Beban hidrodinamik

Beban hidrodinamik harus ditentukan sesuai dengan Pasal ini. Struktur dengan sistem tahanan gaya lateral dan seluruh komponen struktur di bawah elevasi rendaman di lokasi harus dirancang untuk beban hidrodinamik yang tercantum baik pada Pasal 6.10.1 atau Pasal 6.10.2. Semua komponen dinding dan slab juga harus dirancang untuk semua beban yang diterapkan seperti tercantum pada Pasal 6.10.3.

Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk 6.10.1 Tekanan statis lateral seragam setara yang disederhanakan

Diizinkan untuk memperhitungkan kombinasi beban hidrostatik dan hidrodinamik lateral yang tidak seimbang dengan menerapkan tekanan seragam maksimum ekivalen, p_uw, yang ditentukan sesuai dengan Persamaan (6.10-1), diterapkan lebih dari 1,3 kali kedalaman rendaman maksimum yang dihitung hmax di lokasi, di setiap arah aliran.

max s

uw

I h

p

1,25_TSU



(6.10-1) 6.10.2 Gaya lateral hidrodinamik detil

6.10.2.1 Gaya drag keseluruhan pada bangunan dan struktur lainnya

Sistem Penahan-gaya-lateral harus dirancang untuk menahan gaya drag keseluruhan pada setiap level yang disebabkan oleh aliran masuk atau keluar pada Kasus Beban 2 yang diberikan oleh Persamaan (6.10-2) dan Persamaan (6.10-3).

 

²

2 TSU

1 I C C B hu

F_dx  _{s d cx} (6.10-2)

dengan

C

_d adalah koefisien drag untuk bangunan seperti yang diberikan pada Tabel 6.10-1 dan

C

_cx ditentukan sebagai

 

sx

cx

Bh

A A

C

_

 A

^{col wall 1,5 beam} (6.10-3)

A

col dan

A

_walll merupakan area proyeksi vertikal dari semua elemen kolom dan dinding individual.

A

_beamadalah gabungan area proyeksi vertikal dari tepi slab yang menghadap aliran dan balok terdalam yang secara lateral terkena aliran. Penjumlahan area kolom, dinding, dan balok dibagi dengan keseluruhan luas dinding bangunan dengan lebar

B

kali rata-rata ketinggian tingkat, hsx, di atas dan di bawah setiap tingkat untuk setiap tingkat di bawah tinggi rendaman tsunami untuk masing-masing dari tiga Kasus Beban yang ditentukan dalam Pasal 6.8.3.1. Dinding struktural atau nonstruktural yang bukan merupakan dinding pelepas tsunami harus dimasukkan dalam

A

_walll, Ccx tidak boleh diambil kurang dari nilai rasio ketertutupan yang diberikan dalam Pasal 6.8.7, tetapi tidak perlu diambil lebih besar dari 1,0.

Tabel 6.10-1 - Koefisien drag untuk struktur persegi Rasio antara lebar dengan kedalaman

rendaman^a B/Hsx

Koefisien drag Cd

< 12 1,25

16 1,3

26 1,4

36 1,5

60 1,75

100 1,8

≥ 120 2,0

Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomer

aKedalaman rendaman untuk masing-masing dari tiga Kasus Beban dari rendaman yang ditetapkan dalam Pasal 6.8.3.1. Interpolasi harus digunakan untuk nilai antara dari rasio lebar terhadap kedalaman rendaman B/hsx.

6.10.2.2 Gaya drag pada komponen

Beban hidrodinamik lateral yang diberikan oleh Persamaan (6.10-4) harus diterapkan sebagai sebuah resultan tekanan pada ketinggian rendaman terproyeksi,

h

_e, dari seluruh komponen struktural dan rakitan dinding eksterior di bawah kedalaman rendaman.



²



2 TSU

1 I C b h u

F_d  _{s d e} (6.10-4)

dengan untuk komponen interior nilai

C

_d yang diberikan pada Tabel 6.10-2 harus digunakan, dan b adalah lebar komponen yang tegak lurus terhadap aliran. Untuk komponen eksterior, harus digunakan nilai

C

_d sebesar 2,0, dan dimensi lebar b harus diambil sebagai lebar tributari dikalikan dengan nilai rasio ketertutupan yang tercantum dalam Pasal 6.8.7.

