Slide 1

UNIVERSITAS LANCANG KUNING JURUSAN TEKNIK SIPILSTRUKTUR CANGKANG (STRUKTUR SHELL)

DIBUAT OLEH :DANIEL KRISTON S. (12.22201.026)RIZA NASRILLIANTI (12.22201.057)DOSEN PEMBIMBING :SHANTY WAHYUNI M, ST, M.EngSTRUKTUR CANGKANG (STRUKTUR SHELL)1.1. Latar BelakangDefinisi struktur dalam konteks hubungannya dengan bangunan adalah sebagai sarana untuk menyalurkan beban dan akibat penggunaannya dan atau kehadiran bangunan ke dalam tanah .

5 penggolangan struktur menurut Sutrisno (1983) :Struktur massa, Struktur rangka, Struktur permukaan bidang ( struktur lipatan dan cangkang), Struktur kabel,Boimorfik.

Cangkang pada umumnya menerima beban merata yang dan dapat menutup ruangan besar dibandingkan denga tipisnya pelat cangkang tadi. Oleh karena itu struktur cangkang paling baik digunakan pada bangunan dengan bentang besar tanpa pembagian pada interior seperti stadion, stasiun, pasar, masjid exibition hall, dang bangunan bentang besar lainnya

KONSEP DASAR CANGKANGStruktur Cangkang adalah bentuk struktural berdimensi tiga yang kaku dan tipis serta mempunyai permukaan lengkung. Permukaan cangkang dapat mempunyai bentuk sembarang. Bentuk yang umum adalah permukaan yang berasal dari :Kurva yang diputar terhadap 1 sumbu (misalnya, permukaan bola, elips, kerucut, dan parabola),Permukaan translasional yang dibentuk dengan menggeserkan kurva bidang di atas kurva bidang lainnya, (misalnya permukaan bola eliptik dan silindris)Permukaan yang dibentuk dengan menggeserkan 2 ujung segmen garis pada 2 kurva bidang (misalnya permukaan bentuk hiperbolik parabolid dan konoid)Dan berbagai bentuk yang merupakan kombinasi dari yang sudah disebutkan di atas.

KONSEP DASAR CANGKANGKonsep dari struktur cangkang(shell)dapat dipahami seperti ilustrasi disamping ini:Sehelai kertas dapat melendut karena beban sendiri.Kertas yang digulung dapat meningkatkan kekuatan dan kekakuan.Bentuk silinder juga dapat meningkatkan kekuatan dan kekakuanKertas dapat tertekuk (roboh) karena beban yang berat.

KONSEP DASAR CANGKANG5. Penguatan ujung silinder dapat menahan tekukan. Persyaratan Struktur Cangkang ShellSuatu struktur shell harus mempunyai tiga syarat, yaitu sebagai berikut :Harus memiliki bentuk lengkung, tunggal, maupun ganda(single or double curved).Harus tipis terhadap permukaan atau bentangannya.Harus dibuat dari bahan yang keras, kuat, ulet dan tahan terhadap tarikan dan tekanan.

Prinsip pembebanan dalam sebuah shelldapat dibagi:

Lokal, yang menentukan geometri dari permukaan segera di sekitar suatu titik.Umum atau Keseluruhan, yang menerangkan bentuk dari permukaan sebagai suatu keseluruhan.

KONSEP DASAR CANGKANGBentuk-bentuk ShellShell mempunyai variasi bentuk yang tak terhingga. Secara umum bentuk-bentuk shell dapat digolongkan dari berbagai cara (metoda) penggolongan:A.Berdasarkan bentuk terjadinya, shell dibagi atas:1.Rotational Surface(bidang putaran) Adalah bidang yang diperoleh bilamana suatu garis lengkung yang datardiputar terhadap suatu sumbu. Shell dengan permukaan rotational dapat dibagi tiga yaituSpherical Surface, Elliptical Surface, Parabolic Surface.

