KEKAKUAN BALOK IKAT VERTIKAL

Peraturan gempa menyatakan bahwa balok ikat vertikal dapat digunakan secara tepat di sudut-sudut bangunan, pada penampang perantara dinding, dan di tepi bukaan pintu serta jendela, namun tidak ada panduan mengenai cara memperhitungkannya dalam analisis. Oleh karena itu, tidak ada kewajiban untuk mempertimbangkan kekakuan balok ikat vertikal berdasarkan peraturan gempa maupun peraturan bangunan berbahaya.

Dengan asumsi bahwa pengguna mungkin tidak ingin memperhitungkan kekakuan balok ikat vertikal, program tidak secara otomatis membagi dinding menjadi segmen-segmen ketika balok ikat vertikal digambar. Jika kekakuan balok ikat vertikal perlu diperhitungkan, mungkin tepat untuk menggambar dinding dalam dua bagian sehingga balok ikat vertikal tidak melewati bagian dalam masing-masing bagian.

Jika opsi untuk menyertakan kekakuan balok ikat vertikal dalam analisis diaktifkan, kekakuan balok ikat vertikal diperhitungkan. Program memperlakukan balok ikat vertikal sebagai dinding dengan koefisien kekakuan khusus yang bekerja dalam arah X dan Y.

Program menghitung kekakuan balok ikat vertikal menggunakan rumus berikut:

Kekakuan Relatif Balok Ikat Vertikal := nilai_mutlak(Edh_Eds * panjang sisi pendek balok ikat vertikal (cm) * panjang sisi panjang balok ikat vertikal (cm) / 100 / 100 / Tinggi bebas yang berdekatan dengan balok ikat vertikal (m);

Dalam formulasi:

   Edh\_Eds: Rasio modulus elastisitas balok ikat vertikal terhadap modulus elastisitas dinding. (Pengali kekakuan relatif balok ikat vertikal terhadap dinding)

   Tinggi bebas yang berdekatan dengan balok ikat vertikal: Jika terdapat bukaan pintu atau jendela yang berdekatan dengan balok ikat vertikal dalam arah yang relevan, tinggi bebas balok ikat vertikal adalah yang terkecil dari tinggi pintu dan jendela dalam arah yang dihitung. Jika tidak terdapat pintu atau jendela yang berdekatan dengan balok ikat vertikal dalam arah gempa yang relevan, tinggi bebas balok ikat vertikal diambil sama dengan tinggi lantai.

   Peraturan Gempa 2007 Tabel 2.1 B1 — Rumus lantai lemah untuk bangunan beton bertulang diberikan sebagai berikut:

ΣAe = Luas geser efektif pada lantai mana pun dalam arah gempa yang ditinjau

ΣAg = Jumlah luas penampang elemen sistem struktur yang berfungsi sebagai dinding geser dalam arah yang sejajar dengan arah gempa yang ditinjau pada lantai mana pun

ΣAk = Jumlah luas dinding pengisi pasangan bata (tidak termasuk bukaan pintu dan jendela) yang sejajar dengan arah gempa yang ditinjau pada lantai mana pun

Aw = Luas badan efektif penampang kolom (tidak termasuk luas tonjolan kolom yang tegak lurus terhadap arah gempa)

ΣAw = Jumlah luas badan efektif Aw penampang kolom pada lantai mana pun

Sebagaimana terlihat dari rumus, kekakuan relatif elemen beton bertulang dibandingkan dinding adalah 1/0,15 = 6,66 kali lebih besar. Menurut kami, nilai Edh_Eds dapat diambil sebesar 6,66.

Dalam buku "Pengantar Rekayasa Gempa" oleh Prof. Dr. Zekai CELEP, rasio modulus elastisitas jaket perkuatan terhadap modulus elastisitas dinding (pengali kekakuan relatif jaket perkuatan terhadap dinding) diambil sebesar 5. Karena balok ikat vertikal juga merupakan elemen beton bertulang, dengan pendekatan serupa mungkin dianggap tepat untuk mengambil rasio tersebut sebesar 5.

Jika balok ikat vertikal dianggap sebagai elemen mirip dinding yang bekerja dalam dua arah, kekakuannya dapat diambil sebesar 1.

Peraturan gempa mensyaratkan bangunan pasangan bata diperiksa hanya terhadap gaya geser. Selain itu, formulasi kekakuan tidak kompatibel dengan beton bertulang (karena nilai kekakuan relatif digunakan dan merupakan rumus yang disederhanakan/pendekatan). Oleh karena itu (dengan mempertimbangkan diskusi kami dengan kalangan akademis), kami tidak menganggap penggunaan rasio murni modulus elastisitas sebagai metode yang aman untuk menetapkan nilai kekakuan relatif pada balok ikat vertikal.

Dalam konsultasi dengan Prof. Dr. Zekai Celep, beliau tidak menganggap tepat untuk secara khusus memperhitungkan kekakuan balok ikat vertikal dalam sistem struktur pasangan bata yang tidak membentuk rangka yang teratur.

Selama inspeksi visual terhadap banyak bangunan yang dilakukan oleh tim kami setelah gempa Van, pengamatan berikut dibuat pada bangunan satu lantai dengan lantai kayu: retak akibat gerakan di luar bidang hingga 2–4 cm diamati di sudut-sudut bangunan dan pada penampang perantara dinding; pada bangunan berlantai beton bertulang tanpa balok ikat vertikal (2–3 lantai), retak geser diagonal berbentuk X diamati pada panel dinding padat di antara bukaan pintu dan jendela dengan ketebalan 0,5–1,5 cm; pada bangunan dengan balok ikat vertikal 20/20 pada penampang perantara dinding, retak geser berbentuk X dalam orde 0–0,5 mm diamati. Material dinding pada hampir semua dari sekitar 300 bangunan pasangan bata yang diperiksa adalah blok berongga.

Inisiatif mengenai kekakuan balok ikat vertikal diserahkan kepada pengguna dan/atau insinyur pengawas.