II. TINJAUAN PUSTAKA
2.2 Desain Struktur
Balok didefinisikan sebagai salah satu dari elemen struktur portal yang arahnya horizontal, sedangkan portal merupakan kerangka utama dari struktur bangunan, khususnya bangunan gedung (Asroni 2010). Gaya yang bekerja pada balok adalah gaya geser, momen lentur dan torsi, sehingga perlu baja tulangan untuk menahan beban - beban tersebut agar tidak terjadi keruntuhan. Tulangan memanjang/longitudinal pada bagian atas dan bawah balok adalah tulangan yang digunakan untuk menahan momen tarik dan momen tekan pada balok. Tulangan sengkang/begel digunakan untuk menahan beban geser pada balok dan tulangan tengah digunakan untuk menahan beban torsi pada balok.
A. Beban Lentur Pada Balok
Jika sebuah balok beton (tanpa tulangan) ditumpu oleh tumpuan sederhana (sendi – rol), dan di atas balok bekerja beban terpusat P serta beban merata q seperti pada Gambar 1 maka akan timbul momen luar sehingga balok akan melengkung ke bawah seperti tampak pada Gambar 2. Balok yang melengkung kebawah akibat beban luar ini ditahan oleh kopel – kopel gaya dalam yang berupa tegangan tekan dan tarik. Serat – serat beton bagian atas akan menahan tegangan tekan dan semakin kebawah tegangan tekan tersebut akan semakin mengecil, sebaliknya pada serat
–serat tepi bawah akan menahan tegangan tarik dan semakin ke atas maka semakin kecil pula tegangan tariknya, ilustrasi ini dapat dilihat pada Gambar 3. Serat – serat bagian bawah beton akan mengalami tegangan tarik yang besar saat diberikan beban yang cukup besar sehingga dapat terjadi retakan pada beton bagian bawah. Keadaan ini terjadi pada beton memiliki momen besar.
Gambar 1. Beban Terpusat dan Beban Merata pada Balok (sumber : Asroni 2010)
Gambar 2. Perubahan Bentuk Balok Akibat Gaya Dalam
Gambar 3. Diagram Tegangan Beton (sumber : Asroni 2010)
Beton yang mengalami tegangan tarik yang berlebihan akibat pembebanan akan mengalami keruntuhan karena sifat beton yang lemah terhadap tegangan tarik, untuk menangani masalah ini perlu diberi baja tulangan sehingga disebut dengan istilah beton bertulang. Baja pada beton bertulang digunakan untuk menahan tegangan tarik yang berada dibawah garis netral, sedangkan tegangan tekan yang berada diatas garis netral akan ditahan oleh beton. Distribusi tegangan dan regangan pada beton dapat dilihat pada Gambar 4.
Menurut SNI 03 – 2847 – 2002 pada perhitungan struktur beton bertulang ada beberapa istilah untuk menyatakan kekuatan suatu penampang beton bertulang sebagai berikut :
1.
Kuat nominal (Pasal 3.28)2.
Kuat rencana (Pasal 3.30)3.
Kuat perlu (Pasal 3.29)Kuat nominal (Rn) diartikan sebagai kekuatan suatu komponen struktur atau penampang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan sebelum dikalikan dengan nilaifaktor reduksi kekuatan yang sesuai. Kuat nominal pada penampang beton bertulang bergantung pada dimensi, jumlah dan letak tulangan, serta mutu beton dan baja tulangan. Kuat nominal ini biasanya ditulis dengan simbol Mn, Vn, Tn dan Pn, dengan subscript n menunjukkan bahwa nilai – nilai momen M, gaya geser V, torsi ( momen puntir) T, dan gaya aksial P diperoleh dari beban nominal suatu struktur atau komponen struktur.
