2. Core and Facade Bearing Wall

TAR 322-3

STRUKTUR DAN KONSTRUKSI

BANGUNAN BERTINGKAT TINGGI

Semester Ganjil Tahun Akademik 2015/2016

Tugas Studi Literatur:

CORE AND FACADE BEARING WALL

Dosen Kelas : Nancy Yusnita, S.T., M.T.

Oleh

DEVIANI SUSANTO 2013420009 / D

VANIA SHEILA 2013420095 / D

SHANDA ANASTASIA 2013420143 / D

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI ARSITEKTUR UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN

BANDUNG 2015

KATA PENGANTAR

Dengan selesainya penyususunan dan pembuatan studi literatur dan analisa, penulis mengucapkan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia dan anugrah.-Nya sehingga studi literatur ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.

Studi Literatur yang membahas akan struktur core and facade bearing wall diajukan sebagai persyaratan pengumpulan tugas akhir Mata Kuliah Struktur Konstruksi Bangunan Tingkat Tinggi Semester Ganjil 2015/2016.

Dalam pelaksanaan penyusunan studi literatur ditemukan beberapa kendala, antara lain masalah kendala waktu dalam penyusunan, sumber yang tidak memadai untuk penulis mendapat informasi dan menarik kesimpulan.

Pada kesempatan ini penulisan mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang membantu sehingga laporan penelitian ini dapat diselesaikan tepat waktu, antara lain.

Nancy Yusnita, S.T., M.T. selaku dosen Mata Kuliah Struktur Konstruksi Bangunan Tingkat Tinggi Universitas Katolik Parahnyangan, Segenap Dosen Jurusan Arsitektur Fakultas Teknik Universitas Katolik Parahyangan, Teman-teman di kelas D Struktur Konstruksi Bangunan Tingkat Tinggi Fakultas Teknik Katolik Parahyangan, dan keluarga.

Penulis menyadari bahwa studi literatur dan analisa ini masih terdapat ketidaksempurnaan. Oleh karena itu, penulis dengan sikap terbuka dan hati yang lapang bersedia menerima kritik, saran, dan masukan dari pihak pembaca semata-mata demi kesempurnaan studi literatur ini.

Diharapkan dari hasil studi literatur ini dapat membantu dalam proses pembelajaran. Dengan demikian, studi litaratur ini dapat memberikan sumbangsih bagi pengembangan keilmuan.

Demikian prakata ini dibuat dengan diakhiri "seluruh ilmu tidak lebih dari penyempurnaan pemikiran sehari-hari".

Bandung, 15 Oktober 2015 Tim Penulis

3

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...i

BAB 1 DEFINISI ... 5

1.1 Pendahuluan ... 5

1.2 Garis Besar Perencanaan Bangunan Tinggi ... 5

1.3 Pengertian Umum Core and Facade Bearing Wall... 8

BAB 2 ELEMEN STRUKTUR ... 9

2.1 Elemen struktural dasar dari suatu bangunan: ... 9

2.2 Struktur Dinding Pendukung (Bearing Wall) ... 9

2.3 Struktur Core ... 10

2.4 Core and Facade Bearing Wall ... 13

BAB 3 SISTEM PENYALURAN BEBAN DAN GAYA ... 14

3.1 Persyaratan Struktur dalam Penyaluran Beban ... 14

3.2 Penyaluran Beban Bangunan Secara Umum ... 15

3.3 Penyaluran Beban Bearing Wall (Dinding Penahan) ... 17

3.4 Penerapan Penyaluran Beban pada Contoh Bangunan ... 19

3.5 Posisi Titik Pembebanan ... 21

3.6 Gaya Lateral pada Bangunan... 21

3.7 Beban yang Mempengaruhi Bangunan Tinggi ... 24

BAB 4 VARIAN STRUKTUR ... 32

4.1 Core ... 32

4.2 Bearing Wall ... 37

BAB 5 REFERENSI BANGUNAN ... 39

5.1 Core ... 39

4

5.3 Core And Facade Bearing Wall ... 43

BAB 6 ANALISA OBYEK PILIHAN ... 45

6.1 Rancangan Bangunan ... 45

6.2 Elemen Struktur Bangunan... 50

6.3 Penyaluran Beban Bangunan ... 51

6.4 Konstruksi Bangunan ... 53

6.5 Analisa Integrasi Sistem Struktur-Konstruksi Dengan Sistem Arsitektur .. 54

6.6 Integrasi sistem struktur dengan aspek utilitas dan aspek kenyamanan ... 59

BAB 7 DIMENSIONERING ... 62

7.1 Rumus Perhitungan Perkiraan Dimensi Elemen Struktur Kolom ... 62

7.2 Analisa Dimensi Perkiraan dengan Dimensi Struktur Bangunan ... 63

BAB 8 KESIMPULAN DAN SARAN ... 69

8.1 Kesimpulan ... 69

8.2 Saran ... 70

5

BAB 1

DEFINISI

1.1 Pendahuluan

Struktur bangunan umum dipilih karena efisiensi penggunaan tapak yang minimal, sedangkan didapatkan penggunaan fungsi yang besar dengan menambahkan fungsi secara vertial, tetapi dengan tinggi bangunan yang makin meningkat sehingga maka pada bangunan berakibat:

a) Gaya lateral meningkat

b) Dengan ketinggian tertentu goyangan (sway) meningkat, sehingga dibutuhkan pengendalian kekakuan bangunan selain kekakuan bahan struktur.

c) Tingkat kekakuan bangunan karena sistem struktur

d) Efisiensi sistem-sistem tertentu berkaitan dengan persyaratan ruang untuk mendapatkan kekakuan maksimum dan berat/beban minimum

Sehingga dibutuhkan pengembangan sistem-sistem baru, misalnya: a) Bahan struktur berkekuatan tinggi  baja, beton khusus.

b) Aksi komposit pada elemen struktural.

c) Teknik-teknik pengikat baru  pengelasan, pembautan.

d) Perkiraan tingkah laku struktur menyeluruh dengan menggunakan komputer. e) Pengunaan bahan konstruksi yang ringan.

f) Teknik konstruksi yang baru.

1.2 Garis Besar Perencanaan Bangunan Tinggi

Sebelum merancang suatu bangunan tertingkat tinggi, dibutuhkan perencanaan dari berbagai macam segi, faktor, ataupun aspek. Berikut ini faktr-faktor yang perlu diperhatikan:

1.2.1 Segi ekonomik

Harus mempertimbangkan biaya pembangunan dan pengoperasian bangunan, karena semakin tinggi bangunan, maka dibutuhkan raungan yang lebih luas untuk mewadahi struktur, sistem mekanik, elevator dan lain-lain sehingga luasan ruang yang dapat digunakan menyempit, sedangkan biaya yang dikeluarkan untuk fasilitas

6 bangunan meningkat. Juga semakin tinggi suatau bangunan, maka dibutuhkan fasilitas pelengkap yang lebih berkualitas dan canggih.

1.2.2 Kondisi tanah

a) Pemilihan macam bangunan adalah sangat ditentukan oleh jenis geologi sitenya, karena itu kondisi tanah harus diketahui sebelum menentukan sistem strukturnya. Pada site tertentu, kemampuan daya dukung tanah kurang baik sehingga dibutuhkan tiang pancang (pile) atau pondasi caisson. Untuk keadaan demikian, bangunan berat dengan beton akan Sangay mal dibanding konstruksi baja ringan.

b) Pada setiap kasus, 3 variabel struktur bangunan adalah: superstruktur, sub struktur, dan tanah.

1.2.3 Rasio tinggi dan lebar bangunan

a) Bila rasio tinggi dan lebar bangunan meningkat , maka tingkat kekakuan bangunan meningkat. Kekakuan tersebut bergantung pada usuran dan jumlah trafe (bay), sistem struktur, dan kekakuan bagian-bagian/penyampung bangunan.

b) Sistem yang harus dipilih adalah secara ekonomis mampu mewadahi pengaruh lateral dan sesuai ukuran trafenya.

1.2.4 Proses pembangunan dan fabrikasi

a) Perencanaan prosedur pembangunan dan fabrikasi menghasilkan faktor-faktor penting berkaitan dengan pemilihan sistem struktur, yang mungkin erat kaitannya dengan metode konstruksi prefabrikasi. Sistem-sistem tersebut dipilih karena dapat menghemat biaya tenaga pelaksanaan dan waktu untuk pembangunannya, sehingga diusahakan sesedikit mungkin jumlah bagian-bagian struktur untuk mempersingkat waktu pelaksanaan.

b) Bentuk-bentuk yang rumit dihindari, pengelasan componen di lapangan dikurangi dan lain-lain.

