1. Struktur Beton I - GESER
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 UMUM
Kegagalan balok umumnya diawali oleh retak. Retak yang terjadi pada
balok disebabkan oleh beban yang bekerja pada balok, yang melampaui
kekuatan balok tersebut. Beban kerja yang mengakibatkan retak pada
balok dapat berupa momen lentur dan gaya lintang (gaya geser).
Jika balok tidak mampu menahan momen lentur, maka pada daerah yang
menerima momen lentur paling besar atau momen maksimum – misalnya
pada tengah bentang – akan terjadi retak lentur yaitu retak pada serat tarik
terluar balok dengan arah retakan vertikal.
Jika balok tidak mampu menahan gaya lintang (gaya geser), maka pada
daerah yang menerima gaya lintang paling besar – misalnya pada ujung
balok – akan terjadi retak geser dengan arah retakan miring atau
membentuk sudut 45°.
1.2 KUAT GESER
1
2. Struktur Beton I - GESER
Dalam membahas balok yang menahan momen lentur hendaknya juga
mempertimbangkan pula bahwa pada saat yang sama balok juga
menahan gaya geser akibat lenturan. Kondisi kritis geser akibat lentur
ditunjukkan dengan timbulnya tegangan-tegangan tarik tambahan di
tempat-tempat tertentu pada komponen struktur terlentur. Pada komponen
struktur beton bertulang, apabila gaya geser yang bekerja sedemikian
besar hingga diluar kemampuan beton untuk menahannya, perlu
memasang baja tulangan tambahan untuk menahan gaya geser tersebut.
Tegangan geser dan lentur akan timbul di sepanjang komponen struktur
dimana bekerja gaya geser dan momen lentur, dan penampang
komponen mengalami tegangan-tegangan tersebut pada tempat-tempat
selain di garis netral atau serat tepi penampang. Komposisi tegangan-
tegangan tersebut di suatu tempat akan menyesuaikan diri secara alamai
dengan membentuk keseimbangan tegangan geser dan tegangan normal
maksimum dalam satu bidang yang membentuk sudut kemiringan
terhadap sumbu balok. Dengan menggunakan lingkaran Mohr dapat
ditunjukkan bahwa tegangan normal maksimum dan minimum akan
bekerja pada dua bidang yang saling tegak lurus satu sama lainnya.
Bidang-bidang tersebut dinamakan bidang utama dan tegangan-tegangan
yang bekerja disebut tegangan-tegangan utama.
2
3. Struktur Beton I - GESER
Gambar 1.1
Hubungan antar-tegangan geser
1.3 PERILAKU BALOK TANPA TULANGAN GESER
Pada balok tanpa tulangan geser, kerusakan umumnya akan terjadi di
daerah sepanjang kurang lebih tiga kali tinggi efektif balok, dan
dinamakan bentang geser . Seperti tampak pada Gambar 1.2, retak
akibat tarik diagonal merupakan salah satu cara terjadinya kerusakan
geser. Untuk bentang geser yang lebih pendek, kerusakan akan timbul
sebagai kombinasi dari pergeseran, remuk dan belah. Sedangkan pada
3
4. Struktur Beton I - GESER
balok tanpa tulangan dengan bentang geser lebih panjang, retak karena
tegangan tarik lentur akan terjadi terlebih dahulu sebelum timbul retak
akibat tarik diagonal. Dengan demikian terjadinya retak tarik lenturan pada
balok tanpa tulangan merupakan indikasi kerusakan geser.
Retak miring akibat geser di badan balok beton bertulang dapat terjadi
tanpa disertai retak akibat lentur di sekitarnya, atau dapat juga sebagai
kelanjutan proses retak lentur yang telah mendahuluinya.
