J URNAL S AINSTEK STT P EKANBARU - V OL . 11 N O . 2 (2023)
Terbit online pada laman web jurnal :
https://ejournal.sttp-yds.ac.id/index.php/js/index

## SAINSTEK
|    ISSN (Print) 2337-6910    |    ISSN (Online) 2460-1039    |

## Pemanfaatan Struktur Space Frame pada Rangka Atap Gedung
Muhammad Afdal Syafikri a , Igeny Dwiana Darmawan b , Alex Kurniawandy c
a,b,c Universitas Riau, JL Bina Widya 12,5 KM, Pekanbaru 2829, Indonesia

## I NFORMASI A RTIKEL

## A B S T R A C T
Sejarah Artikel: Diterima Redaksi: 10 November 2023
Revisi Akhir: 31 Desember 2023
Diterbitkan Online : 31 Desember 2023
Gedung  yang  berfungsi  sebagai  sarana  gedung  pertemuan  dan  arena  olaraga pada  umumnya  mempunya  bentangan  rangka  atap  yang  besar.  Pada  bentang atap dengan ukuran 34 m x 39 m sebagai studi kasus yang ditinjau dibutuhkan sistem  struktur  bentang  lebar  yang  cocok  untuk  diterapkan.  Oleh  karena  itu, teknologi  struktural  seperti space frame atau  struktur  baja  yang  kuat  sering digunakan  untuk  mencapai  bentang  lebar  yang  diinginkan  dalam  bangunan tersebut.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  melakukan  perancangan dimensi batang-batang space frame yang cocok untuk digunakan dan melihat kemampuan  struktur space frame tersebut  mampu  menahan  beban  dengan kombinasi  pembebanan.  Perhitungan  struktur space frame mengacu  pada peraturan LRFD dengan SNI 1729: 2020, peraturan gempa menggunakan SNI 1726:  2019,  dan  pembebanan  menggunakan  SNI  1727:  2020.  Optimasi perancangan dilakukan dengan mengecilkan dimensi batang pipa dari keadaan perancangan awal. Hasil optimasi didapatkan diameter 2,5 inci dapat dijadikan 2  inci;  diameter  3  inci  menjadi  2,5  inci;  diameter  4  inci  menjadi  3  inci;  dan diameter  6  inci  menjadi  5  inci.  Hasil  analisis  menunjukan  bahwa  semua diameter yang dirancang telah memenuhi syarat kekuatan batang tarik dan/atau batang tekan terhadap gaya dalam atau beban ultimate yang terjadi pada struktur space frame .
K ATA K UNCI
Space Frame, Optimasi, Batang Tarik, Batang Tekan

