STRUKTUR DAN KONSTRUKSI BANGUNAN IV

Transkripsi

1 STRUKTUR DAN KONSTRUKSI BANGUNAN IV STRUKTUR PLAT LIPAT AZRATIH HAIRUN FRILYA YOLANDA EFRIDA UMBU NDAKULARAK AGRIAN RIZKY RINTO HARI MOHAMMAD GIFARI

2 A. PENGERTIAN STRUKTUR PLAT LIPAT Pelat adalah struktur planar kaku yang secara khas terbuat dari material monolith yang tingginya kecil (tipis) dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainnya. Beban yang umum pada pelat mempunyai sifat banyak arah. Pelat dapat ditumpu diseluruh tepinya atau hanya pada titik-titik tertentu (misalnya oleh kolom atau campuran antara tumpuan menerus dan titik). Kondisi tumpuan dapat sederhana atau jepit. Pelat ini terbuat dari material padat, homogen yang memiliki sifat sama di segala arah. Dengan membentuk lipatan-lipatan kaku pada suatu sistem struktur yang bekerja secara efisien untuk menyalurkan beban sehingga memungkinkan dicapainya bentangbentang lebar di antara tumpuan-tumpuan yang direncanakan. Efisiensi dari struktur bidang lipat dicapai karena struktur tersebut bekerja sekaligus sebagai pelat datar (slab), balok (beam), dan rangka kaku (truss).

3 A. PENGERTIAN STRUKTUR PLAT LIPAT Jadi Struktur Plat Lipat adalah struktur yang terbentuk dari lipatanlipatan, semakin banyak lipatan maka semakin kuat struktur yang menopang beban. Lipatan tersebut dihubungkan dengan pengaku atau yang disebut Steffener. bentuk yang terjadi dari lipatan dari bidang-bidang datar di mana kekakuan dan kekuatannya terletak pada keseluruhan bentuk itu sendiri.

4 B. TRANSFER BEBAN Transfer beban dalam struktur lipat terjadi melalui kondisi struktural dari pelat (beban tegak lurus terhadap bidang tengah) atau melalui kondisi struktural dari paralel (slab load ke pesawat). Pada awalnya, kekuatan eksternal akan ditransfer karena kondisi struktural pelat ke pinggir lebih pendek dari satu elemen lipat. Di sana, reaksi sebagai kekuatan aksial dibagi antara elemen yang berdekatan yang menghasilkan strain kondisi struktural dari lembaran. Ini mengarah pada pengiriman pasukan untuk bantalan. Ketika selembar kertas tipis terletak antara dua mendukung akan membungkuk karena fakta bahwa ia memiliki kekuatan yang cukup untuk membawa beratnya sendiri.

5 B. TRANSFER BEBAN Jika sepotong kertas yang sama dilipat maka akan mampu mendukung seratus kali beratnya sendiri. Jika beban meningkat melewati titik ini maka struktur akan gagal dan lipatan akan meratakan keluar.

6 C. TRANSFER BEBAN Mekanisme penyalur gaya pada plat lipat dapat diterapkan menurut prinsip dua balok atau dua plat lantai yng miring saling bersandar dan dengan begitu merupakan dasar dari plat lipat Dua balok atau plat lantai ini berdiri dengan syarat titik A mempertahankan diri dengan saling menekan sedangkan titik B dan C harus ditahan agar tidak bergeser ke samping (arah keluar) Pada plat lipat yang selanjutnya berkembang dalam bentuk tiga dimensi ini untuk mencapai tingkat kekukuhan dan kekakuan yang memenuhi syarat, pada puncak dan kaki lipatan harus satu kesatuan yang kuat dan tidak boleh bergeser tempat

7 C. TRANSFER BEBAN Dalam satu kesatuan yang utuh, sistem struktur ini tetap menyalurkan beban kebawah untuk diteruskan ke pondasi. Pada plat lipat ini beban dari atas disalurkan kebawah, dan menghasilkan gaya tekan dan gaya geser ke pondasi. Tumpuan yang dapat digunakan adalah tumpuan sendi dan engsel. Dalam arah memanjang untuk bentuk struktur plat lipa dapat dianggap secara keseluruhan sebagai balok, sehingga tumpuannya dapat ditempatkan pada ujungnya saja.

