Tinjauan Perencanaan Komponen Geser Balok Beton Bertulang.
Oleh
ASIH SAGITTASARI
02 172 451
JURUSAN TEKNIK SIPIL _ FAKULTAS TEKNIK
UN TVERSITAS A.I[DAI-AS
PAI}ANG
2ffi7
ABSTRAK
Beton bertulang merupqkan material struhur bangunan yang
telah dikenal dan banyak dimanfaatkan s.mpqi sqqt ini. Dalam
perkuatannya, beton berlalang horus diberi penulangon lentur clan
penulangan geser (sengkang). Keruntuhqn okihat gaya geser pada suatu
elemen struvur beton bertulang bersifat getds (brittle), tidak daktil dan
keruntuhamrlta terjadi secara tiba-tiba tanpq ada peringatan. Hal ini
menyebabkan keruntuhan geser pada desain horus dihindali.
Dalam skripsi ini, dilakukan analisis terhadap data
dai
3
orqng peneliti, yqitu Bresler, dkk; Kim, dkk; serta Thamrin, dkk. Totql
benda uji yang dianalisa sebanyak 37 benda uji berupa balok. 11 benda
uji tanpa tulqngan geser, dqn 26 benda uji
d.engan menggunakan
tulangan geser. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan perqluren
ACI, CSA, JSCE, CEB, persamaan Zsutty, Okamura, Niwa, dan Kurim.
Kemudian hasil perhitungan yang diperoleh dibandingkan dengan hasil
percobaan yong telah dilakukan. Setelah diperoleh grafik perbandingan,
haru kemudian dilqkuk..ln analisa terhadap komponen-komponen yang
mempengaruhi perencanaqn geset mesing-mqsing peraturan dan rumus
vang digunakan.
Dqri hqsil studi lileratur yong dilakakan pada skripsi ini, dapat
diketahui bohwq komponen yqng uempengaruhi perencanaan geser
;,,tlok beton bertulang dntara lain kuqt kuat tekan beton (/c'), ukuren
.,tlok,bentang geser (q), rasio bentang geser terhadap kedalamqn (q/d),
.rsio tulqngqn longitudinal (p), tegangan leleh baja (1!), jarak antar
tengkang (s) , luas sengkang (Av), sudut kemiringan sengkang (a).
Ksts kunci
geser
:
balok beton bertulang, kuat geser, sengkang, komponen
BAB
I
PENDAIIT]LUAN
l.l
Latar Belakang
Keruntuhan akibat gaya geser pada suatu elemen struklur
beron bertulang bersifat getas (brinle), tidak daktil, dan keruntuharnya
ierjadi secara tiba-tiba tanpa ada peringatan. Hal ini menyebabkan
teruntuhan geser pada desain harus dihindari.
Kondisi tenebut dapat dihindari dengan
memberikan
rulangan geser. Jenis tulangan yang umum dikenal adalah sengkang
\ertikal (verticql stirrup). Ful].gsi tulangan geser adalah
untuk
nenahan sebagian gaya geser pada bagian yang retak. mencegah
penjalaran rctak diagonal sehingga tidak menerus ke bagian tekan
ixton, dan unhrk memberi kekuatan tertentu terhadap terlepasnya
)€ton.
Pada perencanaan penampang terhadap geser
Jidasarkan pada
AV" ) V,.
Dimana
V,
harus
adalah gaya geser terlaktor
pada penampang yang ditinlau dan Vn adalah kuat geser nominal yang
Jihitung dari V" = V" + V,. Dengan V" adalah kuat geser nominal yang
Jisumbangkan oleh beton dan
V. adalah kuat geser nominal
yang
Jisumbangkan oleh tulangan geser. Dalam perencanaan geser balok
rEron bertulang, telah banyak penelitian yang dilakukan oleh para ahli
+ar dapat mengurangi resiko yang murgkin terjadi akibat kemntuhan
:eser. Selain itu, dalam berbagai peraturan tentang beton bertulang
lsa terdapat rumusan untuk perencanaan geser.
1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat penulisan skripsi ini adalah unnrk
mengetahui komponen-komponen apa saja yang mempengaruhi dalam
perenc:rnivln geser terhadap beton bertulang Pada berbagai peraturan
dan formula yang ada. Sehingga dapat diketahui peraturan atau
formula mala yang lebih baik untuk digunakan dalam perencanaan.
--
Hal tersebut dapat dilihat dari segi kekuatan yang cukup, daya layan,
dan segi ekonomis.
