SISTEM STRUKTUR KERANGKA ( TIANG DAN RASUK SERTA JEJULUR)

  UNIT 2 SISTEM STRUKTUR KERANGKA ( TIANG DAN

RASUK SERTA JEJULUR)

  Objektif Am : Memahami definisi Tiang dan Rasuk serta Jejulur,contoh,sebaran beban,kestabilan serta analisis reka bentuk bangunan .

  Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat:  Menyatakan definisi struktur Tiang dan Rasuk serta Jejulur.  Menerangkan contoh Sistem struktur Tiang dan Rasuk serta

  Jejulur.daripada alam semula jadi.  Menerangkan sebaran beban bagi Tiang dan Rasuk serta

  Jejulur.  Melakarkan daya yang bertindak ke atas struktur Tiang dan

  Rasuk serta Jejulur.

  2.0 Pengenalan Sistem Struktur Kerangka.

  Struktur Kerangka menyebarkan beban ketanah melalui komponen mendatar (seperti Rasuk,Jejulur dan Papak) dan melalui komponen pugak (seperti Tiang dan Tembok Galas) dimana ianya mampu mengatasi beban lenturan dan tekanan, hasil daripada reaksi momen dalaman.

  Struktur Kerangka Kekuda pula terdiri dari Kerangka Ruang,Geodesik dan Kabel Gantungan yang berada didalam keadaan tegangan.

  2.1 Definisi Tiang dan Rasuk serta Jejulur. TIANG DAN RASUK JEJULUR

   Struktur yang menyebarkan beban ke penyangga melalui komponen pugak dan mendatar.Komponen yang pugak(tiang) mengatasi daya mampatan manakala komponen yang mendatar mengatasi lenturan.

   Struktur yang menyebarkan beban melalui komponen yang diunjurkan kepada sangga yang terdapat pada pangkal struktur tersebut.Daya yang terhasil di dalam Jejulur ialah lenturan dan ricihan.

   AKTIVITI 2.1  UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT

SELANJUTNYA SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUM BALAS DI HALAMAN

  

  BERIKUTNYA . SOALAN 2.1- 1

  Berikan definisi : i. tiang dan rasuk ii. jejulur.

  Isikan tempat kosong di bawah.

SOALAN 2.1-2

  .Komponen yang pugak(tiang) mengatasi daya _________________ manakala komponen yang mendatar mengatasi ______________________.

  SOALAN 2.1-3 Daya yang terhasil di dalam jejulur ialah ___________________ dan ______________.

  MAKLUM BALAS 2.1 SOALAN 2.1-1 i. Definisi Tiang dan Rasuk

  Struktur yang menyebarkan beban ke penyangga melalui komponen pugak dan mendatar.Komponen yang pugak(tiang) mengatasi daya mampatan manakala komponen yang mendatar mengatasi lenturan.

ii. Definisi Jejulur

  Struktur yang menyebarkan beban melalui komponen yang diunjurkan kepada sangga yang terdapat pada pangkal struktur tersebut.Daya yang terhasil di dalam Jejulur ialah lenturan dan ricihan.

SOALAN 2.1-2

  i. mampatan ii. lenturan.

SOALAN 2.1-3

  i.lenturan ii. ricihan.

2.2 Contoh TIANG DAN RASUK JEJULUR

  Rajah 2.2.1 Batang pokok Rajah 2.2.3 Pokok Bayan

  Rajah 2.2.2 Pokok Rajah 2.2.4 Sesangga batu

   AKTIVITI 2.2

  

UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT

  SELANJUTNYA

  

SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUM BALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.

  a) Lakar dan namakan DUA contoh dari alam yang ada hubung kait dengan struktur Tiang dan Rasuk.

  b) Lakar dan namakan SATU contoh dari alam yang ada hubung kait dengan struktur Jejulur.

MAKLUM BALAS 2.2

  a) (ii) Batang pokok

  (i) Pokok Bayan

  b) (i) Pokok ATAU (ii) Sesangga batu .

2.3 Sebaran Beban TIANG DAN RASUK RAJAH

   Cara penyebaran beban yang paling berkesan ialah secara terus

  (direct ).

   Merujuk Rajah 2.3.1 Sistem Tiang dan Rasuk ini memindahkan setengah daripada beban secara mendatar kepada hujung rasuk yang akan memindahkannya kepada tiang dan kemudian ke Rajah 2.3.1 Beban tiang yang sama tanah.

   Setiap tiang menyangga berat yang sama dan mempunyai saiz tiang yang serupa.

   Rajah 2.3.2 menunjukkan beban teragih di sepanjang Rasuk.

   Beban ini dinamakan sebagai beban seragam ke atas Rasuk.

   Beban seragam diagihkan dengan sama kepada kedua- dua tiang, oleh itu tiang-tiang mempunyai

TIANG DAN RASUK RAJAH

   Rajah 2.3.3 pula menunjukkan beban tidak seragam ke atas rasuk.

   Ini akan menyebabkan agihan pada tiang tidak seragam dan saiz tiang juga berbeza.

