Pelaksanaan gedung tinggi tidak sekedar masalah menambah lantai tetapi juga terkait dengan kemajuan ilmu dan teknologi untuk material, simulasi komputer, sistem perancah, pompa beton kapasitas tinggi dan lainnya. Saat ini, dengan selesai dibangunnya gedung Burj Khalifa, kita sudah memasuki era gedung mega tinggi, sehingga perlu bagi kita untuk mengetahui informasi mengenai gedung – gedung tinggi yang ada. Jika berbicara ketinggian gedung, banyak sekali perdebatan dan kebingungan dari berbagai kalangan dalam menentukan kriteria dan definisinya karena bangunan-bangunan tinggi yang di bangun oleh manusia kebanyakan dari struktur menara broadcast radio atau televisi, yang rata-rata memiliki ketinggian sekitar 600 meter, tetapi di balik perdebatan itu, di sini hanya akan dibahas bangunan tertinggi yang berupa gedung termasuk dengan segala apa yang ada di atapnya. Sepuluh bangunan tertinggi di dunia adalah :

1. Burj Khalifa Lokasi : Dubai, Uni Emirat ArabDi bangun tahun : 2004Dibuka tahun : 4 -1-2010 Ketinggian : 828 m Lantai teratas 6.213 m Jumlah lantai : 160 lantai

Burj Khalifa yang dikenal sebagai Burj Dubai, adalah gedung pencakar langit yang terletak di Dubai, Uni Emirat Arab, dan sekarang sebagai gedung buatan manusia tertinggi di dunia dengan ketinggian 828 meter. Konstruksinya dimulai sejak 21 September 2004, dan selesai pada tanggal 1 Oktober 2009. Rekor lain dari gedung ini adalah mempunyai lift tercepat dengan kecepatan 60 km/jam atau 16.7 m/s dan merupakan bangunan dengan paling banyak lantai yaitu 160 lantai .

Untuk mewujudkan bangunan ini digunakan prinsip geometri organik triaksial yang bertumbuh secara spiral. Untuk itu perlu sistem struktur baru yang dinamakan “buttressed core”, terdiri dari dinding beton mutu tinggi membentuk tiga sayap yang saling menopang satu sama lain melalui enam sisi core tengah atau hub hexagonal. Core beton ini menghasilkan kekakuan torsi, sekaligus pelindung elevator. Tiga sayap menopang core beton terhadap angin. Untuk menghasilkan satu kesatuan diberikan outriggers di setiap ketinggian tertentu. Hasilnya denah berbentuk Y, yang cocok untuk bangunan resident dan hotel karena menghasilkan pemandangan luar yang bagus.

Gambar Denah Tipikal Burj-Khalifa

Struktur utama Burj Khalifa terbuat dari beton bertulang. Lebih dari 45.000 m3 beton dengan berat lebih dari 110.000 ton digunakan untuk sistem pondasinya. Pondasi menggunakan pile cap yang didukung dengan 192 tiang (piles), dengan diameter tiang sebesar 1.5 meter dengan kedalaman lebih dari 50 meter. Konstruksi Burj Khalifa menggunakan 330.000 m3 beton dan 55.000 ton besi beton. Pelaksanaan konstruksinya menghabiskan 22 juta jam kerja (man-hours). Pada pondasi digunakan beton mutu tinggi dengan permeability yang rendah. Sistem cathodic protection digunakan untuk menghindari korosi besi beton dari pengaruh air tanah. Pada bulan Mei 2008 beton yang dapat dipompa sampai ketinggian 606 meter (lantai 156) telah mencapai rekor dunia. Untuk mencapai ketinggian tersebut digunakan concrete pump khusus.

Gambar Cocrete Pump yang Digunakan pada Pembangunan Burj Khalifa

Konsistensi beton yang digunakan pada proyek ini sangatlah penting. Sangatlah sulit menciptakan beton yang dapat dialirkan sampai ketinggian 600 meter dan juga harus dapat menyesuaikan dengan temperatur udara tinggi (dapat mencapai 50 derajat Celcius). Untuk mengatasi kondisi ini, beton tidak dicor pada siang hari. Selama musim panas, pembuatan beton dilakukan dengan menambahkan es ke dalam campuran dan di cor pada malam hari, pada saat udara dingin. Metode perhitungan struktur beton yang digunakan adalah metode elastis.

