53374_tugas Struktur 1.docx

DAFTAR ISI

SCULPTED HIGH-RISE: THE AL HAMRA TOWER ................................................... 2 BOSJAS CHAPEL............................................................................................................ 10 LA SEINE DE MUSICALE ............................................................................................. 15 THE FASCINATING KHAZAKHSTAN CENTRAL HALL ......................................... 22 JOHN HANCOCK TOWER ............................................................................................ 28 BEIJING NATIONAL STADIUM ................................................................................... 43

1

SCULPTED HIGH-RISE: THE AL HAMRA TOWER Pada ketinggian 412 m saat selesai, Al Hamra Tower ditetapkan

menjadi

salah

bangunan

tertinggi

di

satu dunia.

Contoh ekspresi arsitektur melalui bentuk

struktural

dalam

skala

besar, sistem struktural dan bentuk eksterior berkembang bersamaan dalam proses evolusi. Geometri bangunan dihasilkan oleh potongan spiral yang dikurangkan dari volume prismatik sederhana. Dua permukaan yang dihasilkan adalah dinding beton bertulang paraboloid hiperbolik, yang memperpanjang tinggi menara penuh dan ikut serta dalam sistem penahan gaya lateral dan gravitasi. Desain Al Hamra Tower memerlukan pertimbangan karena masalah teknik yang dipersulit baik oleh tinggi dan bentuk struktur. Dinding paraboloid hiperbolik yang dibutuhkan untuk dukungan beban gravitasi dari sayap kantilever bangunan menerapkan beban gravitasi torsional ke inti bangunan yang memerlukan pertimbangan baik deformasi vertikal dan torsi jangka panjang struktur bangunan. 1. Bentuk Al Hamra

2

Desain arsitektur Al Hamra Tower merupakan respons terhadap kondisi lingkungan dan perkotaan. Terletak di sebuah tempat yang dibatasi oleh ruang di sebuah persimpangan terkemuka di pusat Kota Kuwait, Menara Al Hamra adalah bagian dari kompleks bangunan tinggi yang terdiri dari menara perkantoran komersial, podium ritel / hiburan. Pada permulaan keterlibatan Skidmore, Owings & Merrill LLP (SOM) dalam perancangan menara, struktur podium dan parkir sudah dirancang dan sedang dibangun. Sisa lokasi yang tersedia untuk menara tersebut menentukan baik batas rencana dan keselarasan suprastruktur. Terletak tepat di sebelah utara podium ritel dan timur jalan utama, geometri menara yang dibuka ke pintu masuk ritel di barat daya lokasi menara sangat diinginkan. Namun, dengan pandangan teluk utama yang dihargai oleh penyewa kantor sebuah bentuk yang memusatkan ruang kantor ke arah itu lebih disukai. Untuk mengakomodasi kepentingan yang tampaknya bertentangan ini, geometri spiral dikembangkan dengan mengurangkan kuadran rencana lantai persegi yang khas dan secara bertahap memutar bagian yang dikurangkan pada tingkat yang lebih tinggi. Permukaan yang dihasilkan oleh tepi pelat dipotong diartikulasikan sebagai pita kontinu yang menghubungkan dinding geser paraboloid hiperbolik yang membentang dari sudut barat daya dan tenggara inti pusat atap menara. Ekspresi dinding yang berkobar dan eksposur dinding selatan inti pusat memungkinkan penggunaan kaca luas di sisi utara, barat dan timur menara, sekaligus memberikan ukuran perlindungan lingkungan dari sinar matahari padang pasir dengan menghadirkan benda yang hampir padat.

2. Tower Primary Structural System 2.1 Pertimbangan Geometri

Studi awal tentang bentuk memutar dari sisi selatan struktur bangunan mampu memprediksi perilaku global struktur menara dan menyarankan area dalam struktur

yang memerlukan

pertimbangan

cermat

selama

proses

perancangan terperinci. Studi awal dari pusat massa masing-masing diafragma menunjukkan bahwa efek kuadran berputar yang terlepas dari pelat lantai bahwa pusat massa diimbangi ke timur untuk sepertiga bagian bawah menara, kira-kira

3

sejajar dengan pusat geometris menara sampai sepertiga tengah tingginya, dan diimbangi ke barat untuk sepertiga atas. Namun, kedua offset ini saling menghapus satu sama lain dan pusat massa untuk keseluruhan menara sejajar dengan arah timur-barat dengan pusat geometrisnya. Di arah utara-selatan, pusat massa menara kira-kira 7.0m ke arah utara dari pusat geometris menara. Untungnya, kondisi ini sesuai dengan program menara di dalam ekskavasi yang ada di lokasi. Kolom menara yang perlu dibangun di tepi sisi selatan, timur dan barat, bagaimanapun, ada perpanjangan penggalian ke utara di luar tapak menara, yang memungkinkan geometri menjadi bias ke utara sampai cocok dengan massa menara.

Analisis jalur beban melalui struktur juga menyoroti perbedaan besar antara perilaku dinding tenggara dan barat daya. Di dinding yang di sebelah tenggara, dinding geser paraboloid hiperbolik bertumpu pada struktur bangunan. Oleh karena itu hanya area kecil pelat lantai yang berbingkai langsung ke dinding pada setiap tingkat dapat menambahkan beban gravitasi ke dinding. Sebenarnya pada kira-kira setiap 7 dinding memotong kolom perimeter dan jalur beban ada di mana beban gravitasi dapat mengalihkan dinding ke kolom perimeter. Akibatnya dinding yang melintang tenggara relatif ringan dimuat sampai ketinggian dinding penuh. Sebaliknya, dinding barat daya membungkuk jauh dari struktur bangunan. Ini berarti bahwa di lokasi ini beban gravitasi penuh di kolom terputus ini dipindahkan ke dinding yang berkobar. Beban gravitasi yang dihasilkan di dinding berkedip barat daya sangat tinggi - sebenarnya beban gravitasi penuh dari setiap area struktur berbingkai di kuadran barat daya menara dan selatan lokasi dinding yang berkobar di permukaan tanah dibawa oleh dinding ini. Dampak dari konsentrasi beban ini terlihat pada tekanan bantalan rakit dan beban tiang yang ditunjukkan pada bagian sebelumnya, dan juga pada tuntutan lentur dan geser yang dipertimbangkan dalam perancangan pondasi rakit di daerah ini. Pengenalan awal akan pentingnya jalur beban ini memungkinkan tim struktural untuk mempengaruhi perencanaan penggunaan fungsional kuadran barat daya menara. Terutama di setiap lantai atipikal (lantai mekanik, lobi langit, lantai pengungsian), pertimbangan cermat dilakukan di lokasi zona yang membutuhkan kapasitas

4

beban lantai tinggi. Upaya ini termasuk menempatkan tangki penyimpanan air dan peralatan mekanis berat dari kuadran barat daya, dan bila ruang yang tersedia di lantai mekanis atau pengungsian melebihi luas lantai yang diperlukan, menunjuk kuadran barat daya tidak berpenghuni, membiarkan zona ini dirancang dengan menggunakan lantai nominal kapasitas beban. 2.2 Respon Torsional terhadap Beban Gravitasi

Sementara jalur beban yang mengalir melalui dinding yang mudah dipahami, dampak jalur beban pada sistem struktur bangunan dasar memerlukan pertimbangan cermat. Seperti kebanyakan struktur dengan kolom miring dan dinding yang mendukung pembingkaian lantai, gaya horizontal diterapkan pada lempengan di persimpangan elemen miring dan lempengan, lempengan tersebut menambahkan beban gravitasi ke elemen miring, dan beban vertikal pada elemen miring meningkat sesuai dengan itu. Untuk mempertahankan jalur beban aksial, komponen horisontal gaya pada elemen miring harus meningkat bersamaan dengan komponen vertikal, dan untuk memenuhi kesetimbangan statis pada antarmuka slab, pelat harus menerapkan beban horizontal ke persimpangan. Jika elemen miring menjauh dari lempengan, lempengan itu menjadi tegang, jika meluncur ke arah lempengan, masuk ke kompresi. Untuk kondisi spesifik dari dinding yang terdapat di Menara Al Hamra, arah bersandar pada dinding yang selalu didominasi melingkar dan berlawanan arah jarum jam bila dilihat dari atas, oleh karena itu, gaya sejajar searah jarum jam diterapkan pada setiap slab untuk flashing wall intersection. Fig. 2 Analysis Model at Typical Floor 3 Static Equilibrium at Flared Wall

5

Fig.

Kekuatan ini masing-masing memberikan momen torsi kontra searah jarum jam pada sistem penahan gaya lateral menara. Efek kumulatif dari momen torsi yang diterapkan pada tiap lantai diafragma adalah momen torsi bersih yang diterapkan pada sistem lateral struktur yang meningkat dari nol di atas struktur sampai maksimum di dasar bangunan. Saat torsi ini menyebabkan bentuk pengulangan terpelintir yang diamati dengan jelas pada hasil model analisis elemen hingga saat dikenai beban gravitasi saja.