KONSEP DASAR CANGKANG3.Translational SurfaceAdalah bidang yang diperoleh dengan garis lengkung yang datar digeser sejajar diri sendiri terhadap garis lengkung yang datar lainnya. Shell dengan translational dibagi menjadiHyperbolic Paraboloid dan Conoid.

2.Transitional Surface(bidang geseran)Adalah bidang yang diperoleh bila mana ujungujung suatu garis lurus digeser pada dua bidang sejajar. Shell dengan permukaan transitional dibagi dua yaituCylindrical SurfacedanElliptical Surface

KONSEP DASAR CANGKANGB.Berdasarkan bentuk geometris, shell dibagi atas:1.Shell silindrical (silinder)2.Shell conical (kerucut)3.Shell domical (dome)4.Shell Torus5.Shell Hyperbolic (hiperbola)6.Shell Hyperbolic paraboloid / Hypar (hyperbolis parabola)7.Shell Elliptical paraboloid8.Shell Conoid (Konoid)9.Shell dengan bentuk bebas (Free form shell)

KONSEP DASAR CANGKANGC. Berdasarkan penggolongan kedudukan kurva, shell dibagi atas:1.Kurva-kurva membuka kearah yang sama (synclastic)2.Kurva-kurva kearah yang saling berlawanan (antisynclastic)

D. Berdasarkan kelengkungan permukaan, shell dibagi atas:1. Singly curved shell, terbentuk dari perpindahan bidang lengkung.2. Doubly curved shell with principle curves in the same direction (domical shell) dibentuk dengan memutar bidang lengkung terhadap sumbu pada bidang tersebut dan membentuk lengkungan kearah sumbunya.Doubly curved shell with principle curves in opposite direction (hiperbolikparaboloid).3. Doubly curved shell with principle curve in the same and opposite direction yang memberikan contoh prinsip-prinsip alternative arah lengkungan.

METODE CANGKANG YANG DIGUNAKANStuktur Cangkang BolaAksi MembranCara yang baik untuk mempelajari perilaku permukaan cangkang yang dibebani adalah memandangnya sebagai analogi dari membran, yaitu elemen permukaan yang sedemikian tipisnya hingga hanya gaya tarik yang timbul padanyaJenis-jenis Gaya pada Cangkang BolaAdanya kumpulan dua gaya Adanya dua kumpulan gaya pada arah yang saling tegak lurus di dalam permukaan cangkang menjadikan cangkang berprilaku seperti struktur plat dua arah. Gaya geser yang bekerja di antara jalur-jalur plat planar mempunyai kontribusi dalam memberikan kapasitas pikul beban plat. Hal yang sama terjadi juga pada struktur cangkang Gaya Meritodinal pada Cangkang Bola Tegangan dan gaya internal pada cangkang aksisimetris yang dibebani terbagi rata dapat diperoleh secara mudah dengan menggunakan persamaan keseimbangan dasar. Sebagai contoh, kita akan menganalisis kubah secara rinci.

METODE CANGKANG YANG DIGUNAKAN

METODE CANGKANG YANG DIGUNAKAN

METODE CANGKANG YANG DIGUNAKAN

METODE CANGKANG YANG DIGUNAKAN2.Stuktur Cangkang SilinderPerilaku bentuk-bentuk struktural yang didefinisikan oleh permukaan-permukaan translasional sangat dipengaruhi oleh proporsi relatif cangkang dan kondisi tumpuan. Perhatikan permukaan silindris yang terletak diatas dinding yang umumnya disebut terowongan, dapat dipandang sebagai permukaan yang terdiri atas sederetan pelengkung sejajar asalkan dinding penumpu tersebut dapat memberikan reaksi yang diperlukanDengan demikian, cangkang silindris akan mulai cenderung berprilaku seperti pelengkung dalam arah transversal. Balok tepi fleksibel tidak dapat memberikan tahanan terhadap gaya tendangan. Sebagai akibatnya, tidak ada aksi seperti pelengkung pada arah ini