Kuat rencana (Rr) adalah kekuatan penampang struktur yang didapat dari hasil perkalian antara kuat nominal Rn dengan faktor reduksi kekuatan ø. Kuat rencana ini biasanya ditulis dengan simbol Mr, Vr, Tr dan Pr, dengan subscript r menunjukkan bahwa nilai – nilai momen M, gaya geser V, torsi ( momen puntir) T, dan gaya aksial P diperoleh dari beban rencana yang boleh bekerja pada suatu struktur atau komponen struktur.
Kuat perlu (Ru) diartikan sebagai kekuatan penampang yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam yang berkaitan dengan beban tersebut. Kuat perlu ini biasanya ditulis dengan simbol Mu, Vu, Tu dan Pu, dengan subscript u menunjukkan bahwa nilai
– nilai momen M, gaya geser V, torsi ( momen puntir) T, dan gaya aksial P diperoleh dari beban terfaktor yang bekerja pada suatu struktur atau komponen struktur.
Perhitungan balok pada perpustakaan lima lantai Agrotropika ini mengacu pada SNI – 03 2847 2002, data dimensi dan momen perlu serta hasil perhitungan luas tulangan yang diperlukan balok.
Gambar 4. Distribusi tegangan dan regangan pada balok
Dimana :
Cs’ = As’.fy (2.2.1)
Cc = 0,85.fc.a.b (2.2.2)
Ts = As.fy (2.2.3)
Nilai a merupakan nilai kedalaman tinggi blok tekan beton yang didapat dari perkalian antara β
dan c.
SK – SNI 03 -2847 – 2002 menetapkan nilai β sebagai berikut :
β = 0,85 untuk fc 30 MPa
β = 0,85 – 0,008(fc – 30) untuk 30 fc 55 MPa
Nilai minimum β ditentukan 0,65 jika nilai β 0,65 pada 30 fc 55 MPa Koefisien ketahanan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.2.4) :
K = 2 (2.2.4)
m = 0,85. (2.2.5)
ρperlu = 1(1- 1−2 .
) (2.2.6)
ρmin = 1,4 fy 31,36 MPa (2.2.7)
bandingkan nilai ρperlu dengan ρmin dan gunakan ρyang lebih besar lalu hitung nilai luas tulangan yang diperlukan dengan menggunakan persamaan (2.2.8) dan jumlah tulangan perlu dengan menggunakan persamaan (2.2.9):
Ast = ρperlu . b.d (2.2.8) n = �
B. Gaya Geser Pada Balok
Balok yang ditumpu secara sederhana yaitu tumpuan sendi – rol kemudian diberi beban cukup berat maka balok akan mengalami 2 jenis retakan yaitu retak vertikal dan retak miring seperti pada Gambar 5.
Gambar 5. Jenis retakan pada balok (sumber : Asroni 2010)
Retak vertikal terjadi akibat kegagalan balok menahan beban lentur, sedangkan retak miring terjadi akibat kegagalan balok menahan beban geser. Beban geser yang melebihi batas kekuatan geser beton dapat menimbulan retak geser pada beton, untuk mengatasi hal ini maka dibutuhkan tulangan khusus yang disebut tulangan geser/sengkang. Tulangan geser diperlukan saat gaya geser ultimate (Vu) melebihi gaya geser yang dimiliki beton (Vc) ditambah tulangan lentur (Vs), persamaan tulangan geser pada balok dapat dilihat pada persamaan (2.2.10) :
Vu ∅ Vn (2.2.10) Vn = Vc + Vs (2.2.11)
Vc = ( .b.d)/6 (2.2.12)
Vs = � . . (2.2.13)
SK – SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.5.4 ayat (1) menyatakan jarak maksimum antar tulangan geser disyaratkan tidak boleh melebihi nilai setengah tinggi efektif balok (d/2) atau 600 mm.
Smax = 2 atau d < 600 mm (2.2.14)
Avmin = .
