MAKALAH STRUKTUR KAYU SISTEM DAN BENTUK

MAKALAH STRUKTUR KAYU

SISTEM DAN BENTUK KONSTRUKSI KAYU

CAPITA SELECTA PERHITUNGAN PERENCANAAN KONSTRUKSI

ISTIMEWA

LAMELLA DAN SHELL

DISUSUN OLEH :

KEINKO CALIFA

5423154570

SALSABILA ILHAM

5423155602

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

JAKARTA, INDONESIA

A. Lamella

A.1 Sejarah Lamella

Konstruksi atap lamella telah diperkenalkan untuk pertama kali di jerman kira-kira tahun 1908 oleh Zollinger yang mendapatkan ide untuk seakan akan membabarkan papan-papan dalam konstruksi philibert sehingga disusun suatu jaringan untuk membentang ruangan. Jadi konstruksi atap lamella disusun dari papan-papan pendek dengan penampang dan panjang yang sama yang besarnya tergantung dari bentang dan beban atap. Bentuk konstuksi atap lamella dapat bermacam macam misalnya seperti pada gambar:

(sumber dari buku konstruksi kayu : felix yap)

Sebagai keuntungan keuntungan konstruksi atap-atap lamela dapat disebut :

1. ekonomis dalam pemakaian kayu 2. Lamela lamela dapat dibuat prefab 3. Konstruksi adalah dekoratif

4. Jaringan menguntungkan untuk akustik ruangan

5. Keuntungan dalam hal kebakaran, yaitu kotak-kotak akan menghalangi menjalarnya kebakaran seta satu lobang habis terbakar konstruksi atap belum runtuh karena beban dibagi antara bagian bagian yang lain :

Dasar perhitungandapat diambil sbb

1. Jika tumpuan tumpuan tidak dapat dianggap sebagai sendi sendi tetapi sebagai setengah jepitan maka (oleh otzen)

disyaratkan cara pendekatan yaitu Kedua ekstrim diselidiki yaitu busur bersendi tiga dan busur dijepit sempurna. Dari hasilnya diambil gaya gaya potongan yang paling jelek atau ongunsteig. Dengan demikian perhitunagn dapat dianggap aman.

2. Pada tiap pertemuan dalam jaringan lamella yang terus dianggap dapat memikul momen ataupun gaya normal sedangkan kedua lamella yang lain hanya dapat memikul gaya normal

.

3. Penampang minimum lamella dapat ditetapkan 2,5 X 10 cm2

Beberapa contoh detail

Detail pertemuan lamella (sumber buku konstruksi kayu :felix yap)

Detail konstruksi yang biasa pada tumpuan dan ujung

bangunan U(sumber buku konstruksi kayu : felix yap)

3 3

B. Shell

B.1. Sejarah Shell

Dalam industri bangunan, shells telah mulai digunakan sekitar tahun 1900an. Shells pertama ini didasarkan lebih pada intuisi dari pada perhitungan, sehingga jauh lebih berat dari pada seperlunya.

Shell pertama berdasar perhitungan adalah suatu atap untuk planetarium dari zeiss di jena, dibuat dari beton bertulang oleh insinyur kontraktor Dykerhof dan Widman A.G . maka konstruksi ini dikenal sebagai Zeiss Dywidag (Z-D) shells.

Penggunaan barrel vaults (cylindrical shells) dan spherical shells (kubah-kubah) berkembang pesat Karena memberi kemungkinan untuk menutupi bentang luas secara ekonomis tanpa disangga intern.

B.2. Pengertian Shell

Menurut Schodecik (1998), shell atau cangkang adalah bentuk struktura tiga dimensional yang kaku dan tipis yang mempunyai permukaan lengkung.

Menurut Ishar (1995), cangkang atau sell bersifat tipis dan lengkung. Jadi, struktur yang tipis datar atau lengkung tebal dapat dikatakan sebagai shell.

B.3.Sifat - sifat struktur

1. Sifat Lokal (yang menentukan geotmetri dan permukaan sebagai suatu sifat)

2. Sifat Umum (yang menerangkan bentuk dari permukaan sebagai suatu bentuk keseluruhan)

B.4. Hal yang mempengaruhi Struktur

 Tegangan tegangan membram yang bekerja pada kulit shell (tarik, tekan, geser, tangensial), sehingga dihasilkan dimensi yang tipis sekali.

 Karena pembebanan. Tegangan terjadi pada bagian tumpuan. Dimana shell diikat sehingga tidak bisa bergerak.

 Karena perubahan temperatur terjadi akibat panas matahari dan proses pemuaian material beton yang menjadi struktur shell.

 Tegangan karena adanya beda penurunan.

 Tegangan lentur. Tegangan lentur bisa terjadi karena pembebanan, perubahan temperatur dan pennurunan tanah.

B.5. Persyaratan Struktur

 Harus tipis terhadap permukaan bentangannya

 Harus dibuat dari bahan yang keras, kuat, ulet dan tahan terhadap tarikan dan tekanan.

B.6. Klasifkasi Struktur Cangkang

Berdasarkan Bentuk Terjadinya

1. Rotational Surface

suatugarislengkung yang datardiputarterhadapsuatusumbu. Shell denganpermukaanrotasionaldapatdibagitigayaitu:

• Spherical Surface

Merupakan shell yang bidang permukaanya terbentuk jika suatu segment lingkaran berputar terhadap sumbu vertikal.

• Eliptical surface

bidang permukaaanya terbentuk jika ½ ellips berputar terhadap sumbu vertikal (kurang mampu memikul beban vertikal dibandingkan Spherical dome Surface.

