Panduan Struktur Bangunan Bentang Lebar dan Contoh Konstruksi

Struktur bangunan bentang lebar adalah salah satu bagian dari struktur bangunan yang juga digunakan di Indonesia. Jenis struktur ini memiliki ciri khusus yaitu pada area yang digunakan berbentuk ruang tanpa sekat. Bangunan tersebut umumnya dipakai sebagai tempat pertunjukan, lapangan olahraga atau bahkan gedung serbaguna.

Terdapat beberapa hal yang perlu diketahui untuk struktur bangunan bentang lebar ini, diantaranya seperti sistem, jenis struktur dan beberapa contoh yang bisa Anda temukan pada artikel berikut.

Pengertian Struktur Bangunan Bentang Lebar

Dalam konstruksi bangunan, definisi struktur berhubungan dengan sarana menyalurkan beban serta akibat penggunaan bangunan tersebut secara langsung ke tanah. Jenis bangunan ini sendiri umumnya digunakan sebagai bangunan untuk berbagai kegiatan yang memerlukan ruangan bebas kolom yang sangat besar.

Sebut saja mulai dari gedung pertunjukan, gedung kegiatan olahraga, hingga auditorium. Berbeda dari struktur bangunan rumah atau ruko, struktur bangunan ini juga memiliki tingkat kerumitan beragam.

Hal ini seringkali dipengaruhi oleh gaya yang terdapat pada struktur bangunan tersebut. Seseorang yang merencanakan pembangunan bangunan dengan bentang lebar tersebut perlu memperhitungkan gaya total dengan cermat agar bangunan tetap kokoh, aman, dan, pastinya, nyaman untuk digunakan.

Macam-macam Sistem

Sebuah bangunan dengan bentang lebar yang tampak kaku, tentu kurang nyaman dipandang mata. Nah, agar bangunan tersebut tidak hanya mampu memikul beban bangunan, bangunan tersebut perlu diberi beberapa nilai estetika.

Yang paling mudah dan mencolok adalah atap struktur bangunan bentang lebar. Atap bangunan yang tinggi akan tampak walaupun dari jarak yang sangat jauh, kan?

Ada beberapa desain atap yang bisa mempercantik bangunan itu, dikenal sebagai *Advanced *Structure, yaitu:

1. Struktur Kabel

Sebenarnya, struktur kabel sudah lama dikenal oleh manusia. Hal ini bisa kita lihat dari konstruksi jembatan gantung yang melibatkan berbagai bahan bangunan yang berasal dari alam. Contohnya akar pohon, rotan, hingga bambu. Untuk menyeberangi sungai di area pedalaman, konstruksi jembatan gantung yang sederhana ini masih saja digunakan.

Kini, penggunaan struktur kabel pun telah merajai berbagai stadion olahraga yang memiliki bentang yang sangat lebar. Bedanya, berbagai kabel yang digunakan dibuat dari bahan baja. Pada ilmu teknik sipil, penggunaan atap kabel pada stadion sangat efektif dan cenderung diminati.

Hal ini karena struktur kabel tidak memerlukan kolom besar untuk memikul beban, sehingga bisa menambah nilai estetis bangunan. Tak hanya itu saja. Arah pandang dan sudut pandang penonton yang sedang menonton pertunjukkan di dalam gedung pun tidak terganggu oleh kehadiran kolom-kolom tersebut.

2. Struktur Busur ( Arch)

Struktur bangunan bentang lebar ini termasuk dalam Form Active Structure System dan sering dipadukan dengan struktur kabel. Sistem struktur busur berupa elemen garis berbentuk busur dengan lenting tertentu. Kekuatan lenting inilah yang bertugas menahan beban bangunan.

Struktur ini pun sebenarnya telah lama digunakan, terutama pada peradaban Romawi dan Yunani, untuk membangun bangunan dengan bentangan yang luas. Material bangunan yang digunakan pun adalah material yang padat seperti beton, kayu, dan baja.

3. Struktur Kubah (Dome)

Sistem struktur kubah merupakan salah satu bentuk yang paling efisien untuk menutup area yang luas karena bisa “membungkus” jumlah maksimum ruangan, dengan luas yang minim. Struktur kubah pun dinilai lebih kuat dan tahan gempa. Meski demikian, bentuknya yang setengah lingkaran dinilai tidak terlalu fleksibel. Dalam pengerjaannya, pekerja bangunan yang mengerjakan konstruksi bangunan ini pun perlu lebih teliti dan presisi.

