Analisis dan Desain Dinding Geser Gedung 20 Tingkat Simetris Dengan Sistem Ganda.

(1)

iii Universitas Kristen Maranatha ANALISIS DAN DESAIN DINDING GESER GEDUNG 20

TINGKAT SIMETRIS DENGAN SISTEM GANDA

MICHAEL JERRY NRP. 0121094

Pembimbing : Ir. Daud R. Wiyono, M.Sc. FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG 2009

ABSTRAK

Dinding geser dipasang untuk menambah kekakuan struktur dan menyerap gaya geser yang besar seiring dengan semakin tingginya struktur. Dinding geser juga berfungsi sebagai pengganti kolom dari segi pemanfaatan ruang. Dinding geser juga berperilaku sebagai balok lentur kantilever. Oleh karena itu, dinding geser selain menahan geser juga menahan lentur.

Pada penelitian Tugas Akhir ini dinding geser yang ditinjau dari bangunan tinggi yang berfungsi sebagai apartemen. Penelitian difokuskan untuk menganalisa tulangan dinding geser. Analisa tulangan dinding geser ini menggunakan 2 metode, yaitu secara numerik dengan bantuan 2 perangkat lunak ETABS dan RCWALLPRO dengan perhitungan manual. Hasil Analisis tulangan dari kedua metode itu akan dibandingkan.

(2)

vi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... ii

ABSTRAK ... iii

PRAKATA ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR NOTASI ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xiii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Tujuan Penulisan ... 2

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan ... 2

1.4 Sistematika Pembahasan ... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Struktur Dinding Geser ... 4

2.2 Perencanaan Dinding Geser ... 8

2.3 Struktur Bangunan Tahan Gempa ... 10

2.3.1 Perencanaan Bangunan Tahan Gempa ... 10

2.3.2 Gempa Rencana dan Kategori Gedung ... 10

(3)

vii Universitas Kristen Maranatha

2.3.4 Rencana Pembebanan ... 18

2.3.5 Analisis Statik Ekivalen ... 19

2.3.6 Kinerja Struktur Gedung ... 21

2.4 Langkah – Langkah Penulangan Dinding Geser ... 22

BAB 3 STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN 3.1 Komponen Gedung ... 28

3.1.1 Data Struktur ... 28

3.1.2 Data Material ... 29

3.2 Data Pembebanan ... 29

3.3 Pemodelan Struktur dan Perhitungan Shearwall Program ETABS ... 30

3.4 Perhitungan Dinding Geser secara Analitis ... 58

3.5 Hasil dan Pembahasan Tulangan Dinding Geser ... 67

BAB 4 KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan ... 77

4.2 Saran ... 78

DAFTAR PUSTAKA ... 79

LAMPIRAN 1………. 80

LAMPIRAN 2……… 207

LAMPIRAN 3……… 211

LAMPIRAN 4……… 217

LAMPIRAN 5……… 219

(4)

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak

batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun ... 16

Gambar 3.1 Struktur gedung ... 26

Gambar 3.2 Tampilan awal program ... 29

Gambar 3.3 Sumbu dan grid ... 30

Gambar 3.4 Definisi material ... 30

Gambar 3.5 Dimensi balok ... 31

Gambar 3.6 Dimensi kolom ... 33

Gambar 3.7 Dimensi wall ... 34

Gambar 3.8 Dimensi pelat ... 35

Gambar 3.9 Penggambaran balok ... 36

Gambar 3.10 Penggambaran kolom ... 36

Gambar 3.11 Penggambaran wall ... 37

Gambar 3.12 Penggambaran pelat ... 38

Gambar 3.13 Input beban ... 38

Gambar 3.14 Define load cases ... 39

Gambar 3.15 Dynamic Analysis Parameters ... 40

Gambar 3.16 P-Delta Parameters ... 40

Gambar 3.17 Response spectrum UBC 97 function definition ... 41

Gambar 3.18 Response spectrum gempa rencana wilayah 3 ... 41

Gambar 3.19 Response spectrum case 1 ... 42

(5)

ix Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3.21 Response spectrum Base Reactions ... 43

Gambar 3.25 Berat tiap lantai ... 46

Gambar 3.26 Modal Participating mass ratio ... 47

Gambar 3.30 Berat tiap lantai ... 51

Gambar 3.31 Modal Participating mass ratio ... 51

Gambar 3.32 Load Combination Data ... 53

Gambar 3.36 Response spectrum case Data ... 55

Gambar 3.37 Concrete Frame Design Preferences ... 56

Gambar 3.38 Concrete Frame Design Overwrites ... 56

Gambar 3.39 Pemodelan setelah di-run ... 57

Gambar 3.40 Dinding geser yang diberi label pier ... 57

Gambar 3.41 Hasil keluaran program ETABS ... 58

Gambar 3.42 Gambar tulangan dinding geser di ETABS ... 58

Gambar 3.43 Gambar spasi antar tulangan ... 59

(6)

x Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Parameter daktilitas struktur gedung ... 8

Tabel 2.2 Faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan ... 13

Tabel 2.3 Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka tanah untuk masing - masing wilayah gempa Indonesia…... 17

