SISTEM STRUKTUR VERTIKAL 1 2

SISTEM STRUKTUR VERTIKAL
Ciri-ciri/persyaratan:
 Merupakan elemen padat yang kaku, yang lebih mengutamakan pengembangan vertikal
 Menahan beban lateral dan menahan dengan kuat pada bidang dasar/tanah
 Dapat mengumpulkan beban beban bidang-bidang horisontal di atas muka tanah dan kemudian menyalurkan ke pondasi
 Mementingkan pengumpulan beban bidang-bidang horisontal yang tersusun/saling menumpang, yang secara vertikal mengalir
ke dasar bangunan.
 Dibentuk oleh berbagai sistem pengumpulan beban, penyaluran beban, dan kesimbangan lateral
 Digunakan untuk penyampaian/penyaluran sistem-sistem beban/gaya mekanisme:
 Form aktif
 Vektor aktif
 Bulk aktif
 Surface aktif
.........tidak memiliki dasar mekanisme kerja sendiri/mandiri.
 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.
 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.

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

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 (2way span direction)

Bentang satu arah (1way span direction)

Beban lantai per unit
Beban lantai
Beban lantai
area terkumpul dan
disalurkan ke shafa di
disalurkan ke tepi luar
disalurkan
ke
tanah

tengah
bangunan
dan
bangunan
dan
SISTEM DENGAN PEMBEBANAN VERTIKAL TIDAK
LANGSUNG
PADA TIPE BENTANG (BAY-TYPE) SISTEM
pada setiap titik
disalurkan ke tanah
disalurkan ke tanah
GANTUNG (SUSPENSION) PADA STRUKTUR VERTIKAL
memusat
A. Sistem dengan beberapa lantai gantung pada balok di tengah
B. Sistem dengan gantung yang menerus
C. Sistem dengan kombinasi penggantung dan pendukung pada beberapa kelompok lantai

BENTUK TIPIKAL TOWER YANG DIKEMBANGKAN DARI DENAH 4 PERSEGI



Pengumpulan
beban



Dalam sistem
bentang (bay)



Dalam sistem
kantilever



Dalam sistem
bentang bebas
(free-spam)

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
BENTUK TOWER DIKEMBANGKAN DARI BENTUK DENAH BUNDAR:



Pengumpulan
beban



Dalam sistem
bentang (bay)



Dalam sistem
kantilever



Dalam sistem
bentang bebas
(free-spam)

BENTUK PELAT TIPIKAL SEBAGAI PENGEMBANGAN DENAH PERSEGI:



Pengumpulan
beban



Dalam sistem

bentang (bay)



Dalam sistem
kantilever



Dalam sistem
bentang bebas
(free-spam)

BENTUK PELAT SEBAGAI PENGEMBANGAN DENAH LANTAI LENGKUNG:

PENYALURAN BEBAN VERTIKAL PADA SISTEM BENTANG PERSEGI (SQUARE BAY SYSTEM)
Lokasi titik-titik pengumpulan beban kaitannya dengan unit bentang (bay)

Posisi beban unit bentang pertitik pada pengumpulan beban

12 unit  12 kolom

12 unit  16 kolom

12 unit  20 kolom

12 unit  31 kolom

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.

Gaya kompresif/tekan

Momen putar(filting)

Momen lentur (bending)

Gaya geser (shear)

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)
SISTEM YANG LENGKAP DAN TAMBAHAN PADA PENYALURAN BEBAN ANGIN:

KELENGKAPAN PENGIKAT ANGIN DALAM PERANCANGAN DENAH LANTAI:

Elemen struktur untuk
pengikat angin (windbracing):


Dinding-dinding core
sirkulasi



Dinding-dinding luar
atau partisi



Rangka-rangka kolom
dan balok

KETAHANAN TERHADAP PENGARUH ANGIN PADA ARAH MELINTANG DAN MEMANJANG
Berkaitan dengan denah lantai dan bidang-bidang penutup/dinding.
 Melalui core sirkulasi



Melalui dinding luar



Melalui rangka

BEBAN YANG BERPENGARUH PADA BANGUNAN TINGGI
Dua macam beban, yaitu:
a) Geofisika
 Beban grafitasi:

 pemakaian (kantor, pabrik, tempat tinggal, umum)
 beban mati
 konstruksi
 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
 Dinamik
 Secara acak

Angin kencang

Perubahan pemakaian

Pukulan
 Relatif tenang (perpindahan manusia)

 Vibrasi (getaran)