7 1.2.5 Sistem mekanik

 Sistem mekanik yang meliputi HVAC (heat, ventilating, AC), elevator, listrik, pemipaan dan sistem pembuangan dapat mencapai 1/3 dari harga bangunan. Dan sistem suplai energi dapat terkonsentrasi di core mekanik.

1.2.6 Penanggulangan kebakaran

a) Masalah kebakaran merupakan bagian terpenting pada bangunan tinggi, karena:  Ketinggian bangunan menyebabkan tangga-tangga mobil pemadam kebakaran tidak dapat menjangkau, sehingga diperlukan pengamanan dari dalam bangunan.

 Pengamanan secara menyeluruh tidak dapat dilakukan dalam waktu singkat.

b) Bagian yang paling bahaya selain panasnya api kebakaran yaitu: efek asap dan gas-gas beracun.

c) Sistem konstruksi bangunan harus mampu memberikan:

 Kesempurnaan struktur untuk jangka waktu yang cukup lama dengan memanfaatkan bahan-bahan tahan api, yang tidak mudah terbakar ataupun tidak menghasilkan asap/gas beracun.

 Pembatasan api untuk menangkal meluasnya api ke berbagai area.  Sistem jalur darurat yang mencukupi.

 Sistem deteksi api dan asap yang efektif.

 Penggunaan sprinkler-sprinkler dan ventilasi bagi asap dan udara panas.

1.2.7 Peraturan setempat

a) Peraturan daerah yang mengatur zona-zona kegiatan dalam kota yang dapat mempengaruhi pemilihan sistem dan konstruksi.

b) Misal: pembatasan ketinggian bangunan, garis rooi horizontal dan vertical, tinggi antar lantai yang seminim mungkin dan lain-lain.

1.2.8 Kemampuan penanganan dan pembiayaan bagi bahan-bahan utama konstruksi a) Biaya pengiriman pada lokasi, yang bagi bahan-bahan umum lebih murah, tetapi

8 b) Kemampuan penanganan/pelaksanaan dengan bahan-bahan yang baru,

mutahir/teknologi tinggi.

c) Keseluruhan pemikiran terhadap persoalan yang timbul perlu dipertimbangkan lagi berkaitan dengan masalah pembiayaan.

1.3 Pengertian Umum Core and Facade Bearing Wall

Unsur bidang vertikal membentuk dinding luar yang mengelilingi sebuah struktur inti. Hal ini memungkinkan ruang interior yang terbuka, yang bergantung pada kemampuan bentangan dari struktur lantai. Inti ini memuat sistem-sistem transportasi mekanis dan vertikal seta menambah kekuatan bangunan.

Core Inti

Struktur

Façade bearing wall Dinding pendukung pada fasad

Elemen vertikal planar membentuk dinding eksterior mengelilingi struktur core, yang memungkinkan bentuk ruang interior terbuka. Hal ini tergantung dari kapasitas rentang (span) dari struktur lantainya. Bagian core dapat mewadahi mekanikal dan sistem transportasi vertikal, yang menambah kekakuan bangunan.

Pada dasarnya core maupun façade bearing wall tersusun dari shear wall dengan peletakan dan sistem yang berbeda beda. Shear wall sendiri merupakan dinding samping yang berfungsi sebagai pengaku yang menerus sampai ke pondasi dan juga merupakan dinding inti untuk memperkaku seluruh bangunan untuk menahan gaya lateral.

Biasanya digunakan pada bangunan tinggi 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.

9

BAB 2

ELEMEN STRUKTUR

2.1 Elemen struktural dasar dari suatu bangunan: a) Elemen linier

 Kolom (Mampu menahan gaya aksial dan rotasi)  Balok (Mampu menahan gaya aksial dan rotasi) b) Elemen bidang

 Dinding : baik masif, berlubang-lubang, maupun ber-rangka, harus mampu menahan gaya aksial dan rotasi.

 Pelat lantai (slab) : baik masif, ber-rusuk-rusuk, maupun didukung oleh rangka/balok-balok lantai harus mampu mendukung gaya-gaya yang mengenai maupun tegak lupus pada bidang tersebut.

c) Elemen ruang

 Core : mengikat bangunan menjadi satu kesatuan dan bekerja sebagai satu unit.

2.2 Struktur Dinding Pendukung (Bearing Wall)

Dengan pengembangan teknologi baru penggunaan rekayasa batu bata dan panel-panel prefabrikasi beton menyebabkan konsep ekonomis dinding pendukung memungkinkan untuk bangunan tinggi sampai tingkat menengah antara 10 – 20 lantai. Secara umum struktur dinding pendukung disusun oleh dinding-dinding linier, maka dengan penataan posisi dinding pendukung di dapat 3 kelompok dasar yaitu:

a) Sistem dinding melintang (cross-wall)

Terdiri atas dinding-dinding linier yan gbertemu tegak lurus dengan panjang bangunan, sehingga tidak berpengaruh pada pengolahan façade utama dari bangunan.

b) Sistem dinding memanjang (long-wall)

Terdiri atas dinding-dinding linier yang parallel dengan panjang bangunan, sehingga dapat membentuk façade utama bangunan.

c) Sistem 2 arah (two-way)

Terdiri atas dinding-dinding yang mendukung pada ke dua arah, yaitu memanjang dan melintang.

10 2.3 Struktur Core

Ukuran transportasi vertikal

Berdasarkan Bangunan digunakan core untuk mewadahi

Fungsi sistem distribusi energi

Sistem shear wall  stabilitas lateral pada bangunan

2.3.1 Pembagian macam core a) Bentuk core dibagi menjadi:

 Core terbuka  Core tertutup  Core tunggal

 Core kombinasi dengan dinding linier b) Jumlah core dibagi menjadi:

 tunggal  ganda/banyak c) Letak/lokasi core:  internal  perimeter  eksternal

11 d) Penataan core:

 simetri  asimetri

e) Bentuk bangunan sebagai dasar dari bentuk core:  langsung

 tidak langsung f) Bahan core:

 baja  beton

 kombinasi baja beton

2.3.2 Material core a) Core rangka baja:

 Dapat memenuhi prinsip rangka “vierendeel” menahan stabilitas lateral.

 Sistem rangka vierendeel agak lebih fleksibel, sehingga layak digunakan pada bangunan betingkat rendah (low-rise).

 Batang pengukuh (bracing) diagonal rangka vierendeel (rangka truss vertikal) digunakan untuk mempertinggi tingkat kekakuan (stiffness) bangunan-bangunan yang lebih tinggi.

 Keuntungan core rangka baja: waktu perakitan bagian-bagian prefabrikasi yang relatif cepat.

b) Core beton:

 Membatasi ruang karena harus mendukung beban.

 Tidak dibutuhkan pemikiran tambahan untuk mencegah bahaya kebakaran.  Rendahnya tingkat ke-liat-an (ductility) terdapat pada bahan beton ini sebagai

kekurangannya dalam menghadapi beban gempa.

2.3.3 Fugsi Core

Fungsi core dalam bangunan tingkat tinggi :  Court

 Atrium  Lift lobby

12  Stairs  Escalator  Capsule lift  Ducts  Fire escape

 Elevator shafts (elevator cars & equipments inside them)  Elevator lobby

 Staircase

 Fire protected lobbies  AHU

 Toilets

 Ancillary rooms (pantry, space for cleaning materials)

 Mechanical vertical services rises ducts (electrical power & lighting distribution, water distribution, sewerage pipes).

 Electrical vertical service riser

13 2.3.4 Elemen-elemen bangunan tingkat tinggi

 Court/atrium  Lift lobby  Stairs  Escalator  Capsule lift  Core

2.4 Core and Facade Bearing Wall

 Merupakan elemen dua bidang datar vertikal yang mengelilingi core.

 Digunakan untuk ruang-ruang yang luas bebas → tergantung kemampuan bentangan lantai.