13
Batasan Masalah
Ruang lingkup pembahasan dalam
perencanaan geser pada balok beton bertulang adalah
1.
2.
3.
meninjau
:
Balok yang ditinjau adalah balok sederhana
Tinjauan dibatasi untuk kondisi geser
Nilai kekuatan
o
.
.
c
geser dihitung berdasarkan :
Americqn Concrete Institute (ACI) Building Code
Jqpsnese Society ofCivil Engineering (JSCE)
CEB Design on Cracking and Deformation
Canadian Standards
for
the Design of Concrete Structures
(CSA)
.
.
o
.
4.
P€rsamaan ZsuW (1977)
Persamaan Okamura (1980)
Persamaan Niwa (1987)
Persamaan
Karin (1999)
Perhitungan dilakukan dengan software Microsoft Excel.
BAB VI
I(ESIMPT]LAN
6.1
Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan yang telah
dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu
1-
:
Dari hasil perhitungan, untuk balok tanpa tulangan geser, nilai
kuat geser yang diperoleh berada di bawah hasil percobaan. Hal
tersebut terjadi untuk seluruh peraturan dan persamaan yang
ditinjau. Dengan demikian, seluruh persamaan yang ditinjau
untuk menghitung kuat geser akibat beton memenuhi syarat
keamanan dalam perencanaan geser pada balok beton bertulang.
2-
Untuk balok dengan hllangan ges€r, hasil yang diperoleh cukup
di
atas hasil
di bawah hasil
percobaan.
bervariasi. Beberapa hasil perhitungan berada
percobaan, dan yang lainnya berada
Hal ini berarti persamaan untuk menghitung kuat geser akibat
sengkang perlu ditinjau kembali, karena persamaan untuk
menghitung kuat geser akibat beton cukup aman.
3.
Pada balok dengan tulangan FRP, hasil yang diperoleh
menunjukkan balok berada dalam kondisi tidak aman. Karena
hasil yang diperoleh lebih besar dari hasil percobaan. Hal ini
dikarenakan
4.
/"
yang digunakan cukup besar.
Persamaan yang untuk menghitung kuat geser akibat beton yang
paling mendekati hasil percobaan yaitu penamaan yang diberikan
oleh Okamura. Sedangkan untuk balok dengar tulangan geser,
84
DAFTAR PUSTAKA
ACI-ASCE Committee 426. The Shear Strength of Reinforced Concrete
Members-Chapter ll. Journal of Structulal Divrjon. ASCE. June 1973.
t
091
I187.
Basuki dan Nurul Hidayati. Tinjauan Kuat Ceser Sengkang Altematif dan
Sengkang Konvensional pada Balok Bcton Bertulang. Dinanika Teknik
Sirtl Nomor 1, Volume 6.36 45- Januari 2006.
Bresler. Boris. dan A.C Scordelis. Shcar Strcngth of Reinlbrced Concrete
of The ' nterican (:oncrete lnstitute Title No. 60-4. 51 73.January 1963.
Beams. Journal
Br€sle., Boris. dan James G, Macgregor. Revie* of Concrete Beams
Failing in Shear. Journal of l'he Structural Divisiotl Proceedings oJ the
Anerican Society of C ittil Engineers . 343
-
3'72.
F
ebruary 1967
.
Da€joong Kim. woo Kim. and Richard N. White. Arc Action ln Rcinforced
Concrete Beam- A Rational Pediction Of Shear Strength. Joumal of
Sthtchtal Engineerirg.6l
I
621- June 1998.
Dipohusodo. Istimawan. Strukur Beton Berlzlarg. Gramedia Puslaka
Utama- Jakarta. 1994.
Duthinh, Dat. .tlledr Design of High Sltenght Concrele Beams: A Rer[etr
of The State oJ'The Art. Building and Fire Research Laboratory Natiotal
Institute ofstandards and Technology. NTSTIR 5870. August 1996
Macgregor, James C. Reinforced Conctete Mechanics and Design- Prcntice
Hall. New Jersey. 1992.
Nasution, Amrinsyah. Catatan Kuliah Si-321 Strukhtt Beton
I
ITB.
Bandung.
Vis, W-C lr, dan Ir- Cideon H- Kusum4 M.Fng- Dasar-Dasar Perencanaan
Beton Bertulang. ErizngCa. lakafia. 1993.
Wahyudl Laurentius.dan Syahril A. Rahim' Stnlnlr,," Beton Bertulang
Standar Baru SNI T-15-1991-03. PT Gramedia Pustaka Utama Jakarta.
