Kampus Berstruktur Bangunan Tinggi

1. Pengertian Kampus

Kampus berasal dari bahasa latin yaitu “Campus” yang memiliki arti lapangan. Kemudian diterjemahkan menjadi daerah lingkungan bangunan utama perguruan tinggi (universitas, akademi) tempat semua kegiatan belajar-mengajar dan administrasi berlamngsung. Kampus meliputi ruang kuliah, perpustakaan, penginapan atau asrama bagi siswa, dan juga sebagai tempat untuk berdiskusi dan berkomunikasi.

Kata Kampus pertama kalidigunakan untuk menggambarkan sebuah perguruan tinggi (Universitas) di College Of New Jersey sekarang pricenton University pada abad ke-18. Pada abad ke-20 kampus dikembangkan menjadi makna sebuah universitas atau perguruan tinggi. Namun definisi kampus juga digunkan untuk mengistilahkan tempat bangunan milik lembaga tertentu baik secara akademik maupun non akademik.

Di Indonesia kata kampus biasanya digunakn untuk menyebut sebuah lembaga perguruan tinggi(universitas), sekolah tinggi.  Kata kampus juga telah digunakan pada universirtas di eropa, meskipun lembaga tersebut sebagian besar ditandai dengan kepemilikan bangunan individu di daerah perkotaan daripada seperti taman dimana bangunan ditempatkan.

2. Objek Studi

A.    Mode Gakuen Spiral Tower

1.      Data Mode Gakuen Spiral Tower

Location Nagoya, Aichi, Japan Completion 2008 Coordinates   35°10′5″N 136°53′9″E Height 170 m (558 ft) Stories 38 Primary Use Education / Office Owner/Developer MODE GAKUEN Design Architect Nikken Sekkei Structural Engineer Nikken Sekkei MEP Nikken Sekkei Contractor Obayashi Gumi Corporation

2.      Struktur dan Material Bangunan Mode Gakuen Spiral Tower

a.       Struktur Pondasi Bangunan

Tiang Pancang Beton

Bahan yang digunakan dari beton dengan pembesian untuk tiang pancang dengan bentuk: bulat, segiempat, dan segidelapan. Tiang pancang dapat dibuat setempat (cast in site), di mana lokasi proyek cukup luas dan memungkinkan untuk dibuat di tempat, dengan ukuran panjang bebas sesuai  dengan  kebutuhan  panjang  tiang  pancang  Precast  reinforced  concrete dibuat di pabrik dengan panjang terbatas karena ada masalah pengangkutan dari pabrik ke site.

b.      Struktur Inti Dalam Bangunan

Bangunan Kampus Gakuen Spiral Tower Menggunakan struktur Tabung Rangka Kolom Diagonal pada bagian inti dalamnya. Struktur tabung mempunyai karakteristik, kolom eksterior mempunyai jarak berdekatan, balok tepi horizontal secara monolith menghubungkan kolom-kolom sehingga membentuk tabung eksterior yang harus dapat memikul semua gaya lateral selain juga gaya gravitasi, sedang kolom interior bisa berfungsi untuk memikul gaya gravitasi sehingga mempunyai penampang lebih kecil daripada penampang kolom eksterior.

Meskipun susunan rangka terluar dapat memikul beban gravitasi dan berperilaku seperti rangka pada arah horizontal, fungsi utamanya adalah untuk memikul gaya-gaya yang diakibatkan oleh momen guling dari beban lateral, dan untuk menambah kekakuan tabung dapat diperbesar dengan penambahan bracing melintang pada muka-muka terluar struktur.

Tabung Rangka Kolom Diagonal (Column Diagonal Trussed Tube) menggunakan rangka diagonal di samping kolom dan balok. Batang diagonal  dengan  balok  seperti  dinding  kaku  yang  menahan  beban  lateral. Bentukan kolom yang miring beserta kolom tegak akan menahan beban gravitasi. Fungsi ganda kolom miring ini sangat efisien pada bangunan tint4gi, sehingga jarak kolom tegak/vertikal akan dapat menjadi lebih lebar dibandingkan dengan tabung rangka. Sistem tabung rangka kolom diagonal ini dapat digunakan untuk mendirikan bangunan dengan ketinggian sampai 100 lantai dengan menggunakan struktur baja.

Material yang digunakan pada struktur ini adalah baja. Baja digunakan sebagai struktur utama bangunan karena memiliki beberapa keunggulan:

·         Mempunyai kekuatan yang tinggi meski berukuran lebih ringkas daripada beton. Sehingga dapat mengurangi ukuran struktur, serta mengurangi beban sendiri struktur. Baja sangat cocok diterapkan pada struktur jembatan. Beton jauh lebih berat dibandingkan baja.