## K ORESPONDENSI
Telepon: +6276163266 E-mail: alexkurniawandy@eng.unri.ac.id

## 1. PENDAHULUAN
Bangunan  bentang  lebar  merupakan  bangunan  yang memungkinkan  penggunaan    ruang  bebas  kolom  yang selebar  dan  sepanjang  mungkin,  dimana  jenis  bangunan yang memiliki jarak horizontal yang besar antara dua titik penyangga atau penopang utama. Bentang lebar mengacu pada jarak horizontal dari satu sisi bangunan ke sisi lainnya tanpa adanya penyangga atau kolom penyangga tambahan di  tengahnya.  Ini  adalah  elemen  penting  dalam  desain bangunan yang memungkinkan penciptaan ruang yang luas dan  terbuka  di  dalamnya.  Desain  bangunan  dengan bentang lebar biasanya memerlukan perencanaan struktural  yang  cermat  dan  teknik  konstruksi  yang  kuat untuk  mendukung  beban  yang  besar  tanpa  penopang tambahan  di  tengah  ruang.  Oleh  karena  itu,  teknologi
struktural seperti space frame atau struktur baja yang kuat sering  digunakan  untuk  mencapai  bentang  lebar  yang diinginkan dalam bangunan tersebut.
Gedung Student Center Universitas Riau dibangun sebagai sarana  gedung  pertemuan  dan  arena  olaraga,  dengan bentang  atap  34  m  x  39  m,  berdasarkan  bentang  tersebut maka dibutuhkan sistem struktur bentang lebar yang cocok untuk diterapkan pada gedung ini. Sistem struktur bentang lebar  yang  dipilih  adalah  sistem  struktur space  frame (rangka ruang).
Space frame adalah suatu struktur ruang  yang terdiri dari rangkaian  batang-batang  yang  membentuk  jaringan  tiga dimensi  untuk  mendukung  beban  tertentu.  Struktur  ini terdiri  dari  elemen-elemen  batang  yang  saling  terhubung dalam  suatu  pola  geometris  yang  membentuk  ruang berjaring, seringkali dengan  bentuk segi tiga, segi empat,
atau bentuk lainnya. Space frame sering digunakan dalam konstruksi bangunan besar seperti stadion, gedung pabrik, aula,  dan  fasilitas  komersial  lainnya.  Keunggulan space frame termasuk kemampuannya untuk menciptakan ruang yang  luas  tanpa  adanya  kolom  penyangga  yang mengganggu,  sehingga  memberikan  fleksibilitas  dalam tata  letak  interior  dan  estetika  yang  menarik.  Selain  itu, space frame juga  dikenal  karena  beratnya  yang  ringan dibandingkan  dengan  beberapa  struktur  konvensional lainnya, sehingga mengurangi beban pada fondasi.
Pembangunan space  fram e  pada  gedung Student  Center Universitas  Riau  ini  sudah  terlaksana  sesuai  dengan komponen desain yang telah dibuat konsultan. Tujuan dari penelitian  ini  adalah  untuk  melakukan  perancangan  dan optimasi berupa dimensi batang-batang space frame yang digunakan,  dengan  tujuan  untuk  melihat  kemampuan struktur space  frame mampu  menahan  beban  dengan kombinasi  pembebanan  yang  sama  dengan  yang  desain aslinya.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Defenisi Space Frame
Space frame atau rangka ruang adalah struktur rangka tiga dimensi  yang  batang-batangnya  hanya  mengalami  gaya tekan  atau  tarik. Space  frame dikembangkan  dari  sistem struktur rangka batang dengan penambahan rangka batang ke arah tiga dimensinya. Struktur space frame merupakan komposisi dari batang-batang yang masing-masing berdiri sendiri memikul gaya tekan yang sentris dan dikaitkan satu sama lain dengan sistem dalam tiga dimensi atau ruang.
Bentuk space  frame (rangka  ruang)  dikembangkan  dari pola grid dua  lapis  ( double-layer  grids ),  dengan  batang- batang  yang  menghubungkan  titik-titik grid secara  tiga dimensional.  Sistem  konstruksi  rangka  ruang  ( space frame ) menggunakan sistem sambungan antara batang/member  satu  sama  lain  yang  menggunakan  bola atau ball  joint terintegrasi  dengan  Sistem  Mero  sebagai sendi penyambungan dalam bentuk modul segitiga seperti terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Sistem Mero (Sumber: www.safsteelstructure.com)
Menurut Saudi et al., (2019), pada dasarnya struktur space frame (rangka  ruang)  mempunyai  kelebihan  atau keuntungan, antara lain:
1. Ringan, struktur ini dibangun dengan bahan baja atau aluminium, yang merupakan bahan relatif ringan
2. Menggunakan sistem modular
3. Hemat tenaga kerja dan material struktur
4. Memiliki nilai estetika tersendiri
5. Umur relatif panjang (50-100 tahun)
6. Pembagian beban yang merata, sebuah struktur rangka ruang  memiliki  kekakuan  yang  cukup  meskipun memiliki struktur yang ringan
7. Kemudahan dalam pemasangan utilitas
8. Sistem  stuktur  rangka  ruang  adalah  sistem  struktur yang memiliki ketahanan tinggi
9. Bentuk  geometri  yang  teratur,  sehingga  dapat dieksploitasi  secara  arsitektural  untuk  menghadirkan efek dalam penerapannya
Selain kelebihan yang dimiliki, sistem struktur space frame (rangka  ruang)  juga  memiliki  kekurangan,  diantaranya adalah:
1. Tidak tahan api karena berbahan dasar logam, sehingga tidak  tahan  panas  dan  dapat  mengalami  leleh  akibat panas
2. Tenaga ahli yang masih terbatas
Pada umumnyaa elemen dasar (modul) pembentuk struktur rangka space frame ini, seperti terlihat di Gambar 2 adalah sebagai berikut:
1. Rangka batang bidang
2. Piramida dengan dasar segiempat membentuk octahedron
3. Piramida dengan dasar segitiga membentuk tetrahedron
Gambar 2. Elemen Dasar Pembentuk Space Frame
(Sumber: Space Grid Structures , 2000) 2.2. Komponen-Komponen Penyusun Struktur Space
Frame
Struktur space  frame adalah  sistem  yang  terdiri  dari beberapa komponen seperti terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Komponen penyusun Space Frame
(Sumber: www.safsteelstructure.com)