Tabel 3.1 Baja tulangan D-20 ... 61

Tabel 3.2 Baja tulangan D-13 Spas 17 cm ... 65

Tabel 3.3 Baja tulangan D-13 Spasi 100 cm ... 67

Tabel 3.4 Baja tulangan D-13 Spasi 10 cm ... 67

Tabel 3.5 Hasil keluaran program ETABS dinding geser P4 ... 68

Tabel 3.9 Hasil tulangan dinding geser PA ... 72

Tabel 3.10 Perbedaan hasil Vn dan Vu pada dinding geser P4 ... 73

Tabel 3.13 Penentuan special boundary element dinding geser P4 ... 75

(7)

xi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR NOTASI

Acv : luas penampang total dinding struktural Ag : luas tulangan dinding geser

d : diameter tulangan

fc ' : kuat tekan beton yang diisyaratkan fy : tegangan leleh

hw : tinggi gedung I : momen inersia lw : panjang dinding geser Mu : momen batas

nleg : jumlah lapisan tulangan Pu : gaya aksial

R : nilai faktor modifikasi respon s : jarak tulangan

ts : tebal dinding geser V : gaya geser dasar nominal Vu : gaya geser

y : jarak dari ujung dinding geser sampai tengah bentang dinding geser

α

C : rasio kekakuan lentur

(8)

xii Universitas Kristen Maranatha

ρn : rasio penulangan arah horisontal (transversal)

(9)

xiii Universitas Kristen Maranatha DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Perhitungan dinding geser secara analitis Lampiran 2 Perhitungan batas layan dan batas ultimit

Lampiran 3 Pengecekan Aksial dan Lentur dengan menggunakan program CSICOL

Lampiran 4 Diagram alir penyusunan tugas akhir dan desain dinding geser Lampiran 5 Pengecekan rangka pemikul momen mampu menahan 25% dari

seluruh beban lateral yang bekerja

(10)

80

LAMPIRAN 1

L1. Perhitungan dinding gesersecara analitis

Data struktur : tinggi gedung ( hw ) = 76,5 m

Data Material : fc’ = 30 Mpa

fy = 400 Mpa

Data dinding geser : tebal ( tw ) = 800 mm

panjang ( lw ) = 8000 mm

* Hasil keluaran dari ETABS pada dinding geser P4 pada lantai 2:

Pu = 32820,131 Kn

Vu = 5607,460 Kn

Mu = 54109,755 Kn m

1. Tentukan baja tulangan horisontal dan transversal minimum yang diperlukan.

a. Periksa apakah dibutuhkan dua layer tulangan

Vu > ' 6

1

fc

Acv

Acv = 8 m x 0.8 m = 6,4 m²

' 6

1

fc

Acv = x6,4x 30x10 5842,374Kn

6

1 3 =

Vu = 5607,460 Kn < 5842,374 Kn, sehingga tidak diperlukan dua layer

tulangan.

Kuat geser maksimum :

kN x

x x fc

Acv 10 29211,870

6 30 4 , 6 5 ' 6

(11)

81 OK, gaya geser yang bekerja masih di bawah batas atas kuat geser dinding

geser

b. Baja tulangan horisontal dan transversal yang dibutuhkan.

Rasio distribusi tulangan minimum 0,0025 dan spasi maksimum 45 cm.

Luas dinding geser / meter panjang

= ts x 1m

= 0.8 m x 1m = 0,8 m².

Per meter minimal harus ada

= ts x 1m x 0,0025

= 0,8 m x 1m x 0,0025 = 0,002 m² = 2000 mm²

Bila digunakan baja tulangan D20, maka

Jenis baja tulangan D20 dipasang, diperoleh data seperti pada

Tabel 3.1

Jenis Dimensi As (mm²)

D20

Jumlah Diameter (mm)

Luas /bar

( mm² ) ₆₂₈

2 20 314

Jenis baja tulangan D20 dipasang, maka jumlah pasangan tulangan yang

diperlukan adalah :

=

As mx tsx1 0,0025

(12)

82

= ₂

2

628 2000

mm mm

= 3,18 pasang ∼ 4 pasang

mm s 250 4 1000 = =

Karena s < 450 mm, maka syarat batas spasi maksimum terpenuhi

Jumlah tulangan = = ≈ ⎥⎦

⎤ ⎢⎣

⎡ ₊ ₇₀_,₄

250 800 250

8000

2 71 buah

2. Tentukan baja tulangan yang diperlukan untuk menahan geser

Asumsi kita gunakan konfigurasi tulangan di point 1.b, yaitu D20, tapi dengan

spasi tulangan 250 mm.

Kuat geser dinding geser :

] '

[ _c _n _y

n Acv ac f f

V = +

ρ

dimana : 3 56 , 9 8 5 , 76 > = = m m l h w w

αc = 1,67

nilai αc untuk hw/lw > 2 = 1.67, untuk hw/lw < 1.5 = ¼.

