Struktur.docx

Struktur Highrise Building dan Bangunan Bentang Lebar

DISUSUN OLEH : Nama : Yesica Ayu Cristine Situmorang Nim : 1705521006 Mata Kuliah : Struktur Bangunan

UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI ARSITEKTUR

Contoh Highrise Building Struktur Highrise Building pada “ JIN MAO TOWER” JIN MAO Tower merupakan pencakar langit multi fungsi yang terdiri dari perkantoran, hotel, pertokoan, parkir, auditorium dengan luas 280.000 M2 yang terletak di distrik Pudong didalam zona perdagangan dan financial Lujiazui dikota metropolis Shanghai, China. Bangunan ini terdiri dari 88 lantai dengan ketinggian 421 M, Hingga tahun 2005 bangunan ini tergolong pencakar langit tertinggi ke 4 didunia, setelah Taipei Financial Center-Taiwan, Petronas Tower- Malaysia, Sears Tower-Chicago USA. Penggunaan bangunan ini adalah 50 lantai untuk perkantoran, 38 lantai hotel dengan 555 kamar (Grand Hyatt Shanghai), 900 mobil-1000 motor pada basemen 3 lantai (57.000M2) dan dilengkapi dengan 20.500 M2 pertokoan,pusat perjajanan, pusat konvensi dan eksibisi serta auditorium. Bagian dasar pencakar langit ini dikelilingi oleh plaza dengan lansekap dan kolam yang menawarkan relaksasi yang tenteram dari aktivitas jalan sibuk kota Shanghai.

Sistem yang digunakan pada Jin Mao Tower ini adalah sistem mega struktur (core & outriggers) terdiri dari komponen komponen struktur dengan referensi angka 8 yaitu: • Dinding oktagonal core reinforced mega-concrete • 8 mega kolom komposit eksterior • 8 mega kolom baja eksterior • 8 outrigger trusses struktur baja • Pile cap fondasi tiang pancang beton tebal 4 M • 44 balok lantai interior dan 16 balok lantai eksterior

Kekuatan dan Stabiltas Menara JIN MAO Konsep sistim struktur JIN MAO TOWER berdasarkan pada:: 1. Penggunaan penempatan beton bertulang secara strategis yang dipadukan dengan struktur baja untuk menahan beban beban lateral ekstrem dan gravitasi dengan efisiensi struktur maksimum tanpa biaya material struktur yang berlebihan. 2.Penggunaan prinsip prinsip fisika untuk meningkatkan efektivitas momen inersia bangunan. 3.Reduksi kelebihan elemen elemen struktur yang secara signifikan meningkatkan nilai ekonomis bangunan. Resistansi gaya lateral (seismik dan angin) dilakukan dengan kombinasi dinding cor beton dibagian dalam dan mega kolom komposit dibagian luar yang dihubungkan dengan struktur rangka baja outrigger yang bekerja secara komposit dengan lantai diafragma horizontal. Sistem outrigger memaksimalkan tinggi “balok” struktur terhadap deformasi lentur ketika bangunan tinggi ini berperilaku seperti kantilever vertikal. Outrigger ini terdapat pada lantai 24-26, 51-53, 85-atap.

Pembagian lantai pada Jin Mao Tower

Beban lateral arah tegak lurus ditahan oleh 8 mega kolom komposit frontal, beban lateral arah diagonal ditahan oleh 8 mega kolom baja pada sudut. Beban gravitasi diterima secara merata oleh ke8 megakolom komposit dibagian luar yang juga berfungsi menerima beban axial akibat momen lentur total, sedangkan mayoritas gaya geser ditahan oleh shear wall core. Dimensi mega kolom ber variasi mulai 1,50x5,00M sampai 1,00x3,50M pada lantai 87, dimensi core shear wall bervariasi mulai dari 0,85M dibagian fondasi hingga o,45M pada lantai 87. Kekuatan Struktur JIN MAO Tower Sistem resistansi gaya lateral JIN MAO Tower secara esensial bersandar pada resistansi lentur dan geser dari core sentral, kekakuan axial mega kolom komposit luar dan kekakuan lentur dan geser rangka outrigger. Efisiensi struktur berpusat pada transfer beban langsung dari cor sentral ke kolom eksterior tanpa perlurangka perimeter (sabuk).

