BAB 1

TINJAUAN STRUKTUR BENTANG LEBAR

1.1. Definisi Struktur Bentang LebarBangunan bentang lebar merupakan bangunan yang memungkinkan penggunaan ruang

bebas kolom yang selebar dan sepanjang mungkin. Bangunan bentang lebar biasanya digolongkan secar umum menjadi 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.

1.2. Guna dan fungsi bangunan bentang lebar., Bangunan bentang lebar dipergunakan untuk kegiatan-kegiatan yang membutuhkan ruang bebas kolom yang cukup besar, seperti untuk kegiatan olah raga berupa gedung stadion, pertunjukan berupa gedung pertunjukan, audiotorium dan kegiatan pameran atau gedung exhibition.

1.3. Tingkat kerumitan, Struktur bentang lebar, memiliki tingkat kerumitan yang berbeda satu dengan lainnya.

Kerumitan yang timbul dipenaruhi oleh gaya yang terjadi pada struktur tersebut dan beberapa hal lain yang akan di bahas di masing-masing bab. Secara umum, gaya dan macam struktur bentang lebar . Dalam Schodek, 1998, struktur bentang lebar dibagi ke dalam beberapa sistem struktur yaitu:a. Struktur Rangka Batang dan rangka Ruangb. Struktur Furnicular, yaitu kabel dan pelengkungc. Struktur Plan dan Gridd. Struktur Membran meliputi Pneumatik dan struktur tent(tenda) dan net (jaring)e. Struktur Cangkang

Sedangkan Sutrisno, 1989, membagi ke dalam 2 bagian yaitu:a. Struktur ruang, yang terdiri atas:- Konstruksi bangunan petak ( Struktur rangka batang)- Struktur Rangka Ruangb. Struktur permukaan bidang, terdiri atas:- Struktur Lipatan

- Struktur Cangkang- Membran dan Struktur Membran- Struktur Pneumatik

c. Struktur Kabel dan jaringan

3.4. Pengelompokan Struktur Bentang Lebar

Secara umum bangunan bentang lebar terbagi atas empat sistem struktur, yaitu :

a. Form Active Structure System

1. Cable System (Sistem Struktur Kabel)

Prinsip dasar dari struktur kabel adalah penahanan beban oleh sebuah elemen yang berfungsi sebagai penarik. Gaya yang bekerja pada kabel adalah gaya vertikal dan gaya horizontal dengan asumsi bahwa kabel selalu berada dalam keadaan miring. Gaya vertikal yang bekerja pada berbagai macam jenis kabel dengan berbagai bentangan yang sama dan tinggi yang berada adalah selalu sama, sedangkan gaya horizontalnya akan selalu berubah tergantung tingginya. Semakin tinggi tiangnya, semakin kecil sudut kabel terhadap tiang utamanya, maka semakin kecil gaya horizontalnya.

2. Tent System (Sistem Struktur Tenda)

Tenda atau membran adalah struktur permukaan fleksibel tipis yang memikul beban dengan mengalami terutama tegangan tarik. Struktur membran sangat sensitif terhadap tekanan angin yang dapat mengakibatkan kibaran pada permukaan dan perubahan bentuk yang terjadi.

Supaya tidak terjadi kibaran, dilakukan cara dengan memberikan tekanan dari dalam membran (internal rigid structures) dengan cara memberikan volume dalam membran sampai pada batas maksimal yang juga didukung oleh sistem- sistem peregangan sehingga sifat permukaan struktur membrann menjadi kaku.

3. Pneumatic System

Struktur pneumatik biasanya digunakan untuk konstruksi pneumatik khusus yang digunakan pada gedung. Ada dua kelompok utama pada struktur pneumatik: struktur yang ditumpu udara (air-suported structure) dan struktur yang digelembungkan udara (air-infalated

structure). Struktur yang ditumpu udara terdiri atas satu membran (menutup ruang yang beguna secara fungsional) yang ditumpu oleh perbedaan tekanan internal kecil.

Struktur yang digelembungkan udara ditumpu oleh kandungan udara bertekanan yang menggelembungkan elemen-elemen gedung. Volume internal udara gedung tetap sebesar tekanan udara Struktur yang digelembungkan udara mepunyai mekanisme pikul beban yang lain. Uadara yang ditekan digunakan untuk menggelembungkan bentuk-bentuk (misalmya pelengkung, dinding, ataukolom) yang digunakan untuk penutup gedung.

Ada dua jenis utama dari struktur yang digelembungkan udara yang banyak digunakan, yaitu struktur rib tergelembung dan struktur dinding rangkap. Untuk mendapat kestabilan, struktur yang digelembungkan udara biasanya memerlukan tekanan tekanan yang lebih besar dari pada yang dbutukkan oleh struktur yang ditumpu udara. Hal ini karena karena tekanan internal tidak dapat langsung digunakan untuk mengimbangi beban eksternal, tetapi harus digunakan untuk memberi bentuk pada struktur. Pada umumnya,sistem struktur yang ditumpu udara dapat mempunyai bentang lebih besar daripada struktur yang digelembungkan.

4. Arch System

Sistem struktur busur termasuk golongan struktur funikular karena telah digunakan bangsa Romawi dan Yunani, terutama untuk membuat bangunan yang memerlukan bentangan yang besar/luas. Pada zaman itu maupun saat ini sistem struktur busur dibuat dengan bahan padat yaitu batu, atau batu buatan/bata/masonry. Juga dikembangkan dengan menggunakan bahan bangunan yang modern dari kayu, besi/baja.

