kekuatan aksial batang*batang tersebut dapat

dimanfaatkan secara maksimal.6amun, jembatan rangka batang hanya efisien jika digunakan untuk

bentang sedang (misalnya jembatan truss tipe 7arren yang dapat mencapai

panjang 89 meter#, karena semakin panjang jembatan, maka tinggi jembatan

yang diperlukan juga bertambah untuk menjaga nilai kekakuannya.


8/19

Selain panjang dan tinggi jembatan yang bertambah, luas penampang

profil baja yang digunakan pun juga semakin besar untuk menjaga nilai

kelangsingan elemen*elemen strukturnya, hal ini menyebabkan berat sendiri

struktur juga bertambah. 5ika berat sendiri struktur tersebut terlalu besar,

maka jembatan tidak lagi mampu mendukung berat sendirinya. :leh karena

itu, diperlukan optimasi untuk menghasilkan struktur yang efisien. 1al yang

sama juga berlaku untuk struktur lain yang panjangnya lebih besar daripada

tingginya, misalnya struktur kuda*kuda.

F. Ke'ebi*an an Kekurangan

)elebihan 5embatan +angka Batang

. aya batang utama merupakan gaya aksial

2. -engan sistem badan terbuka (open web# pada rangka batang dimungkinkan

menggunakan tinggi maksimal dibandingkan dengan jembatan balok tanpa

rongga.

%. /emiliki berat yang relatif lebih ringan, sehingga bisa dirakit bagian demi bagian

&. 0aling ekonomis untuk digunakan jembatan untuk bentang sedang

'. /emiliki struktur yang kaku.

8. -isamping itu, ukuran yang tinggi juga mengurangi lendutan sehingga struktur

lebih kaku.

)euntungan ini diperoleh sebagai ganti dari biaya pabrikasi dan pemeliharaan yang

lebih tinggi. 5embatan rangka batang yang konvensional paling ekonomis untuk

bentang sedang.

)elemahan 5embatan +angka batang

;fisiensi rangka batang tergantung dari panjang bentangnya, artinya jika

jembatan rangka batang dibuat semakin panjang, maka ukuran dari rangka batang


9/19

itu sendiri juga harus diperbesar atau dibuat lebih tinggi dengan sudut yang lebih

besar untuk menjaga kekakuannya, sampai rangka batang itu mencapai titik dimana

berat sendiri jembatan terlalu besar sehingga rangka batang tidak mampu lagi

mendukung beban tersebut.

. biaya pembuatan yang tinggi

2. biaya pemeliharaan yang tinggi

%. jarang terlihat memiliki nilai estetika yang baik.


10/19

BAB III

SISTE# RANGKA RUANG $SPA!E TRUSS%

A. Pengertian

Struktur rangka ruang pada umumnya terbuat dari elemen struktur linear kaku

yang tersusun sebagai unit*unit geometris membentuk struktur tipis yang

membentang secara hori


11/19

vertikal berfungsi sebagai penyalur beban dan gaya menuju tanah, sedangkan balok

yang termasuk unsur horiuare on s>uare no offset, cubic

prisms, two member lengths, trigonal prisms, octahedron and tetrahedron, one

member lengths.

!. Pe"bebanan $f'&(%


12/19

D. Detai' K&nstruksi


13/19

E. #a+a","a+a" Siste" Rangka Ruang

. Sistem /annesmann

/enggunakan pipa*pipa bulat dan sama besar, panjangnya disesuaikan dengan

kebutuhan dan penghubungan dengan pipa*pipa yang lain pada arah yang

dibutuhkan. Sistem ini sangat variabel dalam pemakaian. )ekurangan dari sistem ini

antara lain terbatasnya gaya dukung dari pipa*pipa di bagian sambungan.

Sedangkan kelemahan statiknya ialah bahwa hubungannya eksentrik sehingga

menimbulkan momen tambahan. )onstruksi ini masih belum mendapat tempat di

antara arsitek*arsitek karena kurang rapinya hubungan. Selama ini, dipakai sebagai

steger saja karena montagebility dan flexibility yang baik.

2. Sistem /eroSedikit variasi dalam panjangnya batang yang dihubungkan dengan sekrup pada

suatu simpul yang khusus dan dihubungkannya garis*garis as yang bertemu pada

satu titik. Setiap simpul hanya memungkinkan kedelapan belas buah batang yang

saling menumpu tegak lurus dan batang*batang yang di antaranya yang bersudut

&'?. Struktur yang terjadi berbentuk geometris yang disiplin. )ombinasi*kombinasi

yang menarik kadang*kadang dapat dilihat pada bangunan pameran.

Secara statika kemungkinan terbatas pada satu simpul batang yang dapat

disambungkan. Batas kemampuan mendukung ditentukan oleh gaya dukung

maksimum dari momen*momen batang.