2.3 Lateral Force Resisting System

Sistem lateral untuk menahan kombinasi angin dan pengendali gravitasi terdiri dari inti dinding geser beton bertulang di depan yang dilengkapi dengan kerangka perimeter momen perimeter. Inti dinding geser dirancang dengan dinding yang lebih tebal di sekeliling inti, mengoptimalkan penempatan material untuk memaksimalkan ketahanan inti terhadap beban gravitasi yang diinduksi torsi. Dinding yang terhubung kembali ke inti juga ikut serta dalam sistem penahan gaya lateral. Meskipun kombinasi beban desain angin mengendalikan rancangan sistem penahan gaya lateral, beban desain seismik tidak signifikan. Oleh karena itu, desain seismik penuh Menara Al Hamra dilakukan pada Sistem Resistensi Seismik yang ditunjuk. Sebagai inti dinding geser menolak sebagian besar kekuatan yang diinduksi angin, ditentukan bahwa pendekatan yang paling efisien terhadap desain seismik menara hanya untuk menunjuk pada dinding geser beton bertulang menjadi Sistem Resistance Seismik. Hal ini memungkinkan desain seismik penuh menara dilakukan tanpa perlu menambah penggunaan bahan di manapun dalam struktur. Dinding geser beton bertulang di Al Hamra Tower bervariasi dari ketebalan 1200mm sampai 300mm, dan dari 80MPa sampai 50MPa dengan kuat tekan (kekuatan tekan kubus). Balok balok momen tahan biasanya 800mm dengan lebar 600mm dan dituang dengan framing lantai menggunakan beton 40MPa (kekuatan tekan kubus).

6

2.4 Gravity Force Resisting System Sistem resistivitas gaya gravitasi untuk Al Hamra Tower memerlukan pertimbangan lebih dalam daripada desain menara konvensional. Lapisan lempeng di tempat melingkar secara melingkar ke balok beton bertulang diperkuat sendiri yang membentang di antara bingkai inti dan perimeter. Namun geometri yang tidak biasa dari menara tersebut menghasilkan beban signifikan yang ditransfer antara dinding dan intinya melalui diafragma beton bertulang. Daripada hanya berpartisipasi dalam sistem penahan gaya lateral, diafragma merupakan bagian integral dari gaya gravitasi yang melawan sistem. Meningkatnya pentingnya diafragma berarti bahwa jarak balok gravitasi yang lebih lebar dan lempengan tebal lebih disukai daripada solusi yang lebih konvensional dengan balok gravitasi yang lebih sering dan lempengan yang lebih tipis. Dengan menggunakan lempengan 160mm yang membentang di antara balok pada 6,0 m di tengahnya, hanya sedikit bahan yang lebih banyak digunakan daripada solusi dengan lempengan tipis yang mencakup 3.0m di tengahnya, namun sebagian besar bahan

yang

digunakan

berkontribusi

pada

kapasitas

geser

lempeng

diafragma.Balok gravitasi beton bertulang 700mm dalam kurungan 10,6 m di antara bingkai inti dan perimeter. Kolom perimeter bervariasi dari 1200mm persegi sampai 700mm persegi. Kolom komposit digunakan dari tingkat pondasi alas sampai tingkat 29, dengan bagian kolom baja W360 tertanam dengan berbagai bobot, memungkinkan kolom persegi seluas 1100mm dapat digunakan di semua lantai kantor yang khas dari tingkat 40 sampai ke tingkat 5. Kolom persegi 1200mm diperlukan di bawah tingkat 5 Karena meningkatnya ketinggian di setiap lantai dan tingkat tinggi podium. Beton bertulang di kolom perimeter berkisar antara 80MPa sampai 50MPa (kekuatan tekan kubus), dan framing balok dan balok seluruhnya dibangun menggunakan beton 40MPa (kekuatan tekan kubus).

2.5 Analisis dan Desain Menara

Analisis dan perancangan struktur menara didasarkan pada hasil serangkaian model analisis elemen hingga tiga dimensi yang berjalan secara paralel. Model servis digunakan untuk menentukan periode bangunan dasar

7

bangunan, yang digunakan dalam perhitungan kekuatan desain seismik dan dalam membangun beban angin perancangan melalui pengujian terowongan angin yang dilakukan oleh BMT. Model ini juga digunakan untuk memverifikasi bahwa strukturnya cukup kaku untuk memenuhi kriteria yang bagus untuk proyek (ketinggian / 500 untuk beban angin desain periode pengembalian 50 tahun). Model desain angin digunakan untuk desain inti dinding geser dan bingkai penahan momen perimeter saat dikenai kombinasi gravitasi dan kombinasi beban angin. Pengubah kekakuan retak digunakan pada elemen sistem penahan gaya lateral sesuai dengan ketentuan ACI-318M. Desain dinding geser kemudian diverifikasi dengan menggunakan model desain seismik, yang menerapkan semua kombinasi beban seismik ke model analisis yang telah dimodifikasi dengan momen melepaskan ujung masing-masing balok momen perimeter yang menahan momen. Dengan cara ini, layout penguat yang dirancang dengan menggunakan model desain angin diverifikasi sebagai cocok untuk melawan beban seismik dengan hanya menggunakan sistem penahan gaya seismik. Terakhir, karena bangunan itu berputar secara elastis di bawah beban gravitasi, dinding di sekeliling inti yang terutama menahan momen puntir yang diaplikasikan pada inti melalui kekakuan geser dan kelurusan melingkar mereka relatif terhadap pusat kekakuan inti (a tabung torsi). Dinding geser ini mengalami deformasi geser elastis, namun karena beban yang diterapkan permanen, dapat diperkirakan bahwa dinding ini juga akan merayap sehingga mengakibatkan deformasi inelastis tambahan pada dinding dan karena itu memutar core wall. Besarnya deformasi yang diperkirakan sulit untuk dihitung, namun estimasi terbaik dari nilai ini ditetapkan dengan menggunakan rekomendasi untuk deformasi geser karena creep pada balok dalam yang dibuat dalam laporan komite ACI 209, Prediksi ACI 209R-92, Shrinkage dan Temperature pada Struktur Beton. Prosedur ini menggambarkan suatu pendekatan untuk estimasi modulus geser efektif untuk elemen beton yang akan menghasilkan deformasi geser jangka panjang yang diantisipasi saat mengalami tegangan geser. SOM menggunakan prosedur ini untuk memperkirakan kekakuan geser efektif yang sesuai untuk dinding geser dan menjalankan model kompatibilitas creep torsional untuk menyelidiki pengaruh penurunan kekakuan efektif pada inti dan elemen struktur lainnya. Analisis ini

8

menegaskan bahwa yang dapat dengan mudah diprediksi regangan pada fenomena tegangan konstan. Mengurangi kekakuan geser core wall menyebabkan peningkatan gravitasi yang disebabkan oleh menara, namun sedikit peningkatan kekuatan pada salah satu dinding geser. Untuk memastikan kesesuaian kerangka perimeter dengan kekakuan torsi yang mungkin dikurangi inti, SOM merancang kerangka perimeter untuk secara elastis menahan kekuatan tambahan yang diamati pada bingkai momen perimeter yang dihasilkan dari peningkatan gravitasi jangka panjang ini.

9

BOSJAS CHAPEL A. Deskripsi Bangunan Kapel baru, yang berada di kebun anggur di Afrika Selatan, dirancang oleh Coetzee Steyn dari London yang berbasis di London, Steyn Studio yang di bangun pada tahun 2016 dengan luas 430 m². Bentuk pahatannya yang tenang mengemulasi siluet pegunungan di sekitarnya, memberikan penghormatan kepada patung-patung bersejarah Cape Dutch yang menghiasi lanskap pedesaan di Western Cape. Dibangun dari cangkang cor beton tipis, atap menopang dirinya karena setiap undulasi secara dramatis jatuh untuk memenuhi tanah. Di mana setiap gelombang struktur atap naik ke puncak, hamparan kaca yang disatukan terpusat oleh sebuah salib menyemai fasad. Di dirikan di atas tanah yang datar memberikan titik fokus pada site tersebut. Penanaman buah anggur dan kebun delima membuat oasis di sekitar site yang tandus. Terinspirasi dari Alkitab Mazmur 36:7, dengan bentuk putihnya yang dinamis yang terlihat melayang di lembah yang tandus. Kemudian refleksi dari kolam menegaskan ketebalan struktur dari bangunan tersebut

10

B. Studi Analisis Bosjas Chapel dari Prespektif Arsitektural: 1. Denah Benntuk denah dari bangunan kapel ini hanyalah persegi panjang sederhana. Bangunan bertingkat satu ini ditinggikan di lahan yang berdiri sejajar dengan air, memberikannya penampilan setelah gelap melayang tepat di atas kolam.

2. Penampilan fasad Walaupun dengan denah yang sangat sederhana berbentuk persegi panjang bangunan ini mempunyai tampilan eksterior yang menarik dan dinamis. Bangunan ini di bangun di atas pond/kolam yang membuatnya terlihat melayang ketika malam menjelang.

3. Dampak Visual Salah satu kapel yang terdapat di afrika selatan ini setelah di bangun, menjadi landmark dan titik fokus bagi site di sekitarnya yang tandus. Bangunan ini juga merefleksikan gunung-gunung yang terdapat di sekitarnya.

11

4. Bentuk Keseluruhan Denah gedung ini menyatakan kesederhanaan yang terwujud dalam bentuk denah yang hanya berbentuk persegi panjang namun tetap terlihat dinamis dengan bentuk atap yang bergelombang. 5. Interior Bangunan Interior bangunan yang di fungsikan sebagai tempat ibadah atau kapel ini cenderung simpel dan minimalis, dengan hanya terdapatnya kursi-kursi bagi para jemaat dan satu buah mimbar bagi pastur.

