Top Banner
Definisi Struktur Kabel Struktur Kabel Adalah sebuah sistem struktur yang bekerja berdasarkan prinsip gaya tarik, terdiri atas kabel baja, sendi, batang, dsb yang menyanggah sebuah penutup yang menjamin tertutupnya sebuah bangunan. Prinsip konstruksi kabel sudah dikenal sejak zaman dahulu pada jembatan gantung, di mana gaya-gaya tarik digunakan tali. Contoh lainnya adalah tenda-tenda yang dipakai para musafir yang menempuh perjalanan jarak jauh lewat padang pasir. Setelah orang mengenal baja, maka baja digunakan sebagai gantungan pada jembatan. Pada taraf permulaan baja itu dapat berkarat. Pada zaman setengah abad sebelum sekarang, ditemukanlah baja dengan tegangan tinggi yang tahan terhadap karat. Penerapan Struktur Kabel dalam Arsitektur Struktur kabel merupakan suatu generalisasi terhadap beberapa struktur yang menggunakan elemen tarik berupa kabel sebagai ciri khasnya. Struktur ini bekerja terhadap gaya tarik sehingga lebih mudah berubah bentuk jika terjadi perubahan besar atau arah gaya. Struktur kabel merupakan struktur funicular dimana beban pada struktur diteruskan dalam bentuk gaya tarik searah dengan material konstruksinya, sehingga memungkinkan peniadaan momen. Sistem Stabilisasi Beberapa sistem stabilisasi yang dapat digunakan untuk mengantisipasi deformasi pada struktur kabel antara lain.
15

SKB - Struktur Kabel

Jul 10, 2016

Download

Documents

rani

task
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: SKB - Struktur Kabel

Definisi Struktur Kabel

Struktur Kabel Adalah sebuah sistem struktur yang bekerja berdasarkan prinsip gaya

tarik, terdiri atas kabel baja, sendi, batang, dsb yang menyanggah sebuah penutup yang

menjamin tertutupnya sebuah bangunan.

Prinsip konstruksi kabel sudah dikenal sejak zaman dahulu pada jembatan gantung, di

mana gaya-gaya tarik digunakan tali. Contoh lainnya adalah tenda-tenda yang dipakai para

musafir yang menempuh perjalanan jarak jauh lewat padang pasir. Setelah orang mengenal

baja, maka baja digunakan sebagai gantungan pada jembatan. Pada taraf permulaan baja itu

dapat berkarat. Pada zaman setengah abad sebelum sekarang, ditemukanlah baja dengan

tegangan tinggi yang tahan terhadap karat.

Penerapan Struktur Kabel dalam Arsitektur

Struktur kabel merupakan suatu generalisasi terhadap beberapa struktur yang

menggunakan elemen tarik berupa kabel sebagai ciri khasnya. Struktur ini bekerja terhadap

gaya tarik sehingga lebih mudah berubah bentuk jika terjadi perubahan besar atau arah gaya.

Struktur kabel merupakan struktur funicular dimana beban pada struktur diteruskan dalam

bentuk gaya tarik searah dengan material konstruksinya, sehingga memungkinkan peniadaan

momen.

Sistem Stabilisasi

Beberapa sistem stabilisasi yang dapat digunakan untuk mengantisipasi deformasi

pada struktur kabel antara lain.

1. Peningkatan beban mati Stabilisasi ini dilakukan dengan penerapan material dengan

berat yang memadai dan merupakan material yang homogen sehingga diperoleh

beban yang terdistribusi merata.

2. Pengaku busur dengan arah berlawanan (inverted arch). Stabilisasi dengan pengaku

bususr atau kabel ini berusaha mencapai bentuk yang kaku dengan menambah jumlah

kabel sehingga kemudian menghasilkan suatu jaring-jaring (cable net structure).

3. Penggunaan batang-batang pembentang (spreader). Stabilisasi ini menggunakan

batang-batang tekan sebagai pemisah antara dua kabel sehingga menambah tarikan

internal didalam kabel.

4. Penambatan/pengangkuran ke pondasi (ground anchorage). Sistem ini hanya berlaku

bagi kabel karena adanya gaya-gaya taik yang dinetralisir oleh pondasi sehingga

Page 2: SKB - Struktur Kabel

menghasilkan stabilisasi.Pada pondasi terjadi tumpuan tarik akibat perlawanan gaya

tarik kabel.

5. Metoda prategang searah kabel (masted structure). Ciri utamanya adalah tiang-tiang

dan kabel yang secara keseluruhan membentuk suatu struktur kaku. Kabel

ditempatkan pada keadaan tertegang dengan jalan memberikan beban yang dialirkan

searah kabel.

