Rangka Kaku Dan Inti

KONSEP PERANCANGAN STRUKTUR PADA BANGUNAN KANTOR SEWA TINJAUAN TEORI KANTOR SEWA/RENTAL OFFICE Kantor sewa adalah ruang atau bangunan/ gedung sebgaai tempat untuk melaksanakan kegiatan administrasi bagi setiap perusahaan atau pemakai, yang pengadaannya dimaksudkan untuk disewakan kepada perusahaan/pemakai dalam jangka tertentu pula sesuai kesepakatan bersama antara pemakai(penyewa) dengan pemilik(pengelola).

1. 2. 3.

4.

Fungsi Rental Office Sebagai wadah untuk menampung beberapa yang belum mempunyai kantor sendiri. Sebagai tempat melakukan transaksi bisnis dengan pelayanan profesional serta lembaga dalam bentuk usaha komersial. Sebagai tempat menampung perusahaan yang bergerak dibidang industri pemasaran, dan bukan untuk memprooduksi atau mengolah barang mentah atau setengah jadi menjadi barang jadi, tetapi untuk memasarkan hasil industri yang sudah jadi. Mempermudah para konsumen (pengguna jasa) karena lokasi kantor yang sudah jelas dan terdapat beberapa jenis kegiatan yang dapat sekalian dilakukan

Gambar :gedung sewa Sumber: www.google.com

KEBUTUHAN RUANG KANTOR SEWA/RENTAL OFFICE

Kantor sewa

SISTEM STRUKTUR

sistem struktur dapat dipisahkan kedalam dua mekanisame penyaluran beban, diantaranya ialah pemikul beban gravitasi dan pemikul beban lateral, walaupun dalam kenyataannya, kedua sistem ini bekerja bersamaan sebagai suatu kesatuan. Walaupun bangunan merupakan struktur tiga dimensi, namun untuk penggolongan elemen struktural biasanya hanya

ditinjau dalam dua sistem, yaitu sistem horizontal (lantai), dan sistem vertikal (portal). Sistem Lantai (Floor Systems) Sistem lantai berfungsi untuk mendukung beban gravitasi, baik beban mati maupun beban hidup yang bekerja padanya, dan menyalurkannya pada sistem vertikal (portal). jenis sistem struktur yang di gunakan yaitu: Sistem Balok Pemikul Lantai (Beam-Supported Slab System) Pada sistem ini pelat lantai didukung oleh balok. Sistem ini sering digunakan pada bangunan bertingkat, dan juga untuk struktur portal bertingkat rendah. Beban yang bekerja pada lantai didukung dan diteruskan ke kolom oleh jaringan balok. Balok yang terhubung langsung dengan kolom disebut balok induk (primary beams atau girders), sedangkan balok yang bertumpu pada balok lainnya, bukan kolom, disebut balok anak (secondary beams). Seperti juga dinding pendukung, sistem ini dapat digolongkan menjadi two-way atau one-way, tergantung dari dimensi panel. Jika balok begitu kaku, maka lendutan balok menjadi tidak diperhitungkan. Namun apabila balok relatif fleksibel, maka lendutan dari balok harus diperhatikan, dan akan mempengaruhi lendutan pada pelat lantai juga

