Lewati ke konten utama

Ketentuan Peraturan, Angkur, dan Pondasi pada Bangunan Baja Ringan

Artikel ini menjelaskan aturan peraturan yang melengkapi pemeriksaan panel dan stud pada bangunan baja ringan: perhitungan dan distribusi beban gempa, porsi panel berpapan gipsum, ketentuan struktural, angkur panel, dan pondasi. Untuk desain panel dan stud, lihat artikel Desain Panel dan Stud Baja Ringan.

1. Beban gempa: gaya gempa statik ekuivalen dan T = 0,2 s (TBDY 10.2.6.1)​

info

Menurut TBDY 10.2.6.1, pada perhitungan gempa bangunan baja ringan digunakan Metode Gaya Gempa Statik Ekuivalen dan percepatan spektral desain elastik diperoleh dengan mengambil T = 0,2 s. Selama tipe bangunan “baja ringan”, program menghitung percepatan spektral, koefisien reduksi beban gempa, dan besaran terkait dengan T = 0,2 s; periode hasil perhitungan hanya bersifat informasi.

  • Jika sebagai metode perhitungan gempa dipilih metode berbasis superposisi ragam, diberikan peringatan “TBDY 10.2.6.1” dan kesalahan pada daftar periksa proyek (ragam dihitung dengan periodenya sendiri). Peringatan yang sama diberikan juga saat hasil modal SAP2000 digunakan.
  • Menghitung koefisien reduksi beban gempa juga dengan T = 0,2 s berada di sisi aman: jika periode hasil perhitungan lebih besar dari 0,2 s, koefisien reduksi lebih kecil dan beban gempa membesar.

2. Kekakuan panel proporsional terhadap kapasitas (TBDY 10.2.6.1)​

Menurut peraturan, beban gempa didistribusikan ke panel baja ringan sesuai kapasitas dan posisinya pada denah. Ketika distribusi geser dilakukan dengan metode elemen hingga, program memproporsikan kekakuan sebidang setiap dinding baja ringan terhadap kuat geser panel: panel berpelapis OSB, kayu lapis, atau pelat baja menerima geser lebih banyak daripada panel berpapan gipsum. Total kekakuan baja ringan lantai tidak berubah (geser dasar dan geser lantai tetap sama).

  • Kapan diterapkan? Jika pilihan Distribusi Beban ke Dinding Geser pada Bangunan Kayu dan Baja Ringan (tipe kekakuan panel) pada Pengaturan Umum Proyek adalah “kapasitas” (bawaan) dan dinding dimodelkan dengan elemen batang. Pada distribusi geser klasik, geser sudah didistribusikan menurut kapasitas. Pilihan ini disimpan bersama proyek; proyek lama yang tidak memuat informasi ini dibuka dengan “kapasitas”.
  • Hanya kekakuan lateral sebidang yang berubah; kekakuan aksial dan di luar bidang serta pembagian beban vertikal tetap sama. Pada lantai dengan satu jenis pelapis, koefisien ≈ 1.
  • Panel yang tidak dapat berpartisipasi dalam geser (h/l > 4 atau l < 0,30 m) dan panel yang kedua sisinya tanpa pelapis pada praktiknya tidak menerima geser; jika geser analisis kurang dari seperseribu geser panel pada arah yang sama di lantai tersebut, panel tidak dianggap “tidak memadai”, dan laporan menulis “ihmal edildi, panel yalnız düşey yük için tasarlandı” (diabaikan, panel hanya didesain untuk beban vertikal); jika melampaui seperseribu, kesalahan diberikan. Jika pada suatu arah sama sekali tidak ada panel berkapasitas geser, analisis juga memberikan kesalahan lantai–arah (lihat Desain Panel dan Stud Baja Ringan, Bagian 3.2).
  • Panel pendek di antara pintu/jendela dapat menerima geser di bawah porsi kapasitasnya dalam analisis. Pada gaya yang bekerja pada panel, stud tepi, dan angkur, program menaikkan geser dan momen gempa setiap panel setidaknya hingga porsi kapasitas; laporan menulis “kapasite payı tabanıyla ×r büyütüldü” (diperbesar ×r dengan batas bawah porsi kapasitas) (sisi aman).
  • Pada model dinding cangkang (shell), penskalaan ini tidak dilakukan; untuk distribusi menurut kapasitas, gunakan model dinding batang atau distribusi geser klasik.

