Sunday, April 16, 2017
STRUKTUR DALAM ARSITEKTUR
Fungsi Struktur dalam Arsitektur
Hubungan
struktur konstruksi dengan arsitektur dibedakan menjadi 2 (dua) yakni :
- Sebagai elemen untuk mewujudkan rancangan dan hanya berfungsi sebagai elemen untuk meneruskan beban;
- Sebagai struktur yang ter-integrasi dengan fungsi dan bentuk. Sebagai elemen rancangan, elemen struktur berfungsi mempertegas dan memperkuat keberadaan ruang, dimana aktifitas berlangsung, sedang elemen struktur sebagai elemen untuk meneruskan beban adalah untuk mempertegas kekuatan dan kekokohan bangunan untuk mendukung eksistensi bangunan.
Dalam
proses perancangan ada beberapa tahapan yang perlu diperhatikan untuk membentuk
arsitektur, yakni :
- Perlu wawasan dan pemahaman terhadap keterkaitan yang erat antara struktur dan arsitektur;
- Juga pemahaman terhadap prilaku struktur, stabilitasnya dan metode konstruksi yang dilakukan;
- Melakukan pemodelan pada struktur untuk melihat kemungkinankemungkinan prilaku struktur sesuai metode-metode struktur yang dipakai;
- Pengenalan terhadap material, struktur dan metode konstruksi yang benar untuk mendapatkan properti material secara baik;
- Melakukan pemahaman secara holistik (terpadu) terhadap sistim struktur, konstruksi dan material/bahan dengan prinsip-prinsip perancangan, konsep struktur, pengetahuan iklim, sosial budaya dan lainnya yang menunjang ide desain.
Konsepsi Dasar Struktur
Konsep
“Performance-Based Seismic Design” merupakan pendekatan rancangan bangunan yang
berfokus pada disain seismik, dimana struktur bangunan dikaji dengan
mengevaluasi kinerja dan kriteria batas untuk setiap kinerja gempa terhadap
struktur bangunan. Klasifikasi kinerja gempa berdasarkan ATC-40 (Applied
Technology Council) yang pendekatannya terhadap karakteristik gempa yang
terjadi, seperti the service-ability earthquake, the design earthquake dan the
maximum earthquake.
- The service-ability earthquake merupakan gempa dengan periode ulang sekitar 75 tahun dan intensitas 50% akan terlampaui selama waktu 50 tahun.
- The design earthquake mempunyai karakteristik dengan periode berulang rata-rata 500 tahun dan secara probabilistik akan terulang pada masa 50 tahun sesudahnya.
- The maximum earthquake sebagai gempa terkuat dengan perkiraan periode ulang sekitar 1000 tahun dengan probabilitas 5% terlampaui selama 50 tahun.
Keterkaitan
struktur dengan bentuk lebih banyak membahasa pengaruh beban statis. Gempa yang
merupakan beban dinamis membawa dampak yang tidak sama dengan beban statis.
Konfigurasi bangunan, yaitu bentuk, ukuran massa bangunan, sifat, ukuran dan
tata letak elemen-elemen struktural, serta sifat, ukuran dan tata letak
elemen-elemen non-struktural, ternyata sangat berpengaruh terhadap respon
(“perilaku”) bangunan yang pada akhirnya akan sangat menentukan besarnya
gaya-gaya pada tiap komponen struktural. Konfigurasi bangunan dihasilkan oleh
arsitek, yang sangat menentukan perilaku struktur, dan punya potensi besar
untuk mengembangkan “potensi estetis” dalam “seismic design”.
Glasser
dan Howard, menekankan bahwa estetika melalui tampilan struktur dapat digali
melalui mekanika gaya (akibat beban statis). Dalam seismic design, konfigurasi
sangat dipengaruhi “kepekaan estetik” arsitek. Oleh karena itu, penggunaan
konfigurasi bangunan sebagai interpretasi baru dari mekanika gaya-nya Howard,
dalam menentukan “faktor penentu bentuk”.
Prinsip Dasar Struktur
Ekspresi
bentuk arsitektur dengan pendekatan aspek struktur akan memberikan cerminan
kekuatan, keseimbangan dan kestabilan struktur.
- Kekuatan. Kekuatan merupakan kemampuan elemen dan komponen struktur bangunan yang bekerja secara vertikal ataupun horizontal bangunan dalam menahan beban-beban yang timbul. Komponen struktur vertikal berupa kolom yang fungsinya untuk menahan gaya-gaya vertikal yang dialirkan dan disebarkan menuju sub-struktur dan pada pondasi bangunan. Komponen struktur horizontal berupa struktur lantai dan balok (balok utama dan balok anak) sebagai penahan beban mati dan beban hidup yang diteruskan ke kolom. Struktur yang dibentuk oleh elemen-elemen kaku struktur untuk memikul beban yang bekerja. Dimana untuk membentuk struktur adalah dengan meletakkan elemen-elemen garis (atau gabungan elemen garis) atau sebagai bentuk elemen permukaan atau gabungan keduanya untuk saling berhubungan dengan maksud untuk mendukung beban.
- Kestabilan. Kestabilan bangunan merupakan kemampuan bangunan dalam mengatasi gaya-gaya lateral dari luar, seperti angin, gempa ataupun gaya gravitasi bumi. Hal ini dapat tercapai dari ekspresi massa ataupun pembentuk struktur bangunan yang memberikan prilaku struktur yang stabil. Kestabilan lateral sembarang struktur yang mengalami sembarang kondisi pembebanan harus dicapai dengan menggunakan pemikul beban lateral dengan memakai pengekangan lateral di sekeliling denah.
- Keseimbanga. Keseimbangan merupakan prilaku massa bangunan dalam mengatasi gaya gravitasi bumi dan angin. Dimana prilaku struktur dicapai dengan memberikan bidang-bidang vertikal masif (shear wall atau bearing wall) yang berfungsi untuk meneruskan beban dan membentuk sudut dengan permukaan tanah. Gerakan atau defleksi yang diakibatkan oleh efek dinamis angin, khususnya bangunan bertingkat, akan mengalami perubahan bentuk akibat perilaku dinamis angin. Membesar dan mengecilnya gaya-gaya ini menyebabkan gedung berosilasi terhadap defleksi ratarata sesuai arah gaya angin yang besar dan frekwensinya tergantung karakteristik gaya angin dan kekakuan serta distribusi massa gedung itu sendiri. Prosedur paling aman untuk memodelkan struktur ini adalah dengan susunan pegas (penahan vibrasi) untuk mereduksi respon struktur aktual. Mekanisme peredam ini dipasang pada titik-titik hubung antara balok dan kolom untuk menyerap energi dan meredam gerakan.
