DINDING GESER WINDA TRI WAHYUNINGTYAS

DINDING GESER WINDA TRI WAHYUNINGTYAS

PADA BANGUNAN TINGGI DAN BANGUNAN TAHAN GEMPA

Shear wall Shear wall digunakan pada area dengan zona gempa tinggi. Shear wall berfungsi menahan gaya gravitasi dan beban lateral. Pemasangan shear wall dimuali dari pondasi sampai bangunan teratas. Ketebalan antara 150mm 400mm. Letak shearwall harus simetris

Dinding Geser Dinding Geser (shear wall / structural wall) dinding yang diporposikan untuk menahan kombinasi geser, momen dan aksial akibat gempa. (SNI 2847 2013) Dinding beton polos biasa (memenuhi pasal 22 SNI 2847) Dinding Geser Dinding struktural pracetak menengah (memenuhi pasal 1 18 dan tambahan pasal 21.4 Dinding struktural khusus memenuhi pasal 21.1.3 21.10

FUNGSI SHEAR WALL : Kekuatan Dinding geser harus memberikan kekuatan lateral yang diperlukan untuk melawat kekuatan gempa horizontal. Kekakuan Dinding geser memberikan kekauan lateral untuk mencegah atap / lantai bergoyang berlebihan.

LETAK DAN FUNGSINYA : 1. Bearing wall : mendukung sebagian beban gravitasi 2. Frame wall : menahan gaya lateral atau geser yang terletak pada sisi luar bangunan. Dibangun di antara 2 kolom utama. 3. Core wall : terletak di inti gedung (dianggap memiliki fungsi ganda). Untuk dinding lift atau tangga.

GEOMETRINYA: 1. FLEXURAL WALL hw/lw > 2 2. SQUAT WALL hw/lw <2 3. COUPLED SHEAR WALL

SISTEM GANDA SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN (SRPM) + SHEAR WALLS SRPM menahan seluruh gaya gravitasi SRPM menahan gaya lateral sekurang-kurangnya 25% Faktor R = 8,5

Saat menerima gaya lateral: SW Flexural Mode SRPM Shear Mode

Prinsip dinding geser : 1. Kuat 2. Kekauan 3. Daktilitas

Shear wall dapat pada semua lebar bangunan ataupun sebagian saja Shear wall harus pada seluruh tinggi banguan. Gaya didistribusikan ke struktur dan diterima oleh shear wall

Ductile Shear Walls Effective flange width: l f ½ distance to adjacent wall web l f ¼ of wall height above the section l f

Pola Keruntuhan Dinding Geser Flexural behavior : terjadi pada dinding akibat gaya luar yang dibentuk oleh mekanisme kelelehan tulangan menahan lentur. Keruntuhan bersifat daktail Flexural shear behavior : kelelahan yang terjadi pada tulangan yang menahan lentur diikuti kegagalan geser Shear behavior : dinding runtuh akibat geser tanpa adanya kelelahan pada tulangan (umumnya bersifat brittle) Sliding shear behavior : akibat pembebanan siklik, sliding shear akibat adanya flexural crack. Keruntuhan bersifat getas.

1. Dimana ρl dan ρt tidak kurang dari 0.0025 2. Dinding geser harus memiliki penulangan pada dua arah.

Konsep Gaya Dalam (Dinding Berperangkai Kusus) Di desain berdasarkan gaya dalam Vu dan Mu yang terjadi. Acv = luas penampang total dinding struktural α = ¼ untuk hw/lw 1.5 = 1/6 untuk hw/lw > 2 ρ = rasio penulangan arah horizontal h w Apabila hw/lw > 2 (perilaku brittle) di desain dengan metode desain kapasitas l w

Konsep Desain Kapasitas Gaya gempa elastis dapat direduksi dengan factor modifikasi respon struktur ( R ) yang merepresentasikan gempa tinggi. Apabila terjadi gempa kuat, hanya pada element tertentu yang boleh mengalami plastifikasi. Konsep desain kapasitas, kuat geser di dasar dinding didesain lebih kuat dari geser maksimum yang terjadi pada saat penampang di dasar dinding mengembangan momen plastisnya

METODE PERENCANAAN EMPIRIS Φ = 0.70 k = panjang efektif

PERENCANAAN DINDING LANGSING Panel diniding direncanakan sebagai komponen struktur tekan yang ditumpu sederhana. Momen dan lendutan di tengah bentang. Rasio tulangan ρ < 0.6 ρb

