BAB I PENDAHULUAN
1.1.LATAR BELAKANG Definisi
struktur dalam konteks hubungannya dengan bangunan adalah sebagai sarana untuk menyalurkan beban dan
akibat penggunaannya dan atau kehadiran
bangunan ke dalam tanah (Schodek,1998). Bentuk struktur permukaan bidang yang merupakan struktur cangkang atau
shell, di alam dapat ditemukan pada
bentuk perisai dari tumbuh-tumbuthan maupun binatang, meskipun bentuknya tipis, tapi kuat dan kokoh.
Perkembangan perencanaan
konstruksi bangunan beberapa tahun belakangan ini cukup berkembang pesat, terutama dalam hal
estetika. Hal ini membuktikan bahwa
manusia sebagai pelaku utama tidak hanya berusaha mendapatkan konsep perencanaan lebih aman, nyaman, praktis, dan
ekonomis melainkan juga dari segi artistik. Salah satu konstruksi bangunan yang
cukup artistik adalah struktur shell.
Selain itu struktur shell juga
cukup fleksibel untuk dibentuk dan dapat digunakan pada bentang yang lebar.
Pada dasarnya shell diambil dari
beberapa bentuk yang ada di alam seperti kulit telur, tempurung buah kelapa, cangkang
kepiting, cangkang keong, dan sebagainya.
Menurut Schodek (1998), shell atau cangkang adalah bentuk struktural tiga dimensional yang kaku dan tipis yang mempunyai permukaan lengkung.
Salah satu bentuk struktur
permukaan lengkung yang sering ditemukan adalah atap. Ada banyak alasan yang orang-orang untuk
atap memilih melengkung.
Alasan yang paling jelas adalah
untuk estetika. Penggunaan atap lengkung memungkinkan untuk desain struktur yang
ruangan dalam bangunan yang lebih luas
dikarenakan tidak adanya kolom dan balok di bagian dalam bangunan.
Struktur berpermukaan silindris
banyak digunakan seperti pada bangunanpabrik, gudang-gudang, pembangkit listrik, garasi,
stasiun kereta api, dan stadion.
Gambar 1.1. Lapangan Tennis
Universitas Negeri Semarang Gambar 1.2.
Stasiun kereta Frankfurt, Jerman Selain itu juga ada Hersheypark Arena (awalnya
Hershey Sports Arena) adalah arena
indoor multi-guna, yang terletak di Hershey, Pennsylvania. Arena memiliki kapasitas tempat duduk, untuk hoki,
dari 7.286 orang dan lebih dari 8.000,
termasuk standing room. Dibangun pada tahun 1936, awalnya dikenal sebagai Arena Olahraga Hershey. Atapnya
adalah shell beton terbesar di dunia pada
saat itu. Pada sebagian besar akhir pekan selama musim gugur dan musim dingin, arena terbuka untuk umum untuk ice
skating.
Gambar 1.3. Hershey Park Arena,
Pennsylvania Struktur lengkung tersebut
atau dapat juga disebut dengan struktur yang berpermukaan cylindrical surface harus terbuat
dari material kaku seperti beton bertulang
atau baja.
Untuk struktur silindris yang
terbuat dari struktur cangkang beton bertulang dimana ketebalan cangkang yang digunakan
sangat tipis. Ketebalan cangkang tidak
boleh kurang dari 50 mm untuk kelengkungan tunggal dan 40 mm untuk lengkung ganda. Ketebalan cangkang silindris
lengkung tunggal biasanya antara 70 mm
dan 80 mm. Sedangkan untuk struktur baja, biasanya disn atas rangkarangka baja
yang berbentuk lengkung.
Salah satu program yang banyak
digunakan dalam perhitungan dalam bidang teknik sipil terutam dalam bidang analisa
struktur dan elemen hingga (finite element)
adalah program SAP. Pembuat perangkat lunak SAP yaitu Csi (Computer and Sturcture Inc.) yang berasal
dari Berkeley, California USA, telah mengembangkan
program ini sejak 1970-an. Seri program SAP yang digunakan untuk komputer PC adalah SAP80, kemudian disl
dengan SAP90. Namun kedua program
tersebut masih menggunakan operasi DOS dan untuk perancangan elemen strukurnya masih menggunakan program
tersendiri sehingga dianggap cukup
merepotkan pengguna.
Seiring dengan kemajuan teknologi
komputer yang begitu pesat, pembuat perangkat
lunak SAP tersebut mengeluarkan seri program SAP2000 yang merupakan perangkat lunak untuk analisis dan
desain struktur yang menggunakan operasi
Windows. Analisis yang dapat dilakukan SAP2000 ini antara lain meliputi analisis statik dan analisis dinamik serta
finite element. Analisis model struktur dapat
dilakukan secara 2 dimensi dan 3 dimensi. Selain itu, untuk desain SAP2000 telah menyediakan beberapa menu desain
untuk struktur baja maupun struktur
beton dan tidak tertutup kemungkinan menggunakan material-material yang lain.
Pada dasarnya SAP2000 menggunakan
Metode Elemen Hingga (FEM) sebagai
pendekatan dalam memprediksi perilaku struktural dan juga untuk menyelesaikan masalah struktural yang rumit.
SAP2000 juga merupakan program
yang dapat menghitung analisa struktur dari
suatu cangkang, dalam hal ini cangkang yang berbentuk cylindrical surface.
Dengan demikian hasil SAP yang
diperoleh nantinya akan digunakan untuk perencanaan
dimensi struktur.
1.2. PERUMUSAN MASALAH Bangunan
yang berbentuk cylindrical surface
dewassa ini semakin diperhatikan dalam
hal estetika. Struktur berbentuk cylindrical surface tersebut dapat terbuat dari material beton
maupun baja. Pada tugas akhir ini akan
dibahas mengenai perbandingan desain struktur berbentuk cylindrical surfacedengan menggunakan material beton dan
baja dimana perhitungan gaya-gaya dalam
dan tegangan yang terjadi dilakukan dengan bantuan program SAP2000. Struktur beton bertulang
direncanakan sebagai struktur shell
(cangkang) sedangkan untuk struktur baja direncanakan dengan menggunakan rangka batang. Kemudian kedua
material tersebut akan dibandingkang
terhadap biaya untuk pembuatan sebuah struktur yang menggunakan atap dengan bentuk cylindrical
surface untuk menentukan penggunaan material yang lebih ekonomis.
1.3. MAKSUD DAN TUJUAN Adapun
maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui perbandingan perhitungan dan
perencanaan untuk struktur yang berpermukaan
cylindrical surface dengan menggunakan material beton dan baja. Dan memperoleh material yang lebih
ekonomis terhadap biaya di antara beton
dan baja untuk pembuatan bangunan dengan atap yang berbentuk cylindrical surface.
1.4. PEMBATASAN MASALAH Adapun
pembatasan masalah yang diambil untuk mempermudah penyelesaian adalah : a. Lokasi pembangunan di kota Medan.
b. Struktur yang digunakan adalah
struktur shell untuk material beton dan struktur
rangka untuk material baja.
0 komentar:
Posting Komentar