9.6 Desain Dinding Struktural

Sebagai prasyarat untuk desain Dinding Struktural Beton Khusus (DSBK), perlu dipastikan bahwa kelelehan tulangan lentur yang terjadi di dasar DS (sebagai sendi plastis), benar-benar merupakan penentu kekuatan dan selanjutnya dibuat berdeformasi secara inelastis sehingga DS ini mampu memencarkan energi gempa ke seluruh sistem struktur. Untuk mewujudkan prinsip desain kapasitas yang fundamental ini, desain DS dilakukan dengan 4 ketentuan di bawah ini:a). Dengan beban lentur + axial terfaktor, anggap potongan dasar

DS sebagai kolom pendek dengan syarat penulangan longitudinal di ujung dan di badan DS memenuhi syarat-syarat di Pasal 23.6(2)

b).Pastikan tidak terjadi kegagalan oleh tegangan tarik dan tekan diagonal oleh beban geser dengan pengamanan berturut-turut sesuai Pasal 23.6(4(1)) dan 23.6(4(4)).

c). Amankan regangan dinding yang melampaui nilai kritis dengan pengadaan komponen batas, dengan analisis sesuai Pasal 23.6(6(2)) atau 23.6(6(3)).

d). Jamin kemampuan daktilitas DS dengan detailing komponen batas sebagaimana tersebut di Pasal 23.6(6(4)) butir a s/d f.

9.6.1 Pengaruh kombinasi beban

Kesimpulan gaya desain di dasar DS B5 – C5 dapat dibaca di Tabel 9-16 (lihat Tabel 9-3 dan 9-10)

Tabel 9-16. Kesimpulan beban axial, momen dan gaya geser berfaktor pada dasar Dinding Struktural B5 – C5

9.6.2 Gaya geser rencana

Sedikitnya harus dipakai 2 lapis tulangan bila gaya geser di dalam bidang dinding diantara 2 komponen batas melebihi 1/6.Acv.fc’, dimana Acv adalah luas netto yang dibatasi oleh tebal dan panjang penampang dinding (Pasal 23.6(2(2)):

SRG-31

Vu = 4.488,1 kN > 1/6.Acv. fc’ = 1/6 x (300 x 8.000)x 30 = 2.190,9 kN (OK)

Jadi diperlukan 2 lapis tulangan di dinding ini.

Dan harus diatur bahwa rasio tulangan di arah vertikal dan horizontal harus tak boleh kurang dari 0,0025 dan s 450 mm (Pasal 23.6(2(1))Batas kuat geser DS sesuai Pasal 23.6(4(4) adalah sebesar:

2/3 Acv. fc’ = 0,55 x 2/3 x (300 x 8.000) x 30 = 4.812 kN

Nilai diambil sebesar 0,55; karena kuat geser nominal yang diperoleh dari kuat lentur nominal komponen lebih kecil dari batas kuat geser (Pasal 11.3(2(3a)). Dapat dilihat di bawah ini, bahwa (lihat Tabel 9-16) kuat geser nominal = 4.488,1 < batas kuat geser = 4.812 KN.

Berpedoman pada Pasal 23.6(4(1), karena = 3,24 > 2,

maka kuat geser nominal Vn untuk DS ini tidak boleh lebih dari

dimana n adalah rasio luas tulangan geser terhadap luas bidang yang tegak lurus Acv.Dengan memakai tulangan geser terpasang 2 12 (As =113 mm2) dan s = 120 mm maka akan diperoleh nilai n = 2 x 113/ 300 x 120 = 0,0063

Vn = 0,55 (300 x 8.000) [(1/6)30 + 0,0063 x 400] = 4.531 kN > Vu = 4.488,1 (OK)

Bila < 2,0 maka rasio tulangan vertikal (v) harus tidak boleh

lebih kecil dari n (lihat Pasal 23.6(4(3)). Mengingat = 3,24 (Pasal

23.6.(2.(1)), rasio tulangan minimum harus dipakai. Jadi tulangan vertikal di dinding perlu 0,0025 x 300 x 1.000 = 750 mm2/ m’.

Bila dipakai 2 lapis tulangan 12 (As = 226) dan s = =

301 mm < s yang diijinkan = 450 mm. Jadi dipakai 2 lapis 12 mm tulangan vertikal dengan s = 300 mm.

9.6.3 Desain komponen batas.

Pasal 23.6(6(2a)) menentukan DS perlu komponen batas bila:

………………………………………………………. 128)

SRG-32

Untuk menghitung c, perlu didesain kebutuhan tulangan vertikal DS yang kedua ujung memiliki komponen batas berukuran 950 x 950 mm terlebih dahulu. Diagram interaksi di Gambar 11-9 ternyata menunjukkan DS dapat menampung kombinasi beban tersebut di Tabel 11-16 dengan pemasangan 36 30 pada komponen batas dan 2 lapi 12 s = 300 pada dinding struktural, jadi = 1,43%.

Nilai c ditentukan konsisten dengan terjadinya u (idem m) dan harus diperoleh dari dua kombinasi beban axial tersebut di Tabel 9-17 yang momen nominal maksimum (Mn’) yang menghasilkan c yang lebih besar. Dua beban aksial itu adalah:

Pu’ = 1,2D + 0,5L danPu’ = 0,9D

Mn’ dari masing-masing beban aksial berfaktor ini diperoleh dengan bantuan diagram interaksi di Gambar 9-10 yang dibuat untuk DS dengan tulangan tersebut di atas, namun dengan = 1 dan fs = fy. Dengan bantuan program computer PCACOL pula nilai c diperoleh. Untuk kasus contoh soal ini, ternyata kombinasi beban:

Pu’ = 1,2 D + 0,5 L = 1,2 x 6.868 + 1,6 x 1.420,8 = 10.514,9 kN dan

Mn’ = 135.492,6 kN m

memberikan c terbesar yaitu = 871,5 mm, yang ternyata lebih kecil

dari = 2.130 mm (nilai u/ hw tidak

boleh lebih kecil dari 0,007), jadi DS ini tidak perlu komponen batas.

Contoh ini menunjukkan dimensi DS yang berlebihan sehingga tidak sampai menuntut persyaratan pengekangan. Redesain dengan dimensi DS yang lebih ringan akan menghasilkan DS dengan tulangan pengekangan.

SRG-33

Gambar 9-9. Diagram interaksi desain kekuatan DS B5-C5

Gambar 9-10. Diagram Pn - Mn untuk DS B5-C5

SRG-34

135.492,6

10.519

Perhitungan di bawah ini hanya dimaksudkan memberi ilustrasi bila diperlukan detailing pada komponen batas.

Sesuai Pasal 23.4 (4 (1):a) Tulangan sengkang > s = 0,12 fc’/ fyh= 0,12 x 30/ 400 = 0,009b) Ash 0,09 (s hc fc’/ fyh) =

Di komponen batas dengan jarak s = 6 db = 6 x 30 = 180 mm, namun digunakan s = 150 mm (maximum)= 0,09 x 150 x (950 – 2x40 – 15) x 30/ 400 = 865,7 mm2 (dipakai 5 15, As = 883,6 mm2)

Di dinding dengan jarak s = 6 db = 6 x 12 = 72 mm, namun digunakan s = 100 mm (minimum)= 0,09 x 100 x (300 – 2x20 – 12) x 30/ 400 = 167,4 mm2 (dipakai 2 12, As = 226 mm2)

Detail tulangan ujung DS diperlihatkan di Gambar 9-11

Gambar 9-11 Detail tulangan Dinding Struktural B5-C5

SRG-35