Sistem Struktur Bangunan

Shanghai World Finansial CenterShanghai, China

Shanghai World Finansial CenterNurlina Windawati | Shafrina Inka | Adil Mushaitir | Amelia Hapsari Sistem Struktur Bangunan 2HISTORY

Dirancang oleh perusahaan arsitektur Amerika Kohn Pedersen Fox, Batu fondasi pertama diletakkan pada tanggal 27 Agustus 1997. Pada 1990-an, Perusahaan Pierre de Smet Building mengalami kekurangan pendanaan yang disebabkan oleh krisis keuangan Asia 1997-98 , yang menghentikan proyek ini. Pada tanggal 13 Februari 2003, Mori Group melakukan perubahan desain dengan menambah tinggi bangunan menjadi 492 m ( 1.614 kaki) dan 101 lantai , dari rencana awal 460 meter ( 1.509 kaki) , bangunan 94 lantai . Gedung baru menggunakan dasar-dasar dari desain asli , dan pekerjaan konstruksi dilanjutkan pada tanggal 16 November 2003.Bangunan mencapai tinggi total sebesar 492 m ( 1.614 ft ) pada tanggal 14 September 2007 setelah pemasangan gelagar baja akhir .The Shanghai World Financial Center selesai pada tanggal 17 Juli 2008, dan secara resmi dibuka pada tanggal 28 Agustus 2008.

Shanghai World Finansial Center, Pudong, Shanghai, China

Efficiency from new structural systemDalam rangka untuk mengurangi berat bangunan yakni dalam pengurangan ketebalan dinding geser beton pada core. Penurunan berat ini hanya dapat dicapai dengan mengurangi gaya lateral yang disebabkan oleh angin dan gempa. Penurunan tersebut dapat dilakukan dengan meningkatkan kekakuan gaya lateral dari dinding.

Oleh karena itu, Lera membangkitkan desainnya pada 1995 yakni diagonal braced-frame dengan menambahkan outrigger-trusses. Perubahan ini memungkinkan pengurangan ketebalan dinding geser services core , serta penurunan berat baja struktural di dinding pembatas. Selanjutnya, dengan memanfaatkan outrigger-trusses yang digabungkan ke kolom dari mega - struktur, tambahan pengurangan tersebut dapat diwujudkan .Perubahan konseptual dimungkinkan untuk merancang sebuah sistem struktur yang efisien dan ekonomis saat masih merespon kendala dari tiang pancang yang ada.

The Mega-Structure Konsep Mega-Struktur ditunjukkan pada gambar di samping. Untuk menahan kekuatan dari topan (badai) angin dan gempa bumi, tiga sistem struktur paralel yang digunakan :Mega-struktur, yang terdiri dari kolom utama struktural, diagonal, dan belt trusses. Shear wall yang terletak di inti (core) bangunan. Outrigger trusses, interaksi antara dinding beton dan mega kolom

Karena bentuk arsitektur dan keterbatasan fondasi tiang pancang yang ada, sistem struktur yang baru dirancang untuk menekan biaya struktur dan lebih mempercepat konstruksi. Untuk meningkatkan kualitas ruang kantor yang terletak di empat muka bangunan, sistem struktur yang baru meminimalisir pembatas, dengan 17 kolom lebar menjadi 3 kolom sempit. Sehingga penghuni bangunan dapat melihat pemandangan indah di kota Shanghai tanpa terhalang oleh kolom yang banyak.

Mega Struktur memberikan kesan kekuatan dan kepermanenan tetapi tetap mempertahankan keanggunan dari bentuk arsitektur.

The Diagonals of the Mega-Structure Beralih lebih ke detail engineering, seperti ditunjukkan pada Gambar 6 diagonal dari mega-Struktur terbentuk dari kotak baja struktural. Kotak baja ini diisi dengan beton, sehingga memberikan peningkatan kekakuan, perilaku struktural non-linear, dan redaman struktural. Keuntungan dari pengisi beton juga digunakan untuk bagian atas gedung di mana ia digunakan untuk meningkatkan shear stud connector dan menstabilkan terhadap tekuk dari pelat baja.

Mega Column/Mega Diagonal.The colums of mega-structureKolom dari mega-struktur merupakan gabungan dari struktur baja dan beton bertulang. Pada sambungan dari mega-diagonal untuk kolom, kolom baja harus mampu mentransfer komponen vertikal dari beban diagonal ke kolom komposit. Ketika kolom baja mentransfer beban ke sekeliling beton, kolom baja harus cukup kuat untuk memikul beban konstruksi besi di atasnya. Hal ini dilakukan sesuai dengan building codes untuk bangunan tinggi yang ada di China.

Finite Element Analyses.

Tulangan baja harus memiliki diameter 50mm (2inci).

Ketahanan dan redundansi Sesuai dengan filosofi yang mendasari semua desain Lera (Leslie Earl Robertson Associates) , dan seperti yang ditunjukkan oleh kekokohan World Trade Center, New York, sistem struktur dirancang untuk dapat menerima hilangnya banyak elemen struktur secara bersamaan .Sebagai contoh, di tingkat manapun, kolom kecil pembatas dapat secara sengaja dihapus tanpa runtuhnya proporsional dari konstruksi sekitarnya. Selanjutnya, belt truss pembatas juga dapat dihapus tanpa keruntuhan yang tidak seimbang.

Lateral Forces and Wind EngineeringUntuk setiap bangunan yang sangat tinggi, besarnya beban lateral yang dikenakan adalah penentu utama dalam pemilihan dan proporsi dari suatu sistem struktur yang sesuai. Pengujian ditujukan untuk meneliti hubungan antara keandalan sistem peredam tambahan dan kecepatan angin. Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa peredam yang dirancang dengan baik dapat dianggap 100% dapat diandalkan untuk mengurangi kekuatan struktur yang dibutuhkan untuk beban angin. Namun, berdasarkan keunggulan karakteristik struktural dari desain, disimpulkan bahwa peredam tidak diperlukan.

Earthquake EngineeringKarena sifat yang tidak biasa dari sistem struktural , perhatian diberikan kepada kinerja bangunan dalam ketahanan beban gempa . Seperti dapat dilihat dari Gambar disamping , struktur dirancang untuk tetap dalam modus elastis sepanjang umur bangunan .Di luar lingkup peraturan bangunan dari Republik Rakyat China , prosedur desain itu sesuai dengan sebagian besar praktek di Amerika Serikat., dibantu oleh masukan bijaksana dari para ahli gempa dari berbagai daerah di China.

SafetyDalam bangunan bertingkat tinggi seperti SWFC, keselamatan adalah perhatian utama. Lantai evakuasi terletak pada setiap dua belas lantai dalam keadaan darurat. Usia lanjut dan difabel dapat dipandu ke daerah-daerah yang dilindungi dan menunggu kedatangan personel gawat darurat. Biasanya, lift tidak digunakan dalam keadaan darurat. Namun, Mori sedang melakukan negosiasi dengan pemerintah untuk menemukan cara untuk menggunakan lift sebagai suplai energi keadaan darurat untuk evakuasi.

Floor Plan

The entrance of the building