## 2.2.1. Ball Joint
Bola  baja  atau  juga  disebut  nodes  berbentuk  bola  pejal yang  terbuat  dari  baja,  aluminium,  atau  kuningan. Penggunaanya  tergantung  dari  fungsi  struktur  yang direncanakan. Untuk bola baja yang selalu digunakan pada struktur  dengan  bentang  besar  harus  memiliki  kekuatan sambungan  yang  tinggi,  selain  faktor  artistik  yang  juga diperhatikan.  Bola  baja  kemungkinan  mengalami  korosi sangat tinggi, oleh karena itu harus dilakukan pencegahan seperti  proses  galvanis,  lapisan  chrom,  atau  pengecatan. Pada  bagian  tertentu,  tersedia  lubang  baut  yang  berguna sebagai  titik  sambung,  atau  pemasangan  batang  pipa, sehingga  membentuk  rangka  ruang  yang  sangat  banyak. Dalam proses produksi bola baja ketepatan arah sudut dan jarak lubang menjadi hal yang penting diperhatikan, karena penyimpangan  yang  kecil  sekalipun  akan  mempengaruhi perilaku struktur dan mempersulit pelaksanaan pemasangan di lapangan.

## 2.2.2. Baut
Baut yang biasa digunakan pada perencanaan sambungan Sistem  Mero  merupakan  baut  dengan  kekuatan  tinggi ( High Tensile Bolt - HT Bolt). Baut mutu tinggi atau baut berkekuatan  tinggi  tidak  diragukan  lagi  merupakan  alat sambung  mekanis  yang  paling  banyak  digunakan  untuk baja struktural. Baut mutu tinggi dapat disebut sebagai baut struktural  heksa  berat,  yang  biasanya  digunakan  bersama mur heksa berat. Panjang ulirnya lebih kecil daripada baut lain yang digunakan untuk keperluan berbeda.

## 2.2.3. Hexagon/Hexnut
Hexagon bisa  juga  disebut hexnut ,  merupakan  perangkat bantu yang digunakan untuk memutar baut hingga masuk terikat ke bola  baja.  Kualitas hexnut sama dengan conus . Komponen  ini  berguna  sebagai  pengunci,  kontrol, sekaligus  pengaku  antara  struktur  atap space  frame , sehingga setiap titik sambungan  menjadi kencang. Selain itu  juga  untuk  menyalurkan  beban  dan  gaya. Hexnut berbentuk  segi  enam  dengan  panjang  tertentu.  Ukuran hexnut bermacam-macam sesuai dengan batang pipa yang disambung, tetapi tebalnya hampir sama yaitu antara 6-10 cm,  kalaupun  lebih  tebal  itu  diperlukan  karena  keadaan
konstruksi. Hexnut akan  bekerja  pada  saat  gaya  aksial tekan, karena perangkat inilah yang menumpu langsung ke bola baja.