0055735 , 0 8000 800 = = mm x mm tulangan jumlah x As x n n leg

ρ

OK, ρn > ρn min = 0,0025

] '

[ac fc nfy Acv

Vn = + ρ

= 800 x 8000 x [( 0,167 x 30}+(0,0055735 x 400) x 10-3]

(13)

83 OK, ( Vu = 5607,460 Kn ) < (Vn = 20122,219 Kn ), dinding geser cukup kuat

menahan geser.

Untuk itu kita bisa menggunakan dua layer D20 dengan spasi 250 mm

Rasio tulangan ρv tidak boleh kurang dari ρn apabila hw/Iw< 2, yang digunakan

adalah rasio tulangan minimum.

Gunakan D20 dengan spasi 250 mm untuk arah vertikal dan horisontal.

3. Kebutuhan baja tulangan untuk kombinasi aksial dan lentur.

Kuat tekan dan kuat lentur dinding geser dengan konfigurasi yang didesain

seperti terlihat pada diagram interaksi Shearwall.

Gambar 3.44.a Diagram Interaksi dinding geser

Gambar 3.44.b Diagram Interaksi dinding geser

(14)

84 Speciall boundary element diperlukan apabila kombinasi momen dan gaya aksial

terfaktor yang bekerja pada dinding geser melebihi 0,2 fc’

Speciallboundaryelement diperlukan jika :

' 2 , 0 _c

g

u _f

I Muy A

P

> +

Besar persamaan diatas adalah :

4 2

134 , 34

4 755

, 54109 4

, 6

131 , 32820

m m x kNm m

kN I

Muy A

P

g

u + = +

= 1,1 Mpa

sedangkan

0,2 ' 0,2 3000 ₂

m kN x

fc =

= 6 Mpa

1,1 Mpa < 6 Mpa, sehingga boundary element tidak diperlukan

Confinement 100 cm x 100 cm pada boundary element.

Asumsi kita gunakan hoops berbentuk persegi dengan tulangan D 13.

Karakteristik inti penampang :

hc = dimensi inti ( core ), jarak yang diukur dari centroid ke centroid hoops

.

= 1000 mm – ( 2 x 60 + 2 x 13 / 2 ) = 867 mm

Spasi maksimum hoops ditentukan oleh yang terkecil diantara :

• 0,25 panjang sisi terpendek = 0,25 x 1000 = 250 mm

(15)

85 Sx≤ 100 +

3 350−hx

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 + 3

) 578 (

350−

= 176 mm

Jadi, gunakan hoops dengan tulangan D 13 dengan spasi 170 mm = 17

cm

Dengan D 13 dengan spasi 17 cm, confinement yang dibutuhkan :

Ash =

fyh fc

shc '

09 , 0

=

400

30 867

170 09 ,

0 x mmx mmx Mpa

= 994,8825 mm².

Jenis baja tulangan, diperoleh data seperti pada Tabel 3.2

Jenis Dimensi As

( mm² )

13

Luas /bar ( mm² )

1064 8 13 133

Ok, 1064 mm² > 994,8825 mm². 8 hoops D 13 dengan spasi 17 cm dapat

digunakan

Confinement untuk dinding geser

Sebagai trial awal gunakan D 13. Spasi maksimum yang diizinkan untuk

(16)

86

• 0,24 panjang sisi terpendek = 0,25 x 1000 mm = 250 mm

• atau

Sx ≤ 100 + 3 350−hx

hc = 800 mm – ( 2 x 40 ) – 13 mm = 707 mm

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 3 ) 34 , 471 ( 350−

= 59,55 mm

Jadi, gunakan hoops dengan tulangan D 13 dengan spasi 50 mm = 5 cm

Jadi, untuk confinement arah pararel terhadap dinding geser misalkan

digunakan spasi 100 mm.

hc = 800 mm – 2 x 40 mm – 13 mm = 707 mm.

Ash =

fyh fc hc s ' 09 , 0 = Mpa Mpa x mm x mm x 400 30 707 100 09 , 0

= 477,225 mm².

Dengan menggunakan D 13, maka Ash =

Jenis baja tulangan, seperti pada Tabel 3.3 berikut

Jenis Dimensi As

(mm²)

13

Luas / bar ( mm² )

(17)

87 Ok, 532 mm² > 477,25 mm², D 13 dengan spasi 100 mm dapat digunakan.

Data struktur : tinggi gedung ( hw) = 76,5 m

fy = 400 Mpa

* Hasil keluaran dari ETABS pada dinding geserP4 pada lantai 3:

Pu = 30896,004 Kn

Vu = 5142,359 Kn

Mu = 44175,190 Kn m

Vu > ' 6

1

fc

Acv

Acv = 8 m x 0.8 m = 6,4 m²

' 6

1

fc

Acv = x6,4x 30x10 5842,374Kn

6

1 3 =

tulangan.

kN x

x x fc

Acv 10 29211,870

6 30 4 , 6 5 ' 6

5 = 3 =

(18)

88 b. Baja tulangan horisontal dan transversal yang dibutuhkan.

Luas dinding geser / meter panjang

= ts x 1m

= 0.8 m x 1m = 0,8 m².