6. Langgam Arsitektur Bangunan Bosjas Chapel berlanggam deskontruktif dengan bentuk atapnya yang sangat dinamis.

12

C. Studi Analisis Bosjas Chapel dari Prespektif Struktural 1. Bentuk Struktur dan Dimensi Bentuk bangunan yang terlihat kotak jika di lihat dari atas ini hanya menggunakan satu struktur utama yaitu struktur cangkang.

2. Kekuatan dan Stabilitas Sistem struktur cangkang Bosjas Chapel adalah bentuk struktural berdimensi tiga yang kaku dan tipis serta mempunyai permukaan yang lengkung. Beban-beban yang bekerja pada permukaan cangkang diteruskan ke tanah dengan menimbulkan tegangan geser, tarik, dan tekan pada arah dalam bidang (in-plane) permukaan tersebut. 3. Kekakuan Struktur Gaya-gaya yang harus didukung dalam struktur cangkang Bosjas Chapel disalurkan secara merata melalui permukaan bidang sebagai gaya-gaya membran yang diserap oleh elemen strukturnya. Gaya-gaya disalurkan sebagai gaya normal, dengan demikian tidak terdapat gaya lintang dan lentur. Resultan gaya yang tersebar diserap ke dalam struktur dengan gaya tangensial yang searah dengan kelengkungan bidang permukaannya. D. Kesimpulan Bangunan struktur bentang lebar berbeda dengan bangunan biasa lainnya. Bangunan bentang lebar merupakan bangunan yang memungkinkan

13

penggunaan ruang bebas kolom yang selebar dan sepanjang mungkin. Bangunan bentang lebar biasanya digolongkan secar umum menjadi 2 yaitu bentang lebar sederhana dan bentang lebar kompleks. Bentang lebar sederhana berarti bahwa konstruksi bentang lebar yang ada dipergunakan langsung pada bangunan berdasarkan teori dasar dan tidak dilakukan modifikasi pada bentuk yang ada. Sedangkan bentang lebar kompleks merupakan bentuk struktur bentang lebar yang melakukan modifikasi dari bentuk dasar, bahkan kadang dilakukan penggabungan terhadap beberapa sistem struktur bentang lebar. Bosjas chapel termasuk dalam bangunan bentang lebar sederhana karena hanya memakai satu struktur utama. Sistem struktur yang di pergunakan adalah struktur cangkang yang kaku namun tetap dinamis. Penggunaan struktur cangkang beban yang di dapat pada bangunan di salurkan ke tanah. Bentuk 3 dimensional juga dibuat dari batang-batang kaku dan pendek pada Bosjas Chapel. Struktur seperti ini pada hakikatnya adalah struktur cangkang karena perilaku strukturalnya dapat dikatakan sama dengan permukaan cangkang menerus, hanya saja tegangannya tidak lagi menerus seperti pada permukaan cangkang, tetapi terpusat pada setiap batang. Struktur demikian baru pertama kali digunakan pada awal abad XIX. Kubah Schewedler, yang terdiri atas jaring-jaring batang bersendi tak teratur, misalnya, diperkenalkan pertama kali oleh Schwedler di Berlin pada tahun 1863, pada saat ia mendesain kubah dengan bentang 132 ft (48 m). Struktur baru lainnya adalah menggunakan batang-batang yang diletakkan pada kurva yang dibentuk oleh garis membujur dan melintang dari suatu permukaan putar. Banyak kubah besar di dunia ini yang menggunakan cara demikian. Struktur Cangkang pada Bosjas Chapel menjanjikan bentang yang cukup untuk sebuah kapel dengan bentuk yang deskontruktif dan dinamis namun tetap berdiri secara kokoh dan aman bagi civitas di dalamnya.

14

LA SEINE DE MUSICALE A. Deskripsi Bangunan La Seine Musicale adalah pusat pertunjukan musik dan pertunjukan yang terletak di Île Seguin sebuah pulau di sungai Seine antara Boulogne-Billancourt dan Sèvres, di pinggiran barat Paris, Prancis. Pada tahun 2009 arsitek koordinasi untuk proyek ini dinobatkan sebagai Jean Nouvel meskipun bangunan individu kemudian ditugaskan dari berbagai praktik arsitektur internasional. Kompleks awal bangunan di pulau ini dibuka pada bulan April 2017 dan dirancang oleh tim arsitektur Shigeru Ban dan Jean de Gastines. Fasilitas tersebut mencakup auditorium berbentuk telur yang ditinggikan untuk musik klasik, ruang konser modular yang lebih besar, ruang latihan dan taman atap yang luas. Sebagian besar kebutuhan energi siang hari dipasok oleh panel panel surya melengkung mobile besar yang mencakup auditorium yang lebih kecil. Kapasitas tempat duduk untuk auditorium musik klasik yang tidak diamputasi adalah 1.150, ruang konser modular yang lebih besar pada ketinggian yang lebih rendah di lokasi pulau ini mampu menampung penonton hingga 6.000 orang.

15

B. Studi Analisis La Seine de Musicale dari Prespektif Arsitektural: 1. Denah Bentuk denah dari bangunan auditorium ini berbentuk oval dengan berpusat di tengah-tengah. Bentuk denahnya yang oval membuat sirkulasi terlihat menjadi lebih mudah dan para pengunjung mendapatkan view yang relatif merata pada setiap bagiannya.

2. Penampilan fasad

Dengan denahnya yang oval bangunan ini hanya cenderung berbentuk setengah lingkaran jika dilihat dari atas akan seperti telur. Di sisi bagian lain bangunan terdapat sebuah lengkungan yang kemudian di fungsikan sebagai tempat dari solar cell tersebut. Fasad bangunan terlihat lebih menarik ketika kita memperhatikan strukturnya maka akan kita sadari bangunan tersebut menggunakan rangka kayu yang terekspos sehingga memunculkan keunikan tersendiri.

16

3. Dampak Visual Dengan berdirinya La Seine de Musicale di kota paris dan terletak di tengah-tengah sungai Seine bangunan ini menjadi sebuah landmark bangunan bentang lebar baru di paris. Dengan bentuknya yang seperti telur membuatnya terlihat kontras dengan bangunan-bangunan disekitarnya, walaupun begitu penampilannya yang unik inilah yang membuatnya menjadi landmark baru di sungai Seine, Paris. 4. Bentuk Keseluruhan Secara keseluruhan bentuk bangunan ini terlihat kokoh dan kuat dengan bentuknya yang terlihat seperti cangkang telur ini. Dengan bentuk denah yang oval ini memungkinkan para pengunjung melihat dengan jelas konser musik yang berlangsung dari sudut manapun. 5. Interior Bangunan

Interior bangunan yang di fungsikan sebagai tempat konser ini terdiri dari warna coklat dan merah yang memunculkan suasana hangat pada ruangan. Dengan di dominasi material kayu pada bagian dalam, bangunan terlihat lebih elegan. Pencahayaan yang di pergunakan pada

17

interior memakai panel surya pada bagian lengkungnya sebagai pencahayaan buatan, selain itu pencahayaan di dalam ruangan juga didukung oleh pencahayaan alami dengan adanya penggunaan material kaca yang dominan pada bagian luarnya.

6. Langgam Arsitektur Bangunan La Seine de Musicale berlanggam kontemporer dengan Ciri-ciri yang mendasar pada gaya kontemporer terliahat pada konsep ruang yang terkesan terbuka atau open plan, harmonisasi ruangan yang menyatu dengan ruang luar, memiliki fasad yang terbuka. Arsitektur ini dikenali lewat karakter desain yang praktis dan fungsional dengan pengolahan bentuk geometris yang simple dan warna-warna netral dengan tampilan yang bersih. Penggunaan jendela besar, serta kombinasi bentuk yang unik dan aneh. Banyak menggunakan material alam. Detail detail bergaris lurus. Kenyamanan dan awat tahan lama merupakan nilai penting dalam bangunan kontemporer. Selain itu, dalam hal interior desain kontemporer banyak berpadu dengan tata cahaya untuk menghasilkan kesan ruang yang selalu segar, sebisa mungkin selalu selaras dengan perkembangan desain kekinian. C. Studi Analisis La Seine de Musicale dari Prespektif Struktural 1. Bentuk Struktur dan Dimensi

18

Bentuk bangunan yang terlihat seperti cangkang telur ini memakai struktur rangka batang. sistem struktur rangka adalah sistem struktur yang terdiri dari batang-batang yang panjangnya jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran penampangnya Bentuk kontruksi rangka adalah perwujudan dari pertentangan antara gaya tarik bumi dan kekokohan; dan kontruksi rangka yang modern adalah hasil penggunaan baja dan beton secara rasional dalam bangunan. Kerangka ini terdiri atas komposisi dari kolom-kolom dan balokbalok. Unsur vertikal, berfungsi sebagai penyalur beban dan gaya menuju tanah, sedangkan balok adalah unsur horizontal yg berfungsi sebagai

pemegang dan media pembagian lentur. Kemudian kebutuhan-kebutuhan terhadap lantai, dinding dan sebagainya untuk melengkapi kebutuhan bangunan untuk hidup manusia, dapat diletakkan dan ditempelkan pada kedua elemen rangka bangunan tersebut diatas. Jadi dapat dinyatakan disini bahwa rangka ini berfungsi sebagai struktur bangunan dan struktural. Bahan- bahan yg dapat dipakai pada struktur ini adalah kayu, baja, beton atau lain-lain bahan yg tahan terhadap gaya tarik, tekan, punter, dan lentur. Umtuk masa kini banyak digunakan baja dan beton yg mampu menahan gaya-gaya tersebut dalam skala besar. 2. Kekuatan dan Stabilitas Langkah pertama pada analisis rangka batang adalah menentukan apakah rangka batang itu mempunyai konfigurasi yang stabil atau tidak. Secara umum, setiap rangka batang yang merupakan susunan bentuk dasar segitiga merupakan struktur yang stabil. Pola susunan batang yang tidak segitiga, umumnya kurang stabil. Rangka batang yang tidak stabil dan akan runtuh apabila dibebani, karena rangka batang ini tidak mempunyai jumlah batang yang mencukupi untuk mempertahankan hubungan geometri yang tetap antara titik-titik hubungnya.

