Perencanaan Perencanaan GeserGeser

Perilaku Balok Elastik Tanpa RetakPerilaku Balok Elastik Tanpa Retak

Lihat diagram lintang dan geser dibawah ini.

Perilaku Balok Elastik UncrackedPerilaku Balok Elastik Uncracked

Distribusi tegangan geser pada penampang persegi:

Ib

VQ

Perilaku Balok Elastik UncrackedPerilaku Balok Elastik Uncracked

Persamaan tegangan geser untuk balok persegi:

Cat: Statis momen maximum terjadi pada sumbu netral (NA).

Ib

VQ

avemax

2

max

3

5.1*2

3

84*

2Q

Inertia ofMoment 12

bh

V

bhhbh

bhI

Perilaku Balok Elastik UncrackedPerilaku Balok Elastik Uncracked

Contoh lain distribusi tegangan geser:

Ib

VQ

Perilaku Balok Elastik UncrackedPerilaku Balok Elastik Uncracked

Diskripsi distribusi tegangan geser yang realistik:

Perilaku Balok Elastik UncrackedPerilaku Balok Elastik Uncracked

Kondisi tegangan yang bekerja pada suatu elemen yang diambil dari balok:

Dengan menggunakan lingkaran Mohr’s, nilai tegangan normal maximum dan arah retak dapat diperoleh.

Perilaku Balok

Trajektori Tegangan

Distribusi Tegangan Geser pada Kondisi Retak

Retak Lentur Retak Geser

Retak Miring pada Balok Beton Retak Miring pada Balok Beton BertulangBertulang

Retak Miring pada Balok Beton Retak Miring pada Balok Beton BertulangBertulang

Retak lentur-geser bermula dari retak lentur dan kemudian merambat akibat tegangan geser.

Retak lentur membentuk arah vertikal

Retak Miring pada Balok Beton Retak Miring pada Balok Beton BertulangBertulang

Untuk balok tinggi retak miring yang terbentuk sbb:

Retak geser retak miring (diagonal) yang memotong tulangan longitudinal dan vertikal.

Retak Miring pada Balok Beton Retak Miring pada Balok Beton BertulangBertulang

Retak yang terbentuk adalah sbb:

Retak geser dapat runtuh melalui dua mode:

- Keruntuhan geser-tarik - Keruntuhan geser-tekan

Kuat Geser Balok RC tanpa Kuat Geser Balok RC tanpa Tulangan BadanTulangan Badan

vcz = geser pada zone tekan

va = Gaya dari aggregat interlock

vd = Aksi dowel dari tulangan longitudinal

Cat: vcz meningkat dari (V/bd) ke (V/by) disaat retak terbentuk.

Tahanan Total = vcz + vay + vd (bilamana sengkang tidak digunakan)

Kuat Geser Beton (Tanpa Tulangan Kuat Geser Beton (Tanpa Tulangan Geser)Geser)

(2) Rasio Tulangan Longitudinal, w

dbfV

db

A

wccw

w

sw

:0025.00075.0for

tertahan retak

(1) Kuat tarik mempengaruhi retak miring & Vretak

Kuat Geser Beton (Tanpa Kuat Geser Beton (Tanpa Tulangan Geser)Tulangan Geser)

(3) Rasio a/d (M/(Vd))

2d

a

2

d

aBentang geser tinggi; perlu perhitungan yang lebih detil

Rasio memberi pengaruh yang kecil

(4) Ukuran balok Penambahan tinggi balok menurunkan teg geser pada retak miring

Kuat Geser Beton (Tanpa Tulangan Kuat Geser Beton (Tanpa Tulangan Geser)Geser)

(5) Gaya Aksial - Tarik Aksial Menurunkan beban retak miring - Tekan Aksial Meningkatkan beban retak miring (Menunda retak lentur)

Fungsi dan Kuat Tulangan Fungsi dan Kuat Tulangan BadanBadan

-Tulangan badan disediakan untuk menjamin agar kapasitas lentur penampang dapat dikembangkan. (shg mode keruntuhan lentur yang bersifat daktail lebih dominan daripada keruntuhan geser yg bersifat brittle)

- Berfungsi sebagai penjapit agar retak geser tidak melebar

Fungsi:

Fungsi dan Kuat Tulangan Fungsi dan Kuat Tulangan BadanBadan

Balok Uncracked Geser ditahan beton uncracked. Retak Lentur Geser ditahan oleh vcz, vay, vd

Aksi dowel tulangan longitudinal

Komponen vertical gaya agregat interlock

Geser pada zone tekan

d

ay

cz

V

V

V

Fungsi dan Kuat Tulangan Fungsi dan Kuat Tulangan BadanBadan

Retak lentur Geser ditahan oleh vcz, vay, vd and vs

Vs meningkat hingga tulangan sengkang leleh akibat semakin melebarnya retak yang terbentuk.