 Core tengah sebagai transportasi sekaligus menambah kekakuan. Gambar 3. Core digunakan pada bangunan sebagai ruang lift

SHEAR WALL

14

BAB 3

SISTEM PENYALURAN BEBAN DAN GAYA

3.1 Persyaratan Struktur dalam Penyaluran Beban

Suatu bangunan harus mampu menahan gaya lateral maupun horizontal dari beban disekitarnya, karena bangunan yang bertingkat tinggi memiliki beban horisontal yang makin tinggi dan gaya lateral yang makin tinggi pada bagian

puncakny, oleh karena itu haruslah ada persyaratan struktur agar bisa menahan gaya tersebut:

a) Merupakan elemen padat yang kaku, yang lebih mengutamakan pengembangan vertikal.

b) Menahan beban lateral dan menahan dengan kuat pada bidang dasar/tanah. c) Dapat mengumpulkan beban beban bidang-bidang horisontal di atas muka tanah

dan kemudian menyalurkan ke pondasi.

d) Mementingkan pengumpulan beban bidang-bidang horisontal yang tersusun/saling menumpang, yang secara vertikal mengalir ke dasar bangunan. e) Dibentuk oleh berbagai sistem pengumpulan beban, penyaluran beban, dan

kesimbangan lateral.

f) Digunakan untuk penyampaian/penyaluran sistem-sistem beban/gaya mekanisme: form aktif, vektor aktif, bulk aktif, surface aktif.

g) Karena kemungkinan pengembangan tinggi dan beban horisontal, maka keseimbangan horisontal merupakan komponen utama dalam perancangannya. Pada ketinggian bangunan tertentu, masalah pembebanan horisontal menjadi faktor penentu untuk rancangan.

h) Sistem pengumpulan beban saling berpengaruh dengan bentuk organisasi kegiatan pada denah bangunan, sehingga tercapai kemungkinan pengurangan elemen vertikal penyaluran beban dalam jumlah dan kelompok/bagian.

15 3.2 Penyaluran Beban Bangunan Secara Umum

a) Sistem gabungan/komposit penyaluran beban pada struktur vertikal.

Sistem bentang bebas (free-span) dengan pendukung di tengah Sistem bentang (bay) dan kantilever Sistem bentang bebas (free-span) dan kantilever Sistem bentang tidak simetri Beban perlantai disalurkan sebagian ke bagian tengah dan sebagian ke dinding tepi Beban-beban disalurkan ke titik-titik di tengah sistem bentang pengumpul beban Beban disalurkan ke titik antara (intermediate) pengumpul beban, yang ke duanya mengumpulkan beban dari bagian tepid an tengah bangunan

Beban disalurkan tidak seimbang ke tittik pengumpul Gambar 5. penyaluran beban vertikal

16 b) Prinsip dasar sistem penyaluran beban pada struktur vertikal:

Sistem bentang (bay system) Sistem kantilever (cantilever system) Sistem bentang bebas (free-span system) Pengumpulan beban horizontal dan penyaluran beban vertikal Titik-titik pengumpulan beban disalurkan merata Titik-titik pengumpulan beban dibagian tengah bangunan Titik-titik pengumpulan beban pada bagian tepi bangunan Bentang dua arah (2-way span direction) Bentang satu arah (1-way span direction)

Beban lantai per unit area terkumpul dan disalurkan ke tanah pada setiap titik

Beban lantai

disalurkan ke shaft di tengah bangunan dan disalurkan ke tanah memusat

Beban lantai disalurkan ke tepi luar bangunan dan disalurkan ke tanah Gambar 7. Prinsip penyaluran beban vertikal

17 c) Sistem penerima beban kolom diatas muka tanah

Keterangan:

A. Balok sprandel di bawah pelat lantai B. Balok sprandel di atas pelat lantai C. Balok sprandel pada 2 lantai

D. Panel ganda (multi-panel) berbentuk rangka sebagai balok sprandel

3.3 Penyaluran Beban Bearing Wall (Dinding Penahan)

Pengaruh struktur dinding pendukung oleh pembebanannya tergantung dari jenis bahandan jenis interaksi antara bidang lantai horizontal dan bidang dinding vertikal. Pada konstruksi batu bata dan sistem prefabrikasi beton terjadi struktur lantai yang bersendi pada dinding menerus. Sedangkan pada bangunan cetak di tempat (cast-in-place) pelat-pelat lantai dan dinding merupakan kesatuan menerus.

Pada struktur dinding pendukung, beban vertikal disalurkan langsung ke struktur lantai. Rentang lantai berkisar antara 4 – 8 meter, bergantung kemampuan dukung dan kekakuan lateral dari sistem lantai.

Gaya-gaya horizontal disalurkan ke struktur lantai (sebagai diafragma horizontal) ke dinding geser (shear wall) parallel terhadap aksi gaya. Dinding geser ini mendukung beban yang diterima oleh tinggi oleh tingginya kekakuan sebagai balok yang tebal, mewadahi beban geser dan lenturan melawan runtuh.

18 Pada bangunan beton cast-in-place kestabilan didukung oleh gaya portal sistem lantai dan dinding yang monolitik yang bekerja sebagai kotak terhadap pengaruh lentur.

Sangat jarang terwujud bentuk dinding geser yang massif (bebas perlubangan) karena selalu dibutuhkan perlubangan pada bidang tersebut yang hal ini merupakan titik perlemahan. Perlubangan tersebut digunakan sebagai jendela/pintu/koridor/jalur fasilitas-fasilitas yang bersifat mekanik dan elektrik/listrik dan lain-lain.

Gambar 10. Bidang dinding penahan

19 3.4 Penerapan Penyaluran Beban pada Contoh Bangunan

3.4.1 Bentuk tipikal tower yang dikembangkan dari denah 4 persegi

3.4.2 Bentuk tower dikembangkan dari bentuk denah bundar:  Pengumpulan beban  Dalam sistem bentang (bay)  Dalam sistem kantilever  Dalam sistem bentang bebas (free-spam) Pengumpulan beban Dalam sistem bentang (bay) Dalam sistem kantilever Dalam sistem bentang bebas (free-spam)

20 3.4.3 Bentuk pelat tipikal sebagai pengembangan denah persegi:

3.4.4 Bentuk pelat sebagai pengembangan denah lantai lengkung: Pengumpulan beban Dalam sistem bentang (bay) Dalam sistem kantilever Dalam sistem bentang bebas (free-spam) Pengumpulan beban Dalam sistem bentang (bay) Dalam sistem kantilever Dalam sistem bentang bebas (free-spam)

21 3.5 Posisi Titik Pembebanan

Lokasi titik-titik pengumpulan beban kaitannya dengan unit bentang (bay)

Posisi beban unit bentang pertitik pada pengumpulan beban

3.6 Gaya Lateral pada Bangunan

3.6.1 Beban kritis dan defleksi pada sistem struktur vertikal

Beban-beban yang menentukan dalam perancangan sistem struktur vertikal merupakan hasil dari beban hidup wajib (super-imposing): beban mati, beban hidup dan angin. Kombinasi tersebut membentuk gaya miring (slant). Semakin kecil sudut gaya miring, semakin besar kesulitan penyaluran gaya tersebut ke tanah/dasar bangunan.

12 unit  12 kolom 12 unit  16 kolom 12 unit  20 kolom 12 unit  31 kolom Gambar 12. Ttitik penerima beban

22 Mekanisme dukung beban lateral:

Dengan peningkatan tinggi bangunan maka tekanan angin per-unit area meningkat juga. Akibatnya pada struktur menjadi lebih banyak (predominant) dalam kaitannya dengan penyebab beban vertikal. Struktur vertikal dipertegang oleh angin (beban).

Sistem stabilisasi beban lateral karena pengaruh angin pada struktur bentang (bay-type):

a) Dinding geser (sistem surface-aktif) b) Pengait/pengaku angin

(wind-bracing) – (sistem vektor-aktif) c) Rangka angin (wind-frame) –

(sistem bulk-aktif)

d) Diafragma rangka (sistem surface aktif) Gaya kompresif/tekan Momen putar(filting) Momen lentur (bending) Gaya geser (shear) Gambar 14, Momen pada bangunan tinggi

Gambar 15. Mekanisme beban lateral

23 3.6.2 Sistem yang lengkap dan tambahan pada penyaluran beban angin

3.6.3 Kelengkapan pengikat angin dalam perancangan denah lantai:

Elemen struktur untuk pengikat angin (wind-bracing): a) Dinding-dinding core sirkulasi b) Dinding-dinding luar atau partisi c) Rangka-rangka kolom dan balok

Gambar 17. Sistem penyaluran beban angin

24 3.6.4 Ketahanan terhadap pengaruh angin pada arah melintang dan memanjang

Berkaitan dengan denah lantai dan bidang-bidang penutup/dinding. a) Melalui core sirkulasi

b) Melalui dinding luar

c) Melalui rangka

3.7 Beban yang Mempengaruhi Bangunan Tinggi

Beban yang berpengaruh pada bangunan tinggi, terdapat 2 macam beban: a) Geofisika (dipengaruhi ukuran, bentuk, masa, bahan)

 Beban grafitasi:

▪ pemakaian (kantor, pabrik, tempat tinggal, umum) ▪ beban mati

▪ konstruksi

Gambar 19. Core

Gambar 20. Bearing wall

25  Beban seismologi

 Beban meteorologi

▪ Air, bumi (settlement, pressure) ▪ Angin (tenang, kencang)

