"DESAIN STADION INTERNATIONAL " - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

(1)

BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1 Aspek-aspek Perencanaan

Suatu Perancangan struktur harus mempertimbangkan aspek – aspek pokok berikut ini :

Aspek Keamanan dan Kenyamanan

Rancangan struktur harus memiliki kekuatan yang sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk

menjamin keamanan selama struktur tersebut difungsikan. Selain kuat, rancangan struktur tersebut

juga harus memiliki kekakuan yang cukup untuk menjamin kenyamanan saat struktur tersebut

digunakan.

Aspek Estetika dan Ruang

Dalam perancangan struktur, nilai estetika harus diperhatikan dengan seksama, serta

mengkaitkannya dengan sistem tata ruang yang ada.

Aspek Pelaksanaan dan Ekonomi

Pelaksanaan proyek, jadwal proyek, dan biaya proyek juga merupakan aspek yang tidak boleh

dikesampingkan. Metode pelaksanaan bangunan dan manajemen konstruksi mengambil bagian

penting dalam aspek ini.

Aspek Operasional

Aspek operasional erat kaitannya dengan unsur bangunan dan harus direncanakan dengan

seksama sesuai dengan umur rencana dan kegiatan operasional yang akan digunakan.

2.2 Prinsip–Prinsip Stadion

Perencanaan Stadion dewasa ini membutuhkan pemikiran panjang yang tidak hanya melibatkan

olahraga saja. Banyaknya batasan yang ketat dan faktor–faktor yang kompleks dan saling berhubungan

satu sama lain menjadi motivasi tambahan yang mendorong para perancang untuk menghasilkan

rancangan yang kreatif dan inovatif. Berikut ini tujuh prinsip umum dalam konstruksi suatu stadion yang

kami ambil dari www.worldstadium.com_:

o _{Isi dan Fungsi}

Pertama, sangat penting untuk mengembangkan hubungan antara stadion olahraga dan penonton.

Semua aspek ini harus dipahami sebelum mengintegralkannya ke dalam suatu rancangan.

Rancangan ini termasuk kerangka struktur, tribun, tangga, atap, interior, dan lain – lain.

o _{Kesimetrisan dan perbedaan}

Kedua, stadion secara umum simetris baik vertikal maupun horizontal. Dibutuhkan resiko tinggi bagi

(2)

o _{Prespektif 3 Dimensi}

Ketiga, stadion merupakan sebuah bangunan raksasa. Untuk itu dibutuhkan pandangan ke depan bagi perancang untuk merancang konstruksi yang dapat dipertanggung jawabkan secara prespektif tiga dimensi dan tidak membentuk pandangan yang anachronic.

o _Bentuk

Keempat, secara umum gaya dan bentuk stadion adalah sesuatu yang penting. Setiap detail dan bagiannya harus diatur dan ditempatkan sedemikian rupa untuk membentuk gaya secara keseluruhan dari stadion tersebut.

o _{Aplikasi Struktur}

Kelima, struktur dari stadion itu harus direncanakan agar sesuai dan tidak bertentangan dengan sudut pandang arsitektur. Pemilihan setiap elemen struktur sangat penting karena mempengaruhi sistem dalam banyak aspek.

o _{Tata guna ruang yang kreatif}

Keenam, ruangan – ruangan yang ada di stadion baik ruang dalam maupun ruang luar terutama pusat dari stadion harus direncanakan secara mendetail untuk menghasilkan ruangan yang mengesankan, kreatif, dan hidup.

o _{Integrasi antara stadion, kota dan landskap}

Ketujuh, aspek arsitektur harus memberi perhatian kepada hubungan antara stadion dengan keadaan sekeliling dan lanskap pada kota tersebut secara keseluruhan. Bangunan stadion tidak boleh mengganggu keseimbangan lanskap kota, namun harus selaras dengan lanskapkota.

2.3 Analisis Arsitektur

o _{Luas Lapangan dan luas rumput}

Ukuran lapangan liga sepakbola yang disarankan adalah sebagai berikut :

1. Lapangan senior : 95 – 100 x 60 – 64 meter

2. Lapangan yunior : 90 x 46 – 55 meter

3. Lapangan internasional : 100 – 110 x 64 – 75 meter

Gb.2.1 Model Lapangan sepakbola

Jarak pandang suatu stadion harus dibatasi agar penonton yang paling jauh masih dapat mengikuti

(3)

1. Jarak maksimum lapangan memanjang adalah antara 119 – 160 meter.

2. Jarak maksimum lapangan melebar adalah antara 92 – 146 meter.

o _{Tribun / tempat duduk penonton}

0.

4

5

0.80

Gb.2.2 Selasar

Proporsi Lebar : Tinggi dari 800 : 400.

