| ==== 21. PASAL 21 – FAKTOR REDUKSI KEKUATAN | |
| ==== 21.1 - Ruang lingkup | |
| ==== 21.1.1 Pasal ini menjelaskan faktor | |
| reduksi kekuatan yang digunakan dalam | |
| desain struktur beton, kecuali yang | |
| diperbolehkan pada Pasal 27. | |
| ==== R21.1 - Ruang lingkup | |
| ==== R21.1.1 Fungsi faktor reduksi kekuatan ϕ | |
| adalah: (1) untuk memperkirakan | |
| kemungkinan kekuatan penampang tidak | |
| mencukupi (under-strength) karena | |
| perbedaan dimensi dan kekuatan material; | |
| (2) untuk memperkirakan ketidaktepatan | |
| pada tahap perancangan; (3) untuk | |
| merefleksikan ketersediaan daktilitas dan | |
| tingkat keandalan yang diperlukan | |
| komponen struktur relatif terhadap beban; | |
| (4) untuk menyatakan seberapa penting | |
| komponen strktur terhadap keseluruhan | |
| struktur (MacGregor 1976; Winter 1979). | |
| ==== 21.2 - Faktor reduksi kekuatan untuk | |
| komponen beton struktural dan | |
| sambungan | |
| ==== 21.2.1 Faktor reduksi kekuatan ϕ yang | |
| digunakan dalam perancangan harus | |
| sesuai dengan Tabel 21.2.1, kecuali yang | |
| termodifikasi dalam 21.2.2, 21.2.3, dan | |
| ==== 21.2.4. | |
| ==== R21.2 - Faktor reduksi kekuatan untuk | |
| komponen beton struktural dan | |
| sambungan | |
| ==== R21.2.1 Faktor reduksi kekuatan dalam | |
| standar ini telah sesuai dengan kombinasi | |
| beban SNI 1727 dan SNI 1726, yang | |
| merupakan dasar kombinasi pembebanan | |
| pada Pasal 5: | |
| (e) Hasil uji laboratorium untuk zona | |
| angkur pascatarik menunjukkan variasi | |
| hasil yang tersebar. Penelitian ini | |
| dilakukan dengan memasukkan nilai ϕ | |
| sebesar 0,85 dan membatasi parameter | |
| kekuatan tekan nominal beton tidak | |
| terkekang (unconfined concrete) di | |
| daerah 0,7λfci’ pada 25.9.4.5.2, | |
| sebagaimana nilai λ yang dijelaskan di | |
| 19.2.4. Oleh karena itu, kekuatan efektif | |
| untuk perancangan beton tidak | |
| terkekang adalah 0,85 ×0,7 λ fci'= 0,6 λ | |
| fci', atau sama dengan 0,6 λ fci', di zona | |
| umum. | |
| (f) Perilaku bracket dan korbel diatur oleh | |
| geser, sehingga angka ϕ = 0,75 | |
| digunakan untuk semua moda | |
| keruntuhan. | |
| (i) Nilai faktor reduksi kekuatan ϕ untuk | |
| semua moda keruntuhan beton polos | |
| adalah sama. Karena kekuatan lentur | |
| dan kekuatan geser untuk beton polos | |
| bergantung dari kekuatan tarik beton, | |
| tanpa kekuatan cadangan maupun | |
| daktilitas tulangan, faktor reduksi | |
| “Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, | |
| copy standar ini dibuat untuk | |
| Sub KT 91-01-S4 Bahan, | |
| Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan | |
| tidak untuk dikomersialkan” | |
| SNI 2847:2019 | |
| © BSN 2019 469 dari 695 | |
| Tabel 21.2.1 – Faktor reduksi kekuatan | |
| (ϕ) | |
| Gaya atau elemen | |
| struktur | |
| ϕ Pengecualian | |
| a) | |
| Momen, gaya | |
| aksial, atau | |
| kombinasi | |
| momen dan | |
| gaya aksial | |
| 0,65 – | |
| 0,90 | |
| sesuai | |
| ==== 21.2.2 | |
| Di dekat ujung | |
| komponen | |
| pratarik | |
| (pretension) | |
| dimana strand | |
| belum | |
| sepenuhnya | |
| bekerja, ϕ | |
| harus sesuai | |
| dengan 21.2.3 | |
| b) Geser 0,75 | |
| Persyaratan | |
