14

2.0 SINOPSIS

Dalam topik ini anda akan mempelajari reka bentuk bangunan unik di

dunia, kestabilan struktur, merekabentuk struktur yang stabil dan dapat menahan

keadaan muka bumi yang mencabar serta membincangkan tentang kestabilan

struktur sebagaimana dalam kurikulum sains sekolah rendah.

2.1 HASIL PEMBELAJARAN

Pada akhir topik ini, anda akan dapat:

menakrifkan struktur

mendefinasi kekuatan struktur

mendefinasi kestabilan struktur

menerangkan faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan struktur

menerangkan faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan struktur

merekabentuk struktur yang stabil serta dapat menahan keadaan muka

bumi yang mencabar

2.2 KERANGKA TAJUK

TOPIK 2

ISU 1: REKA BENTUK, INOVASI DAN REKA CIPTA

Reka Bentuk, Inovasi dan Reka Cipta

Kestabilan Struktur Kekuatan Struktur

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kekuatan dan Kestabilan

15

2.3 REKA BENTUK BANGUNAN UNIK di DUNIA

Kelompang telur, sarang lebah, jambatan dan pencakar langit semuanya

merupakan struktur. Struktur boleh jadi mudah seperti kelompang telur atau amat

kompleks seperti pencakar langit. Biasanya sesuatu struktur terdiri daripada

beberapa unit kecil yang disambung bersama-sama. Bentuk dan cara unit

disambung membolehkan struktur menahan sesuatu daya. Struktur mesti

mampu menampung beban dan dapat menahan sebarang daya luaran yang

dikenakan ke atasnya tanpa runtuh atau roboh.

a) The Crookedhouse

Rajah 2.1 b) Hundertwasser house Waldspirale (Forest Spiral)

Rajah 2.2

16

c) Ideal Palace atau Istana idaman di France

Rajah 2.3

d) "the basket building" di Newark, Ohio

Rajah 2.4 e) Perpustakaan Awam Bandar Kansas

Rajah 2.5

17

f) "Wonderworks Orlando Amusement Park

Rajah 2.6

g) Rumah kubik di Rotterdam Netherlands

Rajah 2.7 h) Dancing House" kota Prague, Republik Czech.

Rajah 2.8

18

i) Bangunan Piano dan Biola di China

Rajah 2.9

j) Auto Residence atau Aauto Restoran Austria

Rajah 2.10 k) Wozo Apartments Amsterdam Holland

Rajah 2.11

19

l) Air Force Academy Chapel, Colorado United States

Rajah 2.12

m) Berlin Zeiss Planetarium Berlin Germany

Rajah 2.13 n) Container City London United Kingdom

Rajah 2.14

20

o) Great Mosque of Djenne Mali

Rajah 2.15

Aktiviti

2.4 KESTABILAN STRUKTUR

Struktur ialah benda-benda yang mempunyai saiz dan bentuk untuk

fungsi dan tujuan tertentu. Untuk berfungsi, setiap bahagian struktur mesti boleh

menentang daya tolakan atau daya tarikan yang boleh merosakkan bentuk atau

saiz. Struktur dibina berdasarkan kepada beberapa bentuk asas. Antara bentuk

asas ialah kubus, kuboid, kon, silinder, piramid, sfera dan hemisfera. Bangunan dibina berdasarkan kepada beberapa bentuk asas. Banyak struktur-struktur yang

dibina supaya mereka mempunyai bentuk keseluruhan yang geometri

(contohnya skyscraper adalah satu blok yang tinggi, sempit, dan segi empat

tepat dalam bentuk keseluruhannya). Setiap bentuk geometri mempunyai

kekuatan dan kelemahan tertentu yang dipertimbangkan apabila mereka bentuk

struktur. Sesuatu struktur dikatakan stabil jika struktur itu tidak mudah rebah dan

tumbang apabila ditolak atau digerakkan. Terdapat banyak jenis struktur di

Cari maklumat mengenai bangunan unik dalam Rajah 1 hingga Rajah 15. Apakah keunikan setiap Rajah 1 hingga Rajah 15

21

sekeliling kita. Sesetengah struktur berbentuk mudah manakala yang lain

adalah kompleks.