8 C. TRANSFER BEBAN Mekanisme Perubahan bentuk akibat bekerjanya gaya Sistem plat lipat dengan satu lipatan dengan gaya vertikal pada puncak lipatan. Jika pemasangan pada tumpuan sendi dan rol (seperti pada balok tunggal) tmbulah pergeseran sisi tumpuan rol dan penurunan ketinggian puncak lipatan.

9 C. TRANSFER BEBAN Jika kedua tumpuan merupakan ikatan yang cukup kuat, maka akan dimungkinkan terjadi dua macam perubahan.. Sistem plat lipat dengan satu lipatan dengan gaya vertikal pada puncak lipatan dan pemasangan pada tumpuan sendi disebelah-menyebelah. Tekukan pada dua sisi akibat dari beban vertikal dan kekakuan dari kedua bidang struktursl agak kecil, maka akhirnya salah satu bidang tertekuk. Sistem plat lipat dengan satu lipatan dengan gaya horizontal pada puncak lipatan dan pemasangan pada tumpuan sendi sebelah-menyeblah. Tekuk pada satu sisi dari bidang strukturalnya akbiat dari gaya horizontal dan kemungkinan kekakuan dari masing-masing bidang tidaklah sama sehingga satu bidang mudah tertekuk.

10 C. TRANSFER BEBAN Pada bentuk plat lipat dengan beberapa (lebih dari dua) lipatan yang tidak berbentuk segitiga akan lebih mudah mengalami perubahan sudutnya. Terutama jika lipatan (sambungan sudutnya) tidak cukup kuat walaupun tumpuannya kuat dan mampu menahan beban horizontal dan beban vertikal. Perubahan sudut oleh beban pada satu sudut saja atau beban horizontal akan menghasilkan penurunan ketinggian pada sudut tersebut dan menghasilkan peningkatan ketinggian di lain sudut.

11 C. TRANSFER BEBAN Plat lipat dengan beberapa lipatan akan bisa kukuh sekali jika lipatan-lipatan tersebut tidak sejajar, malah berlawanan arah dan dengan bidang-bidang masing-masing berbentuk segitiga, sebagai berikut : Sistem piramida dimana tepi bawah menerima gaya tarik Sistem plat lipat majemuk dengan bidangnya berbentuk segitiga

12 C. TRANSFER BEBAN Pengaku sebagai penanggulangan deformasi/perubahan bentuk Ada beberapa cara untuk membuat struktur plat lipat ini menjadi kaku. Dengan penambahan plat-plat mampu menahan beban sekaligus menghindari terjadinya deformasi bentuk. Dengan plat pengaku, struktur lipatan ini mampu menerima beban yang cukup berat. Plat pengaku (stiffener) Sistem plat pengaku dapat dilakukan pada bidang lipatan dengan 3 cara

13 C. TRANSFER BEBAN

14 C. TRANSFER BEBAN

15 D. BENTUK DASAR Bentuk -bentuk yang dapat dijadikan dasar perkembangan bentuk konstruksi lipat, yaitu bentuk-bentuk dasar: pyramidal, prismatic dan semi prismatic. Bentuk prismatic ialah bentuk yang terdiri dari bidangbidang datar bersudut siku-siku dan bidangbidang yang melintang tegak lurus pada kedua belah sisi ujung bidang datar bersudut siku-siku.

16 E. MATERIAL Struktur pelat lipat dapat dibuat dari hampir semua jenis material. Salah satu material yang banyak digunakan untuk plat lipat adalah beton bertulang. Material ini paling baik digunakan karena dapat dengan mudah dibuat. Material lain yang sering digunakan adalah baja, plastik, dan kayu.

