PENGENALAN STRUKTUR BANGUNAN PERTEMUAN I PENGENALAN STRUKTUR BANGUNAN Oleh : Algazt Aryad M., S.T., M.Eng.

Teknik Sipil (dan Lingkungan) adalah suatu cabang ilmu teknik yang mempelajari bagaimana merancang, membangun dan memelihara tidak hanya gedung dan infrastruktur, tetapi juga mencakup lingkungan untuk kemaslahatan hidup manusia Merupakan cabang ilmu teknik tertua setelah Teknik Militer (military engineering)

Sejarah Sejak 4000 – 2000 SM : manusia mulai menetap disuatu tempat, rumah (Mesir dan Mesopotamia) 2700 – 2500 SM : pembangunan pyramid (Mesir) 312 SM : jalan appian (Romawi) juga talang air, pelabuhan, jembatan, dam 220 SM : tembok Cina Abad 15 : supply air (Bavaria) 1756 : Eddystone Lighthouse (Inggris) pyramid aquaduct Eddystone lighthouse

1771 : dibentuk Smeatonian Society of Civil Engineers 1818 : dibentuk Institution of Civil Engineer di London 1828 : teknik sipil menjadi sebuah profesi Pertengahan abad 19 : sistem pembuangan air (London) Abad 20 : Burj Dubai, Petronas, Taipei 101 Konstruksi cakar ayam, sosrobahu (Indonesia) Barj Dubai Petronas

Cabang-cabang Teknik Sipil Teknik Struktur mempelajari masalah struktural dan sifat dari material yang digunakan untuk bangunan. Material bangunan: baja, beton, kayu, kaca dll. Bangunan: gedung, jalan, jembatan, terowongan dsb.

Geoteknik Mempelajari struktur dan sifat tanah sebagai penopang bangunan (fondasi) ataupun sebagai material bangunan (tanggul, infrastruktur pertanian, dinding penahan dsb.)

Teknik Sumberdaya Air mempelajari masalah pengadaan, distribusi dan pengendalian air mencakup: hidrologi (berkenaan dengan siklus air); hidrolika (berkenaan dengan sifat dan pergerakan air) dan bangunan air (saluran, perpipaan, bendungan, waduk dsb.)

Teknik Lingkungan mempelajari permasalahan kesehatan dan keselamatan manusia serta lingkungan Mencakup penyediaan sarana dan prasarana air bersih, pengelolaan limbah padat dan air, pencemaran sungai, polusi suara dan udara hingga teknik penyehatan

Teknik Geomatika mempelajari masalah pengukuran dan analisis dari data-data yang berbasis rupa bumi Informasi ini merupakan dasar untuk perencanaan bangunan maupun pengendalian lingkungan mencakup: ilmu ukur tanah, penginderaan jauh, GIS dan pemodelan nama lain : Informatika Teknik Sipil, Surveying Teknik Pantai, Teknik Jalan dsb.

Permasalahan/Issues Populasi semakin meningkat Perlu tambahan struktur dan infrastruktur Kebutuhan pangan, energi, air minum bertambah Limbah bertambah Taraf hidup meningkat Perlu peningkatan kualitas struktur, infrastruktur dan lingkungan Perubahan iklim global Perlu adaptasi thd struktur, infrastruktur dan lingkungan

Pengetahuan yang diperlukan Prinsip-prinsip ilmiah: fisika, matematika, mekanika, perencanaan (design), manajemen proyek dan topik-topik spesifik (seperti: pengetahuan bahan, struktur, hidrologi, lingkungan) Seni (art) untuk analisis dan sintesis Keterampilan utk kerja dalam tim, kepemimpinan

FISIKA BANGUNAN Aspek Fisika bangunan pada desain struktur masih lemah Banyak bangunan menitik beratkan pada segi penampilan visual saja. Banyak bangunan indah, tetapi tidak aman untuk dihuni. Fisika Bangunan selama ini lebih banyak dilakukan secara kulitatif, yaitu dengan kira-kira, pengalaman sehari-hari, atau berdasarkan lihat sana lihat sini.

Integrasi Sistem bangunan dalam Rancangan Desain Bangunan Sistem Pencahayaan Elektrikal Pemipaan transportasi Akustik Pengaturan pembangunan struktur Tata Udara Rancangan Bangunan Integrasi Sistem bangunan dalam Rancangan

Aspek Perencanaan bangunan pada desain struktur

STRUKTUR dan KONSTRUKSI PENGERTIAN STRUKTUR STRUKTUR BANGUNAN ADALAH KOMPONEN PENTING DALAM ARSITEKTUR. FUNGSI STRUKTUR (Sutrisno,1985) : Untuk melindungi suatu ruang terhadap iklim dan bahaya –bahaya yang ditimbulkan oleh alam. Menyalurkan beban ke dalam tanah.