2. Abraj Al-Bait Tinggi : 601 mLokasi : Mekah,Saudi ArabiaJumlah lantai : 120 lantaiTahun pembuatan : 2004-2012Dibuka tahun : 2012

Abraj Al-Bait Tower dikenal juga dengan nama Mecca Royal Hotel Clock Tower. Hal yang menarik dari menara ini adalah letaknya yang berada di dekat selatan pintu masuk Masjidil Haram.Ada tujuh menara dengan satu menara yang paling tinggi dinamakan Hotel Tower (601m) yang diperkhususkan untuk apartemen. Hotel Tower dijadikan hotel berbintang tujuh. Bangunan dibawah tujuh menara ini diisi dengan 5 lantai pusat perbelanjaan, ruang konferensi, dan fasilitas-fasilitas yang lain (termasuk ruang beribadah yang sanggup menampung hingga 10.000 orang). Konstruksi Abraj Al Bait ini dimulai pada tahun 2004, ketujuh menara ini dibangun secara bertahap dan yang paling terakhir selesai dari tujuh menara ini adalah menara Maqam. Bisnis perhotelan yang semakin lama menjadi berkembang di kota ini juga tak terlepas dari banyaknya jamaah haji, oleh karena itu menara Abraj Al Bait ini juga dirancang untuk mampu menampung sampai dengan 100.000 orang. Material yang digunakan pada bangunan ini adalah material komposit seberat 10000 ton yang terdiri dari struktur utama berupa baja yang dibungkus dengan beton dan beberapa struktur berupa beton.

3. Taipei 101 Tinggi : 509 m Lokasi : Taipei, Taiwan Jumlah lantai : 101 Pembukaan tahun : 31-12-2004

Dalam banyak aspek, gedung ini merupakan salah satu gedung pencakar langit yang paling maju yang pernah dibuat manusia sampai sekarang. Taipei 101 memiliki keunggulan yaitu mempunyai fiber optik dan jaringan internet satelit yang dapat mencapai kecepatan 1 gigabyte per detik. Dua lift tercepat telah di sediakan oleh Toshiba yang mencapai kecepatan maksimum 1.010 m/min (63 km/jam atau 39 mil/jam) yang berati mampu membawa pengunjung dari lantai dasar ke lantai 89 dalam waktu 39 detik. Sebuah pendulum seberat 800 ton dipasang di lantai 88 untuk menstabilkan menara ini terhadap goyangan yang timbul dari gempa bumi,angin topan maupun gaya geser dari angin.

Gambar Pendulum pada Gedung Taipei 101

Gaya arsitektural Taipei 101 mencerminkan kemajuan teknologi, tetapi tetap mempertahankan kesan tradisional Asia. Hal ini terlihat dari bentuk bangunan yang berbentuk seperti pagoda yang merupakan bangunan tradisional China. Material yang digunakan pada bangunan ini adalah baja dan kaca. Pondasi yang digunakan adalah pondasi kelompok tiang seperti pada gambar berikut :

Gambar Pondasi dan Denah Pondasi pada Gedung Taipei 101

Untuk menahan gaya gempa dan gaya angin yang bekerja pada gedung ini digunakan pelat baja dan beton khusus yang mempunyai kekuatan tinggi. Baja digunakan pada bagian kolom, pelat

girder dan pengaku. Kualitas baja yang digunakan adalah baja dengan 60ksi < fy < 74 ksi. Ukuran kolom maksimum yang digunakan adalah 2400mm x 3000 mm x 80 mm / 70 Mpa.

Gambar Kolom pada Gedung Taipei 101

Beton yang digunakan mempunyai kekuatan 10000 psi pada umur 90 hari dengan nilai slump yang tinggi yaitu sekitar 250 mm. Selain itu gelembung udara maksimal yang diijinkan adalah sebesar 5% dan penyusutan maksimal sebesar 300x10−6 m/m pada umur 90 hari. Metode yang digunakan dalam perancangan strukurnya adalah limit state atau metode elastis.