19

Penting untuk menentukan apakah konfigurasi batang stabil atau tidak stabil. Keruntuhan total dapat terjadi bila struktur tak stabil terbebani. Pola yang tidak biasa seringkali menyulitkan penyelidikan kestabilannya. Pada suatu rangka batang, dapat digunakan batang melebihi jumlah minimum yang diperlukan untuk mencapai kestabilan. Untuk menentukan kestabilan rangka batang bidang, digunakan persamaan yang menghubungkan banyaknya titik hubung pada rangka batang dengan banyaknya batang yang diperlukan untuk mencapai kestabilan. Aspek lain dalam stabilitas adalah bahwa konfigurasi batang dapat digunakan untuk menstabilkan struktur terhadap beban lateral. Gambar 4.4 menunjukan cara menstabilkan struktur dengan menggunakan batangbatang kaku (bracing). Kabel dapat digunakan sebagai pengganti dari batang kaku, bila gaya yang dipikul adalah gaya tarik saja. Tinjauan dapat memikul gaya tarik dan tekan dengan sama baiknya. Elemen kabel tidak dapat memenuhi asumsi ini, karena kabel akan melengkung bila dibebani gaya tekan. Ketika pembebanan datang dari suatu arah, maka gaya tekan atau gaya tarik mungkin timbul pada diagonal, sesuai dengan arah diagonal tersebut. Suatu struktur dengan satu kabel diagonal mungkin tidak stabil. Namun bila kabel digunakan dengan sistem kabel silang, dimana satu kabel memikul seluruh gaya horisiontal dan kabel lainnya menekuk tanpa menimbulkan bahaya terhadap struktur, maka kestabilan dapat tercapai. stabilitas sejauh ini beranggapan bahwa semua elemen rangka batang. D. Kesimpulan Bangunan struktur bentang lebar berbeda dengan bangunan biasa lainnya. Bangunan bentang lebar merupakan bangunan yang memungkinkan penggunaan ruang bebas kolom yang selebar dan sepanjang mungkin. Bangunan bentang lebar biasanya digolongkan secar umum menjadi 2 yaitu bentang lebar sederhana dan bentang lebar kompleks. Bentang lebar sederhana berarti bahwa konstruksi bentang lebar yang ada dipergunakan langsung pada bangunan berdasarkan teori dasar dan tidak dilakukan modifikasi pada bentuk yang ada. Sedangkan bentang lebar kompleks merupakan bentuk struktur bentang lebar yang melakukan modifikasi dari bentuk dasar, bahkan kadang dilakukan penggabungan terhadap beberapa sistem struktur bentang lebar.

20

La Seine de Musicale termasuk dalam bangunan bentang lebar sederhana karena hanya memakai satu struktur utama. Sistem struktur yang di pergunakan adalah struktur rangka batang yang kaku namun tetap dinamis. Rangka batang yang di pergunakan pada la seine de musicale adalah dengan jenis Curve Truss System

Curve Truss System merupakan kombinasi dari struktur rangka batang rata yang membentuk lengkungan. Sistem struktur rangka bentang lengkung ini sering disebut juga sistem fame work. Sistem ini dapat mendukung beban atap smpai denganbentang 75 meter, seperti pada hanggar bangunan pesawat, stadion olah raga, bangunan pabrik, dll Struktur batang pada La Seine de Musicale menjanjikan bentang yang cukup untuk sebuah music hall dengan bentuk yang terlihat seperiti cangkang telur namun tetap berdiri secara kokoh dan aman bagi civitas di dalamnya.

21

THE FASCINATING KHAZAKHSTAN CENTRAL HALL A. Deskripsi Bangunan Pengembangan Raffles City (RCH) yang beragam ini terletak di dekat Sungai Qiantang di Hangzhou, ibukota provinsi Zhejiang, yang terletak 180 kilometer barat daya Shanghai, China. Raffles City Hangzhou akan menjadi Raffles City Cap-itaLand yang keenam, mengikuti yang ada di Singapura, Shanghai, Beijing, Chengdu dan Bahrain. Proyek ini menggabungkan beragam fungsi ritel, perkantoran, perumahan dan fasilitas hotel dan menandai lokasi pemandangan tanah budaya di Kawasan Kota Baru Quianjiang. Terletak di distrik bisnis utama Hang Zhou, Cina. Proyek ini terdiri dari dua menara mondar-mandir tinggi bertingkat dua 250 m dari pandangan gelombang dinamis dan podium komersial dan parkir mobil di lantai dasar. Gambar 1 (a) adalah citra artistik Proyek. Ini mencapai ketinggian 60 cerita, menyajikan pemandangan baik dari dan ke wilayah Sungai Qiantang dan Danau Barat, dengan luas lantai hampir 400.000 m2. Filosofi perencanaan proyek ikonik ini adalah untuk menciptakan 'kota vertikal' dari fungsi campuran yang menyediakan layanan '24 -7 'kepada konsumen dan dengan pandangan bangunan yang terbuka dan dinamis. Pemilik Proyek adalah Raffles City China Fund, dan CapitaLand bertanggung jawab atas keseluruhan proyek pengelolaan. Desain arsitek dan insinyurnya adalah UN-Studio dan Ove Arup masing-masing. Shanghai Construction Ltd. dan China Construction III Engineering Bureau ditunjuk sebagai kontraktor utama dan kontraktor MEP. Biaya konstruksi keseluruhan proyek ini lebih dari CNY 6,250 juta misal, sekitar GBP 620 Juta. Pembangunan Proyek dimulai pada tahun 2012 dan akan selesai dan dibuka untuk umum sejak pertengahan 2017. Kerangka momen komposit ditambah sistem struktur inti beton diadopsi untuk struktur menara. Kolom tubular baja berbentuk beton (CFT) bersama dengan balok beton bertulang (SRC) membentuk kerangka momen luar dari struktur menara. Lembaran dalam dan balok lantai terbuat dari beton bertulang.

22

Pekerjaan kerangka struktural menara ditunjukkan pada Gambar 1 (b). Makalah ini menyajikan desain dan konstruksi teknik struktural dari Proyek Ikon yang sangat kompleks ini. Melalui diskusi komprehensif dan elaborasi yang hati-hati, beberapa kesimpulan tercapai, yang akan menjadi panduan dan referensi desain komposit modern dan kontra-truction dari bangunan hibrida berbentuk tailor yang serupa. B. Desain Struktur dan Analisis 1. Struktur menara Selama perancangan struktural struktur menara, berbagai bentuk struktural yang mungkin dieksplorasi untuk mencapai hasil optimal dalam fungsi bangunan, perataan struktural, efektivitas biaya dan buildability secara keseluruhan. Sebanyak tiga bentuk rangka luar dipelajari sebagai berikut untuk struktur menara setinggi 250 m: Opsi 1: Balok lantai baja bersama kolom tubular baja terisi beton (CFT); Opsi 2: Balok beton bertulang dengan kolom beton bertulang bertulang (SRC), dan Opsi 3: Balok bertulang baja (SRC) bersama kolom CFT. Perbandingan biaya dan analisis rincian pekerjaan dilakukan untuk lantai menara yang khas. Hasilnya ditunjukkan pada Tabel 1 dan 2 masingmasing. Disimpulkan bahwa Option 3 dari balok lantai SRC bersama dengan kolom CFT memiliki biaya konstruksi yang sama rendah karena opsi dominan pada beton bertulang 2. Sementara keseluruhan siklus konstruksi Option 3 jauh lebih pendek dengan cara menembus jalur kritis konstruksi kolom dengan tetap bentuk-karya kolom tubular baja. Siklus konstruksi per lantai tipikal diperkirakan 5 hari seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.