Elevator

Kendaraan

Mesin-mesin
Beban geofisika dipengaruhi oleh:
 Masa
 Ukuran
 Bentuk
 Bahan
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:
 Beban statik adalah merupakan bagian permanen dari struktur
 Beban dinamik adalah beban-beban yang temprorer terhadap ruang atau struktur.
 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.
 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, bukubuku, 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:

Beban yang akan didukung

Perlengkapan bahan-bahan bangunan

Aksi struktural: beban dialirkan melalui bagian-bagian bangunan ke tanah
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 pengangkutanpembangunan-kejutan-regangan saat-saat pemasangannya

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.
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 lainlain 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:
 Kecepatan angin
 Topologi sebagai faktor pokok tekanan angin
 Tekanan angin
 Turbulence (putaran angin)
 Arah angin
 Toleransi manusia
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:
 Pondasi ”pile” atau ”caisson” yang dihubungkan dengan pengikat, dengan kemampuan terhadap tekanan/tegangan beban
horisontal sebersar 10 % beban pile terbesar.
 Distribusi beban geser horisontal ke elemen sistem penahan gaya lateral harus proporsional terhadap kekakuan elemen-elemen
tersebut.
 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.
 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.
 Dan lain-lain (HRBS page 28)

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.

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 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

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)

f) dan lain-lain cara menahan secara fisik (lihat HRBS page 44)
menahan secara mekanik (lihat HRBS page 45)

Beban susut muai pada struktur nbangunan punya banyak kesamaan dengan pengaruh suhu
Beban kejut (impact) dan dinamik:
Beban getaran dapat berasal dari bangunan tersebut maupun kondisi sekitarnya. Sumber internal hádala dari elevator escalador,
mesin-mesin, peralatan mekanik, mobil-mobil dan sebagainya yang diakibatkan oleh akselerasi dan deselerasi mendadak dari
lift dan mobil sehingga beban kejut dapat mempengaruhi struktur. Sumber outdoor beban getar adalah gaya-gaya oleh angin
dan seismik/gempa, suara, pengaruh trafik disekitarnya. Untuk melakukan control terhadap vibrasi/getaran tidak hanya
memperkuat bagian-bagian bangunan saja, tetapi dengan melakukan isolasi sumber getar atau meredam gerakan. Sumber
getaran dapat diisolasi dengan memisahkan sumber dari struktur, sedangkan gerakan yang bergetar diredam dengan
mengontrol transmisi getaran dari satu ke eleven lanilla dengan menggunakan isolator resilien. Peningkatan beban hidup untuk
menanggulangi efek dinamik, yaitu:
 Pendukung elevador 100%
 Crane pengangkat
25%
 Pendukung mesin ringan 20%
 Pendukung unit power/tenaga 50%
 Pendukung/penggantung lantai/balkon 33%
Beban ledakan (blast):
Bangunan harus mampu melawan gaya tekan internal dan eksternal yang disebabkan oleh ledakan. Runtuhnya sebagian dari
bangunan oleh ledakan gas internal karena sabotasi/kecelakaan karena kebocoran api dan gas. Ledakan yang ditimbulkan
menimbulkan tekanan yang tinggi di area ledakan, memberikan beban yang Sangay tinggi terhadap elemen bangunan,
sehingga dinding-lantai-jendela terlepas. Tekanan internal ini harus dapat diblokir secara lokal sehinggga tidak menimbulkan
meluasnya struktur lebih berat.
Beban kombinasi:
Karena kombinasi efek pembebanan pada bangunan sepanjang wktu sehingga Sangay penting merancang struktur yang
memperhatikan kemungkinan kombinasi pembebanan.

STRUKTUR BANGUNAN TINGGI
Elemen struktural dasar dari statu bangunan:
1. Elemen linier
 Kolom
Mampu menahan gaya aksial dan rotasi
 Balok
2. 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.
3. Elemen ruang
 Core : mengikat bangunan menjadi satu kesatuan dan bekerja sebagai satu unit.
Bentuk-bentuk bangunan yang umum, yaitu:
a) Dinding pendukung paralel (parallel bearing walls)
Merupakan elemen vertical planar yang ter-prategang (prestress) karena beratnya sendiri, sehingga dapat menyerap beban lateral
secara efisien. Sistem ini digunakan untuk bangunan yang tidak membutuhkan ruang-ruang yang luas dan tidak membutuhkan
struktur core untuk sistem mekaniknya.
b) Core dan dindidg pendukung facade (cores and facade bearing walls)
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 mewadahi mekanikal dan sistem
transportasi vertikal, yang menambah kekakuan bangunan.
c) Kotak-kotak yang mampu mendukung sendiri (self supporting boxes)
Kotak-kotak tersebut merupakan unit preflab 3 dimensi, yang membentuk dinding-dinding pendukung bila diatur dan saling
dikaitkan. Bila dilakukan penyusunan seperti susunan batu bata, maka dapat dibentuk sistem balok-dinding bersilang.
d) Pelat lantai konsol (cantilever slab)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

k)

l)