Cor sentral

Resistansitorsi struktur dicapai melalui core sentral dengan bentuk tertutup dengan kompromi kompromi arsitektur, misalnya penetrasi penetrasi ke core sentral, batasan batasan

ketebalan dinding core, dimensi mega kolom serta lokasi dan ketinggian sistim outrigger. Sebuah sistem beton bertulang bubur dirancang dan dibangun di sekeliling seluruhdari situs (0,75 kilometer). Ketebalan dinding lumpur adalah 1 mmdengan desain beton kekuatan C40 dan kedalaman 33m Sebuah survei struktural yang komprehensif dan program pemantauan dirancang dan diimplementasikan ke dalamJin Mao Tower. Extensometers ditempatkan pada inti pusat beton bertulang dan beton bertulang komposit mega-kolom. Selain itu, strain gages ditempatkan pada built-up baja structural mega-kolom serta pada lebar flens kolom baja strukturallokasi dalam bungkus beton untuk komposit mega-kolom

Struktur JIN MAO Tower

Contoh Bangunan Bentang Lebar Struktur Bangunan Bentang Lebar pada “National Athletics Stadium Bruce, Australia” Stadion merupakan suatu bangunan yang kebradaannya sangat dibutuhkan bagi masyarakat. Pembangunan stadion merupakan suatu tantangan bagi para arsitek, dikarenakan arsitek harus mampu membanguan suatu bangunan yang bebas kolom namun tetap aman digunakan, salah satunya pada Stadion Atletik Nasional Bruce, Australia.

National Athlrtic Stadium ( Bruce Stadium ) merupakan proyek yang dikerjakan oleh tim arsitek (Philip Cox, Taylor and Partners) dan tim sipil (Bond James and Laron). Bangunan ini mulai dibangun pada tahun 1977 dengan bentuk denah segiempat, panjang atap 112m, lebar 20m, dan tinggi dari dasar hingga atap 16-20 m. material yang digunakan untuk bangunan ini adalah material baja dengan tipe struktur atap yang digunakan adalah tipe cable suspended steel framed roof deck. Terdapat juga struktur pendukung untuk bruce stadium yaitu Pin

jointed

masts dengan diameter kabel 36mm dan 52mm untuk kabel

penarik di belakang. Bagian pondasinya menggunakan rock tension anchors for the cables, piers to the main seating structur Bruce Stadium Dirancang untuk menjadi bagian dari Institut Olahraga Australia. Bruce Stadium ini digunakan sebagai tempat pelaksanaan kompetisi olahraga nasional dan internasional. Secara konsep, struktur utama dirancang khusus dalam penampilannya dan dapat terlihat jelas dari jarak yang jauh. Bangunan utama didesain untuk menampung 6000 tempat duduk yang terlindungi.

Denah stadion burce

Fasilitas bagi atlet terletak pada struktur dasar dari atap, memberi hubungan langsung ke arena. Fasilitas lainnya seperti toko perlengkapan, restoran dan bar, serta fasilitas perawatan juga terdapat pada dasar tersebut. Tempat duduk diatasnya memungkinkan seluruh penonton untuk mendapatkan pandangan penuh pada semua kegiatan. Atap tergantung pada kabel yang didukung oleh tiang-tiang baja runcing yang memberi dampak visual pada bangunan. Hal ini juga diperlukan untuk memberikan pandangan bebas kolom bagi para penonton. Struktur diletakkan seperti pada atap yang memiliki perlindungan maksimal dari angin yang sangat kuat di area.

Analisa Kabel Struktur

Kabel struktur mendukung atap seluas 112x20 m. Terdapat 5 tiang struktur disepanjang atap. Tiang ini dihubungkan dengan tiga penggantung ke balok atap dan kolom baja yang runcing. Tiap kabel mendukung 650 titik beban pada atap. Atap kabel berdiameter 36 mm, kabel penggantung belakang berdiameter 52 mm yang dibuat dari 37x7mm kabel. Terdapat 2 penggantung belakang untuk setiap tiang struktur penggantung dan 9 kabel yang mendukung atap. Tiang-tiang digantung pada kaki tiang ke kolom yang dikaitkan di dinding belakang dari tiang, dengan demikian memungkinkan dalam, sesuai

bidang

perpanjangan

dari

tiang

untuk

diputar

tempat berdirinya.

Balok baja persegi kosong (tidak masif) yang membentuk atap dipasang pada ujung rangka beton dari tempat duduk. Slab beton 100mm kemudian diberi dek metal yang telah dibuat menjadi rangka atap dan bersifat permanen. Ini kemudian menjadi beban mati untuk menjadi penahan pada saat angin kencang

Hubungan tiang penggantung, kolom, dan rangka atap

Tiang dimiringkan ke depan, kemudian kabel penggantung belakang dipasang pada kepala tiang yang kemudian dikembalikan pada posisi akhirnya, memungkinkan ujung yang lebih rendah dari kabel penggantung belakang untuk dihubungkan pada angkur di

tanah.