METODE CANGKANG YANG DIGUNAKAN3.Cangkang Hiperbolik ParaboloidPermukaan ruled biasanya membutuhkan analisis yang sangat rumit. Pada umumnya, perilaku cangkang demikian dapat dipelajari dengan memandangnya sebagai kelengkungan yang dibentuk dari garis-garis lurus. Apabila kondisi tepi dapat memberikan tahanan, akan ada reaksi seperti pelengkung di daerah yang cembung, dan aksi seperti kabel di daerah yang cekung. Permukaan ruled biasanya membutuhkan analisis yang sangat rumit. Pada umumnya, perilaku cangkang demikian dapat dipelajari dengan memandangnya sebagai kelengkungan yang dibentuk dari garis-garis lurus. Apabila kondisi tepi dapat memberikan tahanan, akan ada reaksi seperti pelengkung di daerah yang cembung, dan aksi seperti kabel di daerah yang cekung

METODE CANGKANG YANG DIGUNAKAN

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG JUDUL : KAJIAN TEORI MEMBRAN PADA ANALISIS PLAT CANGKANG TIPIS PADA STRUKTUR TANGKI STORAGE SILINDRIS

PENULIS :Sri Haryono

TAHUN :-

KATA KUNCI :Plat tipis, struktur membrane, respons struktur tangki silindris

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANGABSTRAK

Teori membran biasanya relatif lebih praktis dalam menetukan respon struktur yang terjadi dari pada teori tegangan lentur. Bentuknya juga jauh lebih sederhana dalam perhitungannya. Untuk struktur plat cangkang tipis dengan tidak adanya perubahan pada ketebalan secara mendadak, kemiringan lereng, atau lengkungan, tegangan meridional seragam di seluruh tebal dinding. Teori lentur umumnya terdiri dari solusi membran, yang harus dilakukan koreksi pada daerah-daerah di mana efek diskontinuitas terjadi. Tujuannya adalah tidak untuk perbaikan dari solusi struktur membran, melainkan analisis tegangan dan regangan yang disebabkan karena gaya pada tepi plat atau beban trpusai, tidak dapat dicapai dengan teori membran saja. Penting untuk dicatat bahwa gaya pada struktur membran tidak bergantung pada momen lentur dan sepenuhnya ditentukan oleh kondisi kesetimbangan statis. Karena tidak ada sifat material yang digunakan dalam menurunkan persamaan gaya ini ,maka teori membran berlaku untuk semua cangkang yang terbuat dari berbagai bahan (logam, beton bertulang, plywood dan sebagainya). Berbagai hubungan yang dikembangkan untuk teori lentur, bagaimanapun, terbatas pada plat cangkang yang homogen, elastis dan isotropik

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANGABSTRAK

Teori membran biasanya relatif lebih praktis dalam menetukan respon struktur yang terjadi dari pada teori tegangan lentur. Bentuknya juga jauh lebih sederhana dalam perhitungannya. Untuk struktur plat cangkang tipis dengan tidak adanya perubahan pada ketebalan secara mendadak, kemiringan lereng, atau lengkungan, tegangan meridional seragam di seluruh tebal dinding. Teori lentur umumnya terdiri dari solusi membran, yang harus dilakukan koreksi pada daerah-daerah di mana efek diskontinuitas terjadi. Tujuannya adalah tidak untuk perbaikan dari solusi struktur membran, melainkan analisis tegangan dan regangan yang disebabkan karena gaya pada tepi plat atau beban trpusai, tidak dapat dicapai dengan teori membran saja. Penting untuk dicatat bahwa gaya pada struktur membran tidak bergantung pada momen lentur dan sepenuhnya ditentukan oleh kondisi kesetimbangan statis. Karena tidak ada sifat material yang digunakan dalam menurunkan persamaan gaya ini ,maka teori membran berlaku untuk semua cangkang yang terbuat dari berbagai bahan (logam, beton bertulang, plywood dan sebagainya). Berbagai hubungan yang dikembangkan untuk teori lentur, bagaimanapun, terbatas pada plat cangkang yang homogen, elastis dan isotropik