▪ Salju, debu, hujan b) Buatan manusia

 Terikat tekanan: ▪ Menahan volume

 Pembebanan yang lama

 Perubahan temperatur (ekspansi, kontraksi)

 Perubahan kelembaban (kembang, kempio) ▪ Prestress (pra tegang)

▪ Ketidak sesuaian ▪ Sisa  Produksi  Berdirinya bangunan  Pengelasan c) Dinamik ▪ Secara acak  Angin kencang  Perubahan pemakaian  Pukulan

▪ Relatif tenang (perpindahan manusia) ▪ Vibrasi (getaran)

 Elevator

 Kendaraan

26 3.7.1 Beban statik dan dinamik

Beban yang bersumber dari buatan manusia berasal dari pergerakan manusia dan peralatan, gaya-gaya terikat pada struktur selama proses manufaktur dan pembangunan. Beban diklasifikasikan dua kategori, yaitu statik dan dinamik: a) Beban statik adalah merupakan bagian permanen dari struktur

b) Beban dinamik adalah beban-beban yang temprorer terhadap ruang atau struktur.

a) Beban mati merupakan beban statik yang ditimbulkan oleh beban setiap elemen pada struktur, yaitu: berat elemen pendukung beban pada bangunan, lantai, penyelesaian plafon, dinding partisi permanen, penyelesaian facade bangunan, tangki penyimpanan air, sistem distribusi secara mekanik dan lain-lain. Estimasi beban mati 15 – 20 % dari keseluruhan beban.

b) Beban hidup lebih bervariasi dan tidak dapat dipastikan, karena perubahannya selain karena waktu juga sebagai fungsi dari lokasi/penempatan. Beban ini disebut juga sebagai beban pemakai yang termasuk berat orang, perabotan, partisi bongkar pasang, buku-buku, almari, peralatan mekanik dan industri, kendaraan dan semua beban semi permanen atau temporer

Bagian-bagian struktural dan rentangan antara lantai dengan bagian struktural harus dirancang untuk mendukung beban yang terdistribusi secara seragam ataupun yang terkonsentrasi, yang menghasilkan tegangan yang lebih besar.

Kapasitas beban pada bangunan berkurang karena umur abngunan, yan gdiakibatkan oleh beban angin, getaran, perubahan temperatur, pergeseran, perubahan-perubahan menerus karena pengaruh lingkungan.

Sedangkan beton dan bata misalnya, makin lama akan meningkat kapasitas beban atau dukungannya. Dari sudut struktural, pemilihan sistem struktur yang sesuai tergantung atas 3 faktor, yaitu:

a) Beban yang akan didukung

b) Perlengkapan bahan-bahan bangunan

27 3.7.2 Beban konstruksi:

Pada umumnya bgian-bagianstruktural dirancangan untuk menanggulangi beban hidup dan mati, namun adakalanya dirancang jauh melebihi. Hal tersebut dibutuhkan untuk memenuhi pembebanan saat pelaksanaan pembangunan, misalnya adanya penimbunan bahan-bahan yang berat, pemindahan dan sebagainya. Pada beton ”precast”, saat-saat kritisnya adalah saat cetakan panel berat tersebut diangkat dari pencetaknya. Panel tersebut harus juga tahan terhadap proses pengangkutan-pembangunan-kejutan-regangan saat-saat pemasangannya

3.7.3 Beban hujan, es dan salju:

Air merupakan bahan yang cukup berat dan harus diperhitungkan, terutama pada bentuk atap datar saat terjadi penyumbatan saluran drainasinya. Saat air menimbun maka lantai atap tersebut dapat melengkung. Proses ini diseebut “ponding” atau mengolam (seperti kolam) yang menyebabkan runtuhnya atap tersebut.

3.7.4 Beban angin:

Bangunan struktur batu yang memiliki bidang pembukaan yang sempit, jarak antar kolomnya sempit, bagian-bagiannya masif, bidang-bidang partisinya berat sehingga bangunan tersebut sangat berat, masalah beban angin bukan hal yang berat. Namur pengenalan bangunan rangka baja yang ringan sehingga berat tidak lagi menjadi factor pembatas ketinggian bangunan, maka era bangunan tinggi tersebut mendapatkan masalah-masalah baru. Untuk mengurangi beban mati dan mencipta ruang-ruang yang besar dan lebih fleksibel, balok dengan bentang yang lebih lebar, partisi-partisi yang dapat dipindah-pindahkan dan lain-lain telah dikembangkan. Hal-hal tersebut telah banyak mengurangi tingkat kekakuan bangunan (“rigidity”) sehingga beban lateral berupa goyangan menjadi pokok perhatian bagi kekuatan bangunan tersebut.

Pengaruh angin pada bangunan hádala dinamik yang dipengaruhi oleh factor lingkungan seperti kekasaran dan bentuk area dalam skala besar, bentuk, kelangsingan dan tekstur wajah bengunan dan penataan bangunan-bangunan yang berdekatan.

Beban angin dapat ditinjau atas:

28

 Topologi sebagai faktor pokok tekanan angin

 Tekanan angin

 Turbulence (putaran angin)

 Arah angin

 Toleransi manusia

3.7.5 Beban seismik:

Terutama timbul oleh adanya geseran lapisan bumi yang disebut gempa. Beban gempa ini sangat berpengaruh dan bahkan merusak struktur bangunan, karena gerakan yang timbul adalah vertikal dan horisontal secara bersamaan. Akselerasinya diukur sebagai penetrasi akselerasi grafitasi yang merupakan dasar perancangan bangunan tahan gempa. Untuk melindungi pemakai bangunan, maka bangunan harus tahan dan tidak runtuh karena gempa.

Tingkah laku bangunan saat terjadi gempa:

Persyaratan tambahan:

a) Pondasi ”pile” atau ”caisson” yang dihubungkan dengan pengikat, dengan kemampuan terhadap tekanan/tegangan beban horisontal sebersar 10 % beban pile terbesar.

29 b) Distribusi beban geser horisontal ke elemen sistem penahan gaya lateral harus

proporsional terhadap kekakuan elemen-elemen tersebut.

c) Momen torsi horiosntal (puntiran) yang timbul kerana perbedaan titik pusat masa bangunan dan titik pusat kekakuan bangunan, maka elemen penahan geser harus tahan terhadap momen torsi sebesar yang berpengaruh pada lantai (geser) dengan titik pusat 5 % dimensi bangunan maksimal pada lantai tersebut.

d) Putaran yang disebabkan oleh angin dan gempa harus dapat ditahan oleh bangunan. Kemampuan rangka ruang menahan momen paling tidak 25 % dari syarat gaya seismik dari struktur keseluruhan.

e) Dan lain-lain

3.7.6 Beban tekanan tanah dan air:

Bagian struktur bangunan di bawah muka tanah mendukung beban yang berbeda dengan bagian yang ada diatas muka tanah. Sub struktur mendukung tekanan lateral dari tanah dan air tanah yang tegak lurus terhadap dinding substruktur dan lantainya. Tekanan air tanah pada setiap titik setara dengan berat satuan zat cair yang dikalikan dengan jarak muka air tanah kedalam substruktur.

3.7.7 Beban karena menahan perubahan volume material:

Yaitu memuai dan menyusut karena pengaruh temperatur. Bangunan tinggi yang lebih ringan dengan bentuk-bentuk arsitektural ”exposed” menyebabkan kekakuan bangunannya berkurang dan mudah sekali terpengaruh gerakan dan beban induksi

30 temperatur. Fasade struktur yang ”exposed” yang punya perbedaan suhu terhadap suhu interior bangunan yang dikontrol, menyebabkan gerakan vertikal pada bidang tepi bangunan, yaitu terjadinya kontraksi (menyusut) bila suhu menurun dan ekspansi (memuai) saat temperatur naik.

Gerakan horisontal pada struktur lantai disebabkan oleh struktur atap yang ’exposed”, dengan adanya perbedaan suhu disekitar tepi bangunan yaitu bagian yang exposed terhadap radiasi matahari dan bagian yang terlindung.