= ts x 1m x 0,0025

= 0,8 m x 1m x 0,0025 = 0,002 m² = 2000 mm²

Tabel 3.1

D20

Luas /bar

( mm² ) ₆₂₈

2 20 314

diperlukan adalah :

=

As mx tsx1 0,0025

= ₂

2

628 2000

mm mm

mm

s 250

4 1000

=

(19)

89 Karena s < 450 mm, maka syarat batas spasi maksimum terpenuhi

⎤ ⎢⎣

⎡ ₊ ₇₀_,₄

250 800 250

8000

2 71 buah

Kuat geser dinding geser:

] '

[ _c _n _y

n Acv ac f f

V = +

ρ

dimana : 3 56 , 9 8 5 , 76 > = = m m l h w w

αc = 1,67

nilai αc untuk hw/lw > 2 = 1.67, untuk hw/lw < 1.5 = ¼.

ρ

OK, ρn > ρn min = 0,0025

] '

[ac fc nfy Acv

Vn = + ρ

= 800 x 8000 x [( 0,167 x 30}+(0,0055735 x 400) x 10-3]

= 20122,219 Kn

OK, ( Vu = 5142,359Kn ) < (Vn = 20122,219 Kn ), sherwall cukup kuat menahan

geser.

(20)

90 Rasio tulangan ρv tidak boleh kurang dari ρn apabila hw/Iw< 2, yang digunakan

seperti terlihat pada diagram interaksi dinding geser

Gambar 3.44.a Diagram Interaksi dinding geser

(21)

91 4. Tentukan apakah speciall boundaryelement diperlukan ?

Speciall boundary element diperlukan apabila kombinasi momen dan gaya aksial

' 2 , 0 _c g u _f I Muy A P > +

4 2 134 , 34 4 190 , 44175 4 , 6 004 , 30896 m m x kNm m kN I Muy A P g

u + = +

= 1,1 Mpa

sedangkan 2 3000 2 , 0 ' 2 , 0 m kN x

f_c =

= 6 Mpa

. = 1000 mm – ( 2 x 60 + 2 x 13 / 2 ) = 867 mm

(22)

92 Sx≤ 100 +

3 350−hx

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 + 3

) 578 (

350−

= 176 mm

cm

Ash =

fyh fc

shc '

09 , 0

=

400

30 867

170 09 ,

= 994,8825 mm².

Jenis Dimensi As

( mm² )

13

Luas /bar ( mm² )

1064 8 13 133

digunakan

(23)

93

• atau

Sx ≤ 100 + 3 350−hx

hc = 800 mm – ( 2 x 40 ) – 13 mm = 707 mm

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 3 ) 34 , 471 ( 350−

= 59,55 mm

hc = 800 mm – 2 x 40 mm – 13 mm = 707 mm.

Ash =

= 477,225 mm².

Dengan menggunakan D 13, maka Ash sama dengan

Jenis Dimensi As

(mm²)

13

Luas / bar ( mm² )

532 4 13 133

(24)

94 Data struktur : tinggi gedung ( hw) = 76,5 m

Data Material : fc’ = 30 Mpa

fy = 400 Mpa

Data dinding geser : tebal ( tw ) = 800 mm

panjang ( lw ) = 8000 mm

* Hasil keluaran dari ETABS pada dinding geserP4 pada lantai 4:

Pu = 29107,637 Kn

Vu = 4744,769 Kn

Mu = 35835,845 Kn m

Vu > ' 6

1

fc

Acv

Acv = 8 m x 0.8 m = 6,4 m²

' 6

1

fc

Acv = x6,4x 30x10 5842,374Kn

6

1 3 =

Vu = 4744,769 Kn < 5842,374 Kn, sehingga tidak diperlukan dua layer

tulangan.

kN x

x x fc

Acv 10 29211,870

6 30 4 , 6 5 ' 6

5 3

= =

OK, gaya geser yang bekerja masih di bawah batas atas kuat geser dinding

geser

(25)

95 Rasio distribusi tulangan minimum 0,0025 dan spasi maksimum 45 cm.

Luas dinding geser/ meter panjang

= ts x 1m

= 0.8 m x 1m = 0,8 m².

= ts x 1m x 0,0025

= 0,8 m x 1m x 0,0025 = 0,002 m² = 2000 mm²

Jenis baja tulangan D20 dipasang, diperoleh data seperti pada Tabel 3.1

D20

Luas /bar

( mm² ) ₆₂₈

2 20 314

diperlukan adalah :

=

As mx tsx1 0,0025

= ₂

2

628 2000

mm mm

mm

s 250

4 1000

=

(26)

96 Jumlah tulangan = = ≈

⎥⎦ ⎤ ⎢⎣

⎡ ₊ ₇₀_,₄

250 800 250

8000

2 71 buah

] '

[ _c _n _y

n Acv ac f f

V = +

ρ

dimana : 3 56 , 9 8 5 , 76 > = = m m l h w w

αc = 1,67

ρ

OK, ρn > ρn min = 0,0025

] '

[ac fc nfy Acv

Vn = + ρ

= 800 x 8000 x [( 0,167 x 30}+(0,0055735 x 400) x 10-3]

= 20122,219 Kn

OK, ( Vu = 4744,769 Kn ) < (Vn = 20122,219 Kn ), shearwall cukup kuat

menahan geser.