## 2.2.4. Dowel Pin
Sambungan  baut  dirapatkan  menggunakan  pin  pengunci ( dowel  pin )  yang  sudah  ditata  secara  rapi. Dowel pin digunakan  untuk  membatasi  baut  ke hexagon dimana terdapat  lubang  di hexagon yang  memungkinkan pergerakan dowel  pin dan  menunjukkan posisi  baut yang masuk ke bola ke dalam bola.
2.2.5. Conus Conus
merupakan perangkat yang berfungsi menghubungkan  batang  pipa  ke  sistem  sambungan  yang menerima  dan  menyalurkan  beban  yang  bekerja.  Bentuk conus merupakan bentuk lingkaran dengan model tertentu yang  diameternya  sesuai  dengan  pipa  yang  dipakai. Melalui conus inilah  beban  atau  gaya  batang  pada penampang lingkaran disalurkan ke komponen lain, yaitu hexagon . Hubungan conus dengan pipa disambung dengan las.
2.2.6. Pipa/Member
Space  frame terdiri  dari  batang  aksial,  yang  biasa digunakan adalah tube , yang lebih dikenal dengan circular hollow sections . Ketika beban yang didistribusikan hanya berupa  beban  aksial, circular  hollow  sections dan rectangular  hollow  sections lebih  banyak  digunakan karena memiliki jari-jari girasi yang lebih tinggi untuk area yang  sama  sehingga  lebih  efisien  dibandingkan  dengan profil baja lain.

## 2.3. Jenis-Jenis Struktur Space Frame
Jenis-jenis dari struktur space frame dapat didasarkan oleh beberapa  hal  seperti  bentuk  dari  kelengkungan  struktur space frame , jumlah lapisan struktur yang digunakan, dan bentuk modul atau bentuk dasar dari space frame .

## 2.3.1. Berdasarkan bentuk kelengkungan:
Flat  cover yaitu  hasil  gubahan  dari  struktur  planar  yang mana  bidangnya  disusun  melalui  batang  horizontal  dan gaya lateralnya disokong oleh batang diagonal (Gambar 4).
Gambar 4. Flat Cover
(Sumber: www.safsteelstructure.com)
Barrel Vaults merupakan jenis space frame yang memiliki potongan diagonal dari suatu lengkungan sederhana  yang terdiri dari modul tetrahedron atau piramida sebagai bagian pendukungnya (Gambar 5).
Gambar 5. Barrel Vaults (Sumber: www.safsteelstructure.com)
Sepherical  Domes adalah space  frame berbentuk  kubah, bentuk  kubah  ini  membutuhkan  modul  tetrahedron  atau piramida  sebagai  modul  penyusun  dan  juga  disertai dukungan tambahan dari struktur membrane (Gambar 6).
Gambar 6. Spherical Domes (Sumber: www.safsteelstructure.com)
Freeform adalah  jenis  model space frame yang  memiliki potongan diagonal yang sama dengan model barrel vaults (membentuk  lengkungan)  tetapi  non-simetris  atau  tidak beraturan  dan  memiliki  titik  sumbu  yang  unik.  Bentuk freeform biasanya  tersusun  dari  elemen  pembentuk struktur  rangka  piramida  dengan  dasar  segitiga  (Gambar 7).
Gambar 7. Freeform
(Sumber: www.safsteelstructure.com)
2.3.2. Berdasarkan jumlah lapisan
1. Single Layer
Single  layer  space  frame merupakan  jenis space  frame dimana seluruh elemen dari struktur atap tersebut disusun dalam satu permukaan lapisan.
2. Double Layer
Double layer space frame adalah  jenis space frame yang paling sering digunakan, dimana setiap elemen dikelompokkan dalam dua lapisan (bidang) paralel dengan jarak  tertentu  antar  lapisannya.  Kedua  lapisan  ini dihubungkan dengan bagian atau batang diagonal.
3. Triple Layer
Triple  layer  space  frame adalah  jenis space  frame yang mana setiap elemen ditempatkan dalam tiga lapisan paralel yang  dihubungkan  oleh  batang  diagonal,  dengan keseluruhannya nyaris datar. Sistem ini digunakan sebagai solusi untuk mengurangi panjang dari batang diagonal.

## 2.4. Desain Batang
Struktur space frame yang penerapannya hanya mengalami gaya  dalam  berupa  gaya  tarik  dan  gaya  tekan  sehingga dalam  perancangan  pada  suatu  batang  baja  ada  beberapa hal harus diperhatikan yaitu persyaratan mengenail batang tarik dan batang tekan seperti:

## 2.4.1. Pembatasan Kelangsingan Komponen Struktur Tarik
Tidak  ada  batasan  kelangsingan  maksimum  untuk komponen struktur dalam tarik. Untuk komponen struktur yang  dirancang  berdasarkan  tarik,  rasio  kelangsingan  L/r lebih baik tidak melebihi 300. Saran ini tidak berlaku pada batang atau gantungan dalam gaya tarik.