Busur menggunakan sendi lebih dari tiga sudah tidak stabil laggi dan dapat mengakibatkan keruntuhan. Oleh karena itu jika ingin memperoleh struktur busur dengan kekuatan struktur yang baik tanpa mengalami tekuk (bending) dapat digunakan pengikat (bracing) pada bagian dasarnya. Bahan pengikat tergantung dari dimensi ketebalan busur dan luas bentang busur dapat dibuat dari kabel, baja, besi, kayu maupun beton.

b. Bulk Active Structure System

1. Beam System

Struktur yang dibentuk dengan cara meletakkan elemen kaku horisontal di atas elemen kaku vertikal. Elemen horizontal (balok) memikul beban yang bekerja secara transversal dari panjangnya dan menyalurkan beban tersebut ke elemen vertikal (kolom) yang menumpunya. Kolom dibebani secara aksial oleh balok, dan akan menyalurkan beban tersebut ke tanah. Balok akan melentur sebagai kibat dari beban yang bekerja secara transversal, sehingga balok sering

disebut memikul beban secara melentur. Kolom tidak melentur ataupun melendut karena pada umumnya mengalami gaya aksial saja. Pada suatu bangunan struktur balok dapat merupakan balok tungga di atas tumpuan sederhana ataupun balok menerus. Pada umumnya balok menerus merupakan struktur yang lebih menguntungkan dibanding balok bentangan tunggal di atas dua tumpuan sederhana.

2. Frame System

Frame system atau sistem struktur rangka adalah sistem struktur yang terdiri dari batang-batang yang panjangnya jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran penampangnya Bentuk kontruksi rangka adalah perwujudan dari pertentangan antara gaya tarik bumi dan kekokohan; dan kontruksi rangka yang modern adalah hasil penggunaan baja dan beton secara rasional dlm bangunan.

Kerangka ini terdiri atas komposisi dari kolom-kolom dan balok-balok. Unsur vertikal, berfungsi sebagai penyalur beban dan gaya menuju tanah, sedangkan balok adalah unsur horizontal yg berfungsi sebagai pemegang dan media pembagian lentur. Kemudian kebutuhan-kebutuhan terhadap lantai, dinding dan sebagainya untuk melengkapi kebutuhan bangunan untuk hidup manusia, dapat diletakkan dan ditempelkan pada kedua elemen rangka bangunan tsb diatas.

Jadi dapat dinyatakan disini bahwa rangka ini berfungsi sebagai struktur bangunan dan dinding-dinding atau elemen lainnya yg menempel padanya merupakan elemen yg tidak struktural. Bahan- bahan yg dapat dipakai pada struktur ini adalah kayu, baja, beton atau lain-lain bahan yg tahan terhadap gaya tarik, tekan, punter, dan lentur. Umtuk masa kini banyak digunakan baja dan beton yg mampu menahan gaya-gaya tsb dalam skala besar.

3. Beam Grid and Slab System

Struktur balok grid terdiri atas balok-balok yang saling bersilangan, dengan jarak yang relatif rapat, yang menumpu pelat atas yang tipis. Sistem ini dimaksudkan untuk mengurangi berat sendiri pelat, sehingga lendutan dari pelat yang besar dapat dikurangi. Sistem ini dinilai efisien untuk bentangan besar dan juga dapat didesain sesuai selera.

a) Struktur Plat

(1) Struktur Plat Satu Arah

Beberapa hal perlu menjadi perhatian dalam pembahasan struktur plat satu arah, yaitu:

Beban Merata

Struktur plat berperilaku hampir sama dengan struktur grid. perbedaannya adalah bahwa pada struktur plat, berbagi aksi terjadi secara kontinu melalui bidang slab, bukan hanya pada titik- titik tumpuan. Plat tersebut dapat dibayangkan sebagai sederetan jalur balok yang berdekatan dengan lebar satu satuan dan terhubung satu sama lain di seluruh bagian panjangnya.

Beban Terpusat

Plat yang memikul beban terpusat berperilaku lebih rumit. Plat tersebut dapat dibayangkan sebagai sederetan jalur balok yang berdekatan dengan lebar satu satuan dan terhubung satu sama lain di seluruh bagian panjangnya. Karena adanya beban yang diterima oleh jalur balok, maka balok cenderung berdefleksi ke bawah. Kecenderungan itu dikurangi dengan adanya hubungan antara jalurjalur tersebut. Torsi juga terjadi pada jalur tersebut. Pada jalur yang semakin jauh dari jalur dimana beban terpusat bekerja, torsi dan geser yang terjadi akan semakin berkurang di jalur yang mendekati tepi plat. Hal ini berarti momen internal juga berkurang. Jumlah total reaksi harus sama dengan beban total yang bekerja pada seluruh arah vertikal. Jumlah momen tahanan internal yang terdistribusi di seluruh sisi plat juga harus sama dengan momen eksternal total. Hal ini didasarkan atas tinjauan keseimbangan dasar.

Plat Berusuk

Plat berusuk adalah sistem gabungan balok-slab. Apabila slab mempunyai kekakuan yang relatif kaku, maka keseluruhan susunan ini akan berperilaku sebagai slab satu arah, bukan balok- balok sejajar. Slab transveral dianggap sebagai plat satu arah menerus di atas balok. Momen negatif akan terjadipada slab di atas balok.