Rasio tulangan ρv tidak boleh kurang dari ρn apabila hw/Iw< 2, yang digunakan

(27)

97 Gunakan D20 dengan spasi 250 mm untuk arah vertikal dan horisontal.

seperti terlihat pada diagram interaksi dinding geser.

Gambar 3.44.a Diagram Interaksi Shearwall

Gambar 3.44.b Diagram Interaksi Shearwall

(28)

98 Speciall boundary element diperlukan apabila kombinasi momen dan gaya aksial

terfaktor yang bekerja pada shearwall melebihi 0,2 fc’

' 2 , 0 _c

g

u _f

I Muy A

P

> +

4 2

134 , 34

4 845

, 35835 4

, 6

637 , 29107

m m x kNm m

kN I

Muy A

P

g

u + = +

= 1,1 Mpa

sedangkan

0,2 ' 0,2 3000 ₂

m kN x

fc =

= 6 Mpa

. = 1000 mm – ( 2 x 60 + 2 x 13 / 2 ) = 867 mm

(29)

99 Sx≤ 100 +

3 350−hx

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 + 3

) 578 (

350−

= 176 mm

cm

Ash =

fyh fc

shc '

09 , 0

=

400

30 867

170 09 ,

= 994,8825 mm².

Jenis Dimensi As

( mm² )

13

Luas /bar ( mm² )

1064 8 13 133

digunakan

(30)

100

• atau

Sx ≤ 100 + 3 350−hx

hc = 800 mm – ( 2 x 40 ) – 13 mm = 707 mm

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 3 ) 34 , 471 ( 350−

= 59,55 mm

hc = 800 mm – 2 x 40 mm – 13 mm = 707 mm.

Ash =

= 477,225 mm².

Dengan menggunakan D 13, maka Ash sama dengan

Jenis Dimensi As

(mm²)

13

Luas / bar ( mm² )

(31)

101 Ok, 532 mm² > 477,25 mm², D 13 dengan spasi 100 mm dapat digunakan.

fy = 400 Mpa

* Hasil keluaran dari ETABS pada dinding geser P4 pada lantai 5:

Pu = 27306,851 kN

Vu = 4378,104 kN

Mu = 28904,250 kNm

Vu > ' 6

1

fc

Acv

Acv = 8 m x 0.8 m = 6,4 m²

' 6

1

fc

Acv = x6,4x 30x10 5842,374Kn

6

1 3 =

Vu = 4378,104 kN < 5842,374 kN, sehingga tidak diperlukan dua layer

tulangan.

kN x

x x fc

Acv 10 29211,870

6 30 4 , 6 5 ' 6

5 3

= =

OK, gaya geser yang bekerja masih di bawah batas atas kuat geser dinding

(32)

102 b. Baja tulangan horisontal dan transversal yang dibutuhkan.

Luas dinding geser : / meter panjang

= ts x 1m

= 0.8 m x 1m = 0,8 m².

= ts x 1m x 0,0025

= 0,8 m x 1m x 0,0025 = 0,002 m² = 2000 mm²

[image:32.612.186.455.392.502.2]

Tabel 3.1

D20

Luas /bar

( mm² ) ₆₂₈

2 20 314

diperlukan adalah :

=

As mx tsx1 0,0025

= ₂

2

628 2000

mm mm

mm

s 250

4 1000

=

(33)

103 Karena s < 450 mm, maka syarat batas spasi maksimum terpenuhi

⎤ ⎢⎣

⎡ ₊ ₇₀_,₄

250 800 250

8000

2 71 buah

] '

[ _c _n _y

n Acv ac f f

V = +

ρ

dimana : 3 56 , 9 8 5 , 76 > = = m m l h w w

αc = 1,67

ρ

OK, ρn > ρn min = 0,0025

] '

[ac fc nfy Acv

Vn = + ρ

= 800 x 8000 x [( 0,167 x 30}+(0,0055735 x 400) x 10-3]

= 20122,219 Kn

OK, ( Vu = 4378,104 Kn ) < (Vn = 20122,219 Kn ), dinding geser : cukup kuat

menahan geser.

(34)

104 Rasio tulangan ρv tidak boleh kurang dari ρn apabila hw/Iw< 2, yang digunakan

Kuat tekan dan kuat lentur dinding geser : dengan konfigurasi yang didesain

seperti terlihat pada diagram interaksi dinding geser .

[image:34.612.157.488.255.440.2]

Gambar 3.44.a Diagram Interaksi Shearwall

(35)

105 4. Tentukan apakah speciall boundaryelement diperlukan ?

' 2 , 0 _c

g u

f I

Muy A

P

> +

4 2

134 , 34

4 250

, 28904 4

, 6

851 , 27306

m m x kNm m

kN I

Muy A

P

g

u + = +

= 1,1 Mpa

sedangkan

0,2 ' 0,2 3000 ₂

m kN x

fc =

= 6 Mpa

Asumsi gunakan hoops berbentuk persegi dengan tulangan D 13.

