Perpustakaan Digital ITB

Eksplorasi bangunan kayu di Indonesia selama ini terbatas hanya pada sistem truss (kolom) karena keterbatasan biaya dan teknologi. Untuk komponen struktural, material kayu yang digunakan terbatas pada kayu keras karena mempertimbangkan durabilitas dan kekuatan kayu. Seiring perkembangan metode desain dan teknologi konstruksi, kemampuan struktural material kayu olahan dari kayu lunak dalam bentuk balok, plywood, panel, dan balok berlapis (glulam) dapat dieksplorasi. Material kayu olahan memiliki kemampuan untuk menggubah bentuk struktur lengkung atau cangkang (shell structure). Terdapat dua pendekatan struktur untuk membentuk elemen lengkung, yaitu sistem bending-aktif dan bending-inactive. Istilah bending-aktif berarti bentuk hanya dapat stabil jika mengalami pembengkokan karena gaya pratekan dan dipengaruhi oleh deformasi elastis dan bending stress. Sedangkan bending-inactive tidak mengalami deformasi untuk mencapai bentuk akhir. Kelebihan struktur bending-aktif adalah fleksibilitas untuk menggubah struktur cangkang (shell) dan kemudahan transportasi dan proses perakitan. Geometri shell memiliki keunikan dan dapat menggubah struktur bentang lebar yang cocok digunakan pada bangunan fasilitas komersial. Tesis ini mengeksplorasi potensi penggunaan material kayu pada bangunan bentang lebar dengan sistem struktur bending-aktif. Tujuan dari penelitian adalah untuk mengetahui secara konseptual bagaimana elaborasi dari geometri, karakteristik material dan metode konstruksi dari sistem struktur tersebut dapat diterapkan pada desain arsitektural berupa bangunan fasilitas komersial di kompleks rest area. Elaborasi dilakukan pada tahapan proses penggubahan dan pencarian bentuk dengan metode komputasional menggunakan form-finding analysis. Desain yang diusulkan menggunakan jenis kayu Sengon (Paraserianthes falcataria) yang merupakan kayu lunak. Desain yang dihasilkan berupa gridshell. Kesimpulan dari tesis ini adalah struktur bending-aktif dapat digubah dengan elaborasi proses pencarian bentuk dan analisis struktur yang mempertimbangkan sifat mekanis material kayu berupa koefisien lengkung (MoE) dan koefisien geser (shear), kurvatur permukaan shell yang mempengaruhi bending stress dan deformasi. Friksi gaya diminimalkan dengan susunan kayu ribbed (berlapis). Gaya pre-stress dapat menggubah susunan tersebut menjadi bentuk vault/tunnel dengan konfigurasi grid yang memiliki penggunaan material efisien. Konfigurasi grid optimal didapatkandari proses iterasi dengan analisis struktur Karamba. Diketahui bahwa grid lebih rapat memiliki kemampuan menggubah kurvatur lebih kecil karena perilaku struktural gridshell semakin mendekati sistem surface-aktif. Selain itu, metode konstruksi dan sambungan yang digunakan dapat menjadi alternatif metode konstruksi gridshell yang relevan.