IMPLIKASI FAKTOR STRUKTURAL TERHADAP BENTUK BANGUNAN Taufik Mohamad Program Diploma III Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Abstracts Taufik Mohamad, in paper Implication Of The Structural Factor Toward The Shape Of The Building explain that structure has an important contribution which should be considered as a key factor that most influenced the shape and aesthetics of the building. In the past there were so many constrains as well result of technology limitation. Now the development of technology all the shape of the building style is possible. However, the rightness structure is the main thing in building science. Because of that a building has an art value is the structural building which not only can reflection the impression and strong of the building but anyway that structure can describe the aesthetic feeling through static balance, giving satisfaction in fulfill functional need and fulfill economical rules and regulation .
Key word : the structural
I. PENDAHULUAN Salah satu faktor utama untuk membuat bangunan dengan arsitektur yang baik, adalah faktor struktural disamping faktor fungsional dan estetika. Ketiga faktor tersebut harus direncanakan bersamaan, artinya yang satu harus dirancang dengan memperhatikan pengaruhnya terhadap yang lain. Harus disadari bahwa ketiganya berkaitan satu sama lain, membentuk keseluruhan yang utuh. Tetapi ini bukan berarti bahwa ketiganya selalu sama pentingnya. Kemajuan jaman, masa yang berbeda memberikan penekanan yang berbeda pada ketiga faktor tersebut. Pada abad yang lalu segi keindahan bentuklah yang diutamakan, sedang pada masa kini penekanannya pada faktor fungsi atau organisasi ruang yang baik disamping ekonomis dan efisiensi. Dengan berkembangnya bidang arsitektur, teknologi struktur dan bahan bangunan, sekarang banyak sekali ditemukan bermacam-macam bentuk bangunan. Diantara bentuk-bentuk tersebut acapkali ada yang hampir serupa meskipun fungsinya berbeda sama sekali. Hal ini membingungkan, terlebih lagi bagi masyarakat awam. Padahal sesungguhnya, apapun bentuknya bangunan yang hadir itu dimaksudkan untuk memenuhi dan melayani kebutuhan masyarakat. Tetapi kenyataannya masyarakat sering tidak mengenal apalagi mengerti bentuk-bentuk bangunan yang berada diantara mereka, bahkan bentuk-bentuk tersebut menjadi sesuatu yang asing dan menakutkan; meskipun bentuk bangunan tadi banyak dipengaruhi oleh alam, kebudayaan dan arsiteknya sendiri. Hal ini sungguh menyedihkan dan sangat tidak diinginkan.
Berdasarkan ini, kami mencoba untuk membahas faktor-faktor yang ikut menentukan halhal tersebut diatas yaitu faktor struktural, fungsional dan estetika khususnya tentang peranan dan implikasinya dalam mewujudkan bentuk bangunan. II. PENGERTIAN STRUKTURAL Kata “struktur” berarti suatu susunan yang diatur dengan mengikuti suatu cara tertentu. Dalam ilmu bangunan, struktur berarti bagian-bagian pokok bangunan yang menentukan kekokohan bangunan. Sebuah bangunan dikatakan struktural kalau unsur-unsur utamanya (unsur-unsur struktural) yang bekerja sebagai pendukung beban dan kekokohan bangunan, disusun serta dibentuk sedemikian rupa sehingga fungsinya sebagai pendukung beban dan kekokohan bangunan terlihat jelas. Kesan “kokoh” ini dapat diperoleh dengan ketepatan perhitungan dan “kejujuran” dalam memberi bentuk. Demikian juga dengan unsurunsur pengisi dan instalasi (unsur non struktural) disusun dan dibentuk sedemikian rupa; sehingga fungsinya yang tidak mendukung beban serta tidak menentukan kekokohan bangunan harus dinyatakan dengan bentuk yang tidak mendukung beban pula. Jadi, bangunan yang struktural bukan asal kuat saja, tetapi juga harus wajar dan logis, tidak berlebihan, tidak dibuat-buat. Bahkan bangunan yang terlalu kuat sebagian unsurnyapun tidak bisa disebut “struktural”.
Curt Siegel (1962) dalam bukunya Structure And Form In Modern Architecture,
membagi berbagai jenis struktur yang ada sekarang kedalam tiga golongan besar, meliputi struktur rangka, struktur penopang dan struktur ruang.
