Perencanaan Dinding Geser .1 Kekuatan Dinding Geser

Penguatan dinding geser memberikan kedua bagian di keadaan yang khusus. Syarat yang dipergunakan ialah menjadikan jumlah minimal tulangan serta tebal dinding saat penggunaan selama teknis berlangsung. Persyaratan penulangan minimum adalah:

𝑉𝑢 >0,166𝜆𝐴𝑐𝑣√𝑓′cmaupun tebal dinding >25cm (2.10) Dimana :

𝑉𝑢 = Gaya geser ultimate dinding geser 𝐴𝑐𝑣 = Luasan penampang dinding geser (m2)

Perhitungan rasio tulangan minimum ialah (ρv serta ρh) ≥0.0025, tetapi kecualikan dinding yang kurang dari 0,083ACV√𝑓′c, perhitungan rasio tulangannya adalah sebagai berikut :

a. Rasio tulangan vertikal minimum

𝜌𝑢 = 0,0012 pada penulangan polos tidak melebihi diameter 16 milimeter = 0,0015 pada penulangan deformasi

= 0,0012 pada wires meshs tidak melebihi W30 diameter 16 milimeter b. Rasio tulangan horisontal minimum

𝜌ℎ = 0,0020 pada penulangan polos tidak melebihi diameter 16 milimeter = 0,0025 pada penulangan deformasi

= 0,0010 pada wires meshs tidak melebihi W31 diameter 16 mm

Tabel 2.2 Faktor Panjang Efektif k Untuk Dinding

Sementara gaya geser (shear demands) pada struktur yang dapat diambil oleh struktur dinding geser dengan hitungan sebagai berikut :

ɸ𝑉𝑛 ≥ 𝑉𝑢 (2.11)

Dimana :

𝑉𝑢 = Gaya geser faktor

𝑉𝑛 = Kuat geser nominal dinding geser

∅ = Nilai reduksi kekuatan

Dengan ϕ merupakan nilai reduksi gaya geser sebesar 0,5 (beban lentur) serta 0,85 (beban lain).

Kekuatan geser yang dirancang (Vn) patut bias memikul gaya geser yang telah didapatkan, oleh karena itu nilai hitungan yang dipakai akan melebihi dari gaya geser akhir dengan merupakan parameter perencanaannya. Hal tersebut sangat dibutuhkan untuk menjauhi kerusakan struktur. Dengan Vn sesuai persyaratan ialah sebagai berikut:

𝑉𝑛 = 𝐴𝑐𝑣(0.166√𝑓′c) (2.12) Untuk dinding pendek (rasio hw/lw < 2)

𝑉𝑛 = 𝐴𝑐𝑣(0.083

α

c√𝑓′c) (2.13)

Dimana :

𝐴𝑐 = 0,25 saat hw/lw≤1,5 = 0,17 saat hw/lw≥2,0

=ketika hw/lw antara 1,5 hingga 2,0 berubah menjadi linier antar 0,25 serta 0,17

ℎ𝑤 = tinggi dinding 𝑙𝑤 = panjang dinding

Hitungan gaya geser maksimum yang didapatkan dinding geser adalah menjadi berikut :

𝑉𝑢 = 1,2𝑉D+f1𝑉L ±𝑉E = 0,9𝑉D±𝑉E (2.14) Dengan : f1 merupakan koefisien sebesar nilai 1,0 untuk beban hidup melebihi 500 kg/m². Untuk beban hidup yang lebih kecil, gunakan faktor f1= 0,5. Dimana, hitungan gaya geser di dinding geser akan dipertimbangkan gaya geser yang didapatkan dinding, pada akhirnya perlunya dijadikan perbedaan antara metode hitungan yang dipakai ialah metode yang sesederhana atau lebih detail.

Tabel 2.3 Kapasitas Gaya Geser Pada Beton

Oleh karena itu, kuat geser maksimal bisa dipikul dengan dinding geser yaitu :

𝑉𝑛 = 𝐴𝑐𝑣(0.083√𝑓′c) (2.15)

Gambar 2.13 Gaya geser pada struktur

Berdasarkan standar American Concrete Institute (ACI) 2014 disebutkan pada tegangan aksial maksimal patut bernilai lebih kecil dari 0,2f’c. Boundary zones harus dirancang pada tiap bagian dari dinding dengan ketentuan :

Lbz = 0,25LW untuk Pu = 0,35Po (2.16) Lbz = 0,15LW untuk Pu = 0,15Po (2.17) Dengan Pu merupakan nilai sebesar persilangan linier nilai 0,15 Po dan 0,35 Po. Panjang minimum dari boundary zones paling minimal adalah 0,15 Lw

Gambar 2.14 Ketentuan Panjang Boundary Zone.

Di daerah boundary zones tidak ada mempunyai penyambungan las untuk setiap sambungan plastis. Namun kekuatan dari sambungan yang digunakan patut mempunyai nilai kekuatan minimal 160% lebih besar dari kekuatan tulangan luluh, atau minimal 95% dari kekuatan tulangan fu nya.

Tegangan (Strain) pada strukturalnya harus membutuhkan analisis yang merupakan hasil dari nilai Mn serta Cu yang didistribusikan dari tegangan pada beton ialah At↋cy =0,003

Gambar 2.15 Diagram Tegangan dan Regangan

Dalam penentuan boundary zones, hal yang biasa dikerjakan yaitu mendetailkan boundary zones itu sendiri yang diperlukan pada saat regangan yang diakibatkan tekanan pada bagian dinding yang lebih kecil dari 0.003 (↋max<0,003).