Dengan mendukung sistem lantai dari core pusat memungkinkan terbentuknya ruang yang bebas kolom dengan kekuatan pelat
lantai sesuai kebutuhan bangunan. Kekakuan pelat dapat ditingkatkan dengan pemanfaatan teknik pra-tegang.
Pelat lantai datar (flab slab)
Sistem planar horisontal ini terdiri atas pelat lantai beton yang tebal-seragam yang didukung oleh kolom-kolom. Bila pada puncak
kolom-kolom tidak terdapat penebalan/kepala, maka bentuknya adalah sistem pelat lantai datar. Sistem ini tidak memiliki balokbalok yang tebal sehingga memungkinkan adanya efisiensi/minimum jarak antar lantai bangunan.
Interspasial (interspatial)
Struktur konsol ber-rangka berlantai banyak pada setiap lantai memebentuk ruang-ruang yang dapat dimanfaatkan pada dan diatas
rangka. Ruang-ruang diatas rangka merupakan ruang yang terbuka (free space)
Sistem gantung (suspension)
Sistem ini memanfaatkan bahan secara efisien dengan memanfaatkan penggantung untuk mendukng beban. Beban grafitasi
didukung oleh kabel-kabel untuk membentuk rangka konsol pada core pusat.
Sistem rangka pendukung (staggered truss)
Bangunan rangka berlantai banyak merupakan rangkaian rangka yang letaknya berselang-seling. Selain mendukung beban
vertikal, penataan rangka dapat mengurangi persyaratan pengukuh pengaruh angin (wind bracing) dengan menyalurkan beban
angin ke dasar bangunan melalui bagian beban (web) dan pelat lantai (slab).
Sistem rangka kaku (rigid frame)
Hubungan yang kaku digunakan untuk mengikatkan elemen linier membentuk bidang-bidang vertikal dan horisontal. Dengan
kesempurnaan rangka ruang yang bergantung pada kekuatan dan kekakuansetiap blok dan kolom, maka tinggi lantai dan jarak
antar kolom menjadi dasar perancangannya.
Core dan sistem rangka kaku (core and rigid frame)
Rangka kaku mewadahi beban lateral melalui kelenturan balok-balok dan kolom-kolom, maka dengan struktur core akan
meningkatkan daya tahan terhadap lateral sebagai akibat interaksi antara core dan rangka kaku.
Sistem rangka ber-rangka (trussed frame)
Merupakan kombinasi struktur rangka kaku dengan rangka vertikal tahan geser akan meningkatkan kekuatan dan kekakuan
struktur. Dalam sistem ini, rangka menahan beban grafitasi dan rangka (truss) vertikalnya menahan beban angin.
Core dan rangka ber-rangka terikat (belt trussed frame and core)

Sabuk rangka mengikat kolom-kolom tepi pada core sehingga mengurangi aksi yang timbul pada setiap kolom dari rangka core.
Batang pengukuh (bracing) ini disebut “cap trussing” bila terletak pada puncak bangunan, dan disebut “belt trussing” bila terletak
pada bagian bawahnya.
m) Sistem tabung di dalam tabung (tube in tube)
Kolom-kolom dan balok-balok eksterior tersusun saling berdekatan sehingga nampaknya dari facade bangunan sebagai dinding
dengan lubang-lubang pembukaan sebagai jendela. Keseluruhan bangunan bekerja sebagai tabung diatas muka tanah dengan core
dalam membentuk tabung yang meningkatkan kekakuan bangunan dengan cara membagi beban dengan tabung luar.
n) Sistem ikatan tabung (bundled tube)
Dalam sistem ini terdiri atas gabung beberapa buah tabung yang akan meningkatkan kekakuan, sehingga memungkinkan mencapai
ketinggian bangunan optimal dengan luasan lantai maksimal.