Jarak antara selasar minimum 700 mm.

Tinggi selasar minimum 450 mm.

o _{Tangga dan koridor}

1. Dalam mendesain suatu koridor stadion, maka koridor harus didesain penuh untuk kapasitas

arus satu arah, dengan kepadatan 1,4 orang/m2_.

Tabel 2.1. Kapasitas koridor

Kecepatan berjalan Kapasitas koridor

Keramaian,

populasi 0,8 – 1 m/dt 67 – 84 org/menit/m

2. Desain Tangga harus sesuai dengan lebar pintu dan koridor, agar arus manusia dapat lewat

dengan lancar dan nyaman, dengan asumsi desain penonton penuh.

Tabel 2.2. Kapasitas tangga

V (m/dt) Kapasitas Tangga

Anak muda & Pria 0,6 60

Wanita 0,6 60

Lanjut Usia 0,4 40

o _Pintu

Lebar pintu masuk disesuaikan dengan lebar koridor. Lebar pintu yg ada dipasar adalah 600, 700,

800, 900, 1000, 1200, 1500, 1800, 2100 mm. Desain tinggi pintu antara lain 2100, 2300, 2350,

2400, 2700 dan 3000 mm. Sedangkan kapasitas arus orang berdasarkan penelitian sebagai berikut

:

(4)

Jenis Bukaan Jumlah orang per menit

Pintu gerbang & pintu lebar 60 – 110 per meter lebar

Bukaan pintu tunggal 40 – 60 per meter lebar

Pintu putar 25 – 35 per meter lebar

2.4 Dasar Teori

o Sistem Struktur

Pada dasarnya, konfigurasi struktur terbagi menjadi beberapa jenis sistem struktur, diantaranya :

1. Sistem Truss

Struktur truss terdiri dari elemen batang tarik dan tekan dimana semua bahan pada struktur

tersebut ditransformasi menjadi beban terpusat pada masing – masing buhulnya, sehingga

elemen-elemen strukturnya hanya mengalami gaya aksial tekan atau tarik.

Rol Sendi

Gb.2.3. Sistem truss 2. Sistem Rangka

Struktur rangka terdiri dari elemen – elemen struktur yang terdiri dari elemen balok yang fungsi

utamanya menahan momen lentur serta gaya geser dan elemen kolom yang fungsi utamanya

menahan gaya aksial tekan. Masing–masing elemen dihubungkan oleh sambungan yang kaku dan

monolit.

Jepi t J epi t

Jepi t Jepi t

Gb2.4. Sistem rangka 3. Sistem Plat dan Cangkang

Struktur plat dan sengkang adalah struktur yang didesain untuk menerima beban merata tiap

satuan luas, sehingga pengaruh beban pada struktur membentuk momen lentur dua arah pada plat

(5)

Gb.2.5. Arah sumbu lokal dan sumbu global pada elemen pelat

2.5 Material struktur

Bahan – bahan yang digunakan pada suatu struktur beraneka ragam antara lain baja, beton

bertulang, beton prategang, batu, kayu, aluminium dan lain – lain. Berikut ini, kita akan membahas

secara singkat beberapa diantaranya :

2.5.1 Baja

Baja adalah elemen struktur yang memiliki kekuatan dan nilai daktilitas yang tinggi. Nilai modulus

elastisitas baja kurang lebih 200.000 Mpa dengan tegangan leleh yang dapat dilihat pada tabel 2.1

(hal 11 Tata Cara Perencanaan Konsruksi Baja untuk Gedung). Berikut ini kita akan membahas

beberapa elemen struktur baja dan langkah – langkah perencanaannya :

1. Elemen Lentur

Elemen lentur baja biasa pada desain stadion ini adalah pada gording atau balok. Fungsi utama

elemen ini adalah memikul momen lentur dan menahan gaya geser akibat beban. Tahap – tahap

perencanaan elemen lentur adalah sebagai berikut :

Tentukan panjang bentang & dimensi Tentukan syarat – syarat batas Es,fy,γ

Hitung beban – beban & nilai M & V

(6)

Mn = Kuat Lentur nominal penampang thd sb y, Fy = Tegangan Leleh baja (kg/cm2₎

= Sx⋅ fy(kgcm) Es = Modulus elastisitas (kg/cm2₎

Vn = Kuat geser nominal penampang thd sb y, L = Panjang bentang (cm)

= 0.6⋅ fy⋅Aw atau (kgcm) ø = faktor reduksi

=

0 .