| tambahan | |
| untuk struktur | |
| tahan gempa | |
| terdapat pada | |
| ==== 21.2.4 | |
| c) Torsi 0,75 - | |
| d) | |
| Tumpu | |
| (bearing) | |
| 0,65 - | |
| e) | |
| Zona angkur | |
| pascatarik | |
| (post-tension) | |
| 0,85 - | |
| f) | |
| Bracket dan | |
| korbel | |
| 0,75 - | |
| g) | |
| Strut, ties, | |
| zona nodal, | |
| dan daerah | |
| tumpuan yang | |
| dirancang | |
| dengan strutand- | |
| tie di | |
| Pasal 23 | |
| 0,75 - | |
| h) | |
| Komponen | |
| sambungan | |
| beton pracetak | |
| terkontrol leleh | |
| oleh elemen | |
| baja dalam | |
| tarik | |
| 0,90 - | |
| i) Beton polos 0,60 - | |
| j) | |
| Angkur dalam | |
| elemen beton | |
| 0,45 – | |
| 0,75 | |
| sesuai | |
| Pasal | |
| 17 | |
| - | |
| kekuatan untuk momen dan geser adalah | |
| sama besar. | |
| ==== 21.2.2 Faktor reduksi kekuatan untuk | |
| momen, gaya aksial, atau kombinasi | |
| momen dan gaya aksial harus sesuai | |
| dengan Tabel 21.2.2. | |
| ==== 21.2.2.1 Untuk tulangan ulir, Ɛty sama | |
| dengan fy Es . Untuk tulangan ulir mutu | |
| 420 MPa, diizinkan nilai Ɛty diambil sebesar | |
| 0,002. | |
| ==== R21.2.2 Nilai kekuatan nominal komponen | |
| struktur yang mengalami momen, atau | |
| kombinasi momen dan gaya aksial | |
| ditentukan oleh kondisi dimana regangan | |
| dalam serat tekan terjauh sama dengan | |
| asumsi batas regangan, yaitu 0,003. | |
| Regangan tarik netto Ɛt adalah regangan | |
| tarik tulangan tarik terjauh pada kekuatan | |
| nominal (tidak termasuk regangan yang | |
| “Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, | |
| copy standar ini dibuat untuk | |
| Sub KT 91-01-S4 Bahan, | |
| Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan | |
| tidak untuk dikomersialkan” | |
| SNI 2847:2019 | |
| © BSN 2019 470 dari 695 | |
| ==== 21.2.2.2 Untuk tulangan prategang, nilai | |
| Ɛty harus diambil sebesar 0,002. | |
| terjadi akibat prategang, rangkak, susut, dan | |
| suhu). Regangan tarik netto dalam tulangan | |
| tarik terjauh ditentukan dari distribusi linier | |
| regangan pada kekuatan nominal, seperti | |
| ditunjukkan pada Gambar R21.2.2a untuk | |
| komponen nonprategang. | |
| Komponen struktur yang hanya menerima | |
| gaya tekan aksial dianggap terkontrol tekan | |
| (compression-controlled) dan komponen | |
| struktur yang hanya menerima gaya tarik | |
| aksial dianggap terkontrol tarik (tensioncontrolled). | |
| Jika regangan tarik netto pada tulangan | |
| tarik terjauh cukup besar (≥ 0,005), maka | |
| komponen dianggap terkontrol tarik | |
| (tension-controlled), dimana keruntuhan | |
| akan ditandai oleh keretakan atau defleksi | |
| yang berlebihan pada komponen struktur. | |
| Umumnya batas 0,005 memberikan | |
| daktilitas yang cukup dalam penerapan | |
| yang umum. Perilaku daktail lebih besar | |
| dibutuhkan untuk perancangan penampang | |
| dan rangka menerus yang membutuhkan | |
| redistribusi momen, yang dijelaskan di 6.6.5. | |
| Karena redistribusi momen bergantung | |
| pada daktilitas di zona plastis, redistribusi | |
| momen dibatasi pada penampang dengan | |
| regangan tarik netto sedikitnya 0,0075. | |
| Jika regangan tarik netto pada tulangan | |