4. Sistem Cangkang (Shell)

Bagaimana dengan sistem cangkang? Pada dasarnya, sistem bangunan ini terinspirasi dari alam seperti cangkang telur, cangkang kepiting, cangkang keong, dan sebagainya. Itulah sebabnya, struktur cangkang ini berbentuk struktural tiga dimensi dengan sifat kaku, tipis, dan melengkung.

Bentuk struktural dari sistem cangkang pun beraneka ragam. Namun, yang paling umum adalah permukaan satu sumbu seperti permukaan bola atau permukaan parabola.

5. Sistem Pneumatik

Sistem Pneumatik adalah sistem atap bangunan yang termasuk dalam soft shell. Agar stabil, sistem pneumatic mengandalkan tekanan internal yang lebih tinggi dibanding tekanan eksternal. Media yang digunakan pun beraneka ragam seperti zat cair, busa, butiran, dan gas. Namun yang paling umum digunakan adalah udara atau gas.

Apa kelebihan bangunan yang menggunakan sistem pneumatic? Struktur ini sangat mudah dan cepat dibangun, dan sangat ringan. Bagaimana tidak? Material utamanya adalah lembaran kain dengan ketebalan tidak lebih dari 0.5 mm yang tidak memberatkan bangunan.

Meski demikian, karena strukturnya yang cenderung tipis, sistem pneumatic cenderung rentan terhadap sobek, kebocoran, dan tidak kuat menahan beban vertikal.

6. Sistem Membran

Sistem struktur membrane biasanya digunakan sebagai penutup atap bangunan. Penggunaan sistem membrane pada atap bangunan cenderung diminati karena kualitas yang transparansi, ringan, dan mudah diterapkan pada ruang berskala besar.

Meski demikian, perlu diakui bahwa tetap saja ada beberapa proyek bangunan yang tidak cocok menggunakan sistem struktur membrane ini. Struktur membrane perlu melibatkan penggunaan membrane yang berlapis agar tidak mudah sobek dan terhindar dari panas serta suara bising.

7. Sistem Spaceframe

Sistem spaceframe merupakan struktur ringan namun kaku yang dikonstruksikan dari elemen tiang yang mengikuti pola geometris tertentu. Di kalangan arsitek dan kontraktor, sistem struktur spaceframe dinilai sangat ringan sehingga mudah diangkut, dirakit, dirangkai, hingga menghemat waktu pembangunan.

Tak hanya itu saja. Berbagai elemen pembentuk space frame pun biasanya diproduksi secara masal di pabrik. Sehingga, mereka semua dapat mengambil keuntungan penuh dari industri konstruksi.

Meski demikian, sistem spaceframe juga memiliki kekurangan yang perlu diperhatikan yaitu adanya penggunaan material baja yang tidak tahan api serta pemasangan yang memerlukan tingkat presisi tinggi.

8. Sistem Folded Plate

Sama seperti namanya, sistem ini memang cenderung rumit karena memerlukan rakitan plat datar kaku yang membawa beban tanpa penggunaan balok pendukung tambahan di sepanjang tepi.

Bagi bangunan yang berada di daerah curah hujan tinggi, bentuk atap sistem folded plate sangat tepat diaplikasikan. Bentuk ini juga sangat tepat untuk mengatur cahaya. Meski demikian, ada kemungkinan terjadinya talang kantong jika atap dengan sistem folded plate tidak dibuat dengan benar atau salah rancangan.

Struktur Bangunan Bentang Lebar

Berbicara tentang struktur bangunan bentang lebar, sebenarnya struktur pada sistem bangunan ini terbagi dalam empat sistem besar struktur. Masing-masing struktur memiliki struktur-struktur lagi yang perlu Anda ketahui.

Apa saja keempat sistem besar struktur bangunan bentang lebar tersebut? Ini dia:

1. Form Active Structure System

Sistem ini memiliki hubungan antara bentuk dan struktur yang dekat dan dapat menghasilkan bentuk unik. Sehingga para teknisi diharapkan mampu mengelaborasi bentuk dengan pertimbangan sistem struktur ini dan memahami sistem kerjanya. Struktur ini terdiri dari cable system, tent system, pneumatic system dan arch system.