Posisi kolom terhadap facade bangunan menghasilkan tingkat exposed yang beragam, yaitu:

Keterangan: a) di dalam

b) pada garis dinding c) sebagian exposed d) exposed seluruhnya

Macam dan pengaruh gerakan induksi temperatur: a) bengkoknya kolom (”bending”)

b) gerakan karena perbedaan kolom-kolom exterior dan interior c) gerakan karena perbedaan kolom-kolom eksterior

d) gaya perubahan bentuk pada lantai

e) gerakan karena perbedaan atap dan lantai di bawahnya Gambar 24. Penggunaan profil baja pada struktur beton

31 Perbedaan susut dan muai antara bidang atap exposed dan lantai dibawahnya dapat meretakkan struktur dinding pendukung batu bata atau terjadi kolom yang membengkok (bending) pada bangunan rangka kaku (rigid)

Gambar 25. Retakan karena perbedaan suhu

32

BAB 4

VARIAN STRUKTUR

4.1 Core

Dinding geser yang 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.

4.1.1 Varian Jenis Core 4.1.1.1 Bentuk core:

33 b) Core tertutup

c) Core tunggal

d) Core kombinasi dengan dinding linier

4.1.1.2 Letak/lokasi core: a) Central Core

34 Keuntungan :

- Ruang untuk jendela dapat dimanfaatkan sebagai kantor sewa

- Bangunan mendapatkan pencahayaan alami yang lebih efektif

- Mempermudah akses di dalam ruangan dan jarak dari inti ke tepi bangunan dapat dimanfaatkan dengan efisien

- Pembangian wilayah dapat lebih disederhanakan Kerugian:

- Interior pusat membatasi kedalaman kantor

- Membutuhkan akses di koridor dan akses keamanannya.

b) Single Core ( ada 2 yaitu : off center core dan exterior core ) Off center core

Keuntungan :

- Ruang untuk jendela dan keamanan bangunan dapat dengan leluasa digunakan tanpa terikat inti di tengah. - Fleksibilitas dalam mengatur wilayah ruang lebih baik - Memungkinkan untuk menyatukan wilayah menjadi

1 ruang besar ketika dibutuhkan Kerugian :

- Beberapa masalah mengenai akses koridor mungkin terjadi - Kurang sesuai apabila menggunakan ruang ruang pada area ujung

35 Gambar 30. Double Core

- Koridor panjang untuk akses diperlukan

- Fleksibilitas distribusi penyewaan ruang kurang karena ada beberapa area yang menjadi kurang efektif.

c) Exterior core Keuntungan :

- Seluruh area pada lantai bangunann dapat dimanfaatkan untuk disewakan ke tenan - Struktur inti tidak mempersulit fleksibilitas

denah bangunan

- Fleksibilitas maksimal dalam distribusi wilayah maupun layout plan

Kerugian :

- Jika tenan penyewa sedang ramai, maka akses ke inti membutuhkan koridor panjang

yang otomatis akan mengurangi fleksibilitas pembagian wilayah

- Struktur inti akan memakan tempat pada fasad sehingga ruangan yang ada di belakang core tidak akan mendapat pencahayaan alami.

d) Double core Keuntungan :

- Dua struktur inti dapat diletakkan di sisi panas bangunan ( timur dan barat ) sehingga dapat terbentuk area buffer dan meminimalisasi penggunaan AC

- Bukaan jendela dapat mengalir dari utara ke selatan

- Lift , tangga maupun toilet dapat secara otomatis

- mendapat ventilasi karena letak core di luar - Memudahkan fleksibilitas pembagian

wilayah pada bangunan

36 Kerugian :

- Jika bangunan yang menggunakan sistem ini kecil , maka biaya yang dikenakan akan menjadi lebih besar

4.1.1.3 Penataan core: a) simetri

b) asimetri

Gambar 31. Penataan Core

4.1.2 Material

Bahan-bahan yang dapat digunakan sebagai core 4.1.2.1 Baja

a. Dapat memenuhi prinsip rangka “vierendeel” menahan stabilitas lateral. b. Sistem rangka vierendeel agak lebih fleksibel, sehingga layak digunakan pada

bangunan betingkat rendah (low-rise).

c. Batang pengukuh (bracing) diagonal rangka vierendeel (rangka truss vertikal) digunakan untuk mempertinggi tingkat kekakuan (stiffness) bangunan-bangunan yang lebih tinggi.

d. Keuntungan core rangka baja: waktu perakitan bagian-bagian prefabrikasi yang relatif cepat.

37 4.1.2.2 Beton

a. Membatasi ruang karena harus mendukung beban.

b. Tidak dibutuhkan pemikiran tambahan untuk mencegah bahaya kebakaran. c. Rendahnya tingkat ke-liat-an (ductility) terdapat pada bahan beton ini sebagai

kekurangannya dalam menghadapi beban gempa. e) Kombinasi baja beton

4.2 Bearing Wall

Dengan pengembangan teknologi baru penggunaan rekayasa batu bata dan panel-panel prefabrikasi beton menyebabkan konsep ekonomis dinding pendukung memungkinkan untuk bangunan tinggi sampai tingkat menengah antara 10 – 20 lantai.

Gambar 32. Bearing wall

Secara umum struktur dinding pendukung disusun oleh dinding-dinding linier, maka dengan penataan posisi dinding pendukung di dapat 3 kelompok dasar yaitu:

a) Sistem dinding melintang (cross-wall)

Terdiri atas dinding-dinding linier yan gbertemu tegak lurus dengan panjang bangunan, sehingga tidak berpengaruh pada pengolahan façade utama dari bangunan.

b) Sistem dinding memanjang (long-wall)

Terdiri atas dinding-dinding linier yang parallel dengan panjang bangunan, sehingga dapat membentuk façade utama bangunan.

c) Sistem 2 arah (two-way)

Terdiri atas dinding-dinding yang mendukung pada ke dua arah, yaitu memanjang dan melintang.

38 Letak shear wall ketika menjadi

pendukung pada fasad tidak harus selalu full menutupi selubung bangunan. Namun bisa di letakkan di beberapa sisi karena memang sifatkanya sebagai struktur pendukung.

Untuk bangunan yang memiliki bentuk tidak simetris atau bangunan yang di analisis akan terjadi torsi yg relatif besar pada strukturnya maka core wall ini sangat baik digunakan, dan juga pada bangunan yang didesain memiliki lift, servis duck, shaft, maka struktur

core wall lebih dominan akan dipakai. Penempatan struktur core wall ini dalam konstruksi bangunan biasanya ditempatkan pada posisi tengah bangunan, tetapi terkadang dapat juga di posisi pinggir bangunan maupun diluar struktur bangunan tergantung dari rencana fungsi utilitas bangunan core wall itu sendiri.

Kelebihan memakai core wall sebagai suatu struktur yaitu dapat memikul gaya puntir (torsi), yang timbul akibat adanya eksentrisitas beban ataupun eksentrisitas struktur. Untuk core wall beton bertulang diizinkan menggabungkan fungsi daya dukung dengan suatu ruang tertutup, dimana kekakuan lateral yang lebih tinggi dapat diperoleh. Di samping itu core wall dapat dibuat asimetris dan dapat ditempatkan di dalam ataupun di luar bangunan.

Gambar 33. Bearing wall pada bagian samping bangunan

39

BAB 5

REFERENSI BANGUNAN

5.1 Core

5.1.1 Capital Gate Tower, Abu Dhabi

Location Abu Dhabi Completion 2011 Height 165 m (540 ft) Stories 36 Primary Use Hotel / Office Owner/Developer ADNEC Group Design Architect RMJM Structural Engineer RMJM MEP RMJM Project Manager Mace Ltd; ADNEC Group Contractor

Al Habtoor Engineering Enterprises

First of its Kind

There are several innovations within the project’s design, including the dramatic 18-degree westward lean, which has earned it the title of “world’s furthest leaning man-made tower” from the Guinness book of world records. It is the first building in the world to use a pre-cambered core with a built-in lean of 350 millimeters that has been

40 engineered to straighten with the addition of the upper floors. It is also the first building in the world to use vertical post-tensioning of the core to counter movement and support stresses created by the building’s overhang.

The construction also adopted a variety of leading-edge approaches to create the desired result: • Four hundred and ninety foundation piles were driven 20 to 30 meters underground to support the structure and counter stresses. The piles, which were initially in compression during construction to support the lower floors of the building, are now in tension as the stresses caused by the overhang have been applied.

• The vertical and horizontal cross-sections of the tower are all unique.

• There is an asymmetric shape – no two rooms are the same. Every one of the 12,500 panes of glass on the façade is a different size, although each pane is triangular.

• Floor plates change shape and orientation to create the distinctive “overhang” moving from “curved triangular” to “curved rectangular,” while increasing in overall size and migrating from east to west as they progress up the tower.

• Capital Gate is one of the few buildings in the world that use a diagrid structure; it also features two diagrid systems, an external diagrid defining the tower’s shape and an internal diagrid linked to the central core by eight unique pin-jointed structural members.

Gambar 36. Capital gate section

41 • All 8,250 steel diagrid members are different thicknesses, length and orientation.