23

Dengan demikian, Opsi 3 dipilih menjadi kerangka momen luar dari struktur menara dengan biaya konstruksi yang relatif rendah, konstrukabel yang dapat dikendalikan dan fungsi bangunan yang masuk akal. Gambar 1 (b) menunjukkan kerangka kerja struktural daristruktur menara Struktur utama telah ditutup pertengahan tahun 2015. 2. Struktur Podium

Bingkai momen beton bertulang dan sistem dinding geser diadopsi untuk struktur podium. Di lokasi atrium pusat, total 4 kolom kolom baja disesuaikan dirancang dengan sistem lantai komposit beton baja, yang menciptakan ruang ritel bebas kolom sekitar 2000 m2 per lantai. Analisis elemen terbatas yang ketat dengan elemen balok dan elemen shell dilakukan untuk kecukupan struktural daerah atrium ini. Simulasi urutan

24

konstruksi terperinci juga cond-ucted yang akan diperkenalkan di Bagian 3 dari Kertas ini. Sebanyak 4 jumlah jembatan penghubung sekitar 45 m span masing masing dirancang dan menghubungkan menara dan menara podium seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5. Gambar 5 (a) menunjukkan tata letak umum jembatan penghubung, sedangkan Gambar. 5 (c) sampai 5 (f) menunjukkan konfigurasi strukturalnya. Gulungan baja diadopsi untuk Menghubungkan Jembatan LB2, LB3 dan LB4, sedangkan untuk Menghubungkan Bridge LB1, bingkai momen baja dirancang dengan kolom yang diperbolehkan sampai ke dasar bangunan. Semua jembatan penghubung dirancang untuk dihubungkan secara kaku ke struktur podium, sementara mereka terhubung ke menara melalui sambungan rol bantalan geser untuk memungkinkan pergerakan menara yang relatif besar di bawah eksitasi angin dan tindakan seismik. Gambar 5 (b) menunjukkan rincian bantalan geser. Pergerakan relatif maksimum antara jembatan penghubung dan bantalan menara dihitung dengan hati-hati di bawah level 3 earth- gempa (MHURD, 2010), yang menentukan kapasitas geser minimum bantalan sliding. 3. Analisis Struktur Pendekatan desain seismik berbasis kinerja diadopsi untuk menganalisis struktur (Wang, 2016), termasuk analisis elasto-plastik statis dan dinamis di bawah berbagai tingkat angin, gempa dan aksi gravitasi. Perangkat lunak analisis struktural dari kedua ETABS (2010) dan ABAQUS (2004) diadopsi untuk melakukan analisis struktural global dan mengkaji ulang hasilnya satu sama lain. Dalam model struktural global, elemen balokkolom diadopsi untuk mensimulasikan bingkai momen dan struktur struktur, sementara elemen shell 4-noded diadopsi untuk mensimulasikan perilaku struktural dinding geser dan lempengan. Kekuatan dan kekakuan yang setara diadopsi untuk mempertimbangkan kontribusi baja dan bagian beton terhadap keseluruhan kekakuan dan kekuatan kolom dan balok komposit (Wang & Chung, 2006; Wang, 2012; Wang, 2014). Dalam simulasi nonlinier elasto-plastik, prosedur solusinya memerlukan beban penuh untuk diterapkan dalam serangkaian penambahan kecil sehingga solusinya mengikuti defleksi beban secara ketat. Nilai 5% direkomendasikan sebagai kenaikan regangan plastis maksimum pada setiap beban increm-ental. Untuk secara akurat memodelkan deformasi besar pada lokasi kritis setelah perolehan baja dan juga penggumpalan dan pemecahan beton lokal, material dan geometrik non linieritas digabungkan ke dalam model elemen hingga. Karena ini adalah masalah yang sangat nonlinear, solusinya diperoleh melalui sejumlah interaksi equili-brium untuk setiap langkah beban. Ini dilengkapi dengan prosedur panjang lengkung dimana penempatan nodal, kekuatan di luar keseimbangan dan matriks kaku struktur tangen diperbarui setelah setiap interaksi equilibrium. Kriteria konvergensi berbasis kekuatan diadopsi yang

25

mensyaratkan kekuatan imbalance kurang dari 0,5% dari rata-rata gaya yang diterapkan dalam setiap interaksi kesetimbangan. C. Studi Analisis dari Segi Arsitektur 1. Fasad Kedua menara terdiri dari 'fasad perkotaan' dengan sirip vertikal, dan 'fasad lansekap' dengan pekebun horisontal. Program dan orientasi fasad menentukan kedalaman, lebar dan sudut panel fasad. Ini memaksimalkan bukaan dengan rasio window-to-wall yang optimal.

2. Sirkulasi Pemandangan ini dikategorikan sebagai empat pengalaman spasial, terbentang dari pinggiran situs hingga ke pelataran dalam yang menghadap ke massa yang dibangun. Peredaran lanskap utama berawal dari empat sudut simpul. Simpul barat dan timur meluncur ke bawah ke plaza cekung eksterior, sedangkan nodus utara dan selatan mengalir ke pita struktural atrium bagian dalam.

26

3. Dampak Visual Salah satu bangunan tinggi yang terdapat di afrik hangzhou ini setelah di bangun, menjadi landmark pada lokasi tersebut. Bangunan ini juga merefleksikan sungai-sungai yang ada di hangzhou 4. Bentuk Keseluruhan Secara menyeluruh bangunan tinggi ini memiliki bentuk yang sangat fleksibel dan dinamis bahkan hampir bisa di bilang dekonstruktif. Namun dengan adanya bentuk yang dinamis tersebut membuat bangunan ini memiliki daya tarik tersendiri

D. Teknologi kosntruksi 1. Konstruksi Mock Up Bulu RCH lainnya adalah bentuknya yang bebas dan atap podium yang disesuaikan seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1 (a) dan 11 (a). Struktur kerja tatanan podium ditunjukkan pada Gambar 13. Berbagai tiang angin diposisikan secara tepat dan diletakkan di lokasi agar sesuai dengan permukaan kontrol fasad dari bagian bangunan ini. Panel fasad tipe terbuka diadopsi, dan isolasi termal dan bukti air dirancang untuk dipasang pada panel pendukung beton di antara tiang angin. Ditembakbeton diadopsi dan konstruksi tiruannya dilakukan seperti ditunjukkan pada Gambar(a). Pengujian penetrasi dan pemuatan tekan dilakukan pada spesimen untuk memastikan desain pencampuran beton yang tepat dan kekuatan beton yang dibangun. Sementara itu, tiruan untuk panel façade tipe terbuka dilakukan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar(b), untuk menilai baik ereksi dan atletik desain. E. Kesimpulan Makalah ini menyajikan beberapa kompleksitas, tantangan dan solusi teknik dan ketentuan selama perancangan teknik struktural dan konstruksi proyek Raffles City di Hangzhou China. Melalui pendahuluan dan elaborasi yang hati-hati, fitur teknik dan teknis berikut ditujukan.Desain, tiruan dan konstruksi struktur ikon bentuk bebas.Rekayasa nilai menggabungkan pertimbangan efektivitas biaya dan efisiensi konstruksi.Penggabungan konstruksi dan perencanaan pada tahap perancangan proyek. Makalah ini berfungsi sebagai referensi yang baik tentang desain dan kontra-truksi struktur bangunan ikonik bebas lainnya. 27

JOHN HANCOCK TOWER Hancock Center adalah gedung pencakar langit supertinggi 100 lantai, 1.128

kaki(343,7

Michigan

Avenue,

m)

di

875

Chicago,

North Illinois,

Amerika Serikat. Ini dibangun di bawah pengawasan

Skidmore,

Owings

dan

Merrill,dengan perancang utama Bruce Graham dan insinyur struktur Fazlur Khan. Ketika bangunan itu berada di puncak pada tanggal 6 Mei 1968, itu adalah bangunan tertinggi kedua di dunia dan tertinggi di luar Kota New York. Saat ini gedung tertinggi keempat di Chicago dan yang Fig. 1. John Hancock Center of Chicago

kedelapan tertinggi di Amerika Serikat,

(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/comm

setelah One World Trade Center, Menara

ons/5/5d/Hancock_tower_2006.jpg)

Willis, 432 Park Avenue, Menara Trump Chicago, Empire State Building, Bank of

America Tower, dan Aon Center. Ketika diukur ke puncak tiang antena, ia berdiri di 1.500 kaki (457 m).Bangunan ini merupakan rumah bagi perkantoran dan restoran, serta sekitar 700 kondominium, dan merupakan tempat tinggal tertinggi ketiga di dunia, setelah Burj Khalifa di Dubai dan Trump Tower di Chicago.Bangunan itu dinamai untuk John Hancock Mutual Life Insurance Company, pengembang dan penyewa bangunan aslinya. Dari restoran lantai 95, pengunjung dapat melihat-lihat Chicago dan Lake Michigan. Observatorium (360 Chicago),yang bersaing dengan Skydeck Menara Willis, memiliki pemandangan 360 ° kota, hingga empat negara bagian, dan berjarak lebih dari 80 mil (130 km). Observatorium hanya memiliki SkyWalk terbuka di Chicago dan juga dilengkapi tur multimedia gratis dalam enam bahasa.Langit langit lantai 44 memiliki kolam renang indoor tertinggi di Amerika.

28

1. Sejarah Proyek yang pada saat itu menjadi bangunan tertinggi kedua di dunia, pada awalnya dipahami dan dimiliki oleh Jerry Wolman pada akhir tahun 1964, proyek yang dibiayai oleh John Hancock Mutual Life Insurance Co. Pembangunan menara tersebut terganggu pada tahun 1967 karena cacat dalam metode teknik inovatif yang digunakan untuk menuangkan beton secara bertahap yang ditemukan saat bangunan itu tingginya 20 tingkat.Para insinyur mendapatkan permukiman tanah yang sama untuk 20 lantai yang telah dibangun seperti yang mereka harapkan untuk keseluruhan 99 lantai. Hal ini memaksa pemiliknya untuk menghentikan pembangunan

sampai

masalah

rekayasa

dapat

diselesaikan,

dan

mengakibatkan krisis kredit. Situasi ini mirip dengan yang dihadapi saat pembangunan 111 West Wacker, yang kemudian dikenal dengan Waterview Tower. Kebangkrutan Wolman mengakibatkan John Hancock mengambil alih proyek tersebut, yang mempertahankan desain aslinya, arsitek, insinyur, dan kontraktor utama. 2. Desain Arsitektural Salah satu bangunan paling terkenal dengan gaya ekspresionis struktural, eksterior X-braced khas pencakar langit menunjukkan bahwa kulit struktur adalah bagian dari 'sistem tubularnya'. Ini adalah salah satu teknik teknik yang digunakan para perancang untuk mencapai tinggi rekaman (sistem tubular adalah struktur yang menjaga bangunan tetap tegak selama beban angin dan gempa). Ini X-bracing memungkinkan untuk kedua kinerja yang lebih tinggi dari struktur tinggi dan kemampuan untuk membuka floorplan dalam. Fitur asli seperti itu membuat ikon John Hancock Center menjadi ikon arsitektur. Ini dipelopori oleh insinyur sipil struktural Bangladesh-Fazlur Khan dan arsitek kepala Bruce Graham.

