Download Document PDF

TitleDocument
File Size5.1 MB
Total Pages90
Document Text Contents
Page 1

Wiryanto Dewobroto – Universitas Pelita Harapan – Mei 2012 1/90

Menyongsong Era Bangunan Tinggi dan Bentang Panjang
Bagian I : Tinggi, Super-tinggi dan Mega-tinggi

Wiryanto Dewobroto
Universitas Pelita Harapan
[email protected]

AbstrakPelaksanaan gedung tinggi tidak sekedar masalah menambah jumlah lantai saja. Ituterkait erat dengan kemajuan ilmu dan teknologi untuk material, komputer simulasi(gempa, angin maupun tahapan konstruksi), uji terowongan angin, sistem perancah,pompa beton kapasitas tinggi dan lainnya. Dapat dikatakan, mempelajari progresskemajuan gedung tinggi, ibarat mengenal kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologiitu sendiri. Saat ini gedung tinggi tidak sekedar super-tinggi, dengan selesainya Burj-Khalifa Tower (828 m, 2010) di Dubai, maka era gedung mega-tinggi sudah dimulai.Apakah itu relevan dipelajari. Jangan salah sangka, meskipun penduduk Indonesiamayoritas masih asing dengan gedung-gedung tinggi (kecuali di Jakarta), ternyataCTBUH (2012) mencantumkan nama Indonesia atas adanya rencana pembangunangedung mega-tinggi (> 600 m) di Jakarta. Fakta tak terduga, oleh karena itu tidaksalah kiranya jika para praktisi dan akademisi bidang rekayasa teknik sipil perlumempersiapkan diri. Itulah salah satu maksud ditulisnya makalah ini, yang berisipengenalan lebih dekat, melalui pendekatan yang komprehensif tetapi memotivasi,berdasarkan falsafah ilmu struktur untuk memahami kemajuan rekayasa teknik sipilpada gedung-gedung high-rise, super-tall maupun yang trend saat ini : mega-tall.Key words : high-rise, tall-building, super-tall, mega-tall, CTBUH

Page 2

Wiryanto Dewobroto – Universitas Pelita Harapan – Mei 2012 2/90

Menyongsong Era Bangunan Tinggi dan Bentang Panjang
Bagian I : Tinggi, Super-tinggi dan Mega-tinggi

Wiryanto Dewobroto
Universitas Pelita Harapan
[email protected]

D A F T A R I S I

1. Konstruksi dan Peradaban ...................................................................................................... 42. Peradaban dan Kemampuan Rekayasa .............................................................................. 53. Pentingnya Kemampuan Komunikasi pada Kompetensi Rekayasa ....................... 64. Keuntungan Menguasai Kompetensi Rekayasa Secara Mandiri .............................. 95. Bangunan, Ahli Bangunan dan Insinyur.......................................................................... 106. Bagaimana Menjadi Insinyur dan Tidak Sekedar Ahli Bangunan ........................ 137. Karakter Bangunan Tinggi dan Bangunan Bentang Panjang ................................. 158. Bangunan Gedung terhadap Gempa dan Angin ........................................................... 178.1. Umum............................................................................................................................... 178.2. Karakteristik Penting Bangunan terhadap Gempa dan Angin.................. 188.3. Sistem Struktur Penahan Lateral.......................................................................... 198.3.1. Sistem struktur dan jumlah lantai........................................................ 198.3.2. Gedung tinggi dan analogi kolom kantilever ................................... 228.3.3. Sistem rigid frame ....................................................................................... 238.3.4. Sistem braced-frame................................................................................... 248.3.5. Sistem ganda, kombinasi braced / wall dengan frame ................. 268.3.6. Sistem coupled shear wall ........................................................................ 318.3.7. Sistem dengan outrigger dan belt-truss.............................................. 348.3.8. Sistem framed-tube ..................................................................................... 378.3.9. Sistem trussed-tube ..................................................................................... 408.3.10. Sistem bundled-tube. .................................................................................. 418.4. Hubungan Bangunan, Tanah, Gaya Gempa dan Angin. ................................ 438.4.1. Perilaku dinamik gempa pada bangunan tinggi ............................. 438.4.2. Pengaruh angin pada bangunan tinggi. .............................................. 468.4.3. Perilaku dinamik angin pada bangunan tinggi................................ 468.5. Perilaku Khusus Sistem Struktur Tahan Gempa ............................................ 488.5.1. Sistem struktur dengan dissipasi enerji............................................. 488.5.2. Sistem portal daktail : Special Moment Frames (SMF) ................. 498.5.3. Sistem rangka diagonal khusus (SCBF).............................................. 518.5.4. Sistem dinding-geser (shear-wall) ....................................................... 538.5.5. Sistem rangka diagonal eksentris (EBF)............................................ 548.5.6. Special Truss Moment Frames (STMF) ................................................ 558.5.7. Buckling-Restrained Braced Frames (BRBF)..................................... 568.5.8. Special Plate Shear Walls (SPSW) ......................................................... 568.6. Sistem Isolasi Seismik ............................................................................................... 57