5.1.2 Burj Khalifa

Burj Khalifa known as Burj Dubai before its inauguration, is a megatall skyscraper in Dubai,United Arab Emirates. It is the tallest artificial structure in the world, standing at 829.8 m (2,722 ft).

Construction of Burj Khalifa began in 2004, with the exterior completed in 2009. The primary structure is reinforced concrete. The building opened in 2010, as part of the new development called Downtown Dubai. It is designed to be the centerpiece of large-scale, mixed-use development. The decision to build the building is reportedly based on the government's decision to diversify from an oil-based economy, and for Dubai to gain international recognition. The building was named in honor of the ruler of Abu Dhabi and president of the United Arab Emirates, Khalifa bin Zayed Al Nahyan; Abu Dhabi and the UAE government lent Dubai money to pay its debts. The building broke numerous height records.

Burj Khalifa was designed by Skidmore, Owings and Merrill (SOM), who also designed the Willis Tower and the One World Trade Center, with Hyder Consulting chosen to be the supervising engineer with NORR Group Consultants International Limited chosen to supervise the architecture of the project. The design of Burj Khalifa is derived from patterning systems embodied in Islamic architecture, incorporating cultural and historical elements particular to the region such as the spiral minaret. The Y-shaped plan is designed for residential and hotel usage. A buttressed core structural system is used to support the height of the building, and the cladding system is designed to withstand Dubai's summer temperatures. A total of 57 elevators and 8 escalators are installed, with the elevators having a capacity of 12 to 14 people per cabin.

42

Structural system using structural core with spirally “Y” shaped plan. This design helps to reduces the wind forces on the tower, as well as to

keep the structure simple and foster

constructability. The structural system can be described as a “buttressed core” and consist of high performance concrete wall construction.

Each of the wings buttress the others via a six – sided central core, or hexagonal hub. This central core provides the torsional resistance of the structure, similar to a closed pipe or axle.

Gambar 37. Burj Khalifa

Gambar 38. Denah burj Khalifa Gambar 40. Denah burj Khalifa

43 5.2 Shear Wall

5.2.1 Majestic Building Wellington , New Zealand The Majestic Centre, designed by Jack Manning of Manning Mitchell in association with Kendon McGrail of Jasmax Architects and completed in 1991, is the tallest building in Wellington, New Zealand. The building, located on 100 Willis Street is 116 metres high and has 29 storeys, making it the ninth tallest skyscraper building in New Zealand, along with the ASB Bank Centre in Auckland. It was, at the time of its completion, one of the three tallest buildings in the country, the two other contenders (ANZ Centre and ASB Tower in Auckland) being built in the same year. It is mainly used as office space.

The site was originally occupied by the Majestic Cabaret, which operated from 1929 to 1984 and was a key venue for ballroom events in Wellington. By the time of its closure in 1984, the Cabaret was deemed to be an earthquake risk, and demolition began in 1987 to make way for its namesake high-rise building.

5.3 Core And Facade Bearing Wall 5.3.1 RWE Tower , Germany

The RWE Tower in Essen is the highest building in the Ruhr area, and one of the highest buildings in Germany. It is used by RWE AG. As it shows the cultural and industrial change of the region, it is an important landmark in Essen. The skyscraper was designed by Ingenhoven Architects.

44 When compared to other prismatic forms, the cylindrical shape is ideal in terms of the relationship between exterior surface and interior volume. It also optimize aerodynamics, energy needs, surface distribution and choice of prefabricated elements.

The structure itself is composite structure that grow in thiw tower building. Frame structure shows on the interior. Shear wall also support with coumn beam frame. The function of core is used for stair, lobby and elevator, switch room and store.

Official Name RWE Tower

Other Names Amiens Tower, RWEGas Tower Structure Type Building

Status Completed

Country Germany

City Dortmund

Street Address Platz von Amiens Building Function office

Structural Material concrete Construction Start 2003

Completion 2005

CORE STRUCTURE

45

BAB 6

ANALISA OBYEK PILIHAN

6.1 Rancangan Bangunan 6.1.1 Pengenalan

Arsitek : Skidmore, Owings & Meriill (SOM) Klien : National Commercial Bank Jeddah,

Saudi Arabia

Selesai pembangunan : November 1983 Luas tapak : 11.700 m2 Luas lantai dasar : 2.300 m2 Total luas lantai : 56.300 m2

6.1.2 Konsep

Bangunan ini berbentuk segitiga, dilihat dari awal perancangannya, bentuk persegi tidak sesuai dengan iklim yang ada di jeddah untuk mendirikan bangunan tinggi, oleh karena itu dibuatlah bangunan berbetuk segitiga yang terbuat dari perputaran persegi panjang yang diputar hingga 3000, kemudian dihubungkanlah bangunan pendukung (service, tangga, lift) pada bagian sampingnya dengan menggunakan struktur core.

Gambar 43. National Commercial Bank Jeddah

46 6.1.3 Site

Bangunan ini selesai dibangun pada bulan November 1983, bangunan ini terletak di ujung daerah al-Manqabah Lagoon, dan dibatasi oleh jalan King Abdul Aziz pada bagian timur dan jalan Coniche pada bagian barat. Akses sirkulasi utama adalah melalui jalan King Abdul Azis.

6.1.4 Fungsi bangunan

Lantai ruang dalam yang dapat digunakan mencapai 56.300m2, dan bangunan tersebut dapat menampung 2.000 pegawai. Serta bangunan tersebut memiliki fungsi ruang sebagai berikut:

a) Grand hall bank pada lantai dasar (beroperasi setiap hari). b) Ruang brankas dan keamanan pada bagian basement c) Kantor management regional

d) Kantor management general e) Lounge, dining rooms f) Kantor direktur

6.1.5 Deskripsi

27 lantai menara segitiga ini terletak di sebelah bangunan parkir 6 lantai yang memiliki denah lingkaran. Ruang lift dan service diletakan pada bangunan terpisah namun dijadikan sebagai ruang penghubung antara bangunan parkir dan bangunan utama. Struktur utama bangunan dilakukan perulangan pada seluruh lantainya,

Gambar 45. Block plan bangunan

47 khususnya dibuat secara tipikal setiap segmen, tipikal segen terdiri dari 7 lantai, setiap segmen pada kedua sisinya terdapat area perkantoran, dilengkapi dengan dinding pengisi kaca serta mengarah pada inner court dalam bangunan.

Taman dalam yang ditumpuk, dikombinasi dengan eketerior tanpa jendela yang memungkinkan untuk menghindari cahaya matahari langsung, namun mampu memungkinkan masuknya pencahayaan alami secara tidak langsung ke dalam bangunan.

Pada tiap lantainya terdapat segitiga void yang menerus dari lantai dasar sampai lantai paling atas. Pada lantai dasar segitiga void difungsikan sebagai loby utama bank. Segitiga void ini ditopang oleh tiga kolom dan ditutup oleh atap skylight yang memungkinkan masuknya pencahayaan alami.

6.1.6 Gambar Pra-rencana

48 Gambar 49. Denah lantai dasar _{Gambar 48. Denah lantai 1}

Gambar 51. Denah mezanine

49 Gambar 54. Denah tipikal kantor 2

Gambar 53. Denah lantai VIP

50 6.2 Elemen Struktur Bangunan

BEARING WALL : mencakup fungsi utama bangunan (bank,kantor administrasi,kantor operasional,loby,dll CORE : fungsi sebagai sirkulasi vertical (lift) BANGUNAN PARKIR BANGUNAN TOWER UTAMA BANGUNA N PARKIR CORE

Penghubung core dan tower Gambar 55. Penggunaan struktur pada bangunan

51 6.3 Penyaluran Beban Bangunan

6.3.1 Penyaluran Beban Gravitasional

Gambar 58. Penyaluran beban lantai 1

52 6.3.2 Penyaluran Beban Lateral

Mekanisme dukung beban lateral:

Dengan peningkatan tinggi bangunan maka tekanan angin per-unit area meningkat juga. Akibatnya pada struktur menjadi lebih banyak (predominant) dalam kaitannya dengan penyebab beban vertikal. Struktur vertikal dipertegang oleh angin (beban).

53 Bangunan Commercial bank setinggi 27 lantai dengan didukung struktur core di bagian samping serta bangunan parkir dalam massa terpisah di sampingnya.

6.4 Konstruksi Bangunan 6.4.1 Area tapak dan bangunan

a) Total luas tapak : 11.700 m2 b) Total luas lantai dasar : 2.300 m2

c) Total area keseluruhan : 56.300 m2, ditambah area parkir 15.000 m2 (basement,lt.dasar,lt.atas)

6.4.2 Material konstruksi dan teknologi

 System struktur utama dan metode dasar pembangunan

Struktur baja dengan jarak antar bentang 15 kaki atau 4,572 meter.  Material baja difabrikasi di Jepang, marble difabrikasi di Italy.  Peralatan mekanikal dan listrik di USA.