Gambar 1.2
Kerusakan tipikal akibat tarik diagonal
4
5. Struktur Beton I - GESER
Retak miring pada balok yang sebelumnya tidak mengalami retak lentur
dinamakan sebagai retak geser badan. Kejadian retak geser badan jarang
dijumpai pada balok beton bertulang biasa dan lebih sering dijumpai pada
pada balok beton prategang berbentuk huruf I dengan badan tipis dan
flens (sayap) lebar. Retak geser badan juga dapat terjadi di sekitar titik
balik lendutan atau pada tempat dimana terjadi penghentian tulangan
balok struktur bentang menerus. Retak miring yang terjadi sebagai proses
kelanjutan dari retak lentur yang telah timbul sebelumnya dinamakan
sebagai retak geser lentur . Retak jenis yang terakhir ini dapat dijumpai
baik pada balok beton bertulang ataupun prategang. Proses terjadinya
retak lentur umumnya cenderung merambat dimulai dari tepi masuk ke
dalam balok dengan arah hampir vertikal. Proses tersebut terus berlanjut
tanpa mengakibatkan berkurangnya tegangan sampai tercapainya suatu
kombinasi kritis tegangan lentur dan geser di ujung salah satu retakan
terdalam, dimana terjadi tegangan geser cukup besar yang kemudian
mengakibatkan terjadinya retak miring. Pada balok beton bertulangan
lentur arah memanjang, tulangan baja akan bertugas sepenuhnya
menahan gaya tarik yang timbul akibat leturan. Sementara itu, apabila
beban yang bekerja terus meningkat, tegangan tarik dan geser juga akan
meningkat seiring dengan beban. Sedangkan tulangan baja yang
diperuntukkan menahan momen lentur di dalam balok letaknya tidak pada
5
6. Struktur Beton I - GESER
tempat di mana tulangan tarik diagonal timbul. Sehingga untuk itu
diperlukan tambahan tulangan baja untuk menahan tegangan tarik
diagonal tersebut di tempat-tempat yang sesuai.
Mekanisme perlawanan geser di dalam komponen struktur beton
bertulang tidak lepas dari pengaruh serta tersusun sebagai kombinasi
beberapa mekanisme sebagai berikut :
1. Adanya perlawanan geser sebelum terjadi retak.
2. Adanya gaya ikatan antar agregat (pelimpahan geser-antar
permukaan butir) ke arah tangensial di sepanjang retakan, yang
serupa dengan gaya gesek akibat saling ikat antar-agregat yang
tidak teratur di sepanjang permukaan beton kasar.
3. Timbulnya aksi pasak tulangan memanjang sebagai perlawanan
terhadap gaya transversal yang harus ditahan.
4. Terjadinya perilaku pelengkung pada balok yang relatif tinggi,
dimana segera setelah terjadi retak miring, beban dipikul oleh
susunan reaksi gaya tekan yang membentuk busur melengkung
dengan pengikatnya (tali busur) adalah gaya tarik di sepanjang
tulangan memanjang dan ternyata memberikan cadangan
kapasitas cukup tinggi.
6
7. Struktur Beton I - GESER
5. Adanya perlawanan tulangan geser yang berupa sengkang vertikal
ataupun miring (untuk balok yang bertulangan geser).
Dalam rangka usaha mengetahui distribusi tegangan geser yang
sebenarnya terjadi di sepanjang bentang dan kedalaman penanmpang
balok, meskipun studi dan penelitian telah dilakukan secara luas dan
cukup lama, mekanisme kerusakan geser yang tepat sebetulnya masih
belum dikuasai sepenuhnya.
Untuk menentukan seberapa besar tegangan geser tersebut, umumnya
peraturan-peraturan yang ada memberikan rekomendasi dengan
menggunakan pedoman perencanaan berdasarkan nilai tegangan geser
rata-rata nominal sebagai berikut :
Vu
vu = φb . d
. w
dimana :
Vu = tegangan geser rencana rata-rata nominal total, MPa
vu = gaya geser rencana total karena beban luar, kN
φ = faktor reduksi kekuatan (untuk geser 0,65)
bw = lebar balok, untuk penampang persegi = b, mm
d = tinggi efektif balok, mm
7
8. Struktur Beton I - GESER
Seperti yang telah dikemukakan bahwa di tempat garis netral penampang,
nilai tegangan geser sama dengan tegangan tarik diagonal. Maka untuk
kepentingan pendekatan perencanaan, ditetapkan bahwa tegangan geser
dapat dipakai sebagai alat ukur yang baik untuk mengukur tegangan tarik
diagonal yang terjadi, meskipun sesungguhnya bukanlah tegangan tarik
diagonal aktual.
