Alexander dan
Simmonds menjelaskan kegagalan punching shear dengan
menggunakan model truss ditunjukkan pada gbr. 3-8. Terlebih dahulu terbentuk retak miring ditunjukkan pada gbr. 3-7, geser ditransfer oleh tegangan geser. Sekali
retak terbentuk, geser tidak bisa ditransfer lagi melintasinya. Sekarang geser ditransfer oleh strut tupang tekanan A-B dan C-D memanjang dari dari dasar pelat
di kolom menuju ke tulangan pada bagian atas pelat di A dan D. Strut yang mirip ada pada keempat sisi kolom. Komponen horizontal dari gaya di dalam strut
menyebabkan perubahan gaya dalam tulangan A dan D, komponen vertikal mendorong ke atas diatas tulangan dan ditahan oleh tegangan tarik pada beton antara
tulangan. Segera, beton ini retak pada permukaan tulangan dan menghasilkan kegagalan punching. Kegagalan demikian terjadi tiba-tiba dengan sedikit, jika ada,
peringatan. Sekali kegagalan punching shear terjadi, kapasitas geser dari sambungan hilang. Pada kasus pelat dua-arah tulangan momen negatif di dekat bagian atas
merobek pelat bagian atas, membuat tidak adanya hubungan antara pelat dan kolom.
3.2.2 Perencanaan Untuk Geser Dua-Arah
Berdasarkan tes yang ekstensif, Moe menyimpulkan penampang kritis untuk geser terletak pada muka kolom. Peraturan ACI memakai kesimpulan Moe, tapi
menampilkan persamaan yang lebih sederhana dengan menganggap penampang kritis berada pada
2 d
dari muka kolom, dimana
d
adalah tebal efektif rata-rata dari pelat.
3.2.2.1 Lokasi Perimeter Kritis
Geser dua-arah diasumsikan kritis pada penampang vertikal pelat dan menyebar di sekitar kolom. Menurut ACI Bab 11.12.1.2, penampang ini dipilih
Universitas Sumatera Utara
sedemikian sehingga tidak kurang dari
2 d
dari muka kolom dan sedemikian sehingga panjang
o
b , adalah minimum. Pada pelat dengan drop panel pada kolom, dua penampang kritis akan dianggap seperti pada gbr. 3-10. Kalau bukaan kurang
dari 10 kali tebal pelat dari kolom, ACI Bab 11.12.5 menyaratkan perimeter kritis tereduksi seperti ditunjukkan gbr. 3-11a.
Perimeter kritis untuk tepi atau sudut kolom tidak dengan jelas didefenisikan pada ACI. Pada tahun 1978,ACI-ASCE Committee 426 menyarankan penampang
kritis dalam gbr. 3-11b dan c dapat dipakai.
3.2.2.2 Persamaan Desain: Geser Dua-Arah dengan Mengabaikan Transfer Momen
Beban lantai tak seimbang atau beban lateral, pada bangunan flat-plate mengharuskan kedua momen ini dan geser ditransfer dari pelat ke kolom. Dalam
kasus kolom interior pada bangunan braced flat-plate, kasus beban terburuk untuk geser biasanya sesuai dengan mengabaikan transfer momen dari pelat ke kolom.
Sama halnya, kolom biasanya mentransfer sedikit atau tidak sama sekali momen ke pondasi.
Perencanaan geser dua-arah tanpa transfer momen dihasilkan dengan menggunakan pers. 3-6 sampai 3-10 ACI pers. 11-1, 11-2, dan 11-33 sampai 11-
35. Persamaan dasar untuk perencanaan geser adalah
n u
V V
3-6 ACI pers.11-
1
Universitas Sumatera Utara
dimana
u
V adalah gaya geser terfaktor akibat beban dan
n
V adalah tahanan geser nominal untuk pelat. Untuk geser, faktor reduksi
sama dengan 0.85. Untuk beban merata pelat dua-arah, area tributary digunakan untuk
menghitung
u
V yang dibatasi garis geser nol. Untuk panel interior garis ini bisa diasumsikan melewati
Gambar 3-9 Lokasi perimeter geser kritis
a Potongan melalui drop panel.
Universitas Sumatera Utara
b Penampang-penampang kritis. Gambar 3-10 Penampang kritis pada pelat dengan drop panel
a Bukaan-bukaan.
b Perimeter-perimeter jika A dan B tidak melebihi 4h atau 2l
d
.
c Perimeter-perimeter jika A melebihi 4h atau 2l
d
tapi B tidak melebihi. Gambar 3-11 Efek dari bukaan dan tepian terhadap perimeter kritis
Universitas Sumatera Utara
bagian tengah panel. Untuk panel tepi, koefisien momen dalam ACI Bab 13.6.3.3 sesuai dengan garis geser nol pada 0.45
n
l dan 0.44
n
l dari tumpuan eksterior pada flat plate dengan dan tanpa balok tepi, berturut-turut lht gbr.3-12. Untuk
penyederhanaan, garis geser nol sering diasumsikan terjadi pada tengah bentang. Ini konservatif untuk geser pada kolom eksterior, dimana
u
V akan terlalu tinggi tapi tidak konservatif untuk geser pada kolom interior utama.
Gambar 3-12 Penampang kritis dan area tributary untuk geser pada flat plate
Gambar 3-13 Defenisi ȕ
c
untuk kolom dengan bentuk tidak biasa
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3-14 Distribusi geser di sekitar kolom pada kolom persegi
ACI pers. 11-2 mendefinisikan
n
V sebagai berikut:
s c
n
V V
V
3-7
ACI pers. 11-2
dimana
c
V dan
s
V adalah tahanan geser pada beton dan tulangan geser, berturut-turut. Di sebagian besar pelat
s
V bernilai nol. Untuk geser dua-arah
c
V diambil terkecil dari:
a
d b
f V
o c
c c
2 1
17 .
3-8
ACI pers.
11-31 dimana
c
adalah rasio sisi panjang dan sisi pendek kolom, beban terpusat, atau area reaksi. Untuk kolom tidak persegi didefenisikan dalam gbr. 3-13.
Universitas Sumatera Utara
b
d b
f b
d V
o c
o s
c
2 083
.
3-9 ACI
pers. 11-32
dimana
s
bernilai 40 untuk kolom interior, 30 untuk kolom tepi, dan 20 untuk kolom pojok; dan
c
d b
f V
o c
c
33 .
3-10 ACI
pers. 11-33
Distribusi tegangan
geser di sekitar kolom kira-kira seperti ditunjukkan gbr. 3-14 dengan transfer tegangan geser yang lebih tinggi di daerah pojok. Untuk kolom
sangat luas atau kolom persegi dengan kedua sisinya panjang tegangan geser antara pojok berkurang, mendekati nilai untuk geser satu-arah,
17 .
c
f
.
3.2.3 Geser Satu-Arah pada Pelat