Kabel penggantung belakang kemudian ditegangkan secara berpasangan

yang

menyebabkan atap kabel dapat memikul beban.

Arah pembebanan gaya

Panjang tiang penggantung 16 m dari ujung kepala hingga 3 way pin joint. Ini adalah baja runcing fabrikasi yang menjadi satu dengan cast element pada ujungnya yang memungkinkan hubungan kabel. Terdapat 5 tiang yang masing- masing diletakkan pada bagian belakang penyangga, kemudian dimiringkan dengan sudut 60º agar stabil.

Tapered Columns (kolom runcing) Kolom-kolom runcing membentuk satu bagian dari 3 struktur baja utama. Kalomkolom

ini

bervariasi

menurut

ukuran panjangnya mulai dari 16m hingga 20m,

tergantung pada posisi peletakan pada strukturnya. Kolom ini dihubungkan pada dua ujungnya untuk memungkinkan terjadinya rotasi perpendicular pada penyangganya.

Roof Frame (rangka atap) Rangka atap terdiri dari balok baja utama yang membentang sekitar 20m dihubungkan dengan tiang dan kolom-kolom.

Balok

utama

ini membentuk bagian

pada kerangka atap baja yang menyangga dek metal yang mendukung beton penutup atas. Penetrasi yang menembus beton penutup atas memungkinkan terjadinya hubungan pada rangka atap baja supaya kabel yang tegang dapat menggantung atap. Tepi atap dijepit

pada

struktur

beton

untuk mengatasi gaya lateral dan gaya keatas. Beton

tegak di tepi atap mengurangi kibaran atap.

Tension Cables (kabel tegang)

Kabel atap terdiri dari 19 X 7 mm kawat yang menyusun kabel berdiameter 36 mm. Terdapat 9 kabel atap untuk tiap tiang penyangga atap yang diseimbangkan oleh 2 kabel penggantung belakang yang dianggurkan ketanah. Kabel penggantung belakang disusun oleh kawat 37 X 7 mm, yang membentuk kabel berdiameter 52 mm. Ini dapat memikul beban hingga 600-700 kN. Kabel penyangga belakang dihubungkan ke angkur batu melalui cetakan yang mempunyai lubang runcing dan mengandung epoksi, serbuk besi (zinc dust), dan bola pemikul (ball bearings). Structural Action (Aksi Struktur) Beban lateral pada arah transversal disebabkan oleh dua efek. Yang pertama adalah beban terpusat yang disalurkan dari sistem struktur sekunder untuk dinding, yang akan menjadi bentuk beban terpusat pada tepi timur dan barat dari diagrid yang terbentuk pada setiap 12,6 m.

Aksi struktur

Yang kedua adalah gaya tarik pada atap dan resultan komponen tekanan angin horisontal yang dihasilkan oleh beban angin tidak simetris. Hal ini sebagian besar dinetralkan oleh ikatan eksternal dan dinding penopang. Tiang penopang tepi menjadi subjek efek fleksural

saat

menyalurkan

beban-beban tersebut

ke titik-titik

pendukung,

disebabkan oleh gaya tekan dan daya regang pada bagian- bagiannya. Diagrid juga akan membantu penyaluran beban ke pendukung dengan mengembangkan daya tegang dan gaya regang pada bagian-bagiannya. Beban lateral pada arah longitudinal disebabkan oleh dua efek yang serupa dengan yang terjadi pada arah transversal. Beban- beban dibebankan secara singkat pada diagrid, yang kemudian disalurkan pada dinding penopang melalui tiang penopang tepi dan ikatan internal. Bagian-bagian diagrid akan mengembangkan gaya tekan dan gaya regang dalam menahan

dan

menyalurkan

beban- beban. Satu perangkat ikatan internal akan menjadi

tegang untuk setiap beban lateral.

DAFTAR PUSTAKA Aska Savoy. 2017. Definisi Highrise Building di https://www.arsitur.com ( diakses 13 februari 2019 ). Dana Pusparani. 2018. Struktur Bangunan Tinggi dan Bentang Lebar di https://id.pdfcoke.com ( diakses 13 februari 2019 ). Seulgiys. 2015. 8 Struktur Bentang Lebar di https://id.pdfcoke.com ( diakses 15 februari 2019 ). Muhamad Zulkifri. 2012. Struktur Highrise Building di https://id.pdfcoke.com ( diakses 14 februari 2019 ).