BANGUNAN IV
“STRUKTUR PLAT LIPAT”
AZRATIH HAIRUNFRILYA YOLANDA EFRIDA UMBU NDAKULARAK
Pelat adalah struktur planar kaku yang secara khas terbuat dari material monolith yang tingginya kecil (tipis) dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainnya. Beban yang umum pada pelat mempunyai sifat banyak arah. Pelat dapat ditumpu diseluruh tepinya atau hanya pada titik-titik tertentu (misalnya oleh kolom atau campuran antara tumpuan menerus dan titik). Kondisi tumpuan dapat sederhana atau jepit. Pelat ini terbuat dari material padat , homogen yang memiliki sifat sama di segala arah.
Dengan membentuk lipatan-lipatan kaku pada suatu sistem struktur yang bekerja secara efisien untuk menyalurkan beban sehingga memungkinkan dicapainya bentang-bentang lebar di antara tumpuan-tumpuan yang direncanakan. Efisiensi dari struktur bidang lipat dicapai karena struktur tersebut bekerja sekaligus sebagai pelat datar (slab), balok
Jadi Struktur Plat Lipat adalah struktur yang terbentuk dari lipatan-lipatan, semakin banyak lipatan maka semakin kuat struktur yang menopang beban. Lipatan tersebut dihubungkan dengan pengaku atau yang disebut Steffener. bentuk yang terjadi dari lipatan dari bidang-bidang datar di mana kekakuan dan kekuatannya terletak pada keseluruhan bentuk itu sendiri.
Transfer beban dalam struktur lipat terjadi melalui kondisi struktural dari pelat (beban tegak lurus terhadap bidang tengah) atau melalui kondisi struktural dari paralel (slab load ke pesawat).
Pada awalnya, kekuatan eksternal akan ditransfer karena kondisi struktural pelat ke pinggir lebih pendek dari satu elemen lipat. Di sana, reaksi sebagai kekuatan aksial dibagi antara elemen yang berdekatan yang menghasilkan strain kondisi struktural dari lembaran. Ini mengarah pada pengiriman pasukan untuk bantalan.
Ketika selembar kertas tipis terletak antara dua mendukung akan membungkuk karena fakta bahwa ia memiliki kekuatan yang cukup untuk membawa beratnya sendiri.
Jika sepotong kertas yang sama dilipat maka akan mampu mendukung seratus kali beratnya sendiri.
Jika beban meningkat melewati titik ini maka struktur akan gagal dan lipatan akan meratakan keluar.
Mekanisme penyalur gaya pada plat lipat dapat diterapkan menurut prinsip dua balok atau dua plat lantai yng miring saling bersandar dan dengan begitu merupakan dasar dari plat lipat
Dua balok atau plat lantai ini berdiri dengan syarat titik A mempertahankan diri dengan saling menekan sedangkan titik B dan C harus ditahan agar tidak bergeser ke samping (arah keluar)
Pada plat lipat yang selanjutnya berkembang dalam bentuk tiga dimensi ini untuk mencapai tingkat kekukuhan dan kekakuan yang memenuhi syarat, pada puncak dan kaki lipatan harus satu kesatuan yang kuat dan
Dalam satu kesatuan yang utuh, sistem struktur ini tetap menyalurkan beban kebawah untuk diteruskan ke pondasi.
Pada plat lipat ini beban dari atas disalurkan kebawah, dan menghasilkan gaya tekan dan gaya geser ke pondasi. Tumpuan yang dapat digunakan adalah tumpuan sendi dan engsel.
Dalam arah memanjang untuk bentuk struktur plat lipa dapat dianggap secara keseluruhan sebagai balok, sehingga tumpuannya dapat ditempatkan pada ujungnya saja.
Mekanisme Perubahan bentuk akibat bekerjanya gaya
Sistem plat lipat dengan satu lipatan dengan gaya vertikal pada puncak lipatan. Jika pemasangan pada tumpuan sendi dan rol (seperti pada balok tunggal) tmbulah pergeseran sisi tumpuan rol dan penurunan ketinggian puncak lipatan.
Jika kedua tumpuan merupakan ikatan yang cukup kuat, maka akan dimungkinkan terjadi dua macam perubahan. .
Sistem plat lipat dengan satu lipatan dengan gaya vertikal pada puncak lipatan dan pemasangan pada tumpuan sendi disebelah-menyebelah. Tekukan pada dua sisi akibat dari beban vertikal dan kekakuan dari kedua bidang struktursl agak kecil, maka akhirnya salah satu bidang tertekuk.
Sistem plat lipat dengan satu lipatan dengan gaya horizontal pada puncak lipatan dan pemasangan pada tumpuan sendi sebelah-menyeblah. Tekuk pada satu sisi dari bidang strukturalnya akbiat dari gaya horizontal dan kemungkinan kekakuan dari masing-masing bidang tidaklah sama sehingga satu bidang mudah tertekuk.
Pada bentuk plat lipat dengan beberapa (lebih dari dua) lipatan yang tidak berbentuk segitiga akan lebih mudah mengalami perubahan sudutnya. Terutama jika lipatan (sambungan sudutnya) tidak cukup kuat walaupun tumpuannya kuat dan mampu menahan beban horizontal dan beban vertikal.
Perubahan sudut oleh beban pada satu sudut saja atau beban horizontal akan menghasilkan penurunan ketinggian pada sudut tersebut dan menghasilkan peningkatan ketinggian di lain sudut.
Plat lipat dengan beberapa lipatan akan bisa kukuh sekali jika lipatan-lipatan tersebut tidak sejajar, malah berlawanan arah dan dengan bidang-bidang masing-masing berbentuk segitiga, sebagai berikut :
Sistem piramida dimana tepi bawah menerima gaya tarik
Sistem plat lipat majemuk dengan bidangnya berbentuk segitiga
Pengaku sebagai penanggulangan deformasi/perubahan bentuk
Ada beberapa cara untuk membuat struktur plat lipat ini menjadi kaku. Dengan penambahan plat-plat mampu menahan beban sekaligus menghindari terjadinya deformasi bentuk.
Plat pengaku (stiffener)
Dengan plat pengaku, struktur lipatan ini mampu menerima beban yang cukup berat.
Sistem plat pengaku dapat dilakukan pada bidang lipatan dengan 3 cara
Bentuk -bentuk yang dapat dijadikan dasar perkembangan bentuk konstruksi lipat, yaitu bentuk-bentuk dasar: pyramidal, prismatic dan semi prismatic. Bentuk prismatic ialah bentuk yang terdiri dari bidang datar bersudut siku-siku dan bidang-bidang yang melintang tegak lurus pada kedua belah sisi ujung bidang datar bersudut siku-siku.
Struktur pelat lipat dapat dibuat dari hampir semua jenis material. Salah satu material yang banyak digunakan untuk plat lipat adalah beton bertulang. Material ini paling baik digunakan karena dapat dengan mudah dibuat. Material lain yang sering digunakan adalah baja, plastik, dan kayu.
1. Folded plate dua segmen
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. 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. 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.
