Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Wall – Frame Structures. Suatu struktur dimana tahanan lateralnya dipikul oleh kombinasi dari rigid frame dan shear wall dikategorikan sebagai wall – frame.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Wall – Frame Structures. Suatu struktur dimana tahanan lateralnya dipikul oleh kombinasi dari rigid frame dan shear wall dikategorikan sebagai wall – frame."— Transcript presentasi:

1 Wall – Frame Structures. Suatu struktur dimana tahanan lateralnya dipikul oleh kombinasi dari rigid frame dan shear wall dikategorikan sebagai wall – frame structures. Akibat beban lateral, wall akan berdeformasi dalam flexural / bending mode dan rigid frame akan berdeformasi dalam shear mode. Karena rigid frame dan shear wall berperilaku berbeda maka akan timbul interaksi pada sistem struktur tersebut, seperti dapat dilihat pada gambar berikut.

2

3 Wall – frame structures hanya effective untuk struktur sampai ketinggian kurang lebih 50 tingkat. Beberapa kelebihan dari perencanaan dengan sistem wall – frame structures adalah : 1.Drift yang ditimbulkan oleh struktur wall –frame jauh lebih kecil dibandingkan dengan bila beban horizontal hanya dipikulkan kepada shear wall saja. 2.Momen lentur pada wall akan lebih kecil dibandingkan dengan bila beban horizontal hanya dipikulkan kepada shear wall saja. 3.Kolom-kolom direncanakan sebagai struktur yang fully braced. 4.Gaya geser pada frame jauh lebih teratur dan merata sehingga pengaruh pada sistem lantainya pun akan berkurang.

4

5 Dengan konsep continuum model dan dalam aplikasinya akan dibantu dengan berbagai diagram. Dalam analisa ini beberapa asumsi untuk continuum model yang harus dipenuhi adalah : 1.Properties dari dinding dan frame tidak berubah sepanjang tinggi bangunan. 2.Dinding dianggap sebagai flexural cantilever dan berdeformasi dalam lentur saja. 3.Frame dianggap sebagai continuous shear cantilever dan berdeformasi dalam shear dan kolom dianggap axially rigid. 4.Connecting members diasumsikan horizontally rigid connecting dan hanya menyalurkan beban horizontal saja sehingga mengakibatkan flexural dan shear cantilever mengalami lateral deflection yang sama besarnya.

6 Struktur yang dianggap sebagai uniform continuous model tersebut dapat dilihat pada gambar berikut.

7 Pada konsep ini wall dan frame ditinjau secara terpisah seperti ditunjukkan pada gambar (c), dengan masing-masing w adalah beban luar dan q adalah distributed internal interactive force yang bervarisasi sepanjang ketinggian bangunan. adalah gaya horizontal terpusat yang bekerja pada puncak diantara wall dan frame. Persamaan differential dari batang lentur untuk geser adalah : dan, persamaan untuk geser pada shear cantilever adalah :

8 dimana parameter (GA) menunjukkan story-height averaged shear rigidity dari frame, dan pada shear member A menunjukkan effective shear area dan G adalah shear modulus. Bila kedua persamaan tersebut diatas didiferensialkan lagi dan dijumlahkan akan menghasilkan persamaan sebagai berikut : atau Persamaan ini adalah karakteristik dari persamaan differential untuk deflection dari struktur wall – frame.

9 Solution dari persamaan tersebut untuk beban terbagi rata w dapat ditulis sebagai berikut : Boundary conditions untuk solution dari konstanta dan adalah : Fixed pada dasar struktur : Pada puncak flexural cantilever : Resultante shear pada puncak struktur = 0

10 Dengan demikian persamaan lateral deflection dari struktur adalah : dimana : Turunan pertama dari y(z) adalah menunjukkan story drift index, yaitu :

11 Selanjutnya turunan kedua dan ketiga menunjukkan distribusi dari momen lentur dan gaya geser pada dinding struktur. Momen lentur pada wall dimana wall berperilaku sebagai flexural cantilever adalah :

12 Momen yang dipikul oleh frame pada setiap level adalah sama dengan momen luar dikurangi momen wall pada setiap level yang bersangkutan, dengan demikian maka momen yang dipikul oleh frame (z) pada setiap level dengan beban luar terbagi rata adalah : Gaya geser pada dinding ditentukan oleh persamaan berikut :