Gambar: Beam-supported slab system

Rangka kaku dan inti (rigid frame and core) Merupakan rangka hybrid dimana adanya penggabungan sistem struktur rangka kaku (rigid frame) dan sistem struktur inti (core). Rangka kaku bereaksi terhadap beban lateral, terutama melalui lentur balok dan kolom. Perilaku demikian berakibat ayunan (drift) lateral yang besar pada bangunan dengan ketinggian tertentu. Akan tetapi, apabila dilengkapi dengan struktur inti, ketahanan lateral bangunan akan sangat meningkat karena interaksi inti dan rangka. Sistem inti ini memuat sistem-sistem mekanis dan transportasi vertikal. Struktur rangka kaku (rigid frame) adalah struktur yang terdiri atas elemen-elemen linear, seperti kolom dan balok yang ujungnya dihubungkan dengan joints(titik hubung) yang bersifat kaku atau rigid. Berbeda halnya dengan struktur pos and beam yang titik hubungnya bersifat sendi atau roll. Aksi lateral pada rangka menimbulkan lentur, gaya geser, dan gaya aksial pada semua elemen(balok dan kolom). Momen lentur akibat lateral akan mencapai maksimum pada penampang dekat titik hubung, sehingga ukuran elemen struktur didekat titik hubung harus dibuat lebih besar atau diperkuat. Efek beban lateral yang bekerja pada struktur rangka kaku gedung bertingkat banyak. Dimana semakintinggi gedung emakin besar momen dan gaya-gaya pada setiap elemen. Apabila gaya yang bekerja sudah sedemikian besar, maka diperlakukan kontribusi struktur lain, seperti sistem core. Struktur rangka (Rigid Frame) merupakan struktur yang terdiri atas elemen-elemen linear. Umumnya balok dan kolom yang ujung-ujungnya dihubungkan. Dan untuk memahami perilaku struktur rangka sederhana adalah dengan membandingkan perilakunya terhadap beban dengan struktur post-and-beam. Kerangka terdiri atas komposisi kolom-koom dan balok-balok. Unsur vertikal berfungsi sebagai penyalur beban dan gaya-gaya menuju tanah. Sedangkan balok adalah unsur horiontal sebagai

pemegang dan media pembagi beban dan gaya menujukolom. Efek turunnya tumpuan pada struktur rangka, karena adanya perbedaan penurunan tumpuan.

Sistem Rigid Frame Bentuk struktur rangka adalah perwujudan dari pertentangan antara gaya tarik bumi dan kekokohan; dan struktur rangka yang modern adalah hasil penggunaan baja dan beton secara rasional dalam bangunan. Kerangka ini terdiri atas komposisi dari kolom-kolom dan balok-balok. 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 dindingdinding atau elemen lainnya yang menempel padanya merupakan elemen yang tidak struktural. Bahan-bahan yang dapat dipakai pada struktur ini adalah kayu, baja, beton atau lain-lain bahan yang tahan terhadap gaya tarik, tekan, punter, dan lentur. Untuk masa kini banyak digunakan baja dan beton yang mampu menahan gaya-gaya tersebut dalam skala besar. Untuk bahan pengisinya dapat dipakai bahan yang ringan atau yang tidak mempunyai daya dukung yang besar seperti susunan batu bata, dinding-dinding kayu, kaca dan lain-lain. Untuk sistem struktur semacam ini dimungkinkan didapatnya bangunan bertingkat banyak untuk memenuhi kebutuhan, bila dibandingkan dibandingkan dengan sistem kontruksi yang lain. Hanya ada kekurangannya, yaitu jarak antara kolom mempunyai batas maksimum yang relatif kecil. Jarak antar kolom yang jauh akan mempengaruhi dimensi dari balok mendatar yang akan membesar dan akan menjadi tidak ekonomis.

Struktur rangka kaku (rigid frame) adalah struktur yang terdiri atas elemen-elemen linear, seperti kolom dan balok yang ujung ujungnya dihubungkan dengan joints (titik hubung) yang bersifat kaku atau rigid, bedakan dengan struktur pos-andbeam yang titik hubungnya bersifat sendi atau roll. Aksi lateral pada rangka menimbulkan lentur, gaya geser, dan gaya aksial pada semua elemen (balok dan kolom). Momen lentur akibat lateral akan mencapai maksimum pada penampang dekat titik hubung. Sehingga ukuran elemen struktur didekat titik hubung harus dibuat lebih besar atau diperkuat. Efek beban lateral yang bekerja pada struktur rangka kaku gedung bertingkat banyak, dimana semakin tinggi gedung semakin besar momen dan gaya-gaya pada setiap elemen. Apabila gaya yang bekerja sudah sedemikian besar, maka diperlukan kontribusi struktur lain, seperti bracing, sistim core ataupun dinding geser. Distribusi gaya pada struktur rangka pada gedung tingkat banyak, apabila gedung mengalami gaya lateral maka akan terjadi kolom yang mengalami gaya tarik dan mengalami gaya tekan. Struktur rangka (rigid frame) merupakan struktur yang terdiri atas elemen-elemen linear, umumnya balok dan kolom, yang ujungujungnya dihubungkan dengan joints (titik hubung) yang dapat mencegah rotasi relatif diantara elemen struktur yang dihubungkannya. Dan untuk memahami perilaku struktur rangka sederhana adalah dengan membandingkan perilakunya terhadap beban dengan struktur post-and-beam. Kerangka terdiri atas komposisi kolom-kolom dan balok-balok.Unsur vertikal berfungsi sebagai penyalur beban dan gaya-gaya menuju tanah, sedangkan balok adalah unsur horizontal sebagai pemegang dan media pembagi beban dan gaya menuju