GARIS BESAR PERENCANAAN BANGUNAN TINGGI
a) Segi ekonomik
 Harus mempertimbangkan biaya pembangunan dan pengoperasian bangunan
 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 bangunan
meningkat. Juga semakin tinggi suatau bangunan, maka dibutuhkan fasilitas pelengkap yang lebih berkualitas dan canggih.
b) Kondisi tanah
 Pemilihan macam bangunan adalah Sangay 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.
 Pada setiap kasus, 3 variabel struktur bangunan adalah: superstruktur, sub struktur, dan tanah.
c) Rasio tinggi dan lebar bangunan
 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.
 Sistem yang harus dipilih adalah secara ekonomis mampu mewadahi pengaruh lateral dan sesuai ukuran trafenya.
d) Proses pembangunan dan fabrikasi
 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.
 Bentuk-bentuk yang rumit dihindari, pengelasan componen di lapangan dikurangi dan lain-lain.
e) 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.

f) Penanggulangan kebakaran
 Masalah kebakaran merupakan bagian terpenting pada bangunan tinggi, karena:
1) Ketinggian bangunan menyebabkan tangga-tangga mobil pemadam kebakaran tidak dapat menjangkau, sehingga
diperlukan pengamanan dari dalam bangunan.
2) Pengamanan secara menyeluruh tidak dapat dilakukan dalam waktu singkat.
 Bagian yang paling bahaya selain panasnya api kebakaran yaitu: efek asap dan gas-gas beracun.
 Sistem konstruksi bangunan harus mampu memberikan:
1) Kesempurnaan struktur untuk jangka waktu yang cukup lama dengan memanfaatkan bahan-bahan tahan api, yang tidak
mudah terbakar ataupun tidak menghasilkan asap/gas beracun.
2) Pembatasan api untuk menangkal meluasnya api ke berbagai area.
3) Sistem jalur darurat yang mencukupi.
4) Sistem deteksi api dan asap yang efektif.
5) Penggunaan sprinkler-sprinkler dan ventilasi bagi asap dan udara panas.
g) Peraturan setempat
 Peraturan daerah yang mengatur zona-zona kegiatan dalam kota yang dapat mempengaruhi pemilihan sistem dan konstruksi.
 Misal: pembatasan ketinggian bangunan, garis rooi horizontal dan vertical, tinggi antar lantai yang seminim mungkin dan lainlain.
h) Kemampuan penanganan dan pembiayaan bagi bahan-bahan utama konstruksi
 Biaya pengiriman pada lokasi, yang bagi bahan-bahan umum lebih murah, tetapi untuk pengiriman bahan-bahan prefabrikasi
menjadi lebih mahal.
 Kemampuan penanganan/pelaksanaan dengan bahan-bahan yang baru, mutahir/teknologi tinggi.
 Keseluruhan pemikiran terhadap persoalan yang timbul perlu dipertimbangkan lagi berkaitan dengan masalah pembiayaan.
STRUKTUR BANGUNAN TINGGI YANG UMUM DIPILIH
Dengan tinggi bangunan yang meningkat sehingga berakibat:
 Gaya lateral meningkat

 Dengan ketinggian tertentu goyangan (sway) meningkat, sehingga dibutuhkan pengendalian kekakuan bangunan selain
kekakuan bahan struktur.
 Tingkat kekakuan bangunan karena sistem struktur
 Efisiensi sistem-sistem tertentu berkaitan dengan persyaratan ruang untuk mendapatkan kekakuan maksimum dan berat/beban
minimum
Sehingga dibutuhkan pengembangan sistem-sistem baru, misalnya:
 Bahan struktur berkekuatan tinggi  baja, beton khusus.
 Aksi komposit pada elemen struktural.
 Teknik-teknik pengikat baru  pengelasan, pembautan.
 Perkiraan tingkah laku struktur menyeluruh dengan menggunakan komputer.
 Pengunaan bahan konstruksi yang ringan.
 Teknik konstruksi yang baru.
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:
 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.
 Sistem dinding memanjang (long-wall) 
Terdiri atas dinding-dinding linier yang parallel dengan panjang bangunan, sehingga dapat membentuk façade utama
bangunan.
 Sistem 2 arah (two-way) 
Terdiri atas dinding-dinding yang mendukung pada ke dua arah, yaitu memanjang dan melintang.

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.
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 didnding 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.

STRUKTUR CORE GESER (SHEAR CORE)

Berdasarkan

Ukuran
transportasi vertikal
bangunan digunakan core untuk mewadahi
Fungsi
sistem distribusi energi
Sistem shear wall  stabilitas lateral pada bangunan

Bentuk core:
 Core terbuka

 Core tertutup
 Core tunggal
 Core kombinasi dengan dinding linier
Jumlah core:
 tunggal
 ganda/banyak

Letak/lokasi core:
 internal
 perimeter
 eksternal
Penataan core:
 simetri
 asimetri
Bentuk bangunan sebagai dasar dari bentuk core:
 langsung
 tidak langsung
Bahan core:
 baja
 beton
 kombinasi baja beton
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.
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.
