Skip to main content

Atap Bentang Lebar dan Jenis Strukturnya

Bangunan biasanya ditopang oleh kolom-kolom dengan jarak tertentu. Normalnya, setiap lebar 3,5 m - 8 m harus ada kolom yang menopang. Bagaimana jika ingin membuat bangunan dengan ruangan yang luas dan bebas kolom ? Misalnya untuk hanggar pesawat, ring tinju, atau lapangan futsal ? Jawabannya adalah dengan memanfaatkan sistem struktur bangunan bentang lebar.

Pengertian Struktur Atap Bentang Lebar

Atap bentang lebar umumnya didefinisikan sebagai atap dengan bentang lebih dari 12 m tanpa kolom di tengahnya. Atap bentang lebar dapat menciptakan ruang internal yang fleksibel dan bebas kolom dan dapat mengurangi biaya substruktur serta waktu konstruksi. Jenis bangunan ini umumnya ditemukan di berbagai fasilitas seperti pabrik, aula, bangunan pertanian, hanggar pesawat, toko-toko besar, ruang publik, gimnasium dan arena olahraga.

atap bentang lebar
Atap bentang lebar - img by Massimo Majowiecki

Fungsi utama struktur atap bentang lebar mirip dengan atap normal, yaitu melindungi dari cuaca hujan dan panas, membatasi pandangan, menyediakan isolasi suara dan termal dan sebagainya. Atap bentang lebar dapat dibuat dari sejumlah bahan, seperti baja, paduan aluminium, kayu, beton bertulang dan beton pratekan. Baja lebih disukai karena kekuatannya yang tinggi, ringan dan tahan lama.

Jenis Struktur Atap Bentang Lebar

Teknologi struktur yang telah berkembang dalam beberapa dasawarsa terakhir menciptakan sejumlah jenis struktur atap bentang lebar seperti struktur ruang, struktur kabel, struktur membran dan material efisien baru dengan tegangan yang dikombinasikan dengan sistem struktural ringan, yang juga sebagai seni pada desain struktur bentang Lebar. Berikut adalah Jenis Struktur Atap Bentang Lebar dan Contohnya :

01. Rangka portal

Rangka portal adalah jenis rangka struktural yang yang paling sederhana, ditandai dengan balok yang didukung di kedua ujungnya dengan kolom, namun, sambungan antara balok dan kolom 'kaku' sehingga momen lentur dalam balok ditransfer ke kolom. Ini berarti bahwa balok dapat dikurangi dalam ukuran penampang dan dapat menjangkau jarak yang lebih besar.

Biasanya, sambungan antara balok dan kolom dibuat 'kaku' dengan penambahan paha, braket, atau dengan pendalaman bagian pada sambungan. Rangka portal umumnya dibuat dari baja, beton pracetak bertulang, atau kayu laminasi yang kadang-kadang disebut 'glulam'.

02. Rangka Ruang

Rangka ruang adalah sistem atap kaku ringan yang terdiri dari serangkaian komponen konektor yang bergabung bersama akord (atau struts) dan saling menguatkan. Kekuatan mereka berasal dari prinsip kekakuan segitiga, dengan beban pelenturan yang ditransmisikan sebagai beban tegang dan kompresi sepanjang masing-masing akord.

Sebagian besar rangka ruang dibuat dari baja struktural atau tabung paduan aluminium. Buckminster Fuller memelopori penggunaan rangka ruang pada 1960-an untuk struktur kubah geodesiknya. Ada beberapa jenis struktur rangka ruang :
  • jaringan lapisan tunggal
  • grid ganda dan multi layer
  • bingkai ruang kelengkungan tunggal dan ganda

03. Pelat Lipat

Struktur pelat lipat adalah rakitan pelat datar atau lempengan, dalam arah yang berbeda dan bergabung di sepanjang tepi dengan arah memanjang. Dengan cara ini, sistem struktural akan memiliki balok pendukung tambahan di sepanjang sisi yang sama.

Teknik ini berasal di Jerman pada 1920-an dan menjadi populer di Rusia dan Amerika Serikat selama 1930-an untuk membangun atap gudang industri dan bangunan umum. Struktur pelat lipat modern terbuat dari cor beton bertulang atau pelat baja. Jenis ini dapat menyediakan banyak bentuk seperti :
  • Prismatik: Piring persegi panjang.
  • Piramidal: Piring non-persegi panjang.
  • Prismoidal: Piring segitiga atau trapesium.

04. Struktur Cangkang

Struktur cangkang adalah struktur pelat tipis dan melengkung dibentuk untuk mentransmisikan gaya tekan, tarik, dan geser yang bekerja pada bidang permukaan. Struktur ini menganut sistem struktur arch (lengkungn) sehingga dapat membuat bentang lebar. Struktur ini biasanya dibangun dari beton yang diperkuat dengan jaring baja (lihat shotcrete).

Konstruksi shell dimulai pada 1920-an. Istilah shell muncul sebagai struktur beton bentang lebar setelah Perang Dunia II. Struktur ini dapat mencapai bentang hingga sekitar 90 m. Bentuk yang lebih kompleks dari cangkang beton telah dibuat menjadi bentuk seperti paraboloid hiperbolik atau bentuk sadel dan potongan kubah parabola. Desainer perintis struktur cangkang ini diantaranya adalah Felix Candela dan Pier Luigi Nervi.

05. Struktur Membran

Struktur membran adalah struktur atap bentang lebar yang terbuat dari membran yang dikencangkan. Penggunaan struktural membran dapat dibagi menjadi struktur pneumatik, struktur membran tarik dan kubah kabel. Dalam ketiga jenis struktur ini, membran bekerja bersama dengan kabel, kolom, dan komponen struktur lainnya untuk mencapai keseimbangan.

Kabel berperilaku sebagai elemen suspensi sederhana, sementara struktur atap berperilaku seperti unit penahan beban normal, tergantung pada momen dan jenis efek aksi lainnya. Bahkan jika ada angin, karena bobot atap yang dikencangkan ke bawah, diharapkan elemen-elemen yang menggantung tetap berada dalam tekanan.

Demikianlah mengenai Atap Bentang Lebar dan Jenis Strukturnya, masih banyak jenis atap bentang lebar yang dikembangkan seiring waktu. Semoga bermanfaat dan dapat menambah wawasan bagi pembaca.

Baca Juga :

Referensi :

  • Massimo Majowiecki. Conceptual Design And Analysis Of Long Span Structures. IUAV University of Venice, Italy
  • https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Long_span_roof
  • https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Folded_plate_construction
  • https://www.britannica.com/technology/shell-structure-building-construction
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_structure
Salam dari Arsitur : Terima kasih sudah berkunjung di website ini. ARSITUR berkomitmen untuk memberikan artikel terbaik dan selalu update dengan informasi terbaru. Kami akan sangat senang apabila Anda turut membantu mengembangkan website ini dengan cara like FANSPAGE FACEBOOK, subscribe kami di YOUTUBE atau share artikel ini untuk bisa menjangkau lebih banyak pembaca. Terima kasih
Himbauan Berkomentar: Silahkan berkomentar dengan sopan, apabila ada yang kurang jelas silahkan ditanyakan, apabila ingin berkomunikasi lebih jauh, promosi atau kerja sama silahkan email ke arsiturstudio@gmail.com dan kami siap membantu.
Buka Komentar
Tutup Komentar