STUDI DIAGRAM INTERAKSI SHEARWALL BETON BERTULANG PENAMPANG C DENGAN BANTUAN VISUAL BASIC 9

TUGAS AKHIR

STUDI DIAGRAM INTERAKSI SHEARWALL BETON BERTULANG PENAMPANG C DENGAN BANTUAN VISUAL BASIC 9 SWANDITO PURNAIUDA 3106 100 088 Dosen Pembimbing : Ir. Iman Wimbadi, MS Tavio, ST. MT. Ph.D

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG 









Setiap bangunan tinggi perlu memperhitungkan beban vertikal maupun horisontal Untuk memikul beban horisontal yang cukup besar bisa digunakan shearwall Menghitung kapasitas shearwall diperlukan diagram interaksi aksial dan momen Untuk mempermudah perhitungan yang meninjau banyak aspek dapat menggunakan program bantu Program bantu dibuat menggunakan visual basic 9.0 sehingga memudahkan dalam pembuatannya

PERUMUSAN MASALAH 





Bagaimana membuat program bantu yang dapat menentukan diagram interaksi P-M Shearwall ? Bagaimana mendapatkan titik koordinat kombinasi gaya aksial dan moment yang tepat pada diagram interaksi P-M tersebut ? Apakah output dari program bantu tersebut dapat dipertanggungjawabkan dengan membandingkannya dengan program spColumn v4.60 ?

TUJUAN 





Membuat suatu program bantu untuk membuat diagram interaksi P-M Shearwall. Mendapatkaan koordinat kombinasi gaya aksial dan moment pada diagram interaksi PM Shearwall tersebut. Memperiksa apakah output dari program bantu yang dibuat sama dengan output dari program spColumn v4.60.

BATASAN MASALAH 

Program bantu yang dibuat hanya untuk menentukan diagram interaksi P-M Shearwall dan menentukan koordinat kombinasi gaya aksial dan moment pada diagram interaksi PM Shearwall tersebut.



Profil shearwall yang dibahas hanya profil C (kanal).



Tidak meninjau shearwall.



efek

pengekangan

pada

Program yang digunakan untuk membuat program bantu ini adalah Visual Basic 9.0 (2008).

MANFAAT 





Dapat memudahkan perencana struktur untuk menentukan titik koordinat kombinasi beban yang tepat pada diagram interaksi P –M Shearwall Membantu dalam menganalisa kemampuan shearwall menerima beban aksial maupun beban momen. Menjadi referensi dalam pengembangan program bidang teknik sipil

TINJAUAN PUSTAKA

DINDING GESER / SHEARWALL 





Suatu bangunan tidak hanya menerima beban vertikal namun juga menerima beban horisontal. Untuk memikul beban horisontal yang cukup besar seperti karena gempa bumi dapat digunakan dinding geser / shearwall Dinding geser terbuat dari beton bertulang yang dapat dibuat mengelilingi tangga atau lift

BANGUNAN DENGAN DINDING GESER

KERUNTUHAN PADA SHEARWALL 





Berdasarkan besarnya regangan pada tulangan baja yang tertarik, penampang shearwall dapat dibagi menjadi dua kondisi awal keruntuhan yaitu :  Keruntuhan tarik, yang diawali dengan lelehnya tulangan yang tertarik.  Keruntuhan tekan, yang diawali dengan hancurnya beton yang tertekan. Kondisi balanced terjadi apabila keruntuhan diawali dengan lelehnya tulangan yang tertarik sekaligus juga hancurnya beton yang tertekan. Apabila Pn adalah beban aksial dan Pnb adalah beban aksial pada kondisi balanced, maka : Pn < Pnb → keruntuhan tarik

Pn = Pnb → keruntuhan balanced Pn > Pnb → keruntuhan tekan

DIAGRAM INTERAKSI P-M

Hubungan P-M pada keruntuhan shearwall beton bertulang (Nawy 1985)

PENGGAMBARAN DIAGRAM INTERAKSI P-M 

Beban aksial tekan maksimum Shearwall dalam keadaan beban konsentris dapat dituliskan sebagai rumus dibawah ini: Pno = (0.85 f’c)(Ag-Ast)+fy(Ast)

Dimana :



f’c

=

kuat tekan maksimum beton

Ag

=

penampang bruto shearwall

fy

=

kuat leleh tulangan

Ast

=

luas tulangan pada penampang

Beban aksial tekan maksimum yang diijinkan, Pn maks = 0.8 P0 → Mn = Pn maks . emin



Beban lentur dan aksial pada kondisi balanced, nilainya ditentukan dengan mengetahui kondisi regangan beton εcu = 0,003 dan baja εs = εy = f y Es



Beban lentur pada kondisi beban aksial nol, kondisi seperti balok.