 Custom furniture difabrikasi di Prancis.  Lift difabrikasi di Jerman.

6.4.3 Deskripsi material a) Pondasi CORE TOWER BANGUNAN PARKIR

54

 Piles and slurry wall. b) Elemen struktur dasar

 Struktur baja dan dek baja seluler.

 Concrete floor pile (plat beton).

 Precast wall panel (dinding panel precast). c) Atap

 IRMA (Inverted Roof Membrane Assembly) system.

 Area atap juga difungsikan untuk area helipad.

6.5 Analisa Integrasi Sistem Struktur-Konstruksi Dengan Sistem Arsitektur 6.5.1 Selubung Bangunan (Fasad)

Material fasad bangunan dan finishing exterior

TOWER – Roman Travertine dengan GARAGE – natural sand, aggregates

55 Selubung bangunan terkait dengan fasad yang mengelilingi bangunan serta beberapa material interior bangunan yang berpengaruh terhadap artikulasi struktur .

Dinding fasad berupa dinding penahan dengan material beton precast. Dinding panel sengaja di desain polos seperti blok khas bangunan daerah timur. Hal ini juga untuk memberikan unsur lokalitas pada bangunan supaya dapat berbaur dengan lokalitas arsitektur sekitar. Triangular waffled slab. Finishing pada dinding menggunakan roman

travertine with honed finish. Lalu pada eksterior kaca menggunakan gray tinted insulating glass.

Material fasad menggunakan natural sand, aggregates and cement / rubbed finish. Banguanan garasi yang terpisah disatukan dengan sebuah koridor di lantai dasar yang berhubungan langsung dengan struktur core pada bangunan.

56 Pada plafon mezzanine dan

beberapa lantai lainnya menggunakan panel akustik

Lantai pada lobby bank menggunakan teraso dengan motif segitiga hijau dan garis pentelicon putih.

Pada lobby bank, plafon menggunakan beton istimewa dengan bentuk triangular waffled.

Skylight berbentuk kerucut. Kolom utama pada lobby bank menerus sampai ke atas dan menggunakan material beton bertulang.

Pada lantai eksekutif, plafon menggunakan plasteran yang di modifikasi naik turun sehingga membuat interior ruangan menjadi lebih dinamis.

Material lantai menggunakan marmer warna krem sehingga terlihat elegan.

57

Pada lantai lantai tertentu seperti ruang makan, plafon menggunakan panel akustik.

Sedangkan untuk material penutup lantai menggunakan panel karpet berwarna gelap.

Pada area drop off,

menggunakan kanopi yang terbuat dari beton dengan waffled ceiling berbentuk kotak.

Kolom penyangga kanopi juga terbuat dari beton dengan bentuk seperti tanda plus ( + )

Pada area balkon, cukup terbuka sehingga dapat melihat pemandangan kota yang cantik.

Railing pada balkon

menggunan besi hollow dan kanopi balkon dengan material beton.

58 Sejumlah 1500 staff bank didistribusikan ke dalam bangunan melalui pembagian departemen. Ruang interior yang direncakan berdasarkan modul 60cm dan diatur agar kantor swasta tidak diletakkan di area dinding exterior yang tertutup, namun diletakkan pada bagian dinding yang memiliki kaca bening, bagian ini dipisahkan dari area kerja. Perabot pada kantor khas dipilih dari standar perabot perkantoran dan dipilih warna yang dingin dan terang memanfaatkan panel karpet bermotif warna hijau, dinding aksen biru, putih dank rem, serta mebel kayu ek gelap. Sistem lingkungan telah dirancang untuk merespon lingkungan ekstrim di Jeddah, menyediakan efisiensi energy tingkat tinggi tanpa mengorbankan desain arsitektur. Bentuk dasar bangunan adalah dinding eksterior tanpa jendela dengan halaman teras yang ditumpuk sehingga memberikan selubung bangunan yang melindungi dari panas dan sinar matahari langsung namun masih memungkinkan cahaya matahari masuk ke dalam bangunan.

Dinding eksterior sendiri telah terinsulasi dan memiliki warna yang cerah dengan pantulan matahari tingkat tinggi untuk membatasi penyerapan panas serta memnimalkan energy dari AC pendingin.

6.5.2 Bagian dalam Bangunan (interior)

Penggunaan material pada bagian dalam bangunan

Material lantai marbel, white pentelicon Material lantai keramik

executive green verde sandenis Gambar 61. Interior hall utama

59 6.6 Integrasi sistem struktur dengan aspek utilitas dan aspek kenyamanan

Ada 5 sistem mekanis utama yang dibahas dan variable sistem volume udara muncul sebagai sistem yang mampu menyediakan tingkat tertinggi kenyamanan penghuni dengan biaya energy yang terendah juga serta dilengkapi dengan teknologi yang dapat di andalkan dan fleksibel. Bangunan ini diantisipasi untuk mengonsumsi hingga 55000 Btu / ft2 / yr. jauh di bawah seharusnya bangunan kantor konvensional apalagi di area iklim seperti ini.

6.6.1 Integrasi Dengan Sistem Mekanikal Elektrikal

Sistem listrik di suplai oleh 3 turbin generator emergensi dengan kemampuan masing – masingnya 600kW. Sistem mampu mengoperasikan hingga 60 % dari total beban yang ditanggung bangunan meskipun terjadi kegagalan listrik.

Sistem distribusi elektrikal merespon terhadap lingkungan kantor berteknologi canggih dengan menyediakan sistem distribusi utilitas di bawah lantai untuk sumber listrik dan komunikasi. Sebagai tambahan, sistem ini dapat mendukung komunikasi data hingga 3 saluran bank dan memampukan terminal computer di setiap spot untuk merespon teknologi yang super cepat dari ruang kantor untuk saat ini maupun masa depan.

Material lantai marbel, white pentelicon

60 6.6.2 Integrasi Dengan Sistem Penghawaan

Selain menggunakan penghawaan alami berupa halaman teras yang disusun, bangunan utama juga menggunakan bantuan pendingin ruangan.

Sistem pendingin ruangan menyediakan pusat pendingin utama di penthouse dan memiliki 750 ton chillers sebanyak 3 buah. Kipas angina di setiap lantai saling terhubung untuk memberikan fleksibilitas dana mengoperasikannya dan untuk mendistribusikan kapasitas ketika terjadi kerusakan pada alat.

6.6.3 Integrasi Dengan Sistem Pencahayaan

Sistem pencahayaan utama ada pada halaman teras yang menggunakan dinding – dinding kaca dan skylight yang ada di tengah bangunan.

Sistem pencahayaan buatan merespon ketersediaan cahaya alami. Courtyard menyediakan area penyangga termal untuk kaca yang ditembus oleh lubang segitiga di bagian atas untuk mencegah penumpukan panas.

Namun selain pencahayaan alami, saat malam juga diperlukan pencahayaan buatan seperti lampu. Lampu pada lantai tipikal terdiri dari 2’x2’ deep celled parabolic fluorescent yang terletak di setiap panel plafon.

6.6.4 Sistem Manajemen Bangunan

Sistem ini memonitor lingkungan luar dan dalam bangunan dan mengatur sistem lingkungan untuk merespon sesuai dengan tingkat kenyamanan pengunjung dan efisiensi energy. Sistem keamanan lengkap dengan alarm kebakaran, jalur evakuasi dan komunikasi suara disediakan untuk memastikan keamanan pengguna bangunan.

Sistem ini juga memberikan sistem pengendali jarak jauh untuk pendingin ruangan dan beberapa elektrikal lainnya. Hal ini untuk memaksimalkan penggunaan energy dan mengontrol sistem keamanan yang ada. Sistem manajemen bangunan ini terintegrasi dengan sistem keamanan. Semua fungsi penting yang kritikal di monitor di kantor sekuriti pusat. Program pembenahan bangunan pun juga termasuk dalam control sistem ini.

61 6.6.5 Sistem Air Bersih

Terdapat reservoir air besar yang mampu mensuplai air sampai 5 hari dan difungsikan penuh di bangunan. Tangki penyimanan juga difungsikan untuk reservoir sistem proteksi terhadap kebakaran.

6.6.6 Sistem Air Minum

Air minum di suplai dari air local sekitar dan menggunakan filter osmosis terbalik untuk meningkatkan kualitas air minum.

