Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
DINDING GESER ( DINDING STRUKTURAL )
Ir. H. Kartono Hd
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser ) Langkah Desain Tulangan Shear Wall ( Dinding Geser ) : 1. Ketahui : a. Panjang Shear Wall b. Tebal Shear Wall c. Tinggi total Gedung d. Kolom Pengapit Shear Wall berikut penulangannya e. Defleksi Lateral di bagian teratas gedung ( on top) = u f. Besar gaya geser ultimit dibagian dasar gedung g. Besar gaya moment ultimit dibagian dasar gedung g. Besar gaya aksial ultimit yang bekerja pada Shear Wall. h. Besar kuat tekan beton pada dinding = f'c h. Besar kuat tarik leleh baja tulangan = f y 2. Periksa Kecukupan penampang dinding geser : ( Pasal 23 . 6 . 4 )
Penampang dinding geser memenuhi syarat untuk dipakai, bila : VU
5 A 6 cv
f 'c
Ac v = Luas Penampang dinding geser . 3. Periksa apakah diperlukan 2 jajar ( dua layer ) tulangan : ( Pasal 23 . 6 . 2 ) Diperlukan 2 jajar ( dua layer ) tulangan , bila : VU
1 A 6 cv
f 'c
4. Menentukan tulangan geser arah horizontal : ( Pasal 23 . 6 . 1 ) Coba dulu dipakai tulangan dengan ratio tulangan =
n minimum = 0,0025
5. Menentukan tulangan geser arah vertikal : ( Pasal 23 . 6 . 4 )
Bila
hw
w
Vn = Ac v c
f 'c + n f y
Untuk
hw
1,50
; besar
c = 1
Untuk
hw
2,0
; besar
c = 1
w
w
kurang dari 2,0 , maka besar
4 6
v tidak boleh kurang dari n
Coba dulu dipakai tulangan dengan ratio tulangan =
v minimum = 0,0025
6. Menentukan kecukupan tulangan dalam mikul gaya aksial dan moment ultimit yang terjadi Dilakukan dengan bantuan program PCACOL Ir. H. Kartono Hd
1
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser )
7 . Menentukan apakah diperlukan Special Boundary Element ( Komponen Batas Khusus ) Diperlukan Special Boundary Element , bila :
a
Dinding Geser yang direncanakan sesuai : Pasal 23.6 (6) .2 c
>
Lw 600
u
dimana :
u hw
>
0,007
hw
c = jarak serat tepi tertekan sampai ke garis netral
b
Dinding Geser yang direncanakan sesuai : Pasal 23.6 (6) .3 PU Ag
+
MU . y
I
> 0,20. f'c
8 . Menentukan tulangan transversal bila diperlukan Special Boundary Element
Ir. H. Kartono Hd
2
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser ) PU
Dinding Geser tebal 30 cm
5,60 m
4 m
VU Kolom 60x 60 cm
MU
2
Kolom 60x 60 cm 2
Dinding Geser tebal 30 cm
5m
Dari analisa struktur untuk Dinding Geser ( Shear Wall ) didapat data sebagai berikut : Besar gaya geser maksimum dibagian dasar dinding = VU = 2510 kN Besar moment ultimit yang bekerja di dasar dinding = MU = 39080 kN-m Besar gaya aksial ultimit yang bekerja di dasar dinding = PU = 11350 kN Kuat tekan rencana dinding = f'c = 30 MPa Kuat leleh baja tulangan = f y = 400 MPa Kuat leleh baja tulangan sengkang / hook = f yh = 400 MPa Panjang shear w all = 5,60 m Tebal shear w all = 30 cm Kolom pengapit shear w all , berukuran masimg - masimg 60 x 60 cm2 , dengan tulangan 24 D 25 Sengkang kolom ; sengkang 4 kaki D 12 jarak 100 mm Defleksi Lateral di bagian atas gedung ( on top ) =
u
= 32 cm
Informasi tentang gedung : Gedung 10 lantai , dengan total tinggi 40 m Tinggi lantai dasar = 4,- m Tinggi lantai diatas lantai dasar dan seterusnya = 3,60 m Dimensi balok semua lantai = 40 x 60 cm Tebal Pelat lantai dan atap = 12 cm Ir. H. Kartono Hd
3
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser )
4
1. Periksa kecukupan penampang dinding geser : Penampang dinding geser memenuhi syarat untuk dipakai, bila
5 A 6 cv
VU
f 'c
2 2 Ac v = Luas Penampang dinding geser = 5,60 x 0,30 m = 1,68 m 5 3 VU = 2510 kN < 6 x 1,68 30 x 10 = 7668 kN
Jadi penampang dinding geser memenuhi syarat untuk dipakai. 2. Periksa apakah diperlukan 2 jajar ( dua layer ) tulangan Diperlukan 2 jajar ( dua layer ) tulangan , bila : VU VU = 2510 kN
>
1 x 1,68 6
1 A 6 cv
f 'c
30 x 103 = 1534 kN
Jadi diperlukan 2 jajar ( dua layer ) tulangan . 3. Menentukan tulangan geser arah horizontal : Dicoba dipakai tulangan dengan ratio tulangan transversal = n minimum = 0,0025 , dengan jarak masksimum = Smaksimum = 45 cm