Interiornya direnovasi pada tahun 1995, menambah travertine lobi, granit hitam, dan permukaan batu kapur yang bertekstur. Langit berbentuk elips di luar gedung berfungsi sebagai oasis publik dengan penanaman

29

musiman dan air terjun sepanjang 12 kaki (3,7 m). Sekelompok lampu putih di bagian atas bangunan terlihat di seluruh Chicago pada malam hari, dan berubah warna untuk berbagai acara. Misalnya, pada waktu Natal warnanya hijau dan merah. Ketika tim olah raga Chicago-area berjalan jauh di babak playoff, warnanya berubah agar sesuai dengan warna tim.

Bangunan ini adalah anggota Federasi Besar Besar Dunia. Ini telah memenangkan berbagai penghargaan untuk gaya khasnya, termasuk Distinguished Architects Twenty-Five Year Award dari American Institute of Architects pada bulan Mei 1999.Perkembangan Sistem Struktur

Systems Chart (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f4/Skyscraper_structure .png) Sistem bangunan tinggi sebagai sistem struktural terorganisir memiliki sejarah yang relatif baru yang berasal dari akhir abad kesembilan belas. The Vierendeel membentuk sistem lapis baja telah memenuhi perhatian perumus bangunan tinggi selama hampir enam dekade sampai awal 1960an, dengan perbaikan yang sama dalam sistem yang sama tanpa

30

perubahan signifikan dalam bentuk struktur. Namun, selama dekade 1960an, terjadi peningkatan dramatis dalam teknologi struktur bangunan tinggi. Evolusi sistem telah beralih dari sistem struktur Vierendeel yang kurang efisien ke sistem kantilever yang lebih efisien yang ditunjukkan oleh Hancock Center, Sears Tower, dan bangunan tinggi lainnya. Sangat menarik untuk dicatat bahwa berbagai sistem dalam berbagai kombinasi telah digunakan sejak itu, namun tidak ada yang melebihi efisiensi kantilever.

Dalam pengertian ini, konsep kantilever merupakan efisiensi yang mungkin tinggi dalam sistem bangunan tinggi. Sistem baja bertingkat Vierendeel konvensional yang digunakan di banyak bangunan tinggi, sebelum munculnya sistem kantilever, pada dasarnya terdiri dari balok dan kolom yang disusun dalam dua arah untuk membentuk kotak. Awalnya, hubungan antara balok dan kolom adalah sambungan momen geser atau semi kaku paling sederhana. Perkembangan di awal abad ke-20 terutama terdiri dari peningkatan kualitas baja, bentuk baja, dan pengencang. Hubungan sesaat dengan peningkatan kekakuan dikembangkan dengan memar dan penyangga lutut yang memukau. Contoh-contoh yang menonjol dari struktur bangunan tinggi awal ini adalah bangunan Woolworth seluas 790 kaki di New York (sekitar 1913) dan Empire State Building (sekitar tahun 1930). Dalam kasus ini juga terlihat bahwa claddings dan partisi batu berat menyumbang kekakuan lateral seperti rangka baja itu sendiri. Setelah Perang Dunia II, sebuah arsitektur yang berbeda secara dramatis berdasarkan prinsip Modernisme muncul. Kemajuan teknologi yang sesuai dengan arsitektur Gaya Internasional mencakup ruang terbuka yang lebih besar dengan rentang yang lebih panjang, kolom inti dan kolom yang terorganisir dengan baik, dinding tirai yang mengkilap, disemprotkan pada proteksi kebakaran, dan partisi yang lebih ringan, untuk beberapa nama. Sistem rangka vierende masih menjadi pilihan utama, yang melibatkan sambungan kaku yang diluruskan dan dilas. Karena ketinggian bangunan

31

meningkat melampaui 30 cerita, namun baja yang lebih banyak dibutuhkan untuk memperbaiki kekakuan lateral yang memadai. Aturan praktis saat ini adalah mengizinkan satu pon baja per sq ft per cerita. Jumlah ini mencapai 100 lbs. per sq. ft untuk bangunan bertingkat 100, yang jelas tidak ekonomis dalam konteks apapun.

3.

Program Program

untuk John Hancock Center

mencakup

beberapa fungsi seperti ruang

komersial,

tempat

parkir,

apartemen, apartemen, dan

ruang

transmisi

televisi

yang

menghasilkan total area 2.800.000

sq

ft

Proposal

untuk

menempatkan

semua

fungsi ini dalam satu Fig. 3. Plan of john hancock tower (https://i.pinimg.com/736x/e6/3d/88/e63d887ba2264bca5a65278219ed0a da--john-hancock-center-the-john.jpg).

paket 100- menara cerita pada

didasarkan ekonomi

sistem struktural yang mungkin. Konsep menara tunggal dimungkinkan sebagai hasil pengembangan tabung trussed pada satuan baja struktural dengan jumlah 30 lbs. per sq. ft Bentuk sistem struktural yang diagogia memiliki dampak radiografi yang sama terhadap citra arsitektur bangunan dan, bersamaan dengan struktur revolusionernya, merupakan lompatan yang berani oleh para perancangnya - Bruce Graham dan Fazlur Khan.

32

Struktur Pusat Hancock berukuran kira-kira 262 kaki x 164 kaki di dasar dan meruncing ke dimensi paling atas 160 ft x 100 ft pada ketinggian sekitar 1100 kaki di atas. Ruang komersial dan tempat parkir ditempatkan di bagian bawah diikuti oleh 32 cerita kantor, 50 lantai apartemen, dan ruang untuk transmisi televisi, observatorium, dan tingkat mekanis. Lancip memungkinkan lantai perkantoran yang lebih besar dengan rentang sewa yang lebih panjang untuk diletakkan di lantai bawah dan lantai apartemen yang lebih kecil terletak di bagian atas. Dampak keseluruhan dari bentuk meruncing memungkinkan

adanya

struktur

eksterior yang kontinyu. Manfaat tambahan

termasuk

mengurangi

berlayar angin dan memperbaiki bentuk-aspek

dengan

mengandalkan dinamika angin.

4. Konsep John Hancock Tower Konsep

struktural

didasarkan

pada sistem tubular yang ekuivalen yang dibentuk oleh sistem kawat gigi diagonal pada bagian luar, yang

menghubungkan

semua

kolom eksterior secara bersamaan dan membuat keseluruhan sistem berperilaku seperti kotak kaku yang meruncing

(Gambar

3).

Kesederhanaan dan keterbukaan struktur dan dampaknya terhadap ekspresi arsitektur bangunan dapat

33

segera diamati. Karakter penting dari struktur ini diciptakan oleh kontinuitas eksterior diagonal X-menguatkan pada setiap wajah bangunan. Inilah tiga dimensi yang membuatnya berbentuk seperti struktur tabung tunggal yang kontras dengan sistem sebelumnya yang menempatkan bingkai Vierendeel dua dimensi di dalam tubuh bangunan dalam dua arah. Dengan tabung trussed eksterior yang mengasumsikan semua resistansi beban lateral, kolom gravitasi interior diperlukan untuk hanya membawa beban gravitasi pada lantai dengan cara yang paling efisien. Tidak adanya penguatan internal atau elemen resistif internal lainnya memungkinkan untuk membingkai lantai dengan cara yang fleksibel untuk fungsi yang berbeda, yang sangat penting untuk bangunan multi guna.

Secara historis, penguatan diagonal dalam bentuk truss diperkenalkan pada konstruksi jembatan. Menara Eiffel, dibangun pada tahun 1860 di Paris, melambangkan penggunaan diagonal di belakangnya. Hal ini juga memanifestasikan karakteristik khusus dari konstruksi baja bekas:, ringan estetika dan delignasi taut. Keempat kaki-kaki Menara Eiffel menunjukkan hubungan

optimal

bentuk

eksterior

dan

fungsi

untuk

menahan

penggulungan struktur. The Hancock Center mewujudkan prinsip yang sama

dengan

menggunakan

bentuk

eksterior

untuk

menolak

penggulungan. Namun, tidak seperti kaki Menara Eiffel yang relatif masam, strukturnya disusun untuk menciptakan tabung eksterior berdinding tipis untuk efisiensi dan kekakuan ruang maksimum. Bentuk mega-truss mengoptimalkan beberapa parameter. Jumlah diagonal dan, dengan demikian, gangguan jendela diminimalkan. Membuat titel 20 tingkat tinggi meminimalkan jumlah koneksi diagonal kolom. Kolom kolom normal 40 ft pada wajah lebar dan 25 ft pada wajah pendek digunakan dengan kolom konvensional dan ukuran balok spandrel. Diagonal bertindak sebagai kolom miring yang membawa bagian beban gravitasi mereka, yang selalu dalam kompresi bahkan di bawah beban angin ekstrem, sehingga menyederhanakan rincian koneksi menggunakan sambungan tipe bantalan. 80% dari goyangan lateral di bawah beban angin

34

ditentukan dari komponen kantilever dengan sisa dari geser yang ditunjukkan oleh pembentukan aksial diagonal. Gaya gravitasi umumnya mengendalikan sistem. Premi untuk beban angin adalah faktor sekitar 15% dari berat baja.

