4. Dinding Struktural Khusus

(1)

DESAIN KEKUATAN DINDING STRUKTURAL

SISTEM DINDING KHUSUS (SDK)

A. GENERAL INFORMATION

Project : OTHER Engineer : Puji Kurniawan,ST

Wall Lable : W1 Units : Metric

Code : SNI 2847-2013 / ACI 318-14

MATERIAL PROPERTIES

Concrete

Mutu beton dinding, K- 361 fc'k = 30.0 MPa

Ec.k = 25727.1 MPa

Regangan maksimum, ec = 0.003 MPa

Steel

Mutu baja tulangan longitudinal dinding, fy = 420 MPa

Mutu baja tulangan transversal dinding, fys = 420 MPa

Mutu baja tulangan confinement dinding, fys = 420 MPa

Regangan maksimum, es = 0.002 MPa

SECTION PROPERTIES "TINJAUAN ARAH X"

Dimensi searah sumbu x, x-axis = 6500 mm

Tinggi total dinding, hw = 40 m

Gross section area, A = 2600000 mm2

Momen inersia, Ix = 1/12 * b * h

3

= mm4

Radius giration, rx =  Ix / A = 1876.4 mm

Panjang zona boundary element, Lbe = Xaxis = 1300.0 mm

lebar zona boundary element, bbe = Yaxis = 400.0 mm

SECTION PROPERTIES "TINJAUAN ARAH Y"

Dimensi searah sumbu y, y-axis = 400 mm

Selimut beton, sb = 40 mm Momen inersia, Iy = 1/12 * h * b 3 = mm4 Radius giration, ry =  Iy / A = 115.5 mm

B. BEBAN DESAIN

Beban Desain (Design Load )

Gaya axial terfaktor, Pu = 13778 kN

Momen ultimate terfaktor, Mu = 52455 kNm

Gaya geser bidang terfaktor, Vu = 1979 kN

9154166666667

34666666667

Lbe bbe

Lw' Lbe

Tulangan horizontal & vertikal di luar boundary element

(2)

C. PENULANGAN BADAN DINDING

3.1 Menentukan Jumlah Lapis Tulangan

Gaya geser bidang terfaktor,

V

_u

=

1979.00 kN

Lebar dinding,

b =

0.40 m

Panjang total dinding,

L

_w

=

6.50 m

Kuat tekan beton,

f

_c

' =

29.96 MPa

Panjang badan dinding,

L

_w

' = L

_w

- 2 * L

_be

=

3.90 m

Luas dinding efektif,

A

_cv

= L

_w

' * b =

1.56 m2

Batas tulangan 1 lapis,

1/6 * A

_cv

*



f

_c

' * 10

3

=

1423 kN

Perlu 2 lapis tulangan

3.2 Menentukan Kebutuhan Tulangan Horizontal

Lebar dinding,

b =

0.40 m

L

_w

=

6.50 m

Kuat tekan beton,

f

_c

' =

29.96 MPa

Luas tulangan yang dibutuhkan,

A

_s.h

= b * 1m * 0,0025 =

1000.00 mm2

Digunakan transversal berpenampang :

2 D

_s

13

Luas tulangan geser transversal,

A

_v

= n

_s

*

p

/ 4 * D

2

=

265.5 mm2 Jarak transversal yang diperlukan,

s = 1000 / ( A

_s.h

/ A

_v

) =

265.5 mm

Jarak masimum,

s

_max

=

450.0 mm

Jarak paling kecil,

s

_min

=

265.5 mm

Jarak yang digunakan,

s =

250.0 mm

Digunakan tulangan,

2 D

_s

13 -

250 3.3 Menentukan Kebutuhan Tulangan Geser

Gaya geser bidang terfaktor,

V

_u

=

1979.00 kN

Faktor reduksi keuatan lentur,

f

=

0.75

Lebar dinding,

b =

400.00 mm

Tinggi total dinding,

h

_w

=

40000.00 mm

Lbe bbe

Lw' Lw

Lbe Tulangan horizontal & vertikal

(3)

Kuat tekan beton,

f

_c

' =

29.96 MPa

Mutu baja tulangan longitudinal balok,

f

_y

=

420.0 MPa

Panjang badan dinding,

L

_w

' = L

_w

- 2 * L

_be

=

3900.00 mm

h

_w

/ L

_w

' =

10.26

> 2

a

_c

=

0.17

Tulangan terpasang

2 D

_s

13 -

250 A

_v

= n

_s

*

p

/ 4 * D

2

=

265.5 mm2

r

_n.h

= A

_v

/ ( b * s ) =

0.00265

> 0,0025 (AMAN)