3. (2.2.15)
C. Momen Puntir Pada Balok
Torsi adalah momen yang bekerja terhadap sumbu longitudinal balok, torsi dapat terjadi akibat adanya beban eksentrik yang bekerja pada balok tersebut. Pengaruh torsi pada suatu penampang dapat menimbulkan tegangan geser yang berlebihan dan dapat menyebabkan keretakan pada penampang yang tidak diberi tulangan secara khusus. Persamaam keseimbangan puntir dapat dilihat pada persamaan (2.2.16) :
Tu ∅Tn (2.2.16) Tn = Tc + Ts (2.2.17)
Suatu struktur dapat dikatakan memerlukan tulangan puntir apabila nilai Tu >∅ Tn. SK – SNI - 03 – 2847 – 2002 menyatakan bahwa nilai Tn untuk beton non pra tegang dapat dihitung dengan persamaan (2.2.18) :
Tu ∅Tn = ∅ 12
(
� 2)
(2.2.18)Nilai Tn dapat ditentukan menurut SK – SNI – 03 – 2847 – 2002 pasal 13.6, dengan persamaan (2.2.19) :
Tn = 2� .�. . cot � (2.2.19) �
= 6 (2.2.20)
Keterangan :
� = 45° untuk komponen struktur non prategang.
Ao = 0,85 Aoh (2.2.21)
Aoh adalah luas penampang balok yang dibatasi sampai batas terluar tulangan seperti Gambar 6.
Gambar 6. Definisi Aoh
(sumber : SK SNI 03 – 2847 – 2002)
Luas total minimum tulangan puntir longitudinal harus dihitung dengan ketentuan persamaan (2.2.22) :
At =
(
�)
.ph. .cot2� (2.2.22)Keliling dari pusat garis tulangan sengkang puntir terluar (Ph) dapat dihitung dengan persamaan (2.2.23) :
Ph = 2 (b –(2d’)) + 2 (h –(2d’)) (2.2.23)
Jumlah tulangan puntir (n) yang diperlukan dalam suatu struktur balok dapat dihitung dengan persamaan (2.2.24) :
n = �
2.2.2. Kolom
Definisi kolom menurut SK – SNI – 03 – 2847 – 2002 adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya menyangga beban aksial desak vertikal dengan tinggi yang paling tidak tiga kali dimensi lateral terkecil, apabila rasio bagian tinggi dengan dimensi lateral terkecil kurang dari tiga disebut pedestal. (Nasution 2009).
Hubungan tegangan dan regangan pada kolom beton dimodelkan seperti Gambar 7.
Gambar 7. Distribusi tegangan penampang kolom (sumber : Asroni 2010)
Suatu kolom dapat digolongkan menjadi kolom pendek dan kolom langsing. Kolom digolongkan pendek apabila kolom tersebut memiliki kelangsingan kecil sedangkan kolom dikatakan langsing apabila kolom tersebut memiliki kelangsingan besar. Tingkat kelangsingan suatu kolom dilukiskan sebagai rasio kelangsingan dapat dilihat pada persamaan (2.2.25) :
�.
(2.2.25)
SK – SNI – 03 – 2847 – 2002 pasal 12.12.2 memberikan ketentuan bahwa untuk komponen struktur tekan dengan pengaku lateral, efek kelangsingan dapat diabaikan apabila rasio kelangsingan memenuhi persamaan (2.2.26) :
�.
< 34 – 12
(
12
)
(2.2.26)Penampang kolom dalam perencanaanya memiliki berbagai macam bentuk penampang, salah satu bentuk penampang tersebut adalah lingkaran. Penampang lingkaran untuk penulangan kolom bundar dapat diekivalensikan dengan sebuah penampang persegi dengan persamaan (2.2.27) dan persamaan (2.2.28) :
Tinggi = 0,8 D (2.2.27)
Lebar = �
0,8 (2.2.28)
Penampang lingkaran yang sudah diekivalensikan menjadi penampang segi empat ekivalen ini dapat di desain seperti kolom segi empat biasa. Kondisi yang harus diperhitungkan pada perencanaan kolom beton bertulang adalah kondisi penulangan lentur klom dan penulangan geser.