Walaupun teori umum perencanaan geser yang dipakai sebagai dasar
peraturan dan persyaratan belum diubah, SK SNI T-15-1991-03
memberikan rekomendasi bahwa perencanaan geser dapat didasarkan
pada gaya geser V u yang bekerja pada penampang balok . Hal
demikian berbeda dengan peraturan-peraturan sebelumnya, PBI 1971 dan
sebelumnya, yang mendasarkan pada tegangan geser . Sehingga tidak
jarang terjadi penafsiran bahwa gaya geser, secara umum dapat berlaku
sebagai alat pengukur tarik diagonal yang timbul.
1.4 PERENCANAAN PENULANGAN GESER
Dasar pemikiran perencanaan tulangan geser atau penulangan geser
badan balok adalah usaha menyediakan sejumlah tulangan baja untuk
menahan gaya tarik arah tegak lurus terhadap retak tarik diagonal
8
9. Struktur Beton I - GESER
sedemikian rupa sehingga mampu mencegah bukaan retak lebih lanjut.
Berdasarkan pemikiran tersebut dan juga dengan memperhatikan pola
retak seperti tergambar pada Gambar 1.2, penulangan geser dapat
dilakukan dalam beberapa cara, seperti :
1. Sengkang vertikal,
2. Jaringan kawat baja las yang dipasang tegak lurus terhadap sumbu
aksial,
3. Sengkang miring atau diagonal,
4. batang tulangan miring diagonal yang dapat dilakukan dengan cara
membengkok batang tulangan pokok balok di tempat-tempat yang
diperlukan, atau
5. Tulangan spiral.
Perencanaan geser untuk komponen-komponen struktur terlentur
didasarkan pada anggapan bahwa beton menahan sebagian dari gaya
geser, sedangkan kelebihannya atau kuat geser di atas kemampuan
beton untuk menahannya dilimpahkan kepada tulangan baja geser. Cara
yang umum dilaksanakan dan lebih sering dipakai untuk penulangan
geser adalah dengan menggunakan sengkang , dimana selain
pelaksanaannya lebih mudah juga menjamin ketepatan pemasangannya.
Penulangan dengan sengkang hanya memberikan andil terhadap
sebagian pertahanan geser, karena formasi atau arah retak yang miring.
9
10. Struktur Beton I - GESER
Tapi bagaimanapun, cara penulangan demikian terbukti mampu
memberikan sumbangan untuk peningkatan kuat geser ultimit komponen
struktur yang mengalami lenturan.
Gambar 1.3
Penampang isometrik susunan sengkang
10
11. Struktur Beton I - GESER
1.5 KETENTUAN PENULANGAN SENGKANG
Beberapa petunjuk ketentuan penulangan sengkang adalah sebagai
berikut :
1) Bahan-bahan dan tegangan maksimum
Untuk mencegah terjadinya lebar retak yang berlebihan pada balok akibat
gaya tarik diagonal, SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.4.5 ayat 2 memberikan
ketentuan kuat luluh rencana tulangan geser tidak boleh lebih dari 400
2
MPa. Sedangkan nilai Vs tidak boleh melebihi ( /3√f’c)bwd terlepas dari
berapa jumlah luas total penulangan geser (pasal 3.4.5 ayat 6.8).
2) Ukuran batang tulangan untuk sengkang
Umumnya digunakan batang tulangan D10 untuk sengkang. Pada kondisi
dimana bentang dan beban sedemikian rupa sehingga mengakibatkan
timbulnya gaya geser yang relatif besar, ada kemungkinan harus
menggunakan batang tulangan D12. Penggunaan batang tulangan D12
untuk tulangan sengkang merupakan hal yang sangat jarang dilakukan.
Untuk balok ukuran besar kadang-kadang digunakan sengkang rangkap
11
12. Struktur Beton I - GESER
dengan perhitungan kemungkinan terjadi retak diagonal yang menyilang
empat atau lebih batang tulangan sengkang vertikal.