1997.
ASIH SAGITTASARI
02 172 451
JURUSAN TEKNIK SIPIL _ FAKULTAS TEKNIK
UN TVERSITAS A.I[DAI-AS
PAI}ANG
2ffi7
ABSTRAK
Beton bertulang merupqkan material struhur bangunan yang
telah dikenal dan banyak dimanfaatkan s.mpqi sqqt ini. Dalam
perkuatannya, beton berlalang horus diberi penulangon lentur clan
penulangan geser (sengkang). Keruntuhqn okihat gaya geser pada suatu
elemen struvur beton bertulang bersifat getds (brittle), tidak daktil dan
keruntuhamrlta terjadi secara tiba-tiba tanpq ada peringatan. Hal ini
menyebabkan keruntuhan geser pada desain horus dihindali.
Dalam skripsi ini, dilakukan analisis terhadap data
dai
3
orqng peneliti, yqitu Bresler, dkk; Kim, dkk; serta Thamrin, dkk. Totql
benda uji yang dianalisa sebanyak 37 benda uji berupa balok. 11 benda
uji tanpa tulqngan geser, dqn 26 benda uji
d.engan menggunakan
tulangan geser. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan perqluren
ACI, CSA, JSCE, CEB, persamaan Zsutty, Okamura, Niwa, dan Kurim.
Kemudian hasil perhitungan yang diperoleh dibandingkan dengan hasil
percobaan yong telah dilakukan. Setelah diperoleh grafik perbandingan,
haru kemudian dilqkuk..ln analisa terhadap komponen-komponen yang
mempengaruhi perencanaqn geset mesing-mqsing peraturan dan rumus
vang digunakan.
Dqri hqsil studi lileratur yong dilakakan pada skripsi ini, dapat
diketahui bohwq komponen yqng uempengaruhi perencanaan geser
;,,tlok beton bertulang dntara lain kuqt kuat tekan beton (/c'), ukuren
.,tlok,bentang geser (q), rasio bentang geser terhadap kedalamqn (q/d),
.rsio tulqngqn longitudinal (p), tegangan leleh baja (1!), jarak antar
tengkang (s) , luas sengkang (Av), sudut kemiringan sengkang (a).
Ksts kunci
geser
:
balok beton bertulang, kuat geser, sengkang, komponen
BAB
I
PENDAIIT]LUAN
l.l
Latar Belakang
Keruntuhan akibat gaya geser pada suatu elemen struklur
beron bertulang bersifat getas (brinle), tidak daktil, dan keruntuharnya
ierjadi secara tiba-tiba tanpa ada peringatan. Hal ini menyebabkan
teruntuhan geser pada desain harus dihindari.
Kondisi tenebut dapat dihindari dengan
memberikan
rulangan geser. Jenis tulangan yang umum dikenal adalah sengkang
\ertikal (verticql stirrup). Ful].gsi tulangan geser adalah
untuk
nenahan sebagian gaya geser pada bagian yang retak. mencegah
penjalaran rctak diagonal sehingga tidak menerus ke bagian tekan
ixton, dan unhrk memberi kekuatan tertentu terhadap terlepasnya
)€ton.
Pada perencanaan penampang terhadap geser
Jidasarkan pada
AV" ) V,.
Dimana
V,
harus
adalah gaya geser terlaktor
pada penampang yang ditinlau dan Vn adalah kuat geser nominal yang
Jihitung dari V" = V" + V,. Dengan V" adalah kuat geser nominal yang
Jisumbangkan oleh beton dan
V. adalah kuat geser nominal
yang
Jisumbangkan oleh tulangan geser. Dalam perencanaan geser balok
rEron bertulang, telah banyak penelitian yang dilakukan oleh para ahli
+ar dapat mengurangi resiko yang murgkin terjadi akibat kemntuhan
:eser. Selain itu, dalam berbagai peraturan tentang beton bertulang
lsa terdapat rumusan untuk perencanaan geser.
1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat penulisan skripsi ini adalah unnrk
mengetahui komponen-komponen apa saja yang mempengaruhi dalam
perenc:rnivln geser terhadap beton bertulang Pada berbagai peraturan
dan formula yang ada. Sehingga dapat diketahui peraturan atau
formula mala yang lebih baik untuk digunakan dalam perencanaan.
--
Hal tersebut dapat dilihat dari segi kekuatan yang cukup, daya layan,
dan segi ekonomis.