2. Bulk Active Structure System

Ini adalah struktur kaku yang padat dan menggunakan material linear dan memanjang. Pengalihan gaya akan dipengaruhi oleh mobilisasi gaya dan beban setempat. Pembebanan gaya-nya pun langsung kepada material-nya melalui kolom atau balok. Struktur ini terdiri dari beam system, frame system hingga beam grid and slab system.

3. Vector Active Structure System

Sistem struktur vektor aktif adalah sebuah struktur yang mengalihkan atau menyalurkan gaya eksternal terutama dari susunan unsur tekan dan unsur tarik yang terus menerus, seperti struktur rangka batang. Vector Active Structure System terdiri dari flat truss system, curved truss system dan space truss system.

4. Surface Active Structure System

Dilansir dari Engle pada tahun 1999, Surface Active Structure System adalah permukaan sistem struktur aktif yang fleksibel, namun tahan terhadap kompresi, ketegangan dan geser di mana pengalihan kekuatan akan dipengaruhi oleh resistensi permukaan dan bentuk tertentu.

Dalam pengelompokkannya, sistem Active Structure System terdiri dari prismatic folded structure system, pyramidal folded structure system, rotational shell system dan anticlastic shell system.

Jenis Struktur Bangunan Bentang Lebar

Pada umumnya, struktur bangunan bentang lebar dikelompokkan ke dalam dua jenis yang berbeda, yaitu struktur bangunan bentang lebar sederhana serta struktur bangunan bentang lebar kompleks.

Lalu, apa yang membedakan kedua jenis struktur tersebut? Berikut penjelasannya

– Bangunan Sederhana

Umumnya, bangunan dengan bentang lebar sederhana diterapkan pada berbagai gedung olahraga. Sebut saja mulai dari gymnasium, gedung futsal, gedung basket, dan sejenisnya. Jika dilihat dari bentuknya, tampak jelas bahwa bangunan tersebut tidak terlalu mengindahkan estetika banguannya. Namun, lebih mengutamakan fungsi penggunaan gedung tersebut.

– Bangunan Kompleks

Bagaimana dengan bangunan dengan bentang lebar kompleks? Perbedaannya tampak sangat jelas dari tampilan gedung tersebut.

Bangunan dengan bentang lebar kompleks merupakan paduan dari berbagai jenis struktur bentang lebar, lengkap dengan berbagai teori dasar bangunan. Bisa dibilang, bangunan ini bagaikan karya seni yang cantik.

Coba lihat Sydney Opera House. Gedung yang termasuk dalam kategori struktur bangunan bentang lebar kompleks itu pastinya membuat Anda terpesona, kan?

Contoh Bangunan Bentang Lebar di Indonesia

Seperti yang telah disebutkan di atas, bangunan ini adalah sistem bangunan yang memungkinkan penggunaan ruang bebas kolom yang selebar dan sepanjang mungkin. Bangunan ini pun tidak hanya dapat Anda temukan di luar negeri. Indonesia pun juga memiliki berbagai struktur bangunan bentang lebar yang unik, seperti:

1. Stadion dan Fasilitas Pelatihan Sofbol, Surabaya

Bangunan ini merupakan fasilitas umum yang berfungsi untuk memenuhi kebutuhan masyarakat kota Surabaya dalam bermain olahraga sofbol.

2. Gedung MPR/ DPR RI

Indonesia juga memiliki struktur bangunan bentang lebar yang berada di area Jakarta. Bangunan itu adalah Gedung MPR/DPR RI yang berbentuk kubah. Yang menarik adalah area Nusantara I atau Lokawirasabha dengan tinggi 100 meter dengan 24 lantai yang mengalami kemiringan 7 derajat.

3. Teater IMAX Keong Emas

Teater Imax Keong Emas berbentuk seperti keong raksasa. Gedung ini didirikan tahun 1984 sebagai tempat pemutaran dan pertunjukan film khusus dengan teknologi canggih yang didirikan atas prakarsa lbu Tien Soeharto.

Itulah pembahasan mengenai struktur bangunan bentang lebar beserta panduan lengkapnya. Pastikan bahwa Anda telah memilih jenis struktur bangunan yang tepat sehingga fungsi gedung tersebut dapat lebih maksimal.