Struktur Lengkungan Arch Romawi dan Sejarahnya

Pengertian Struktur Arch dan Prinsip Kerjanya

Struktur Arch atau lengkungan merupakan dasar bagi semua sistem struktur kubah yang ada saat ini. Struktur ini rupanya sudah diterapkan sejak zaman kejayaan Arsitektur Romawi terdahulu.

Lengkungan adalah struktur melengkung vertikal yang menjangkau ruang yang ditinggikan dan mungkin tidak menopang beban di atasnya atau dalam kasus lengkungan horizontal seperti bendungan lengkung yang terdapat tekanan hidrostatik terhadapnya.

Sejarah daan Perkembangan Struktur Arch

Lengkungan mungkin identik dengan kubah, tetapi kubah dapat dikatakan sebagai lengkungan kontinu yang membentuk atap. Lengkungan muncul sejak milenium ke-2 SM dalam arsitektur batu bata milik Mesopotamia. Penggunaan sistematisnya dimulai dengan orang Romawi kuno yang merupakan bangsa pertama yang menerapkan teknik ini pada beragam struktur.

Konstruksi lengkungan pada dasarnya tergantung pada bagian irisannya. Jika serangkaian blok berbentuk baji, yang di mana tepi atas lebih lebar dari tepi bawah digunakan sebagai sayap untuk mengapit dengan cara seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, hasilnya adalah lengkungan yang berdiri kokoh. Blok-blok ini disebut voussoirs.

Struktur Lengkungan Arch Romawi dan Sejarahnya

Setiap voussoir harus dipotong dengan tepat sehingga dapat menempel dengan kuat pada permukaan balok lainnya dan menopang beban secara seragam. Voussoir pusat disebut keystone. Titik di mana lengkungan naik dari penyangga vertikal dikenal sebagai pegas, atau garis pegas.

Untuk konstruksi lengkungan, voussoir membutuhkan penyangga dari bawah sebelum keystone dipasang. Dukungan ini biasanya berupa pemusatan kayu sementara. Kurva dalam lengkungan dapat berbentuk setengah lingkaran, segmental (terdiri dari kurang dari setengah lingkaran), atau runcing (dua busur lingkaran yang berpotongan); kurva noncircular juga dapat digunakan dengan sukses.

Dalam konstruksi pasangan bata, lengkungan memiliki beberapa keunggulan besar dibandingkan balok horizontal, atau ambang pintu. Lengkungan dapat merentangkan bukaan yang jauh lebih luas karena terbuat dari batu bata atau batu kecil yang mudah dibawa, tidak seperti lintel batu monolitik yang besar.

Lengkungan juga dapat monopang beban yang jauh lebih besar daripada yang bisa didukung oleh balok horizontal. Daya dukung ini berasal dari fakta bahwa tekanan ke bawah pada lengkungan memiliki efek memaksa voussoir bersama-sama meneruskan beban ke arah vertikal, bukannya terpisah seperti pada balok datar.

Tekanan-tekanan ini juga cenderung mendorong blok ke arah luar secara radial. Beban mengalihkan gaya-gaya luar ini ke bawah untuk mengerahkan gaya diagonal, yang disebut gaya dorong, yang akan menyebabkan lengkungan runtuh jika tidak ditopang dengan benar.

Oleh karena itu, penyangga vertikal, atau tiang, di mana lengkungan diletakkan harus cukup besar untuk menopang dorong dan membawanya ke pondasi (seperti pada lengkungan pada banyak struktur Romawi).

Namun, lengkungan dapat bertumpu pada penyangga yang ringan, ketika terjadi secara berurutan, karena daya dorong salah satu lengkung melawan daya dorong lengkungan di sampingnya. Sistem tetap stabil selama lengkungan di kedua ujung barisan tertekan. Sistem ini digunakan dalam struktur seperti jembatan batu melengkung dan saluran air Romawi kuno.

Penerapan pada Struktur

Lengkungan dikenal di Mesir kuno dan Yunani tetapi dianggap tidak cocok untuk arsitektur monumental dan jarang digunakan. Orang Romawi, sebaliknya, menggunakan lengkungan setengah lingkaran di jembatan, saluran air, dan arsitektur skala besar. Dalam kebanyakan kasus mereka tidak menggunakan mortar, hanya mengandalkan ketepatan balutan batu pada struktur yang mereka buat.

Orang-orang Arab mempopulerkan lengkungan runcing. Di masjid-masjid mereka bentuk ini pertama kali memperoleh konotasi keagamaannya. Eropa Abad Pertengahan memanfaatkan lengkungan runcing, yang merupakan elemen dasar dalam arsitektur Gotik.

Pada akhir Abad Pertengahan lengkungan segmental diperkenalkan. Bentuk ini dan lengkungan elips memiliki nilai besar dalam rekayasa jembatan karena memungkinkan untuk saling mendukung oleh deretan lengkungan, membawa gaya dorong lateral ke penyangga di kedua ujung jembatan.

Selain itu berkembang pula beberapa jenis struktur lengkungan atau struktur arch yang menjadikannya semakin bervariasi.

Struktur Lengkungan Arch Romawi dan Sejarahnya

Struktur Arch di zaman modern

Lengkungan modern dari baja, beton, atau kayu laminasi sangat kaku dan ringan, sehingga dorong horizontal terhadap penyangga kecil; dorongan ini dapat dikurangi lebih jauh dengan merentangkan tali di antara ujung lengkungan.

Demikianlah mengenai sistem struktur Arch atau struktur lengkungan dan sejarahnya. Semoga dapat bermmanfaat dan menambah wawasan kita sebagai generasi di zaman ini.

Referensi :
https://www.britannica.com/technology/arch-architecture/media/32510/4272
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Arch