(2) Struktur Plat Dua Arah

Bahasan atas struktur plat dua arah akan dijelaskan berdasarkan kondisi tumpuan yang ada, yaitu sebagai berikut:

– Plat sederhana di atas kolom

– Plat yang ditumpu sederhana di tepi-tepi menerus

– Plat dengan tumpuan tepi jepit menerus

– Plat di atas balok yang ditumpu kolom

b) Struktur Grid

Pada struktur grid, selama baloknya benar-benar identik, beban akan sama di sepanjang sisi kedua balok. Setiap balok akan memikul setengah dari beban total dan meneruskan ke tumpuan. Apabila balok-balok tersebut tidak identik maka bagian terbesar dari beban akan dipikul oleh balok yang lebih kaku. Apabila balok mempunyai panjang yang tidak sama, maka balok yang lebih pendek akan menerima bagian beban yang lebih besar dibandingkan dengan beban yang diterima oleh balok yang lebih panjang. Hal ini karena balok yang lebih pendek akan lebih kaku. Kedua balok tersebut akan mengalami defleksi yang sama di titik pertemuannya karena keduanya dihubungkan pada titik tersebut. Agar defleksi kedua balok itu sama, maka diperlukan gaya lebih besar pada balok yang lebih pendek. Dengan demikian, balok yang lebih pendek akan memikul bagian beban yang lebih besar. Besar relatif dari beban yang dipikul pada struktur grid saling tegak lurus, dan bergantung pada sifat fisis dan dimensi elemen-elemen grid tersebut. Pada grid yang lebih kompleks, baik aksi dua arah maupun torsi dapat terjadi. Semua elemen berpartisipasi dalam memikul beban dengan memberikan kombinasi kekuatan lentur dan kekuatan torsi. Defleksi yang terjadi pada struktur grid yang terhubung kaku akan lebih kecil dibandingkan dengan defleksi pada struktur grid terhubung sederhana.

C. Vector Active Structure System

1. Flat Truss System (rangka batang bidang)

Susunan elemen-elemen linear yang membentuk segitiga atau kombinasi segitiga yang secara keseluruhan berada di dalam satu bidang tunggal.

2.Curved Truss System

Merupakan kombinasi dari struktur rangka batang rata yang membentuk lengkungan. Sistem struktur rangka bentang lengkung ini sering disebut juga sistem fame work. Sistem ini dapat mendukung beban atap smpai denganbentang 75 meter, seperti pada hanggar bangunan pesawat, stadion olah raga, bangunan pabrik, dll.

3. Space Truss System (rangka batang ruang)

Susunan elemen-elemen linear yang membentuk segitiga atau kombinasi segitiga yang secara keseluruhan membentuk volume 3 dimensi (ruang).Sering disebut juga sebagai space frame. Space frame atau sistem rangka ruang adalah sistem struktur rangka tiga dimensi yang membentang dua arah, di mana batang-batangnya hanya mengalami gaya tekan atau tarik saja. Sistem tersebut merupakan salah satu perkembangan sistem struktur batang.

Struktur rangka ruang merupakan susunan modul yaang diatur dan disusun berbalikan antara modul satu dengan modul lainnya sehingga gaya-gaya yang terjadi menjalar mengikuti modul-modul yang tersusun. Modul ini satu sama lain saling mengatkan, sehingga sistem struktur ini tidak mudah goyah.

D. Surface Active Structure System

1.Prismatic Folded Structure System

Struktur bidang lipat merupakan bentuk struktur yang memiliki kekakuan satu arah yang diperbesar dengan menghilagkan permukaan planar sama sekali dan membuat deformasi besar pada pelat sehingga tinggi struktural pelat semakin besar . Karakteristik suatu struktur bidang lipat adalah masing- masing elemen pelat berukuran relatif rata (merupakan sederetan elemen tipis yang saling dihubungkan sepanjang tepinya).

Struktur bidang lipat akan mengusahakan sebanyak mungkin material terletak jauh dari bidang tengah stuktur. Elemen pelat lipat ini mempunyai kapasitas pikul beban besar hanya jika tekuk lateral daerah yang tertekan dapat dicegah sehingga daerah tekan pada setiap pelat akan selalu dapat dikekang pelat sebelahnya. Bentuk bidang lipat mempunyai kekuatan yang lebih besar dari bidang datar karena momen energinya lebih besar.

2.Pyramidal Folded Structure System

Bentuk piramidal yaitu bentuk lipatan yang terdiri dari bidang lipatan yang berbentuk segitiga.

3.Rotational Shell System

Rotational Shell System adalah bidang yang diperoleh bilamana suatu garis lengkung yang datar diputar terhadap suatu sumbu. Shell dengan permukaan ratisional dapat dibagi tiga yaitu, Spherical Surface, Elliptical Surface, Parabolic Surface.

4.Anticlastic Shell System

Struktur bidang lengkung rangkap berbalikan merupakan suatu bentuk pelana dengan arah lengkungan yang berbeda pada setiap arahnya. Struktur bidang lengkung rangkap berbalikan dapat dibagi menjadi beberapa macamtipe.

BAB II

TINJAUAN PERANCANGAN HANGGAR PESAWAT

2.1 Pengertian Hanggar Pesawat

Hanggar adalah sebuah struktur tertutup, yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan pesawat yang dapat melindungi pesawat dari cuaca dan cahaya ultraviolet. Untuk kepentingan militer hanggar juga menjadikan pesawat tersembunyi dari satelit dan pesawat mata-mata. Kebanyakan dari hanggar terbuat dari logam, namun kayu dan beton juga bisa digunakan.

