Pallazzetto Dello Sport

Pier Luigi Nervi ,arsitek,telah mengembangkan ide mengenai material beton bertulang  yang memungkinkannya untuk menciptakan struktur yang ‘kuat, simple dan anggun’. Latar belakang Nervi sebagai kontraktor dan engineer menjadikan Nervi lebih kaya dalam mendesain dan menggunakan material yang baru pada zamannya yaitu beton bertulang. Untuk memproduksi bangunan yang baik, ia merasa pengetahuan terhadap material, alam, dan konstruksi sangat penting untuk mengerti arsitektur. Dengan desain-desainnya, Nervi membuat beton bertulang mnjadi material struktur utama bagi bangunan di kemudian hari sehingga ia mendapat penghargaan Gold Medals dari RIBA, AIA dan Academi d'Architecture.

Bangunan Pallazzetto Dello Sport yang terdapat di Roma, Italia, merupakan salah satu terbaik Pier Luigi Nervi yang menggunakan struktur inovatif. Bangunan tersebut berfungsi sebagai stadion yang awalnya dibangun untuk sebuah event olahraga, Summer Olympic Games, yang diadakan pada 1957. Pallazetto dello sport yang mempunyai nama lain, PalaTiziano dan PalaFlaminio ini tepatnya berlokasi di Piazza Apollodoro dan merupakan area olahraga indoor berkapasitas 3500 tempat duduk penonton. Setelah dibuka tahun 1957 bangunan tersebut sewaktu Olympic digunakan untuk pertandingan tinju.Sementara saat ini bangunan tersebut dipakai untuk pertandingan voli dan merupakan ‘tempat tinggal sementara’ dari tim Lottomatica Roma saat tempat tim yang sebenarnya, Palallotomatica, yang mempunyai bentuk yang mirip dengan bangunan ini, direnovasi. Bangunan ini digunakan sebagai area latihan, administrasi tim dan kantor pengurusan tiket.

PalaTiziano dikonstruksi dengan prefabricated ribbed concrete shell dome dengan diameter 61 meter,  tinggi bangunan 21 meter dan brace berupa flying buttresses beton. Karena banyak strukturnya yang prefabrikasi, bangunan ini berdiri dalam 40 hari.

Bangunan memorable ini merupakan salah satu contoh penggunaan teknologi tinggi pada masanya. Keseluruhan bentuk merupakan aplikasi dari perkembangan struktur tanpa mengesampingkan efek visual yang estetik dan berkesan monumental. Moldability dari beton bertulang sangat potensial untuk menambah tingkat efektivitas dengan sebuah dome yang dapat mengurangi bending momen melalui pola pembebanan semi-form-active. Seperti sebelumnya, struktur rancangan Nervi ini menarik karena dikembangkan dari sistem konstruksi yang menonjolkan kegunaan precast permanen dengan ferro-cement, yaitu jenis beton yang terbuat dari agregat yang sangat baik dan dapat dicetak menjadi bentuk yang ramping dan ‘lembut’. Dengan teknologi seperti ini, dapat dibuat cetakan yang mengembangkan potongan menyilang dari geometri rumit dengan struktur bentang lebar yang secara dana pembangunan tetap ekonomis. Dome dengan form-active yang membentuk bangunan ini dibuat dari komposit beton bertulang in-situ dan precast.

Elemen-elemen struktur yang menahan bangunan ini terdiri dari buttress beton yang miring (tidak tegak lurus dari tanah) mengitari bangunan, berada di bawah dome sebagai penyokong, berbentuk seperti ketapel, bentuk huruf Y, dengan kedua ujung ke atas menopang dome. Struktur buttress ini tingginya mencapai setengah dari elevasi bangunan keseluruhan. Sementara itu, pada bagian di atas buttress hingga titik tertinggi bangunan menggunakan struktur permukaan dome dengan rib yang terbuat dari grid miring (dome ber-rib) beton bertulang yang diekspos pada interior bangunan dan mempunyai tampilan estetis tersendiri. Rib tersebut polanya memusat di tengah dome, yang merupakan titik elevasi tertinggi pada PalaTiziano, dengan pola grid yang miring tersebut, tercipta bentuk rib yang bagian atasnya membentuk seperti bunga dengan pusat adalah lubang di tengah dome. Pertemuan antara buttress Y dengan atap ber-rib terpikirkan dengan baik. Pertemuan tersebut memakai prinsip plat lipat yang meyatukan kedua ujung Y dengan plat lipat beton yang selalu menekuk di tengahnya Titik tekukan di bagian atas dan bawah plat lipat tersebut menerus dengan alur rib-rib pada atap dome. Selain struktur utamanya yaitu struktur yang membentuk atap, bangunan ini juga memakai struktur pendukung untuk menopang dinding, tribun dan ruang-ruang di lantai bawah. Struktur tersebut tersusun dengan balok dan kolom sederhana dengan material beton bertulang, namun, karena penekanan tugas adalah pada struktur atapnya yaitu dome, maka struktur tersebut tidak dibahas lebih lanjut.