Perencanaan Terhadap GeserPerencanaan Terhadap Geser

Kuat Geser (SNI Pasal 13.1)

n u

capacity demand

V V

u

n

factored shear force at section

Nominal Shear Strength

0.75 shear strength reduction factor

V

V

Perencanaan Terhadap GeserPerencanaan Terhadap Geser

Kuat Geser (SNI Pasal 13.1)

n c sV V V

Vs = Tahanan geser nominal dari tulangan sengkangVc = Tahanan geser nominal dari beton

Konsep Dasar untuk Perencanaan Geser

fy

sbA

fy

sbfA

s

dfAV

dbfV

VVV

VV

wv

w

'c

minv

yvs

w'

cc

scn

un

31

1200

75

61

Kuat Geser yang Disumbangkan BetonKuat Geser yang Disumbangkan Beton

Lentur sajaLentur saja

Formula Sederhana

Formula Rinci

Cat:

Pers. (48)

Pers. (46)

1

u

u

M

dV

dbfV w'

cc 6

1

7120

db

M

dVfV w

u

u'cc w

dbf, w'

c30

Kuat Geser yang Disumbangkan BetonKuat Geser yang Disumbangkan Beton

Lentur dan Tekan AksialLentur dan Tekan Aksial

Nu positif untuk

tekan dan Nu/Ag

dalam MPa

Formula Sederhana

Pers. 47dbfA

NV w

'c

g

uc

141

6

1

Kuat Geser yang Disumbangkan BetonKuat Geser yang Disumbangkan Beton

Lentur dan Tarik AksialLentur dan Tarik Aksial

Nu negatif untuk

tarik Nu/Ag

dalam MPa

Pers. (51)0

6

301

c

w

'c

g

uc

V

dbf

A

N,V

Tulangan Geser TipikalTulangan Geser Tipikal

Sengkang (stirrup) – tegak lurus thd sumbu elemen

SNI Pers. 58

s

dfAV

cossinyvs

s

dfAV yv

so90

Tulangan Geser TipikalTulangan Geser Tipikal

Tulangan yang ditekuk lihat persyaratan 13.5.6

s

dfAV

cossinyvs

s

dfAV yv

so 41.1

45

Persyaratan Penjangkaran Tulangan Persyaratan Penjangkaran Tulangan SengkangSengkang

Vs diturunkan dengan asumsi tulangan sengkang leleh.

sengkang harus dijangkar dengan baik.

Tegangan leleh rencana dari tulangan sengkang 400 MPa.

Persyaratan Penjangkaran Tulangan Persyaratan Penjangkaran Tulangan SengkangSengkang

Setiap tekukan harus mengkait tulangan longitudinal

≤ D16 dapat menggunakan kait standar 90o,135o, 180o

D19, D22, D25 ( fy = 300 MPa) (idem)

D19, D22, D25 ( fy > 300 MPa) kait standar plus panjang penanaman minimum

Lihat juga 9.10

Lihat SNI Pasal 14.13 untuk penyaluran tulangan badan. Persyaratan:

Kuat Geser yang Disumbangkan Tulangan Geser:

Tulangan geser dibutuhkan bilamana (13.5.5):

cu VV 2

1

w

f

b 1/2

t2.5

250mm

dariterbesar hdengan Balok c

10.11)(lihat Joist Kontruksi b

Tapak Pondasi &Pelat aKecuali

Prosedur Perencanaan GeserProsedur Perencanaan Geser

(1) Hitung Vu

(2) Hitung Vc Pers. 46 atau 48 (tanpa gaya aksial)

(3) Check

cu VV 2

1

If ya, tambah tul sengkang (lihat zonasi)

If tidak, selesai

Zonasi Penulangan Geser

Vc2

3f' c b dw

db cf'

3

1Vc w

d)b

1200

f75 or

3

1Vc w

'c(

Zona V

Zona IV

Zona I

(0.5 Vc)

Zona II

Zona III

Luas penampang terlalu kecil

Jarak tulangan sengkang

lebih rapat

Jarak tulangan sengkang

Tulangan sengkang minimum

Tidak perlu tulangan sengkang

Vc

Vu

)dcos+(sinfy Avatau S

VcVu

dfy AvS

Vc

Vu

)dcos+(sinfy Avatau S

VcVu

dfy AvS

S3Av fy

bw

S 0,25 dS 300 mm

S 0,5 dS 600 mm

S 0,5 dS 600 mm

Vn

Prosedur Perencanaan GeserProsedur Perencanaan Geser

Hitung kebutuhan spasi stirrup. Gunakan D10, D13 atau D16

s

ysv

V

dfAs

(4)

Pers. 58

(5) Check tulangan sengkang minimum (pers. 56)

(6) Check spasi maksimum (Tabel zonasi (psl. 13.5.4))

Lokasi Geser Maksimum pada Lokasi Geser Maksimum pada Perencanaan BalokPerencanaan Balok

Elemen Non-prestressed:Penampang berjarak kurang daripada d dari muka tumpuan boleh direncanakan untuk geser, Vu, seperti yang dihitung pada jarak d.

Kipas tekan (menyalurkan beban langsung ketumpuan)

Lokasi Geser Maksimum pada Lokasi Geser Maksimum pada Perencanaan BalokPerencanaan Balok

Reaksi tumpuan menimbulkan tekan pada daerah ujung balok, dan

Beban bekerja pada atau dekat permukaan atas komponen struktur, dan

Tidak ada beban terpusat dalam jarak d dari muka tumpuan .

1.

2.

Kondisi yang harus dipenuhi:

3.

Lokasi Geser Maksimum pada Perencanaan Lokasi Geser Maksimum pada Perencanaan BalokBalok

Tekan dari tumpuan pada dasar balok cendrung menutup retak pada tumpuan

ContohContoh: Desain Geser: Desain Geser

Tidak ada kombinasi untuk beban mati

Vdl =0 @ center

ContohContoh: Desain Geser: Desain Geser

Kombinasi beban hidup

LL

u max

1.6

8

w LV

ContohContoh: Desain Geser: Desain Geser

Envelope geser harus dibentuk menggunakan nilai-nilai maksimum dilokasi ujung dan tengah.

Design of Stirrups to Resist ShearDesign of Stirrups to Resist Shear

fc = 28 MPa fy = 400 MPa

wsdl =2 t/m wll= 3 t/m fys = 400

MPa Dari desain lentur:

Gunakan D10 atau D13 untuk sengkang