14/19

%. Sistem 4nistrud

Berbentuk sebagai gelagar yang batang*batangnya rnengarah ke banyak

jurusan dan mempunyai tinggi konstruksi meter. Simpul dibuat dari lempengan

pelat yang dibentuk menurut arah batang yang disekrupkan padanya. )emungkinan

mendukung dari sistem dihitung secara empiris. -apat dicapai daya muat kira*kira

%99 kgm* pada ukuran jarak kolom 2,' m @ 2,' m. Suatu pembesaran ruang

menjadi ' m @ ' m masih mungkin dilakukan.

ara empiris menunjukkan sukarnya mengadakan perhitungan secara analitis,

dan bentuk kolom yang membesar pada ujung atas membuktikan sukarnya

mengumpulkan gaya itu pada ujung*ujungnya. 0engecilan pada bagian bawah kolom

meminta syarat*syarat yang tinggi dari batang. Salah satu contoh desain yang

memakai sistem*sistem tersebut adalah colliseum di hicago tahun !'% yang

dibuat oleh #ies -. . R&*e dengan memakai prinsip yang sama seperti unistrud.

inggi konstruksi ! meter dan tinggi seluruh bangunan %8,' meter sedangkan

luasnya 229 m2. Sistem unistrud dipakai hanya untuk ukuran*ukuran yang sangat

besar.

&. Sistem akenaka


15/19

Sistem yang menggunakan baja pelat dengan potongan bujur sangkar dan

persegi panjang yang 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.

-alam struktur ruang teknik finishing yang makin kompleks mengharuskan

adanya bidang atas dan plafon, karena ruang konstruksi sangat tidak

menguntungkan sebagai penampung debu. etapi sebagai struktur yang tertutup

akan kurang mengesankan. )euntungan rangka ruang terletak sebagaimana pada

tulang manusia, kemampuannya menyesuaikan pada bermacam*macam gaya yang

timbul dari berbagai arah. Satu keharusan untuk memikul gaya yang lebih besar

dengan mudah dapat ditampung dengan banyak sistem yang mempunyai cara

dengan daya dukung. /aka rangka ruang tidak cocok untuk membangun tingkat

tinggi karena ukuran lantai dan besarnya gaya sudah ditentukan secara teratur.

eometri dari kubah atau lengkung dua arah harus ditentukan dengan mesin

hitting , sehingga mudah dilaksanakan pembuatan dan montase yang membutuhkan

ketepatan tinggi. 0ersyaratan statistik dari semua batang dari rangka ruang harus

dapat ditentukan secara perhitungan.

F. Ke'ebi*an an Kekurangan Struktur Rangka Ruang


16/19

0ada dasarnya, struktur rangka ruang mempunyai kelebihan, antara lain$

. +ingan, struktur ini dibangun dengan bahan baja atau aluminium, yang

merupakan bahan relatif ringan.

2. /enggunakan sistem modular.

%. 1emat tenaga kerja dan material struktur.

&. /emiliki nilai estetika tersendiri.

'. 4mur relatif panjang ('9*99 tahun#

8. 0embagian beban yang merata. Sebuah struktur rangka ruang memiliki

kekakuan yang cukup meskipun memiliki struktur yang ringan.

A. )emudahan dalam pemasangan utilitas.

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

tinggi.

!. Bentuk geometri yang teratur, sehingga dapat dikesploitasi secara arsitektural

untuk menghadirkan beberapa efek dalam penerapannya.

Selain kelebihan yang dimiliki, sistem struktur rangka ruang juga memiliki

kekurangan, diantaranya adalah$

. /ahal, dikarenakan elemen*elemenya dipesan dari pabrik.

2. idak tahan api karena berbahan dasar logam, sehingga tidak tahan panas dan

dapat leleh akibat panas.

%. enaga ahli yang masih terbatas.

G. A)'ikasi )aa Bangunan

Secara estetik, rangka ruang dapat menghasilkan bentuk*bentuk yang lebih

kompleks dan atraktif. -alam penerapannya hampir sama dengan rangka batang,

umumnya digunakan pada struktur atap bentang panjang (sport hall, exhibition hall,

stadion, dll#.


17/19

GALERI PRESENTASI


18/19

DAFTAR PUSTAKA

# http$www.ilmutekniksipil.comstruktur*bajatipe*struktur*baja*pada*bangunan .

2# http$bestananda.blogspot.co.id29'9Abangunan*hanggar*pesawat.html

%# http$mydipblog.blogspot.co.id299!9&9archive.html

http$ronny.blog.upi.edustruktur*rangka*batang

http://www.ilmutekniksipil.com/struktur-baja/tipe-struktur-baja-pada-bangunan.http://bestananda.blogspot.co.id/2015/07/bangunan-hanggar-pesawat.htmlhttp://mydipblog.blogspot.co.id/2009_04_01_archive.htmlhttp://ronny.blog.upi.edu/struktur-rangka-batang/http://www.ilmutekniksipil.com/struktur-baja/tipe-struktur-baja-pada-bangunan.http://bestananda.blogspot.co.id/2015/07/bangunan-hanggar-pesawat.htmlhttp://mydipblog.blogspot.co.id/2009_04_01_archive.htmlhttp://ronny.blog.upi.edu/struktur-rangka-batang/


19/19

'# http$arsitektur.studentjournal.ub.ac.idindex.phpjmaarticleviewCile!!!8
http://arsitektur.studentjournal.ub.ac.id/index.php/jma/article/viewFile/99/96http://arsitektur.studentjournal.ub.ac.id/index.php/jma/article/viewFile/99/96http://arsitektur.studentjournal.ub.ac.id/index.php/jma/article/viewFile/99/96

makalahteknologi bangunan bentang lebar

Documents