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG1. PENDAHULUAN

Plat cangkang tipis telah banyak digunakan sebagai elemen struktur, dalam beberapa kasus telah banyak diteliti penggunaan plat cangkang tipis ini untuk elemen-elemen struktur berbentuk lengkung. Struktur silinder, tangki cairan, kubah (dome) atau tower yang menahan beban secara khusus dapat ditinjau sebagai struktur membran yang proses analisisnya dapat diperlakukan sebagai plat cangkang tipis

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG2. PRINSIP DAN PROSEDUR PE RENCANAAN 2.1. Gaya-Gaya Dalam Peninjauan terhadap perilaku tangki melingkar maka perlu dilakukan pemeriksaan baik terhadap tekanan interior karena bahan yang terkandung di dalamnya yang bekerja pada bagian dinding tipis berbentuk selinder pada potongan melintangnya dan eksterior arah radial dan kadang-kadang gaya prategang vertikal untuk penyeimbangan gaya interior. Tekanan interior adalah secara horizontal dan mempunyai arah radial, tetapi secara vertikal besarnya tegangan horizontal ini bervariasi, bergantung kepada jenis material yang dikandung didalam tangki. Jika material yang dikandung oleh tangki adalah air atau cairan yang sejenis, maka distribusi takanan yang bekerja pada dinding plat tangki berbentuk segitiga, dengan besar intensitas tegangan maksimum terletak pada dasar dinding tangki.

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG2.1.1. BEBAN GAYA CAIRAN PADA DASAR DINDING TANGKI DAPAT BERGESER SECARA BEBAS

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG2.1.2. BEBAN GAS PADA DASAR DINDING YANG DAPAT BERGESER SECARA BEBAS

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG2.1.3. BEBAN CAIRAN DAN GAS PADA DASAR DINDING YANG TERTAHAN

Jika dasar dinding adalah tetap (tertahan/ terkekang) tegangan tarik melingkar pada dasar dinding hilang. Disebabkan karena pengekangan yang dikenakan pada dasar dinding tangki, teori membran cangkang sederhana ini kemudian tidak berlaku lagi, disebabkan karena adanya deformasi dari gaya pengekangan pada dasar dinding. Sebaliknya, modifikasi lentur pada tegangan membran menjadi penting dan penyimpangan pada tegangan tarik melingkar pada bidang tengah sepanjang ketinggian dinding perlu dilakukan pendekatan

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG2.2. MOMEN TAHANAN Mo DAN GAYA GESER RADIAL, Qo, PADA DINDING YANG DAPAT BERGESER SECARA BEBAS, AKIBAT TEKAN AN CAIRAN

2.2.1. TEORI MEMBRAN

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG2.2.2. TEORI LENTUR

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG2.2.2.1. PERSAMAAN GAYA2.2.2.2. PERSAMAAN MOMEN2.3. PERSAMAAN UMUM GAYA DAN PERPINDAHAN

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG2.4. DASAR DINDING SENDI, AKIBAT TEKANAN CAIRAN2.5. GAYA GESER Qo DAN MOMEN Mo PADA TANGKI BERISI GAS2.6. DASAR DINDING SENDI, AKIBAT TEKANAN GAS

JURNAL TERKAIT STRUKTUR CANGKANG3. KESIMPULAN Dalam teori membran dalam menganalisis tangki storage silindris ada beberapa asumsi yang harus diperhatikan adalah : Ratio antara ketebalan plat cangkang terhadap jari-jari tangki sangat kecil.Defleksi sangat kecil dibanding ketebalan plat dinding tangki Untuk retaining tanks yang berisi berisi cairan Defleksi radial

TERIMAKASIH