Apabila digunakan sengkang tertutup tunggal, luas yang disediakan oleh
setiap sengkang untuk menahan geser A v adalah dua kali luas
penampang batang tulangan yang digunakan, karena setiap sengkang
menyilang retak diagonal pada dua tempat, sehingga misalnya untuk
2 2
batang tulangan D10 Av = 157 mm , sedangkan untuk D12 Av = 226 mm .
Apabila mungkin jangan menggunakan diameter batang sengkang yang
bermacam-macam, gunakan ukuran batang tulangan sama untuk seluruh
sengkang kecuali tidak ada pilihan lain. Pada umumnya yang diatur
bervariasi adalah jarak spasi sengkang, sedangkan ukuran batang
tulangan diusahakan tetap.
3) Jarak antar sengkang (spasi)
Jarak spasi dari pusat ke pusat antar sengkang adalah sebagai berikut :
12
13. Struktur Beton I - GESER
a) tidak boleh lebih dari ½d atau 600 mm, mana yang lebih kecil (SK
SNI T-15-1991-03 pasal 3.4.5 ayat 4.1).
1
b) Apabila Vs melebihi nilai ( /3√f’c)bwd jarak spasi sengkang tidak
boleh lebih dari ¼d atau 300 mm, mana yang lebih kecil (SK SNI T-
15-1991-03 pasal 3.4.5 ayat 4.3).
Pada umumnya akan lebih praktis dan ekonomis untuk menghitung jarak
sengkang perlu pada beberapa tempat (penampang) untuk kemudian
penempatan sengkang diatur sesuai dengan kelompok jarak. Sehingga
jarak spasi antar-sengkang sama untuk suatu kelompok jarak dan
peningkatan jarak antara satu kelompok dengan kelompok lainnya tidak
lebih dari 20 mm. Peraturan menetapkan bahwa jika reaksi dukungan
berupa gaya tekan di daerah ujung komponen (misalnya suatu balok),
maka geser maksimum diperhitungkan akan terjadi pada penampang
berjarak d dari dukungan kecuali untuk brackets, konsol pendek atau
kondisi khusus yang semacam. Penampang di tempat berjarak d dari
dukungan disebut sebagai penampang kritis , dan perencanaan
sengkang penampang-penampang yang berada dalam jarak d dari
dukungan menggunakan nilai geser sama yaitu V u. Dengan kata lain,
spasi sejak dari dukungan sampai ke penampang kritis bernilai tetap dan
dihitung berdasarkan kebutuhan sengkang di penampang kritis.
13
14. Struktur Beton I - GESER
Sengkang yang paling tepi dipasang ± ½s dari dukungan, dimana s
adalah spasi sengkang yang diperlukan di daerah tersebut dengan
maksud untuk mempertimbangkan keserasian pemasangan keseluruhan
bentang. Pengaturan spasi sengkang merupakan fungsi diagram V s.
Dalam pelaksanaannya, pola perencanaan sengkang sepenuhnya
tergantung pada pilihan perencana yang dalam hal ini dibatasi oleh
pertimbangan segi kebutuhan kekuatan dan ekonomi biaya. Tersedia
banyak kemungkinan untuk pengembangan pola tersebut. Pada
umumnya, nilai gaya geser akan berangsung berkurang sejak dari tempat
dukungan sampai di tengah bentang dan dengan demikian spasi jarak
sengkang-pun secara berangsur ditambah sejak dari penampang kritis
sampai mencapai nilai spasi maksimum yang diperkenankan oleh
peraturan. Pekerjaan ini memerlukan ketekunan karena merupakan
pekerjaan detail dalam kaitannya dengan operasi penempatan tulangan
sengkang sedemikian sehingga diperoleh penggunaan baja tulangan yang
seekonomis mungkin.
Untuk balok dengan beban merata umumnya digunakan tidak lebih dari
dua atau tiga macam spasi sengkang. Sedangkan untuk balok bentangan
panjang atau pembebanan terpusat yang kompleks tentunya akan
14
15. Struktur Beton I - GESER
membutuhkan lebih banyak perhitungan dalam perencanaan polanya.
Pada umumnya jarak spasi sengkang diambil tidak kurang dari 100 mm.
