51 Pendekatan yang diusulkan strut and tie model dimaksudkan untuk desain
pile cap yang dalam. Karena tidak selalu jelas apakah pile cap langsing atau dalam,
maka prosedur desain geser umum untuk pile cap dapat dicapai dengan mengikuti langkah sebagai berikut : Pertama, pilih kedalaman pile cap awal menggunakan
prosedur desain geser satu arah dan geser dua arah. Dalam kasus geser satu arah, bagian kritis harus diambil pada d dari muka kolom. Kedua, tegangan bantalan zona
nodal harus diperiksa dengan menggunakan persamaan 3.1 – 3.3. Jika perlu, kedalaman pile cap
dapat ditingkatkan sehingga β meningkat, atau dimensi pile cap dapat ditingkatkan untuk meningkatkan kekangan pada zona nodal α meningkat,
atau tegangan bantalan mungkin perlu dikurangi dengan meningkatkan dimensi kolom atau dimensi tiang. Dengan demikian, kekuatan geser pile cap langsing akan
dibatasi oleh prosedur desain geser, sedangkan kekuatan geser pile cap dalam akan dibatasi oleh batas-batas tegangan bantalan zona nodal.
3.5 Metode Penunjang dan Pengikat Strut and Tie Model
3.5.1 B-Regions and D-Regions
Struktur beton dapat dibagi dalam beberapa daerah dimana asumsi dari distribusi regangan garis lurus teori lentur berlaku dan daerah terganggu yang
berdekatan dengan perubahan mendadak pada titik pembebanan pada beban terpusat dan reaksi, atau berdekatan dengan perubahan mendadak dalam geometri seperti
lubang atau perubahan pada potongan melintang. Masing-masing daerah ini disebut B-Regions
dan D-Regions.
52 Diskontinuitas dari distribusi tegangan terjadi pada daerah dimana terjadi
perubahan geometri elemen struktur atau pada letak beban terpusat ataupun pada tumpuan. Prinsip St. Venant mengindikasikan bahwa tegangan akibat beban aksial
dan momen lentur mendekati distribusi linear pada jarak kira-kira sama dengan tinggi keseluruhan h dari daerah diskontinuitas. Oleh karena itu, diskontinuitas
diasumsikan untuk memperpanjang jarak h dari bagian dimana terjadi pembebanan atau perubahan geometri. Daerah di antara D-region dapat diperlakukan sebagai
B-region . Pada B-region tersebut mekanisme beban diidealisasikan sebagai rangka
yang terdiri dari strut beton dan tie baja. Kehancuran dari strut beton adalah salah satu model kegagalan utama pada D-region dan beban ultimitnya sangat tergantung
pada kekuatan tekan beton. Dalam mendesain D-region, mencakup empat langkah sebagai berikut:
1. Mendefinisikan dan mengisolasi masing-masing D-region. 2. Hitung resultan gaya pada masing-masing D-region.
3. Pilih model truss untuk mentransfer resultan gaya-gaya pada D-region. Sumbu dari strut dan tie masing-masing dipilih sehingga bertepatan dengan sumbu bidang
tekan dan tarik. Lalu hitung gaya pada strut dan tie. 4. Lebar efektif strut dan nodal zone ditentukan dengan mempertimbangkan gaya
pada langkah 3 dan kuat efektif beton serta tulangan yang disediakan pada tie dengan mempertimbangkan kekuatan baja
Teori lentur tradisional untuk beton bertulang dan pendekatan desain tradisional V
.
c
+ V
s
untuk geser berlaku dalam B-Region. Sedangkan pada D-Region
, sebagian besar beban tersebut dipindahkan langsung ke tumpuan pada bagian tekan beton dan kekuatan tarik tulangan. D-Region dapat dimodelkan dengan
53 menggunakan analogi rangka yang terdiri dari strut beton melakukan tekan, bagian
baja melakukan tarik, kemudian keduanya bergabung di daerah titik pertemuan yang disebut node. Kerangka ini disebut sebagai model strut-and-tie. Lihat gambar 3.4.
Node berada di dalam daerah nodal nodal zone yang mengalirkan tekanan dari strut
ke bagian tie dan reaksi. Model strut-and-tie dianggap gagal apabila terjadi leleh pada bagian tie, rusaknya bagian strut, keruntuhan pada bagian nodal yang
menghubungkan bagian strut dan tie, atau kerusakan yang terjadi pada bagian tie. Bagian strut dan nodal zones diasumsikan mencapai kapasitas mereka ketika tekanan
yang diberikan bekerja pada ujung strut atau pada permukaan nodal zones, mencapai kuat tekan efektif effective compressive strength.
Prinsip De St. Venant dan analisis tegangan elastis menunjukkan bahwa efek lokal dari beban terpusat atau diskontinuitas geometri akan hilang sekitar satu bagian
kedalaman dari beban atau diskontinuitas. Oleh karena itu, D-Region diasumsikan untuk memperpanjang satu bagian kedalaman dari beban atau diskontinuitas.
Gambar 3.4 Deskripsi dari strut and tie model Sumber : ACI318-02 Building Code
54
3.5.2 Komponen dari Strut and Tie Model