·         Homogenitas tinggi. Baja bersifat homogen, sehingga kekuatannya merata. Beda dengan beton yang merupakan campuran dari beberapa material penyusun, tidak mudah mengatur agar kerikil dan pasir bisa merata ke semua bagian beton.

·         Keawetan tinggi. Baja akan tahan lama bila perawatan yang dilakukan terhadapnya sangat baik. Misalnya, rutin mengecat permukaan baja agar terhindar dari korosi.

·         Bersifat elastis. Baja berperilaku elastis sampai tingkat tegangan yang cukup tinggi. Baja akan kembali ke bentuk semula asalkan gaya yang terjadi tidak melebihi batas elastisitas baja.

·         Daktilitas baja cukup tinggi. Selain mampu menahan tegangan tarik yang cukup tinggi, baja juga akan mengalami regangan tarik yang cukup besar sebelum runtuh. Seperti yang saya jelaskan diatas.

·         Kemudahan pemasangan dan pengerjaan. Penampang baja bisa dibentuk sesuai yang dibutuhkan. Penyambungan antar elemen pada struktur baja juga mudah, hanya tinggal memasangkan baut atau bisa menggunakan las, sehingga akan mempercepat kegiatan proyek.

c.       Struktur Luar (wings)   

Pada bagian wings bangunan menggunakan Tabung Berkisi-Kisi (Lattice Trussed Tube) Tabung dibuat dari beberapa kolom diagonal yang miring disusun rapat tanpa menggunakan kolom vertikal. Bidang diagon berfungsi sebagai penyalur beban vertikal  dan  memperkuat  penyaluran  beban  lateral.  Penyaluran  beban  vertical     sedikit lebih jauh daripada kalau menggunakan kolom vertikal. Sambungan- sarnbungan kolom diagonal membuat kesulitan dalam pembuatan finishing kaca jendela

d.      Struktur Pengantisipasi Gempa      

            Bangunan ini menerapkan system penanganan gempa yang sangat modern. Penggunaan vibration  control column yang mampu memanjang dan memendek mengikuti arah gempa yang terbuat dari bahan seperti pegas. Pada puncak bangunan terdapat damper yang berguna untuk menyerap energi gempa yang dipikul oleh elemen-elemen struktur. Sehingga, struktur bangunan menjadi lebih elastis dan terhindar dari kerusakan gempa yang parah.

             

       

e.       Curtain Wall

Curtain wall adalah pelapis gedung non struktural yang terbuat dari aluminium. Curtain wall biasanya hanya digunakan sebagai pelapis gedung saja dan bersifat ringan sehingga dapat mengurangi biaya pembuatan gedung. Meski bersifat ringan, namun tetap dapat menahan tekanan, baik tekanan cuaca maupun getaran. Pemakaian Curtain Wall pada gedung dapat membuat gedung terhindar dari gangguan cuaca namun tetap dapat memancarkan cahaya matahari ke dalam gedung. Selain itu, pemakaian Curtain Wall dapat menambah kesan elegan dan mewah pada gedung.

3.      Alasan Pemilihan  Struktur Tabung

Dalam merencanakan sistem Struktur Tabung harus memperhatikan beban-beban yang bekerja pada bangunan. Beban-beban tersebut terdiri dari: beban hidup, beban mati, beban konstruksi, beban angin/ lateral, beban gempa dan tekanan tanah & air tanah. Berdasarkan persyaratan struktur dan gaya-gaya yang bekerja seperti tersebut di atas maka dapat disusun hal-hal mengenai struktur yang merupakan potensi struktur ‘Tube in Tube’ sebagai berikut:

a.      Pengaku Bidang Horizontal dan Bidang Vertikal

Kemampuan menahan beban vertical dan horizontal, struktur lantai mengikat tabung secara bersama dan memberikan jawaban terhadap beban lateral sebagai satu kesatuan. bangunan dengan sistem tubular pengaku bidang vertikal ditempatkan di bagian luar bangunan (structural facade). Pada sistem struktur ‘Tube in Tube’ yang bereaksi sebagai pengaku bidang horizontal adalah sistem struktur lantainya sendiri yaitu: concrete slab dan balok-balok horizontal (spandrel beams). Yang bereaksi sebagai pengaku bidang vertikal adalah kolom-kolom luar berbentuk tabung (outer tube) dan core (inner tube).

