penjelasan sistem struktur

1. MAKALAH LAPORAN UJI BEBAN MAKET
STRUKTUR BANGUNGAN BENTANG LEBAR
(PERANCANGAN STRUKTUR KELAS B)
Dosen Pengampu :
Ir. Benny Bintarjo, M.T
Disusun oleh :
ALFI RAMADHAN (1442000095)
FADHIL MUGHITS M. (1442000100)
RHEYVINZA DWI P.S.P (1442000104)
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI ARSITEKTUR
UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SURABAYA

2. DAFTAR ISI
COVER ........................................................................................................................i
DAFTAR ISI...............................................................................................................ii
BAB 1 PENDAHULUAN...........................................................................................1
1.1 LATAR BELAKANG......................................................................................2
1.2 RUMUSAN MASALAH.................................................................................2
1.3 TUJUAN DAN KEGUNAAN PENELITIAN.................................................2
BAB 2 KAJIAN PUSTAKA ......................................................................................3
2.1 TINJAUAN PUSTAKA...................................................................................3
2.2 SISTEM STRUKTUR PADA BANGUNAN..................................................3
BAB 3 HASIL DAN ANALISA.................................................................................5
3.1 HASIL DAN ANALISA..................................................................................5
DAFTAR PUSTAKA...............................................................................................10

3. BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Bangunan bentang lebar merupakan bangunan yang memungkinkan penggunaan ruang
bebas kolom yang selebar dan sepanjang mungkin. Bangunan bentang lebar secara umum
terdiri dari 2 yaitu bentang lebar sederhana dan bentang lebar kompleks. Bentang lebar
sederhana berarti bahwa konstruksi bentang lebar yang ada dipergunakan langsung pada
bangunan berdasarkan teori dasar dan tidak dilakukan modifikasi pada bentuk yang ada.
Sedangkan bentang lebar kompleks merupakan bentuk struktur bentang lebar yang melakukan
modifikasi dari bentuk dasar, bahkan kadang dilakukan penggabungan terhadap beberapa
sistem struktur bentang lebar
Bangunan bentang lebar biasanya dipergunakan untuk kegiatan-kegiatan yang
membutuhkan ruang bebas kolom yang cukup besar. Salah satu pengaplikasian struktur
bentang lebar adalah pada stadion. Stadion merupakan tempat yang biasanya digunakan untuk
arti olahraga luar ruangan, konser, atau even-even lainnya. Tempat ini terdiri atas lapangan
yang sebagian atau seluruhnya dikelilingi oleh struktur berjenjang.
Salah satu bangunan yang akan kita bahas yaitu Stadion Moses Mabhida. Stadion
Moses Mabhida adalah stadion serbaguna yang dikembangkan dan terletak di kota Durban,
Afrika Selatan. Stadion Ini pertama kali dibuka pada November 2009 dan menjadi tuan rumah
pertandingan pertamanya di bulan yang sama. Salah satu pertandingan paling terkenal yang
diselenggarakan di stadion adalah untuk Piala Dunia FIFA 2010, dimana stadion itu hampir
terisi hingga kapasitas maksimal, yaitu 56.000. Stadion Moses Mabhida berada di area yang
sama dengan Stadion Kings Park dan Sirkuit Jalan Durban, yang biasa digunakan untuk
olahraga motor.

4. Kota Durban diberikan kontrak khusus untuk membuat tengara dengan pembangunan
stadion baru untuk kota pelabuhan. Pengembangan lebih lanjut dari ide ini mengarah pada
desain lengkungan, yang terlihat dari jauh dan sekaligus merupakan elemen struktural yang
efektif untuk atap. Lengkungan setinggi 104 m memberikan beban vertikal dan gaya tekan dari
atap membran. Beban horizontal akibat gaya tekan dari struktur kabel dibawa oleh dua
lengkungan horizontal, yang juga menentukan tepi luar atap stadion. Lengkungan horizontal
ini didukung oleh kolom fasad, beberapa vertikal dan beberapa miring, pada ketinggian yang
bervariasi. Kabel baja radial terbentang dari cincin kompresi horizontal secara bergantian ke
lengkungan vertikal dan ke cincin tegangan bagian dalam.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang masalah yang diuraikan di atas tentang Bangunan bentang
lebar Stadion Moses Mabhida (Uji beban maket Bangunan bentang lebar) begitu pula dengan
faktor-faktor yang mungkin terjadi ketika uji coba. Agar pembahasan lebih terarah maka
Permasalahan dapat dirumuskan menjadi beberapa pertanyaan yaitu sebagai berikut :
1. Mencaritahu gaya yang ditimbulkan
2. Mencari kemungkinan kemungkinan pada uji coba yang akan dilakukan
1.3 TUJUAN
Tujuan penelitian:
1. Untuk mengidentifikasi adanya unsur-unsur gaya yang mempengaruh sebuah
bangunan tinggi.
2. Untuk mengetahui lebih jauh pengaruh gaya yang diterima pada bangunan maket.
Manfaat :
1. Menambah wawasan atau ilmu pengetahuan bagi penguji dan bagi pembaca.
2. Memberikan informasi gaya terhadap Bangunan bentang lebar.