BAB 2. METODE PERENCANAAN DAN
PROVISI KEAMANAN
2.1 UMUM
Perencanaan elemen struktur beton dilakukan sedemikian rupa sehingga
tidak timbul retak berlebihan pada penampang sewaktu mendukung
beban kerja, dan masih mempunyai cukup keamanan serta cadangan
kekuatan untuk menahan beban dan tegangan lebih lanjut tanpa
mengalami keruntuhan. Timbulnya tegangan-tegangan lentur akibat
struktur.
15
16. Struktur Beton I - GESER
Pada Peraturan Beton Indonesia 1971 (PBI-1971) metode perencanaan
dan analisis didasarkan pada Metode Tegangan Kerja (Working Stress
Method), sementara di SNI 03 – 2847 – 2002 metode perencanaan
dan analisis didasarkan pada Metode Kekuatan (Ultimated Strenght
Method).
Beberapa istilah yang digunakan dalam pembahasan metode
perencanaan dan analisis adalah sebagai berikut;
Kuat nominal
kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang dihitung
berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan sebelum
dikalikan dengan nilai faktor reduksi kekuatan yang sesuai.
Kuat perlu
Kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang diperlukan
untuk menahan beban berfaktor atau momen atau gaya dalam yang
berkaitan dengan beban tersebut dalam suatu kombinasi seperti yang
ditetapkan dalam peraturan.
Kuat rencana
Kuat nominal dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan φ
2.2 METODE TEGANGAN KERJA
16
17. Struktur Beton I - GESER
Di dalam metode tegangan kerja, untuk struktur direncanakan sedemikian
sehingga tegangan-tegangan yang timbul akibat beban kerja dan yang
dihitung secara mekanika dari unsur-unsur yang elastis, yang tidak
melampaui dengan tegangan-tegangan yang diijinkan yang ditetapkan
lebih dahulu. Beban kerja adalah beban-beban yang berasal dari beban
mati, beban hidup, beban angin dan beban gempa, yang dimisalkan
benar-benar terjadi sewaktu masa kerja dari struktur.
Metode tegangan kerja ini secara matematis dapat dinyatakan :
σ≤σ
σ = tegangan timbul yang dihitung secara elastis
σ = tegangan yang diijinkan yang ditetapkan menurut peraturan, sebagai
suatu prosentase dari kekuatan tekan f’ c beton dan tegangan leleh
fy baja tulangan
2.3 METODE KEKUATAN
Di dalam metode ini beban kerja diperbesar, dikalikan suatu faktor beban
dengan maksud untuk memperhitungkan terjadinya beban pada saat
keruntuhan sudah di ambang pintu. Kemudian dengan menggunakan
beban kerja yang telah diperbesar (beban berfaktor) tersebut, struktur
17
18. Struktur Beton I - GESER
direncanakan sedemikian sehingga diperoleh nilai kuat guna pada saat
runtuh yang besarnya kira-kira sedikit lebih kecil dari kuat batas runtuh
yang sesungguhnya. Kekuatan pada saat runtuh inilah yang dinamakan
kuat ultimit dan beban yang bekerja pada atau dekat dengan saat runtuh
dinamakan beban ultimit. Kuat rencana penampang komponen struktur
didapatkan melalui perkalian kuat teoritis atau kuat nominal dengan faktor
kapasitas, yang dimaksudkan untuk memperhitungkan kemungkinan
buruk yang berkaitan dengan faktor-faktor bahan, tenaga kerja, ukuran-
ukuran dan pengendalian mutu pekerjaan pada umumnya. Kuat teoritis
atau kuat nominal diperoleh berdasarkan keseimbangan statis dan
kesesuaian tegangan regangan-tegangan yang tidak linear di dalam
penampang elemen tertentu.
2.4 PROVISI KEAMANAN DAN PEMBEBANAN
Struktur atau elemen-elemennya harus direncanakan untuk memiliki
cadangan kekuatan untuk dapat menerima beban yang lebih tinggi dari
beban normal. Kapasitas cadangan ini digolongkan dalam dua kategori
yaitu faktor pembebanan yang memperhitungkan pelampauan beban,
dan faktor reduksi kekuatan , yang memperhitungkan kemungkinan
18
19. Struktur Beton I - GESER
buruk yang berkaitan dengan faktor-faktor bahan, tenaga kerja, ukuran-
ukuran dan pengendalian mutu pekerjaan pada umumnya.