4. Shanghai World Financial Center Lokasi : Pudong , Shanghai , CinaDi bangun tahun : 1997- 2008Dibuka : 28 Agustus 2009Tinggi : 494,3 mLantai teratas : 474,0 mJumlah lantai : 101

Fitur yang paling khas dari desain bangunan ini adalah celah/bukaan trapesium di puncak. Desain asli yang ditetapkan adalah celah/bukaan yang melingkar, berdiameter 46m, yang berfungsi untuk mengurangi tekanan dari tekanan angin, serta sebagai desain yang sesuai dengan "mitologi Cina merupakan bumi dengan sebuah persegi dan langit dengan lingkaran ". Namun desain awal ini mulai menghadapi protes dari beberapa orang Cina, termasuk walikota Shanghai, Chen Liangyu, yang menganggap desain bangunan ini terlalu mirip dengan matahari terbit pada desain bendera Jepang . Pedersen kemudian mengusulkan bahwa jembatan ditempatkan di bagian bawah celah/bukaan untuk membuatnya kurang melingkar pada tanggal 18 Oktober 2005 dan yang lebih unik jika diperhatikan bangunan ini menyerupai pembuka botol raksasa.

Material yang digunakan adalah komposit dari baja dan beton. Untuk mengurangi berat dari bangunan, maka ketebalan dinding geser dibuat seminimal mungkin, sehingga gaya angin dan gaya gempa yang ditahan oleh dinding tersebut harus dikurangi. Pengurangan gaya itu dapat dilakukan dengan cara menambah kekakuan lateral dari dinding penahan tersebut. Desain yang digunakan adalah menggunakan rangka bracing diagonal yang ditambah rangka outrigger.

Gambar Diagonal Bracing Dengan Outrigger Trusses

Struktur ini di desain dalam metode elastis seperti terlihat pada grafik di bawah ini :

Pushover Curve

5.International Commerece CentreTinggi : 484 m Lokasi : West Kowloon , Hong Kong Dibangun tahun : 2005-2010 Dibuka tahun : 2011 Jumlah lantai : 108

ICC Tower Ini adalah bagian dari Union Square proyek dibangun di atas Kowloon Station. Pembangunan ini dimiliki dan dikembangkan oleh MTR Corporation Limited dan Sun Hung Kai Properties. Saat ini ICC merupakan Gedung tertinggi kelima di dunia serta menjadi bangunan tertinggi di Hong Kong . Nama pembangunan formalnya adalah Union Square Phase 7 dan nama ICC secara resmi diumumkan pada tahun 2005.

Lapisan batuan yang terletak pada kedalaman 90 m di bawah muka tanah menyebabkan pondasi bor pile dan H system pile tidak bisa diaplikasikan. Sehingga digunakan pondasi dengan sistem barrete dengan bentuk pondasi segi empat. Pondasi jenis ini jarang digunakan di Hong Kong. Struktur utama gedung ini menggunakan material komposit dari baja dan beton. Berat baja yang digunakan lebih dari 30000 ton untuk bangunan dengan luas lantai sekitar 450000 m2.

6. Menara Kembar PetronasTinggi : 451,9 m Lokasi : Kuala Lumpur, MalaysiaDibangun tahun : 1992-1998Dibuka tahun :1988 Jumlah lantai : 88 lantai

Menara Petronas adalah dua buah pencakar langit kembar di Kuala Lumpur, Malaysia yang sempat menjadi gedung tertinggi di dunia dilihat dari tinggi pintu masuk utama ke bagian struktur paling tinggi.

Menara ini dirancang oleh Adamson Associates Architects, Kanada bersama dengan Cesar Pelli dari Cesar Pelli of Cesar Pelli & Associates Architects Amerika serikat,dengan desain Interior yang merefleksikan budaya Islam yang mengakar di Malaysia. Pada 17 Oktober 2003, Taipei 101 mengambil rekor menara kembar ini.Tetapi Menara Kembar Petronas tetap memegang gelar menara kembar tertinggi di dunia.