b.      Kestabilan

Memiliki kestabilan lebih tinggi dibandingkan struktur dinding geser (shear wall) dan rigid frame. Bagian tabung luar (outer tube) menahan gaya lateral paling besar pada bagian atas bangunan, berarti dapat mencegah terjadinya deformasi di bagian atas bangunan. Sedangkan tabung dalam (inner tube) menahan paling besar gaya lateral pada bagian bawah bangunan, berarti dapat mencegah kemungkinan terjadinya deformasi di bagian bawah bangunan atau tanah

c.       Konstruksi

Penggunaan komponen-komponen pracetak dapat mempermudah proses konstruksi bangunan serta dapat mempersingkat waktu pelaksanaannya. Di dalam sistem struktur ‘Tube in Tube’ komponen struktur yang dapat dibuat pracetak adalah bagian upper struktur diantaranya : sistem plat lantai, kolom, balok dan core. Komponen-komponen yang tidak dapat dibuat pracetak adalah bagian sub structure yang berfungsi sebagai pemegang struktur utama, yaitu : pondasi, sloof, basement, dsb.

4.      Hubungan Struktur dengan fungsi ruang

Mode gakuen Spirals Towers Nagoya, Jepang

·         Kantor

Ruang kantor yang berfungsi sebagai ruang untuk menerima, merekam, mengatur, dan memberi informasi terletak di lantai 1 menggunakan gabungan struktur tabung dan Struktur kantilever. Alasan diletakannya ruang Kantor pada lantai 1 adalah agar mudah dijangkau oleh tamu atau orang tua mahasiswa untuk mendapatkan informasi. Dan letak kantor ini berdekatan dengan entrance hall yang merupakan pintu utama untuk memasuki Mode Gakuen Spirals Towers.

·         Entrance hall

Entrance hall yang memiliki fungsi yaitu sebagai area masuk menuju hall. Pada area ini menggunakan gabungan Struktur Tabung dan struktur Kantilever. Alasan meletakkan area Entrance hall pada lantai 1 karena fungsinya sebagai pintu masuk menuju hall, dan para mahasiswa atau pengunjung dapat milihat dengan mudah.

·         Shop

Shop yang memiliki fungsi  yaitu sebagai tempat berbelanja. Pada area ini menggunakan gabungan Struktur Tabung dan struktur Kantilever. Alasan meletakkan area Shop pada lantai 1 agar mahasiswa atau pengunjung dapat menjangkau  ruang ini dan saat sebelum mahasiswa melakukan kegiatan perkuliahan yang terletak di lantai atas, mahasiswa dapat berbelanja terlebih dahulu. Dan saat jam istirahat siang, para pegawai kantor (Office) dapat berbelanja  untuk membeli makan siang.

·         Café

Cafe yang memiliki fungsi  yaitu sebagai tempat mengobrol dengan teman-teman atau sebagai tempat nongkrong. Pada area ini menggunakan gabungan Struktur Tabung dan struktur Kantilever. Alasan meletakkan Cafe pada lantai 1 agar mahasiswa atau pengunjung dapat berkunjung ke Café dan pada area ini meupakan area public yang dapat dimasuki oleh orang luar selain mahasiswa dan pegawai.

·         Ruang Kuliah

Ruang Kuliah yang memiliki fungsi  yaitu sebagai tempat kegiatan Perkuliahan. Pada area ini menggunakan gabungan Struktur Tabung dan struktur Kantilever. Alasan meletakkan Cafe pada lantai 2 hingga lantai 38 agar mahasiswa dapat melakukan proses pembelajaran lebih konsentrasi dan tidak bising, sehingga mahasiswa lebih tenang dalam menyimak pembelajaran.

·         Ruang santai

Ruang santai yang memiliki fungsi  yaitu sebagai tempat untuk bersantai dan beristirahat bagi para Mahasiswa . Pada area ini menggunakan gabungan Struktur Tabung dan struktur Kantilever. Alasan meletakkan Ruang Santai pada lantai 36 agar Mahasiswa saat beristirahat dapat lebih rileks karena letak  Ruang santai ini terletak di lantai 36 sehingga tidak ada suara bising dan suasana tenang.