. = 1000 mm – ( 2 x 60 + 2 x 13 / 2 ) = 867 mm

(36)

106

• atau

Sx≤ 100 + 3 350−hx

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 + 3

) 578 (

350−

= 176 mm

cm

Ash =

fyh fc

shc '

09 , 0

=

400

30 867

170 09 ,

= 994,8825 mm².

Jenis Dimensi As

( mm² )

13

Luas /bar ( mm² )

1064 8 13 133

digunakan

(37)

107 Sebagai trial awal gunakan D 13. Spasi maksimum yang diizinkan untuk

D13 adalah

• atau

Sx ≤ 100 + 3 350−hx

hc = 800 mm – ( 2 x 40 ) – 13 mm = 707 mm

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 3 ) 34 , 471 ( 350−

= 59,55 mm

Jadi, untuk confinement arah pararel terhadap sherwall misalkan digunakan

spasi 100 mm.

hc = 800 mm – 2 x 40 mm – 13 mm = 707 mm.

Ash =

= 477,225 mm².

Jenis Dimensi As

(mm²)

13 Jumlah

Diameter (mm)

Luas / bar

(38)

108 4 13 133

Ok, 532 mm² > 477,25 mm², D 13 dengan spasi 100 mm dapat digunakan.

fy = 400 Mpa

panjang ( lw ) = 8000 mm

* Hasil keluaran dari ETABS pada sherwall P4 pada lantai 6:

Pu = 25483,888 Kn

Vu = 4040,481 Kn

Mu = 23176,634 Kn m

Vu > ' 6

1

fc

Acv

Acv = 8 m x 0.8 m = 6,4 m²

' 6

1

fc

Acv = x6,4x 30x10 5842,374Kn

6

1 3 =

tulangan.

(39)

109

kN x

x x fc

Acv 10 29211,870

6 30 4 , 6 5 ' 6

5 3

= =

OK, gaya geser yang bekerja masih di bawah batas atas kuat geser sherwall.

Luas sherwall / meter panjang

= ts x 1m

= 0.8 m x 1m = 0,8 m².

= ts x 1m x 0,0025

= 0,8 m x 1m x 0,0025 = 0,002 m² = 2000 mm²

Jenis baja tulangan D20 dipasang, diperoleh data seperti pada Tabel 3.1

D20

Luas /bar

( mm² ) ₆₂₈

2 20 314

diperlukan adalah :

=

As mx tsx1 0,0025

(40)

110

= ₂

2

628 2000

mm mm

mm s 250 4 1000 = =

⎤ ⎢⎣

⎡ ₊ ₇₀_,₄

250 800 250

8000

2 71 buah

Asumsi kita gunakan konfigurasii tulangan di point 1.b, yaitu D20, tapi dengan

Kuat geser sherwall :

] '

[ _c _n _y

n Acv ac f f

V = +

ρ

dimana : 3 56 , 9 8 5 , 76 > = = m m l h w w

αc = 1,67

ρ

OK, ρn > ρn min = 0,0025

] '

[ac fc nfy Acv

Vn = + ρ

= 800 x 8000 x [( 0,167 x 30}+(0,0055735 x 400) x 10-3]

(41)

111 OK, ( Vu = 4040,481 Kn ) < (Vn = 20122,219 Kn ), shearwall cukup kuat

menahan geser.

Kuat tekan dan kuat lentur Shearwall dengan konfigurasi yang didesain seperti

terlihat pada diagram interaksi Shearwall.

(42)

[image:42.612.158.486.88.278.2]

112 Gambar 3.44.b Diagram Interaksi Shearwall

4. Tentukan apakah speciall boundaryelement diperlukan ?

' 2 , 0 _c

g u

f I

Muy A

P

> +

4 2

134 , 34

4 634

, 23176 4

, 6

888 , 25483

m m x kNm m

kN I

Muy A

P

g

u + = +

= 1,1 Mpa

sedangkan

0,2 ' 0,2 3000 ₂

m kN x

fc =

(43)

113 1,1 Mpa < 6 Mpa, sehingga boundary element tidak diperlukan

. = 1000 mm – ( 2 x 60 + 2 x 13 / 2 ) = 867 mm

• atau

Sx≤ 100 + 3 350−hx

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 + 3

) 578 (

350−

= 176 mm

cm

Ash =

fyh fc

shc '

09 , 0

=

400

30 867

170 09 ,

= 994,8825 mm².

(44)

114

Jenis Dimensi As

( mm² )

13

Luas /bar ( mm² )

1064 8 13 133

digunakan

Confinement untuk shearwall

D13 adalah

• atau

Sx ≤ 100 + 3 350−hx

hc = 800 mm – ( 2 x 40 ) – 13 mm = 707 mm

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 ( 350− hc

= 100

3 ) 34 , 471 (

350−

= 59,55 mm

Jadi, untuk confinement arah pararel terhadap shearwall misalkan digunakan

spasi 100 mm.

hc = 800 mm – 2 x 40 mm – 13 mm = 707 mm.

Ash =

fyh fc hc

s '

09 , 0

(45)

115 =

Mpa

Mpa x

mm x

400

30 707

100 09 , 0

= 477,225 mm².