6.6.7 Sistem Pembuangan Air Kotor

Air hasil pembuangan dari lavatory dan fungsi servis lainnya digunakan untuk irigasi pada landscape dan cooling tower water make up.

6.6.8 Sistem Proteksi terhadap Kebakaran

Tersedia alat penyemprot air otomatis beserta komando control untuk

menyalakannya, smoke exhaust fan system¸elevator, jalur evakuasi, dan komunikasi emergensi.

62

BAB 7

DIMENSIONERING

7.1 Rumus Perhitungan Perkiraan Dimensi Elemen Struktur Kolom

Untuk mempermudah pekerjaan seorang arsitek, maka dilakukan asumsi dalam mengukur ukuran dimensi struktur unutk digambarkan pada lembar kerja, oleh karena itu terdapat beberapa rumusan yang digunakan unutk menganalis struktur dari bangunanan National Bank ini.

7.1.1 Rumus perhitungan perkiraan dimensi elemen struktur kolom Prinsip utama 𝝈 = 𝑷 𝑭 Rumus praktikal 𝑨 = 𝑷 𝝈 𝑨 = (𝒍𝟏 × 𝒍𝟐 )× 𝑷 × 𝒏 𝝈

7.1.2 Rumus perhitungan perkiraan dimensi elemen struktur pembalokan Rumus balok induk beton

1 10𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎𝑖 1 12 𝑥 𝑏𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 = 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 (𝑃) 1 2𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎𝑖 1 3 𝑥 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 = 𝑇𝑒𝑏𝑎𝑙 (𝑇) Keterangan :

𝜎 = Tegangan pada material (kg/m2₎

𝑃 = Beban (kg)

𝐹 = Penampang material

Keterangan

A = dimensi melintang kolom (cm2)

(𝑙1 × 𝑙2 ) = total luasan dari lantai beban yang didukung oleh kolom (m2₎

𝑃 = beban bangunan (kg) (1200-1500kg) 𝑛 = jumlah lantai yagn didukung

𝜎 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 = tegangan ijin beton (kg/m2_{) (dikali 1/3 untuk safety factor)}

< 8 lantai k225, > 8 lantai k300, k450

P

63 Rumus balok anak beton

1 14 𝑥 𝑏𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 = 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 (𝑃) 1 2𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎𝑖 1 3 𝑥 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 = 𝑇𝑒𝑏𝑎𝑙 (𝑇)

7.1.3 Rumus plat lantai

Rumus tebal plat lantai beton 1

35 𝑥 𝑏𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 = 𝑡𝑒𝑏𝑎𝑙 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎𝑖 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛

7.1.4 Rumus perhitungan perkiraan dimensi elemen struktur bearing wall Rumus dimensi bearing wall

𝑇 = (𝑙1 𝑥 𝑙2) 𝑥 𝑃 𝑥 𝑛 𝐿 𝑥 𝜎 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛

7.2 Analisa Dimensi Perkiraan dengan Dimensi Struktur Bangunan

Pada bangunan ini dilakukan analisa dimensi struktur bangunan, dengan menghitung menggunaka rumus praktis dan membandingkan dimensinya yang sebenarnya dengan mengukur secara skalatis pada bidang gambar kerja.

P

T

Keterangan

T = tebal dinding (cm)

(𝑙1 × 𝑙2 ) = total luasan dari lantai beban yang didukung oleh kolom (m2₎

𝑃 = beban bangunan (kg) (1200-1500kg) 𝑛 = jumlah lantai yang didukung

L = panjang bearing wall

𝜎 𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 = tegangan ijin beton (kg/m2_{) (dikali 1/3 untuk safety factor)}

< 8 lantai k225, > 8 lantai k300, k450 L

64 7.2.1 Analisa luasan pembebanan

7.2.2 Analisa struktur kolom

Pada perhitungan menggunakan rumus praktik dengan penggunaan beton dengan kekuatan 450, didapatkan ukuran kolom dengan diameter 2,49 m, sedangkan pada lembar kerja yang ada pada denah digunakan ukuran kolom 1,2 m.

Perbedaan yang sangat jauh antara hasil perhitungan dengan gambar kerja sebesar 1,29 m (hampir setengah), dimungkinkan karena penggunaan material kolom ditambah dengan pemberian strukuut baja didalamnya, sehingga menambah kekuatan kolom dan berdampak pada pengecilan diameter luasan bidang kolom.

5. + 54,3 m2 6. + 24,5 m2 7. + 54,3 m2 8. + 54,3 m2 9. + 14,5 m2 10. + 54,3 m2 Bangunan Pendukung 1. + 236,5 m2 2. + 211,2 m2 3. + 211,2 m2 4. + 1.020,9 m2 Bangunan utama 2,49 M

65 7.2.3 Analisa struktur balok

Perhitungan dimensi balok dengan menggunakan rumus praktikal didapatkan ukuran balok utama sebesar 62,5/125 cm, sedangkan balok anak didapatkan hasil ukuran sebesar 54/107 cm. Pada gambar potongan yang didapatkan, diukur

menggunakan cara skalatis didapatkan ukuran 170/170cm untuk balok utama, dan 100/150cm.

Dalam perhitungan dan kondisi pada gambar kerja tidak sesuai, dengan dimensi jauh lebih besar di gambar daripada perhitungan, hal itu mungkin ditentukan oleh beberapa aspek, misalkan karena jumlah dalam menahan bebas dihitung sangat besar, sehingga dimensi balok menjadi sangat besar.

7.2.4 Analisa plat lantai 1

35 𝑥 15𝑚 = 0,42𝑚 = 42 𝑐𝑚

Asumsi jalur pembalokan pada bangunan utama

T 62,5 cm

P 125 cm

T 54 cm

66 Pada lembar kerja didapatkan tebal plat lantai sebesar 45 cm, sehingga tebal plat sesuai dengan hasil penggunaan rumus praktikal.

7.2.5 Analisa struktur bearing wall (dinding penahan)

Perhitungan tebal bearing, dibagi pada 2 bagian yaitu pada bangunan utama (segitiga) dan bangunan pendukung disampingnya (persegi panjang).

7.2.5.1 Bangunan utama (segitiga)

Pada hasil perhitungan tebal menggunakan rumus praktikal, maka didapatkan tebal bearing wall setebal 1,5m. Sedangkan pada lembar kerja yang terliat pada denah, bearing wall pada sisi segitiga berukuran setebal 95 cm.

Perbedaan antara perhitungan kasar dengan penerapan pada bangunan dimungkinkan dengan tingginya kualitas beton yang dipakai atau penggunaan struktur tulangan baja dengan dimensi besar atau peletakan tulangan baja yang rapat, sehingga penerapan pada bangunannya didapatkan dinding penahan yang lebih kecil.

67 7.2.5.2 Bangunan pendukung (persegi panjang)

Pada perhitungan, bagian dinding penahan bagian dalam (core) diambil tebal paling tebal sehingga didapatkan tebal core 11,9 cm, sedangkan pada dinding penahan samping terpendek bila dihitung menurut penopangan beban didapatkan tebal 4,6 cm, dan pada sisi terlebar didapatkan perhitungan tebal dinding 15,4 cm. Diukur dari

68 lembar kerja, didapatkan tebal dinding penahan dalam setebal 25 cm, dan dinding penahan luar 45cm.

Perbedaan ukuran, dimana pada bagian lembar kerja didapatkan ukuran yang lebih tebal, bisa jadi karena adanya pemikiran faktor lain yang memepengaruhi ketebalan dinding penahan, dimungkinkan dari adanya beban tinggi dalam penggunaan lift, serta area tunggu yang dimuati oleh orang dengan jumlah yang banyak sehingga dibuthuhkan penebalan struktur penahan untuk dapat menahan beban yang aman.

Perbedaan ukuran pada dinding penahan pada bagian luar, dimana pada lembar kerja didapatkan tebal hingga 3 kali lipat dari perhitungan, penebalan pada dinding dimungkinkan terjadi untuk menahan gaya lateral dari samping, sehingga dibutuhkan kekuatan optimal yang cukup untuk menahan gaya tersebut, atau karena faktor alam pada tapak bangunan yang mungkin adanya hembusan angin yang cukup kuat, sehingga dibutuhkan ketebalan struktur yang memadai. Bisa juga disebabkan karena dimensi bangunan yang cukup ramping dengan luas alas sebesar 14,5 x 28 m, dengan tinggi 126 meter, maka untuk memadai kekuatan bangunan agar tidak terlalu lemah maka dibutuhkan kekuatan dinding dengan penggunaan profil baja, karena ukuran profil baja tertentu maka ketebalan dinding beton disesuaikan dengan profil baja yang ada.