2.5 MEREKA BENTUK STRUKTUR YANG STABIL dan DAPAT

MENAHAN KEADAAN BUMI YANG MENCABAR

Perbincangan

Tiada satu pun bangunan tinggi dan jambatan panjang di negara ini secara

keseluruhannya direka bentuk tahan kepada ancaman gempa bumi. Pakar

kejuruteraan gempa bumi Universiti Teknologi Malaysia (UTM), Prof. Dr.

Azlan Adnan berkata, langkah-langkah bagi persediaan menghadapi

ancaman itu bagi bangunan kerajaan yang kritikal dan penting termasuk

jambatan yang akan dibina hanya dikuatkuasakan pada awal tahun 2010.

Jabatan Kerja Raya (JKR) hanya menguatkuasakan undang-undang supaya

bangunan yang akan dibina mengikut reka bentuk bersesuaian dengan

ancaman gempa bumi pada awal 2010.

Sumber : Utusan Malaysia 26/07/2010

Baca petikan di atas dan jawab soalan-soalan berikut:

a. Berikan pendapat anda mengenai pernyataan di atas.

b. Dengan menggunakan bahan-bahan seperti penyedut minuman, pita

selofan, plastisin bina prototaip struktur yang stabil dan dapat

menahan keadaan bumi yang mencabar seperti gempa bumi.

22

2.6 PERBINCANGAN TENTANG KESTABILAN STRUKTUR DALAM KURIKULUM SAINS SEKOLAH RENDAH

2.6.1 Bentuk Objek Dalam Struktur

Aktiviti

1. Lukis dan namakan tujuh bentuk asas binaan. 2. Rajah 2.16 menunjukkan contoh binaan dengan bentuk-bentuk

yang berbeza. Namakan bentuk asas binaan tersebut.

KOMTAR Pulau Pinang

a)

KLCC Kuala Lumpur

b)

Bangunan Parlimen

c)

Menara KL

d)

Piramid Mesir

e)

Iglu

f)

Rajah 2.16

23

3. Namakan bentuk-bentuk pada binaan Rajah 2.17

Rajah 2.17

2.6.2 Kekuatan Struktur

Kekuatan struktur ialah keupayaan untuk menahan daya yang

bertindak keatasnya. Struktur yang kuat mestilah dapat menampung

beban yang berat dan tidak mudah retak, pecah, patah atau runtuh.

Kekuatan struktur bergantung kepada:

a.Jjenis bahan yang digunakan

Bahan yang berbeza mempunyai kekuatan yang berbeza. Besi,

keluli dan konkrit lebih kuat daripada kayu. Binaan yang diperbuat

daripada konkrit lebih kuat daripada binaan yang diperbuat daripada

kayu.

b. Saiz struktur

Saiz struktur mestilah sepadan dengan beban yang ditanggungnya.

c. Bentuk struktur

Struktur yang melengkung adalah lebih kuat daripada struktur yang rata.

24

Fikirkan

2.6.3. Kestabilan Struktur

Kestabilan ialah keupayaan bagi sesuatu objek untuk tidak

tumbang dengan mudah apabila ditolak atau ditarik. Kestabilan sesuatu

objek atau sesuatu struktur bergantung kepada:

a. luas tapak Struktur lebih stabil jika luas tapak lebih besar b. ketinggian Struktur lebih stabil sekiranya lebih rendah

Mengapakan struktur melengkung lebih kuat daripada struktur yang rata.

Bincangkan menggunkan konsep fizik.

25

Aktiviti

1. Manakah antara berikut yang lebih stabil ? Mengapa

Jawapan : ________________________________________________________

Jawapan:

___________________________________________________

Rujukan

Marni Baharom dan Emcee Voo. (2008). Complete Text & Guide Science Year 5. Arah Pendidikan.