3. Porsi gempa pada panel berpapan gipsum (TBDY 10.2.7.2)​

info

Menurut peraturan, panel berpapan gipsum tidak dapat memikul kebutuhan gempa sendirian. Program menghitung, untuk setiap lantai baja ringan dan arah (X/Y), porsi papan gipsum dalam kuat geser panel dan membandingkannya dengan batas TBDY Tabel 10.3: 80% pada bangunan 1 lantai; pada 2 lantai, lantai atas 80%, lantai bawah 60%; pada 3 lantai dari atas ke bawah 80% / 60% / 40%.

  • Sisi mana yang dihitung sebagai gipsum? Jika jenis pelapis pada tab Panel Baja Ringan adalah “Papan gipsum”, itu gipsum; jika OSB, Kayu lapis, atau kφ Pengguna, bukan gipsum. Jika jenis “Tidak terdefinisi”, sisi dengan kuat geser vc ≤ 3,4 kN/m dihitung sebagai gipsum. Nilai bawaan dinding baru adalah OSB 11 mm (vc = 10,2 kN/m); pada proyek lama, panel dengan jenis tidak terdefinisi dan 2,7 kN/m dihitung sebagai papan gipsum. Panel yang kedua sisinya tanpa pelapis tidak masuk ke perhitungan porsi papan gipsum.
  • Pelapis campuran: Jika kedua sisi bekerja bersama (2·yang kecil ≥ yang besar), setiap sisi memikul setengah gaya; jika sisi yang besar saja yang menentukan, gipsum tidak memiliki porsi.
  • Jika batas terlampaui: Pada peringatan analisis dan daftar periksa proyek muncul kesalahan “alçı levha payı” (porsi papan gipsum). Solusi: menggunakan pelapis OSB, kayu lapis, atau pelat baja pada sebagian panel arah tersebut (dengan memasukkan vc dan jenis pelapis).

4. Ketentuan struktural HCBTİE Bab 6 dan Tabel 1.2​

Setelah analisis, pada panel baja ringan diperiksa ketentuan berikut; pelanggaran ditampilkan pada peringatan analisis (dengan nama dinding terkait), daftar periksa proyek, dan catatan kaki laporan stud. Perhitungan kapasitas tidak berubah.

  • Jarak stud ≤ 625 mm (jika terlampaui, pelapis tidak dapat dihitung sebagai pemikul: kapasitas geser panel dan kφ tidak berlaku).
  • Stud pemikul penampang C/Σ, tebal dinding ≥ 0,9 mm (≥ 2 mm jika bangunan lebih tinggi dari 10,5 m), badan ≥ 70 mm, lip ≥ 9 mm.
  • Jika tinggi stud / kedalaman badan > 50, harus dipasang satu baris pengaku (bracing) pada tinggi tengah (peringatan; tidak diberikan pada panel yang bracing-nya telah didefinisikan, lihat Bagian 6 artikel ini).
  • Panel h/l > 4 atau l < 30 cm: tidak diperhitungkan dalam kapasitas geser panel; 2 ≤ h/l ≤ 4: reduksi 2l/h (informasi).
  • Pada tipe bangunan baja ringan, R tidak boleh melebihi 3 pada daktilitas terbatas dan 4 pada daktilitas tinggi; D = 2; tinggi bangunan tidak boleh melampaui batas 7 / 10,5 / 14 m menurut kelas desain gempa dan tingkat daktilitas (HCBTİE Tabel 1.2).
  • Catatan laporan juga mengingatkan bahwa track bawah dan atas panel harus U/C dan t ≥ 0,8 mm serta beban lemari gantung pada dinding diambil setidaknya 0,5 kN/m.

5. Angkur dan sambungan panel (HCBTİE Bab 8, TBDY 10.4.1.1)​

Pada jendela Properti Dinding, di samping tab Panel Baja Ringan terdapat tab Angkur Baja Ringan (hanya tampak pada dinding panel baja ringan).