Metode perancangan struktur yang digunakan untuk perhitungan struktur beton pada menara petronas adalah menggunakan metode elastis. Menara ini dianalisis menggunakan SAP90, termasuk di dalamnya yang dimodelkan adalah kolom, balok, tetapi untuk jembatan penghubung (skybridge) dimodelkan tersendiri.

Pondasi dan penutup bagian atas bangunan ini menggunakan beton cast-in-situ, sedangkan untuk balok lantai dengan bentang panjang menggunakan material baja. Balok tersebut menahan pelat komposit yang terbuat dari slab baja yang diisi dengan beton. Selain itu material beton juga digunakan pada kolom utama dan central core pada bangunan ini. Pada masing – masing bangunan ini terdapat sebuah inti (central core) untuk tempat lift, tangga dan tempat mechanical dan elactrical service.

Gambar Profil Tower dengan Pondasi

Kolom yang digunakan memiliki variasi kuat tekan beton yang berbeda pada masing – masing lantainya, selain itu bangunan ini juga dilengkapi dengan core wall yang berfungsi sebagai pengaku dan penahan gaya lateral yang berasal dari gaya angin dan gaya gempa. Variasi dan denah core wall yang ada dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar Ukuran Kolom dan Variasi Kualitas Beton Masing- Masing Lantai

Gambar Layout Core Wall

Pada gedung ini juga terdapat sebuah jembatan yang menghubungkan kedua menara tersebut dengan bentang sepanjang 58,4 m yang menghubungkan antara lobi elevator pada lantai 41 dan 42. Karena letaknya yang tinggi dan bentangnya yang cukup panjang, maka material yang digunakan untuk jembatan ini adalah baja. Gambar desain dari jembatan tersebut adalah sebagai berikut :

Gambar Desain Skybridge

7. Zifeng Tower

Lokasi : Nanjing, ChinaTinggi : 450 mSelesai dibangun tahun : 2009Dibuka tahun :2009Jumlah lantai : 89

Zifeng atau Menara Greenland Persegi Zifeng, terdiri dari ruang ritel dan kantor di bagian bawah, dan restoran, hotel, dan sebuah observatorium publik dekat bagian atas. Struktur yang digunakan adalah komposit antara baja dan beton. Sebagian besar dari dinding bangunan ini adalah kaca yang dipisahkan oleh balok dan beberapa kolom. Bentuk bangunan yang berbentuk segitiga memberikan pemandangan yang bagus yang dapat dilihat dari dalam gedung tersebut.

8. Willis Tower

Lokasi : Chicago, ASTinggi : 442 mDibangun tahun : 1997- 1973Jumlah lantai : 108

Menara Willis yang sebelumnya bernama Sears Tower, pada saat penyelesaian pada tahun 1973, adalah bangunan tertinggi di dunia, melebihi World Trade Center di New York, dan memegang jabatan ini selama hampir 25 tahun. Menara Willis adalah bangunan tertinggi di Amerika Serikat dan merupakan struktur berdiri bebas ketujuh tertinggi di dunia . Gedung pencakar langit ini adalah salah satu tujuan wisata paling populer di Chicago, dan lebih dari satu juta orang mengunjungi 'dek observasi' setiap tahun. Meskipun hak pengelolaan Sears berakhir pada tahun 2003, gedung itu masih disebut Sears Tower selama beberapa tahun. Pada Maret 2009 Willis Group Holdings setuju untuk menyewa sebagian bangunan, dan memperoleh hak penamaan bangunan. Dan pada tanggal 16 Juli 2009, bangunan itu secara resmi berganti nama menjadi Willis Tower.

