Penentuan Dimensi Boundary Shear Wall di ACI 318-14 (Part 2)

Gambar Ilustrasi Bangunan Dengan Shearwall

Tulisan ini merupakan kelanjutan dari tulisan sebelumnya yaitu:
Penentuan Dimensi Boundary Shear Wall di ACI 318-14 (Part 1)

Setelah anda mendapatkan panjang boundary wall dari rumus di artikel sebelumnya, selanjutnya adalah menentukan lebar boundary. Nilai lebar boundary cukup jelas untuk simple shearwall tanpa sayap, yaitu nilai lebar boundary adalah thickness shearwall tersebut. Namun, akan beda jika ada sayap pada shearwall.

Intinya antara desain shearwall dan penentuan boundary wall yang ada flange (sayap) adalah harus konsisten. Jadi begini, misal ada kasus shearwall bentuk C di bawah:

Untuk arah gempa di atas, pertama kita harus tentukan dulu nilai lebar efektif dari flange sesuai ACI 318-14 section 18.10.5.2 dimana lebar dari face of web harus minimal dari:

1. Panjang flange efektif (Lf-tw) atau 1/2 dari jarak ke web lainnya yang terdekat
2. 25% dari total tinggi wall (H) diukur dari diatas section yang ditinjau

Biasanya yang kriteria 1 govern, tapi jika low to medium rise building kriteria kedua bisa govern.

Untuk studi kasus shearwall C diatas, andai kata kriteria 2 govern sehingga tidak semua lebar flange yang dimodelkan dalam design.

Next insinyur harus menentukan tulangan longitudinal vertikal dan layout distribusi tulangan agar kapasitasnya masuk untuk semua gaya dalam yang terjadi, nah masalah distribusi tulangan vertikal memerlukan informasi panjang dan lebar boundary wall, sementara penentuan boundary wall memerlukan informasi tulangan, karenanya ini adalah proses iterasi.

Yang penulis lakukan umumnya adalah dengan menggunakan opsi uniform reinforcement untuk menentukan lebar boundary terlebih dahulu, nilai uniform reinforcementnya bisa trial error sampai D/C < 1.0. Biasanya panjang boundary elemen dari hasil uniform reinforcement analysis lebih panjang dibandingkan nanti setelah di-detailkan tulangannya concentrated di boundary, sehingga penentuan dari metode ini menghasilkan cara yang konservatif.

Hasil dari penentuan panjang boundary ini kemudian dicatat. Jika hanya sebagian sisi boundary yang efektif, maka harus mendefine general section dulu dan memhilangkan sisi sayap yang tidak efektif. Namun pada step ini tetap digunakan uniform reinforcement pada tulangan.

Satu hal yang ingin penulis tekankan di sini sekali lagi adalah perlu konsisten dalam desain dan penentuan boundary untuk lebar efektif flange. Misal pada kasus shearwall C sebelumnya didapatkan boundary yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:

Untuk mendapatkan nilai Lbz (panjang boundary yang dibutuhkan) cukup simple dari persamaan sebelumnya (lihat tulisan part 1), namun untuk menentukan lebar boundary element, besarnya harusnya adalah lebar yang digunakan dalam design tulangan vertikal.

Hal ini sesuai dengan ACI 318-14 pasal 18.10.6.3 dan 18.10.6.4d berikut:

Jika seandainya anda meng-konsider semua lebar flange efektif saat mendesain lentur, dan nilai Lbz > tebal flange (tf), maka artinya semua lebar flange harus di confined. Ini yang penulis sering lihat sayangnya tidak dilakukan. Insinyur salah meng-interpretasi hasil software dan menganggap bahwa panjang boundary di flange berdasarkan hasil Lbz akibat beban gempa arah x saja dan tidak meng-konsider saat perhitungan Lbz gempa arah Y seperti gambar di-atas, ini jelas salah secara fundamental.

Jika insinyur menggunakan metode yang penulis jelaskan diatas, maka tidaklah hal yang aneh jika semua section shearwall perlu confinement (tidak hanya di ujung – ujung saja).

————————-Bersambung ke Part 3