8 Jenis Struktur Bangunan yang Efektif untuk Gedung Tinggi

Bangunan gedung bertingkat tinggi menjadi pemandangan umum di kota-kota besar bahkan hampir di seluruh dunia. Untuk memastikan keamanan dan stabilitas bangunan, struktur yang kokoh dan kuat penting untuk diwujudkan sehingga menentukan jenis struktur bangunan yang tepat menjadi bagian utama saat melakukan perencanaan konstruksi. 

Gedung bertingkat tinggi memiliki beban yang sangat besar dan kompleks, termasuk beban lateral seperti angin dan gempa bumi. Itu sebabnya pemilihan jenis struktur bangunan menjadi hal yang sangat krusial sebab dapat mempengaruhi kestabilan gedung. Dalam artikel ini, Juragan dapat mengenal jenis struktur bangunan gedung bertingkat tinggi yang umum digunakan.

Apa yang Dimaksud dengan Struktur Rangka Bangunan?

Meski tentunya Juragan sudah mengetahui apa itu struktur bangunan, namun tak ada salahnya untuk mengenal definisi, karakteristik, hingga hingga fungsi dari struktur bangunan lebih dalam sebelum memulai konstruksi. 

Singkatnya, struktur rangka bangunan adalah bagian-bagian yang membentuk kerangka atau rangkaian dari sebuah bangunan, seperti balok, kolom, dan rangka atap. Struktur bangunan sendiri memiliki karakteristik sebagai bagian konstruksi yang bertanggung jawab untuk menopang beban yang diterima oleh gedung. 

Beban ini umumnya meliputi berat bangunan itu sendiri, beban hidup yang berada di dalamnya seperti orang dan barang, serta beban cuaca seperti angin dan gempa bumi.

Pada dasarnya, struktur bangunan digunakan sebagai bagian yang mendukung elemen konstruksi lainnya seperti interior, arsitektur bangunan, dan lain sebagainya. Namun, terdapat beberapa fungsi lain dari struktur bangunan terutama pada gedung bertingkat. 

Perlu diketahui bahwa struktur bangunan juga berperan besar dalam mengendalikan getaran yang terjadi di dalam gedung. Umumnya, getaran ini dapat terjadi karena aktivitas di dalam gedung yang cukup tinggi seperti lalu lintas orang dan barang, maupun faktor dari luar gedung seperti gempa bumi.

Selain itu, struktur bangunan bertingkat, yang umumnya ditujukan penggunaannya untuk orang banyak, harus dirancang untuk memastikan keamanan penghuni gedung. Hal ini termasuk juga menjaga keamanan struktur dalam kondisi cuaca apa pun dan memastikan bangunan tidak runtuh akibat beban yang terlalu berat.

Fungsi struktur bangunan yang terakhir adalah menjaga kestabilan gedung pada saat terjadi perubahan cuaca dan keadaan lingkungan. Struktur bangunan juga harus dirancang untuk meminimalkan kemungkinan terjadinya kerusakan dan kegagalan.

Baca juga: 10 Jenis-Jenis Beton Untuk Berbagai Konstruksi

Jenis-Jenis Struktur Bangunan Gedung Bertingkat Tinggi, Mana yang Paling Baik?

Ada beberapa jenis struktur bangunan yang dapat digunakan dalam pembangunan konstruksi gedung yang sedang Juragan jalankan. Agar tak salah memilih dan dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan bangunannya, simak ulasan selengkapnya berikut ini:

1. Rangka Pemikul Momen

Rangka pemikul momen adalah jenis struktur bangunan yang terdiri dari rangka baja atau beton bertulang. Struktur ini didesain untuk menahan beban, terutama yang terjadi akibat faktor di luar gedung seperti pada saat gempa bumi atau angin kencang. 

Rangka pemikul momen biasanya digunakan pada bangunan gedung bertingkat tinggi yang memiliki bentuk persegi atau persegi panjang. Contohnya seperti hotel, kantor bertingkat, dan masih banyak lagi.

Kelebihan dari rangka pemikul momen adalah dapat menahan beban momen yang terjadi pada bangunan dengan efektif dan efisien serta dapat menahan beban baik vertikal maupun horizontal. 

Selain itu, rangka pemikul momen juga dapat dibangun dengan waktu yang lebih cepat dan relatif mudah. Sayangnya, rangka pemikul momen juga memiliki kelemahan yaitu dapat terjadi keretakan pada sambungan antara kolom dan balok yang dapat mengurangi kekuatan dan keamanan struktur.

2. Rangka Pemikul Geser

Rangka pemikul geser adalah jenis struktur bangunan yang terdiri dari rangka baja atau beton bertulang. Struktur ini dirancang untuk menahan beban pada saat kondisi seperti pergeseran tanah. Rangka pemikul geser cocok digunakan pada bangunan gedung bertingkat tinggi seperti mall atau pusat perbelanjaan.