A

_cv

= L

_w

' * b =

1560000.00 mm2

Kuat geser nominal,

V

_n

= A

_cv

* (

a

_c

*



f

_c

' +

r

_n.h

* f

_y

) * 10

-3

=

3162.52 kN

Kapasitas kuat geser badan dinding,

f

V

_n

= V

_n

*

f

=

2371.89 kN

Kapasitas kuat geser boundary element,

f

V

_n

= V

_{n.be x}

* 2 =

2885.76 kN

Kapasitas kuat geser total,

f

V

_n

=

f

V

_n

+

f

V

_s

=

5257.65 kN

Syarat :

f

* V

_n

≥

V

_u

5257.65

>

1979.00



AMAN (OK)

Kuat geser nominal,

V

_n.max

= 5/6 * A

_cv

*



f

_c

' * 10

-3

=

7116.00 kN

AMAN (OK)

3.4 Menentukan Kebutuhan Tulangan Vertikal

Lebar dinding,

b =

0.40 m

L

_w

=

6.50 m

Kuat tekan beton,

f

_c

' =

29.96 MPa

Luas tulangan yang dibutuhkan,

A

_s.v

= b * 1m * 0,0025 =

1000.00 mm2

Digunakan transversal berpenampang :

2 D

_s

16

Luas tulangan geser vertikal,

A

_v

= n

_s

*

p

/ 4 * D

2

=

402.1 mm2

Jarak vertikal yang diperlukan,

s = 1000 / ( A

_s.v&h

/ A

_v

) =

402.1 mm

Jarak masimum,

s

_max

=

450.0 mm

Jarak paling kecil,

s

_min

=

402.1 mm

Jarak yang digunakan,

s =

300.0 mm

Digunakan tulangan,

2 D

_s

16 -

300

Luas tulangan vertikal,

A

_{s.v aktual}

= n

_s

*

p

/ 4 * D

2

* ( 1000 / s ) =

1340.4 mm2

(4)

3.5 Menentukan Tulangan Pengekang Badan Dinding

Untuk arah horizontal 'H',

D

10 -

600

Untuk arah vertikal 'V',

D

10 -

500 D. PENULANGAN BOUNDARY ELEMENT

4.1 Menentukan Tulangan Longitudinal

Panjang zona boundary element,

L

_be

=

1300.00 mm

lebar zona boundary element,

b

_be

=

400.00 mm

Luas penampang boundary element,

A

_be

= L

_be

* b

_be

=

520000 mm2

Digunakan tulangan,

30 D

25

Luas tulangan terpakai,

A

_s

= n *

p

/ 4 * D

2

=

14726 mm2

r

n

= ( A

s

/ A

be

) * 100=

0.0283 > 0,005 (AMAN) Lbe bbe Lw' Lw Lbe Ash.x Ash.y Ash.y Ash.x

Tulangan horizontal & vertikal di luar boundary element

Tul. Vertikal Tul. Horizontal

Tul. Pengekang L_be bbe Lw' Lw L_be Tulangan horizontal & vertikal di luar boundary element

c

0.003

(5)

4.2 Menentukan Tulangan Confinement & Pengekang Tinjauan Sumbu X

L

_be

=

1300.0 mm

b

_be

=

400.0 mm

Diameter tulangan longitudinal terkecil,

D

_b

=

25.0 mm

Selmut beton (Cover ),

sb =

40.0 mm

Dipakai transversal dinding,

13 -

100

Kuat tekan beton,

f

_c

' =

29.96 MPa

Mutu baja tulangan confinement,

f

_yh

=

420.0 MPa

1/4 dimensi penampang dinding terkecil

1/4 * Min( L

_be

,b

_be

) =

100.0 mm 6 kali diameter tulangan longtudinal terkecil dinding

6 * Min(D

_b

) =

150.0 mm

h

_x

= 0,5 * (b

_be

- 2 * ( sb + D

_s

/ 2 ) =

153.5 mm

s

_x

= Max(100, 100 + ( 350 - h

_x

) / 3 ) =

165.5 mm

s

_max

=

150.0 mm

Digunakan jarak transversal,

s =

100.0 mm

Faktor reduksi kekuatan geser,

f

=

0.75

Lebar penampang inti beton terkekang,

h

_c2

= b

_be

- [( 2 * sb) + D

_s

] =

307.0 mm Total luas penampang hoop,

_A

_sh.x

_{= 0,09 * [( s * h}

_c2

_{* f}

_c

_{' ) / f}

_yh

_{] =}

_197.1 mm2

A

_v

=

p

/ 4 * D

_s2

=

132.7 mm2

Jumlah tulangan,

n = A

_sh

/ A

_s

=

1.49

(6)