2.2 Perkembangan Hanggar

Pada tahun 1879 di Chalais Meudon, Paris, telah dibangun hanggar pesawat pertama yang dinamakan Hanggar “Y”; dimana seorang Engineer Charles Renard dan Arthur Constantin Krebs membuat pesawat mereka yang pertama “La France”.

Pada tahun 1899, telah dibangun hanggar yang mengambang di danau Constance, Manzell. Beberapa tahun kemudian dibangun hanggar yang dapat berputar di Biesdorf, Berlin dan

Cuxhaven, Jerman. Sebelum perang dunia I dibuat Hanggar dari konstruksi tenda yang mudah dipindahkan, untuk

pesawat ukuran kecil. Seorang kebangsaan Amerika membangun Hanggar dengan konstruksi tenda yang besar untuk tentara Perancis.

Hanggar Zeppelin, dibangun untuk memfasilitasi pesawat jenis Zeppelin, misalnya di Brazil.

Hanggar Y Chalais Meudon, Paris, Perancis

2002

Di AS, pembangunan hanggar besar mulai dilakukan pada tahun 1921 yaitu hanggar No. 1 di Lakehurst Naval Airship Station.

Tahun 1923-1926, dibangun dua hanggar dengan konstruksi beton, di Paris dengan panjang 300 m. Pada tahun 2008, sudah bermacam-macam konstruksi yang digunakan untuk membuat Hanggar,

dengan pertimbangan ruang yang cukup luas, material yang kuat, tahan lama, ekonomis dan estetis.

2.3 Tipe-Tipe Hanggar

Sebuah bandara internasional yang sudah besar, dipastikan memiliki fasilitas hanggar yang memadai sebagai bentuk pemberian pelayanan terbaik untuk para calon penumpang. Apabila suatu bandara memiliki lebih dari satu hanggar, biasanya hanggar tersebut memiliki fungsi yang berbeda sehingga berdasarkan fungsi yang berbeda tersebut, hanggar dibedakan menjadi beberapa tipe.

Tipe-tipe hanggar pada setiap bandara belum tentu sama, itu tergantung pada kebijakan setiap bandara untuk mengelompokkan hanggarnya. Klasifikasi ukuran lebar bentang sebuah bangunan hanggar menentukan jenis pesawat apa saja yang dapat masuk ke dalam bangunan hanggar. Berikut penjabarannya:

A. Lebar bentang kurang dari 30 meter (Size : Small) Pada bangunan hanggar yang memiliki ukuran lebar bentang kurang dari 30 meter biasanya digunakan untuk private hangar atau hanggar pribadi. Jenis pesawat yang dapat masuk ke dalam hanggar ini adalah pesawat terbang bermesin piston dan propler.

B. Lebar bentang antara 30 – 60 meter (Size : Medium) Kemudian untuk bangunan hanggar yang memiliki ukuran lebar bentang antara 30- 60 meter dapat digunakan sebagai tempat bernaung dari

Hanggar Zeppelin, Rio de Jeneiro, Brazil

pesawat terbang dengan jenis mesin piston (lebih dari satu pesawat) hingga turbo-propler dan rotary wings (helicopter).

C. Lebar bentang antara 60 – 90 meter (Size : Large) Untuk bangunan hanggar dengan ukuran lebar bentang 60-90 meter mampu menaungi pesawat terbang berjenis mesin turbo-propler (lebih dari satu pesawat) hingga turbo-fan dengan jenis pesawat berbadan dekat (Narrow-Body) seperti Boeing 737-300 dan Airbus A320 Family.

2.4 Aktivitas dan fasilitas hanggar maintenance

Secara garis besar hanggar maintenance adalah suatu wadah yang memiliki fasilitas pemeliharaan dan perawatan pesawat terbang, baik itu perawatan berkala, maupun perawatan besar (Overhaul). Menurut peraturan Unified Facilities Criteria: Hangar Maintenance (2004), terdapat dua fasilitas yang harus disediakan di dalam hanggar pemeliharaan antara lain:

A. Fasilitas Pokok Fasilitas Maintenance, Repair, and Overhaul (MRO)

Fasilitas Penyimpanan/Parkir Pesawat

Fasilitas Peralatan (Equipment Facility)

Fasilitas Pengelola

Fasilitas Workshop

Fasilitas Perawatan dan Pemeliharaan Bangunan (Building Service)

B. Fasilitas Penunjang

Fasilitas Pemadam Kebakaran

Fasilitas Ground Support Equipment

Fasilitas Gudang Penyimpanan Bahan Bakar

Fasilitas Service (Pembuangan Limbah oli dan bahan bakar pesawat)

Fasilitas Untuk Pekerja (Loker Room, Rest Room, dll)

Fasilitas Utility (Pengaturan pencahayaan dalam hanggar, ruang control panel, penoperasian crane, dll).

Menurut GMF (Garuda Maintenance Facillity) yang merupakan hanggar maintenance pesawat terbang berstandar internasional, aktivitas MRO pesawat terbang di dalam hanggar maintenance terbagi atas beberapa tahapan servis, yaitu:

A. Line Maintenance Line maintenance merupakan perawatan rutin ekstensif yang berkala pada pesawat terbang. Umumnya fasilitas ini hanya sebagai persyaratan pengecekan bagian- bagian yang ada pada sistem pesawat terbang. B. Base Maintenance Atau dapat disebut juga sebagai Heavy Maintenance adalah perawatan berat seperti memperbaiki kerusakan utama, pengecatan ulang pada lambung luar pesawat, reparasi komponen, modifikasi wing pylon, Pembaruan ruang kabin, hingga perbaikan besar struktur rangka pesawat.