Di dalam metode kekuatan, lazimnya digunakan istilah faktor beban untuk
membedakan dengan faktor keamanan di dalam faktor tegangan kerja.
Pada SNI 03 – 2847 – 2002 dibedakan dua faktor yaitu faktor kuat
perlu U untuk beban dan faktor φ untuk reduksi kekuatan. Faktor kuat
perlu U sesuai dengan Pasal 11.2 SNI 03 – 2847 – 2002 , dapat dilihat
pada tabel di bawah ini.
Tabel 2.1 Kuat perlu U
Kuat Perlu
No. Kombinasi Beban
(U)
19
20. Struktur Beton I - GESER
D 1,4 D
1.
D, L, A atau R 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R)
D, L, W, A atau R 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R)
2.
D, W 0,9 D ± 1,6 W
D, L, E 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 E
3.
D, E 0,9 D ± 1,0 E
D, L, A atau R, H 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) ± 1,6 H
4. D, W, H 0,9 D ± 1,6 H
D, E, H 0,9 D ± 1,6 H
D, F U = 1,4 (D + F)
5.
D, L, A atau R, F 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) + 1,2 F
6. Kejut harus disertakan pada L
7. T 1,2 (D – T) + 1,6 L + 0,5 (A atau R)
8. P dikalikan 1,2
Keterangan :
D = beban mati
L = beban hidup
A = beban atap
R = beban hujan
W = beban angin
E = beban gempa
H = tekanan tanah
F = tekanan fluida
T = pengaruh struktural dari penurunan fondasi, rangkak, susut,
ekspansi beton atau perubahan suhu.
Tabel 2.2 Faktor reduksi kekuatan φ
Faktor Reduksi Kekuatan
No. Kondisi Gaya
φ
1. Lentur, tanpa beban aksial 0,80
20
21. Struktur Beton I - GESER
Beban aksial, dan beban aksial dengan
2.
lentur
a. Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur 0,80
b. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
Komponen struktur dengan tulangan spiral 0,70
Komponen struktur lainnya 0,65
2.5 DEFINISI
Definisi yang berkaitan dengan pembahasan penulangan lentur,
penulangan geser dan torsi balok beton bertulang sesuai dengan SNI 03-
2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung adalah sebagai berikut :
Beban hidup :
Semua beban yang terjadi akibat pemakaian dan penghunian suatu
gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-
barang yang dapat berpindah dan/atau beban akibat air hujan pada atap.
Beban kerja :
Beban rencana yang digunakan untuk merencanakan komponen struktur.
Beban mati :
21
22. Struktur Beton I - GESER
Berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk
segala beban tambahan, finishing, mesin-mesin serta peralatan tetap
yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung tersebut.
Beban berfaktor :
Beban kerja yang telah dikalikan dengan faktor beban yang sesuai.
Beton :
Campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat
halus, agregrat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang
membentuk massa padat.
Beton bertulang :
Beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang
dari nilai minimum yang disyaratkan dengan atau tanpa prategang, dan
direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja
bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja.
Kuat nominal :
22
23. Struktur Beton I - GESER
kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang dihitung
berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan sebelum
dikalikan dengan nilai faktor reduksi kekuatan yang sesuai.
Kuat perlu :
Kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang diperlukan
untuk menahan beban berfaktor atau momen atau gaya dalam yang
berkaitan dengan beban tersebut dalam suatu kombinasi seperti yang
ditetapkan dalam peraturan.