Ductile Shear Walls

Ductile Shear Walls

Wall Reinforcement

Plastic Hinges Other Regions Distributed Reinforcement in Each Direction Amount r 0.0025 r 0.0025 Spacing 300 mm 450 mm Concentrated Reinforcement Where Amount (at least 4 bars) Hoops @ends and corners A s 0.015 b w l w A s 0.06 (A) be Confine like columns @ends A s 0.001 b w l w A s 0.06 (A) be Like nonseismic columns

Ductile Shear Walls For buckling prevention, ties shall be provided in the form of hoops, with spacing not to exceed: 6 longitudinal bar diameters 24 tie diameters ½ of the least dimension of of the member

Shear Design of Ductile Walls Design shear forces shall not be less than; Shear corresponding to the development of probable moment capacity of the wall or the wall system Shear associated with higher mode effects

Balok Berperangkai 1. Balok berperangkai dengan perbandingan ln/d > 4 harus memenuhi persyaratan SNI 13.3 tidak harus dipenuhi apabila balok perangkai tersebut memiliki stabilitas lateral yang mencukupi. 2. Balok perangkai dengan perbandingan ln/d < 4 diperkenankan untuk ditulangi dengan kelompok tulangan yang disusun diagonal dalam dua arah berlawanan. 3. Balok berperangkai ln/d < 2, dengan gaya geser terfaktor Vu melebihi 1/3sqrt(fc.Acp) harus ditulangi kelompok tulangan yang disusun secara diagonal dalam dua arah berlawanan secara simetris Setiap tulangan diagonal harus memiliki tulangan transfersal yang mana tahanan geser Vn dihitung :

Balok Berperangkai Rotational Capacity, q ic > Inelastic Demand, q id q id f R h o w R d cg u q ic = 0.04 for coupling beams with diagonal reinforcement q ic = 0.02 for coupling beams without diagonal reinforcement

Wall Capacity @ Ends of Coupling Beams Walls at each end of a coupling beam shall be designed so that the factored wall moment resistance at wall centroid exceeds the moment resulting from the nominal moment resistance of the coupling beam. If the above can not be achieved, the walls develop plastic hinges at beam levels. This requires design and detailing of walls at coupling beam locations as plastic hinge regions.

Contoh Soal

SEKIAN

Coupling Beams with Diagonal Reinforcement

Ductile Shear Walls R d = 3.5 or 4.0 if h w / l w 2.0; R d = 2.0 SFRS without irregularities: Plastic hinge length:1.5 l w h w l w Plastic Hinge Length Flexural and shear reinforcement required for the critical section will be maintained within the hinging region For elevations above the plastic hinge region, design values will be increased by M r /M f at the top of hinging region

Ductile Shear Walls Wall thickness in the plastic hinge: h w t w l u / 14 but may be limited to l u / 10 in high compression regions l w l u t w Plastic Hinge Length Because walls are relatively thin members, care must be taken to prevent possible instability in plastic hinge regions

Ductile Shear Walls Vertical reinforcement outside the plastic hinge region will be tied as specified in 7.6.5 if the area of steel is more than 0.005A g and the maximum bar size is #20 and smaller Vertical reinforcement in plastic hinge regions will be tied as specified in 21.6.6.9 if the area of steel is more than 0.005A g and the maximum bar size is #15 and smaller

Ductile Shear Walls At least two curtains of reinforcement will be used in plastic hinge regions, if: Where; V f 0.18 A cv : Net area of concrete section bounded by web thickness and length of section in the direction of lateral force c f ' c A cv

Ductility of Ductile Shear Walls Rotational Capacity, q ic > Inelastic Demand, q id q id f RoRd f w hw 2 w 0.004 h w q ic cu 2c w 0.002 0.025 l w /2 y cu l w

Ductility of Ductile Shear Walls q id f RoRd f w hw 2 w 0.004 q ic cu 2c w 0.002 0.025

Ductility of Ductile Shear Walls c P s Pn Pns 1cf f b 1 1 c ' c w ' c A f

Ductile Coupled Walls M total = M 1 + M 2 + P x E.Q. If P x 2/3M total Coupled Wall M 1 P x P M 2 If P x < 2/3M total Partially Coupled Wall

Ductility of Ductile Coupled Walls Rotational Capacity, q ic > Inelastic Demand, q id q id f R h o w R d 0.004 q ic cu 2c w 0.002 0.025 l w : Length of the coupled wall system l w : Lengths of the individual wall segments for partially coupled walls