Gaya drag pada elemen komponen tidak boleh ditambahkan pada gaya drag keseluruhan yang dihitung dalam Pasal 6.10.2.1.

Tabel 6.10-2 - Koefisien drag untuk komponen struktural

Penampang elemen struktural Koefisien drag

C

_d

Kolom bulat atau poligon bersisi sama dengan enam sisi atau lebih

1,2 Kolom persegi panjang dengan aspek rasio paling sedikit 2:1

dengan sisi lebih panjang terorientasi paralel terhadap aliran

1,6

Kolom segitiga yang mengarah pada aliran 1,6

Dinding berdiri bebas terendam dalam aliran 1,6

Kolom bujur sangkar atau persegi panjang dengan sisi lebih panjang terorientasi tegak lurus terhadap aliran

2,0

Kolom segitiga yang membelakangi aliran 2,0

Dinding atau pelat datar, tegak lurus terhadap aliran 2,0 Kolom berbentuk diamon, mengarah pada aliran (berdasarkan

lebar muka, bukan lebar terproyeksi).

2,5 Balok persegi panjang, tegak lurus terhadap aliran 2,0

Bentuk I, L, dan kanal 2,0

6.10.2.3 Beban tsunami pada komponen struktural vertikal,

F

^w

Gaya F_wpada komponen struktural vertikal harus ditentukan sebagai gaya drag hidrodinamik sesuai dengan Persamaan (6.10-5a). Apabila aliran dari bore tsunami terjadi dengan bilangan Froude di suatu lokasi yang lebih besar dari 1,0 dan di mana

Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dinding individual, pier dinding, atau komponen kolom memiliki rasio lebar terhadap

kedalaman rendaman sebesar 3 atau lebih, harus ditentukan oleh Persamaan (6.10- 5b). GayaF_w diterapkan pada semua komponen struktural vertikal yang lebih lebar dari 3 kali kedalaman rendaman yang terkait dengan Kasus Beban 2 selama aliran masuk seperti didefinisikan dalam Pasal 6.8.3.



²



2 tsu

1 I C b h u

F_w  _{s d e} (6.10-5a)



2



bore

4 tsu

3

I C b h u F

_w 



_{s d e}

(6.10-5b)

6.10.2.4 Beban hidrodinamik pada dinding berlubang-lubang,

F

_pw

Untuk dinding dengan bukaan yang memungkinkan aliran lewat di antara pier dinding, gaya pada elemen dinding berlubang-lubang, F_pw, diizinkan untuk ditentukan dengan menggunakan Persamaan (6.10-6), tetapi tidak boleh kurang dari F_pw pada Persamaan (6.10-4):



cx



w

pw

C F

F  0,4  0,6

(6.10-6)

6.10.2.5 Dinding menyudut terhadap aliran

Untuk dinding yang berorientasi pada sudut kurang dari 90° terhadap arah aliran yang dipertimbangkan dalam Pasal 6.8.3, beban lateral sementara per satuan lebar,

F

_w, harus ditentukan sesuai dengan Persamaan (6.10-7).

F

_w

 F

_w

sin

²



(6.10-7)

dengan



adalah sudut yang dibentuk antara dinding dan arah aliran.

6.10.3 Tekanan hidrodinamik yang berhubungan dengan slab 6.10.3.1 Tekanan arus stagnan

Dinding dan slab dari ruang dalam bangunan yang mengalami tekanan aliran stagnan harus dirancang untuk menahan tekanan yang ditentukan sesuai dengan Persamaan (6.10-8).

2

2 tsu

1

I u

P

_p 



_s (6.10-8)

dengan uadalah kecepatan aliran bebas maksimum di lokasi itu dan Kasus Beban.

6.10.3.2 Hidrodinamik gaya angkat surge pada slab horizontal

Slab dan komponen horizontal lainnya harus dirancang untuk menahan tekanan angkat

Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk dikomer Slab horizontal yang terendam selama aliran masuk rendaman tsunami harus

dirancang untuk tekanan hidrodinamik minimum dengan tekanan angkat 20 psf (0,958 kPa) yang diterapkan pada sisi bawah slab. Pengangkatan ini merupakan Kasus Beban tambahan untuk setiap efek apung hidrostatik yang disyaratkan oleh Pasal 6.9.1.