Willis tower menggunakan desain struktur berupa tube framed structure. Tube frame structure adalah struktur ruang 3 dimensi yang tiga atau lebih frame ,brace frame, dinding geser, yang disatukan pada bagian ujungnya yang membentuk struktur seperti tabung vertikal. Struktur ini berlaku sebagai kantilever dengan pondasi sebagai tumpuannya dan efektif untuk menahan gaya lateral. Lebih dari setengah dinding banguan berupa kaca. Dengan digunakannya tube framed structure, maka kolom interior yang diperlukan sedikit, sehingga pemanfaatan ruang lebih efektif. Struktur ini mendapat sebagian besar dukungan struktural dari jaringan kaku yang terbentuk dari kolom dan balok pada dinding bagian luar. Dinding luar pengaku berlaku seperti sepereti dinding pada profil hollow tube. Sears tower terbentuk dari kumpulan 9 struktur tube dan diakui sebagai struktur yang paling efektif dalam menahan gaya angin. Bangunan ini mempunyai berat lebih dari 440 juta pounds yang ditahan oleh 114 pilar pondasi yang masuk ke dalam lapisan tanah keras.

9. Jin Mao Building

Lokasi : Shanghai, ChinaTinggi : 420,5mDibuka tahun : 28 Agustus 1998 Jumlah lantai : 88

Jin Mao Tower Ini berisi kantor-kantor dan Shanghai Grand Hyatt Hotel . Sampai tahun 2007 ini menjadi bangunan tertinggi di RRC, yang tertinggi kelima di dunia. JMT bersebelahan dengan Shanghai World Financial Center. Material yang digunakan pada bangunan ini adalah material komposit dari baja dan beton. Struktur utama dari gedung ini adalah delapan super kolom yang terbuat dari baja dan beto ditambah dan delapan kolom baja.

Gambar Struktur Utama Jin Mao Tower

Super kolom yang digunakan adalah komposit dari baja dan beton dengan desain seperti gambar berikut :

Gambar Super Kolom Desain

Bangunan ini juga dilengkapi dengan outrigger truss dan dinding geser beton pada bagian tengah bangunan yang terhubung dengan super kolom yang ada. Struktur ini berfungsi untuk menahan gaya lateral dari angin dan gempa.

Gambar Outrigger Truss

Pondasi berada pada kedalaman 15 – 19 m dengan ketebalan slab pondasi untuk bangunan utama adalah 4 m dengan kekuatan beton yang digunakan adalah C50.

10. Two International Finance Centre Lokasi : Hong KongTinggi : 415 mDibangun tahun : 1997- 2003 Dibuka tahun : 2003Jumlah lantai : 88

International Finance Centre adalah sebuah pengembangan komersial terpadu di tepi Distrik Pusat Hong Kong. Tower IFC juga menjadi bangunan tertinggi kedua di Hong Kong di belakang International Commerece Centre di Kowloon Barat. International Finance Centre juga merupakan bangunan tertinggi keempat di wilayah Cina Daratan dan kedelapan gedung perkantoran tertinggi di dunia berdasarkan ketinggian struktural termasuk tinggi atapnya. Hanya Taipei 101, Shanghai World Financial Center, Willis Tower, International Commerece Centre dan Burj Khalifa melebihi itu. Ketinggian IFC mirip dengan World Trade Center yang telah runtuh.

Material yang digunakan pada bangunan ini adalah komposit dari baja dan beton dan dinding sebagian besar dari kaca. Desain bangunan tersebut ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

Gambar Desain Two International Finance Centre

DAFTAR PUSTAKA

http://www.structuremag.org/article.aspx?articleID=393

http://www.enggpedia.com/civil-engineering-encyclopedia/megastructures/burj-khalifa-structural-details

http://khabuka.blogspot.com/2012/05/10-gedung-tertinggi-di-dunia.html

http://www.ikb.edu.pl/jacek.wdowicki/Pliki/materialy/dydaktyka/budynki_wysokie/dyplom/budynki/petronas%20tower/Tho97.pdf

http://conf.ncree.org.tw/download%5CI0981026 Structural%20Design%20of%20Taipei%20101%20Tower.pdf

http://www.structuremag.org/article.aspx?articleID=393

http://www.behance.net/gallery/Abraj-Al-Bait-tower-erection-planning/4416035

http://www.tallest-building.com/zifeng-tower

http://faculty.arch.tamu.edu/anichols/index_files/courses/arch631/case/2012/JinmaoTower.pdf