As = minimum . luas shear w all per meter panjang
= 0,0025 . 0,30 m x 1 m = 0,00075 m Dipasang tulangan horizontal 2 jajar = D 16 - 300 mm = 1340 mm 4. Menentukan tulangan geser arah vertikal :
hw = 4500 mm
4500 4400
w = 4400 mm hw
Oleh karena
w
2
2
= 750 mm 2
> 750 mm 2
f 'c + n f y
Vn = Ac v c Untuk
hw
1,50
; besar c =
Untuk
hw
2,0
1 ; besar c = 6
besar
1,50
w
w
1 4
c = 1 4
kurang dari 2,0 , maka besar v tidak boleh kurang dari
n
Dipakai ratio tulangan geser arah vertikal , v , sama dengan arah horizontal , n = 0,0025 As = 0,0025 . 0,30 m x 1 m = 0,00075 m
2
= 750 mm 2
Periksa kuat gesernya atas tulangan yang dipasang tersebut . Vn = 1,68
1 4
30
+ 0,0025 . 400
X
10 3 = 3980 kN
> VU =
2510 kN ( OK)
Jadi dipakai tulangan geser arah vertikal sama dengan arah horizontal , dua jajar D 16 - 300 mm Ir. H. Kartono Hd
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser )
5. Menentukan kecukupan tulangan dalam mikul gaya aksial dan moment ultimit yang terjadi Besar moment ultimit yang bekerja di dasar dinding = MU = 39080 kN-m Besar gaya aksial ultimit yang bekerja di dasar dinding = PU = 11350 kN Jumlah tulangan kolom pengapit dinding geser , adalah 24 D 25 Tulangan geser arah vertikal , D 16 jarak 300 mm Kuat tekan rencana dinding = f'c = 30 MPa Kuat leleh baja tulangan = f
y
= 400 MPa
Panjang shear w all = 5,60 m Tebal shear w all = 30 cm Selanjutnya, atas data tersebut, dengan bantuan program PCACOL, tulangan tersebut memenuhi kecukupan untuk mikul gaya aksial dan moment ultimit yang terjadi
Ir. H. Kartono Hd
5
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser ) Dengan memasukkan data input : PU = 11350 kN Mn=
MU
= 39080 = 60123 kNm 0,65
VU = 2510 kN pada program Response 2000 , maka didapat output sebagai berikut :
- 0,31
b
2,82
Mencari besar c , untuk menentukan panjang Special Boundary Element : PU Diperlukan Special Boundary Element , bila :
MU VU
c
Lw
>
u
600
u hw
>
0,007
hw
C
2,82
dimana :
c : ( L w - c ) = 0,31 : 2,82 - 0,31
2,82 . c = 0,31 .( 5,60 - c ) 2,82 c + 0,31 c = 1,736 c = 0,56 m = 560 mm
Lw = 5,6 m
u hw
Lw 600
u hw
=
=
0,32 = 0,008 > 0,007 40
5,6 = 1,17 m > c = 0,56 m 600 . 0,008 Jadi,tidak diperlukan Spesial Boundary Element Ir. H. Kartono Hd
6
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser ) Pengekangan ( Confinement ) pada Boundary Element ( Kolom ) : Persyaratan Jarak tulangan pengekang ( hoops ) : S S <
1 4
, ( Pasal 23.4.2 )
panjang sisi terpendek
S < 6 x tulangan memanjang ( longitudinal ) S < 100 +
350 - h x 3
Tetapi , jarak tulangan ( S ) : S < 150 mm S > 100 mm
hx hx hx
Besar hx pada Boundary Element :
Persyaratan Jarak tulangan pengekang ( hoops ) : S S <
1 panjang sisi terpendek = 4
1 4
x 600 = 150 mm
S < 6 x tulangan memanjang ( longitudinal ) = 6 x 25 = 150 mm S < 100 +
350 - h x 3 hx =
S < 100 +
1 ( 600 - 2 . 40 - 4 .12 ) = 157,33 mm 3
350 - 157,33 3
= 164,20 mm
Pengekang diambil D 12 jarak 100 mm Dengan demikian luas tulangan pengekang ( confinement ) yang diperlukan : ( Pasal 23 . 4 .1. b )
Ash =
0,09. s . h c . f ' c fyh
=
0,09. 100 . 496 . 30 400
= 335 mm 2
Jadi dibutuhkan sengkang 4 kaki tulangan D 12 , yang sama dengan sengkang kolomnya , dengan total luas = 4 . 113 = 452 mm 2 > 335 mm 2 ( OK )
Ir. H. Kartono Hd
7
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser )
4 D 12 - 100 mm
4 D 12 - 100 mm Tulangan kolom 24 D 25 D 16 - 300 mm
D 16 - 300 mm
Tulangan kolom 24 D 25 D 16 - 300 mm
D 16 - 300 mm
4 D 12 - 100 mm
Ske tsa Pe nulangan She ar Wall tanpa Spe cial Boundary Eleme nt c
<
Lw 600
u hw
Ir. H. Kartono Hd
4 D 12 - 100 mm
8
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser )
CONTOH PENULANGAN SHEAR WALL , BILA : c
Lw
>
600
Suatu misal , c = 1,40 m > 1,04 m
u hw
Special Boundary Element, haruslah dibuat sepanjang nilai terbesar dari : ( Pasal 23 . 6 . 6 . 4 . a) 1. 2.