A. Tulangan Lentur Kolom
Perencanaan tulangan lentur kolom dapat dilakukan dengan bantuan grafik perencanaan. Tulangan lentur pada penampang persegi dapat dilakukan dengan bantuan grafik perencanaan pada Gambar 8 dan pada penampang lingkaran dapat dilakukan dengan bantuan grafik perencanaan sesuai dengan Gambar 9 sesuai mutu beton dan tulangan longitudinal. Diagram interaksi adalah diagram yang menyatakan kombinasi pembebanan antara momen dan beban aksial yang dapat ditahan oleh kolom.
Nilai sumbu vertikal pada grafik perencanaan dinyatakan dengan persamaan (2.2.29) : ∅
� (2.2.29)
Sedangkan nilai pada sumbu horizontal dinyatakan dengan persamaan (2.2.30) : ∅
� . (2.2.30)
Nilai r akan dapat dibaca dengan memasukkan kedua nilai di atas pada grafik perencanaan. Rasio tulangan perlu ( ) dapat dihitung dengan persamaan, dengan nilai tergantung pada mutu beton yang dipakai.
= r. (2.2.31)
Penentuan luas tulangan perlu kolom dinyatakan dengan persamaan (2.2.32), persamaan (2.2.33), dan persamaan (2.2.34) :
As = . Agr (2.2.32)
Asmin = 1% .Agr (2.2.33) Asmax = 8%.Agr (2.2.34)
Jumlah tulangan yang dibutuhkan dengan menggunakan persamaan (2.2.35) :
n = �
Gambar 8. Grafik perencanaan tulangan lentur kolom persegi (sumber : McCormac 2002)
Gambar 9. Grafik perencanaan tulangan lentur kolom lingkaran (sumber : McCormac 2002)
B. Tulangan Geser Kolom
Kuat geser kolom merupakan jumlah dari kuat geser yang disumbangkan oleh beton dan tulangan yang dinotasikan persamaan (2.2.36) :
Vn = Vc + Vs (2.2.36)
Vc =
(
6).
b.d (2.2.37)Besarnya jarak tulangan geser kolom ditentukan berdasarkan persamaan (2.2.38) :
S = � . . (2.2.38)
Kolom dikatakan kuat menahan gaya geser apabila gaya geser yang terjadi pada kolom kurang dari gaya geser yang dimiliki kolom seperti persamaan (2.2.39) :
∅ Vn Vu (2.2.39)
Tulangan geser kolom yang ditentukan dalam SK – SNI -03 – 2847 – 2002 adalah :
1. Untuk tulangan longitudinal yang lebih kecil dari D 32, maka dapat diikat dengan sengkang paling sedikit dengan D 10.
2. Spasi vertikal sengkang harus 16 kali diameter tulangan longitudinal.
2.2.3. Pelat
Pelat adalah struktur tipis dengan bidang yang arahnya horizontal dan beban yang bekerja tegak lurus arah tersebut. Pelat lantai ini berfungsi sebagai pengaku horizontal yang bermanfaat untuk mendukung ketegaran balok portal. (Asroni 2010). Dimensi terpanjang pada pelat lantai dilambangkan ly dan dimensi yang terkecil disebut lx seperti terlihat pada Gambar 10. Sistem perencanaan pelat terbagi menjadi dua macam yaitu :
1. Pelat satu arah (one way slab) 2. Pelat dua arah (two way slab).
Gambar 10. Dimensi pelat lantai
Pelat satu arah adalah pelat yang perbandingan antara panjang bentang terpanjang dengan yang terpendek lebih dari 3.0, jika perbandingannya kurang dari 3.0 maka pelat ini merupakan pelat dua arah (Pratikto 2009).