kolom. Efek turunnya tumpuan (support settlement) pada struktur rangka, karena adanya perbedaan penurunan tumpuan.

STRUKTUR CORE (INTI BANGUNAN) Struktur core wall yang bisa dijumpai dalam aplikasi konstruksi bangunan tinggi dewasa ini ada bermacam-macam. Antara lain adalah bentuk ,Δ, O, atau core wall dua cell dengan pengaku di tengahnya berbentuk ⊟. Dari masing-masing bentuk core wall ini, mempunyai karakteristik yang berbeda-beda dalam memberikan fleksibilitas dan efektivitas pada struktur bangunan. Bangunan tinggi yang mempunyai struktur core wall, dibuat dengan salah satu pertimbangan adalah fleksibilitas untuk pengaturan posisi (tata letak) yang akan memberikan penghematan dan efisiensi maksimum pada bangunan secara keseluruhan. Pada sistim core (inti) sebagai pengaku bangunan secara keseluruhan, dimana gaya-gaya lateral yang bekerja disalurkan oleh balok-balok menuju ke core/inti sebagai elemen struktur utama. Core sebagai inti pengaku pendukung utama struktur bangunan, dengan material dari :  Core beton (shear wall atau bearing wall)  Core dari struktur baja (tube) Posisi perletakan sistim core pada bangunan tergantung pada titik pusat keseimbangannya, dimana perletakkannya mempunyai beberapa varian, seperti :  Sentral core, dimana core (inti) terletak pada titik pusat massa bangunan.  Core pada tepi bangunan, berfungsi sebagai penahan gaya lateral secara langsung “lateral core”.  Bangunan dengan 2 (dua) core, dimana perletakan core pada kedua sisi bangunan.  Bangunan dengan core tersebar, dengan perletakan core tersebar pada seluruh bidang bangunan dan berada pada titik berat bangunan.  Core dengan shear wall, yang berguna untuk

kekakuan. Dimana core dipadu dengan shear wall

(dinding geser), sedang shear wall berperan sebagai penahan gaya geser daripada gaya horizontal.  Core dengan rangka kaku (baja), merupakan penggabungan core dengan rangka kaku sehingga menjadi satu kesatuan yang kaku dan stabil.

Dan yang paling penting adalah bahwa sistem struktur core wall ini didesain untuk dapat manahan gaya torsi yang timbul akibat tekanan angin yang eksentrisitas dan seragam pada pusat geser struktur core wall. Struktur core wall pada dasarnya adalah sistem struktur yang dibuat untuk mampu menahan gaya-gaya lateral yang timbul akibat gaya angin atau gempa yang merupakan beban dinamis. Untuk proses analisis mekanikanya, pengaruh gaya-gaya akibat beban angin dan gempa tersebut (yang merupakan beban dinamis) diperlakukan sebagai beban statis dan mengabaikan sifat dinamisnya. Kondisi eksentrisitas tekanan angin tersebut secara teknis dapat terjadi antara lain adalah karena :  Posisi struktur core wall yang ditempatkan di dalam bangunan.