13
Batasan Masalah
Ruang lingkup pembahasan dalam
perencanaan geser pada balok beton bertulang adalah
1.
2.
3.
meninjau
:
Balok yang ditinjau adalah balok sederhana
Tinjauan dibatasi untuk kondisi geser
Nilai kekuatan
o
.
.
c
geser dihitung berdasarkan :
Americqn Concrete Institute (ACI) Building Code
Jqpsnese Society ofCivil Engineering (JSCE)
CEB Design on Cracking and Deformation
Canadian Standards
for
the Design of Concrete Structures
(CSA)
.
.
o
.
4.
P€rsamaan ZsuW (1977)
Persamaan Okamura (1980)
Persamaan Niwa (1987)
Persamaan
Karin (1999)
Perhitungan dilakukan dengan software Microsoft Excel.
BAB VI
I(ESIMPT]LAN
6.1
Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan yang telah
dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu
1-
:
Dari hasil perhitungan, untuk balok tanpa tulangan geser, nilai
kuat geser yang diperoleh berada di bawah hasil percobaan. Hal
tersebut terjadi untuk seluruh peraturan dan persamaan yang
ditinjau. Dengan demikian, seluruh persamaan yang ditinjau
untuk menghitung kuat geser akibat beton memenuhi syarat
keamanan dalam perencanaan geser pada balok beton bertulang.
2-
Untuk balok dengan hllangan ges€r, hasil yang diperoleh cukup
di
atas hasil
di bawah hasil
percobaan.
bervariasi. Beberapa hasil perhitungan berada
percobaan, dan yang lainnya berada
Hal ini berarti persamaan untuk menghitung kuat geser akibat
sengkang perlu ditinjau kembali, karena persamaan untuk
menghitung kuat geser akibat beton cukup aman.
3.
Pada balok dengan tulangan FRP, hasil yang diperoleh
menunjukkan balok berada dalam kondisi tidak aman. Karena
hasil yang diperoleh lebih besar dari hasil percobaan. Hal ini
dikarenakan
4.
/"
yang digunakan cukup besar.
Persamaan yang untuk menghitung kuat geser akibat beton yang
paling mendekati hasil percobaan yaitu penamaan yang diberikan
oleh Okamura. Sedangkan untuk balok dengar tulangan geser,
84
DAFTAR PUSTAKA
ACI-ASCE Committee 426. The Shear Strength of Reinforced Concrete
Members-Chapter ll. Journal of Structulal Divrjon. ASCE. June 1973.
t
091
I187.
Basuki dan Nurul Hidayati. Tinjauan Kuat Ceser Sengkang Altematif dan
Sengkang Konvensional pada Balok Bcton Bertulang. Dinanika Teknik
Sirtl Nomor 1, Volume 6.36 45- Januari 2006.
Bresler. Boris. dan A.C Scordelis. Shcar Strcngth of Reinlbrced Concrete
of The ' nterican (:oncrete lnstitute Title No. 60-4. 51 73.January 1963.
Beams. Journal
Br€sle., Boris. dan James G, Macgregor. Revie* of Concrete Beams
Failing in Shear. Journal of l'he Structural Divisiotl Proceedings oJ the
Anerican Society of C ittil Engineers . 343
-
3'72.
F
ebruary 1967
.
Da€joong Kim. woo Kim. and Richard N. White. Arc Action ln Rcinforced
Concrete Beam- A Rational Pediction Of Shear Strength. Joumal of
Sthtchtal Engineerirg.6l
I
621- June 1998.
Dipohusodo. Istimawan. Strukur Beton Berlzlarg. Gramedia Puslaka
Utama- Jakarta. 1994.
Duthinh, Dat. .tlledr Design of High Sltenght Concrele Beams: A Rer[etr
of The State oJ'The Art. Building and Fire Research Laboratory Natiotal
Institute ofstandards and Technology. NTSTIR 5870. August 1996
Macgregor, James C. Reinforced Conctete Mechanics and Design- Prcntice
Hall. New Jersey. 1992.
Nasution, Amrinsyah. Catatan Kuliah Si-321 Strukhtt Beton
I
ITB.
Bandung.
Vis, W-C lr, dan Ir- Cideon H- Kusum4 M.Fng- Dasar-Dasar Perencanaan
Beton Bertulang. ErizngCa. lakafia. 1993.
Wahyudl Laurentius.dan Syahril A. Rahim' Stnlnlr,," Beton Bertulang
Standar Baru SNI T-15-1991-03. PT Gramedia Pustaka Utama Jakarta.
1997.