Keuntungan dan Kelemahan Struktur Kabel

Keuntungan struktur kabel :

1. Elemen kabel merupakan elemen konstruksi paling ekonomis untuk menutup

permukaan yang luas

2. Ringan, meminimalisasi beban sendiri sebuah konstruksi

3. Memiliki daya tahan yang besar terhadap gaya tarik, untuk bentangan ratusan meter

mengungguli semua sistem lain

4. Memberikan efisiensi ruang lebih besar

5. Memiliki faktor keamanan terhadap api lebih baik dibandingkan struktur tradisonal

yang sering runtuh oleh pembengkokan elemen tekan di bawah temperatur tinggi.

Kabel baja lebih dapat menjaga konstruksi dari temperatur tinggi dalam jangka waktu

lebih panjang, sehingga mengurangi resiko kehancuran

6. Dari segi teknik, pada saat terjadi penurunan penopang, kabel segera menyesuaikan

diri pada kondisi keseimbangan yang baru, tanpa adanya perubahan yang berarti dari

tegangan

7. Cocok untuk bangunan bersifat permanen.

Kelemahan struktur kabel

Pembebanan yang berbahaya untuk struktur kabel adalah getaran. Struktur ini dapat

bertahan dengan sempuna terhadap gaya tarik dan tidak mempunyai kemantapan yang

disebabkan oleh pembengkokan, tetapi struktur dapat bergetar dan dapat mengakibatkan

robohnya bangunan

 

Page 3: SKB - Struktur Kabel

Sistem Pembebanan Gaya Dan Beban

Struktur kabel merupakan suatu generalisasi terhadap beberapa struktur

yangmenggunakan elemen tarik berupa kabel sebagai ciri khasnya. Struktur ini bekerja

terhadap gayatarik sehingga lebih mudah berubah bentuk jika terjadi perubahan besar atau

arah gaya. Struktur kabel merupakan struktur funicular dimana beban pada struktur

diteruskan dalam bentuk gayatarik searah dengan material konstruksinya, sehingga

memungkinkan peniadaan momen.

Deformasi Struktur Kabel

Beban merata pada struktur kabel menyebabkan terbentuknya 2 macam kurva, yaitu :

o Kurva parabola, terjadi akibat beban horizontal yang merata

o Kurva katenari, terjadi akibat beban merata searah kabel

Sistem Stabilisasi

Beberapa sistem stabilisasi yang dapat digunakan untuk mengantisipasi deformasi

pada struktur kabel antara lain :

1. Peningkatan beban mati Stabilisasi ini dilakukan dengan penerapan material dengan

beratyang memadai dan merupakan material yang homogen sehingga diperoleh beban

yangterdistribusi merata.

2. Pengaku busur dengan arah berlawanan (inverted arch). Stabilisasi dengan

pengaku bususr atau kabel ini berusaha mencapai bentuk yang kaku dengan menamba

h jumlahkabel sehingga kemudian menghasilkan suatu jaring-jaring (cable net

structure).

3. Penggunaan batang-batang pembentang (spreader). Stabilisasi ini menggunakan

batang-batang tekan sebagai pemisah antara dua kabel sehingga menambah tarikan

internal didalam kabel.

Page 4: SKB - Struktur Kabel

4. Penambatan/pengangkuran ke pondasi (ground anchorage). Sistem ini hanya berlaku

bagikabel karena adanya gaya-gaya taik yang dinetralisir oleh pondasi sehingga

menghasilkanstabilisasi.Pada pondasi terjadi tumpuan tarik akibat perlawanan gaya

tarik kabel.

5. Metoda prategang searah kabel (masted structure). Ciri utamanya adalah tiang-tiang

dankabel yang secara keseluruhan membentuk suatu struktur kaku. Kabel ditempatkan

padakeadaan tertegang dengan jalan memberikan beban yang dialirkan searah kabel.

Material

Klasifikasi Struktur Kabel

Struktur Kabel Tunggal (Single Layer)

– Sistem Pelana (Saddle Shape)

– Sistem Lengkung (Arch Type)

– Sistem Tiang Penunjang (Masted Type)

– Sistem Roda Sepeda Tunggal

Struktur Kabel Ganda (Double Layer)

– Sistem Batang Tekan (Spreader)

– Sistem Batang Tepi

– Sistem Gantung

– Sistem Roda Sepeda Ganda

Struktur Kabel Tunggal (single layer)

– Sistem Pelana (saddle shape)

Memiliki struktur pengikat,(umumnya berupa rangka) di sekitar kabel net dan

dua tumpuan yang menyalurkan beban ke pondasi

Brussels Pavilion

Page 5: SKB - Struktur Kabel

– Sistem Lengkung (arch shape)

Terdiri dari struktur lengkung (umumnya berupa rangka) yang menjadi elemen

stabilitas dengan kabel net di antaranya. Masing2 elemen lengkung mempunyai dua

tumpuan yang menghubungkan ke pondasi

– Sistem Tiang Penunjang (Masted Type)

Yoyogi Gymnasium

Page 6: SKB - Struktur Kabel

Terdiri dari struktur tiang (umumnya berupa rangka) yang menunjang kabel di

antaranya, kemudian ditarik ke tanah untuk mencapai kestabilan. Tumpuan tiang

(sendi/kaku) yang menyalurkan beban ke pondasi.