6.10.3.2.2 Slab di atas kemiringan tapak

Slab horizontal yang terletak di atas kemiringan tapak ,φ, lebih besar dari 10 derajat harus dirancang untuk mengarahkan ulang tekanan angkat yang digunakan untuk sisi bawah slab, diberikan oleh Persamaan (6.10-9), tetapi tidak lebih kecil dari 20 psf (0.958 kPa).

tsu 2

1,2

_{s v}

u

I u

P  

(6.10-9) dengan

 u tan u_v  ,

u = Kecepatan aliran horizontal sesuai dengan kedalaman air sama atau lebih besar dari h_ss elevasi sisi bawah dari sistem lantai, dan

 = Kemiringan rata-rata bidang tapak di bawah slab.

6.10.3.3 Aliran bore tsunami yang terperangkap di celah dinding pelat struktural Beban hidrodinamik untuk aliran bore yang terperangkap di celah dinding pelat struktural harus ditentukan sesuai dengan Pasal ini.

Reduksi beban yang diberikan dalam Pasal 6.10.3.3.2 sampai Pasal 6.10.3.3.5 dapat digabungkan secara perkalian, tetapi reduksi beban neto tidak boleh melebihi reduksi individual maksimum masing-masing yang diberikan oleh salah satu dari Pasal ini.

6.10.3.3.1 Beban tekanan di celah dinding slab struktural

Jika aliran bore tsunami di bawah slab berelevasi dicegah oleh dinding struktural yang terletak di hilir dari tepi hulu slab, dinding dan slab di dalam hs dinding harus dirancang untuk tekanan kearah luar, Pu, sebesar 350 psf (16,76 kPa). Lebih dari

h

_s tetapi dalam jarak hs+lw dari dinding, slab harus dirancang untuk tekanan ke arah atas sebesar setengah dari

P

_u [yaitu, 175 psf (8,38 kPa)]. Slab di luar jarak hs+lw dari dinding harus dirancang untuk tekanan ke arah atas sebesar 30 psf (1.436 kPa).

6.10.3.3.2 Reduksi beban dengan kedalaman rendaman

Jika kedalaman rendaman kurang dari dua pertiga dari ketinggian lantai bebas, tekanan angkat yang ditentukan dalam Pasal 6.10.3.3.1 diizinkan untuk direduksi sesuai dengan Persamaan (6.10-10) tetapi tidak boleh diambil kurang dari 30 psf (1.436 kPa).

 

 



 

h I h

P

_{u tsu}

590 - 160

^s [psf] (6.10-10)

Standardisasi Nasional, copy standar ini dibuat untuk Sub KT 91-01-S4 Bahan, Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan tidak untuk

 

 



 

h I h

P

_{u tsu}

28,25 - 7,66

^s [kPa] (6.10-10si)

dengan h_s/h adalah rasio ketinggian slab terhadap kedalaman rendaman.

6.10.3.3.3 Reduksi beban untuk bukaan dinding

Jika dinding yang menghalangi bore di bawah slab memiliki bukaan di mana aliran dapat lewat, tekanan yang tereduksi pada dinding dan pelat harus ditentukan sesuai dengan Persamaan (6.10-11).

u cx

ur

C P

P

 (6.10-11) dengan

C

_cx adalah rasio area dinding solid terhadap total area terendam dari bidang vertikal dari bagian dinding yang terendam pada tingkat itu.

6.10.3.3.4 Reduksi beban untuk bukaan slab

Jika slab memiliki celah bukaan atau panel pelepas yang dirancang untuk menciptakan celah lebar, wg, berdekatan dengan dinding, maka tekanan pengangkatan pada bagian slab yang tersisa harus ditentukan sesuai dengan Persamaan (6.10-12).

u bs

ur

C P

P

 (6.10-12)

dengan untuk

w

_g

 0,5 h

_s,

s

bs

h

g

C

1-

w

(6.10-13)

dan untuk

w

_g

 0,5 h

_s,

s

bs

h

g

C

0,56-0,12

w

(6.10-14)

Nilai

C

_bs tidak boleh kurang dari nol.

6.10.3.3.5 Reduksi beban untuk dinding pelepas tsunami

Jika dinding yang membatasi aliran dirancang sebagai dinding pelepas gelombang tsunami, maka pengangkatan pada slab diizinkan untuk ditentukan sesuai dengan Pasal 6.10.3.1, tetapi tidak perlu melebihi tekanan yang setara dengan total nominal gaya geser yang diperlukan untuk menyebabkan pelepasan dari dinding pelepas dari slab.