Keuntungan dari penggunaan rangka pemikul geser adalah struktur ini dapat menahan beban lateral dengan baik sehingga membuat gedung lebih stabil dan aman. Selain itu, RPG juga memungkinkan penggunaan ruang yang lebih efisien karena tidak membutuhkan kolom di tengah-tengah ruangan.

Baca juga: 10 Jenis-Jenis Beton Untuk Berbagai Konstruksi

3. Struktur Beton Bertulang

Struktur beton bertulang merupakan jenis struktur bangunan yang paling umum digunakan pada pembangunan gedung bertingkat tinggi. Sesuai dengan namanya, struktur ini merupakan jenis struktur bangunan yang terbuat dari campuran beton dan baja tulangan. 

Beton bertulang umumnya digunakan untuk bangunan yang memiliki bentangan lebar seperti jembatan atau infrastruktur lainnya yang membutuhkan kekuatan dan daya tahan tinggi sebab beban di atasnya besar. Pada jenis struktur ini, baja bertulang berfungsi sebagai penahan beban tarik, sedangkan beton berfungsi sebagai penahan beban tekan. 

Baja bertulang biasanya ditempatkan di dalam beton pada posisi yang sudah ditentukan sebelumnya sehingga ketika terjadi beban tarik pada struktur, baja bertulang akan menahan beban tersebut agar beton tidak retak atau pecah.

4. Struktur Komposit

Struktur komposit adalah jenis struktur bangunan yang terdiri dari kombinasi antara beton, baja, dan kayu. Struktur ini memanfaatkan kelebihan masing-masing bahan untuk menciptakan struktur yang kokoh dan bangunan aman digunakan oleh banyak orang. 

Struktur komposit biasanya diaplikasikan pada gedung bertingkat atau infrastruktur dengan bentuk dan beban yang kompleks. Contohnya seperti, gedung pencakar langit, gedung menara, dan dapat pula digunakan pada pembangunan jembatan yang banyak dilalui kendaraan roda 4. 

Dalam pemanfaatannya pada bangunan, struktur komposit tak jarang digunakan dalam bentuk panel dinding maupun lantai atau sebagai rangka pemikul momen. Penggunaan struktur komposit pada rangka pemikul momen ini sendiri menjadi pilihan yang tepat sebab dapat membantu mengurangi berat total, meningkatkan efisiensi konstruksi, serta meningkatkan kekuatan struktur bangunan.

5. Struktur Rigid Frame (Rangka Kaku)

Pada struktur ini, balok dan kolom dibangun secara bersatu untuk menahan beban. Sistem kerangka yang kaku lebih sesuai digunakan dalam bangunan yang terbuat dari beton bertulang. Walaupun sistem ini dapat digunakan dalam konstruksi baja, namun biaya penghubungannya akan lebih tinggi.

Komponen struktur kerangka yang kaku memiliki kemampuan dalam menahan kelenturan, beban aksial, dan gaya geser. Fakta menariknya, bangunan dengan struktur tertinggi di dunia, yaitu Burj Khalifa, dibangun menggunakan sistem kerangka kaku ini.

6. Struktur Core and Outrigger

Sistem struktural ini dibuat untuk meningkatkan kekakuan dan kekuatan bangunan dengan menghubungkan inti bangunan ke kolom luar yang berjarak dekat.

Sistem outrigger berfungsi untuk menggabungkan dua sistem struktural, yaitu sistem inti dan sistem perimeter. Sistem struktural ini umumnya digunakan dalam bangunan yang tingginya mencapai 70 lantai atau lebih, karena efisiensi yang lebih besar dalam menahan gaya yang bekerja pada bangunan.

7. Struktur Wall Frame

Struktur ini terdiri dari dinding-dinding dan bingkai yang berinteraksi secara horizontal sehingga menciptakan sistem yang lebih kuat dan lebih kaku. Dalam sistem ini, dinding-dinding biasanya memiliki kepadatan tinggi dan ditempatkan di sekitar poros elevator, tangga, dan/atau di sekeliling bangunan.

Selain itu, dinding-dinding ini juga memberikan dampak positif pada kinerja rangka dengan mencegah terjadinya keruntuhan pada lantai yang memiliki kekuatan yang rendah.

8. Struktur Braced Frame

Struktur ini umumnya lebih sering digunakan dalam konstruksi baja dan cocok untuk bangunan bertingkat dengan ketinggian mulai dari rendah hingga menengah. Salah satu keunggulan dari struktur ini adalah kemampuannya untuk diulang pada ketinggian bangunan yang berbeda serta efisiensi dalam desain dan pembuatan. Akan tetapi, terdapat kemungkinan adanya hambatan dalam perencanaan internal bangunan, seperti pengaruh terhadap lokasi pintu dan jendela.