36 ⋅

fy

⋅

Ac

(pipa) w = beban merata (t/m)

Aw = Luas kotor plat badan (cm2₎

Ae = 0.9 x Luas kotor pipa (cm2₎

δ

= lendutan (cm) =

EI L W

⋅ ⋅ ⋅

384

5 4

2. Elemen Tarik

Elemen tarik baja adalah elemen pada konstruksi yang digunakan untuk menahan gaya tarik aksial.

Tahap – tahap perencanaan :

Tentukan dimensi

Tentukan syarat – syarat batas Es, fy,γ

A 1

1 ≤

≤

Vn Vu Mn

Mu

φ

Tidak

Ya 240

L <

δ

Aman / OK Ya

A

(7)

Nn = Kuat tarik rencana Ag = Luas penampang bruto ( cm2₎

= Ag⋅ fy→

φ

=0.9 Ae = Luas penampang netto (cm2₎

= Ae⋅ fy→

φ

=0.75)

3. Elemen Tekan

Elemen tekan baja adalah elemen pada konstruksi yang digunakan untuk menahan gaya tekan

aksial.

Tahap – tahap perencanaan :

Ya Ok

Hitung beban – beban & Nn A

Tidak

Nn

Nu

≤

φ

A

Tentukan syarat – syarat batas Es,fy,γ

(8)

Nn = Kuat tarik rencana Ag = Luas penampang bruto ( cm2₎

= Ag⋅ fy→

φ

=0.85 Ae = Luas penampang netto (cm2₎

ω = konstanta kelangsingan Lk = Panjang langsing (cm)

r = jari-jari girasi (xm) Ix = momen inersia sumbu x (cm4₎

4. Sambungan Las

Sambungan las yang digunakan dalam laporan ini adalah las tumpul penetrasi penuh dan las

tumpul penetrasi sebagian. Untuk las tumpul penetrasi penuh, faktor reduksi (ø) sebesar 0,9.

Sedangkan las tumpul penetrasi sebagian, faktor reduksi (ø) sebesar 0,75.

Las Tumpul →

φ

y⋅Rnw=0.9⋅t⋅ fy(bahan dasar)

fyw t Rnw

y⋅ = ⋅ ⋅

→

φ

0.9 (Las)

Las Pengisi →Rn≤

φ

Rnw→Rn≤0.75

(

0.6⋅ fnw

)

Aw

5. Plat Dasar kolom

Plat dasar kolom digunakan untuk menyalurkan gaya dan momen dari kolom ke bangunan bawah

(pondasi). Perencanaannya adalah sebagai berikut : Ya

200

< =

r Lk

λ

_Tidak

Ya Ok

A

Tentukan beban – beban P, M, P lateral

⎟ ⎠ ⎞ ⎜

⎝

⎛ ₌ ₊

≤ 2

6

BC M BC

P q Fp

A

(9)

c f Fp

S M A P fp

Fp≥ = ± → =0.35⋅ ' A=B⋅C

Fb

=

0 .

75

⋅

Fy

2.5.2 Beton Bertulang

Beton Bertulang adalah material struktur yang terdiri dari campuran agregat kasar dan halus

dengan zat pengikat PC, dan air. Ciri utama dari material beton adalah kuat terhadap tekan, tahan

lama, dan memiliki berat sendiri yang relatif berat. Berikut ini beberapa elemen struktur yang dapat

dibentuk oleh beton bertulang : Plat

Plat beton direncanakan untuk menahan beban merata mati dan hidup tiap satuan luas.

Perencanaannya sebagai berikut :

Tentukan Diagram q, V =

∫

q⋅M =

∫

V

Tentukan Angkur : A =

Fy d M

⋅

6 . 0

2 1

6

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ =

Fb M T

Tentukan M A

Tentukan syarat – syarat batas Es,γ,fy,µ,f'c

Tentukan panjang bentang

Tentukan tebal plat (dengan bantuan syarat lendutan)

Hitung beban - beban

(10)

(hal 76 Cur I) Balok

Balok adalah struktur yang dirancang untuk menahan momen lentur akibat beban.

Perencanaannya (hal 104 Cur I) :

Tebal plat dan tulangan memadai

Periksa lebar retak secara memeriksa lebar jaringan

max

s

s≤ s>smax

Pilih tulangan Hitung tulangan

max

min

ρ

≤ ≤

ρ

>

ρ

max

Tentukan momen yang menentukan A

Hitung tulangan tekan

max

min

ρ

< < Hitung tulangan yang dibutuhkan

ρ

<

ρ

max

Pilih tulangan Tentukan syarat – syarat batas

Tentukan panjang bentang

Tentukan ukuran balok

Tentukan momen yang menentukan Hitung beban - beban

(11)

Selain menahan momen luar, baik juga dirancang untuk menahan gaya lintang dan momen torsi akibat

beban.