C. Engine Maintenance Perawatan dan reparasi bagi mesin pesawat terbang mulai dari overhaul hingga penggatian mesin.

D. Component Maintenance Melayani pemeliharaan, perawatan, penggantian suku cadang, dan perbaikan bagi komponen pesawat seperti roda pesawat, sistem hidrolik dan pneumatik, pompa bensin dan klep, air-conditioning, instrument, dan flight control.

E. Engine Service Adalah pemeliharaan dan perawatan rutin berkala bagi engine atau mesin pesawat dan dilakukan pengecekan terhadap sistem mesin.

C. Aksesoris

Hal-hal lain yang ada pada sebuah bangunan hanggar diantaranya adalah:

1. Lampu/Penerangan2. Sign System3. Safety Line. Berfungsi sebagai batas pengaman untuk pengaturan lalu lintas kerja alat-alat di

hanggar4. Saluran Utilitas. Biasanya ada di dalam lantai, dan ditutup dengan plat, sehingga pada waktu-

waktu tertentu dapat di cek. Saluran pembuangan air Saluran untuk pipa angin/pipa tekanan udara Ssaluran untuk kabel-kabel elektrikal

5. Exhaust Vent. Dapat berupa kipas yang dipasang di struktur atap. Kipas ini bersatu dengan penutup atap.

2.4 Karakteristik Pesawat

Karakteristik pesawat terbang antara lain :

• Berat (Weight) Berat pesawat diperlukan untuk merencanakan tebal perkerasan dan kekuatan landasan pacu.

• Ukuran (Size) Lebar dan panjang pesawat (Fuselag) mempengaruhi dimensi landasan pacu.

• Kapasitas Penumpang Kapasitas penumpang berpengaruh terhadap perhitungan perencanaan kapasitas landasan pacu.

• Panjang Landasan Pacu Berpengaruh terhadap luas tanah yang dibutuhkan suatu bandar udara. Anggapan bahwa makin besar pesawat terbang, makin panjang landasan tidak selalu benar. Bagi pesawat besar, yang sangat menentukan kebutuhan panjang landasan adalah jarak yang akan ditempuh sehingga menentukan berat lepas landas (Take Off Weight).

2.4.1 Berat Pesawat Terbang

Beberapa komponen dari berat pesawat terbang yang paling menentukan dalam menghitung panjang landas pacu dan kekuatan perkerasannya, yaitu :

• Operating Weight Empty Adalah berat dasar pesawat terbang, termasuk di dalamnya crew dan peralatan pesawat terbang, tetapi tidak termasuk bahan bakar dan penumpang atau barang yang membayar.

• Pay Load Adalah produksi muatan (barang atau penumpang) yang membayar, diperhitungkan menghasilkan pendapatan bagi perusahaan. Pertanyaan yang sering muncul, berapa jauh pesawat bisa terbang, jarak yang bisa ditempuh pesawat disebut jarak tempuh (range). Banyak faktor yang mempengaruhi jarak tempuh pesawat, yang paling penting adalah pay load. Pada dasarnya pay load bertambah, jarak tempuhnya berkurang atau sebaliknya pay load berkurang, jarak tempuh bertambah.

• Zero Fuel Weight Adalah batasan berat, spesifik pada tiap jenis pesawat, di atas batasan berat itu tambahan berat harus berupa bahan bakar, sehingga ketika pesawat sedang terbang, tidak terjadi momen lentur yang berlebihan pada sambungan.

• Maximum Structural Landing Weight Adalah kemampuan struktural dari pesawat terbang pada waktu melakukan pendaratan.

• Maximum Structural Take Off Weight Adalah berat maximum pesawat terbang termasuk didalamnya crew, berat pesawat kosong, bahan bakar, pay load yang diizinkan pabrik, sehingga momen tekuk yang terjadi pada badan pesawat terbang, ratarata masih dalam batas kemampuan yang dimiliki oleh material pembentuk pesawat terbang.

• Berat Statik Main Gear dan Nose Gear Pembagian beban statik antara roda pendaratan utama (main gear) dan nose gear, tergantung pada jenis/tipe pesawat dan tempat pusat gravitasi pesawat terbang. Batas-batas dan pembagian beban disebutkan dalam buku petunjuk tiap-tiap jenis pesawat terbang, yang mempunyai perhitungan lain dan ditentukan oleh pabrik.

2.4.2 Dimensi Pesawat Terbang

BAB III

TINJAUAN SISTEM STRUKTUR KABEL, TENDA DAN PNEUMATIK

3.1 Struktur Kabel

3.1.1 Pengertian Struktur Kabel

Struktur Kabel adalah sebuah system struktur yang bekerja berdasarkan prinsip gaya tarik, terdiri atas kabel baja,sendi,batang ,dsb yang menyanggah sebuah penutup yang menjamin tertutupnya sebuah bangunan.

3.2 JENIS-JENIS STRUKTUR KABEL

Struktur Kabel Non Pretension

Adalah struktur kabel yang tidak diregang sebelum maupun sesudah diberi beban luar, tegangan yang timbul pada kabel hanya diakibatkan oleh berat kabel sendiri dan beban luar, seperti pada contoh yaitu kabel yang tergantung bebas atau dak gantung. Perhitungan statis: Bentuk lengkungan kabel dak gantung sesuai bentuk bidang momen.