– Sistem Roda Sepeda tunggal

Merupakan struktur atap yang biasanya dipakai di denah berbentuk lingkaran.

Terdiri dari 2 elemen cincin: bagian cincin luar yang mengikat satu lapis jaringan

kabel di bagian tepi, dan disatukan dengan cincin dalam pada bagian tengah.

Struktur Kabel Ganda (double layer)

Millenium Dome

Madison Square garden, New York

Page 7: SKB - Struktur Kabel

– Sistem Batang Tekan

Merupakan struktur yang terdiri dari lapisan kabel atas dan bawah,

diantaranya terdapat batang tekan dalam posisi vertikal yang membuat kabel makin

menegang sehingga lebih stabil.

– Sistem Batang Tepi

Merupakan struktur kabel yang juga menggunakan spreader, namun juga

diapit oleh struktur tepi, bisa berupa batang kaku maupun rangka sebagai struktur

pendukungnya.

– Sistem Gantung

Terdiri dari kabel atas dan kabel penggantung sebagai lapisan ganda. Kabel

atas digantung oleh tiang yang meneruskan beban ke pondasi. Terdapat kabel

penyeimbang di sisi berlawanan yang diangkurkan ke tanah.

Page 8: SKB - Struktur Kabel

– Sistem Roda Sepeda Ganda

Mengcover denah berbentuk lingkaran dengan pemanfaatan cincin luar dan

dalam sebagai pengikat struktur. Juga memanfaatkan spreader sebagai elemen

stabilitas yang menghindari flutter effect.

Jenis-Jenis Struktur Kabel Berdasarkan Kelengkungan

– Struktur Berkelengkungan Tunggal ( Single Curvature Structure)

Kabel-kabel yang diletakkan sejajar dengan pembentukan permukaan oleh

balok-balok atau pelat yang membentang diantara kabel.

– Struktur Berkelengkungan Ganda ( Double Curvature Structure )

Kabel-kabel menyilang dan berkelengkungan saling berlawanan serta

membentuk permukaan atap utama.

– Struktur Kabel Ganda ( Double Cable Structure )

Page 9: SKB - Struktur Kabel

Kabel ganda yang berkelengkungan saling berlawanan dan dipakai pada satu

bidang vertikal. Sistem ini mengontrol getaran angin pada sistem kabel gantung.

Jenis-Jenis Struktur Kabel Berdasarkan Ketegangan

• Struktur Kabel Non-Pretension

Struktur yang tidak diregang sebelum dan sesudah diberi beban luar.

• Struktur Kabel Pretension

Struktur kabel yang diregang sebelum diberi beban luar.

Sistem Stabilitas

– Peningkatan beban mati

– Penggunaan batang pembentang/spreader

Page 10: SKB - Struktur Kabel

– Pengaku busur dengan arah berlawanan/inverted arch

– Metode prategang searah kabel/masted structure

– Penambatan/pengangkuran ke pondasi/ground anchorage

– Pemberian tambahan lapisan bidang (layer)

– Mengikat dan menyatukan antar kabel‐kabel tarik dan kabel tarik lainnya

Tipe Kabel untuk Konstruksi

Page 11: SKB - Struktur Kabel

1. Spiral strands (u/ bangunan yg menahan beban kecil)

2. Full locked coil cables (sebagai kabel utama, antara lain kabel utama pada suspension

bridge dan stay cables bridge, kabel tepi pada jaringan kabel)

3. Structural wire ropes (sebagai kabel tepi pada struktur membran (textile structure))

Detail dan Join Konstruksi Kabel

• Titik pertemuan dikategorikan dalam beberapa bentuk simpul untuk persilangan dari 2

atau 4 kabel.

• Sifatnya dibedakan dalam 2 sistem, yaitu: sistem di mana sifat persilangan tidak dapat

berotasi (fix) dan persilangan masih dapat bergeser dan berotasi.

• Konstruksi simpul 3D

Pertemuan kabel utama

• Konstruksi untuk dudukan lintasan pembelokan Kabel Utama

Page 12: SKB - Struktur Kabel