Penerapan Sistem Struktur Bangunan Dalam Menahan Gaya Lateral

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Para pembaca Beranda | Arsitektur yang Inn Syaa Allah dilindungi Allah Subhanahu Wa Ta'ala, dimanapun anda berada.

Kali ini admin akan membahas secara ringkas tentang Penerapan Sistem Struktur Bangunan Dalam Menahan Gaya Lateral, berikut link referensi yang telah tercantum pada setiap pembahasan.

1. BRACED FRAME AND MOMENT RESISTING FRAME SYSTEMS

Ada dua hal dasar sistem struktur penahan gaya lateral, diantaranya adalah;

• Braced frame (shear truss or vertikal truss)

• Frame penahan momen (momen frame or rigid frame)

Sistem-sistem struktur ini dikembangkan saat dimulainya "high rise contruction" pada awal abad-20. Braced frame and moment resisting frames adalah pengaturan sistem struktur yang normal seperti pertemuan planar searah orthogonal dengan maksud untuk menciptakan planars frames or a tube frame sistem. Kedua sistem struktur ini digunakan bersama sebagai sistem yang saling mempengaruhi secara keseluruhan, dengan demikian dapat memperkuat penerapan secara individu untuk gedung-gedung tinggi. Kedua sistem ini sudah umum digunakan dan saat ini sangat efektif untuk penahan gaya lateral untuk high rise conctruction pada gedung dengan ketinggian 40-50 lantai.

2. SHEAR WALL

Sistem struktur ini merupakan dinding samping yang berfungsi sebagai pengaku yang meneruskan beban sampai ke pondasi dan juga merupakan dinding inti untuk memperkaku seluruh bangunan sebagai penahan gaya lateral. Sistem struktur ini sudah umum di gunakan pada bangunan berlantai banyak dengan maksut untuk mencegah terjadinya "torsi akibat gaya angin". Atau digunakan pula pada bangunan tinggi yang berbentuk slab maupun bangunan tinggi berbentuk tower untuk memperkokoh sistem bangunan terhadap gaya lateral.

Penempatan dinding geser terdiri dari 2 macam;

• Shear Wall

Ditempatkan pada bangunan sebagai exterior atau interior shear wall. Umumnya pada bangunan yang berbentuk slab (semakin tinggi suatu bangunan maka semakin tebal pula shear wall yang di gunakan).

Contohnya pada bangunan : "Metropolitan Tower New York", dan "Embassy Suites Hotel New York".

• Inti (Inti)

Dinding geser ini diletakkan di dalam bangunan, misalnya mengelilingi core yang berfungsi sebagai area service, shaft dan tangga darurat yang menyerupai bentuk kotak atau bentuk lain yang kaku sebagai tipe dari struktur.

Contohnya pada bangunan : "77 West Wacker Drive Chicago Illinois USA", "Twin 21 Osaka Japan", dan "Majestic Building Wellington New Zealand".

3. CORE & OUTRIGGER SYSTEM

Core dan outrigger system adalah suatu sistem yang terdiri atas core sebagai inti bangunan yang bersifat struktural dan outrigger yang dipasang pada tiap-tiap lantai tertentu pada bangunan tinggi dan mempunyai hubungan langsung dengan core. Selain sebagai pengaku gaya lateral, outrigger system juga digunakan untuk memperkecil ukuran kolom sehingga biaya bangunan bisa menjadi lebih ekonomis. Gaya lateral yang bekerja pada bangunan diterima dan ditahan oleh outrigger yang kemudian disalurkan ke core sebagai inti bangunan yang meneruskannya ke pondasi sehingga gaya lateral tersebut dapat ditahan.

Contohnya pada bangunan : "Waterfront Place Brisbane Australia", "Two Prudential Plaza Chicago Illinois USA", dan "Citibank Plaza Hongkong".

4. TUBULAR SYSTEM

Tubular sistem adalah jenis sistem struktur bangunan tinggi yang menggunakan kolom-kolom hanya pada bagian sisi luar bangunan yang jarak antar kolomnya sangat dekat. Pada rancangan tabung dianggap bahwa façade struktur bertindak terhadap gaya lateral seperti suatu kotak kosong tertutup yang terkantilever dari tanah. Sistem ini umum digunakan apabila direncanakan bangunan tinggi yang bebas kolom. Sedangkan untuk menahan beban lateral yang terjadi pada bangunan tinggi tersebut maka jarak kolom diperkecil, jarak trave harus lebih kecil dari ketinggian tiap lantai. Karena dinding eksterior menahan seluruh atau hampir seluruh beban angin, maka pengaku diagonal ataupun dinding geser dapat ditiadakan. Tabung eksterior ini dapat memikul semua beban lateral dan dapat diperkaku terus dengan menggunakan jenis pengaku tertentu.

