IV.3. Perhitungan Geser Rencana IV.3.1. Prediksi Kuat Geser Nominal Untuk Balok Kontrol
Adapun perhitungan – perhitungan untuk mencari kuat geser nominal khususnya pada balok kontrol adalah sebagai berikut :
1. Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton.
N d
b f
V
w C
C
19750 158
150 6
25 6
= ×
×
=
=
KN 750
, 19
=
2. Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan gesersengkang.
Digunakan tulangan geser dia. 6 mm, A
V
= 28,27 mm
2
Jarak tulangan geser = 640 mm
N s
d f
A V
y V
S
99 ,
7034 640
158 336
6 3
. .
= ×
× =
= φ
KN 035
, 7
=
3. Kuat geser nominal.
KN KN
KN V
V V
S C
N
785 ,
26 035
, 7
750 ,
19 =
+ =
+ =
IV.3.2. Prediksi Kuat Geser Kontribusi Carbon Fiber FRP
Perhitungan untuk mencari besarnya kontribusi serat FRP terhadap geser berdasarkan atas beberapa formula yang diperoleh dari hasil penelitian sejenis
oleh beberapa ahli terdahulu sesuai dengan literatur yang telah dipaparkan.
Universitas Sumatera Utara
1. Berdasarkan tegangan efektif serat FRP Model A.Khalifa et al.
f f
fe f
f
s d
f A
V .
cos sin
. .
β β
+ =
Karena sudut β = 0, maka :
f f
fe f
f
s d
f A
V =
Lebar balok = 150 mm
Lebar serat = 30 mm
Panjang serat = 450 mm Tebal serat
= 0,127 mm Kuat tarik serat
= 4.900 MPa Modulus Elastisitas = 230.000 MPa = 230 GPa
ρ
f
= 2 t
f
b
w
= 20,127150 = 0,00169
ρ
f
E
f
= 0,00169 x 230 = 0,389 A
f
=
f f
w t .
2
= 20,127x30 = 7,62 mm
2
5 ,
778 ,
. 218
, 1
. .
562 ,
2
≤ +
− =
f f
f f
E E
R ρ
ρ
= 0,562 0,389
2
– 1,218 0,389 + 0,778 5
, 3892
, ≤
= R
… ok f
fe
= R.f
fu
= 0,3892 x 4900 = 1907,28 MPa
Universitas Sumatera Utara
Sehingga : a.
Untuk jarak serat s
f
= 100 mm
KN N
V
f
067 ,
29 947
, 29066
100 200
28 ,
1907 62
, 7
= =
× ×
=
b. Untuk jarak serat s
f
= 200 mm
KN N
V
f
533 ,
14 47
, 14533
200 200
28 ,
1907 62
, 7
= =
× ×
=
2. Berdasarkan mekanisme lekatan serat Model Maeda et al.
f fe
bu f
e f
s w
w L
V
τ
2 =
Panjang efektif serat FRP : L
e
= e
6.134-0.58 lnt
f Ef
= e
6.134-0.58 ln0,127 x 230
= 65,16 mm Kuat lekat lembaran FRP dengan permukaan beton :
τ
bu
= kf’
c
42
23
E
f
t
f
= 110.2x10
6 −
2542
23
x 230 x 0,127 = 0,00227 GPa Pada kasus ini : w
fe
= d
f
- L
e
= 150 - 65,16 = 134,84 mm Sehingga untuk jarak serat s
f
= 100 mm
KN V
f
97 ,
11 100
00227 ,
84 ,
134 30
16 ,
65 2
= ×
× ×
× =
Nilai kuat geser nominal V
f
berdasarkan Model A.Khalifa, V
f
= 29,067 KN. Sedangkan berdasarkan Model Maeda et al. nilai V
f
= 11,97 KN.
Universitas Sumatera Utara
Dari kedua nilai kuat geser nominal V
f
kontribusi FRP di atas, diambil nilai V
f
yang terkecil. V
f
= 11,97 KN
IV.3.3. Kuat Geser Nominal Setelah Ada Perkuatan FRP
d b
f V
w c
c
= 6
= 19,750 KN
s d
f A
V
y v
s
= = 7,035 KN
V
f
= 11,97 KN V
n
= V
C
+ V
S
+ V
f
= 38,755 KN ΦV
n
= 0,85V
C
+ V
S
+ 0,70V
f
= 0,8519,750 + 7,035 + 0,7011,97 = 31,15 KN
Dari hasil analisa kapasitas geser dengan perkuatan FRP, terjadi peningkatan kapasitas geser sebesar 38,43.
IV.4. Gaya Geser Ultimit dan Mode Keruntuhan