  Rajah 2.3.3 Beban tidak seragam ke atas rasuk 

  Sebaran beban dalam sistem ruang dapat dilihat pada Rajah 2.3.4,di mana terdapat ruang berganda melalui gabungan . 

  Di dalam sistem ruang yang digabungkan, setiap balak menyangga dua kawasan. 

  Terdapat dua saiz tiang kerana menyangga beban yang tidak Rajah 2.3.4 Dua ruang yang digabungkan sama.

TIANG DAN RASUK RAJAH

   Pada Rajah 2.3.5,terdapat ruang yang ditingkatkan.

   Kombinasi empat ruang yang ditingkatkan menunjukkan bahawa balak- balak menyangga beban yang sama dan mempunyai saiz yang sama.

   Agihan beban kepada tiang adalah tidak sama.

   Setiap tiang di bahagian tengah pada tingkat atas menyangga dua kawasan dan di bahagian hujung

  Rajah 2.3.5 Empat ruang yang menyangga satu kawasan. ditingkatkan

   Setiap tiang di bahagian tengah pada tongkat bawah,menyangga empat kawasan, manakala tiang di bahagian hujung pula menyangga dua kawasan.

JEJULUR RAJAH

   Rajah 2.3.6 menunjukkan sebaran beban Jejulur Sebentuk.

   Di bawah tindakan beban,bahagian atas

  Jejulur mengalami daya tegangan manakala bahagian bawah Jejulur mengalami daya mampatan

   Daya-daya dalaman yang dihasilkan oleh beban adalah kecil pada bahagian hujung yang tidak disangga dan semakin membesar pada bahagian pangkalnya

  Rajah 2.3.6 Jejulur sebentuk 

  .Rajah 2.3.7 menunjukkan cara untuk mendapatkan tegasan yang sekata pada Jejulur,maka keluasan Jejulur adalah bergantung kepada daya dalamannya iaitu F = P/A, di mana:

  F = daya P = tekanan A =luas keratan rentas 

JEJULUR RAJAH

   Rajah 2.3.8 menunjukkan sebaran beban seragam Jejulur tunggal.

   Di bawah tindakan beban, lenturan rasuk pada bahagian hujung dan tengah dapat dikurangkan.

   Jika struktur tidak mampu menanggung beban, kegagalan akan berlaku pada bahagian tengah.

   Tiang di kiri mengalami lebih daya mampatan, oleh itu ia mempunyai saiz yang lebih besar.

  Rajah 2.3.8 Beban seragam jejulur tunggal 

  Rajah 2.3.9. adalah sebaran beban seragam Jejulur kembar. 

  Sistem ini lebih berkesan dari jejulur tunggal 

  Penggunaan sistem Jejulur kembar membolehkan keluasan keratan lintang balaknya berukuran 1/3 daripada keluasan keratan lintang bagi rasuk dalam Tiang dan Rasuk

   .Saiz tiang bagi kedua-dua struktur

  AKTIVITI 2.3  UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT

  SELANJUTNYA

  

  SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUM BALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA. SOALAN Namakan sebaran beban bagi rajah berikut.

  a) Rajah A

  b) Rajah B

   MAKLUM BALAS 2.3

  a) Beban Seragam Jejulur

  b) Beban Seragam Jejulur Kembar

2.4 Kestabilan TIANG DAN RASUK RAJAH

   Sistem Tiang dan Rasuk yang mudah selalunya kekurangan kestabilan sisi.

   Daya-daya sisi seperti angin dan gempa bumi mengakibatkan kegagalan struktur seperti contoh pada Rajah 2.4.1

   Terdapat banyak cara untuk memberi kestabilan sisi,tetapi semuanya bertujuan untuk mengurangkan ataupun menghapuskan pergerakan selari ahli-ahli dalam sistem ini.

  Rajah 2.4.1 Contoh- contoh kegagalan struktur 

  Rajah 2.4.2 menunjukkan rod ikatan pepenjuru yang memindahkan daya sisi melalui tegangan kepada sangga tanpa menghasilkan lenturan pada tiang.

TIANG DAN RASUK RAJAH

   Rajah 2.4.3 menunjukkan rembat berlutut di mana daya sisi boleh mengakibatkan lenturan pada tiang.

  Rajah 2.4.3 Rembat Berlutut 

  Rajah 2.4.4 menunjukkan isian batu- batan yang bertindak sebagai dinding ricihan dua dimensi yang menghalang pergerakan selari.

  Rajah 2.4.4 Isian batu batan 

  Rajah 2.4.5 menunjukkan dinding ricihan konkrit yang digunakan sebagai sauh tiga dimensi untuk sistem Tiang dan Rasuk. 

  Dinding memberi kestabilan sisi tanpa

JEJULUR RAJAH

   Lenturan pada Jejulur akan menyebabkan kegagalan pada struktur tersebut.

   Geometri Jejulur mesti disesuaikan untuk mengatasi pergerakan yang berlebihan pada hujung Jejulur.