2.2. STRUKTUR PENOPANG Terdiri dari penopang-penopang berbentuk V atau V terbalik. Pada bangunan-bangunan kuno, struktur V terbalik biasanya dipakai karena anggapan bahwa makin kebawah momen akibat gaya horisontal makin besar. Karena bentuknya yang melebar kebawah, maka struktur ini penyaluran gayanya melalui dua dimensi. Ini berarti struktur penopang dapat menahan gaya vertikal dan juga horisontal dengan baik; sehingga pengkakuan untuk menahan gaya horisontal tidak diperlukan.
Gambar 2.1. Balok dan Tiang Beton adalah unsur struktural, sedang susunan batu-bata sebagai dinding pengisi walaupun kuat sekali, merupakan bahan non struktural.
2.1. STRUKTUR RANGKA Konsep dasar Stuktur Rangka atau Skeleton Structure adalah sepasang “tiang” yang ditegakkan dan diatasnya diletakkkan suatu unsur datar yang disebut “balok”. Struktur ini merupakan sistem yang paling sederhana, berdimensi satu (one line dimension) karena penyaluran gayanya melalui satu dimensi. Ini berarti kerangka hanya kuat menahan gaya vertikal. Dengan kemajuan teknologi dan meningkatnya kebutuhan, sistem ini kemudian berkembang dengan penggabungan rangka-rangka itu kearah tegak keatas dan mendatar. Gaya-gaya dibagi menjadi dua yaitu “gaya vertikal” dan “gaya horisontal”. Dengan demikian struktur rangka ini baik sekali untuk bangunan bertingkat banyak. Tetapi karena rangka ini kurang kaku, maka mutlak diperlukan “core” atau “pengkakuan” lain untuk menahan gaya horisontal; karena semakin tinggi bangunan, gaya horisontalnya makin besar. Golongan ini terbagi dalam dua jenis, yaitu : “grid sempit” dan “grid lebar”.
Gambar 2.3. Kekakuan didapat dari bentuk “ massa yang stabil”
Gambar 2.4. Kekakuan dengan “shear wall”(dinding tepi)
Gambar 2.2. Struktur Rangka, penyaluran gaya melalui satu dimensi, terdiri dari “grid sempit” dan “grid lebar”. Ada lima cara mengkakukan bangunan rangka; seperti pada gambar 2.3, gambar 2.4., gambar 2.5., gambar 2.6. dan gambar 2.7.
Gambar 2.5. Pengkakuan dengan “core”
2.3. STRUKTUR RUANG Pada struktur ruang atau “space frame”, gaya yang diterima disalurkan keberbagai arah permukaan. Jadi, mempunyai “three line dimension” dan merupakan sistem yang paling efisien untuk suatu bentangan ruang yang besar, bebas tiang seperti hanggar pesawat terbang, pabrik dan sebagainya. Penampilannya akan terlihat lebih ringan jika rangka ditonjolkan.
Gambar 2.6. Pengkakuan dengan “batang-batang diagonal”
Gambar 2.11 Struktur Ruang, penyaluran gaya menyeluruh, bisa kesegala arah.
Gambar 2.7. Pengkakuan dengan “open frame” Kemudian muncul struktur modern dengan bentuk V terbalik yang meruncing kebawah memungkinkan fleksibilitas , asalkan sambungan tiang dan balok palangnya kaku serta kuat dengan kaki bawah diberi engsel. Rangka dua sendi ini termasuk jenis “rangka kaku”.
Golongan ini dapat dibagi dalam : • ruang rangka • pelat lipat • stuktur kabel, jaringan dan tenda • struktur pneumatic • shell
Gambar 2.12. Ruang Rangka Gambar 2.8. Struktur Penopang, penyaluran gaya melalui dua dimensi
Gambar 2.13. Pelat Lipat
Gambar 2.9. Penopang V terbalik pada bangunan kuno Gambar 2.14. Struktur Kabel, Tenda
Gambar 2.10. Penopang V pada rangka dua sendi
Gambar 2.15. Struktur Pneumatic
III. MACAM DAN SIFAT BAHAN BANGUNAN Sebelum menetapkan pemakaian bahan struktur, sebaiknya sifat-sifat dari bahan bangunan tersebut dipelajari lebih dahulu, karena masingmasing material mempunyai sifat dan karakter sendiri-sendiri yang menampilkan ekspresinya.
