-STRUKTUR BENTANG LEBAR-“PLAT LIPAT”

Oleh :SYIRIL Tamsion

E1B1 12 004

Jurusan S-1 ArsitekturFakultas Teknik

Universitas Halu Oleo

Struktur lipatan adalah bentuk yang terjadi pada lipatan bidang-bidang datar dimana kekakuan dan kekuatannya terletak pada keseluruhan bentuk itu sendiri. Bentuk lipatan ini mempunyai kekakuan yang lebih dibandingkan dengan bentuk-bentuk yang datar dengan luas yang sama dan dari bahan yang sama pula.

Struktur plat lipat ( folded plate Structure)

Hal ini dapat dijelaskan karena momen energia yang didapat dari bentuk lipatan akan jauh lebih besar daripada momen energia yang didapat dari bidang datar. Dari hasi perhitungan untuk bentuk lipatan harga momen energia : I = 1/12 bh3 , sedangkan untuk bidang datar didapat hasil : I = 1/12 hb3 (gambar a dan b). Dengan terbentuknya lipatan ini, gaya-gaya akibat berat sendiri dan gaya-gaya luar dapat ditahan oleh bentuk itu sendiri.

Bentuk dasar plat lipat

Material Plat Lipat

Plat lipat rangka Plat lipat bidang

1. Dari bahan logam (seng, aluminium, baja)2. Dari bahan sintetis ( plastik, fiber glass, acrylic)3. Dari bahan beton ( betom bertulang, ferro cement)

1. Folded plate dua segmen

JENIS FOLDED PLATE

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.

2. Folded plate tiga segmen

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.

3. Folded plate bentuk Z

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.

4. Folded plate dengan dinding yang menerus dengan plat

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.

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.

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. 

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.. 

Gaya sejajar bidang dan gaya tegak lurus bidang. gaya sejajar bidang akan lebih kuat untuk dipikul bidang tersebut daripada jika gaya dengan besar yang sama tersebut bekerja tegak lurus.

Penyaluran Gaya

Selai itu bidang datar lebih mudah jatuh dibandingkan dengan bentuk lipatan. Hal ini disebabkan tidak adanya titik kumpul penahan gaya dan setiap titik menjadi penahan gaya dan momen (gambar 1 no. 7 & 8). Jika gaya tersebut bekerja pada lipatan, maka akan terjadi sebagai berikut : gaya dengan arah memanjang akan dipikul oleh bidang datar dari lipatan. Gaya dengan arah melintang, yang diuraikan menjadi dua gaya dimana masing-masing besarnya lebih kecil daripada gaya arah melintang tersebut

Untuk menjaga perubahan bentuk lipatan, maka perlu untuk mempertahankan jarak h dan b serta tebal d (gambar 3 no.1 & 2). Gaya P yang bekerja pada rusuk (B) dan (C) dan gaya H pada rusuk (A) akan mengakibatkan perubahan besar pada jarak b dan h. Karena itu rusuk-rusuk (A), (B), (C) harus dipegang dan ditahan dengan jalan : tumpuan dipegang teguh, atau rusuk merupakan sesuatu yang kaku. Jadi disini dapat diterangkan bahwa yang sebenarnya menahan gaya-gaya adalah tiap-tiap bidang, sedangkan rusuk-rusuk berfungsi sebagai pemegang dan pengaku bidang. Bidang lipatan ini ada kemungkinan akan dapat melentur, tergantung kepada panjang L (gambar 3 no. 2 & 3 dan gambar 4 no. 1 – 4). Untuk harga h dan b panjang L harus ditentukan supaya tak terjadi lenturan tersebut.

Pada tempat-tempat mencapai panjang L tersebut, diadakan bidang pengaku yang menahan terjadinya lenturan. Momen lentur yang terjadi ini adalah akibat beban merata pada lipatan atau akibat berat sendiri. Besarnya momen yang terjadi tergantung dari besarnya sudut. Makin besar sudutnya makin besar momen yang terjadi. Menurut pengalaman, sudut yang paling efektif adalah sudut 4 5555555555555 5

Keuntungan dan Kerugian Struktur Lipatan Keuntungan dan kerugian dari bentuk konstruksi lipatan adalah sebagai berikut: segi konstruksinya adalah sebagai bidang vertikal, yang dapat menggantikan kolom-kolom dan sekaligus menjadi bearing wall . Sebagai bidang horisontal dapat menggantikan balok-balok. Batangan dapat dicapai lebih besar (dengan perbandingan tertentu antara bentangan dan tinggi lipatan). Dari hasil penyelidikan didapat: f = 1/10 L f = tinggi lipatan L = lebar bentangan (dari buku Reinforced Concrete)

Segi bentuknya: ditinjau dari bentuknya, maka bentuk konstruksi lipatan sangat sesuai untuk bentuk-bentuk atap di daerah-daerah yang banyak turun hujan. Bentuk ini baik pula untuk digunakan mengatur akustik dan cahaya. Semantara ini yang banyak dipakai sebagai bahan untuk konstruksi lipatan ialah beton dan aluminium.

Hanya kesulitannya di Indonesia mengenai pelaksanaannya, berhubungan kekurangan alat yang modern dan tenaga yang terlatih.

Kemungkinan-kemungkinan: Dari bentuk-bentuk dasar yang telah diterangkan, kita akan

mendapatkan bermacam-macam bentuk lipatan di antaranya: lipatan biasa baik yang tertutup maupun yang terbuka, lipatan dengan bentuk conis dan busur lipatan.

Contoh Bangunan dengan struktur plat lipat

Bangunan ini terlihat megah dengan sistem struktur dan konstruksi atap yang menonjol yaitu konstruksi atap model temu gelang, yang merupakan pengembangan dari struktur lipat yang berbentuk elips/oval. Atap oval yang mengelilingi stadion tersebut akan bertepi serta menyatu pada sebuah gelang raksasa, yang secara kokoh bakal dicengkeram dari bagian sebelah atas.

1. Stadion Gelora Bung Karno

2. United Air Force Academy Cadet Chapel, US.

Masjid ini dirancang oleh arsitek Malaysia Dato' Baharuddin Kassim. Desainnya selaras dengan desain bangunan zaman modern tetapi ciri arsitektur Islam tetap dilestarikan. Rupa bentuk masjid ini merupakan paduan corak keislaman yang modern serta bercirikan arsitektur setempat, antara lain bentuk selasar dan gerbang masuk yang menyerupai rumah panggung Melayu yang dibangun di atas tonggak dan merupakan gaya bangunan arsitektur tropis.

Bentuk ukiran jeruji besi yang mengelilingi bangunan ini dan kubah-kubah kecil yang berada di sebelah atas beranda adalah berasaskan gaya Sarasen (Arab), tetapi ia disesuaikan dengan rancangan modern. Bentuk menara dan atap berpuncak yang ada pada Masjid Negara melambangkan kesetiaan. Konsep ini berdasarkan kepada bentuk payung kerajaan. Menaranya pun berbentuk gambar payung yang menguncup sedangkan atapnya berbentuk seperti sebuah payung yang terbuka.

3. Masjid Negara Malasyia

4. Miami Marine Stadium

5. Museum Royal Ontario

SEKIANDAN

TERIMA KASIH