Page 45

Wiryanto Dewobroto – Universitas Pelita Harapan – Mei 2012 45/90

Gambar 33. Konsep response spektrum (Taranath 2005)

Jika respons percepatan pada respon spektrum dapat menunjukkan besarnya gayagempa pada bangunan, maka disimpulkan juga bahwa semakin tinggi bangunannyamaka gaya gempa yang terjadi adalah relatif lebih kecil. Padahal di sisi lain, anginberbeda. Semakin tinggi, kecepatan angin juga bertambah (lihat Gambar 34).

Gambar 34. Profil kecepatan angin di berbagai daerah dan ketinggian (Taranath 2005)

Jadi bisa saja pada suatu kondisi ketinggian tertentu, gaya gempa yang bekerja padasuatu bangunan tinggi tidak menjadi dominan dibanding pengaruh anginnya.

Page 46

Wiryanto Dewobroto – Universitas Pelita Harapan – Mei 2012 46/90

8.4.2. Pengaruh angin pada bangunan tinggi.Angin bisa menimbulkan masalah pada bangunan tinggi, meskipun tidak terlihatoleh orang di bawahnya, tetapi akan dirasakan penghuninya. Angin menyebabkangetaran, akan timbul bunyi-bunyian mengganggu, pintu / lampu gantung berayun-ayun, dan sebagainya. Jika bangunannya sendiri berayun, penghuni akan merasakanilusi bahwa dunia luar bergerak, menciptakan gejala vertigo dan disorientasi. Jadimeskipun tak ada yang rusak, tetapi menyebabkan bangunan tidak nyaman dihuni.Untuk perencanaan terhadap angin, bangunan tidak dapat dianggap terpisah darisekitarnya. Pengaruh bangunan di dekatnya dan konfigurasi lahan berpengaruh.
8.4.3. Perilaku dinamik angin pada bangunan tinggiAliran angin melewati suatu bangunan tinggi dapat disederhanakan sebagai bidanghorizontal dan bervariasi besarnya terhadap tinggi (Gambar 34). Penyederhanaanaliran angin sebagai bidang diperlihatkan pada Gambar 35 berikut.

Gambar 35. Aliran angin pada bidang horizontal (Taranath 2005)

Saat aliran angin menerjang halangan, alirannya terbelah dan bergerak menyampingsembari berpusar disebut spiral vortices (Gambar 36), yang menekan bidang tegaklurus arah angin utama. Pada kecepatan sedang, spiral vortices terjadi bersamaan didua arahnya sehingga terjadi keseimbangan. Tetapi ketika kecepatan bertambah,juga karena sifat angin turbulen (tidak linier) maka kejadiannya secara bergantian,terjadi getaran arah tegak lurus arah angin, yang disebut fenomena vortex-shedding.

Gambar 36. Fenomena Vortex-shedding (Taranath 2005)

Page 89

Wiryanto Dewobroto – Universitas Pelita Harapan – Mei 2012 89/90

yang mana itu semua dapat diusahakan secara tekun dengan falsafah ”bisa karena
biasa”. Kompetensi tukang kelas satu jelas tidak bisa diabaikan, keberadaannya jugapenting, khususnya untuk kasus-kasus yang mirip dan ingin diulang secara repetisi.Adapun insinyur penting karena mampu menangani kasus yang belum tentu pernahdikerjakan sebelumnya, sebagaimana yang diharapkan pada era pembangunangedung tinggi dan jembatan bentang panjang nantinya. Dengan adanya kemampuaninsinyur maka harapannya kita bisa mandiri, tidak tergantung dari bangsa lain.Materi bangunan tinggi dan bentang panjang ternyata sangat luas. Untuk itu tulisanakan dibagi menjadi dua bagian. Pertama, makalah yang anda baca hanya membahastentang bangunan tinggi, yaitu gedung tinggi, super tinggi dan mega tinggi.Uraian tentang gedung-gedung tinggi, banyak menguraikan pada falsafah dibelakangsistem struktur penahan lateral, khususnya terhadap gempa dan angin. Untukmenutup makalah, dibahas hal-hal manarik seputar gedung tertinggi dunia saat ini(2012), yaitu Tower Burj Khalifa (828 m) di Dubai.Meskipun tulisan ini hanya membahas masalah gedung-gedung tinggi saja, tetapiternyata masalahnya cukup kompleks, tidak sederhana. Itu pula yang menyebabkan,meskipun dalam waktu dekat, di Jakarta akan dibangun gedung tertinggi ke-5 dunia,tetapi semuanya itu masih melibatkan bangsa lain. Kita belum mandiri. Oleh karenaitu diharapkan dengan tulisan ini, akan memicu mahasiswa-mahasiswa yang sedangbelajar ilmu teknik sipil akan termotivasi lebih giat lagi untuk dapat menguasai ilmurekayasa dan akhirnya berhasil menjadi insinyur yang mandiri dan mumpuni.
15. UCAPAN TERIMA KASIHUcapan terima kasih disampaikan kepada bapak Ir. Sugeng Wijanto, Ph.D., P.Eng.,Presiden Direktur PT. Gistama Intisemesta, Jakarta, atas informasi terkait proyekSignature Tower Jakarta, yang nantinya akan menjadi bangunan tertinggi Indonesiadan bahkan ke-5 di tingkat dunia. Semoga impian ini menjadi kenyataan.
16. DAFTAR PUSTAKAAISC. (2005a). “ANSI/AISC 360-05: Specification for Structural Steel Building”, AISC,Chicago, IllinoisAISC. (2005b). “ANSI/AISC 341-05 : Seismic Provisions for Structural SteelBuildings”, AISC, Chicago, IllinoisBasha, H.S. and Subhash C. Goel. (1996). “Seismic Resistant Truss Moment Frameswith Ductile Vierendeel Segment”, Paper No.487. Eleventh World Conferenceon Earthquake Engineering, Elsevier Science Ltd.