Jenis-jenis Struktur Kabel non Pretension, yaitu:

1. Kabel vertical Contoh: kabel pada kran (crane) Gaya yang bekerja hanya gaya yang disebabkan oleh beban gantung, sehingga membentuk kabel menjadi garis vertikal.

2. Kabel horizontal

Contoh: kabel untuk menarik beban secara horizontal.

Bila gaya tarik yang bekerja pada kabel benar-benar horizontal, maka kabel akan membentuk garis lurus yang benar-benar horizontal dengan catatan berat sendiri diabaikan.

3. Kabel Diagonal

Contoh: jembatan gantung, atap gantung dan Iain- lain.

4. Kabel-kabel parabola

a. Balok tepi sejajar

b. Balok tepi sejajar melengkung ke atas, bersama kabel-kabel gantung membentuk bidang synklastik.

c. Balok tepi sejajar melengkung ke bawah, bersama kabel-kabel gantung membentuk bidang antiklastik.

Selain bentuk-bentuk balok tepi seperti a, b, dan c diatas, juga boleh digunakan balok tepi berbentuk busur, rangka ruang dan Iain-lain. Pada tiap-tiap kabel ada kemungkinan terjadi deformasi ke segala poros, maka perlu dilakukan penyetabilan dengan salah satu cara di bawah ini: Di atas kabel-kabel diletakan balok-balok melintang.

Balok Kestabilan Dengan Balok Melintang

Penutup atap dibuat berat. Penutup atap dibuat dari beton yang sekaligus membungkus kabel-kabel.

5. Kabel-kabel radial

Balok tepi berbentuk ring yang kaku dengan kabel-kabel yang tergantung bebas dan bertemu di satu titik, katenoid.

Kabel-Kabel Radial

Struktur Kabel Pretension

Struktur Kabel Pretension adalah struktur kabel yang diregang sebelum diberikan beban luar. Contoh: struktur kabel sistim Jawerth, jaring kabel synklastik tiga dimensional

1. Struktur kabel dimana setiap kabel diregang sebelumnya.

Konstruksi menjadi tegang karena kabel-kabel bagian bawah menarik kabel-kabel bagian atas. Penutup atap dapat menggunakan bahan yang ringan, karena konstruksi sudah stabil.

Sistim Jawerth Pada Gelanggang Anggar di Mexico.

2. Struktur kabel dengan batang-batang tekan.

Sistem Bidang Datar (Dua Dimensional)

Sistem Radial

Sistem Kombinasi Tiga Dimensional

Sistem Dengan Kolom Terurai

Villa di Atas Sungai, 1983 Struktur Kabel Non Pretension, Jenis Kabel Diagonal

High Rise Building Masa Depan (+1000M) Struktur Kabel Pretension, Jenis Kombinasi 3 Dimensional

Stadion, 1927 Struktur Kabel Pretension, Jenis Kolom Terurai

Struktur tenda atau membran adalah sebuah struktur yang mempunyai permukaan fleksibel tipis yang memikul beban terutama melalui proses tegangan tarik. Seperti halnya pada struktur kabel 3 D maka pada struktur tekstil haruslah pula digunakan teknik prategang, agar diperoleh sistem struktur yang stabil mampu memikul berbagai kombinasi beban. Seperti halnya pada jaringan kabel, tekstil sebagai material yang fleksibel, akan sangat effektip diberi gaya prategang bila bentuk geometri nya adalah lengkung ganda antiklastis atau bentuk pelana. Frei Otto dalam riset nya memperkenalkan teknik form finding yang banyak dipakai oleh para arsitek.Form finding adalah proses untuk menemukan bentuk struktur yang optimal, yaitu struktur yang bentuknya akan memberikan kondisi paling efisien dari segi penggunaan bahan konstruksinya. Kondisi ini dapat kita peroleh apabila material konstruksi hanya mengalami tarik pada bidangnya (membran), tanpa adanya tegangan-tegangan akibat momen lentur.

Gambar. Sama halnya pada jaringan kabel, apalikasi teknik prategang pada struktur membran dengan bentuk lengkung ganda antiklastis menghasilkan sistem struktur yang stabil

dan kaku.

Prinsip prinsip pada struktur membran antara lain selalu mengalami gaya tarik dan memerlukan struktur lain untuk mempertahankan bentuk permukaanya. Struktur lain itu memiliki persyaratan rangka penumpu dalam yang kaku prategang pada permukaan yang memberikan gaya eksternal yang menarik membrane (jika bentuknya lembaran) Tekanan internal (apabila bentuknya volume tetutup (pneumatic)

Jika tepi tenda adalah fleksibel (tidak terikat) biasanya berbentuk menjadi kurva cekung untuk memastikan bahwa hal itu tetap di berikut tegangan. karena tepi adalah wilayah stres yang tinggi. itu yang konstan yang diperkuat kabel sedikit pun yang terus jangkar titik. titik anchor dapat dihubungkan ke kabel orang (yang mengirimkan pasukan ketegangan untuk yayasan atau mungkin tidak didukung oleh penyangga tiang atau kompresi (yang kompresi transfer beban ke tanah.)

Struktur tenda tipis,antiklastik, terdiri dari membran tarik yang didukung oleh struktur lengkung (arch) atau tiang (masts).Jenis tenda :

1. Internal masts

Tiang terdapat didalam membran,dimana tiang menompang membran.