5. Analisis terhadap bangunan John Hancock Tower Desain Center Hancock mendorong desain mutakhir pada saat itu dalam banyak hal. Berikut ini adalah diskusi retrospektif singkat.

A. Ekspresi arsitektur Center Hancock mewakili kepergian radikal dari estetika yang ada pada masa itu. Awalnya kritikus menyebut bangunan itu terlalu industri, namun seiring waktu telah melambangkan tradisi ekspresi struktural yang berani di Chicago. Hal ini sering ditandai sebagai super-rasional, logis, dan representasi dari arsitektur zaman mesin. Ini menunjukkan struktur sebenarnya banyak dalam tradisi konstruksi jembatan. Mungkin inilah kualitas yang bertahan lama.

Diagonal yang dinyatakan di façade tidak mempengaruhi kualitas ruang interior. Sebaliknya, unsur-unsur ini sering didambakan dan didekorasi dengan berbagai cara, sehingga menambah karakter individu menjadi terpisah. Selanjutnya, desain multi fungsi sangat sesuai dengan karakter komersial dan residensial lingkungan sekitar. Ini telah menghasilkan sebuah komunitas bangunan tinggi neighborhood yang melibatkan campuran komersial / kantor dan apartemen dan, dalam konteks ini, bangunan penggunaan campuran kolektif merupakan lingkungan unik di Amerika Serikat. B. Desain dengan bantuan komputer. Pada saat itu Center Hancock dirancang, desain berbantuan komputer dalam praktik arsitektur dan teknik dibatasi

oleh kapasitas

memori perangkat

keras

dan

keterbatasan perangkat lunak. Masalah struktural terbesar yang dapat dipecahkan

hanya

melibatkan

35

51

sambungan

dan

tiga

mempertimbangkan kebebasan dan memanfaatkan komputer IBM 1620 (Kahn, et al., 1966). Namun, program analisis kapasitas yang lebih besar seperti Stress dan program kerangka ruang adat lainnya dikembangkan di berbagai institusi akademis. Untuk memaksimalkan penggunaan komputer, analisis pendahuluan termasuk studi perilaku pada bagian-bagian struktur, penentuan geometri, dan persiapan data dilakukan pada platform komputer kecil sedangkan analisis akhir keseluruhan struktur dilakukan pada beberapa fasilitas akademik pada komputer mainframe besar. . Jenis koordinasi ini mungkin tampak primitif mengingat kemampuan saat ini; Namun, ini memungkinkan penggunaan kapasitas komputer komputer yang maksimal pada saat itu.

C. Studi Distribusi Beban. Studi analisis aliran beban dilakukan pada traksi tiga fasia dengan dua derajat kebebasan untuk setiap sambungan seperti ditunjukkan pada Gambar 6. Modul truss semacam itu dianalisis di berbagai lokasi di bangunan (Kahn, et al., 1966). Tujuan analisis parametrik ini adalah untuk menentukan porsi optimum diagonal dan ikatan primer dan

sekunder

untuk

menghasilkan

tegangan tekan yang relatif seragam pada kolom, seperti halnya dinding bantalan atau tabung. Penegasannya adalah bahwa jika bekerja di atas bagian-bagian struktur, pasti akan mencakup keseluruhan struktur. Analisis data tidak dilakukan sampai hasil memuaskan substruktur.

diperoleh Analisis

pada

analisis

sub-struktur

36

semacam itu memberikan wawasan yang berharga mengenai perilaku struktural yang umumnya tidak lengkap dalam analisis model penuh.

D. Beban angin Penentuan beban angin statis yang diterapkan memerlukan konsultasi dengan ahli meteorologi dan konsultan angin lainnya tentang kejadian angin terekam tertinggi. Ditentukan bahwa faktor 1,25 akan diterapkan pada kode bangunan Chicago yang digunakan pada saat itu untuk menghitung beban angin untuk desain tegangan normal yang diijinkan. Faktor 1,4 digunakan untuk membatasi tekanan baja sampai 30 ksi. Analisis statistik catatan angin tidak tersedia pada saat itu; Namun, penelitian terbaru mengkonfirmasi faktor-faktor ini.

E. Studi Terowongan Angin.

Studi

terowongan

angin

pada

model

tekanan dilakukan di terowongan

angin

keadaan mapan yang kontras dengan saluran angin lapis batas hari ini. Tujuan utamanya adalah

untuk

menentukan koefisien drag

bentuk

berbagai pada

ketinggian

lancip,

semuanya

pada

yang

diarahkan

pada penentuan beban angin statis.

37

F.Perilaku Dinamis Perilaku dinamis dianggap sebagai pertimbangan resonansi dengan frekuensi vortex-shedding. Periode bergoyang fundamental dihitung pada 7,6 dan 5,00 detik sehubungan dengan sumbu lemah dan kuat, dengan menggunakan model tujuh massa. Analisis terbaru yang melibatkan massa di setiap lantai menunjukkan nilai 7,05 dan 4,9, dan nilai terukur lapangan sebesar 6,8 dan 4.76. Angka-angka ini mewakili korelasi yang baik. Diasumsikan bahwa frekuensi vortex-shedding akan bervariasi dengan tinggi karena lancip dan akibatnya tidak dapat diatur untuk menghasilkan gaya dinamis yang efektif. Analisis ini, dikombinasikan dengan sistem yang lebih kaku untuk goyangan dan torsi, menghasilkan perilaku dinamis yang dapat diterima. Namun, evaluasi lebih kualitatif daripada kuantitatif. Nilai redaman yang diukur pada amplitudo sangat rendah adalah orde 0,6 persen dari kriteria, mungkin menunjukkan dominasi kekuatan aksial yang digerakkan secara aksial. G. Persepsi Motion. Persepsi gerak okupasi dinilai berdasarkan studi gerak eksperimental perintis pada subyek manusia pada berbagai sikap untuk menentukan ambang persepsi dan membandingkannya dengan hasil analisis yang diperoleh dari analisis getaran paksa bangunan yang dikenai Fig. 6. Truss Modul Load Flow

angin

hembusan simulasi.

Beberapa hembusan angin time-variant diterapkan setelah konsultasi dengan ahli meteorologi. Hantu disimulasikan sesuai dengan periode bangunan. Ambang persepsi yang diukur berada pada kisaran 0,4 sampai 0,8 persen g dan analisisnya memperkirakan percepatan angin rendah. Namun, metodologi ini tidak bisa menilai akselerasi angin silang, yang umumnya mendominasi. Mereka hanya bisa ditentukan dengan akurasi yang dapat dicapai dengan studi terowongan angin dengan kekuatan-keseimbangan atau aero-elastis, yang berada di luar keadaan seni saat itu. Aspek teknologi terowongan angin ini telah mengalami perbaikan yang cukup besar sejak konstruksi bangunan

38

Hancock. Namun, strukturnya telah berjalan dengan baik untuk pemuatan angin selama 30 tahun terakhir tanpa keluhan tentang persepsi gerak.

H. Getaran Lantai. Karena anggota framing lantai menjadi lebih ringan karena proteksi kebakaran dan desain komposit yang tidak terbungkus, ada kekhawatiran tentang persepsi pengguna tentang getaran lantai. Selanjutnya, kriteria evaluasi hanya dalam tahap formatif pada saat itu. Hasil penelitian yang tersedia dalam penelitian yang dilakukan pada awal 1960an di Universitas Kansas pada umumnya menyebutkan frekuensi alami balok pada amplitudo yang disebabkan oleh pendudukan manusia dengan asumsi jumlah redaman untuk tingkat persepsi yang berbeda. Sebuah program dilakukan untuk mengukur frekuensi alami dari banyak balok lantai yang ada dan bagan perceptibilitas digunakan secara komparatif dengan nilai terukur ini untuk menilai penerimaan vaksinasi yang ditransmisikan melalui balok lantai Pusat John Hancock. Meskipun kriteria telah disempurnakan selama bertahun-tahun dengan hasil teoritis dan eksperimental baru, evaluasi komparatif dengan bangunan yang ada yang telah berjalan dengan baik masih digunakan. Verifikasi getaran balok lantai baru dengan menggunakan kriteria sewa menunjukkan hasil yang dapat diterima.Lantai Getaran. Karena anggota framing lantai menjadi lebih ringan karena proteksi kebakaran dan desain komposit yang tidak terbungkus, ada kekhawatiran tentang persepsi pengguna tentang getaran lantai. Selanjutnya, kriteria evaluasi hanya dalam tahap formatif pada saat itu. Hasil penelitian yang tersedia dalam penelitian yang dilakukan pada awal 1960an di Universitas Kansas pada umumnya menyebutkan frekuensi alami balok pada amplitudo yang disebabkan oleh pendudukan manusia dengan asumsi jumlah redaman untuk tingkat persepsi yang berbeda. Sebuah program dilakukan untuk mengukur frekuensi alami dari banyak balok lantai yang ada dan bagan perceptibilitas digunakan secara komparatif dengan nilai terukur ini

39

untuk menilai penerimaan vaksinasi yang ditransmisikan melalui balok lantai Pusat John Hancock. Meskipun kriteria telah disempurnakan selama bertahun-tahun dengan hasil teoritis dan eksperimental baru, evaluasi komparatif dengan bangunan yang ada yang telah berjalan dengan baik masih digunakan. Verifikasi getaran balok lantai baru dengan menggunakan kriteria sewa menunjukkan hasil yang dapat diterima.

