Bangunan Modern Mengandalkan Rangka Struktural Tingkat Lanjut

Dalam rekayasa struktural, struktur rangka terdiri dari komponen yang saling terhubung yang dirancang untuk memenuhi fungsi tertentu.dan slab untuk menahan beban vertikal dan lateralAplikasi mereka mencakup berbagai jenis bangunan, terutama di mana kapasitas beban yang substansial diperlukan.

Inti dari struktur rangka terletak pada komposisi rangka mereka. jaringan balok dan kolom membentuk kerangka pendukung. balok membawa beban dari slab dan dinding,mentransfer kekuatan ini ke kolom, yang kemudian menyalurkan beban ke dasar, memastikan stabilitas struktural.

Struktur kerangka terdiri dari beberapa elemen penting:

• Balok:Anggota horisontal terutama menahan kekuatan lentur, biasanya terhubung ke kolom dan mendukung lantai, atap, atau elemen struktural lainnya.
• Kolom:Elemen vertikal yang terutama membawa kompresi aksial, mengirimkan beban balok ke fondasi.
• Slabs:Permukaan horisontal yang menyediakan area yang dapat ditempuh sambil mendukung beban penghuni, furnitur, dan peralatan, biasanya dibangun dari beton bertulang dan didukung oleh balok.
• Dinding:Diklasifikasikan sebagai bantalan beban (mendukung beban struktural) atau tidak bantalan beban (menggunakan tujuan pembagian ruang).
• Yayasan:Struktur dasar yang mentransfer beban ke tanah, dirancang sesuai dengan kapasitas tanah dan persyaratan stabilitas.

• Kerangka baja:Menggunakan komponen baja kekuatan tinggi dengan fleksibilitas yang sangat baik, ideal untuk bangunan tinggi dan struktur rentang panjang.
• Kerangka beton:Menggunakan beton bertulang untuk daya tahan yang superior dan ketahanan api, yang merupakan jenis frame yang paling umum.
• Kerangka kayu:Menggunakan komponen kayu yang ringan dan mudah bekerja, biasanya untuk konstruksi perumahan bertingkat rendah.

• Kerangka bergelombang:Menampilkan koneksi balok-kolom yang disematkan yang hanya mentransmisikan kekuatan aksial dan geser, sering membutuhkan dukungan diagonal untuk stabilitas.
• Kerangka tahan momen:Mengintegrasikan koneksi kaku yang mampu mentransfer momen lentur, menawarkan kekakuan yang lebih besar untuk aplikasi tinggi.

• Balon Framing:Teknik kayu tradisional dengan anggota vertikal berkelanjutan dari fondasi ke atap.
• Ruang Frame:Struktur kisi tiga dimensi yang menggabungkan desain ringan dengan kekuatan tinggi, cocok untuk atap lebar.
• Bingkai Portal:Bingkai yang terhubung dengan kaku yang biasa digunakan di fasilitas industri.
• A-Frames:Konfigurasi segitiga yang khas sering terlihat dalam arsitektur perumahan.

Struktur rangka mendistribusikan beban melalui jalur yang ditentukan:

1. Lembar/atap menerima beban hidup dan lingkungan
2. Balok mentransfer beban ini ke kolom
3. Kolom menyalurkan kekuatan ke fondasi
4. Yayasan mendistribusikan berat ke tanah

Struktur kerangka menawarkan banyak manfaat:

• Konstruksi cepat melalui prefabrikasi
• Rasio kekuatan berat yang tinggi
• Kinerja seismik yang sangat baik
• Kemampuan beradaptasi untuk bangunan bertingkat
• Kekakuan dan stabilitas yang superior
• Konfigurasi spasial yang fleksibel
• Penggunaan bahan yang efisien
• Proses analisis dan desain yang disederhanakan

Dinding struktur rangka berfungsi baik sebagai struktural atau sebagai partisi:

• Dinding bantalan:Biasanya dinding geser menahan kekuatan lateral
• Dinding yang tidak tahan beban:Partisi ringan untuk pembagian ruang

Faktor desain dinding termasuk sifat material, integrasi struktural, dan rincian koneksi dengan bingkai utama.

Teknologi struktur bingkai terus berkembang dengan:

• Bahan bangunan yang berkelanjutan
• Sistem pemantauan cerdas
• Prefabrikasi modular
• Bahan komposit canggih

Sebagai metode konstruksi yang mendasar, struktur rangka tetap penting untuk menciptakan lingkungan yang aman, fungsional, dan dapat beradaptasi.Inovasi yang sedang berlangsung menjanjikan peningkatan kinerja dan keberlanjutan dalam desain arsitektur.