Gambar 2.16. Sinagoga di Yerusalem dibuat dari “Shell” Tabel 2.1. Bahan material dengan sifat dan kesan yang ditimbulkan MATERIAL SIFAT KESAN PENAMPILAN KAYU mudah dibentuk, juga untuk hangat, lunak, alamiah, konstruksi-konstruksi yang menyegarkan ringan; bentuk-bentuk lengkung BATU BATA dinamis, dapat berfungsi praktis sebagai dinding pendukung & dinding pengisi SEMEN • dapat untuk exterior dan dekoratif dan masif (STUCCO) interior • cocok untuk segala macam warna • mudah rata (homogen) mudah dibentuk BATU ALAM • tak membutuhkan proses • berat, kasar • dapat dibentuk, diolah • alamiah • sederhana, informil BATU KAPUR
mudah bergabung dengan bahan lain,mudah rata
MARMER
kaku dan sukar dibentuk
BETON
hanya menahan gaya tekan
BAJA
hanya menahan gaya tarik
KACA
tembus pandang, tembus cahaya, biasanya digabung dengan bahan lain mudah dibentuk sesuai kebutuhan (karena merupakan bahan pabrik), dapat diberi bermacam-macam warna
PLASTIC
• sederhana • kuat (jika digabung dengan bahan lain) • mewah, kuat • formil • agung • formil, kaku • keras • kokoh • keras • kokoh • kasar • ringkih • dingin • dinamis • ringan • dinamis • informil
CONTOH PEMAKAIAN untuk bangunan rumah tinggal dan bangunanbangunan kecil lainnya banyak digunakan untuk bangunan perumahan, monumen, komersial • bangunan bangunan di daerah Mediterania • untuk elemen elemen dekorasi
bahan pondasi dan struktural, juga dekoratif dan banyak digunakan untuk bangunan rumah tinggal • bangunan rumah tinggal • bangunan ibadah (katedral di Perancis) bangunan-bangunan untuk menunjukkan kekuasaan, kemewahan dan kekuatan • bangunan-bangunan monumental • bangunan pemerintahan bangunan-bangunan pemerintahan, bangunan-bangunan utilitas hanya sebagai pengisi
bangunan-bangunan sifatnya santai
yng
Bahan yang sama tapi penyelesaiannya berbeda akan menampilkan ekspresi yang berbeda pula. Atau dengan kata lain, setiap ekspresi dari material akan memperlihatkan bagaimana ia diselesaikan. Setiap ekspresi dari material secara langsung akan berhubungan dengan persepsi seseorang; dan akan menghasilkan asosiasi yang berbeda pula. Dibawah ini dapat dilihat adanya beberapa macam bahan material yang memiliki sifat dan kesan yang ditimbulkannya, antara lain : Dengan demikian, pemilihan bahan bangunan yang akan diterapkan sebagai penutup struktur untuk mendapatkan suatu keselarasan mengenai sistem konstruksi yang akan dipergunakan, termasuk dalam pengertian “intuisi struktur” disamping “teori struktur” sebagai faktor-faktor penentu perencanaan struktur. Pengertian secara intuisi yang dimaksud, yaitu pada waktu mempertimbangkan struktur; beberapa syarat misalnya : mengenai bahaya-bahaya akibat pergantian suhu, pengaruh lingkungan, pertimbangan beaya, metode konstruksi dan pemilihan bahan bangunan, masuk didalam pertimbangan. Sesudah semua masalah-masalah tersebut diatasi, barulah digunakan rumus-rumus teori struktur untuk mendapatkan ketepatan perhitungan struktur tersebut secara lebih teliti. IV. PERANAN STRUKTUR, FUNGSI, ESTETIKA DAN IMPLIKASINYA Schopenhauer, seorang arsitek menyatakan :”Keindahan ialah yang struktural “, sedang menurut Socrates :”Keindahan ialah bentuk yang fungsional “ atau “ Form Follow Function”. Sistem estetika merupakan pengembangan dari teori-teori yang terdapat pada alam ini, yang sesungguhnya bila dijabarkan lebih lanjut, didapat dari pengalaman-pengalaman empiris dan kebiasaan melihat bentuk-bentuk alam yang terjadi sebagai akibat bekerjanya gaya-gaya. Prinsip yang sama berlaku pada perencanaan-perencanaan bangunan, dimana bentuk-bentuk dasarnya harus