Komponen Struktur Bangunan

Baik bangunan untuk tempat tinggal ataupun bangunan gedung tinggi, sama-sama memiliki komponen struktur bangunan yang merupakan elemen penting dalam membentuk kerangka dasar dan memberikan kekuatan serta stabilitas pada sebuah bangunan. Berikut komponen-komponen dari struktur bangunan yang perlu Anda ketahui.

1. Kolom

Kolom merupakan elemen struktur yang penting dalam menjaga kestabilan bangunan. Karena kolom termasuk ke dalam komponen struktur bawah bangunan material yang digunakan ialah besi dan beton. Material ini mampu menahan beban tekan dan tarik. Kegagalan kolom dapat berdampak pada seluruh bangunan, oleh karena itu peran dan kekuatan strukturalnya sangat penting.

2. Balok

Fungsi balok dalam struktur bangunan memiliki kepentingan yang sama pentingnya dengan kolom, yaitu sebagai elemen penguat horizontal. Balok berperan sebagai dudukan lantai dan pengikat kolom lantai atas.

3. Tangga

Seperti yang telah kita ketahui, tangga adalah komponen penting dalam struktur bangunan yang digunakan untuk menghubungkan lantai satu ruangan dengan lantai di atasnya.

Ada beberapa jenis tangga yang berbeda, termasuk tangga dengan desain horizontal yang melintang, tangga dengan desain memanjang, tangga cantilever yang didukung oleh balok tengah, tangga spiral, dan tangga melayang.

4. Plat

Plat lantai dan lantai konvensional merupakan dua konsep yang berbeda, di mana plat lantai tidak langsung terletak di atas tanah, atau bisa disebut sebagai lantai tingkat.

Secara umum, plat lantai didukung oleh balok-balok yang bertumpu pada kolom-kolom struktur bangunan. Ada berbagai bahan yang digunakan untuk membuat plat lantai, mulai dari kayu, beton, hingga kayu semen (yumen).

5. Atap

Atap adalah salah satu komponen paling penting dalam sebuah bangunan, terutama jika bangunan tersebut digunakan sebagai tempat tinggal, karena atap berfungsi melindungi kita dari sinar matahari dan hujan.

Umumnya, bahan yang digunakan sebagai penopang rangka atap adalah balok kayu atau baja. Bahan tersebut kemudian disusun dalam bentuk segitiga yang disebut sebagai kuda-kuda. Kuda-kuda ini membentuk struktur rangka atap yang memberikan kekuatan dan stabilitas pada atap bangunan.

6. Kuda-Kuda

Kuda-kuda berfungsi sebagai penyangga atap dan memberikan bentuk pada atap. Kuda-kuda umumnya terbuat dari berbagai bahan seperti bambu, kayu, baja, atau beton bertulang.

7. Pondasi

Jika kita membicarakan tentang struktur bangunan, akan kurang tepat jika kita tidak mempertimbangkan pondasi bangunan. Secara umum, pondasi dapat didefinisikan sebagai komponen bangunan yang berhubungan langsung dengan tanah.

Dengan demikian, peran utama pondasi adalah menopang beban bagian-bagian bangunan yang berada di atasnya. Selain itu, pondasi juga dirancang untuk mampu menahan tekanan dari angin, gempa bumi, dan faktor-faktor lainnya.

8. Sloof

Sloof adalah elemen struktural berbentuk balok beton bertulang yang ditempatkan di atas fondasi bangunan.

Sloof memiliki fungsi sebagai penopang fondasi untuk menahan beban bangunan di atasnya. Selain itu, sloof juga berperan dalam mengunci dinding dan kolom agar tetap kokoh dan tidak roboh saat terjadi pergerakan tanah.

Baca juga: Fungsi dan Jenis Dinding Penahan Tanah dalam Konstruksi

Pada pembangunan gedung, struktur bangunan yang kuat sangat penting untuk diperhatikan sebab memastikan keamanan penghuni gedung nantinya. Selain itu, pastikan juga untuk memilih jenis struktur bangunan yang sesuai dengan peraturan bangunan yang berlaku serta pemilihan komponen yang terbaik untuk memastikan gedung bertingkat tinggi yang stabil dan aman. 

Pada dasarnya, setiap jenis struktur bangunan di atas dapat lebih efektif jika digunakan pada jenis bangunan yang tepat. Jadi, Juragan perlu mempertimbangkan pemilihan jenis struktur bangunan dengan proyek konstruksi yang akan dilakukan. Misalnya, apabila akan membangun sebuah hotel, maka jenis struktur rangka pemikul momen adalah pilihan terbaik dan paling aman.

Jika Juragan sedang mencari material konstruksi yang lengkap dan tepercaya untuk mendukung proyek Anda, kami sarankan untuk mengunjungi Juragan Material. Juragan Material merupakan penyedia material konstruksi terlengkap dan tepercaya dengan beragam pilihan sesuai dengan kebutuhan. Tunggu apalagi? Nikmati belanja yang mudah dan aman dengan pelayanan yang cepat melalui Juragan Material.