Kuat rencana :
Kuat nominal dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan φ
Sengkang :
Tulangan yang digunakan untuk menahan tegangan geser dan torsi dalam
suatu komponen struktur, terbuat dari batang tulangan, kawat baja atau
jaring kawat baja las polos atau ulir, berbentuk kaki tunggal atau
dibengkokkan dalam bentuk L, U atau persegi dan dipasang tegak lurus
atau membentuk sudut, terhadap tulangan longitudinal, dipakai pada
struktur lentur balok
Sengkang ikat :
23
24. Struktur Beton I - GESER
Sengkang tertutup penuh yang dipakai pada struktur tekan, kolom
Tinggi efektif penampang (d) :
Jarak yang diukur dari serat tekan terluar hingga titik berat tulangan tarik
Tulangan :Batang berbentuk polos atau berbentuk ulir atau berbentuk
pipa yang berfungsi untuk menahan gaya tarik pada komponen struktur
beton, tidak termasuk tendon prategang, kecuali bila secara khusus diikut
sertakan.
Tulangan polos :
Batang baja yang permukaan sisi luarnya rata, tidak bersirip dan tidak
berulir
Tulangan ulir :
Batang baja yang permukaan sisi luarnya tidak rata, tetapi bersirip dan
berulir
2.6 NOTASI
A = bentang geser, jarak antara beban terpusat dan muka dari
24
25. Struktur Beton I - GESER
tumpuan, mm
Ac = luas penampang beton yang menahan penyaluran geser,
2
mm
Af = luas tulangan di dalam konsol pendek yang menahan
2
momen berfaktor, mm
2
Ag = luas bruto penampang, mm
Ah = luas tulangan geser yang paralel dengan tulangan lentur
2
tarik, mm
2
Al = luas total tulangan longitudinal yang menahan torsi, mm
An = luas tulangan dalam konsol pendek yang menahan gaya
2
tarik Nuc, mm
2
Aps = luas tulangan pratekan dalam daerah tarik, mm
2
As = luas tulangan tarik non pratekan, mm
At = luas satu kaki dari sengkang tertutup dari daerah sejarak s
2
yang menahan torsi, mm
Av = luas tulangan geser dalam daerah sejarak s, atau luas
tulangan geser yang tegak lurus terhadap tulangan lentur
tarik dalam suatu daerah sejarak s pada komponen
2
strukturan lentur tinggi, mm
2
Avf = luas tulangan geser friksi, mm
Avh = luas tulangan geser yang paralel dengan tulangan lentur
2
tarik dalam suatu jarak s, mm
B = lebar muka komponen struktur yang tertekan, mm
bo = keliling dari penampang kritis pada pelat dan pondasi, mm
bt = lebar bagian penampang yang dibatasi oleh sengkang
tertutup yang menahan torsi, mm
25
26. Struktur Beton I - GESER
bw = lebar badan balok, atau d dari penampang bulat, mm
c1 = ukuran dari kolom persegi atau kolom persegi ekuivalen,
kepala kolom atau konsol pendek diukur dalam arah
bentang dimana momen lentur sedang ditentukan, mm
c2 = ukuran dari kolom persegi atau kolom persegi ekuivalen,
kepala kolom atau konsol pendek diukur dalam arah
transversal dimana momen lentur sedang ditentukan, mm
ct = faktor yang menghubungkan sifat tegangan geser torsi
d = Jarak dari serat tekan terluar terhadap titik berat dari
tulangan tarik longitudinal, tapi tidak perlu kurang dari 0,80 h
untuk elemen pratekan (untuk penampang bulat d tidak
perlu lebih kecil dari jarak serat tekan terluar terhadap pusat
tulangan tarik yang berada setengah bagian lain dari
penampang yang ditinjau), mm
f’c = kuat tekan beton yang disyaratkan, MPa
√f’c = akar dari kuat tekan beton yang disyaratkan, MPa
fct = harga rata-rata dari kuat tarik belah beton agregat ringan,
MPa
fd = tegangan akibat beban mati tak berfaktor, pada serat terluar
dari penampang dimana tegangan tarik disebabkan oleh
beban luar, MPa
fpc = tegangan tekan dalam beton (setelah memperhitungkan
semua kehilangan pratekan pada titik berat penampang
yang menahan beban luar atau pada pertemuan dari badan
26
27. Struktur Beton I - GESER
dan flens, MPa