Jenis Dimensi As

(mm²)

13

Luas / bar ( mm² )

532 4 13 133

fy = 400 Mpa

Pu = 23640,361 Kn

Vu = 3725,175 Kn

Mu = 18505,530 Kn m

Vu > ' 6

1

fc

(46)

116 Acv = 8 m x 0.8 m = 6,4 m²

' 6

1

fc

Acv = x6,4x 30x10 5842,374Kn

6

1 3 =

Vu = 3725,175 Kn < 5842,374 Kn, sehingga tidak diperlukan dua layer

tulangan.

kN x

x x fc

Acv 10 29211,870

6 30 4 , 6 5 ' 6

5 3

= =

= ts x 1m

= 0.8 m x 1m = 0,8 m².

= ts x 1m x 0,0025

= 0,8 m x 1m x 0,0025 = 0,002 m² = 2000 mm²

[image:46.612.189.454.623.701.2]

Tabel 3.1

D20 Jumlah Diameter (mm)

Luas /bar

(47)

117 2 20 314

diperlukan adalah :

=

As mx tsx1 0,0025

= ₂

2

628 2000

mm mm

mm

s 250

4

1000₌

=

⎤ ⎢⎣

⎡ ₊ ₇₀_,₄

250 800 250

8000

2 71 buah

] '

[ _c _n _y

n Acv ac f f

V = +

ρ

dimana :

3 56 , 9 8

5 , 76

> = =

m m l

h

w w

αc = 1,67

(48)

118

0055735 ,

0 8000

800 =

=

mm x

mm

tulangan jumlah

x As x n n leg

ρ

OK, ρn > ρn min = 0,0025

] '

[ac fc nfy Acv

Vn = + ρ

= 800 x 8000 x [( 0,167 x 30}+(0,0055735 x 400) x 10-3]

= 20122,219 Kn

OK, ( Vu = 3725,175 Kn ) < (Vn = 20122,219 Kn ), shearwall cukup kuat

menahan geser.

(49)

[image:49.612.157.486.116.307.2]

119 Gambar 3.44.a Diagram Interaksi Shearwall

Gambar 3.44.b Diagram Interaksi Shearwall

' 2 , 0 _c

g

u _f

I Muy A

P

> +

4 2

134 , 34

4 530

, 18505 4

, 6

361 , 23640

m m x kNm m

kN I

Muy A

P

g

u + = +

= 1,1 Mpa

sedangkan

0,2 ' 0,2 3000 ₂

m kN x

(50)

120

= 6 Mpa

. = 1000 mm – ( 2 x 60 + 2 x 13 / 2 ) = 867 mm

• atau

Sx≤ 100 + 3 350−hx

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 + 3

) 578 (

350−

= 176 mm

cm

Ash =

fyh fc

shc '

09 , 0

=

400

30 867

170 09 ,

(51)

121 Jenis baja tulangan, diperoleh data seperti pada Tabel 3.2

Jenis Dimensi As

( mm² )

13

Luas /bar ( mm² )

1064 8 13 133

digunakan

D13 adalah

• atau

Sx ≤ 100 + 3 350−hx

hc = 800 mm – ( 2 x 40 ) – 13 mm = 707 mm

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 ( 350− hc

= 100

3 ) 34 , 471 (

350−

= 59,55 mm

spasi 100 mm.

(52)

122 Ash =

fyh fc hc

s '

09 , 0

=

Mpa

Mpa x

mm x

400

30 707

100 09 , 0

= 477,225 mm².

Jenis Dimensi As

(mm²)

13

Luas / bar ( mm² )

532 4 13 133

fy = 400 Mpa

Pu = 21727,530 Kn

Vu = 3423,358 Kn

Mu = 14771,968 Kn m

(53)

123 a. Periksa apakah dibutuhkan dua layer tulangan

Vu > ' 6

1

fc

Acv

Acv = 8 m x 0.8 m = 6,4 m²

' 6

1

fc

Acv = x6,4x 30x10 5842,374Kn

6

1 3 =

Vu = 3423,358 Kn < 5842,374 Kn, sehingga tidak diperlukan dua layer

tulangan.

kN x

x x fc

Acv 10 29211,870

6 30 4 , 6 5 ' 6

5 3

= =

= ts x 1m

= 0.8 m x 1m = 0,8 m².

= ts x 1m x 0,0025

= 0,8 m x 1m x 0,0025 = 0,002 m² = 2000 mm²

(54)

124 Jenis Dimensi As (mm²)

D20

Luas /bar

( mm² ) ₆₂₈

2 20 314

diperlukan adalah :

=

As mx tsx1 0,0025

= ₂

2

628 2000

mm mm

mm s 250 4 1000 = =

⎤ ⎢⎣

⎡ ₊ ₇₀_,₄

250 800 250

8000

2 71 buah

] '

[ _c _n _y

n Acv ac f f

V = +

ρ

(55)

125

αc = 1,67

0055735 ,

0 8000

800 =

=

mm x

mm

tulangan jumlah

x As x n n leg

ρ

OK, ρn > ρn min = 0,0025

] '

[ac fc nfy Acv

Vn = + ρ

= 800 x 8000 x [( 0,167 x 30}+(0,0055735 x 400) x 10-3]

= 20122,219 Kn

menahan geser.