## 2.4.2. Desain Kekuatan Tarik
Perencanaan  batang  tarik  pada  hakekatnya  menentukan luas penampang lintang yang cukup untuk menahan beban
yang  diberikan  batang  tarik  tanpa  lubang  akan  mencapai kekuatan  maksimum  apabila  semua  serat  penampang lintang  batang  leleh, dengan kata lain distribusi tegangan tarik sudah merata pada penampang.
Menurut  SNI  1729-2020  Pasal  B4.3  desain  yang  sesuai dengan ketentuan untuk desain faktor beban dan ketahanan (DFBK)  memenuhi  persyaratan  spesifikasi  bila  kekuatan desain  setiap  komponen  sturktural  sama  atau  melebihi kekuatan  perlu  yang  ditentukan  berdasarkan  kombinasi beban DFBK.
u t n P P   
dengan P u : Kekuatan tarik perlu menggunakan kombinasi beban DFBK
P n : Kekuatan tarik nominal  t : Faktor ketahanan
 t P n : Kekuatan tarik rencana
Menurut SNI 1729-2020 Pasal D2 kekuatan tarik desain (  t P n )  dan  kekuatan  tarik  tersedia  ( P n /Ω t ),  dari  komponen struktur  tarik,  harus  nilai  terendah  yang  diperoleh  sesuai dengan  keadaan  batas  dari  leleh  tarik  pada  penampang bruto dan keruntuhan tarik pada penampang neto.
Menghitung tegangan leleh tarik pada penampang bruto:
n y g P F A = 
Dengan koefisien reduksi kekuatan sebesar,  t = 0,90 (DFBK) Ω t = 1,67 (DKI)
Untuk keruntuhan tarik (putus) pada penampang neto:
n u n P F A = 
Dengan koefisien reduksi kekuatan sebesar,  t = 0,75 (DFBK) Ω t = 2,00 (DKI)
Diman: A e : Luas Neto Efektif (mm 2 ) A g : Luas Bruto dari komponen Struktur (mm 2 ) F y : Tegangan leleh minimum yang disyaratkan,
(MPa)
F u : Kekuatan Tarik Minimum yang disyaratkan,
(MPa)
P n : Tegangan nominal aksial, ksi (MPa)

## 2.4.3. Luas Neto Efektif
Luas bruto ( A g ) dan luas Netto ( A n ) dari komponen struktur tarik harus di tentukan sesuai dengan ketentuan SNI 1729- 2020 Pasal B4.3. dimana A n untuk profil struktur berongga (PSB) yang di  las pada plat buhul,  luas netto ( A n ) adalah luas  bruto  di  kurangi  hasil  ketebalan  dan  lebar  total material yang dihilangkan untuk membentuk slot tersebut,
namun untuk komponen struktur tanpa  lubang,  luas netto tersebut ( A n ) adalah sama dengan luas bruto ( A g ).