Beban aksial tarik maksimum, Pn-T =

n

∑− A i =1

st

fy

METODOLOGI

Start

A

Studi Literatur

Membuat Program

Pendahuluan dan Tinjauan Pustaka

Tidak

Running Program

Berhasil

Konsep Diagram Interaksi P-M Shearwall

Output benar ?

Ya

Algoritma dan Metode Iterasi

Penyusunan Laporan Tugas Akhir

Finish

A

Tidak

Start

Input Data f’c, fy, b, h, tb1, tb2, tsa, tsb, lsa, lsb, As, d, εy, B1,ntul

lb1 = h − tsa − tsb lb 2 = b − lsa − lsb z=

0.003

εy

(lsb * tsa ) * tsa / 2 + (tb 2 * lb 2) * (tb 2 / 2 + s1) + (lsa * tsa ) * tsa / 2

ya pen

+ (tb1* lb1) * (lb1 / 2 + tsa ) + (lsa * tsb ) * (h − (tsb / 2)) + (tb 2 * lb 2) * (h − (tsb / 2)) + (lsb * tsb ) * (h − (tsb / 2))) = ((lsb * tsa ) + (tb 2 * lb 2) + (lsa * tsa ) + (tb1* lb1) + (lsa * tsb ) + (tb 2 * lb 2) + (lsb * tsb ))

(lsb * tsa ) * lsb / 2 + tb 2 * lb 2) * (lb 2 / 2 + lsb ) + (lsa * tsa ) * (b − (lsa / 2))

xa pen

+ (tb1 * lb1) * (b − (lsa / 2)) + (lsa * tsb ) * (b − (lsa / 2)) + (tb 2 * lb 2) * (lb 2 / 2 + lsb ) + (lsb * tsb ) * lsb / 2) = (( lsb * tsa ) + (tb 2 * lb 2) + (lsa * tsa ) + (tb1 * lb1) + (lsa * tsb ) + (tb 2 * lb 2) + (lsb * tsb ))

i =1

z = z − 0,05

 0,003 c =   0,003 − z × ε 

y

 ×d max  

Hitung a

a = β1 × c 0≤a≤h C

A

B

FLOWCHART

PENGGAMBARAN DIAGRAM INTERAKSI

a≤s CC=0.85 x f’c x (a x lsa) + (a x lsb)

A

B

Nilai a

j=1

tsa < a < (h-tsb) CC=0.85 x f’c x ((tsa x lsb) + (tsa x lsa) + (tb2 x (b-lsa-lsb)) + (a-tsa) x tb1 )

(h-tsb) < a < (h-s-tb2) CC=0.85 x f’c x (tsa x lsa) + (tsa x lsb) + (tb2 x (b-lsa-lsb)) + tb1 x (h-tsa-tsb) + (a-(htsb)) x lsa + (a-(h-tsb)) x lsb)

s < a < (tsa – s) CC=0.85 x f’c x (s x lsa) + (s x lsb) + (a – s) xb

(h-s-tb2) < a < (h-s) CC=0.85 x f’c x ((tsa x lsa) + (tsa x lsb) + (tb2 x (b-lsa-lsb)) + tb1 x (h-tsa-tsb) + (s x lsa) + (s x lsb) + (a-(h-tsb+s)) x b)

C

 c − d( j)   × 0,003  c  

ε s ( j ) = 

f s( j ) = E y × ε s( j ) − f y ≤ f s( j ) ≤ f y Fs ( j ) = f s ( j ) × As ( j )

(tsa – s) < a < tsa CC=0.85 x f’c x ((a x lsa) + (a x lsb) + tb2 x (blsa-lsb))

M s ( j ) = Fs ( j ) × d ( j )

∑ FS = ∑ Fs +Fs( j ) ∑ Mns = ∑ Mns + M s( j )

(h-s) ≤ a CC=0.85 x f’c x ((tsa x lsa) + (tsa x lsb) + (tb2 x (b-lsa-lsb)) + tb1 x (htsa-tsb) + (a-(h-tsa-tsb)) x lsa + (a-(htsa-tsb)) x lsb + tb2 x (b-lsa-lsb))

j= ntul

D

FLOWCHART PENGGAMBARAN DIAGRAM INTERAKSI

C

FLOWCHART PENGGAMBARAN DIAGRAM INTERAKSI D C Pn =

∑cc + ∑ Fs

Mn = Mncc +

Unified Method

∑ Mns

Method

Limit State Method

Nominal Φ = 0. 48 + 83ε t

0. 65 ≤ Φ ≤ 0.9

Φ = 1

Plot ( Φ Mn , Φ Pn )

i= 1000

Finish

Φ = 0, 8 −

0. 15 × Pu 0,1 × f 'c × Ag

≥ 0, 65

PENGOPERASIAN PROGRAM

STUDI KASUS

PROSES VERIFIKASI PERTAMA 

Data shearwall pertama :