2. Internal ArchTidak menggunakan tiang, tetapi menggunakan struktur lengkung untuk menompang membran.

3. External MastsMenggunakan tiang terapi untuk di topang pada tengah membran namun di ujung tepinya.

Struktur tenda mempunyai kesamaan dengan jembatan gantrung dan kabel dobel kantilever Yaitu di dukung oleh tiang utama. Ada juga tenda menggunakan prinsip kabel untuk menopangnya

1. Internal Masts,Tiang penyangga menopang di tepi tanda dengan percabangan yang menyatu di titik tiang utama.

2. External Masts,dengan kabel suspensi tiang penyangga terletak di tepi dan pembagian beban seperti pada kabel dengan menggunakan kabel suspensi.

3. Interior Masts,kabel suspensi di bawah pabric.

Horst Berger. seorang insinyur yang terlibat sedikit pun desain banyak struktur tenda baru-baru ini. menulis sementara material dan teknologi telah maju secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir. ada kurangnya tenda. sifat sementara dan kerentanan yang terkait dengan kata-kata dan tenda kain mengaburkan fakta bahwa struktur tesis lebih aman dan lebih dapat diandalkan dibandingkan dengan sistem konvensional banyak karena mereka praktis berbobot dan memberikan terus menerus. fleksibel kedap air kulit. Kompleksitas struktur kain ada dimensi menyembunyikan konfigurasi culvilinear yang simplycity mendasari abillity untuk membawa beban. kesederhanaan ini membuat membran terlihat dari gambar yang benar dari aliran kekuatan sendiri.

Untuk struktur kain. Architectureal dari dan fanction struktural adalah satu dan sama. sebagai enggirieening, hasil dan arsitektur tidak dapat dipisahkan. Dan pemahaman tentang struktur merupakan alat desain penting. karena hubungan erat antara tampilan visual dan

perilaku structual tersebut dan pemahaman ini tidak sulit untuk dikembangkan. Mengamati struktur-struktur ini adalah cara terbaik untuk mulai dapat merancang mereka "(Berger, 1985).

Cara lain untuk mengembangkan pemahaman intuitif bentuk yang sesuai untuk tenda adalah untuk bereksperimen dengan model skala menggunakan kain, stertchy double-merajut ringan didukung oleh lengkungan, tikar, atau string. Pada skala bangunan, bagaimanapun, minimal stetch yang diinginkan, bahkan, kain tenda yang dipilih untuk ketahanan mereka untuk meregangkan bawah beban (antara kualitas lain). Tiga-dimensi dari direpresentasikan dalam model oleh kain streched dibangun pada skala penuh dengan menyesuaikan bentuk dan lokasi panel individual sebelum perakitan. Techniqueis ini juga digunakan dalam desain dan konstruksi kapal layar untuk memastikan bentuk aerodinamis yang benar. Dalam struktur tenda kontemporer, model komputer tiga dimensi yang digunakan untuk merencanakan bentuk tenda dan stabilitas (serta longeity). Adalah penting bahwa tenda dirancang sebagai ganda kelengkungan struktur (gambar 11.12)

Gambar 11.3: paviliun, laut dunia (1980, San Diego, CA; Horst Berger, insinyur struktur). Perhatikan bahwa struts kompresi digunakan dukungan ti puncak atap sehingga menghindari penggunaan tiang-tiang pusat. Juga, struts kompresi horisontal di bawah kain menyelesaikan kekuatan dorong, menghilangkan kebutuhan untuk kabel orang memperluas luar perimeter struktur.

Gambar 11.4: kabel catenary diskors dari tiang-tiang dapat digunakan untuk mendukung puncak tenda: (a) eksternal tiang-tiang, (b) eksternal tiang-tiang dengan kabel suspensi, (c) tiang-tiang interior dengan kabel suspensi di bawah kain-mendukung surts.

Gambar 11.5: imajinasi bangunan (1994; london, Herron Associates, arsitek): bagian melalui galeri menunjukkan jamur berbentuk push-up strut digunakan untuk mendukung pusat atap kain.

3.3 STRUKTUR PNEUMATIK

3.3.1 Pengertian Struktuk Pneumatik

Struktur Pneumatik merupakan salah satu sistem struktur yang termasuk dalam kelompok Soft Shell Structure yang memiliki ciri khas semua gaya yang terjadi pada membran-nya berupa gaya tarik. Pada Pneumatik, gaya tarik terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara di dalam struktur pneumatic dengan tekanan udara diluar struktur ini. Pneumatic Structure dibagi dalam dua kelompok besar yaitu Air Inslated Structure dan Air Supported Structure.

Dari kedua kelompok ini masing-masing dikembangkan dari sisi; olah bentuk yangbermacam-macam, fungsinya dalam sebuah bangunan, bahkan kini telah dikembangkan secara vertikal. Pneumatic Structure pada mulanya hanya dikembangkan sebagai bidang penutup atap dan untuk bangunan berbentang lebar, sekarang mulai dipikirkan untuk memikul beban lantai pada bangunan bertingkat sedang (Medium Rise Building). Mencermati perkembangan pneumatic structure sebagai sistem struktur yang memiliki bentuk dan sistem kerja yang khas ini, sangatlah menatik. Walaupun pengembangannya tidak secepat sistem struktur lain yang lebih sederhana, namun sistem struktur ini ternyata menarik perhatian untuk dikembangkan karena kekhasannya prinsip kerjanya dan bentuknya yang inovatif

3.3.2 AIR SUPPORTED STRUCTURE

Air Suppoerted Structure disebut juga Single Membrane Structure karena hanya menggunakan satu lapis membrane dan membutuhkan tekanan udara yang rendah (Low Pressure System). Ciri-ciri dari sistem Air Supported Structure ini adalah membutuhkan sedikit perbedaan tekanan udara untuk mengangkat membran-nya. Tekanan udara yang dibutuhkan sekitar 2-20 Psf (pon per feet) di atas tekanan atmosfir.

