• Kata engineer “awam” desain balok beton itu• Kata engineer awam , desain balok beton itucukup hitung dimensi dan jumlah tulangannyasaja Eits itu memang benar menurutsaja. Eits… itu memang benar… menurutmereka. Tapi, sebagai orang yang “lebih”mengerti struktur, apakah kita langsungg , p g gmengiyakan? Mendesain balok beton tidaksesederhana itu. Masih ada beberapa hal yangperlu diperiksa, salah satunya adalah sengkangyang konon ampuh dalam menahan gaya geser.Di b i i i kit k k dDi bagian ini kita akan mengecek danmendesain tulangan sengkang untuk balokdalam menahan gaya geserdalam menahan gaya geser.

• Apakah gaya geser itu penting? Tentu sajaApakah gaya geser itu penting? Tentu saja. Gaya geser bisa “disamakan” dengan momenlentur per satuan panjang atau bisa dituliskanlentur per satuan panjang, atau bisa dituliskansebagai dM/dx. Kalo di-bahasa-matematika-kan gaya geser dalah turunan pertama momenkan, gaya geser dalah turunan pertama momenlentur terhadap jarak. Contoh: kalau diagram momen lenturnya berbentuk kurva pangkat duamomen lenturnya berbentuk kurva pangkat dua(derajat dua), maka diagram gesernya niscayaberbentuk linear pangkat satu (derajat satu)berbentuk linear pangkat satu (derajat satu).

Untuk gambar di atas,persamaan momen lentur dipersamaan momen lentur dititik x (diukur dari tumpuankiri) adalah……

)( 2LqM )(2

2)( xLxqM x −=

sementara gayagesernya adalah qxqLxLq

dMxdV x −=−==

2)2(

2)(

Kalau diagram momen lenturnya linear derajat satu, maka diagramk (d j l)

gesernya adalah qdxx 2

)(2)(

gaya gesernya konstan (derajat nol).

)0( axuntukxPM ≤≤=

)0(

)0......()(

Lt kMPM

axuntukxL

M x

≤≤+

≤≤=

)0......()( LxuntukMxL

M x ≤≤+=

a adalah jarak momen terpusat M dari tumpuan kiri.

PVL

V x =)(

Ada nggak diagram momen lentur derajat tiga? empat? lima?… Jawabnya, ada. Secara teoritis ada. Tapi aktualnya sangat jarang. Kalo diagram momenberderajat tiga bisa terjadi pada beban merata berbentuk segitiga atautrapesium.

)( 32)( xxLqoM x −=

)32(

)(6

2

)(

xLqoV

Lx

−= )32(6)( xL

LV x −=

Katagori Perencanaan Geser Menurut ACI

GeserTulPerluTidakVcVu 5,0.1 →≤ φ

Mi iGT lVVV502 ≤< φφdbwMinimumVs

MinimumGeserTulVcVuVc.).50(

5,0.2=

→≤<φφ

φφ

inchidGeserTulJarak 242

)(

≤≤

φφ

2

dbwfcVcVuMinimumVsVc

GeserTulBeriMinimumVsVcVuVc

].)'4([][.4

][.3

+≤<+

→+≤<

φφφφ

φφφ

VcVuperluVsndisyaratkaygVsmelebihiGeserPenulangan

f ])([][→

φφφ

φφφφ

untukdfyAvadaygVs

VcVuperluVs

o90, ==

−=

αφφ

φφ

incidmakss

syg

242

,

≤=

φ

2

bbhdlk iP b ddbwfcVcVudbwfcVc

5&4].)'8([].)'4([.5 +<<+ φφφφ

tulolehdipikulhrsygvsnalnomitegangandgbalokngbentasemuaubhwadlkatagoriPerbedaan 5&4→

dmakssfcdanfcdiantaraberadageser .4

,'8'4

sbbACIrumusdgsesuaihrsinikatagoridlmPenulangan

:

dfyAvVcVuperluVs −=

φφφ

ds

dfyAvadaygVs =φφ

incidmakss 124≤≤

Perencanaan Balok Terhadap GeserPerencanaan Balok Terhadap GeserKonsep : geser maksium pada balok sederhanaumumnya terjadi di daerah sekitar tumpuan atau diumumnya terjadi di daerah sekitar tumpuan atau disekitar beban terpusat yang cukup besar. Untukperencanaan yang biasa (normal), gaya geser dipikuloleh beton dan tulangan sengkang. Sedangkan untukperencanaan “luar biasa”, misalnya memikul geserd k d b id k diik k d lpada saat gempa, kadang beton tidak diikutkan dalam

memikul geser dengan asumsi bahwa beton pada saatitu sudah retak dan mulai hancur akibat beban gempaitu sudah retak dan mulai hancur akibat beban gempayang memang sifatnya destruktif alias merusak.