   Rajah 2.4.6 menunjukkan Jejulur pugak stabil dengan membesarkan bahagian dasarnya.

  Rajah 2.4.6 Jejulur pugak stabil 

  Jejulur ini dapat mengatasi lenturan dan memperolehi kestabilan sisi.

   Rajah 2.4.7 menujukkan Jejulur bersiri :Penigasegian

   Ini berlaku bila dua atau tiga Jejulur disusun secara bersiri.

   terhasil daripada Kestabilan penigasegian

  Rajah 2.4.7 Jejulur bersiri: Penigasegian 

  .Oleh itu bahagian dasarnya tidak perlu dibesarkan.

   Rajah 2.4.8 Jejulur pugak asas dalam dapat mengatasi daya sisi luaran.

  AKTIVITI 2.4  UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT

  SELANJUTNYA  SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUM BALAS DI HALAMAN

BERIKUTNYA. SOALAN

  Nyatakan cara untuk mendapatkan kestabilan bagi:

  a) Tiang dan Rasuk

b) Jejulur.

MAKLUM BALAS 2.4

  Kestabilan sisi Tiang dan Rasuk adalah melalui a.

  Rembat berlutut b.

  Rod ikatan penjuru c. Isian batu batan d.

  Dinding ricihan konkrit Kestabilan bagi Jejulur adalah melalui a.

  Jejulur pugak yang stabil ( asas perlu dilebarkan) b.

  Jejulur bersiri : Penigasegian c. Jejulur pugak yang stabil ( asas besar dan dalam)

2.5 Analisis Reka bentuk TIANG DAN RASUK JEJULUR Rajah 2.5.1 The Theseion.Athens 449 Rajah 2.5.2 Research Tower,Johnson’s Wax – 444 Building. BC

   

  Rajah 2.5.2 menunjukkan pengunaan jejulur Rajah 2.5.1 menunjukkan Tokong Yunani pugak dan mendatar. yang memperlihatkan penggunaan Tiang

   dan Rasuk yang klasik.

  Bahan yang digunakan adalah konkrit  bertetulang yang boleh di buat dalam Diperbuat daripada batu. pelbagai bentuk. 

  Batu adalah lemah dalam lenturan, oleh itu  ini menghadkan rentangan bangunan ini.

  Ketebalan lantainya membesar pada bahagian  sangga dan mengecil pada bahagian

  Bentuk tiang yang bulat, merupakan bentuk hujungnya. struktur yang berkesan utuk mendapatkan

   kestabilan sisi.

  Panjang jejulur adalah 15 kaki. 

  Bangunan ini distabilkan dengan asas yang dalam untuk mengatasi masalah

  TIANG DAN RASUK JEJULUR Rajah 2.5.3 Keldy Castle Forest Cabin Rajah 2.5.4 Bari Soccer Stadium,1989(Renzo 1979;Cropton,England;Hird and Piano Building Workshop,Architects) Brooks,Architect.

   Rajah 2.5.4 menunjukkan stadium ini

   Rajah 2.5.3 menunjukkan kabin yang terkenal dengan reka bentuk yang menggunakan binaan tiang dan rasuk yang menggunakan elemen jejulur dalam mudah. keseluruhan rekaannya.

   

  Keluasan setiap kabin adalah 100 kaki Penggunaan jejulur pada bahagian

  2 persegi ( 30m ).

  bumbung,tidak mengganggu pandangan mata  Diperbuat daripada kayu. penonton.

   

  Saiz rasuk 4” x 12” ( 100mm x 300 mm), Jejelur terdiri daripada kanopi yang diperbuat terletak di atas konkrit rasuk dan tiang daripada keluli lembut dan struktur konkrit membrane fabrik, disambungkan dengan rasuk melengkung.

   AKTIVITI 2.5  UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT

  SELANJUTNYA  SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUM BALAS DI HALAMAN

BERIKUTNYA. SOALAN

  Namakan bangunan- bangunan berikut:

   BANGUNAN A BANGUNAN B

MAKLUM BALAS 2.5

  Bangunan A- The Theseion.Athens Bangunan B -

  Research Tower,Johnson’s Wax Building Bangunan C- Keldy Castle Forest Cabin Bangunan D- Bari Soccer Stadium

  PENILAIAN KENDIRI Anda telah menghampiri kejayaan.

  Sila haasilkan satu kajian dalam penilaian kendiri ini dan semak hasil tugasan anda dangan pensyarah.Selamat mencuba dan semoga berjaya.

  TUGASAN Arahan: Setelah mengkaji struktur kerangka bagi Tiang dan Rasuk serta Jejulur, hasilkan satu kajian yang berhubungkait dengan bangunan di Malaysia yang menggunakan sistem sturuktur Tiang dan Rasuk serta Jejulur.Kajian hendaklah terdiri daripada dua bangunan yang berbeza yang memfokuskan kepada penggunaan struktur tersebut.

  MAKLUMBALAS Sila rujuk jawapan anda dengan pensyarah modul.