fpe = tegangan tekan dalam beton akibat gaya pratekan efektif
saja (setelah memperhitungkan semua kehilangan pratekan
pada serat terluar dari penampang dimana tegangan tarik
terjadi akibat beban luar), MPa
fpu = kuat tarik yang disyaratkan dari tendon pratekan, MPa
fy = kuat leleh yang disyaratkan dari tulangan non-pratekan,
MPa
h = tinggi total komponen struktur, mm
hv = tinggi total penampang kepala geser, mm
hw = tinggi total dinding diukur dari dasar ke puncak, mm
I = momen inersia penampang yang menahan beban luar
4
berfaktor yang bekerja, mm
Ln = bentang bersih diukur dari muka ke muka tumpuan, mm
Lv = panjang dari lengan kepala geser diukur dari titik beban
terpusat atau reaksi, mm
Lw = panjang horisontal dinding, mm
Mcr = momen yang menyebabkan terjadinya retak lentur pada
panjang penampang akibat beban luar, Nmm
Mm = momen yang telah dimodifikasi, Nmm
Mmax = momen berfaktor maksimum pada penampang akibat beban
lentur, Nmm
Mp = kuat momen plastis perlu dari penampang kepala geser,
27
28. Struktur Beton I - GESER
Nmm
MU = momen berfaktor dari penampang, Nmm
Mv = tahanan momen yang disumbangkan oleh tulangan kepala
geser, Nmm
Nu = beban aksial berfaktor yang normal terhadap penampang
dan akan terjadi bersamaan dengan Vu, diambil nilai positif
untuk tekan dan nilai negatif untuk tarik dan
memperhitungkan pengaruh dari tarik akibat rangkak dan
susut, N
Nuc = gaya tarik berfaktor yang bekerja pada puncak dari konsol
pendek yang terjadi bersamaan dengan V u diambil nilai
positif untuk tarik, N
s = spasi dari tulangan geser atau torsi dalam arah paralel
dengan tulangan longitudinal, mm
s1 = spasi dari tulangan vertikal dalam dinding, mm
s2 = spasi dari tulangan geser atau torsi yang tegak lurus
terhadap tulangan longitudinal atau spasi dari tulangan
horisontal dalam dinding, mm
τc = kuat momen torsi nominal yang disumbangkan beton, N
τn = kuat momen torsi nominal, N
τs = kuat momen torsi nominal yang disumbangka oleh tulangan
torsi, N
τu = momen torsi berfaktor pada penampang, N
Vc = kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton, N
Vci = kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton pada
28
29. Struktur Beton I - GESER
saat terjadinya keretakan diagonal akibat kombinasi momen
dan geser, N
Vcw = kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton pada
saat terjadinya keretakan diagonal akibat tegangan tarik
utama yang berlebihan di dalam badan, N
Vd = gaya geser pada penampang akibat beban mati, N
Vi = gaya geser berfaktor pada penampang akibat beban luar
yang terjadi bersamaan dengan Mmaks, N
Vn = kuat geser nominal, N
Vp = komponen vertikal dari gaya pratekan efektif pada
penampang, N
Vs = kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan
geser, N
Vu = gaya geser berfaktor pada penampang
Vc = tegangan geser ijin beton, N
X = dimensi pendek dari bagian berbentuk persegi suatu
penampang, mm
Y = dimensi panjang dari bagian berbentuk persegi suatu
penampang, mm
2
∑x y = konstanta torsi penampang
x1 = dimensi pusat ke pusat yang pendek dari sengkang persegi
tertutup, mm
y1 = dimensi pusat ke pusat yang pendek dari sengkang persegi
tertutup, mm
yt = jarak dari sumbu pusat penampang bruto terhadap serat
tarik ekstrim dengan tulangan, mm
29
30. Struktur Beton I - GESER
α = dimensi pusat ke pusat yang pendek dari sengkang persegi
tertutup, mm
αf = dimensi pusat ke pusat yang pendek dari sengkang persegi
tertutup, mm
αt = koefisien sebagai fungsi dari y1/x1
αv = rasioterhadap kekakuan lengan kepala geser terhadap
penampang pelat komposisi di sekitarnya
ρ = rasio dari tulangan tarik non pratekan
= As/b.d
φ = faktor reduksi kekuatan
30