## 2.4.4. Desain Kekuatan Tekan
Batang tekan jarang sekali mengalami tekanan aksial saja. Namun  bila  pembebanan  ditata  sedemikian  rupa  hingga rotasi ujung dapat diabaikan atau beban dari batang-batang yang  bertemu  pada  titik  simpul  bersifat  simetris,  maka batang  tekan  dapat  direncanakan  dengan  aman  sebangai batang yang dibebani secara konsentris.
Menurut SNI  1729-2020  Pasal  E1  kekuatan tekan  desain (  c .P n )  dan  kekuatan  tekan  tersedia  ( P n /Ω c )  di  tentukan berdasarkan  pada  keadaan  batas  dari  tekuk  lentur,  tekuk torsi  dan  tekuk  torsi-lentur  yang  berlaku.  Nilai  faktor reduksi  kekuatan  untuk  metode  DFBK  dan  DKI  adalah sebagai berikut:
 c = 0,90 (DFBK)
Ω c = 1,67 (DKI)
Untuk kondisi tekan, penampang di klasifikasikan sebagai elemen  nonlangsing  atau  penampang  elemen  langsing. Untuk  profil  elemen  nonlangsing,  rasio  tebal  terhadap lebar dari elemen tekan tidak boleh melebihi λ r . Jika rasio tersebut  melebihi λ r di  sebut  penampang  dengan  elemen- langsing. Untuk kondisi lentur, penampang di klasifikasikan  sebagai  penampang  kompak,  non  kompak atau penampang elemen-langsing.
Untuk  penampang  kompak,  sayap-sayapnya  harus menyatu  dengan  bagian  badan  dan  rasio  tebal  terhadap lebar dari elemen tekannya tidak boleh melebihi batasnya, λ p ,  jika  rasio  tebal  terhadap-lebar  dari  satu  atau  lebih elemen tekan melebihi λp. tetapi tidak boleh melebihi λ r , maka penampang tersebut di sebut nonkompak. Jika rasio tebal terhadap-lebar dari setiap elemen tekan melebihi λ r , di sebut penampang dengan elemen langsing.
Rasio  tebal  terhadap  lebar  ( D/t )  elemen  tekan  komponen struktur  yang  menahan  tekan  aksial  untuk  profil  struktur berongga  (PSB)  bulat  merupakan  parameter  yang menentukan luasan efektif A e . Dimana batasan rasio tebal terhadap lebar sebesar 0,11  E/F y .
Untuk  komponen  struktur  yang  dirancang  berdasarkan tekan,  rasio  kelangsingan  efektif  dapat  memenuhi persyaratan sebagai berikut:
200 K L r  
Kekuatan  tekan  nominal  ( P n )  harus  nilai  terendah berdasarkan  pada  keadaan  batas  dari  tekuk  lentur,  tekuk torsi dan tekuk-lentur yang sesuai.
n g cr P A F = 
Tegangan kritis ( F cr ) harus di tentukan sebagai berikut:
Bila 4.71
y K L E r F   , maka ( ) / 0.658 y e F F cr y F F = 
Bila 4.71 y K L E r F   , maka 0.877 cr e F F = 
dengan:
F e
: Tegangan tekuk kritis elastis (MPa)
A g
: Luas penampang bruto
K : Faktor panjang efektif
L : Panjang batang tekuk
R : Radius girasi atau jari-jari girasi

## 3. METODOLOGI
Metode  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini  yaitu  studi literatur,  pengumpulan  data, modelling space  frame ,  dan kontrol pembebanan, serta melakukan desain batang.

## 3.1. Studi Literatur
Studi literatur sebagai tahap awal untuk memahami konsep dan teori-teori  yang relevan dengan penelitian  yang akan dilakukan.  Ini  melibatkan  pencarian  referensi  dalam bentuk buku dan jurnal penelitian sebelumnya yang fokus pada  topik  yang  sama.  Bagian  dari  studi  literatur  yang penting  dalam  penelitian  ini  adalah  eksplorasi  terhadap konsep  dan  prinsip-prinsip  yang  terkait  dengan  struktur space  frame. Metode  ini  merupakan  pengumpulan  data untuk  mendapatkan  tinjauan  pustaka.  Adapun  data-data yang  didapatkan  berasal  dari  buku-buku,  jurnal,  dan dokumen-dokumen  yang  berhubungan  dengan  struktur space frame .

## 3.2. Pengumpulan Data
Data  yang  digunakan  adalah  data  sekunder  berupa shop drawing , cutting list , dan data lainnya terkait dengan space frame .

## 3.3. Pemodelan Space Frame dan Pembebanan
Jenis space frame pada sebuah bangunan yang digunakan pada  perancangan  ini  adalah space  frame dengan  model barrel  vaults double layer dengan  modul  tetrahedron.
Modelling dan  kontrol  pembebanan  dilakukan  dengan menggunakan  bantuan software analisa  struktur.  Input berupa  spesifikasi  material,  dimensi  yang  direncanakan, serta  pembebanan  dilakukan  pada  tahap modelling ini.
Pembebanan  yang  digunakan  pada  perancangan  struktur space frame ini terdiri dari beban mati, beban hidup, beban angin, dan  beban gempa  (Lan, TT., 1999 dan Chilton, J., 2000)