5. BAB 2
PEMBAHASAN
2.1 TINJAUAN PUSTAKA
bangunan bentang lebar adalah sebuah arsitektur yang dibangun ekspansif secara
horizontal untuk memenuhi beberapa spesifikasi keperluan. Agar lebih mudah memahami,
bangunan ini merupakan lawan dari bangunan tinggi, yang mana dibuat menjulang tinggi agar
memiliki ruang bangunan yang lebih luas. Selain disebut dengan arsitektur bentang lebar,
konstruksi ini juga punya satu nama lain yakni arsitektur bentang panjang. Jadi, arsitektur ini
punya potensi pembangunan sepanjang atau seluas mungkin sesuai dengan yang dibutuhkan
dan tanah yang dimiliki. Tujuannya untuk memperluas area bangunan.
2.2 SISTEM STRUKTUR PADA BANGUNAN
Pada bangunan yang akan kami uji, yaitu menggunakan struktur kabel & arch. moses
Mabhida Stadium dikembangkan oleh von Gerkan. Sistem kabel & arch ini lebih efisien
karena penggunaan bahan bangunan per m2 hampir sebanding dengan dengan jumlah yang
digunakan untuk bangunan rangka yang besarnya separuh dari bangunan diatas.
Pada dasarnya struktur tabung terbagi menjadi 2 besar yaitu :
1. Struktur Arch (struktur melengkung)
Struktur melengkung ialah struktur yang dibentuk oleh elemen garis yang melengkung dan
membentang diantara dua titik.
2. Struktur Kabel
Struktur Kabel Adalah sebuah sistem struktur yang bekerja berdasarkan prinsip gaya tarik.
lengkungan bentang bebas sepanjang 350 meter (1.148 kaki) dan tinggi 105 meter (344
kaki) menopang atap stadion, bagian atas lengkungan menjulang hingga 106 meter (348 kaki)
di atas lapangan.lateral memanfaatkan dinding geser kayu padat yang dipakai dengan beton
bertulang pada balok tautan beton bertulang.

6. Sistem Struktur yang digunakan pada bangunan Stadion Moses Mabhida adalah kabel &
arch. Sistem kabel Dari segi Teknik memiliki kelebihan yaitu pada saat terjadi penurunan
penopang, kabel segera menyesuaikan diri pada kondisi keseimbangan yang baru, tanpa adanya
perubahan yang berarti.
Sedangkan sistem arch Struktur melengkung ialah struktur yang dibentuk oleh elemen
garis yang melengkung dan membentang diantara dua titik. Struktur ini membentang suatu
ruang sekaligus menopang beban. Kelebihan dari system arch yaitu Keseluruhan bagian lengkung
menerima tekan, dan gaya tekan ini ditransfer ke arah bawah dan ditahan oleh tegangan tanah dibawah
lengkung. Namun terdapat juga kekurangannya yaitu melengkung sulit untuk di bentuk, karena harus
sesuai dengan titik yang akan dipertemukan
BAB 3
HASIL DAN ANALISA
3.1 HASIL DAN ANALISA
3.1.1 SKETSA SISTEM STRUKTUR BANGUNAN OBYEK STUDI

7. 3.1.2 DOKUMENTASI SEBELUM MAKET DIUJI
3.3.3 DOKUMENTASI SAAT MAKET DIUJI
Gambar 3.3.2. 1. Tampak Barat Gambar 3.3.2. 2. Tampak Utara
Gambar 3.3.2. 3. Tampak Selatan Gambar 3.3.2. 4. Tampak Timur
Gambar 3.3.3. 1. Maket diuji
menggunakan beban seberat 3
buku

8. 3.3.4 DOKUMENTASI KERUSAKAN SETELAH MAKET DIUJI
3.3.5 ANALISA MEKANISME GAYA YANG TERJADI PADA MAKET
Gambar 3.3.4. 1. Setelah Maket di Uji
menggunakan beban 19,6 Kg
Gambar 3.3.5.1. Mekamisme beban
yang diterima obyek