I. Thermal Foreshortening. Karena sistem kolom dan diagonal utama ditempatkan pada jarak yang relatif kecil di luar garis kaca, ada kekhawatiran tentang perbedaan suhu antara kolom eksterior dan interior. Perbedaan suhu maksimum 5 F antara eksterior dan interior. Kolom dicari, bahkan dengan temperatur ambisi ekstrim -10 F pada eksterior. Penelitian eksperimental ruang dingin dilakukan untuk memastikan kepatuhan terhadap kriteria.

6. Detail Sambungan

Detil sistem sambungan antara diagonal, kolom, dan hubungan melibatkan penggunaan pelat gusi dan pengelasan berat, terutama pada sendi sudut. Bentuk anggota (I-Section) dan rincian bersama dibuat dengan diskusi ekstensif dengan pemasok baja dan perakit (yaitu, Jembatan Amerika). Kolaborasi ini berkontribusi pada penyederhanaan dan kepraktisan dalam konsep dan penjelasan rinciannya. Umumnya, pengelasan lapangan dihindari antara anggota dan sendi berlapis gusset, namun bantalan bantalan dilapisi dengan kekuatan tinggi dan bantalan butt digunakan. Rakitan pelat gusset adalah toko-fabri- kasi. Pada masingmasing contoh, gabungan sudut pertama dibuat untuk tegangan sisa karena pengelasan. Tingkat tinggi dari tekanan ini dicatat dan akibatnya semua sambungan samping sudut dilepas dengan tekanan di oven udara panas yang dipancarkan gas. Temperatur dinaikkan menjadi 1100

F seiring

dengan bertambahnya waktu dan sedikit demi sedikit didinginkan untuk

40

menghilangkan tekanan tinggi. Baja ereksi digunakan eksterior memanjat derek crane, yang pertama dalam konstruksi gedung tinggi. Simultan, berbagai teknik pengelasan baru diperkenalkan termasuk pengelasan elektroslag vertikal. Koordinasi fabrikasi dan ereksi baja yang efisien dan teratur memberi kesaksian akan keberhasilan kolaborasi antara perancang dan perakit - sebuah hubungan yang telah hilang secara praktis di pasar saat ini.

7. Kesimpulan

Konsep struktural unik dan optimal dari Pusat Hancock dimungkinkan karena adanya usaha kolaboratif antara arsitek, insinyur, dan insinyur. Jika sistem struktural yang digunakan untuk bangunan itu dirancang dan dibangun sesuai dengan standar saat ini, sedikit, jika ada, perubahan struktural akan dilakukan. Analisis menyeluruh yang dilakukan baru-baru ini menunjukkan tidak ada variasi signifikan dalam kinerja strukturalnya. Namun, kemajuan teknologi terowongan angin mungkin memerlukan verifikasi perilaku dinamis dan persepsi gerak sesuai dengan metodologi saat ini. Ketika studi semacam itu dilakukan, kinerja dinamis yang dapat diterima selama 30 tahun dari hunian hunian tertinggi ini dapat menyebabkan kalibrasi kriteria lebih lanjut terkait persepsi gerak.

Pelajaran yang didapat dari mempelajari proses perancangan John Hancock Center menunjukkan bahwa pengenalan konsep sistem bangunan baru memerlukan pemeriksaan menyeluruh terhadap semua parameter dan pengaruh yang relevan, walaupun hanya perkiraan. Seperti yang dituduhkan pada kasus Center Hancock, pendekatan ini pada akhirnya akan menghasilkan kemajuan teknologi dalam sistem bangunan tinggi. Hal ini berlaku juga untuk Sears Tower yang memiliki sistem tabung bundled dengan rangka rangka frame. Sementara itu, arsitektur gedung tinggi klasik yang strukturnya ekspresif seperti Pusat Hancock dan Menara Sears

41

akan terus berlanjut sebagai simbol keberanian arsitektural dan kekuatan konseptualisasi.

42

BEIJING NATIONAL STADIUM

43

Beijing National Stadium atau biasa disebut Bird’s Nest (sarang Burung) merupakan stadion fenomenal dengan arsitektur yang paling rumitdan unik. Berkapasitas 80.000 tempat duduk, diresmikan menjelang Olimpiade Beijing 2008.

Lihatlah bentuk stadionnya dari luar, tak salah jika orang lebih banyak mengenalnya sebagai sarang burung raksasa. Stadion ini berada di kompleks Olimpiade Beijing, dan didesain oleh Herzog dan de Meuron yang memenangkan lomba desain stadion untuk Olimpiade Beijing pada 2001. Herzog dan de Meuron berkolaborasi dengan desainer lokal China Ai Weiwei. Konstruksi awal stadion ini diperkirakan menghabiskan biaya 3.89 miliar yuan, tetapi karena biaya yang terlalu besar maka stadion ini didesain ulang pada 2004 seperti bentuknya sekarang sehingga hanya menelan 2,3 miliar yuan untuk pembangunannya.

44

Desainnya merpakan hasil dari sayembara yang diadakan pada Tahn 2002. Desain bangunan ini terinspirasi dari bentukkan sarang burung ditengah alam, dalam pola yang terlihat acak. Keunikan struktur dapat terlaksana karena bantuan dari sistem modularitas pada bagian elemen strukturnya.Beijing National Stadium mempunyai bentuk elips yang terdiri dari konstruksi baja yang mendukung terbentuknya fasade menyerupai sarang burung.

Kapasitas Beijing National Stadium untuk 80.000 pengunjung. Konstruksi baja bukan saja digunakan sebagai elemen arsitektur yang membentuk bangunan, namun juga merupakan suatu sistem struktur. Ukuran bentang bangunan ini adalah 335m untuk panjang, 284m untuk lebar dan 69m untuk tinggi. Pada proses konstruksi bangunan ini menggunakan banyak kontraktor. Untuk sistem konstruksinya menggunakan sistem konstruksi baja.

45

Bangunan ini menggunakan 16 buah truss colom yang berfungsi sebagai kolom-kolom penyangga utama. Setiap kolom 3D ini dibentuk secara prefabrikasi dari baja jenis HSS (Hollow Structural Steel) kelas high-strength dengan 128 titik kontak sambungan las. Di kiri-kanan struktur utama pun lalu terjalin konstruksi berbagai balok baja silang-menyilang melengkapi balok 3D girders yang memang ditata berpasang-pasangan diantara setiap pasangan kolom utama. Untuk penutup atapnya menggunakan panel transparan ETFE.

Struktur Struktur pada bangunan stadion ini terbagi atas 2 struktur lepas, yaitu struktur yang membentuk kulit bangunan yang digunakan sebagai fasad dan penutup atap lalu struktur yang berbentuk mangkok yang digunakan sebagai bangku penonton, area servis, dan lain-lain. Struktur Pembentuk Kulit Bangunan

Struktur baja merupakan struktur saling silang yang membentuk bentuk oval. Struktur baja utama (gambar i) diikat oleh baja yang mengikat secara tidak beraturan, sehingga terbentuk struktur yang rigid karena terikat secara keseluruhan. Pondasi 

Pondasi Tiang Pancang Menggunakan pondasi rakit (raft) dan pondasi tiang pancang (pile). Pondasi tiang pancang memiliki kedalaman mencapai 37 meter, dengan material beton bertulang. Karena beban kulit bangunan yang terbuat dari baja sangat besar, maka tiang pancang biasanya tidak akan cukup untuk menah beban baja, diperkirakan pondasi tiang pancang biasa dapat terus menerus turun karena menerima beban yang sangat besar. Karena itu bangunan ini menggunakan tiang pancang yang dimodifikasi, dimana beton cair dipompakan ke dalam tanah di bawah yaitu disekitar bagian bawah pile

46

Untuk mengenhance loading capacity, pada bagian tengah pile diberi tube (tabung), beton cair yang diresapkan pada tanah diponpakan melalui tube, pipa yang ditanam dibagian tengak pondasi pancang. 

Pondasi Rakit (raft) Pondasi rakit mengunakan material beton bertulang

Pedestal (sambungan antar pondasi dan kolom Mengunakan 24 pedestal yang dihubungkan pada bagian dasar kolom. Pedestal digunakan untuk meratakan beban yang diterima oleh kolom. Pedestal memiliki berat 100 ton, pemasangannya mengunakan crane. Sedangkan, untuk menempatkan secara tepat menggunakan tenaga manusia, pemasangan pedestal harus tepat agar beban dapat tersalurkan ke pondasi pada tepat dan sudut yang tepat. 

Kolom Menggunakan 24 kolom yang terbuat dari baja dengan bentuk yang tidak biasa. Menggunakan material baja Q35 yang dibuat dan dikembangkan oleh pabrik di China sendiri, baja ini mampu menahan gaya tekan mencapai 35 x 106 pascals. Dengan berat untuk masing-masing kolom yaitu 1000 ton. Pada saat pemasangannya kolom dibagi menjadi 7 bagian. Hal itu dilakukan karena tidak ada crane yang sanggup untuk mengangkat sebuah kolom. Pembangunan kolom dilakukan dari bawah ke atas. Dengan potongan kolom paling bawah dipasang terlebih dahulu lalu dengan potongan kedua diangkat dengan menggunakan crane lalu di las.

47