## 3.4. Analisis Desain Batang
Desain profil batang yang digunakan adalah 4 jenis ukuran diameter  yaitu  2  inci,  2,5  inci,  3  inci,  dan  5  inci  yang
merupakan  dimensi  yang  dipilih  dalam  perancangan  ini. Kemudian setelahnya akan dilakukan kontrol perhitungan analisis  batang  tarik  dan  kontrol  batang  tekan  terhadap output pembebanan ultimate.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bentang  struktur space frame yang  akan  ditinjau  dalam perancangan  ini  adalah  bentang  yang  memiliki  semua ukuran  diameter,  mulai  dari  ukuran  2  inci  sampai  6  inci. Adapun lokasi bentang yang diredesain dapat dilihat pada Gambar 8 berikut.
Gambar 8. Bentang Space Frame Tinjauan

## 4.1. Spesifikasi Material Batang Space Frame
Spesifikasi material batang atau member space frame yang digunakan pada proyek serta peracangan ulang ini sebagai berikut.
1. Mutu Baja
: JIS G3444-1982 STK 41
2. Tegangan Leleh (Fy) : 235 Mpa
3. Tegangan Putus (Fu) : 402 Mpa
4.2. Data Pembebanan
1. Beban Mati ( Dead Load )
a. Berat  sendiri  rangka space  frame dihitung dengan  menggunakan  berat  unit  sebesar  7850 kg/m 3
b. Beban mati tambahan: 1) Ball joint = 20 kg/joint 2) Beban atap: a) Gording = 8 kg/m2 b) Insulasi atap  = 4 kg/m2 c) Penutup atap  = 6 kg/m2
= 18 kg/m2
(143 kg/jnt)
2. Beban Hidup ( Live Load )
a. Beban hidup pekerja = 100 kg/joint
b. Beban air hujan = 20 kg/joint
3. Beban Angin ( Wind Load ) = 85 mph
4. Beban Gempa ( Earthquake Load ) Kelas Situs = SE PGA = 0,222 g Ss = 0,454 g S1 = 0,281 g Fa = 1,847 Fv = 2,875 Sms = 0,839 g Sm1 = 0,809 g Sds = 0,559 g Sd1 = 0,539 g T 0 = 0,193 detik T s = 0,964 detik
Kombinasi pipa member yang digunakan pada perancangan  ulang  ini  terdiri  dari  pipa-pipa  dengan diameter luar 2 inci, 2.5 inci, 3 inci, dan 5 inci. Diameter 5 inci pada keadaan aslinya adalah diameter 6 inci, diameter 3  inci  pada  keadaan  aslinya  adalah  diameter  4  inci, diameter 2.5 inci pada keadaaan aslinya adalah diameter 3 inci,  sedangkan  diameter  2  inci  pada  keadaaan  aslinya adalah diameter 2.5 inci dan 2 inci.
Gambar 9. Pemodelan struktur Space Frame
Pemodelan  struktur Space Frame dapat  dilihat  pada Gambar  9.  Dalam  satu  segmen space  frame yang  telah dioptimalisasi,  terdapat  4  diameter  yang  digunakan, dimana diantara pipa-pipa space frame tersebut ada  yang mengalami tarik, tekan, maupun keduanya.
Batang  yang  berada  pada  bagian  atas  (lapis  kedua)  akan mengalami  tekan,  yaitu member-member berdiameter  2 inci, 2.5 inci, dan 3 inci, sedangkan member yang berada pada  lapis  bawah  (lapis  pertama)  akan  mengalami  tarik, yaitu member-member berdiameter 2 inci, 3 inci, dan dan 5 inci. Kemudian untuk member-member yang berada pada bagian diagonal, akan mengalami tarik atau tekan, dimana seluruh  member  pada  bagian  tersebut  adalah member berdiameter 2 inci.
Hasil  rekapitulasi  perhitungan  analisis  perancangan optimalisasi batang tarik dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Rekapitulasi Analisis Batang Tekan Jenis Pipa Member OD 2'' OD 2,5'' OD 3''
Diameter Luar (mm) 50,80 63,50 76,20 Dia. Dalam (mm) 46,20 57,90 69,80 Wall Thickness (mm) 2,30 2,80 3,20 Pu (kg) 765,62 1.400,11 2.896,32 I (mm4) 103.273,41 246.437,68 489.792,54 r (mm) 17,17 21,48 25,83 ( KL/r ) < 200 185,65 143,04 118,25 F e (Mpa) 19,14 32,24 47,18 F cr (Mpa) 16,98 28,60 29,22 P n (kg) 5950,00 15271,26 21440,86 ϕP n (kg) 5355,00 13744,13 19296,77 Kontrol Tekan OK OK OK
Hasil  rekapitulasi  perhitungan  analisis  perancangan optimalisasi  batang  tekan  dapat  dilihat  pada  Tabel  2 berikut ini.
Tabel 2. Rekapitulasi Analisis Batang Tarik
Jenis Pipa Member OD 2'' OD 3'' OD 5'' Diameter Luar (mm) 50,80 76,20 127,00 Diameter Dalam (mm) 46,20 69,80 119,00 Wall Thickness (mm) 2,30 3,20 4,0 A g (mm2) 350,44 733,88 1.545,66 P u (kg) 765,62 2896,32 4233,33 ϕP n = 0,9 F y .A g (kg) 7.411,90 15.521,48 32.690,78 ϕP n = 0,75 F u .A g (kg)   10.565,91 22.126,36 46.601,76 Kontrol Leleh Tarik OK OK OK Kontrol Fraktur Tarik OK OK OK