A. Pelat Satu Arah
Pelat dengan tulangan pokok satu arah dijumpai jika beton lebih dominan menahan beban yang berupa momen lentur pada bentang satu arah saja, contohnya adalah pelat kantilever dan pelat yang ditumpu oleh dua tumpuan sejajar (Asroni 2010). Tebal minimum pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung, menurut SK – SNI -03 – 2847 – 2002 dapat ditentukan dari Tabel 4.
Tabel 4. Tebal Minimum Pelat Satu Arah
komponen Struktur
Dua tumpuan Satu ujung Kedua ujung
Kantilever Sederhana Menerus menerus
Komponen yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan partisi atau konstruksi lain yang mungkin rusak oleh lendutan yang besar
Pelat masif satu arah L/20 L/24 L/28 L/10
Balok atau pelat rusuk satu arah L/16 L/18,5 L/21 L/8
Syarat yang ditentukan oleh SK – SNI -03 – 2847 – 2002 pasal 9.12 pada pelat struktural dimana tulangan lenturnya dipasang satu arah adalah :
1. Harus disediakan tulangan susut dan suhu yang arahnya tegak lurus terhadap tulangan lentur tersebut.
2. Tulangan susut dan tulangan suhu harus memiliki rasio tulangan terhadap luas bruto penampang terhadap beton sebagai berikut, namun rasio tulangan tidak kurang dari 0,0014 :
a. Pelat yang menggunakan tulangan ulir mutu 300 MPa ( = 0,002). b. Pelat yang menggunakan tulangan ulir mutu 400 MPa ( = 0,0018). c. Pelat yang menggunakan tulangan ulir mutu > 400 MPa ( = 0,001 x 400/fy). 3. Tulangan susut dan suhu harus dipasang dengan jarak tidak lebih dari lima kali tebal pelat
atau 450 mm.
B. Pelat Dua Arah
Pelat dengan tulangan pokok dua arah dijumpai jika beton menahan beban berupa momen lentur pada bentang dua arah, contohnya adalah pelat yang ditumpu oleh empat sisi saling sejajar (Asroni 2010). Perencanaan pelat dua arah. Perencanaan pelat dua arah dapat direncanakan dengan metode koefisien momen dimanasetiap panel pelat dianalisis sendiri – sendiri. Momen lentur pada masing – masing bentang dapat dihitung dengan persamaan (2.2.40) :
Mi = 0,001.Ci.q.li2 (2.2.40)
Koefisien momen sesuai arah bentang i (Ci) dapat dilihat pada Tabel 6.
Rasio tulangan untuk menahan lentur ( ) pelat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.2.43) :
K = 2 (2.2.41)
ρperlu = 1(1- 1−2 .�
) (2.2.43)
ρmin = 1,4 => fy 31,36 MPa
bandingkan nilai ρperlu dengan ρmin dan gunakan ρyang lebih besar lalu hitung nilai luas tulangan yang diperlukan menggunakan persamaan (2.2.44) :
Ast = ρperlu . b.d (2.2.44) n = �
� (2.2.45)
Rasio tulangan (%) maksimum dapat dicari dengan Tabel 5.