9. Dapat dilihat pada gambar diatas bahwa obyek Maket menerima gaya tekanan
vertikal (Panah Hijau) dari atas, namun struktur lengkung dan kabel dapat berhasil
menopang tekanan tersebut sehingga Obyek masih dapat kokoh dan menerima
kerusakan yang tergolong minimum. Hal ini karenakan Struktur lengkung mampu
memberikan kekuatan dengan menambah kekakuan pada kabel dengan cara ikut
memikul beban Bersama kolom kolom fasae, sehingga memiliki 2 fungsi menahan
beban vertikal dan juga membantu menyeimbangkan beban secara lateral.Dan juga
dengan bantuan sistem kabel, yang memperkuat bangunan atas tekanan yang diberikan
oleh beban. Kabel – kabel tersebut terikat pada setiap kolom pada bangunan yang juga
memberikan kekuatan bangunan terhadap beban.
Pada hasil uji beban maket kami, obyek maket kami mengalami deformasi
akibat menerima beban vertikal yang cukup besar sehingga membuat struktur arch
bengkok namun tetap seimbang. Hal ini dikarenakan reaksi yang terjadi pada sistem
struktur arch sebagai struktur paling tengah, tinggi dan juga kaku. sehingga obyek
memiliki kestabilan yang lebih tinggi karena terjadinya tegangan tegangan yang saling
menyeimbangkan.
Mengapa bisa bengkok? hal ini dikarenakan pada bagian struktur arch menahan
gaya lateral paling besar pada bagian atas obyek sehingga dapat mencegah terjainya
deformasi di bagian atas obyek.
Deformasi yang terjadi pada obyek
Gambar 3.3.5.2. Mekamisme beban
yang diterima obyek

10. Pada gambar diatas dapat terlihat terjadi gaya Tarik pada struktur kabel diilustrasikan
dengan gambar panah (hijau).
Pemberian tekanan pada kabel seperti gambar dibawah menyebabkan terjadinya tarikan
dari kabel terhadap struktur lengkung. Sehingga terjadi deformasi pada struktur lengkung.
Namun struktur lengkung masih tetap seimbang dan mampu mempertahankan bangunan agar
tetap berdiri.
3.3.6 LAMPIRAN
1. Fadhil Mughits Mukmin – Struktur Cangkang
Nama Bangunan : TEATER IMAX KEONG MAS
Bangunan kubah yang menggunakan sistem struktur cangkang, merupakan bangunan
kubah beton yang terbasar di Indonesia yang memiliki bentangan/diameter 46m. Dan
ketebalan beton yang memiliki Teater Imax Keong Emas ini adalah 15 – 20cm. Ketebalan
beton yang tebalnya 20cm digunakan pada bagian bawah sebagai penahan beban terbasar,
sedangkan ketebalan yang 15 cm digunakan untuk ketebalan pada bagian atasnya.
Sistem struktur kanopi kubah menggunakan system struktur shell hiperbolis parabola
dengan konstruksi betom tekan 3 dimensi yang menggunakan rib baja tarik serta pengisi
bidang kaca khusus. Pada bagian depan lobi terdapat kanopi dari baja dan kaca yang dikaitkan
pada struktur shell kurva tunggal yang berfungsi untuk menopang bagian shell yang tidak
menyentuh tanah sehingga gaya-gaya dan beban statis maupun dinamis dapat tetap disalurkan
Deformasi yang terjadi pada obyek

11. ke tanah.
Pada shell, gaya gaya dalam bidang yang berarah mereditional diakabatkan beban
penuh. Tekanan yang diberikan oleh gaya-gaya melingkar tidak menyebabkan timbulnya
momen lentur dalam arahh meridional. Dengan demikian cangkan dapat memikul variasi beban
yang ada, bagaimanapun harus transisi perlahan (perubahan halu dari kondisi beban penuh
menjadi Sebagian agar momen lentur tidak timbul). Gaya meridional, berasala daru berat itu
sendiri yang kemudian gaya itu disalurkan melalui tulangan baja ke kolom penyangga. Gaya
meridional yang bekerja pada atap diatasi dengan mempertebal permukaannya.’
2. Alfi Ramadhan – Struktur Rangka Ruang
Nama Bangunan : LONDON AQUATIC CENTER
Truss adalah one way spanning system. Prinsip dasar melawan momen lentur dan
gaya lintang. Kelebihan dengan pengerjaan ini adalah lebih ekonomis untuk bangunan
bentang lebar dan cocok untuk bentang dan beban yang besar. Namun kekurangan yaitu
terlalu banyak sambungan dan membutuhkan waktu yang lama.
Space truss merupakan system struktur yang terbentuk dari elemen elemen batang
Sistem yang dipakai dalam bangunan ini
adalah system vector active. Vektor active
adalah system pendek , lurus dan solid dimana
pengalihan kekuatan dipengaruhi vector, yaitu
partisi mulitiarah sehingga pembebanan terbagi
merata kesegala tumpuan
Struktur atas (upper structure) yang
menggunakan rangka batang tiga dimensi,
dimana batang yang digunakan dibuat dari
material yang kuat dan ringan . Space truss
biasanya digunakan dalam struktur yang
memiliki bentang Panjang tanpa penyangga.
Sistem ini memiliki kekuatan dari penyatuan
kekuatan rangka triangular. Beban beban yang
akan ditransformasikan kedalam gaya tekan dan
Tarik.