• Parabolic surface

bidangpermukaaanyaterbentukjika ½ parabola berputarterhadapsumbuvertikal

(lebihkuatmemikulbebanvertikaldibandingkan Spherical dome Surface.

2.

Spherical Surface Eliptical Surface

Adalah bidang yang diperoleh bilamana ujung-ujung suatu garis lurus digeser pada

dua bidang sejajar. Shell dengan permukaan transasional dibagi dua yaitu

cylindrical surface

dan

elliptic paraboloid.

3.

Translational surface

BERDASARKAN MELENGKUNGNYA BIDANG

•

Single curved shell

, terbentukdariperpindahanbidanglengkung.

•

Double curved shell with principle curves in the same direction (domical shell)

dibentukdenganmemutarbidanglengkungterhadapsumbupadabidangtersebutdanmemb

entuklengkungankearahsumbunya.

• Kurva-kurvamembukakearah yang sama(synclastic)

• Kurva-kurvakearah yang salingberlawanan (antisynclastic)

BERDASARKAN BENTUK GEOMETRIS

• Shell silindrical (silinder)

• Shell conical (kerucut)

• Shell domical (dome)

• Shell Torus

• Shell Hyperbolic (hiperbola)

• Shell Hyperbolic paraboloid / Hypar (hyperbolis parabola)

• Shell Elliptical paraboloid

• Shell Conoid (Konoid)

• Shell denganbentukbebas (Free form shell)

Shell kayu pertama telah dibangun di USSR pada tahun 1928 dalam bentuk ribbed cylindrical shell. Setelah itu sampai perang dunia kedua telah dibangun beberapa shell kayu dalam bentuk cylindrical shell yang circular atau elliptrical. Semua shells kayu ini menggunakan paku, sekrup, atau alat

penyambung mekanis lainnya dan shells kayu dalam waktu itu merupakan konstruksi yang berat yang ditinjau dari pengetahuan dan standar teknik sekarang masih kurang ekonomis. Baru ketika perang dunia kedua selesai

dikembangkan lah perekat buatan (synthetic adhesives), telah diperkembangkan dengan pesat shell kayu yang ekonomis dan ringan (langsing) terutama dalam bentuk paraboloid, misalnya:

Elliptical paraboloid shell kayu untuk atap Assembly hall pada Rangoon University, 1954;

Hyperbolic paraboloid shell kayu di North Carolina oleh arsitek Catalano, 1955;

Muliple Hyperbolic shell kayu untuk Wilton Royal Carpet Factory, England, 1957;

Hyperbolic Paraboloid Shell kayu untuk Information centre di Brussel, 1958.

Sekarang sudah banyak shell kayu dibangun di banyak Negara-negara Eropa dan Amerika dalam bermacam-macam bentuk seperti disebutkan diawal. Shell kayu modern pada umumnya mempunyai system konstruksi yang sama yaitu :

shellnya terdiri dari lapisan-lapisan kayu (papan-papan atau plywood) dihubungkan dengan paku (seringkali ditambah dengan perekat untuk

mempertinggi kekakuan), sedangkan balok-balok sisi dan perkakuan dibuat dari konstruksi kayu berlapis banyak.

Keuntungan-keuntungan konstruksi atap shell dari kayu dapat sipersingkat sbb.

Keringanan, kecpatan pembangunan, murah, daya isolasi tinggi terhadap panas, penggunaan setengah tukang, kemungkinan menutupi permukaan yang luas, tidak memakai bekisting.

Masalah-masalah dalam konstruksi shell bias dibilang sudah dapat dipecahkan, akan tetapi analisa dalam perhitungan perencanaan belum sempurna. Masalah-masalah dalam analisa itu adalah:

a. Yang berhubungan dengan bahan kayu

b. Yang berhubungan dengan analisa dasar dari pada elastic shells.

Masalah kedua telah mendapat cukup perhatian dan ditemukanlah banyak tulisan-tulisan. Dalam mennurunkan persamaan-persamaan diferensial dasar untuk kesetimbangan dan cocoknya pergeseran-pergeseran suatu shell kayu yang tipis dan elastis terdapat tiga langkah sbb:

1. Mendapatkan hubungan-hubungan antara gaya gaya dalam shell dan beban-beban luar, untuk ini kita menggunakan persaman-persamaan

keseimbangan.

2. Mendapatkan hubungan-hubungan antara pergeseran-pergesaran untuk menjamin cocoknya perubahan bentuk-bentuk; ini merupakan suatu persoalan geometris.

3. Menghubungkan pergeseran-pergeseran dangan gaya-gaya dalam. Disini digunakan sifat-sifat elastis bahan. Disinilah timbul kesulitan-kesulitan yang karakterisitik untuk shell kayu

Persamaan-persamaan diferensial harus dipecahkan dengan kondisi-kondisi sekitar (boundaryconditions) yang ditetapkan oleh ubungan-hubungan antara gaya dan pergesaran dari pada konstruksi sekeliling. Dalam persoalan shell yang sederhan pun perlu diadakan penyederhanaan-penyederhanaan untuk mendapatkan pemecahan kira-kira. Dalam persoalan-persoalan yang lebih kompleks pada umumnya perlu diadakan suatu seri penyederhanaan-penyederhanaan dan perkiraan-perkiraan untuk menurunkan dan memecahkan persamaan-persamaan.

Pun bila telah didapatkan keterangan-keterangan eksperiimental, untuk suatu analisa masih akan perlu diadakan perkiraan-perkiraan tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Yap, Felix. 1964. Konstruksi Kaju. Bandung : Binacipta