Besarnya tekanan udara ini direncanakan berdasar kondisi angin, ukuran struktur, kekedapan udara (perembesan udara melalui membran, tipe dan jumlah jendela/pintu, dsb). Tekanan udara pada sistem ini mempunyai pengaruh terhadap geometri membran. Memperbesar radius kurvatur (lengkung) akan menambah kekuatan membran, pengurangan kekuatan membran (membrane force) dapat dilakukan dengan mereduksi kurvatur melalui penggunaan kabel atau kolom tarik. Pada umumnya Air Supported Structure ini dirancang untuk dapat mengantisipasi pengaruh angin, mengingat beban angin paling besar pengaruhnya, maka sedapat mungkin gaya kritis angin harus diketahui untuk menentukan besaran tegangan membrane dan gaya pada angkutnya.

Sistem struktur ini membutuhkan angkur pengikat membran ke tanah dan membutuhkan sistem pencegah kebocoran. Air Supported Structure mampu mencapai bentang lebih besar dibandingkan dengan Air Inflated Structure.

united States pavilion at Expo '70 in Osaka, Japan

3.3.3 AIR INFLATED STRUCTURE

Air Inflated Structure disebut pula Double Membrane Structure dan membutuhkan tekanan udara yang lebih besar dibandingkan dengan Air Supported Structure sehingga sering disebut juga dengan nama High Pressure System. Tekanan udara pada sistem ini hanya diberikan pada strukturnya bulan pada space bangunannya, sehingga pemakai bangunan tidak berada dalam tekanan udara. Dari sebab itu sistem ini lebih bebas dipakai sebagai penutup space, karena tidak membutuhkan air lock dan peralatan lain

agar struktur ini tetap berdiri. Elemen dari sistem ini lebih berlaku sebagai elemen rigid (kaku), sehingga lebih tahan terhadap tekuk maupun lendutan (momen) dibandingkan dengan sistem Air Supported Structure. Sistem struktur ini membutuhkan tekanan udara sebesar 2-100 Psi (0,2 – 7 Atm) besarnya sekitar 100 sampai 1000 kali dibandingkan sistem Air Supported Structure. Karena membutuhkan tekanan udara yang besar, maka dibutuhkan material membran yang kuat dan kedap udara. Secara prinsip dapat digunakan untuk elemen batang (Tubular System) dan elemen bidang (Dual Wall System), Perilaku struktur dengan sistem ini sangat kompleks, sehingga sampai sekarang belum diketahui prosedur perancangan yang tepat.

3.3.4 DISAIN STRUKTURAL

Pneumatik adalah sebuah sistem struktur yang memiliki bentuk yang unik. Sistem struktur ini dapat dikembangkan pada bentuk, fungsi meupun bentang dan ketinggiannya. Pengembangan desain struktur pneumatik ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Perkembangan desain bentuk semakin inovatif, demikian pula dari sisi fungsi. Hal yang menarik untuk dicermati adalah penggunaan pneumatik untuk bangunan multy-story. Pneumatik direncanakan untuk mampu menahan beban, baik sebagai dinding pemikul maupun sebagai bidang penggantung yang menerima beban tarikan yang sangat berat. Pneumatik untuk bangunan multy-story ini dibadi dalam dua sistem juga, yaitu Air Supported Structure dan Air Inflated Structure. Pada bangunan dengan menggunanan sistem Air Suppoerted Structure ini, ruang di dalam bangunan yang digunakan untuk aktifitas pengguna bangunan diberi tekanan udara.

Semua sisi bidang membran dimanfaatkan pula untuk memikul dan menerima gaya tarik untuk menahan berat lantai. Pada sistem rigid, membrane building with built in floor system membran pada sisi vertikal memikul beban lantai bangunan. Semua sisi vertikal membran akan menegang dan direncanakan mampu memikul beban. Sedangkan pada sistem rigid, membrane building with suspended floor system), bidang atap dimanfaatkan pula sebagai penerima/penggantung kabel yang menahan beban lantai. Lantai digantung dengan menggunakan kabel (suspended system). Kedua sistem ini diuji coba dengan menggunakan maket, memiliki kelemahan berupa besarnya beban yang dipikul oleh membran sangat tinggi sehingga dinilai tidak effisien bagi penentuan bahan membran.

Gambar 2. Multy Story Air Supported Building Construction Sumber: Cowan, Henry J. and Pohl, J. G. 1972, Multy Story Air Supported Building Construction, Sydney, Build

International, March/April Edition, p. 17.

Perkembangan berikutnya dipikirkan menggunakan sistem Air Inflated Structure. Dengan memanfaatkan sisi luar berupa tabung dan bidang pemikul, maka struktur pneumatik digunakan dengan mengangkat bidang atap yang dapat direncanakan menggunakan konstruksi baja maupun plat lainnya. Bidang atap ini sendiri yang kemudian dimanfaatkan untuk menerima beban lantai. Lantai digantung (suspended structure) pada bidang atap tersebut. Dengan tekanan udara yang tinggi, maka sistem ini dinilai lebih efektif dan dapat secara optimal mengangkat beban maupun menahan beban lateral.