Lubang pada permukaan cangkang seperti disebutkan di atas mungkin saja ada, tetapi sebaiknya dihindari karena hal ini mengganggu kontinuitas
juga mengurangi efisiensi permukaan cangkang. Apabila memang harus ada lubang, cangkang harus secara khusus diperkuat di tepi lubang tersebut.
Masalah lain pada desain cangkang adalah derajat kelengkungannya. Pada cangkang berprofil rendah, atau permukaannya yang relative datar,
permukaannya mudah mengalami tekuk ke dalam. Tekuk adalah jenis keruntuhan yang termasuk ke dalam masalah stabilitas, sama halnya dengan
kolom langsing panjang. Tekuk dapat terjadi secara lokal hanya pada sebagian kecil permukaan cangkang, dapat pula terjadi secara menyeluruh.
Cangkang dengan kelengkungan besar relative lebih sulit mengalami tekuk, karena itulah sebaiknya cangkang yang demikianlah yang digunakan.
2.2.3. Struktur cangkang yang mempunyai permukaan translasional
Perilaku bentuk-bentuk structural yang didefenisikan oleh permukaan- permukaan translasional sangat dipengaruhi oleh proporsi relative cangkang
dan kondisi tumpuannya. Perhatikan permukaan silindris yang terletak di atas dinding seperti
terlihat pada gambar 2.5a. Struktur ini, yang umum disebut terowongan vault, dapat dipandang sebagai permukaan yang terdiri atas sederetan
pelengkung sejajar asalkan dinding penumpu tersebut dapat memberikan reaksi yang diperlukan. Apabila permukaan itu kaku misalnya terbuat dari
beton bertulang, maka permukaan tersebut juga dapat menunjukkan aksi pelat ada gaya geser di antara jalur-jalur yang bersebelahan yang
dibutuhkan dalam memikul beban tidak merata. Janis aksi yang sama juga
Universitas Sumatera Utara
akan terjadi apabila permukaan dipikul oleh balok yang sangat kaku. Balok ini pada gilirannya meneruskan beban ke tumpuannya secara melentur.
aTerowongan:Terowongan di- tumpu menerus di sepanjang
tepi longitudinalnya. Gaya transversal internal mempunyai perilaku seperti
aksi pelengkung.
bCangkang pendek dengan balok tepi kaku: Balok tepi pada dasarnya
berfungsi seperti dinding pada terowongan apabila cukup kaku.
Aksi seperti pelengkung meneruskan beban permukaan ke balok. Balok
ini memikulnya secara melentur dan meneruskan ke tumpuannya.
cCangkang barrel panjang: Apabila cangkang tidak mempunyai balok tepi
kaku, maka aksi seperti pelengkung
Universitas Sumatera Utara
tidak dapat timbul pada arah transversal. Oleh karena itu, beban dipikul dengan
aksi lentur yang serupa dengan yang ada pada balok.
Gambar 2.5 Cangkang silindris
Perilaku cangkang yang sangat pendek, sangat berbeda dengan perilaku cangkang yang telah disebutkan di atas apabila pengaku ujung
transversal digunakan. Beban permukaan dapat diteruskan secara langsung ke pengaku-pengaku ujung secara aksi pelat longitudinal.
Pada cangkang yang panjang dibandingkan dengan bentang transversalnya ada aksi yang sangat berbeda dengan cangkang pendek,
khususnya apabila balok tepi tidak digunakan atau apabila digunakan, balok tersebut sangat fleksibel. Perlu diingat bahwa setiap balok tepi akan menjadi
fleksibel apabila panjangnya bertambah. Dengan demikian, cangkang silindris akan mulai cenderung berperilaku seperti pelengkung dalam arah
transversal. Balok tepi fleksibel atau tidak ada balok tepi tidak dapat memberikan tahanan terhadap gaya tendangan horizontal. Sebagai akibatnya,
tidak ada aksi seperti pelengkung pada arah ini. Hal ini berarti apabila tidak ada balok tepi, tepi bebas longitudinal akan berdefleksi ke arah dalam, bukan
ke luar, pada kondisi beban penuh. Oleh karena itu, harus ada jenis lain mekanisme pikul beban. Struktur seperti ini disebut cangkang barrel. Aksi
utama pada cangkang demikian adalah dalam arah longitudinal, bukan
Universitas Sumatera Utara
transversal. Lentur longitudinal terjadi dan analog dengan yang terjadi pada balok sederhana atau pelat lipat. Tegangan tekan pada arah longitudinal dapat
terjadi di dkat puncak dari permukaan lengkung dan tegangan tarik di bagian bawah.
Analogi dengan stuktur pelat lipat sangat berguna karena banyak prinsip desain yang sama. Pengaku transversal, misalnya, sangat berguna
dalam meningkatkan kapasitas pikul beban cangkang barrel. Jika semakin banyak pengaku digunakan atau apabila cangkang barrel yang ditinjau
merupakan satu di antara sederetan cangkang yang bersebelahan, maka perilaku seperti balok dapat digunakan. Cangkang barrel yang panjangnya
sekitar tiga kali atau lebih dari bentang transversalnya dapat menunjukkan perilaku longitudinal dengan jelas.
2.2.4. Struktur cangkang yang mempunyai permukaan ruled