Kolom

Kolom adalah elemen struktur untuk menahan beban aksial ( hal 104 Cur IV) As sengkang =

(

)

Tentukan Vc & Tc

Vc =

Tentukan syarat – syarat batas Ec, fc, fy, fcs, fys

Tentukan beban – beban & hitung Vu & Tu Tentukan panjang dan dimensi balok Penulangan balok dan tulangan memadai

max

s

s< _{Periksa lebar retak dengan memeriksa s} s>smax max

A

(12)

2.5.3 Pondasi

Pemilihan sistem pondasi ini didasarkan atas pertimbangan:

1. Beban yang bekerja pada struktur relatif besar.

2. Pondasi tiang pancang dibuat dengan sistem sentrifugal, menyebabkan beton lebih rapat

sehingga dapat menghindari bahaya korosi akibat rembesan air.

3. Pelaksanaan pondasi tiang pancang relatif mudah dan cepat. Hitung perhitungan orde satu

Hitung

ψ

dengan rumus (5)

Tentukan tulangan kolom dengan grafik 6.1 – 6.3 Hitung et dari

u P Mc

' et ≥

(

15+0.03h

)

mm

Hitung Cm dengan rumus (4)

Tentukan

δ

_bdengan rumus (1) Abaikan

orde dua

Gunakan grafik kelangsingan grafik 7.1.e Abaikan _{orde dua} Tentukan K dengan diagram nomogram

Tentukan a

h kl atau r

kl_u _u

Tentukan Ef dengan bantuan grafik 7.1 a dan 7.1 b dan hitung EIk dan EIb

(13)

Lift

Lift merupakan alat transportasi manusia dan barang di dalam gedung dari satu tingkat ke

tingkat lain. Perencanaan lift disesuaikan dengan perkiraan jumlah lantai dan jumlah pengguna Tentukan Syarat – Syarat Batas Ec, fc, fy, fcs, fys

Daya Dukung Vertikal Tiang Pancang

Berdasarkan Kekuatan Bahan

(

f c

)

A

Ptiang =σ_b 0.33⋅ ' ⋅

Berdasarkan Hasil Sondir

5

Daya Dukung Ijin Tiang Group (Pall Group)

(

) (

)

Kontrol Gaya Horisontal dan Vertikal

♣ Gaya Horisontal yang diijinkan x

♣ Momen Maksimum Brooms

(

d f

)

Pmax Yang Terjadi Pada Tiang Akibat Pembebanan

∑

Kontrol Settlement Penurunan Seketika

Ip Eu B qn

Si = ⋅2 1−µ⋅2⋅

Penurunan Konsolidasi

(14)

lift. Dalam perencanaan lift, metode perhitungan adalah analisis terhadap konstruksi ruang

tempat lift dan balok penggantung katrol lift.

Fungsi ruang landasan adalah memberi kelonggaran agar pada saat lift mencapai lantai paling

bawah, lift tidak menumbuk dasar landasan dan menahan lift apabila terjadi kecelakaan,

misalnya tali putus. Tangga

Sistem dan analisis perancangannya sama dengan Plat.

2.6 Pembebanan

Pada dasarnya beban dibagi menjadi beberapa jenis diantaranya adalah : ♠ Beban mati yaitu berat dari semua bagian suatu bangunan yang bersifat tetap. ♠ Beban hidup yaitu semua beban yang terjadi selama penggunaan suatu bangunan. ♠ Beban angin yaitu semua beban yang bekerja pada bangunan akibat tekanan udara.

(

16

)

2

V

P= atau 42,5 +0.6h (pada struktur langsing)

♠ Beban gempa yaitu semua beban statik ekivalen yang bekerja pada bangunan gedung akibat gempa.

Perencanaan beban gempa :

Menentukan tipe bangunan berdasarkan factor keamanan, jenis struktur dan pendetailan Memodelkan struktur & menentukan dimensi struktur

Menentukan pembebanan dan kombinasi beban

Menentukan respon gempa berdasarkan jenis lokasi dan tanah

Menghitung beban lantai dan menentukan pusat massa Analisa Struktur Frame Tahan Gempa

(15)

Tabel 2.4 Analisis

Jenis Tanah

Kecepatan rambat gelombang geser rerata,

) /

(m s

s

ν

Nilai hasil Test Penetrasi Standart,

N

Kuat geser nilai rerata, S_u(kPa)

Tanah Keras v≥350 N ≥50 Su ≥100

Tanah Sedang 175≤v<350 15≤N <50 50≤S_u <100

Atau semua jenis tanah lempung lunak dengan tebal total > 3 m dengan PI > 20, Wn≥40%dan Su < 25 kPa