Struktur dalam hubungannya dengan bangunan adalah merupakan sarana untuk menyalurkan beban yang diakibatkan penggunaan dan/atau kehadiran bangunan kedalam tanah (Schodeck) Struktur dirancang untuk berfungsi sebagai satu kesatuan secara utuh (Schodeck)

KONSEP PEMILIHAN STRUKTUR

Desain Struktur harus memperhatikan beberapa aspek, diantaranya : Aspek Struktural Aspek Arsitektural Aspek Pelaksanaan dan Pembiayaan Aspek Perawatan Gedung Aspek Lingkungan Aspek Sosial

MATERIAL STRUKTUR

Struktur kayu Struktur kayu merupakan struktur dengan ketahanan yang cukup, kelemahan dari material ini adalah tidak tahan terhadap api, dan adanya bahaya pelapukan. Oleh karena itu material ini hanya digunakan pada bangunan tingkat rendah.

b. Struktur Baja Struktur baja sangat tepat digunakan pada bangunan bertingkat tinggi karena material baja mempunyai kekuatan serta tingkat daktilitas yang tinggi bila dibandingkan dengan material-material struktur yang lain.

c. Struktur Beton Struktur beton banyak digunakan pada bangunan tingkat menengah sampai dengan bangunan tingkat tinggi. Struktur ini paling banyak digunakan bila dibandingkan dengan struktur lainnya karena struktur ini lebih monolit dan mempunyai umur rencana yang cukup panjang.

d. Struktur Komposit Struktur ini merupakan gabungan dari dua jenis material atau lebih. Pada umumnya yang sering digunakan adalah kombinasi antara baja struktural dengan beton bertulang. Kombinasi tersebut menjadikan struktur komposit memiliki perilaku struktur antara struktur baja dan struktur beton bertulang. Struktur komposit digunakan untuk bangunan tingkat menengah sampai dengan bangunan tingkat tinggi.

Konfigurasi Struktur Bangunan

Konfigurasi Horisontal Denah bangunan diusahakan memiliki bentuk yang sederhana, kompak, dan simetris tanpa mengesampingkan unsur estetika. Hal tersebut bertujuan agar struktur mempunyai titik pusat kekakuan yang sama dengan titik pusat massa bangunan atau memiliki eksentrisitas yang tidak terlalu besar sehingga tidak terjadi torsi. Struktur dengan bagian-bagian yang menonjol dan tidak simetris perlu adanya dilatasi gempa (seismic joint) untuk memisahkan bagian struktur yang menonjol dengan struktur utamanya. Dilatasi tersebut harus memberikan ruang yang cukup agar bagian-bagian struktur yang dipisahkan tidak saling berbenturan saat terjadi gempa.

Konfigurasi Vertikal Konfigurasi struktur pada arah vertikal perlu dihindari adanya perubahan bentuk struktur yang tidak menerus. Hal ini dikarenakan apabila terjadi gempa maka akan terjadi pula getaran yang besar pada daerah tertentu dari struktur. Gedung yang relatif langsing akan mempunyai kemampuan yang lebih kecil dalam memikul momen guling akibat gempa.

Konfigurasi Rangka Struktur Ada dua macam yaitu : rangka penahan momen yang terdiri dari konstruksi beton bertulang berupa balok dan kolom, dan rangka dengan difragma vertikal, adalah rangka yang digunakan bila rangka struktural tidak mencukupi untuk mendukung beban horizontal (gempa) yang bekerja pada struktur. Dapat berupa dinding geser (shear wall) yang dapat juga berfungsi sebagai core walls.

Konfigurasi Keruntuhan Struktur Perencanaan struktur di daerah gempa terlebih dahulu harus ditentukan elemen kritisnya. Mekanisme tersebut diusahakan agar sendi - sendi plastis terbentuk pada balok terlebih dahulu dan bukannya pada kolom. Hal ini dimaksudkan karena adanya bahaya ketidakstabilan akibat perpindahan balok jauh lebih kecil dibandingkan dengan kolom, selain itu kolom juga lebih sulit untuk diperbaiki daripada balok sehingga harus dilindungi dengan tingkat keamanan yang lebih tinggi. Oleh sebab itu konsep yang diterapkan adalah kolom harus lebih kuat daripada balok (strong coloum weak beam). Oleh karena perencanaan ini berada dalam zona gempa sedang maka prinsip yang digunakan adalah disain biasa.

BENTUK STRUKTUR BANGUNAN : STRUKTUR MASSA (padat/solid) STRUKTUR RANGKA TERDIRI DARI 2 UNSUR YAITU 1. BALOK atau GELAGAR (berfungsi sebagai pemegang antar tiang dan pembagi beban ) 2. TIANG atau KOLOM (berfungsi sebagai penyalur beban ke dalam tanah).

MEMBRAN DAN STRUKTUR MEMBRAN C. STRUKTUR PERMUKAAN BIDANG PADA STRUKTUR INI BIDANG MENERIMA BEBAN, MEMBENTUK RUANG DAN SEKALIGUS MEMIKUL BEBAN KEKUATAN UTAMANYA TERLETAK PADA BEBASNYA ARAH GAYA YANG BEKERJA PADA PERMUKAAN BIDANG TERSEBUT. STRUKTUR LIPATAN STRUKTUR CANGKANG MEMBRAN DAN STRUKTUR MEMBRAN

D. STRUKTUR KABEL DAN JARINGAN STRUKTUR PNEUMATIK STRUKTUR DENGEN BENTUK YANG BERTAHAN SENDIRI D. STRUKTUR KABEL DAN JARINGAN

Tallest Building In The World

MASALAH DASAR DALAM ANALISIS dan DISAIN STRUKTUR FENOMENA STRUKTURAL DASAR KESTABILAN STRUKTUR ELEMEN-ELEMEN STRUKTUR YANG MENGALAMI BEBAN ( TARIK, TEKAN LENTUR, GESER, TORSI)

SELESAI