Semester pendek-8

Metode d-value

KEKAKUAN HORIZONTAL ELEMEN VERTIKAL

• Struktur pemikul beban horizontal atau gempa pada gedung umumnya terdiri dari:– Portal atau rangka kaku pemikul momen– Dinding geser– Kombinasi portal dan dinding geser– Dinding geser berangkai – Kolom kantilever– Rangka bressing– Kombinasi portal dan rangka bressing

Kekakuan lateral

• Kekakuan struktur adalah gaya yang diperlukan untuk menghasilkan satuan simpangan. Kekakuan ini diperoleh sebagai asumsi hubungan linier antara gaya dan simpangan

kPKekakuan struktur yang dimodelkan sebagai kekakuan pegas-k, pada bangunan bertingkat yang menahan gaya gempa berasal dari struktur kolom dan struktur dinding.

Kekakuan kolom dan dinding

• Kekakuan pegas struktur kolom, atau beberapa kolom yang dihubungkan dengan balok membentuk portal berasal dari kekakuan lentur. Sedangkan kekakuan struktur dinding berasal dari kekakuan lentur dan geser.

Kekakuan lateral kolom berdiri bebas

3

3

L

EIP

P

Kekakuan lateral balok jepit jepit atau portal balok kaku

3

2112

L

IIEk

Kekakuan lateral kolom dengan balok tidak kaku

• terletak diantara dua kondisi ekstrim, antara ujung bebas dan ujung jepit, bergantung rasio kekakuan balok dan kekakuan kolom atau kekangan balok terhadap kolom

3

213

21 123

L

IIEk

L

IIE

METODE D-Value

• Metode D-value adalah metode semi empiris untuk menghitung kekakuan lateral elemen vertikal yang terdiri dari dinding geser dan portal

• D-value atau koefisien distribusi gaya geser adalah gaya geser persatuan simpangan dari setiap elemen vertikal seperti dinding dan kolom.

Kekakuan kolom standar

• Sebagai pembanding diambil kekakuan lateral kolom jepit-jepit yaitu K = 12 EI0 / h2 .

• selanjutnya kekakuan kolom lain dan dinding dinyatakan dalam rasio terhadap kekakuan standar

• Dengan demikian didapat nilai-D atau koefisien distribusi gaya geser yang tidak berdimensi

D-value kolom kantilever

• kolom kantilever dengan ukuran sama dengan kolom standar

• kekakuan kolom adalah

Dengan demikian D-value kolom kantilever = 0.25

Untuk kolom lain dengan ukuran standar tetapi kekangan ujung berbeda, nilai D-value berkisar antara 0.25 dan 1

D-value portal kaki tidak sama

h

h

1.5h

2EI EI

EI

P 0.233Ph

0.325 Ph

0.364 Ph

0.251 Ph0.072 Ph3 /EI

K=12.94 EI /h3

0.62P0.38P

Jika kolom kanan diambil sebagai kolom standar maka kekakuan lateral kolom kanan

Sehingga nilai D-value kolom kanan adalah 0.67

D-value portal kaki tidak samaKekakuan kolom kiri adalah

Jadi D-value kolom kiri adalah 0.41

D-value kolom lain

Nilai D-value yang ditentukan berdasarkan rasio kekakuan kolom dengan kekakuan kolom standar serta kekangan pada kedua ujung kolom dinyatakan dalam rumus umum

k- adalah rasio kekakuan kolom dengan kekakuan standar, a- adalah konstanta yang bergantung pada kekangan

D-value Kolom tingkat tengah

• D-value kolom lain ditentukan dari rasio kekakuan lentur balok pengekang dengan kekakuan lentur kolom

k1 k2

k3 k4

kC

Ck

kkkkk

24321

k

ka

2

3012

h

EIkkC

akD

D-value Kolom bawah pondasi jepit

k1 k2

kC

Ck

kkk

221

k

ka

2

5.0

3012

h

EIkkC

akD

D-value Kolom bawah pondasi sendi

k1 k2

kC

Ck

kkk

221

k

ka

21

5.0

3012

h

EIkkC

akD

Jika balok hanya satu sisi atau kolom merupakan bagian ujung portal maka rumus diatas tetap dapat dipakai dengan memasukkan nilai nol pada salah satu balok

Quis-8

4m

3.5m

5m 5m

P

2P

Kolom 30/30Balok 20/30

Hitung D-value strukturDistribusikan gaya horizontalGb diagram momen