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Hasil  studi  tentang  perhitungan  dan  optimalisasi penggunaan struktur space frame pada struktur rangka atap didapat beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Batang space  frame yang  berdiameter  2",  3",  dan  5" yang  mengalami  gaya  tarik  memenuhi  seluruhnya untuk  kondisi  batas  leleh  dan  batas  fraktur,  dengan beban ultimate ( P u )  untuk  tiap  diameter  tersebut berurutan yaitu 765,62 kg, 2.896,32 kg, dan 4.233,33 kg,  yang  mana  lebih  kecil  dari  kekuatan  nominal rencana  ( ϕP n ).    Pada  batang  diameter  2", ϕP n untuk batas  leleh  adalah  7.411,90  kg  dan ϕP n untuk  batas fraktur  yaitu  10.565,91  kg,  untuk  diameter  3", ϕP n untuk batas leleh adalah 15.521,48 kg dan ϕP n untuk batas  fraktur  yaitu 22.126,36 kg, dan untuk diameter 5", ϕP n untuk batas leleh adalah 32.690,78 kg dan ϕP n untuk batas fraktur yaitu 46.601,76 kg.
2. Batang space frame berdiameter 2", 2,5", dan 3" yang mengalami  gaya  tekan  memenuhi  seluruhnya  untuk kontrol  batang  tekan,  dengan  beban ultimate ( P u ) untuk  tiap  diameter  tersebut  berurutan  yaitu  765,62 kg,  1.400,11  kg,  dan  2.896,32  kg,  yang  mana  lebih kecil  dari  kekuatan  nominal  yang  telah  dikali  faktor reduksi  ( ϕP n )  untuk  tiap  diameter  tersebut  berurutan yaitu 5.355 kg, 13.744 kg, dan 19.297 kg.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim., The Main Reason for The Rapid
Development of Steel Space Frame Structures.,
www.safsteelstructure.com/news/why-space- frame-is-developing-fast., [Accessed: Agt. 01, 2023].
[2] Anonim. The Principle of Space Frame
Construction. www.safsteelstructure.com/news/the-principle- ofspace-frame-construction . [Accessed: Agt.
01, 2023].
[3] Badan Standarisasi Nasional. SNI 1729:2020. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum, 2020.
[4] Badan Standarisasi Nasional. SNI 1726:2019. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum, 2019.
[5] Badan Standarisasi Nasional. SNI 1727:2020. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum, 2020.
[6] Lan, T. T. Space Frame Structures. Structural Engineering Handbook Ed. Chen Wai-Fah Boca
Raton: CRS Press LCC, 1999.
[7] Chilton, J. Space Grid Structures. Oxford: Architectural Press. 2000
[8] Saudi, I. M., Hamdy, M. A., & Idris, S. “Jurnal Arsitektur Sulapa.” Penerapan Struktur Space Frame pada Bangunan Terminal Angkutan Darat Kota Palopo. Volume 1, 2019, Pages 32- 43.