diberikan untuk melayani kebutuhan-kebutuhan aktifitas manusia. Istilah bentuk dalam ilmu bangunan selalu dirangkaikan dengan kata bangunan, menjadi istilah “bentuk bangunan”, dimana ada beberapa pengertian menyangkut istilah ini; antara lain : • Bentuk bangunan merupakan ruang yang dibangun didalam, pada atau diatas tanah yang diberi penutup berupa atap dan lebih sempurna lagi bila ditutup oleh dindingdinding. • Bentuk bangunan ditinjau dari fungsi pemakaiannya dikelompok-kelompokkan sebagai bentuk tempat bekerja, bentuk tempat berkumpul, beramah tamah, menempatkan barang-barang, bersemedi, menghormat dan mengenang pahlawan
dalam bentuk-bentuk monumen dan sebagainya. • Bentuk bangunan secara erat berhubungan dengan skala manusia; selanjutnya diusahakan untuk mendapat kesenangan fisik dan non-fisik dari bentuk itu sendiri. Hal ini menjadi dasar perencanaan bentuk ruang-ruang dalam bangunan. Bentuk bangunan yang berfungsi secara lahiriah mengungkapkan maksud dan tujuan bangunan, disertai dengan pengertian ilusinya. Dalam hal ini ada faktor-faktor yang ikut berperan dalam mewujudkan bentuk bangunan, antara lain : 4.1. FUNGSI Batasan fungsi secara umum dalam ilmu bangunan adalah pemenuhan terhadap aktifitas manusia, tercakup didalamnya kondisi alami. Sedangkan bangunan yang fungsional ialah bangunan yang dalam pemakaiannya memenuhi kebutuhan secara tepat dan tidak mempunyai unsurunsur yang tidak berguna. Aktifitas timbul dari kebutuhan manusia, baik itu kebutuhan jasmani maupun rohani; seperti kebutuhan kegiatan, cahaya, udara, kebahagiaan, perlindungan, kesejukan, kenyamanan, dan lain sebagainya; yang kesemuanya ini harus sesuai dengan sifat kegiatan yang diinginkan. Implikasinya, pemikiran yang didasari oleh kegiatan manusia sebagai mahluk yang berakal didunia melahirkan fungsi yang terwujud dalam bentuk untuk menampung kegiatan manusia. Pemikiran ini diperkuat oleh adanya pernyataan, bahwa “bentuk lahir karena ada sesuatu kekuatan yaitu kegiatan”. Jadi kegiatan manusia merupakan kekuatan yang mewujudkan bentuk. Dengan demikian, semakin tinggi kebudayaan manusia semakin banyak cabang kegiatan; yang berarti semakin rumit pula fungsinya. Oleh sebab itu manusia secara naluri berkeinginan agar bentuk-bentuk bangunan mencerminkan identitas fungsinya, atau dengan kata lain bentuk bangunan bergantung fungsinya. Fungsi sendiri dapat berkembang dan berubah. Disebut berkembang bila fungsi tunggal menjadi fungsi ganda, yaitu misalnya lobby suatu bangunan menjadi ruang pameran sekaligus. Berubah bila fungsi berganti; sebagai contoh Hotel menjadi Apartement atau Kantor. Dimana berkembangnya dan berubahnya fungsi tergantung dari waktu dan masyarakat. 4.2. SIMBOL Semakin lama manusia sangat memerlukan identitas baik bagi dirinya maupun bagi benda-benda yang ada disekelilingnya. Pada kenyataan sehari-hari kebutuhan akan identitas tersebut ditampilkan secara gamblang atau dengan simbol-simbol; baik simbol yang agak tersamar
yang menyatakan peran dari suatu bentuk, simbol metaphor ataupun simbol sebagai unsur pengenal secara fungsional dan lambang. Dalam ilmu bangunan, pengenalan simbol tersebut merupakan suatu proses yang terjadi pada individu dan pada masyarakat. Melalui panca indera, disini indera penglihat lebih berbicara; manusia mendapat rangsangan yang kemudian menjadi pra-persepsi, terjadi pengenalan obyek atau fisik; selanjutnya terwujud persepsi. Persepsi ini sangat dipengaruhi oleh pengalaman termasuk pengalaman pendidikan yang menentukan tingkat intelektual manusia. Setelah itu terjadilah proses