12. lurus dan dirangkai dalam ruang 3 dimensi, dengan sambungan antar ujung batang dan
diasumsikan “batang sempurna”
Kerja struktur atap : struktur seluruh atap didukung hanya oleh 3 titik. Diujung selatan,
dua inti beton ke utara , dua rangka batang luar (bertindak sebagai lingkungan terikat yang
membuat dua sisi sayap kantiliver dikedua sisi bangunan yang bertemuan dengan tempat
duduk penonton)
3. Rheyvinza Dwi P.S.P – Struktur Kabel
Nama Bangunan : NATIONAL ATHLETICS STADIUM
Terdapat 5 tiang struktur disepanjang atap.
Tiang ini dihubungkan dengan tiga penggantung ke
balok atap dan kolom baja yang runcing. Terdapat 2
penggantung belakang untuk setiap tiang struktur
penggantung dan 9 kabel yang mendukung atap.
Tiang-tiang digantung pada kaki tiang ke kolom yang
dikaitkan di dinding belakang dari tiang, dengan
demikian memungkinkan tiang untuk diputar dalam,
sesuai bidang perpanjangan dari tempat berdirinya.
Tiang dimiringkan ke depan, kemudian kabel
penggantung belakang dipasang pada kepala tiang
yang kemudian dikembalikan pada posisi akhirnya,
memungkinkan ujung yang lebih rendah dari kabel
penggantung belakang untuk dihubungkan pada
angkur di tanah. Kabel penggantung belakang
kemudian ditegangkan secara berpasangan yang
menyebabkan atap kabel dapat memikul beban.
Beban lateral pada arah transeversal
disebabkan oleh dua efek, yang pertama adalah
beban terpusat yang disalurkan dari sistem struktur
sekunder untuk dinding, yang akan menjadi bentuk
beban terpusat pada tepi timur dan barat dari diagrid
yang terbentuk pada setiap 12,6m.
Yang kedua adalah gaya tarik pada atap dan

13. oleh gaya tekan dan daya regang pada bagian- bagiannya. Diagrid juga akan membantu
penyaluran beban ke pendukung dengan mengembangkan daya tegang dan gaya regang
pada bagian-bagiannya.
Beban lateral pada arah longitudinal disebabkan oleh dua efek yang serupa dengan
yang terjadi pada arah transversal. Beban- beban dibebankan secara singkat pada diagrid,
yang kemudian disalurkan pada dinding penopang melalui tiang penopang tepi dan ikatan
internal. Bagian- bagian diagrid akan mengembangkan gaya tekan dan gaya regang dalam
menahan dan menyalurkan beban- beban. Satu perangkat ikatan internal akan menjadi
tegang untuk setiap beban lateral.
DAFTAR PUSTAKA
1. pinhome, May/06/2013, https://www.pinhome.id/kamus-istilah-properti/bangunan-
bentang-lebar/, di akses pada 13 april 2022
2. PFEIFER Structures, 10/2015 https://pfeifer-structures.com/portfolio/moses-mabhida-
stadium/, diakses pada 13 april 2022
3. Fazlur Rahman (Fr) Khan, Oct/10/2017, Einstein of Structural Engineering" mengubah
wajah arsitektur untuk selamanya,
http://www.londoni.co/index.php/68-history-of-bangladesh/biography/fazlur-rahman-f-r-
khan/383-fazlur-rahman-khan-einstein-of-structural-engineering-changes-the-face-of-
architecture-for-good-biography-of-muslim-and-bengali, diakses pada 13 april 2022
4. Hibban Bariq Rana, 07/01/2021 , Struktur Konstruksi dan Bangunan IV : Analisis Struktur
Stadion Moses Mabhida, https://youtu.be/fe46BRy7SUc, diakses pada 13 april 2022
5. Wikipedia,10/03/2022, Moses Mabhida Stadium,
https://en.wikipedia.org/wiki/Moses_Mabhida_Stadium, diakses pada 13 april 2022
6. http://www.saice.org.za/downloads/monthly_publications/2010/2010-Civil-Engineering-
dec/#/0