  Struktur dome termasuk dalam struktur cangkang yang bekerja dengan surface aktif. Cangkang adalah bentuk struktural tiga dimensional yang kaku dan tipis dan mempunyai permukaan lengkung. Dome pada bangunan PalaTiziano ini termasuk dalam cangkang dengan permukaan jala (reticulated surface) dengan struktur dome jala (recticulated) model ber-rib. Struktur dome yang tipis ketebalannya ini cocok digunakan untuk beban terbagi rata pada atap. Karena cara elemen struktur ini memikul beban dalam-bidang, struktur yang tipis ini mampu berbentang relatif besar dengan diameter 61 meter.  Dome yang memikul beban tegak lurus dari permukaannya akan berdeformasi secara tiga dimensional disertai terjadinya gaya tarik pada permukaan dome. Pada permukaan dome PalaTiziano ini ada dua kumpulan gaya pada arah saling tegak lurus yaitu gaya melingkar dan gaya meridional. Gaya melingkar menahan jalur meridional dari gerakan ke arah keluar-bidang sehingga pada dome lentur dengan cepat dapat dihilangkan dengan adanya aksi melingkar tersebut. Gaya meridional yang mengalami beban vertikal selalu gaya tekan, sementara gaya melingkar dapat berupa gaya tekan atau gaya tarik, tergantung pada lokasi dome yang ditinjau. Pada dome, gaya melingkar mengalami transisi pada sudut 51°49’ diukur dari garis vertikal. jalur meridional dibawah sudut tersebut cenderung berdeformasi kearah luar sehingga gaya melingkar yang terjadi di bagian bawah dome adalah gaya tarik. Sementara itu, pada satu bagian lagi, bagian atas, di dekat puncak dome, jalur meridional cenderung berdeformasi ke dalam yang berarti gaya melingkarnya berupa gaya tekan.

Sementara itu, pada struktur dome, berdasarkan pada teori pada buku Struktur-Schodeck, sebaiknya lubang pada permukaan dome dihindari karena mengganggu kontinuitas dan mengurangi efisiensi permukaan cangkang. Namun, pada Pallazzetto Dello Sport ini, kebutuhan akan lubang pada titik tertinggi dome tidak dapat dihindarkan maka untuk mengatasi hal tersebut, pada bagian tepi lubang, cangkang diperkuat secara khusus dengan menggunakan ring baja seperti terlihat pada gambar interior bangunan.

Kondisi tumpuan dome secara ideal, tumpuannya tidak boleh menimbulkan momen lentur pada permukaan dome. Tetapi pada dome Pallazzetto ini, sulit untuk meniadakan momen lentur karena tumpuan antara dome dengan penyokongnya menggunakan tumpuan jepit. Karena itu, seperti telah disebutkan, dome ini diperkaku secara lokal di tepi yang menghubungkannya dengan buttress memakai plat lipat beton.  Selain itu, sistem penyokong (buttress) Y digunakan untuk menyerap gaya tendangan horizontal dengan komponen berarah ke dalam dari gaya meridional bidang-bidang. Komponen vertikal dan horizontal dari gaya meridional dipikul oleh buttress yang menahan gaya dorong ke luar yang terjadi.  Dari gambar analisis gaya di bawah ini, terlihat bahwa dibutuhkan gaya penyokong yang miring searah dengan dome di atasnya, maka pada bangunan Pallazzetto ini, penyaluran beban tersebut terjadi dengan efisien sebab buttress didesain mring sesuai dengan kebutuhan gayanya. Material beton yang digunakan pada buttress pun menjadi sesuai kebutuhan dan efisien.

  Sebagai tambahan, bangunan Pallazzetto ini akan dibandingkan antara kondisi tumpuan  bangunan area latihan tetap tim Lottomatica yang permanent yang bernama Palallotomatica. Walaupun sangat mirip dengan Pallazzetto bangunan ini memiliki perbedaan khusus yaitu kondisi tumpuan cangkang. Jika Pallazzetto memakai buttress, Palallotomatica menggunakan cincin tarik menerus yang mengitari seluruh ujung dome. Cincin tersebut menebal dan kemudian baru diteruskan ke tanah dengan kolom miring yang membentuk huruf V. Baik cincin tarik maupun buttress adalah cara alternatif untuk memperkokoh tumpuan bangunan dari gaya – gaya, beban angin dan beban gempa. Penggunaannya dapat disesuaikan kebutuhan.

Dari pemaparan mengenai kondisi struktur bangunan tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa Pallazzetto Dello Sport dengan sistem semi-form-active menggunakan struktur dome ber-rib dengan buttress Y miring mengikuti arah gaya meridionalnya mempunyai gaya gravitasi seperti di atas, 2 gaya aksial yaitu gaya meridional berupa tekan dan gaya melingkar yang tekan di bagian atas dome dan tarik di bawah. Karena pada bagian tepi dome, gaya aksialnya besar dan tumpuannya jepit sehingga mempunyai momen lentur besar maka untuk menstabilkan gaya horizontal bangunan diberi buttress Y dan perkuatan berupa plat lipat diantaranya dengan dome. Selain itu, ada beban mati yang berasal dari berat sendiri dome dan lapisan beton penutupnya.