Tegangan serta lendutan dapat dilihat sesuai dengan sisi yang sudah rusak, pergerakan gempa bumi yang tidak di reduksi dan juga perilaku struktur yang non-linier. Jadi pendetailan pada boundary zones hanya dapat ditentukan jika dinding mengalami regangan yang nilai lebih besar dari 0,003.

Sebaliknya, jika nilai dari regangan tekan maksimal lebih besar atau sama dengan 0,003 ataupun dengan nilai 0,015, berdasarkan ACI:2014 dijelaskan mengenai pendetailan tidak disyaratkan apabila balok memanjang ditekan.

C <

^𝐿𝑤

Jika rincian lebih lanjut diperlukan di area boundary zones, persyaratan yang diberlakukan ialah lebih dari setengah nilai C atau pengurangan 10% dalam pengaturan panjang dinding (Lw) panjang (Lbz). Desain dinding Dasar dinding prismatik berdasarkan panjang elastisitas lentur (Δe).

2.7.2 Persyaratan Tulangan

Penulangan geser patut disiapkan dalam dua arah tegak lurus di bagian dalam dinding. Nilai minimal penulangan untuk arah vertikal serta arah horisontal berdasarkan SNI 2847-2019, yaitu :

 Apabila gaya geser rencana, 𝑉𝑢 >0,083𝜆𝐴𝑐𝑣√𝑓′c, rasio tulangan 𝜌𝐼 dan 𝜌𝑡 lebih terhadap luas gros beton yang tegak lurus dengan tulangannya

 Jarak penulangan di setiap arah dinding struktur harus lebih kecil dari 450 mm

 Untuk gaya geser rencana, 𝑉𝑢 <0,083𝜆𝐴𝑐𝑣√𝑓′c, rasio penulangan minimum pada Tabel 2.14 dapat digunakan

Tabel 2.4 Tulangan Minimum Untuk Dinding dengan Geser Sebidang 𝑉𝑢 ≤0,5ɸV𝑐

 Dalam beberapa kasus, perlu dipasangkan setidaknya dua lapis tulangan jika 𝑉𝑢 > 0,17𝐴𝑐𝑣𝜆√𝑓′c

2.7.3 Kuat Geser

Dikatakan bahwa kekuatan geser dinding geser cukup jika kondisi berikut ini terpenuhi :

 𝑉𝑢 ≤ ɸ𝑉𝑛 (2.20)

Dimana :

𝑉𝑢 = Gaya geser faktor

𝑉𝑛 = Kuat geser nominal dinding geser ɸ = Faktor reduksi kekuatan

Berdasarkan pasal 21.2.4 SNI 2847-2019, faktor reduksi kuat geser untuk dinding struktur, yang didesain untuk menahan beban gempa patut dianggap senilai 0,6 jika kuat penampang nominal lebih kecil dari kuat geser nominal yang diperlukan beton.

Kuat geser nominal dinding struktur ditetapkan sesuai pasal 18.10.4.1 SNI 2847-2019, seperti berikut :

𝑉𝑛 = 𝐴𝑐𝑣(αc𝜆√𝑓′c + 𝜌𝑡𝑓y) (2.21) Dengan :

α

c = 0,25 jika hw/lw≤1,5

= 0,17 jika hw/lw≥2,0

= Interpolasi dari antar 0,25 serta 0,17, jika hw / lw diantara 1,5 serta 2,0 memastikan bahwa kekuatan geser dari setiap bagian dinding tidak melebihi kekuatan geser dinding keseluruhannya.

 Jika hw / lw tidak lebih besar dari 2,0, rasio penulangan 𝜌𝐼 harus lebih besar atau sama dengan rasio penulangan 𝜌𝑡

 Kekuatan geser nominal sistem dinding struktur yang berlangsung bersamaan menopang beban lateral kurang dari nilai 0,66𝐴𝑐𝑣√𝑓′c dimana 𝐴𝑐𝑣 ialah luasan dari penampang seluruh sistem dinding struktur, serta kekuatan geser nominal setiap dinding vertikal sendirinya kurang dari nilai 0,83𝐴𝑐w√𝑓′c dengan 𝐴𝑐w

ialah luasan penampang dinding yang diperhatikan.

 Untuk bagian dinding horisontal yang berisi balok couple, nilainya kurang dari nilai 0,83𝐴𝑐w√𝑓′c dengan 𝐴𝑐w ialah luasan penampang dinding horisontal maupun balok couple.

2.7.4 Beban Lentur dan Aksial

Untuk dinding struktur ketika didesain menopang beban aksial serta momen lentur, maka kuat lentur dari dinding harus ditentukan seperti halnya prosedur untuk kolom ketika dibebani gaya tekan serta momen torsinya.

Semua tulangan pada seluruh penampang dinding termasuk pada komponen batas (boundary element) harus diperhitungkan untuk menentukan kapasitas dari dinding tersebut. Bukaan pada dinding juga harus dipertimbangkan dalam analisis.

Apabila dinding geser saling berpotongan di satu titik, maka akan terbentuk penampang L atau T. Dalam hal ini, maka lebar sayap efektif yang terbentuk harus diambil dari yang paling kecil antara setengah jarak antar dinding yang berdekatan maupun 25% dari tinggi total dinding.

2.8 Stabilitas Gedung Bertingkat