Penempatan struktur core wall yang dekat kepada pusat bangunan akan memberikan eksentrisitas tekanan angin yang berkurang, yang juga akan memperkecil pengaruh gaya torsi yang terjadi. Namun secara praktis untuk membuat pengaruh gaya torsi tidak ada (nol) sama sekali dalam konstruksi bangunan di lapangan adalah mustahil, dikarenakan gaya angin yang terjadi tidak pernah seragam dan simetris. Sudut datang gaya angin itu sendiri merupakan faktor penentu sebagai komponen yang mempunyai nilai berbeda untuk setiap sudut datang yang berbeda, yang sudah tentu akan menghasilkan torsi yang berbeda pula.  Selain itu, yang pasti bentuk bangunan dan lubang-lubang pada struktur core wall juga dapat mempengaruhi nilai torsi yang timbul. Untuk bangunan apartement, kebutuhan jaringan akan fungsi dan utilitas

cenderung tetap, tetapi untuk bangunan komersial membutuhkan fkelsibilitas dalam hal tata letak yang memerlukan ruang terbuka yang cukup lebar dengan dinding partisi yang dapat dipindahpindah. Untuk yang menggunakan sistem struktur inti, dapat dipergunakan untuk menempatkan sistem transportasi vertikal, tangga, wc, shaft, dan jaringan utilitas lainnya sehingga kadang bangunan mempunyai inti yang lebih dari satu. Beberapa bangunan tinggi menggunakan inti dan rangka. Dari segi perilaku denah ini diterapkan untuk memuaskan sistem plat datar atau dinding rangka geser bersama belt trusses. Inti dapat terbuat dari beton , baja atau konbinasi antara betoin dan baja. Keuntungan inti baja, dalam perakitan lebih cepat karena pabrikasi. Sedangkan inti dari beton menghasilkan ruang yang sekaligus memikul beban. Juga dapat dipakai untuk perlindungan saat kebakaran. Bentuk denah yang bermcam-macam menungkinkan perletakan sejumlah inti bangunan. Sistem inti ini dikaitkan dengan bentuk bangunan yang diatur menurut letaknya, seperti : 1. Letak inti :  inti fasade eksterior (diluar)  inti interior : inti fasade (sekeliling)  inti didalam bangunan 2. Jumlah inti :  inti tunggal  inti terpisah  inti banyak 3. Bentuk inti :  inti tertutup : bujur sangkar, persegi panjang, bulat, segitiga  inti bentuk terbuka : bentuk X, I dan [

 Bentuk inti disesuaikan dengan bentuk bangunan 4. Susunan inti :  Simetris  Asimetris

Bahan struktur inti bangunan Core: Bahan struktur inti bangunan core yang di gunakan adalah beton. Inti dari beton menghasilkan ruang selain juga memikul beban dan pertimbangan khusus terhadap kebakaran tidak diperlukan. Ketiadaan pelenturan pada bahan beton merupakan kelemahannya, terutama terhadap beban gempa. UTILITAS DI DALAM CORE Utilitas bangunan adalah suatu kelengkapan fasilitas bangunan yang digunakan untuk menunjang tercapainya unsur kenyamanan, kesehatan, keselamatan, kemudahan komunikasi dan mobilitas dalam bangunan, perancangan bangunan harus selalu memperhatikan fasilitas utilitas yang dikoordinasikan dengan perancangan yang lain, seperti perancangan arsitektur, struktur, interior dan lainnya. Perancangan utilitas di dalam inti bangunan (core) terdiri dari: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Perancangan lif Perancangan Tangga darurat Perancangan sistem plambing Perancangan pengolahan udara Perancangan instalasi listrik perancangan telepon Perancangan CCTV dan sekuriti sistem Perancangan tata suara Perancangan pembuangan sampah