(56)

[image:56.612.156.487.89.275.2]

Gambar 3.44.b Diagram Interaksi Shearwall

(57)

127 ' 2 , 0 _c g u f I Muy A P > +

u + = +

= 1,1 Mpa

sedangkan

0,2 ' 0,2 3000 ₂

m kN x

fc =

= 6 Mpa

. = 1000 mm – ( 2 x 60 + 2 x 13 / 2 ) = 867 mm

• atau

Sx≤ 100 + 3 350−hx

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 + 3

) 578 (

350−

(58)

128 Jadi, gunakan hoops dengan tulangan D 13 dengan spasi 170 mm = 17

cm

Ash =

fyh fc

shc '

09 , 0

=

400

30 867

170 09 ,

= 994,8825 mm².

Jenis Dimensi As

( mm² )

13

Luas /bar ( mm² )

1064 8 13 133

digunakan

D13 adalah

• atau

Sx ≤ 100 + 3 350−hx

(59)

129 hc = 800 mm – ( 2 x 40 ) – 13 mm = 707 mm

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 3 ) 34 , 471 ( 350−

= 59,55 mm

spasi 100 mm.

hc = 800 mm – 2 x 40 mm – 13 mm = 707 mm.

Ash =

= 477,225 mm².

Dengan menggunakan D 13, maka Ash sama denagn

Jenis Dimensi As

(mm²)

13

Luas / bar ( mm² )

532 4 13 133

fy = 400 Mpa

(60)

130 panjang ( lw ) = 8000 mm

Pu = 19553,422 Kn

Vu = 3128,516 Kn

Mu = 11882,455 Kn m

Vu > ' 6

1

fc

Acv

Acv = 8 m x 0.8 m = 6,4 m²

' 6

1

fc

Acv = x6,4x 30x10 5842,374Kn

6

1 3 =

tulangan.

kN x

x x fc

Acv 10 29211,870

6 30 4 , 6 5 ' 6

5 = 3 =

= ts x 1m

= 0.8 m x 1m = 0,8 m².

(61)

131 = ts x 1m x 0,0025

= 0,8 m x 1m x 0,0025 = 0,002 m² = 2000 mm²

[image:61.612.187.453.225.335.2]

Tabel 3.1

D20

Luas /bar

( mm² ) ₆₂₈

2 20 314

diperlukan adalah :

=

As mx tsx1 0,0025

= ₂

2

628 2000

mm mm

mm

s 250

4 1000

=

⎤ ⎢⎣

⎡ ₊ ₇₀_,₄

250 800 250

8000

2 71 buah

(62)

132 Kuat geser sherwall :

] '

[ _c _n _y

n Acv ac f f

V = +

ρ

dimana :

3 56 , 9 8

5 , 76

> = =

m m l

h

w w

αc = 1,67

0055735 ,

0 8000

800 =

=

mm x

mm

tulangan jumlah

x As x n n leg

ρ

OK, ρn > ρn min = 0,0025

] '

[ac fc nfy Acv

Vn = + ρ

= 800 x 8000 x [( 0,167 x 30}+(0,0055735 x 400) x 10-3]

= 20122,219 Kn

menahan geser.

(63)

[image:63.612.156.487.89.275.2]

Gambar 3.44.b Diagram Interaksi Shearwall

(64)

134 ' 2 , 0 _c g u f I Muy A P > +

u + = +

= 1,1 Mpa

sedangkan

0,2 ' 0,2 3000 ₂

m kN x

fc =

= 6 Mpa

. = 1000 mm – ( 2 x 60 + 2 x 13 / 2 ) = 867 mm

• atau

Sx≤ 100 + 3 350−hx

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 + 3

) 578 (

350−

(65)

135 Jadi, gunakan hoops dengan tulangan D 13 dengan spasi 170 mm = 17

cm

Ash =

fyh fc

shc '

09 , 0

=

400

30 867

170 09 ,

= 994,8825 mm².

Jenis Dimensi As

( mm² )

13

Luas /bar ( mm² )

1064 8 13 133

digunakan

D13 adalah

• atau

Sx ≤ 100 + 3 350−hx

(66)

136 hc = 800 mm – ( 2 x 40 ) – 13 mm = 707 mm

Sx≤ 100 +

3 ) 3 2 (

350− hc

= 100 3 ) 34 , 471 ( 350−

= 59,55 mm

spasi 100 mm.

hc = 800 mm – 2 x 40 mm – 13 mm = 707 mm.

Ash =

= 477,225 mm².

Jenis Dimensi As

(mm²)

13

Luas / bar ( mm² )

532 4 13 133

fy = 400 Mpa

(67)

137 panjang ( lw ) = 8000 mm

* Hasil keluaran dari ETABS pada sherwall P4 pada lantai 10 :

Pu = 15950,257 Kn

Vu = 2864,166 Kn

Mu = 8459,438 Kn m

Vu &