Tabel 5. Rasio Tulangan Maksimum (%)
Mutu Beton Mutu baja tulangan (MPa)
(MPa) 240 300 350 400 450 500 15 2,419 1,805 1,467 1,219 1,032 0,8871 20 3,225 2,408 1,956 1,626 1,376 1,182 25 4,032 3,01 2,445 2,032 1,72 1,478 30 4,838 3,616 2,933 2,438 2,064 1,773 35 5,405 4,036 3,277 2,724 2,306 1,981 40 5,912 4,414 3,585 2,98 2,522 2,167 45 6,344 4,737 3,846 3,197 2,707 2,325 50 6,707 5,008 4,067 3,38 2,862 2,458 55 7,002 5,228 4,245 3,529 2,988 2,567 60 7,4 5,525 4,486 3,729 3,157 2,712
Luas tulangan yang diperlukan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.2.46) :
A = .b.d (2.2.46)
Dari nilai As akan didapatkan nilai Momen Nominal menggunakan persamaan (2.2.47) :
Mn = As.fy.(d – a/2) (2.2.47) Dimana nilai Mn > Mu untuk memenuhi kondisi aman
2.2.4. Pondasi
Pondasi adalah struktur yang digunakan untuk menumpu kolom dan dinding yang memindahkan beban struktur bangunan ke lapisan tanah. (Hardiyatmo 2008) menyatakan secara umum pondasi dapat dikelompokkan menjadi dua macam yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pondasi dangkal dipakai untuk daerah yang memiliki kedalaman tanah keras yang dekat dari permukaan atau untuk jenis bangunan biasa dimana beban yang dipikul tidak terlalu besar. Pondasi dalam dipakai untuk bangunan dengan kedalaman tanah keras yang jauh dari permukaan. Pada perencanaan pondasi yang harus dipertimbangkan adalah daya dukung pondasi tiang. Desain tiang group, gaya geser pilecap dan penulangan lentur pile caps. Pile caps adalah komponen struktur yang digunakan untuk menghubungkan kolom dengan pondasi yang berfungsi untuk menyebarkan beban vertikal dan momen ke semua tiang pancang yang berada di group tersebut.
Tabel 6. Koefisien pelat lantai dua arah
A.Daya Dukung Tiang Tunggal
1. Daya Dukung Ujung Tiang
Daya dukung ujung tiang (Qtip) adalah sumbangan daya dukung pondasi yang diberikan oleh ujung tiang pancang. Persamaan daya dukung ujung tiang pada jenis tanah kohesif menurut metode Meyerhoff dapat dilihat pada persamaan (2.2.48) :
Qtip = C.Nc.Ap (2.2.48) Nilai Nc umumnya diambil sama dengan 9 (Skempton 1959).
2. Daya Dukung Sisi Tiang
Daya dukung sisi tiang (Qfriction) merupakan penjumlahan dari tahanan tiang pada tiap tiap elemen kedalaman tiang dan dapat dihitung dengan dua kondisi yaitu menggunakan persamaan (2.2.49) :
Qfriction = .C.Atp (2.2.49)
Daya dukung pondasi adalah jumlah dari daya dukung ujung tiang dan daya dukung sisi tiang dapat dinyatakan pada persamaan (2.2.50) :
3. Kapasitas Uji Tiang
Kapasitas ultimit tiang pancang dapat juga dihitung secara empiris berdasarkan nilai N dari uji SPT. Persamaan menurut Meyerhoff berdasarkan nilai SPT dapat dilihat pada persamaan (2.2.51) :
Qu = 4.Nb.Ap + 1
50.Np.As (2.2.51)
B.Daya Dukung Kelompok Tiang
Daya dukung kelompok tiang tidak selalu sama dengan jumlah daya dukung tiang tunggal yang berada dalam kelompoknya (Hardiyatmo 2008). Daya dukung ultimit kelompok tiang tergantung dari kedalaman tiang pancang (D), lebar pile caps (B), panjang pile caps (L), kohesi di ujung tiang (C) menurut Craig RF sebesar 150 kN/m2, dan koefisien kapasitas dukung (Nc) yang nilainya tergantung dari sudut geser tanah telah dinyatakan oleh persamaan Terzaghi seperti pada persamaan (2.2.52) :
Qg = 2D (B + L)C + 1,3C.Nc.B.L (2.2.52)
Nilai daya dukung pondasi yang dipilih untuk mewakili adalah nilai terkecil dari kapasitas tiang tunggal dan kapasitas kelompok tiang (Hardiyatmo 2008). Daya dukung pondasi direduksi dengan nilai faktor keamanan (FS) yaitu koefisien yang didapat dari rasio kapasitas daya dukung dengan beban, sehingga nilai Qdesain seperti pada persamaan (2.2.53) :
Qdesain = (2.2.53)
C.Desain Tiang Group
Berat sendiri tiang pancang (Rv) dapat dihitung dengan persamaan (2.2.54) :
Rv = P + berat sendiri tiang (2.2.54)
Spasi antar tiang dalam satu group yang umum digunakan adalah 2,5 D sampai 3 D dengan D adalah diameter atau panjang sisi tiang. Efisiensi tiang group (Eg) dalam mendesain tiang kelompokdapat dihitung dengan metode conversi Labarre pada persamaan (2.2.55) :
Eg = 1 - �
90
(
−1. + −1..