13 Gaya geser yang dipikul oleh frame pada setiap level adalah sama dengan gaya geser luar yang dikurangi gaya geser wall pada setiap level yang bersangkutan, dengan demikian maka gaya geser yang dipikul oleh frame (z) pada setiap level dengan beban luar terbagi rata adalah : Gaya interaksi terpusat pada puncak yang bekerja diantara wall dan frame didasarkan pada kenyataan bahwa slope dy/dz (H) pada puncak harus memiliki pasangan geser pada puncak frame, yaitu yang besarnya adalah : selanjutnya karena total geser pada puncak = 0

14 maka gaya geser pada frame yang memberikan keseimbangan adalah yang arahnya berlawanan dengan gaya geser yang bekerja pada wall, yaitu : Gaya geser pada lantai dasar struktur. Berdasarkan asumsi rigid base dimana dy/dz = 0, secara tidak langsung menyatakan / mengartikan bahwa pada lantai dasar seluruh geser akan dipikul oleh wall dan tidak ada geser yang diterima oleh frame. Sedangkan dalam kenyataan lantai pertama akan mengalami lateral deformation yang mana mengakibatkan timbulnya geser pada kolom lantai dasar walaupun besarannya relative tidak besar. Dengan demikian perlu ada koreksi.

15 Jika pada dasar kolom berupa tumpuan rigid (jepit) maka gaya geser pada tingkat dasar dari rigid frame tadi ditentukan oleh persamaan berikut : Untuk kolom dengan tumpuan sendi gaya geser pada tingkat dasar dari frame tadi ditentukan oleh persamaan berikut : (GA): menyatakan shear atau racking rigidity rata-rata tingkat dari frame,

16 Bila interstory drift dinyatakan sebesar δ, maka dengan mudah (GA) dapat ditentukan, yaitu : G = ; dimana :

17 Pada umumnya wall – frame concrete structures dapat terdiri dari rangkaian frame yang dihubungkan dengan connecting beam yang kaku sehingga shear rigidity pada daerah ini perlu diperhatikan dan dikoreksi sebagai berikut :

18

19 Selanjutnya analisis dengan bantuan diagram dilakukan seperti penjelasan pada bab-bab terdahulu, yaitu dibagi dalam pembebanan merata, pembebanan terpusat pada puncak dan pembebanan segitiga.

20 Keseluruhan diagram termasuk factor bebannya dapat dilihat pada gambar- gambar berikut :

21

22

23

24

25

26

27

28

29 Estimasi simpangan lateral menurut Khan dan Sbarounis dilakukan melalui perantaraan diagram-diagram berikut dengan notasi-notasi sebagai berikut :

30

31 Dengan menggunakan parameter-parameter ratio kekakuan tersebut diatas maka simpangan-lateral deflection dari struktur setelah mengalami interaksi dapat diperoleh melalui diagram-diagram dibawah ini. Perlu ditambahkan bahwa dalam analisa tersebut belum termasuk pengaruh second-order atau dikenal dengan P- effect.

32

33

34

35 Perlu ditambahkan bahwa dalam perencanaan struktur dengan rigid base, frame pada tingkat dasar secara teoritis akan memikul gaya geser yang relatif kecil karena hampir seluruh gaya geser akan diserap oleh wall. Dalam kenyataan purely rigid base jarang terjadi sehingga untuk menapung gaya geser tambahan pada frame perlu diantisipasi. Untuk itu dalam peraturan Amerika kebanyakan disyaratkan bahwa perencanaan gaya geser pada frame harus direncanakan paling sedikit sebesar 25 % dari beban geser rencana dari tingkat yang ditinjau. Selanjutnya setelah diketahui simpangan-lateral deflection untuk struktur, perlu ditentukan simpangan antar tingkat atau interstory drift dan kemudian gaya-gaya dalam pada struktur dapat didekati dengan penyederhanaan yaitu, untuk frame yang ratio perbandingan kekakuan kolom dan balok yang berimbang dapat diasumsikan bahwa inflection point atau titik balik dari balok dan kolom berada pada tengah batang. Sehingga untuk kondisi pada balok akhirnya dapat dinyatakan sebagai berikut:

36


Download ppt "Wall – Frame Structures. Suatu struktur dimana tahanan lateralnya dipikul oleh kombinasi dari rigid frame dan shear wall dikategorikan sebagai wall – frame."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google