Sebagian besar bangunan tertinggi di dunia menggunakan sistem tabung, diantaranya : "John Hancock Centre di Chicago", "Standard Oil Building di Chicago" dan "Word Trade Centre di New York".

Jenis-jenis tubular sistem;

• Frame tube

Framed tube system secara umum adalah dinding eksterior bangunan yang terdiri dari balok dan kolom persegi rapat yang disambung secara kaku, mampu menahan beban lateral melalui aksi tabung kantilever tanpa menggunakan pengaku interior. Lantai-lantai yang kaku sebagai diafragma balok pinggir dikaitkan dengan penyebaran gaya lateral ke dinding luar.

Contohnya pada bangunan : "Brunswick Building Chicago Illinois", dan "Word Trade Centre di New York".

• Trussed Tube

Dibagi atas 2 sistem;

• Tabung Rangka Kolom Diagonal

Sistem ini menggunakan diagonal di dalam grid kolom dan balok pengikat yang menghasilkan kekakuan serupa dengan dinding terhadap beban lateral. Diagonal ini tidak hanya menimbulkan sebagian besar beban angin tetapi juga berlaku sebagai kolom miring yang memikul beban grafitasi.

Contoh pada bangunan : "Bank Of China Hongkong", "John Hancock Centre di Chicago", dan "Word Trade Centre di New York".

• Tabung Lattice Truss

Menggunakan diagonal yang disusun rapat tanpa kolom vertikal yang merupakan kolom miring dan menstabilkan struktur terhadap angin. Diagonal ini dapat diikat untuk balok horisontal dan sangat efisien apabila dihadapkan dengan beban lateral, tapi kurang efisien untuk meneruskan beban grafitasi ke tanah.

• Bundled Tube

Sistem ini merupakan susunan tabung-tabung individual, sehingga memiliki kekuatan yang cukup besar dalam menahan gaya lateral. Adanya diafragma atau balok pinggir yang horizontal untuk menyerap gaya geser dari kolom vertikal untuk menyebarkan tegangan aksial secara merata.

Contoh pada bangunan : "Sears Tower Chicago Illinois USA".

5. HYBRID SYSTEM

Hybrid System merupakan penggabungan dari sistem dan bahan material untuk menjadikan suatu sistem struktur lebih fleksibel di dalam penggunaan dan karakter serta pelaksanaannnya. Sistem bangunan ini terdiri dari 2 tipe struktur atau lebih yang berbeda, yaitu gabungan antara baja dan beton yang merupakan bangunan bebas kolom dengan tujuan untuk memaksimalkan fungsi ruang. Selain itu juga merupakan sistem yang biasa digunakan pada gedung-gedung tinggi yang dapat berupa gabungan antara 1 dan 2 sistem sekaligus (peraturan dinamik yang dipakai oleh arsitek modern). Contoh penggunaan hybrid system misalnya pada bangunan yang menggunakan sistem outrigger dan tube, gaya lateral yang bekerja pada bangunan akan ditahan oleh outrigger dan diperkuat lagi oleh tabung-tabung dengan jarak yang rapat sehingga bangunan tinggi tersebut dapat dengan kuat menahan gaya lateral.

Contoh pada bangunan : "Overseas Union Bank Centre Singapura", "Cen Trust Tower Miami Florida USA", "First Bank Place Minneapolis Minnesota USA", "First Interstate World Centre Los Angeles California USA", dan "Foster Tower (Hongkong Bank) Hongkong".

6. System For The Future

Suatu gabungan yang kaya dari project-project khayalan di dunia adalah potensi yang mengagumkan untuk dieksplorasi lebih jauh. Project-project ini menunjukan banyak perbedaan dari sistem yang sekarang ada dari designer. Alasan bahwa gedung- gedung ini tidak dibangun karena perubahan kondisi ekonomi.

Contohnya pada perencanaan pembangunan gedung yang menggunakan sistem struktur berikut;

• Core and outrigger system : "Miglin Beitler Tower Chicago", dan "Dearborn Centre Chicago".

• Sistem tabung trussed : "Shimizu Super High Rise Tokyo".
• Sistem hibrida : "Bank of the Southwest Tower Houston Erewhon center".

Sekian pembahasan artikel diatas, semoga bermanfaat bagi teman-teman sekalian. Silahkan memberikan komentar jika diperlukan perbaikan.

Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.