17 F. JENIS PLAT LIPAT (FOLDED PLATE) 1. Folded plate dua segmen 2. Folded plate tiga segmen Komponen dasar dari struktur folded plate terdiri dari: plat miring, plat tepi yang digunakan untuk menguatkan plat yang lebar, pengaku untuk membawa beban ke penyangga dan menyatukan plat, serta kolom untuk menyangga struktur. Pengaku terakhirnya berupa rangka yang lebih kaku daripada balok penopang bagian dalam. Kekuatan dari reaksi plat di atas rangka kaku tersebut akan cukup besar dan di kolom luar tidak akan diseimbangkan oleh daya tolak dari plat yang berdekatan. Ukuran rangka dapat dikurangi dengan menggunakan tali baja antara ujung kolom.

18 F. JENIS PLAT LIPAT (FOLDED PLATE) 3. Bentuk Z 4. Dinding yang menerus dengan plat Masing-masing unit di atas mempunyai satu plat miring yang lebar dan dua plat tepi yang diatur dengan jarak antara unit untuk jendela. Bentuk ini disebut Z shell dan sama dengan louver yang digunakan untuk ventilasi jendela. Bentuk Z ini adalah bentuk struktur yang kurang efisien karena tidak menerus dan kedalaman efektifnya lebih kecil daripada kedalaman vertikalnya. Pada struktur ini, dinding merupakan konstruksi beton yang miring. Dinding didesain menerus dengan plat atap. Kolom tidak dibutuhkan di pertemuan tiap-tiap panel dinding karena dinding ditahan di ujung atas.

19 F. JENIS PLAT LIPAT (FOLDED PLATE) 5. Kanopi Bentuk ini digunakan untuk kanopi kecil di entrance bangunan. Struktur ini mempunyai empat segmen. Pengaku struktur disembunyikan di permukaan atas sehingga tidak terlihat dan plat (shell) akan muncul untuk menutup dari kolom vertikal. Di dinding bangunan harus ada juga pengaku struktur tersembunyi di konstruksi dinding. 6. Folded plate yang meruncing ke ujung (Tapered Folded plate) Struktur ini dibentuk oleh elemen-elemen runcing. Berat plat di tengah bentang merupakan dimensi kritis untuk kekuatan tekukan. Struktur ini tidak efisien dan tidak cocok untuk bentang lebar karena kelebihan beban untuk bentang lebar.

20 F. JENIS PLAT LIPAT (FOLDED PLATE) 7. Folded plate penyangga tepi (edge supported folded plate) Pada struktur ini, plat tepi dapat dikurangi dan struktur atap dapat dibuat terlihat sangat tipis jika plat tepi ditopang oleh rangkaian kolom. Struktur ini cocok digunakan untuk bangunan dengan estetika tinggi dengan desain atap yang tipis. 8. Folded plate truss Terdapat ikatan horizontal melintang di sisi lebar hanya di tepi bangunan. Hal ini memungkinkan folded plate digunakan pada bentang lebar dengan pertimbangan struktural yang matang.

21 F. JENIS PLAT LIPAT (FOLDED PLATE) 9. Rangka kaku folded plate Sebuah lengkung dengan segmen lurus biasanya disebut rangka kaku. Struktur ini tidak efisien untuk bentuk kurva lengkung karena momen tekuk lebih besar.

22 G. CONTOH BANGUNAN 1. Masjid Negara, Masjid Nasional Malaysia di Kuala Lumpur

23 G. CONTOH BANGUNAN

24 G. CONTOH BANGUNAN

25 G. CONTOH BANGUNAN

26 G. CONTOH BANGUNAN

27 G. CONTOH BANGUNAN 2. MIAMI MARINE STADIUM

28 G. CONTOH BANGUNAN

29 G. CONTOH BANGUNAN

30 G. CONTOH BANGUNAN

31 G. CONTOH BANGUNAN 3. MUSEUM ROYAL ONTARIO - Toronto - Kanada

32 G. CONTOH BANGUNAN

33 G. CONTOH BANGUNAN

34 G. CONTOH BANGUNAN

35 G. CONTOH BANGUNAN

36 G. CONTOH BANGUNAN

37 G. CONTOH BANGUNAN

38 G. CONTOH BANGUNAN