Desain Struktur Capping Beam

Gambar 1. Contoh Penggunaan Capping Beam pada Secant Pile

Capping beam adalah elemen struktur yang biasanya dari beton bertulang, yang berada pada sisi atas embedded retaining wall. Capping beam memiliki beberapa kegunaan dan karenanyalah struktur ini dapat menerima berbagai macam tipe beban yang terjadi. Pada artikel ini, penulis akan menjelaskan sedikit mengenai capping beam dan beban – beban yang terjadi sesuai penggunaannya sehingga insinyur bisa mendesain baik dimensi maupun tulangan yang diperlukan pada capping beam.

Preliminary Size of Capping Beam
Untuk preliminari ukuran capping beam bisa ikut gambar dibawah. Nilai 300mm diambil dari toleransi offset kepala tiang dinding penahan tanah (DPT), bisa lebih kecil jika toleransi lebih ketat.

Gambar 2. Preliminary Size Capping Beam

Capping Beam Untuk Beban Lateral Strut
Kasus ini jika capping beam menerima beban strut di sampingnya, seperti ilustrasi gambar berikut.

Gambar 3. Ilustrasi section capping beam yang menahan gaya lateral dari proping. Untuk gambar atas lateral load ditahan oleh piles. Untuk gambar bawah, sisi kanan ditahan oleh dinding sebelah kanan (mirror), king post hanya sebagai penahan gravity load dan lateral restrained (bukan penahan lateral dinding).

Maka capping beam harus di desain akibat bending momen dan geser akibat lateral load tanah dan restrained dari proping, sebagai continuous beams sebagai berikut:

Gambar 4. Ilustrasi plan view capping beam yang menahan gaya lateral dari proping

Dari ilustrasi gaya bending moment diatas, dapat dilihat jika case ini yang terjadi maka tulangan akan banyak di bagian side (samping) dari capping beam. Ini sesuai dengan ilustrasi detail capping beam di Gambar 2.

Capping Beam Tanpa Lateral Strut
Kasus ini jika capping beam hanya sebagai pengikat atas dinding penahan tanah tanpa beban lateral strut atau beban aksial kolom. Jadi beban yang diterima oleh dinding penahan tanah hanyalah lateral pressure dari tanah dan air di sisi luar galian.

Pada kasus ini capping beam harus di desain untuk menahan deformasi di tengah bentang sebesar deformasi teratas dinding penahan tanah dari analisis software geoteknik, misal plaxis. Namun perlu dicatat bahwa bending moment dan gaya geser yang terjadi pada capping beam dengan metode ini hanya valid jika span capping beam (atau lebar DPT) minimal 2 x tinggi galian, jika kurang dari itu hasil bending moment dan gaya geser akan besar sekali akibat span yang terlalu pendek. Top deformation dari 2D analisis jadi tidak valid lagi jika span capping beam kurang dari 2 x dalam galian karena ada 3D effect yang membuat top lateral deformasi harusnya dapat lebih kecil lagi.

Gambar 5. Ilustrasi plan view capping beam yang berdeformasi akibat gaya lateral dari sisi tanah

Capping Beam Untuk Beban Vertikal Kolom
Kasus ini terjadi jika capping beam menerima beban tekan dari kolom di atasnya, ilustrasinya seperti gambar berikut.

Gambar 6. Ilustrasi section capping beam yang menahan gaya tekan vertikal dari kolom

Maka capping beam harus di desain akibat bending momen dan geser akibat gaya tekan kolom dengan metode sebagai berikut:

Gambar 7. Ilustrasi gaya aksial dari kolom yang di support oleh capping beam dan SBP, dimana SBP di buat sebagai support spring

Dari gambar di atas terlihat bahwa capping beam dapat di desain sebagai balok yang di support oleh point spring (jika menggunakan Soldier Bored Pile / SBP) atau line spring (jika menggunakan DWall). Perlu dicatat bahwa jika capping beam menahan gaya aksial dari kolom ini, maka detail tulangan capping beam bisa seperti kolom, dimana side bars untuk menahan beban lateral dan top bottom bar untuk menahan beban searah gravitasi.

———————-END———————-