LUBANG UTILITAS(SHAFT) DAN JALUR UTILITAS Penetapan inti bangunan akan berdampak kepada kemungkinan penetapan jalur distribusi jaringan utilitas, baik pada arah vertikal yang akan berdampak pada rancangan denah bangunan maupun pada arah horisontal yang berdampak pada potongan bangunan. Selanjutnya, dalam inti bangunan terdapat sejumlah ruangan yang diatur sedemikian rupa sehingga jumlah keseluruhan luas inti bangunan tidak melebihi 20% luas tipikal yang ada. Disamping itu,80% luas tipikal masih perlu dikurangi dengan jalur sirkulasi horisontal(koridor), sehingga luas efektif bangunan menjadi berkurang. Sekitar 4% dari luas tipikal digunakan untuk lubang utilitas untuk sistem Mekanikal dan elektrikal, yang umumnya dibagi atas 2 zona distribusi. Pemisahan lubang untuk ventilasi dan penyegaran udara bertujuan agar tidak terjadi konflik atau persilangan antar saluran udara (ducting) yang perbandngan panjang dan lebarnya sekitar 1: 2 sampai 1:4 dan bahan pelapisnya dapat menahan api selama 2 jam.

3. KONSEP PEMILIHAN SISTEM STRUKTUR Konsep pemilihan struktur gedung ini mengacu pada: 1. Aspek arsitektural Hal ini berkaitan dengan denah dan bentuk struktur yang dipilih, yang diharapkan memiliki nilai estetika. 2. Aspek fungsional Perencanaan struktur yang baik sangat memperhatikan fungsi daripada bangunan tersebut. Dalam kaitannya dengan penggunaan ruang, aspek fungsional sangat mempengaruhi besarnya dimensi bangunan yang direncanakan. 3. Aspek kekuatan dan stabilitas Aspek ini berkaitan dengan kemampuan struktur dalam menerima bebanbeban yang bekerja baik beban vertikal maupun beban lateral yang disebabkan oleh gempa serta kestabilan struktur. 4. Aspek ekonomi dan kemudahan pelaksanaan Biasanya pada suatu gedung dapat digunakan beberapa macam sistem struktur. Oleh sebab itu faktor ekonomi dan kemudahan pelaksanaan pengerjaan merupakan faktor yang mempengaruhi sistem struktur yang akan dipilih. 5. Faktor kemampuan struktur dalam mengakomodasi sistem layanan gedung Struktur harus mampu mendukung beban rancang secara aman tanpa kelebihan tegangan ataupun deformasi pada batas yang diijinkan.

6. Aspek lingkungan Aspek lain yang ikut menentukan dalam perencanaan dan pelaksanaan suatu proyek adalah aspek lingkungan. Dengan adanya suatu proyek yang diharapkan akan memperbaiki kondisi lingkungan dan kemasyarakatan. Sebagai contoh dalam perencanaan lokasi dan denah haruslah mempertimbangkan kondisi lingkungan apakah rencana kita nantinya akan menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan sekitar, baik secara fisik maupun kemasyarakatan, atau bahkan sebaliknya akan dapat menimbulkan dampak yang positif. Kelebihan :  Dengan adanya inti di dalam sistem rigid frame membuat struktur rigid frame and core menjadi lebih stabil. Terutama bertahan terhadap gaya torsi atau puntir pada bangunan  Sistem utiitas dan shaft yang tersentralisasi pada core membuat pengawasan dan maintenance yang mudah, serta lebih simple, efisien dan praktis.  Adanya elemen linear yang dapat menahan gaya lateral. Kekurangan :  Bila dibandingkan dengan jenis sistem struktur lain, rigod frame and core termasuk baik, namun hanya dapat digunakan pada bangunan dengan ketinggian kurang dari 50 lantai.  Dari sedi desain kurangnya pandangan keluar secara bebas karena adanya penghalang berupa rangka kaku.

-UTILITAS BANGUNAN1. Sistem Air Bersih Air bersih Diperoleh dari dua sumber mata air yaitu dari PDAM dan Sumber air tanah melalui IBS control system kemudian ditampung kedalam Reservoir bawah selanjutnya dipompa ke Reservoir atas untuk di distribusikan ke ruang-ruang dengan sistem gravitasi karena lebih efisien dalam penggunaan energi listrik dan terjamin distribusinya ketika aliran listrik mati/pemadaman.

