Sistem baja struktural umum dalam konstruksi gedung pencakar langit

Sistem baja struktural memainkan peran penting dalam konstruksi gedung pencakar langit. Pemilihan sistem baja struktural yang tepat sangat penting untuk memastikan keselamatan dan kinerja dari struktur tinggi ini. Klasifikasi sistem baja struktural dalam gedung pencakar langit mencakup berbagai pilihan, masing-masing memiliki kelebihan dan pertimbangan. Artikel ini akan mengeksplorasi klasifikasi sistem baja struktural yang umum digunakan dalam gedung pencakar langit.

1. Tinjauan umum tentang struktur baja dan gedung pencakar langit

Struktur baja:

Struktur baja adalah jenis bangunan yang menggunakan baja sebagai material utama untuk penopang dan kerangka. Bangunan baja semakin populer karena sejumlah keuntungan seperti kekuatan, ketahanan, fleksibilitas, dan lain-lain.

Pertama-tama, struktur baja kuat dan tahan lama, sehingga sangat cocok untuk konstruksi yang memerlukan ruang besar seperti gudang, pabrik, dan sebagainya. Selain itu, kemampuannya untuk menahan api, gaya seismik, dll. memungkinkan struktur ini memberikan tingkat keselamatan dan keamanan yang tinggi. Material baja juga fleksibel, sehingga mudah dibentuk menjadi konfigurasi yang memenuhi kebutuhan pemilik bangunan.  

Gedung pencakar langit:

Gedung pencakar langit ditandai oleh ketinggian yang signifikan dan banyak lantai. Konstruksi gedung pencakar langit merevolusi pengembangan kota, memungkinkan kota untuk menampung populasi yang terus berkembang sambil memaksimalkan penggunaan lahan. Karena tidak memungkinkan untuk membangun gedung fungsional hanya menggunakan baja atau beton, gedung pencakar langit sering kali diklasifikasikan sebagai struktur komposit.

2. Klasifikasi sistem baja struktural dalam gedung pencakar langit

Berikut adalah klasifikasi sistem baja struktural yang umum digunakan dalam gedung pencakar langit:

2.1 Sistem rangka kaku

Sistem rangka kaku umumnya digunakan dalam bangunan baja dan beton bertulang untuk menahan beban vertikal dan lateral. Sistem ini telah lama diakui sebagai efektif untuk desain bangunan. Dalam rangka kaku, terutama rangka momen, sambungan antara balok dan kolom dirancang untuk sangat kuat dan kaku. Ini penting karena sambungan ini bertanggung jawab untuk menjaga sudut asli antara komponen yang berpotongan tetap utuh. Sudut di mana balok dan kolom berpotongan tetap tetap dan tidak berubah, bahkan di bawah pengaruh beban dan gaya eksternal. 

Dalam gedung beton bertulang, kekakuan alami dari balok membuat rangka kaku menjadi pilihan yang ideal. Dalam bangunan baja, sambungan dimodifikasi untuk meningkatkan kekakuan dan memastikan kekakuan yang memadai dalam sambungan.

2.2 Sistem rangka braced dan dinding geser

Sistem rangka braced memanfaatkan elemen bracing diagonal untuk menahan beban lateral. Bracing ini dapat terbuat dari baja atau beton bertulang dan ditempatkan secara strategis di dalam kerangka gedung untuk memberikan stabilitas. Sistem rangka dinding geser, di sisi lain, mencakup dinding vertikal yang disebut dinding geser yang menahan gaya lateral. Kedua sistem ini efektif dalam mengurangi beban lateral, seperti angin dan gaya seismik, dan luas digunakan dalam desain bangunan tinggi. 

2.3 Sistem outrigger

Sistem outrigger memanfaatkan truss atau dinding horizontal, yang dikenal sebagai outrigger, yang menghubungkan inti gedung dengan struktur perimeter. Outrigger ini memberikan tambahan kekakuan dan mendistribusikan gaya lateral secara merata di seluruh gedung, meningkatkan stabilitas keseluruhannya. Sistem outrigger umum digunakan dalam bangunan tinggi dengan inti sentral dan sangat efektif dalam mengurangi ayunan serta meningkatkan kinerja struktural.

2.4 Sistem tabung berbingkai

Sistem tabung berbingkai, cocok untuk baja, beton bertulang, dan konstruksi komposit, menawarkan kemajuan logis dari struktur bingkai konvensional. Sistem ini berfungsi sebagai alternatif untuk sistem rangka braced dan dinding geser, yang menjadi kurang efisien dalam gedung yang sangat tinggi.

Sistem tabung berbingkai terdiri dari kisi kolom yang rapat dihubungkan oleh balok, membentuk struktur seperti tabung yang kaku. Sistem ini secara efisien menahan beban lateral dengan mendistribusikannya secara merata melalui tabung, mengurangi kebutuhan akan elemen bracing tambahan. Sistem tabung berbingkai memberikan kekakuan yang sangat baik, meningkatkan fleksibilitas arsitektural, dan sering digunakan dalam gedung pencakar langit.

2.5 Sistem tabung braced

Sistem tabung braced dapat diterapkan dalam berbagai metode konstruksi, termasuk baja, beton bertulang, dan struktur komposit. Sistem ini melibatkan penambahan bracing diagonal di luar struktur tabung, meningkatkan kekakuan dan efisiensinya. Jenis sistem ini, juga dikenal sebagai sistem tabung bersilang atau sistem tabung diagonal luar, cocok untuk gedung yang lebih tinggi karena memungkinkan tinggi yang lebih besar dan jarak antar kolom yang lebih besar. 

Sistem tabung braced menawarkan solusi efektif dengan memanfaatkan jumlah diagonal minimum di setiap sisi tabung, berpotongan pada titik yang sama dengan kolom sudut. Sistem tabung braced memastikan kolom perimeter bekerja sama untuk menopang baik beban vertikal maupun horizontal. Akibatnya, ini meningkatkan kekakuan dan efisiensi struktur, memungkinkan tinggi yang lebih besar dan jarak antar kolom yang lebih besar. 

2.6 Sistem tabung terbundel

Sistem tabung terbundel cocok untuk baja, beton bertulang, dan konstruksi komposit. Ketika satu tabung berbingkai tidak memadai dalam hal efisiensi struktural karena dimensi yang meningkat baik dalam ketinggian maupun lebar, sistem tabung terbundel lebih disukai. Sistem ini terdiri dari beberapa tabung atau inti yang saling terhubung yang bekerja sama untuk menahan gaya lateral. 

Tabung atau inti individu dirancang untuk berbagi beban lateral, meningkatkan kekuatan dan kekakuan keseluruhan dari struktur. Sistem tabung terbundel menawarkan fleksibilitas arsitektural, efisiensi struktural, dan sering digunakan di gedung super tinggi.

Di atas adalah beberapa sistem baja struktural umum dalam konstruksi gedung pencakar langit. Semoga artikel ini telah memberikan informasi yang berguna bagi Anda. Kunjungi Situs BMB Steel untuk membaca lebih lanjut tentang gedung baja pra-rancang dan struktur baja. Anda juga dapat menghubungi kami untuk konsultasi desain dan layanan produksi baja.