Prosedur :1.Data awal yang diperlukan adalah gaya geser ultimate Vu,

dan dimensi balok b dan h . 2.Hitung kapasitas penampang beton dalam menahan gaya2.Hitung kapasitas penampang beton dalam menahan gaya

geser, sesuai SNI-Beton-2002 butir 13.3 :

fc'

LenturGeseru

bbwdbwfc

VC

&/

..6

=→=

LenturGeseru &/

fcNu ' ⎤⎡⎤⎡

Ak i lT k

aksialbebanNudbwfc

AgNuVC

/

..614

1 =→⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+=

AksialTekanu /

Kalo ada gaya tekan aksial atau momen lentur yang terjadiKalo ada gaya tekan aksial atau momen lentur yang terjadibersamaan pada penampang yang ditinjau, persamaanyang digunakan beda lagi. Tapi karena yang kita bahasd l h b l k d h k i l tid k t j di dadalah balok sederhana, gaya aksial tidak terjadi, dan…

momen lentur maksimum terjadi di tengah bentang, sedangkan geser maksimum di daerah tumpuan

Vn=Vc + Vs SNI 2003 Ps 13 1

P T l G ik ti P 13 5 6

Vn=Vc + Vs SNI 2003 Ps 13.1

Perencanaan Tulangan Geser mengikuti Ps 13.5.61. Jika gaya geser berfaktor Vu < Ǿ Vc, maka tidak

perlu tulangan geser/sengkang Walaupun padaperlu tulangan geser/sengkang. Walaupun padapelaksanaannya tulangan sengkang itu tetap dipasanghanya sekedar untuk “memegang” tulangan utamay g g g(longitudinal). tul geser minimum SNI Ps 13.5.5

2. Jika Vu > Ǿ Vc, , maka perlu tulangan geser. Gaya geser yang dipikul oleh tulangan sengkang adalah

φφVcVuVs −

=φ

Setelah diketahui gaya geser yg harus dipikul tulangan geser makal di di k btulangan geser yg disediakan sebesar :

VcVuAvataudfyAvVs −==

φ )(

GeserTulanganLuasAvmanadidfys

ataus

Vs

=φ

GeserTulanganJaraks =

φVVAdSifA )()(ααφ

φααdSinfy

VcVus

Avataus

dSinfyAvVs)cos(

)()cos(+

−=

+=

αsudutdgMiringGeserTulanganUntuk

4. Jika pada perhitungan no.3 di atas menghasilkankebutuhan tulangan geser Av/S , maka kita dapatg g pmenentukan kombinasi Av dan S yang cocok danmemenuhi standar. Av dihitung sebagai luas satub l k dik lik j l h k kibatang tulangan sengkang dikalikan jumlah kaki-kakinya.

Beberapa hal pentingAda beberapa hal penting yang dituliskan di dalam SNI-Beton-2003 p p g y gmengenai perencanaan terhadap geser ini.• Menurut butir 11.1(2(3)), gaya geser maksimum Vu dihitung pada

penampang kritis yaitu penampang yang berjarak d dari mukapenampang kritis, yaitu penampang yang berjarak d dari mukatumpuan, dan tidak ada beban terpusat yang bekerja di antaramuka tumpuan dan penampang kritis tersebut.

D i b di V di k d l d i d l hDari gambar di atas, Vu yang digunakan dalam desain adalah gayageser pada jarak d dari muka kolom, bukan Vmaks

• Jika di antara muka tumpuan dan penampang kritis terdapat bebanterpusat yang besar, maka Vu diambil pada penampang balok tepatdi muka tumpuandi muka tumpuan

Jika pada penampang yang sedang ditinjau gaya gesernya terdapatp p p g y g g j g y g y pmomen lentur yang signifikan, maka pengaruh momen lenturtersebut boleh dimasukkan ke dalam perhitungan Vc (SNI Ps 13 3 2:13.3.2:

dbwdVuwfcVc +=.).120'( ρ

UtamaTulanganLuasAsdb

Aswana

Muf

== ;:dim

7)(

ρ

ρ

SNI menggunakan kata “boleh” artinya tidak harus dilakukan

dbw.

SNI menggunakan kata boleh , artinya tidak harus dilakukan. Akan tetapi pengaruh momen lentur sebaiknya diperhatikan karenakadang pada kondisi tertentu Mu justru memperkecil nilai Vc .

k i b i il i ( d)/ id k b l h l bihiAkan tetapi, SNI membatasi nilai (Vu.d)/Mu tidak boleh melebihi1.0. Jika ternyata melebihi 1.0, maka nilai yang dipakai adalah 1.0.

diagram geser danmomen lentur balokmomen lentur balokkantilever akibatbeban merata

Keliru..

mmsbwmanadibwAv

imumsengkangtulangangunakandbwVsJika

)(&

min31.1 →<

adalahsengkannyatulanganmakadbwfcVsdbwJika

mmsbwmanadifys

,'31

31.2

)(&3

<<

=

memenuhiharusSspasijarakanadfy

Vss

Av dim,

33

≥

mmsds

21600

5,0≤≤

besarkurangbetonnyapenampangartinyaitudbwfcVsdbwJika ,'32

31.3 <<