Outriggers adalah sistem struktur lateral interior yang disediakan untuk meningkatkan kekakuan dan kekuatan guling bangunan bertingkat tinggi. Ini adalah sistem penahan beban lateral yang terletak di dalam gedung. Seluruh sistem terdiri dari struktur inti yang terhubung ke kolom perimeter bangunan melalui anggota struktural yang disebut cadik. Cadik dapat berupa balok horizontal, rangka batang, atau dinding.
Outrigger dikategorikan sebagai sistem struktur interior yang dapat bekerja secara efisien hingga 150 lantai. Ini adalah salah satu konfigurasi yang sukses dan stabil yang digunakan dalam konstruksi bertingkat tinggi. Sistem struktural cadik populer dalam konstruksi sejak 1980-an karena kombinasi unik dari fleksibilitas arsitektur dan efisiensi struktural.
Sistem Struktural Outrigger
Sebuah struktur outrigger berfungsi di gedung bertingkat dengan mengikat bersama dua sistem, yaitu,
a. Sistem Inti / Core
Struktur inti adalah unit paling kritis dari bangunan bertingkat tinggi. Merupakan kombinasi dari unit-unit seperti lift, tangga, saluran, dll.
b. Sistem Keliling / Perimeter
Sistem perimeter adalah kombinasi dari mega kolom. Sistem inti dan kolom mega yang terletak di perimeter terhubung menggunakan outrigger. Gambar diatas menunjukkan outrigger tipe truss yang terhubung ke kolom perimeter. Selain outrigger, struktur tersebut disertai dengan rangka sabuk di sekeliling perimeter untuk memberikan ketahanan lateral ekstra.
Baik sistem inti dan perimeter bersama dengan outrigger mengontrol perilaku seluruh bangunan. Hal ini dilakukan oleh interaksi positif antara inti dan sistem perimeter melalui outrigger.
Prinsip Sistem Struktural Outrigger
Bangunan bertingkat tinggi mengalami deformasi lateral yang besar baik karena angin atau beban seismik. Struktur inti gedung bertingkat tinggi mengalami deformasi kantilever, sedangkan struktur rangka yang mengelilingi inti mengalami deformasi tipe portal. Hal ini menyebabkan efek drift dan guling yang tinggi pada struktur.
Penggabungan outrigger secara efisien mengontrol penyimpangan yang berlebihan karena beban lateral. Hal ini, dengan demikian, memungkinkan untuk mencegah kerusakan struktural dan non-struktural dalam struktur. Outriggers mengurangi momen inti dari atas ke bawah di bawah beban lateral.
Outrigger bertindak sebagai lengan kaku yang terhubung dengan kolom perimeter. Ini melibatkan kolom luar dan inti pusat untuk transfer beban yang aman. Ketika struktur dengan sistem outrigger dikenai beban lateral, gaya lateral struktur inti ditransfer ke kolom perimeter melalui outrigger dan kemudian ke tanah. Dengan cara ini, momen guling keseluruhan berkurang.
Faktor Penentu Sistem Outrigger
Kinerja sistem struktur outrigger tergantung pada:
- Tinggi bangunan
- Kedalaman / tinggi batang outrigger
- Bahan struktural utama dari struktur
- Jumlah level outrigger yang disediakan/ digunakan
Macam Sistem Outrigger
1. Sistem Outrigger Konvensional
Dalam sistem struktur cadik konvensional, outrigger terhubung langsung ke struktur inti, dan kolom terletak di pinggiran struktur.
Menara Shanghai adalah salah satu gedung tertinggi di dunia yang dibangun dengan tinggi lebih dari 600 m. Ini memiliki sistem struktural yang disebut sistem mega-frame yang memiliki 8 kolom besar di perimeter dan dinding inti di tengah. Ini telah menggunakan outrigger untuk menyebarkan kekuatan ke 8 mega kolom ini sehingga bangunan dapat mengambil keuntungan dari pasangan T-C di kolom.Sistem yang dikembangkan di gedung ini sangat luar biasa dan menunjukkan analisis gedung yang cukup teliti untuk gaya lateral. Model ini menunjukkan setiap elemen seperti inti yang menyatu, balok kopling, rangka outrigger, kolom mega, dinding sabuk setiap hal kecil.
2. Sistem Struktural Outrigger Offset
Pada sistem ini, outrigger terletak di lokasi selain bidang dinding inti. Susunan ini mempertahankan semua keuntungan dari outrigger dan diamati untuk mengurangi defleksi lateral gedung tinggi daripada sistem outrigger konvensional.
Untuk sistem outrigger offset yang efisien, lengan outrigger dan pelat lantai harus cukup kaku untuk mentransfer bidang geser horizontal pada pelat antara outrigger dan inti. Ketika sebuah bangunan dengan sistem outrigger offset dikenai beban lateral, gaya pelat menyebabkan kopel pada outrigger. Untuk mengatasi hal ini, pasangan penahan dibuat oleh kolom perimeter. Kopel penahan dari kolom perimeter ini kembali melalui pelat ke struktur inti.
3. Sistem Outrigger Virtual
Dalam sistem outrigger virtual, momen guling ditransfer dari struktur inti ke kolom tanpa hubungan langsung antara inti dan kolom periferal. Hal ini dicapai dengan menggunakan diafragma lantai, yang mentransfer momen guling dari inti ke luar menggunakan kopel horizontal. Jenis lain dari sistem outrigger virtual adalah rangka sabuk.
Fitur Sistem Struktural Outrigger
Outrigger mengikat inti dan sistem struktural perimeter menciptakan desain unik yang memberikan solusi untuk masalah konstruksi bertingkat tinggi. Beberapa fungsi dari sistem struktur outrigger adalah:
- Sistem outrigger diadopsi untuk bangunan yang mengalami momen guling yang besar dibandingkan dengan defleksi geser dan lateral.
- outrigger dalam struktur mengurangi drift keseluruhan dan momen angin inti.
- Sistem outrigger mengurangi percepatan bangunan secara keseluruhan karena angin kencang dan meningkatkan kenyamanan penghuni.
Manfaat Sistem Struktural Outrigger
Beberapa manfaat dari sistem struktur outrigger adalah:
- Bangunan tinggi yang menggunakan sistem struktur outrigger dapat mengurangi momen guling sebesar 40%.
- Ini mengurangi drift keseluruhan bangunan selama aksi beban lateral. Pengurangan tergantung pada kekakuan relatif dari inti dan outrigger.
- Sistem outrigger melibatkan kolom perimeter struktur untuk mengurangi momen guling secara efisien.
- Sistem struktur outrigger membantu mendistribusikan beban guling ke pondasi secara efektif. Ini karenanya mengurangi gaya pada fondasi inti.
Comments
Post a Comment