58
3.6 Penunjang Strut
3.6.1 Desain Strut
Dalam desain menggunakan model Strut-and-Tie, perlu untuk memeriksa bahwa kehancuran dari strut tekan tidak terjadi. Luas penampang dari strut tekan
sangat tergantung pada detail bagian ujungnya. ACI318-02 menyatakan bahwa kekuatan terfaktor dari strut dapat dihitung sebagai berikut :
F
ns
= f
cu
A
c
dimana f .............................................................. 3.8
cu
f adalah kekuatan tekan efektif beton di dalam strut, diambil sama dengan:
cu
= ν f
c
atau: ’
................................................................. 3.9
Φ f
cu
= Φ ν f
c
’ = Φ
STM
α
1
β
s
f
c
dimana ν nu disebut faktor efektif, A
’ .............................. 3.10
c
adalah luas efektif penampang strut yang bekerja dari f
cu
. Φ
STM
adalah nilai Φ untuk strut, tie, dan nodal zones dalam model strut-and-tie
, α
1
adalah faktor 0,85 yang digunakan dalam ACI318-02 Sec. 10.2.7.1 dan
β
s
adalah faktor efektivitas bentuk untuk sebuah strut. Jika f
cu
Penulangan tekan harus digunakan untuk menambah kekuatan dari strut, tulangan ini biasanya diangkur paralel dengan sumbu pusat strut. Untuk kasus seperti
ini maka kuat tekan strut dapat dihitung sebagai berikut : berbeda pada
kedua ujung sebuah strut, strut ini diidealisasikan sebagai strut seragam meruncing.
F
ns
= f
cu
A
c
+ A
s
’ f
s
’ ............................................... 3.11
59 Dimana :
f
cu
A = kuat tekan efektif beton
c
A = luas efektif penampang strut
s
f ’
= luas tulangan tekan dalam batang tekan
s
’ = tegangan leleh tulangan tekan
3.6.2 Kuat Tekan Efektif Beton pada Strut f
cu
Tegangan yang bekerja dalam strut diasumsikan konstan pada daerah melintang pada ujung strut. Tiga faktor utama yang mempengaruhi faktor efektivitas
strut yaitu sebagai berikut :
a Efek Durasi Pembebanan Kekuatan efektif strut yang diberikan oleh persamaan 3.9 dan 3.10, di mana
ν = α
1
β
s
, dan α
1
b Retak pada strut adalah faktor 0,85 yang digunakan dalam ACI318-02 Sec.
10.2.7.1 , dianggap sebagai perhitungan untuk efek durasi pembebanan.
Biasanya strut akan mengalami retak aksial, diagonal, atau tranversal. Hasil reduksi pada kuat tekan dari strut dapat dijelaskan sebagai berikut :
i Strut berbentuk botol
Strut seringkali lebih luas di tengah bentang daripada di daerah ujungnya
karena lebar beton dimana strut melakukan tegangan dapat menyebar menjadi lebih besar pada tengah bentang daripada di daerah ujung. Bagian
strut seperti itu disebut strut berbentuk botol. Dalam desain, strut berbentuk
botol diidealisasikan sebagai strut prismatis.
60 Penyimpangan gaya di sepanjang strut cenderung menyebabkan belahan
longitudinal di dekat ujung strut seperti ditunjukkan pada gambar 3.5a. Dengan tidak adanya penguatan untuk membatasi pemisahan ini, retakan
tersebut dapat melemahkan strut. Schlaich et al. 1987 telah menganalisis jenis retak
ini dan memprediksi bahwa itu akan terjadi ketika tegangan tekan pada ujung strut melebihi sekitar 0,55f
c
’ . Schlaich et al. dan Breen et al.
1994 memperkirakan bahwa strut divergen pada gambar 3.5b memiliki kemiringan 1:2 seperti yang ditunjukkan.
Gambar 3.5 Retak pada strut berbentuk botol
Sumber : ACI318-02 Building Code
ii Strut yang telah retak
Struts dapat mengalami retak yang akan cenderung melemahkan strut
Schlaich, Schafer dan Jennewein 1987. iii
Tegangan tarik melintang Tegangan tarik yang tegak lurus terhadap sumbu dari strut yang mengalami
retak yang dihubungkan dengan sebuah pengikat tie dapat mengurangi kekuatan tekan dari strut Vecchio dan Collins 1982.
61 c Perlindungan dari beton
Dalam struktur beton tiga dimensi seperti pile cap, kekuatan tekan dari sebuah strut
dapat ditingkatkan oleh kekangan yang dihasilkan dari volume besar beton di sekitar strut. Adebar dan Zhou 1993 telah mengusulkan persamaan untuk
kekuatan tekan efektif untuk digunakan dalam mendesain pile cap.
3.6.3 Pemilihan Kuat Efektif Beton f
Kategori