3. Sistem Penyediaan Listrik 2.

Sistem Air Kotor Air kotor

yang berasal dari closet disalurkan melalui pipa didalam shaft ke septictank / GWT, kemudian dialirkan ke resapan. Sedangkan air yang berasal dari wastafel, floor-drain, urinoir, dan lain-lain dialirkan langsung ke water treatment, setelah melalui pengolahan air dapat dimanfaatkan kembali untuk keperluan penyiraman taman dan luapannya dialirkan ke riol kota.

Sumber daya listrik menggunakan sumber dari PLN melalui jaringan yang sudah ada. Distribusi jaringan kedalam tapak menggunakan jaringan bawah tanah. Dan juga mengunakan genset sebagai sumber daya cadangan yang akan bekerja secara otomatis bila distribusi listrik dari PLN terputus/pemadaman. Semua jaringan dikendalikan melalui IBS control system

MDP : Main Distribution Panel ;SDP : Sub Distribution Panel PP : Panel Pembagi. 4. Sistem Telekomunikasi Sistem telekomunikasi mengguanakan jaringan telkom, dengan sistem tak langsung ( telephone terminal room ). Semua jaringan dikendalikan melalui IBS control system.

6. Sistem penanganan Sampah Penanganan dalam gedung, sampah dari setiap lantai disalurkan melalui shaft sampah dan dikirim ke penampungan sampah sementara di lt basement, dan siap diangkut oleh truk sampah.

Sistem CCTV ( Close Circuit Television ) dan Master Antena Television ( MATV) sebagai pengawasan pada kegiatan dalam bangunan. Semua jaringan dikendalikan melalui IBS control system 5. Sistem Penghawaan Penghawaan Buatan penggunaan AC sistem VRV akan lebih memberikan keuntungan, karena sistem ini dapat mengontrol atau menyesuaikan secara otomatis kebutuhan AC disetiap ruangnya, sehingga memberikan penghematan dalam pemakaian energi listrik. Semua jaringan dikendalikan melalui IBS control system.

Penanganan diluar gedung, sampah yang dihasilkan dari kegiatan dalam bangunan dipisahkan menjadi 2 kategori yang berupa sampah organik dan sampah an-organik sehingga penangannya dipisahkan dengan cara menyediakan 2 tempat sampah sebelum diangkut ketempat pembuangan akhir.

7. Sistem Sirkulasi Perencanaan sistem sirkulasi dalam bangunan secara horisontal menggunakan koridor atau selasar yang menghubungkan ke setiap ruangnya, untuk sirkulasi vertikal mengunakan lift, tangga dan eskalator yang menghubungkan setiap lantai didalam bangunan. Semua jaringan dikendalikan melalui IBS control system.

Untuk kenyamanan sirkulasi vertikal menggunakan lift dapat dihitung secara rumus kebutuhan lift dalam satu bangunan seperti :

di Jakarta. Bangunan ini memiliki ketinggian 262 m (hingga pucuk antena) dengan jumlah lantai sebanyak 48 lantai. Menara dengan fungsi perkantoran ini dirancang oleh Zeidler Roberts Partnership dan DP Architects Ltd. jumlah lantai dan sistem struktur yang digunakan, bangunan tinggi Wisma BNI 46 termasuk dalam kategori efisien. Sistem struktur utama rangka kaku beton

Studi Kasus :

Wisma BNI 46 di Jakarta

Menggunakan sistem rigid frame

Indonesia memiliki banyak bangunan tinggi. Sistem struktur yang lazim dipakai ialah sistem struktur rigid frame dan flat slab. Walaupun ketinggiannya tidak sefenomenal bangunan-bangunan tinggi yang ada di Dubai, Cina, Malaysia dan negara-negara asia lainnya namun bangunan-bangunan tinggi di Indonesia patut diperhitungkan

dari

segi

efisiensi

dan

fungsionalitasnya.

Salah satu contoh bangunan tinggi di Indonesia ialah Wisma BNI 46