Perkenalan Mengenai MCFT (Modified Compression Field Theory) – Part 2

Hirarki Level Akurasi Perhitungan Respon Geser Balok Terhadap Beban, dimana CSA Merupakan Metode Simplified atau Analitikal – Sumber Universitas Toronto

Tulisan ini merupakan bagian kedua dari tulisan sebelumnya yaitu:
https://ryanrakhmats.wordpress.com/2020/06/27/perkenalan-mengenai-mcft-modified-compression-field-theory-part-1/

Sebelumnya sudah dijelaskan sedikit mengenai mencari nilai kapasitas geser beton dengan cara simplifikasi. Selanjutnya pada tulisan ini saya akan menjelaskan untuk metode analitikal, yang mana bisa digunakan jika ada gaya tarik (Tu), dan/atau nilai Fc>60 MPa, dan/atau Fy>420 MPa.

Metode kapasitas geser dengan Analitikal
Atau kadang disebut metode general, karena cocok untuk hampir semua kasus. Perbedaan pada metode ini adalah di nilai bheta yaitu dihitung dengan persamaan berikut:

Nilai Sze adalah equivalent crack spacing parameter yang sudah dijelaskan pada artikel sebelumnya, dimana jika digunakan tulangan geser maka Sze=300. Selanjutnya nilai ex diambil dari persamaan berikut :

Dimana dengan catatan :

• Nilai ex merupakan strain di tengah section balok
• Nilai ini memiliki nilai minimum -0.20 x 10^(-3) yang artinya regangan terkena tekan, juga memiliki nilai maksimum 0.003 yang artinya regangan terkena tarik
• Jika nilainya negatif (tekan), angka 2(EsAs + EpAp) harus ditambahkan menjadi 2(EsAs + EpAp + EcAct), dimana Act adalah area dari beton yang menjadi bagian tarik, yatu = Ac – a x b dimana a adalah efektif area tekan, dan Ec adalah modulus elastisitas beton.
• Nilai gaya dalam Mf dan Vf harus diambil nilai absolut positif. Sementara nilai Nf adalah positif jika tarik, dan negative jika tekan.
• Nilai Vp, Ap, Ep, fPo, merupakan parameter tendon prestress jika ada, jika tidak nilainya nol.
• Vp nilainya positif jika menambah kapasitas, misal gaya ke bawah Vp ke atas artinya menambah kapasitas.

Setelah nilai ex didapatkan, bisa didapatkan pula sudut truss dari analogi truss pada gaya geser, yaitu nilainya sebesar :

Nilai sudut ini biasa diasumsikan 45 derajat pada ACI 318-11. Nilai ini nanti bisa dipakai untuk menentukan efektifitas tul geser terhadap kapasitas yaitu :

Dari persamaan diatas, seandainya nilai ex diambil maksimum 0.003, maka sudut theta adalah 50 derajat, dan cot theta menjadi 0.84, yang artinya lebih kecil dari asumsi awal cot theta selalu 45 derajat seperti di ACI 318-11.

Contoh soalnya bisa dilihat pada gambar berikut, dimana kasus bukan balok prestress : (zoom atau right click untuk memperbesar)

Dari artikel ini terlihat, bahwa satu persamaan bisa men-konsider semua pengaruh mulai dari gaya tekan/tarik, ada tidaknya tul. geser, prestress, dan lain – lain. Sehingga memudahkan hidup insinyur.

Next lanjut ke artikel selanjutnya soal MCFT dengan software Response2000 di minggu depan.