Material Mutu beton (f’c)

:

40 MPa

:

300 MPa

Modulus elastis (E)

:

200000 MPa

Panjang total shearwall

:

6000 mm

Lebar total shearwall

:

6000 mm

Lebar boundary kanan

:

600 mm

Lebar boundary kiri

:

600 mm

Tebal boundary atas

:

600 mm

Tebal boundary bawah

:

600 mm

Tebal shearwall atas

:

300 mm

Tebal shearwall tengah

:

300 mm

Tebal shearwall bawah

:

300 mm

Mutu baja(fy)



Dimensi Penampang



Tulangan Boundary atas (kiri kanan)

:

Badan shearwall

42 buah D16

:

Boundary bawah (kiri kanan) 

Decking

:

60 mm

:

12 buah D24 12 buah D24

TABEL VERIFIKASI PERTAMA

PROSES VERIFIKASI KEDUA 

Data shearwall kedua :




:

35 MPa

:

300 MPa

Modulus elastis (E)

:

200000 MPa


:

7200 mm


:

7200 mm


:

600 mm

Lebar boundary kiri

:

600 mm

Tebal boundary atas

:

600 mm


:

600 mm


:

300 mm


:

300 mm


:

300 mm

Mutu baja(fy)



Dimensi Penampang




:

Badan shearwall

52 buah D16

:


Decking

:

60 mm

:


TABEL VERIFIKASI KEDUA

PROSES VERIFIKASI KETIGA 





:

30 MPa

:

300 MPa

Modulus elastis (E)

:

200000 MPa


:

7200 mm


:

7200 mm


:

600 mm

Lebar boundary kiri

:

600 mm

Tebal boundary atas

:

600 mm


:

600 mm


:

300 mm


:

300 mm


:

300 mm

Mutu baja(fy)



Dimensi Penampang




:

Badan shearwall

52 buah D16

:


Decking

:

60 mm

:


TABEL VERIFIKASI KETIGA

PROSES VERIFIKASI KEEMPAT 





:

50 MPa

:

400 MPa

Modulus elastis (E)

:

200000 MPa


:

6000 mm


:

6000 mm


:

600 mm

Lebar boundary kiri

:

600 mm

Tebal boundary atas

:

600 mm


:

600 mm


:

300 mm


:

300 mm


:

300 mm

Mutu baja(fy)



Dimensi Penampang




:

Badan shearwall

42 buah D16

:


Decking



Beban

:

:

60 mm

Aksial

:

70000 kN

Momen

:

220000 kN-m


TABEL VERIFIKASI SNI

TABEL VERIFIKASI ACI

KESIMPULAN 



Dalam menganalisa kapasitas suatu shearwall dalam menerima beban aksial dan momen dapat dihitung dengan program ITS Shearwall v1.2 yang lebih cepat proses perhitungannya daripada perhitungan manual. Penggunaan program ITS Shearwall v1.2 disertai dengan keterangan input yang jelas dan desain tampilan yang sederhana menyerupai spColumn. Sehingga memudahkan dalam penggunaannya untuk menghitung diagram interaksi shearwall.

KESIMPULAN Nilai output program ITS Shearwall v1.2 dapat dipertanggung-jawabkan karena telah diverifikasi dengan program spColumn dan menghasilkan perhitungan yang hampir sama atau berselisih sedikit.  Program ITS Shearwall v1.2 telah disusun dalam beberapa modul yang terpisah dalam proses perhitungan, pengelolaan data dan penggambaran grafik. Hal ini akan memudahkan dalam pemahaman alur perhitungan program sehingga memudahkan pengembangan program di masa yang akan datang. 

SARAN 



Program ITS Shearwall ini perlu dikembangkan dalam proses input dimensi penampang yang lebih mudah. Program ITS Shearwall ini perlu dikembangkan dalam menyimpan data perhitungan yang telah dianalisa sehingga pengguna dapat dengan mudah memakai perhitungan lama yang telah dianalisa tanpa perlu mengulangi proses serupa.

SARAN 



Program ITS Shearwall ini perlu dikembangkan dalam menambah metode perhitungan sesuai perkembangan masa yang akan datang. Program ITS Shearwall ini perlu dikembangkan dalam menganalisa kapasitas shearwall dengan bentuk penampang yang lain.

TERIMA KASIH

SWAN

STUDI DIAGRAM INTERAKSI SHEARWALL BETON BERTULANG PENAMPANG C DENGAN BANTUAN VISUAL BASIC 9

Recommend Documents