)
(2.2.55)Dimana n adalah jumlah tiang pancang dalam satu baris dan m adalah jumlah baris tiang.
Langkah selanjutnya setelah mendapatkan nilai dari efisiensi tiang group (Eg), maka dihitung daya dukung pondasi. Daya dukung ini harus lebih besar dari berat sendiri tiang pancang (Rv). Langkah selanjutnya adalah menghitung kapasitas tiang (Q). Persamaan kapasitas tiang dapat dihitung dengan persamaan (2.2.56) :
Q = ± .
Ʃ 2 ± .
Ʃ 2 (2.2.56) Dimana Q Q tiang
1. Gaya Geser Pile Caps
Pertimbangan yang diperlukan dalam merencanakan konstruksi pile capsbeton bertulangadalah :
a. Pile caps harus diletakkan sekurang – kurangnya 150 mm diluar muka sebelah luar dari tiang pancang tersebut.
b. Geseran pile caps dihitung pada bagian – bagian kritis
c. Tiang pancang harus ditanam sekurang – kurangnya 150mm ke dalam pile caps. d. Momen lentur diambil pada bagian yang sama seperti pada telapak beton
bertulang.
Geseran pile caps disekitar kolom ditentukan oleh kondisi terberat dari dua hal berikut yaitu :
1. Aksi satu arah, dengan masing – masing penampang kritis yang akan ditinjau, menjangkau sepanjang bidang yang memotong seluruh lebar pile caps.
2. Aksi dua arah, dengan penampang kritis yang ditinjau ditempatkan sedemikian, sehingga perimeter penampang (bo) adalah minimum, tetapi tidak lebih dekat dari d/2 ke tepi atau sudut kolom.
Gambar 11. Daerah – daerah kritis pile caps untuk geser dan momen Perencanaan penampang terhadap gaya geser didasarkan pada persamaan (2.2.57) :
∅Vn Vu (2.2.57)
Vu adalah gaya geser terfaktor pada penampang yang ditinjau dan Vn adalah kuat geser nominal yang dihitung menggunakan persamaan (2.2.58) :
Vn = Vc + Vs (2.2.58)
Kuat geser beton (Vc) diambil dari nilai terkecil dari 3 persamaan, yaitu persamaan (2.2.59), persamaan (2.2.60), dan persamaan (2.2.61) :
Vc =
(
1 - 2 .)
. . 6 (2.2.59) Vc =(
. 2 + 2)
. . 6 (2.2.60) Vc = 3. . (2.2.61)Keterangan :
= 40 untuk kolom dalam, 30 untuk kolom tepi dan 20 untuk kolom sudut
Bila kuat geser beton tidak mencukupi untuk menahan gaya geser Vu, maka diperlukan tambahan tulangan penahan gaya geser yang dihitung dengan persamaan (2.2.62) :
Vs = � . . (2.2.62)
2. Penulangan lentur pile caps
Penulangan lentur pilecaps dilakukan dilakukan dengan menggunakan rangkap seperti prosedur pada balok penulangan ganda yaitu menggunakan momen ultimate untuk menentukan nilai faktor tahanan dan menentukan rasio tulangan, selanjutnya dihitung jumlah tulangan yang dibutuhkan dengan diameter tulangan baja sesuai dengan As built drawing, perhitungan dilakukan sama seperti pergitungan tulangan lentur balok menggunakan persamaan (2.2.1) sampai dengan persamaan (2.2.9).