  • Angkur tarik (hold-down): Kuat desain perangkat dan kekuatan batang angkur/beton/sambungan lantai (nilai produsen atau ETA), jumlah sekrup perangkat–stud (0 = program menghitung jumlah yang diperlukan), diameter sekrup, tebal pelat perangkat dan kuat putus, kuat geser badan sekrup.
  • Angkur geser: Jenis sambungan (baut: pondasi/beton; sekrup: pelat lantai), jumlah (0 = dari jarak) dan jarak, diameter, mutu baut (4.6–10.9), kekuatan beton atau elemen bawah per angkur, tebal track bawah, dan pada sambungan sekrup tebal elemen bawah. Jika profil track bawah dipilih pada tab Track Baja Ringan, tebal diambil dari profil tersebut (lihat Bagian 6 artikel ini).

Pada akhir analisis, untuk setiap panel dihitung gaya angkat per ujung (diperbesar dengan D, dengan kombinasi penentu), rasio perangkat / batang angkur–beton / sekrup / tarik stud, geser per angkur dan rasio baut / tumpu / beton, serta rasio geser panel (TBDY 10.3.2.1). Kuat perangkat adalah nilai desain dari metode desain terpilih; kuat batang angkur/beton dan kuat geser beton pada kedua metode dimasukkan sebagai nilai desain YDKT. Ketidakcukupan ditampilkan pada peringatan analisis dan daftar periksa proyek, sedangkan kekuatan yang tidak dimasukkan ditampilkan pada satu peringatan informasi kolektif. Pada laporan stud terdapat baris gaya yang bekerja pada angkur tarik, kapasitas tarik, angkur geser, geser panel, dan asumsi.

6. Track bawah dan atas panel serta bracing (TBDY 10.3.1.3, 10.3.1.4, 10.4.1.1(a); HCBTİE Bab 6)​

Pada jendela Properti Dinding, di samping tab Angkur Baja Ringan terdapat tab Track Baja Ringan (hanya tampak pada edisi Ultimate). Kolom yang dibiarkan kosong atau diisi 0 dianggap tidak dimasukkan dan nilai bawaan digunakan:

  • Profil track bawah / atas: Dipilih dari katalog U, C, atau C+. Jika tidak dipilih, profil U yang tinggi badannya paling mendekati badan stud diambil secara otomatis dengan tebal dinding track pada tab angkur (tebal dinding stud bila tidak dimasukkan), dan laporan menuliskan “otomatik” (otomatis). Disarankan memilih profil track yang sebenarnya: tebal dinding profil terpilih juga digunakan pada pemeriksaan angkur geser (tumpu baut, sambungan lantai tipe sekrup) dan sekrup pelat lantai–track atas; tebal track bawah pada tab angkur tidak lagi diperhitungkan.
  • Track atas ganda: Dua track atas; kuat tarik dan kuat tekan diambil dua kali lipat.
  • Sambungan pertama di ujung e1 (mm): Jarak angkur geser terdekat dari ujung panel (sekrup pelat lantai pada track atas); 0 = a/2.
  • Bracing: Baris bracing (0–3), tebal dinding bracing t, lebar strip b, diameter sekrup d (No.8 = 4,17 mm), jumlah sekrup per sambungan, panjang tab, jarak tepi sekrup, dan jarak sekrup (mm).
  • Sisi panjang pelapis: Vertikal atau horizontal. Pada penggunaan horizontal diperlukan bracing horizontal yang menyalurkan geser ke dalam panel (TBDY 10.3.1.4).

Pada pilihan ganda, kolom yang berbeda pada dinding terpilih tampak kosong (tidak ada pilihan pada kotak, kotak centang abu-abu) dan tidak diubah saat menekan OK.

Pada analisis, hal-hal berikut diperiksa:

  • Track bawah: N = v·max(a/2; e1), v = Vd/L (geser yang diperbesar dengan D pada tabel angkur panel); kuat tarik (HCBTİE 4.4, penampang neto dengan lubang baut dikurangkan) dan kuat tekan (EGM). a diambil dari jumlah atau jarak angkur geser; bila tidak dimasukkan, dari jumlah angkur yang diperlukan.
  • Track atas: Gaya aksial di dalam panel (dengan jarak sambungan lantai) dan, jika dinding berada pada garis diafragma lantai baja ringan, gaya kolektor (gaya aksial terbesar pada garis + gaya di dalam panel).
  • Bracing: Rincian HCBTİE 6 (a)–(f); gaya penyangga F = 0,02·P (kumulatif sepanjang stud pada dinding tanpa pelapis); sekrup sambungan (TBDY 10.3.4) dan tarik strip (bila lebar dimasukkan; bila tidak, luas yang diperlukan dilaporkan).
  • TBDY 10.3.1.3 dan 10.3.1.4: Track harus berpenampang U atau C dan t ≥ 0,8 mm; pada pelapis horizontal harus ada bracing. Informasi diberikan bila tinggi badan track berbeda lebih dari 10 mm dari badan stud (stud tidak masuk ke dalam track) dan bila tebal dinding track lebih kecil daripada tebal dinding stud. Peringatan h/d > 50 tidak diberikan pada panel yang bracing-nya telah didefinisikan.

Pada stud tanpa pelapis, n baris bracing mengurangi panjang tekuk sumbu lemah dan torsi menjadi h/(n+1). Hasilnya tampak pada baris “ALT / ÜST BAŞLIK” (track bawah / atas) dan “KUŞAK” (bracing) dalam laporan stud. Untuk persamaan, lihat artikel Dasar-Dasar Teori Desain Baja Ringan.

7. Pondasi: gaya yang diperbesar dengan D (TBDY 10.4.1.2)​

Pada bangunan baja ringan, pondasi diproporsikan dengan memperbesar gaya dalam gempa dengan faktor kuat lebih D (2 pada baja ringan). Program menerapkannya pada opsi “Sonlu Elemanlar - Yapı Temel Birlikte Analiz” (Elemen Hingga - Analisis Gabungan Struktur–Pondasi):

  • pada desain lentur, gaya aksial, geser, dan torsi pondasi menerus,
  • pada tegangan tanah pondasi menerus,
  • pada pondasi rakit.
bahaya

Jika “Rijit Kabul-Klasik analiz” (Asumsi Kaku-Analisis Klasik) dipilih, perhitungan pondasi hanya dilakukan dengan beban vertikal dan analisis memberikan kesalahan; pilih “Sonlu Elemanlar - Yapı Temel Birlikte Analiz” pada Pengaturan Umum Proyek. Pada kombinasi beban yang didefinisikan pengguna, D hanya diterapkan pada geser dan torsi dan diberikan peringatan; gunakan kombinasi program. Pada daftar periksa proyek muncul baris informasi “TBDY2018 M.10.4.1.2”.

8. Pertanyaan yang sering diajukan​

Pada setiap lantai baja ringan muncul kesalahan “alçı levha payı”. Pelapis panel dihitung sebagai papan gipsum. Menurut TBDY 10.2.7.2, panel berpapan gipsum tidak dapat memikul kebutuhan gempa sendirian; pada setiap arah, masukkan pelapis OSB, kayu lapis, atau pelat baja pada sebagian panel (vc dan jenis pelapis).

Pada solusi elemen hingga, geser panel OSB meningkat dan geser panel berpapan gipsum berkurang. Menurut TBDY 10.2.6.1, kekakuan panel diproporsikan terhadap kapasitas; total geser lantai tidak berubah. Jika rasio geser panel OSB tidak memadai, rapatkan jarak sekrup atau perkuat pelapis.

Tulangan pondasi atau tegangan tanah bangunan baja ringan lebih besar dari yang diharapkan. Menurut TBDY 10.4.1.2, gaya dalam pondasi diperbesar dengan D (2); pembesaran ini diterapkan pada lentur, gaya aksial, geser, torsi, dan tegangan tanah pada pondasi menerus dan pondasi rakit.

Saya mendapat kesalahan “TBDY 10.4.1.2 (temel)” (pondasi). Perhitungan pondasi dilakukan melalui “Rijit Kabul-Klasik analiz” dan tidak memuat gempa. Pilih “Sonlu Elemanlar - Yapı Temel Birlikte Analiz” pada Pengaturan Umum Proyek.

Mengapa pada bangunan baja ringan beban gempa tidak bergantung pada periode hasil perhitungan? Menurut TBDY 10.2.6.1, percepatan spektral dihitung dengan T = 0,2 s. Metode perhitungan gempa harus Metode Gaya Gempa Statik Ekuivalen; jika superposisi ragam dipilih, diberikan peringatan.