Page 90

Wiryanto Dewobroto – Universitas Pelita Harapan – Mei 2012 90/90

Hamburger, R.O., Helmut Krawinkler, James O. Malley, Scott M. Adan. (2009). “NISTGCR 09-917-3 : Seismic Design of Steel Special Moment Frames: A Guide forPracticing Engineers”, U.S. Department of Commerce and The NationalInstitute of Standards and Technology (NIST)http://911research.wtc7.net/mirrors/guardian/WTC/WTC_ch2.htmhttp://911blog.yweb.sk/55/Fotky-zo-stavby-WTC.htmlhttp://steelconstruct.com/references/fiches/uk/broadgate/Sabelli, R., and Walterio López. (2004). “Design of Buckling-Restrained BracedFrames”, Modern Steel ConstructionSeilie, I.F., and John D. Hooper.(2005). “Steel Plate Shear Walls: Practical Design andConstruction”, April 2005 Modern Steel ConstructionSuriasumantri, J.S. (2006). "Ilmu Dalam Perspektif: Sebuah Kumpulan Karangantentang Hakekat Ilmu", Yayasan Obor Indonesia, JakartaTaranath, B.S. (2005). “Wind and Earthquake Resistant Buildings Structural Analysisand Design”, Marcel Dekker, New York 12701, U.S.A.Taranath, B.S. (2010). “Reinforced Concrete Design of Tall Building”, CRC Press,Taylor & Francis Group, Boca Raton.Taranath, B.S. (2012). “Structural Analysis and Design of Tall Building”, CRC Press,Taylor & Francis Group, Boca Raton.William F. Baker (2011). “Advice to 2011 grads: 'Don't panic. Work the problem”,http://engineering.illinois.edu/news/2011/12/19/advice-2011-grads-dont-panic-work-problemWilliam F. Baker. (2010). “First person - Engineering an Idea: The Realization of theBurj Khalifa, Civil Engineering, March 2010William F. Baker, James J. Pawlikowski, and Bradley S. Young. (2010). “ReachingToward The Heavens”, Civil Engineering, March 2010
Tentang Pemakalah

Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT., adalah Dosen Profesional dan Lektor Kepala pada mata kuliah
analisa dan perancangan struktur (baja, beton dan kayu), komputer rekayasa, di Jurusan Teknik
Sipil, Fakultas Desain dan Teknik Perencanaan, Universitas Pelita Harapan,
Lippo-Karawaci, Tangerang. Pendidikan S -1 di UGM, Yogyakarta (1989); S2 - di
UI, Jakarta (1998); S3 di UNPAR, Bandung (2009) via dukungan promotor Prof.
Ir. Moh. Sahari Besari, M.Sc., Ph.D. Profesinya di dunia rekayasa diawali
sebagai structural engineer PT. Wiratman & Associates, Jakarta (1989–1994),
engineering manager di PT. Pandawa Swasatya Putra Consulting Engineer,
Jakarta (1994–1998). Krisis moneter (1998) mengalihkannya berkarya ke dunia
pendidikan, sebagai guru, peneliti dan penulis. Tentang hal itu, ada puluhan
publikasi, berupa prosiding, jurnal, buku, atau tulisan-tulisan ilmiah populer.
Semuanya dapat dilacak, bahkan sebagian dapat dibaca dan download di blog-pribadi-nya, yaitu :

http://wiryanto.wordpress.com

Similer Documents