B.     Hongkong Comunity Collage

1.      Data Hong Kong Community Collage

   

·         Architects: Wang Weijen Architecture, Architecture Design and Research Group, AGC Design

·         Location: Hung Hom, Hong Kong

·         Area: 26000.0 sqm

·         Project Year: 2009

·         Photographs: Courtesy of Wang Weijen Architecture

2.      Struktur dan Material Bangunan Hongkong Comunity Collage

a.       Struktur Pondasi Bangunan

Tiang Pancang Beton

Bahan yang digunakan dari beton dengan pembesian untuk tiang pancang dengan bentuk: bulat, segiempat, dan segidelapan. Tiang pancang dapat dibuat setempat (cast in site), di mana lokasi proyek cukup luas dan memungkinkan untuk dibuat di tempat, dengan ukuran panjang bebas sesuai  dengan  kebutuhan  panjang  tiang  pancang  Precast  reinforced  concrete dibuat di pabrik dengan panjang terbatas karena ada masalah pengangkutan dari pabrik ke site.

b.      Struktur Inti Bangunan

Struktur Core

a.               Core adalah tempat untuk memuat sistem- sistem transportasi mekanis, distrubusikan energi (seperti lift, tangga, wc dan shaft  mekanis ). dan vertikal serta menambah kekakuan bangunan.

b.      Struktur core yang bisa dijumpai dalam aplikasi konstruksi bangunan tinggi dewasa ini ada bermacam-macam. Antara lain adalah bentuk 􀀀,Δ, O, atau core wall dua cell dengan pengaku di tengahnya berbentuk ⊟

c.       Sistem struktur core ini didesain untuk dapat manahan gaya torsi yang timbul akibat tekanan angin yang eksentrisitas dan seragam pada pusat geser struktur core.

d.             Suatu bentuk dan ukuran inti bangunan tidak ada batasannya tetapi inti bangunan (core) mempunyai beberapa cirri khas yaitu : (Schueller, 1989)

Material yang digunakan pada struktur ini adalah material campuran baja dan juga beton. Kedua bahan ini dipilih karena kedua material ini bias saling melengkapi. Baja yang kuat akan gaya tari serta beton yang kuat akan gaya tekan.

3.     
Hubungan Struktur dengan Utilitas (Hongkong Community College)

Utilitas bangunan adalah suatu  kelengkapan fasilitas bangunan yang digunakan untuk menunjang tercapainya unsur kenyamanan, kesehatan, keselamatan, kemudahan komunikasi dan mobilitas dalam bangunan. Perancangan bangunan harus selalu memperhatikan dan menyertakan fasilitas utilitas baik itu dalam bentuk struktur bangunannya seperti core atau inti bangunan misalnya. Karena pada umumnya core direncanakan sebagai bagian struktur bangunan yang berguna juga untuk mendukung fungsi utilitas bangunan (ruang lift, ruang shaft).

Pada bangunan Hongkong Community College ini menggunakan sistem struktur core dalam bangunannya sehingga core ini juga selain difungsikan untuk menahan beban lateral juga digunakan untuk akses utilitas bangunan. Menurut schueller (1989), core adalah suatu tempat untuk meletakan transportasi vertical dan distrubusi energy seperti lift, tangga, wc dan shaft mekanis serta menambah kekakuan bangunan.

Luasan Inti Bangunan dipengaruhi oleh banyaknya sistem utilitas yang akan ditampung di dalamnya. Perancangan utilitas di dalam inti bangunan (core) pada umumnya terdiri dari perancangan lift, perancangan tangga darurat, perancangan sistem plambing, perancangan instalasi listrik, perancangan telepon, perancangaan CCTV dan security sistem, perancangan tata suara, dan perancangan pembuangan sampah.

Pada bangunan Hongkong Community College ini core atau inti bangunan difungsikan sebagai akses bagi beberapa sistem utilitas di dalamnya. Sistem core ini mewadahi sistem utilitas transportasi vertikal bangunan yang berupa lift dan tangga. Lift terletak tepat pada tengah-tengah bangunan sebagai akses utama bagi pengguna untuk menuju ke lantai atas maupun bawah, sementara itu tangga terletak pada bagian pinggir dari bangunan yang difungsikan pengguna jika sedang dalam keadaan darurat sehingga akses menjadi lebih aman. Selain sebagai wadah untuk transportasi vertikal, core ini juga difungsikan sebagai shaf atau MEP. Yang terakhir sistem core ini digunakan dalam sistem pembuangan sampah yang berupa dumbwaiter, dimana corong pembuatan sampah dibuat serong ke bawah agar sampah yang dibuang dari atas tidak masuk ke lantai bawahnya sampai akhirnya sampah sampai pada tempat akhirnya dibawah sebelum akhirnya mengalami proses pemadatan dan pembakaran baru kemudian pembuangan akhir.