Amplifikasi Gaya Geser Shear Wall di ACI 318-19

Figure 1. Penjelasan Amplifikasi Gaya Shearwall di ACI 318-19

Pada artikel ini, saya akan mencoba menjelaskan secara singkat mengapa code ACI 318-19 mensyaratkan gaya geser pada shearwall untuk di amplifikasi. Nilai amplifikasi tersebut adalah sebagai berikut:

Alasannya ada 2, yaitu:

1. Akibat higher mode effek;
2. Akibat faktor kuat lebih, agar capacity design (shearwall yield lebih dulu sebelum kegagalan geser terjadi);

Penjelasan untuk masing – masing point diatas adalah sebagai berikut:

Higher mode effect:
Hal ini terjadi akibat efek dari higher mode yang semakin memberikan pengaruh ke respon struktur jika struktur semakin tinggi, selain itu studi terbaru juga menunjukkan akibat nonlinearitas juga dapat meningkatkan efek ini.

Figure 2. Contoh Resultan Gaya Geser Mode 1 (V1) dan Mode 2 (V2) Pada Bangunan Simple Kantilever

Figure 2 diatas menunjukkan lokasi resultan gaya geser untuk mode 1 dan 2 pada contoh kantilever struktur. Terlihat pada mode 2, resultan base shear-nya turun. Hal ini juga terjadi pada mode 3 pada struktur.

Akibat penurunan lokasi resultan gaya geser ini, menyebabkan resultan momen mengecil. Jangan lupa Mu=VuxHeff dimana jika Heff mengecil dan gaya geser Vu tetap, maka resultan momen juga mengecil.

Masalahnya adalah nilai kapasitas momen expected (Mexp) dari tulangan yang terpasang tidak memperhitungkan pengaruh higher mode ini, menyebabkan moment capacity expected (Mexp) lebih besar dari moment demand (Mexp > Mu). Sekilas terlihat it ok dong, kan kapasitas lebih besar dari demand. Jawabannya adalah tidak Ok, karena dalam gempa, nilai shear demand (Vu) ini akan naik terus menerus sampai base shearwall leleh Mu=Mexp (ingat, gaya gempa sesungguhnya jauh lebih besar, dimana dalam desain kita perkecil dengan faktor R yang hanya untuk mekanisme daktail lentur). Karena nilai shear demand (Vu) naik sampai nilai momen demand Mu=Mexp (hinge terjadi), kenaikan Vu inilah yang akhirnya disebut sebagai higher mode effect.

Faktor Kuat Lebih dan Capacity Design
Kalau soal ini rasanya sudah sangat jelas. moment capacity expected (Mexp) di sini nilainya berubah – ubah tergantung gaya tekan yang terjadi. Saat desain, kita ambil konservatif dimana saat nilai gaya tekan (Pu) besar sehingga Mexp rendah mengikuti kurva interaksi tekan bending (PMM curve) di atas balance point. Namun, untuk desain geser nilai yang konservatif adalah saat gaya aksial (Pu) rendah dan Mexp tinggi (baca penjelasan di higher mode efek, dimana Mexp naik Vu juga harus naik). Nah perbedaan Mexp saat Pu tinggi dan Mexp saat Pu rendah inilah yang disebut Faktor Kuat Lebih.

Selain itu, pengaruh kekuatan material yang kenyataannya lebih besar dari yang telah terspesifikasi juga memperbesar nilai faktor kuat lebih ini.

Dari penjelasan di atas, saya harap anda dapat lebih paham mengenai mengapa ada peningkatan gaya geser yang di spesifikasikan di ACI 318-19 tersebut. Jadi terlihat bahwa gaya geser yang terjadi secara teori memang lebih besar dari hasil analisa linear elastik di komputer. Karenanyalah amplifikasi diperlukan.

———————–Akhir Artikel—————-