c - 0,10 L w dari serat tertekan ,atau c 2
Ukuran Boundary Element ( dalam hal ini adalah kolom yang mengapit shear w all ) , adalah 600 x 600 mm 2 c = 1,40 m Lw = panjang total shear w all = 5,60 m c - 0,10 L w = 1,40 - 0,10 . 5,60 = 0,84 m c = 0,60 = 0,30 m 2 2 Ambil yang terbesar = 0,84 m Namun karena kita telah memasang tulangan geser arah vertikal , dua jajar , berjarak 300 mm serta jajar yang kedua berjarak 450 mm dari muka kolom, maka Special Boundary Element haruslah diambil sepanjang = 600 mm + 450 mm = 1005 mm dari tepi luar .
Special Boundary Element D 16 - 300 mm
D 16 - 300 mm
600 mm 450 mm
Ir. H. Kartono Hd
9
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser )
Pengekangan ( Confinement ) pada Special Boundary Element : Terdiri atas : 1. Pengekangan pada bagian Boundary Element ( Kolom ) 2. Pengekangan pada bagian Shear Wall . Persyaratan Jarak tulangan pengekang ( hoops ) : S 1
S
< 4 panjang sisi terpendek
S
< 6 x tulangan memanjang ( longitudinal )
S
< 100 +
350 - h x 3
Tetapi , jarak tulangan ( S ) :
Besar hx pada Boundary Element :
Besar hx pada Shear Wall :
S
< 150 mm
S
> 100 mm
hx hx hx
hx
Ir. H. Kartono Hd
10
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser ) Pengekangan ( Confinement ) pada Special Boundary Element : 1. Pengekangan pada bagian Boundary Element ( Kolom ) Dipakai pengekang berbentuk persegi dengan D 12 Jarak tulangan pengekang ( hoops ) : S 1 S < panjang sisi terpendek = 4
1 x 600 = 150 mm 4 S < 6 x tulangan memanjang ( longitudinal ) = 6 x 25 = 150 mm
S < 100 +
350 - h x 3 1 ( 600 - 2 . 40 - 4 .12 ) = 157,33 mm 3
hx =
S < 100 +
350 - 157,33 3
= 164,20 mm
Pengekang diambil D 12 jarak 100 mm Dengan demikian luas tulangan pengekang ( confinement ) yang diperlukan : 0,09. s . h c . f ' c
Ash =
fyh
=
0,09. 100 . 496 . 30 400
= 335 mm 2
Jadi dibutuhkan sengkang 4 kaki tulangan D 12 , yang sama dengan sengkang kolomnya , dengan total luas = 4 . 113 = 452 mm2 > 335 mm2 ( OK )
2. Pengekangan pada bagian Shear Wall . Dipakai pengekang berbentuk persegi dengan D 12 Jarak tulangan pengekang ( hoops ) : S S <
1 4
panjang sisi terpendek =
1 x 300 mm = 75 mm 4
S < 6 x tulangan memanjang ( longitudinal ) Shear Wall = 6 x 16 = 96 mm
S < 100 +
S < 100 +
350 - h x 3
hx = ( 300 - 2 . 40 - 2 .12 ) = 196 mm
350 - 196 3
= 151,30 mm
Pengekang diambil D 12 jarak 100 mm
Ir. H. Kartono Hd
11
Ref : SNI - 03 - 2847 - 2002
Shear Wall ( Dinding Geser )
Tulangan kolom 24 D 25 D 16 - 300 mm
4 D 12 - 100 mm
D 16 - 300 mm
4 D 12 - 100 mm
Tulangan kolom 24 D 25 D 12 - 100 mm D 16 - 300 mm
D 16 - 300 mm
D 12 - 100 mm
Ske tsa Penulangan Shear Wall de ngan Spe cial Boundary Element
c
>
Lw 600
u hw
Ir. H. Kartono Hd
12