penyesuaian diri. Tingkat penyesuaian ini berbedabeda pada setiap individu. Ini juga diakibatkan pada pengalaman dan tingkat intelektual yang berbeda pula. Meskipun demikian, masih ada sesuatu dasar yang sama pada tiap individu yang tergabung dalam suatu kelompok masyarakat, yaitu “kebudayaan”. Inilah yang lebih membuka kemungkinan bagi suatu masyarakat untuk menghasilkan penilaian yang sama. Implikasinya, Arsitek sebagai pewujud bentuk, dapat menampilkan simbol dan menggunakan bentuk simbolis untuk menyajikan pengalaman keindahan yang mendalam sesuai dengan nilai-nilai yang ada dalam masyarakat, sehingga mudah dikenal oleh masyarakat. Simbol dapat pula timbul dari gagasan murni sang Arsitek, tergantung pada kemampuan dan citra Arsitek untuk mengeluarkan hal-hal yang baru; karena dalam dunia arsitektur juga dibutuhkan suatu penekanan kebutuhan simbol dalam perancangan. Simbol tadi mungkin dapat diterima dan diakui oleh masyarakat setelah melalui proses adaptasi yang membutuhkan waktu yang relatif lama. 4.3. TEKNOLOGI STRUKTUR DAN BAHAN Merupakan faktor yang penting dalam ilmu bangunan; dimana tidak menjadi soal jenis ataupun macam bangunannya. Apakah yang dibangun hanya berupa atap sederhana, berupa ruangan besar untuk beribadah, berdagang, ataupun kantor misalnya. Bahan yang digunakan harus disusun dan dikonstruksikan dalam jumlah tertentu menjadi bangunan yang kuat dan berdiri tegak melawan kedahsyatan alam, hujan, angin, panas terik matahari, gempa dan sebagainya. Strukturpun mengandung keindahan, karena struktur dibuat berdasarkan hukum keindahan. Dengan majunya pengetahuan manusia, struktur mengalami perkembangan yang pesat, baik sistem konstruksinya maupun metode membangunnya. Implikasinya kemungkinan untuk menciptakan berbagai bentuk bangunan dengan struktur yang kuat dan indahpun makin bertambah lebar.
V. KESIMPULAN DAN CATATAN 5.1. Kesimpulan Struktur bukanlah satu-satunya faktor utama yang mewujudkan bentuk bangunan, karena masih ada faktor-faktor lain yang ikut menentukan hal tersebut diatas, seperti : • Fungsi atau kegunaan, juga merupakan faktor yang sama pentingnya dalam melahirkan bentuk bangunan. • Simbol, yang dapat lahir atas prakarsa dan daya bercitranya sang Arsitek maupun hadir dari nilai-nilai masyarakat • Jenis, macam bahan bangunan dan teknologi yang terus berkembang, sehingga menciptakan kemungkinan yang lebih luas dalam mendukung estetika. 5.2. Catatan Sesuai dengan disiplin ilmu bangunan yang meliputi pengetahuan (knowledge), keahlian (skill) serta seni (art); ada beberapa hal yang patut dicatat antara lain : • Struktur bangunan dapat ditonjolkan, jika dipakai sistem yang sama bagi seluruh bangunan. • “Pakaian” yang diberikan pada bangunan harus dipilih agar tidak menutupi sistem strukturnya, atau sedikitnya jangan sampai mengelabui bentuk struktur yang sebenarnya. Akhirnya, perlu kita renungkan ucapan seorang ahli bangunan Schopenhauer : “Jika kita sanggup memperlihatkan perjuangan antara kekuatan bahanbahan struktural melawan gravitasi, maka ekspresi struktur mendekati sempurna”.
DAFTAR PUSTAKA 1. Boedojo, Poedio dkk, 1986, Arsitektur, Manusia, Dan Pengamatannya, Djambatan Jakarta. 2. Frick, Heinz. Ir, 1991, Rumah Sederhana Kebijaksanaan Perencanaan Dan Konstruksi, Kanisius Yogyakarta. 3. Hendraningsih dkk, 1985, Peran, Kesan Dan Pesan Bentuk-bentuk Arsitektur, Djambatan Jakarta. 4. Iskhar, H.K, 1992, Pedoman Umum Merancang Bangunan, PT. Gramedia Pustaka Utama Jakarta. 5. Siegel, Curt, 1962, Structure & Form In New York, Modern Architecture, Reinhold Publishing Corporation.