Digunakan tulangan,

2 D

_s

13 -

100

Dipakai Ash pakai,

A

sh.Pakai

= n * A

v

=

265.5 mm

2

AMAN.!

r

_{n.be x}

= A

_v

/ ( s * b

_be

) =

0.00664

a

_c

=

0.17

A

_c.be

= L

_be

* b

_be

=

520000.00 mm2

Kuat geser nominal,

V

_{n.be x}

= A

_c.be

* (

a

_c

*



f

_c

' +

r

_{n.be x}

* f

_y

) * 10

-3

=

1923.84 kN Kapasitas kuat geser badan dinding,

f

V

_{n.be x}

= V

_{n.be x}

*

f

=

1442.88 kN

4.3 Menentukan Tulangan Confinement & Pengekang Tinjauan Sumbu Y

L

_be

=

1300.0 mm

b

_be

=

400.0 mm

Diameter tulangan longitudinal terkecil,

D

_b

=

25.0 mm

Selmut beton (Cover ),

sb =

40.0 mm

Dipakai transversal dinding,

13 -

100

Kuat tekan beton,

f

_c

' =

29.96 MPa

Mutu baja tulangan confinement,

f

_yh

=

420.0 MPa

1/4 dimensi penampang dinding terkecil

1/4 * Min( L

_be

,b

_be

) =

100.0 mm 6 kali diameter tulangan longtudinal terkecil dinding

6 * Min(D

_b

) =

150.0 mm

h

_x

= 0,5 * (L

_be

- 2 * ( sb + D

_s

/ 2 ) =

603.5 mm

s

_x

= Max(100, 100 + ( 350 - h

_x

) / 3 ) =

100.0 mm

s

_max

=

150.0 mm

Digunakan jarak transversal,

s =

100.0 mm

Faktor reduksi kekuatan geser,

f

=

0.75

Lebar penampang inti beton terkekang,

h

_c2

= L

_be

- [( 2 * sb) + D

_s

] =

1207.0 mm Total luas penampang hoop,

_A

_sh.y

_{= 0,09 * [( s * h}

_c2

_{* f}

_c

_{' ) / f}

_yh

_{] =}

_775.0 mm2

A

_v

=

p

/ 4 * D

_s2

=

132.7 mm2

Jumlah tulangan,

n = A

_sh

/ A

_s

=

5.84

Jumlah tulangan pengekang (Ties )

_n

_Pakai

₌

_6.0

Digunakan tulangan,

6 D

_s

13 -

100

Dipakai Ash pakai,

A

sh.Pakai

= n * A

v

=

796.4 mm

2

AMAN.!

r

n.be y

= A

v

/ ( s * L

be

) =

0.00613

a

c

=

0.17

A

_c.be

= L

_be

* b

_be

=

520000.00 mm2

Kuat geser nominal,

V

_{n.be y}

= A

_c.be

* (

a

_c

*



f

_c

' +

r

_{n.be y}

* f

_y

) * 10

-3

=

1812.34 kN Kapasitas kuat geser badan dinding,

f

V

_{n.be y}

= V

_n

*

f

=

1359.26 kN

(7)

DETAIL PENULANGAN DINDING STRUKTURAL KHUSUS

Tul. Horizontal WEB :

V

Tul. Vertikal WEB

Selimut Beton :

Tul. Vertikal WEB :

Tul. Pengekang WEB

H

UNTUK BADAN DINDING

Tul. Pengekang WEB

Tul. Horizontal WEB

Selimut Beton :

L_be

UNTUK ZONA BOUNDARY ELEMENT

Panjang B.E L_be :

Tul. Sengkang 'X' B.E

Tul. Longitudinal B.E :

Tul. Sengkang 'Y' B.E Tul. Longitudinal B.E

Lebar B.E bbe :

Tul. Sengkang 'Y' B.E :

b_be

Tul. Sengkang 'X' B.E :

Tul. Horizontal WEB

Tul. Longitudinal B.E

b

Tul. Vertikal WEB

Lbe Tul. Longitudinal B.E

Tul. Pengekang 'Y' B.E

Lw

Tul. Sengkang B.E

Tul. Pengekang WEB

Tul. Pengekang 'X' B.E

Lbe Lw'

Tul. Pengekang 'Y' B.E

bbe

Tul. Pengekang 'X' B.E

2 D 13 - 250 2 D 16 - 300 40 mm D 10 - 600 D 10 - 500 30 D 25 2 D 13 - 100 6 D 13 - 100 40 mm 400 mm

1300 mm