| tarik terjauh kecil (≤Ɛty), akan terjadi | |
| keruntuhan getas yang terjadi secara tibatiba | |
| tanpa tanda peringatan sebelumnya. | |
| Sebelum terbitnya ACI 318-14, batas | |
| regangan untuk penampang terkontrol tekan | |
| adalah 0,002 untuk tulangan dengan mutu | |
| 420 dan semua tulangan prategang, namun | |
| tidak dijelaskan secara eksplisit untuk | |
| tulangan jenis lainnya. Di ACI 318-14, batas | |
| regangan untuk penampang terkontrol tekan | |
| dijelaskan secara berurutan di 21.2.2.1 dan | |
| ==== 21.2.2.2 untuk tulangan ulir dan prategang. | |
| Balok dan pelat umumnya terkontrol tarik, | |
| sedangkan kolom umumnya terkontrol | |
| tekan. Beberapa komponen yang menerima | |
| gaya aksial dalam jumlah kecil dan momen | |
| lentur dalam jumlah besar, batas regangan | |
| tarik netto pada tulangan tarik terjauh adalah | |
| 0,005 dan Ɛty. Penampang ini berada dalam | |
| zona transisi antara zona terkontrol tekan | |
| dan zona terkontrol tarik. | |
| Pasal ini menjelaskan faktor reduksi | |
| kekuatan untuk penampang terkontrol tekan | |
| dan terkontrol tarik, serta penampang dalam | |
| zona transisi. Untuk penampang yang | |
| “Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, | |
| copy standar ini dibuat untuk | |
| Sub KT 91-01-S4 Bahan, | |
| Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan | |
| tidak untuk dikomersialkan” | |
| SNI 2847:2019 | |
| © BSN 2019 471 dari 695 | |
| menerima kombinasi momen dan gaya | |
| aksial, kekuatan desain ditentukan dengan | |
| mengalikan Pn dan Mn dengan nilai ϕ yang | |
| sesuai. | |
| Penampang terkontrol tekan | |
| menggunakan nilai ϕ yang lebih rendah | |
| daripada penampang terkontrol tarik. | |
| Karena penampang terkontrol tekan | |
| mempunyai daktilitas lebih rendah, lebih | |
| sensitif terhadap variasi kekuatan beton, | |
| dan umumnya memiliki luas permukaan | |
| beban yang lebih besar dibanding | |
| penampang terkontrol tarik. Kolom tulangan | |
| spiral mempunyai nilai ϕ lebih besar | |
| dibandingkan kolom tulangan transversal | |
| tipe lain, karena kolom tulangan spiral | |
| mempunyai daktilitas dan ketangguhan | |
| yang lebih tinggi. Untuk penampang dalam | |
| zona transisi, nilai ϕ ditentukan dengan | |
| interpolasi linier yang ditunjukkan di Gambar | |
| ==== R21.2.2b. | |
| Tabel 21.2.2 – Faktor reduksi kekuatan (ϕ) untuk momen, gaya aksial, atau | |
| kombinasi momen dan gaya aksial | |
| Regangan | |
| tarik netto (𝜀t) | |
| Klasifikasi | |
| ϕ | |
| Jenis tulangan transversal | |
| Spiral sesuai 25.7.3 Tulangan lainnya | |
| Ԑt ≤ Ԑty | |
| Tekanan | |
| terkontrol | |
| 0,75 a) 0,65 b) | |
| Ԑty < Ԑt < 0,005 Transisi[1] 0,75+0,15 | |
| εt-εty | |
| 0,005- εty | |
| c) 0,65+0,25 | |
| εt-εty | |
| 0,005- εty | |
| d) | |
| Ԑt ≥ 0,005 | |
| Tegangan | |
| terkontrol | |
| 0,90 e) 0,90 f) | |
| [1]Untuk penampang transisi, diperbolehkan memakai nilai faktor kekuatan sama dengan penampang terkontrol tekan | |
| εcu = 0.003 Tekan | |
| c | |
| dt | |
| εt | |
| Tulangan terdekat | |
| dengan serat tarik beton | |
| terluar | |
| “Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, | |
| copy standar ini dibuat untuk | |
| Sub KT 91-01-S4 Bahan, | |
| Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan | |
| tidak untuk dikomersialkan” | |
| SNI 2847:2019 | |
| © BSN 2019 472 dari 695 | |
| Gambar R21.2.2a – Distribusi tegangan | |
| dan regangan tarik netto pada | |
| komponen nonprategang | |
| Gambar R21.2.2b – Variasi nilai ϕ | |
| regangan tarik netto pada tulangan tarik | |
| terjauh, Ɛt | |
| ==== 21.2.3 Untuk penampang pada | |
| komponen prategang dimana strand | |
| belum sepenuhnya bekerja, nilai ϕ dihitung | |
| sesuai dengan Tabel 21.2.3, dimana nilai | |
| ℓtr dihitungmenggunakan Pers. (21.2.3), ℓdb | |
| adalah panjang tidak terlekat di ujung | |
| penampang, fse adalah tegangan efektif | |
| baja prategang (setelah semua kehilangan | |
| prategang terjadi), dan ℓd ditunjukkan di | |
| 25.4.8.1. | |
| 21 | |
| se | |
| tr b | |
| f | |
| d | |
| | |
| | |
| | |
| (21.2.3) | |
| Tabel 21.2.3 – Faktor reduksi kekuatan | |
| ϕ untuk seksi akhir dari prategang | |
| Kondisi | |
| di dekat | |
| ujung | |
| komponen | |
| Tegangan | |
| beton | |
| akibat | |
| beban | |
| layan[1] | |
| Jarak dari | |
| ujung | |
| komponen | |
| ke | |
| penampan | |
| g yang | |
| ditinjau | |
| ϕ | |
| ==== R21.2.3 Jika penampang kritis sepanjang | |
| komponen pratarik di zona dimana strand | |
| belum sepenuhnya tersalurkan, | |
| kemungkinan akan terjadi keruntuhan | |
| lekatan slip (bond slip failure). Keruntuhan | |
| ini mirip dengan keruntuhan geser getas | |
| (brittle shear failure) yang disebabkan | |
| karena material terlalu getas; oleh karena itu | |
| nilai ϕ lebih kecil untuk kekuatan lentur | |
| penampang dengan komponen strand yang | |
| belum sepenuhnya tersalurkan. Nilai ϕ di | |
| ujung panjang transfer dan ujung panjang | |
| penyaluran penampang ditentukan dengan | |
| interpolasi linear, seperti yang ditunjukkan | |
| pada Gambar R21.2.3a. | |
| Jika satu atau lebih strand tidak | |
| tersalurkan sampai ujung penampang, | |
| maka nilai ϕ adalah 0,75 dari ujung | |
| penampang sampai ujung panjang transfer | |
| strand dengan memperhitungkan panjang | |
| strand terpanjang tanpa lekatan | |
| “Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, | |
| copy standar ini dibuat untuk | |
| Sub KT 91-01-S4 Bahan, | |
| Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan | |
| tidak untuk dikomersialkan” | |
| SNI 2847:2019 | |
| © BSN 2019 473 dari 695 | |
| Semua | |
| strand | |
| terlekat | |
| Tidak | |
| berlaku | |
| ≤ ltr 0,75 a) | |
| ltr hingga ld | |
| Interpolasi | |
| linier | |
| dari 0,75 | |
| ke 0,90[2] | |
| b) | |
| Satu atau | |
| lebih strand | |
| tanpa | |
| lekatan | |
| Tarik tidak | |
| terhitung | |
| ≤ (ldb + ltr) 0,75 c) | |
| (ldb + ltr) | |
| hingga | |
| (ldb + ld) | |
| Interpolasi | |
| linier | |
| dari 0,75 | |
| ke 0,90[2] | |
| d) | |
| Tarik | |
| dihitung | |
| ≤ (ldb + ltr) 0,75 e) | |
| (ldb + ltr) | |
| hingga | |
| (ldb + 2ld) | |
| Interpolasi | |
| linier dari | |
| 0,75 ke | |
| 0,90[2] | |
| f) | |
| [1]Tegangan tekan beton akibat gaya prategang efektif | |
| (setelah semua kehilangan prategang terjadi) pada | |
| serat terjauh penampang dimana tegangan tarik akibat | |
| beban terjadi. | |
| [2]Diperbolehkan memakai nilai faktor reduksi 0,75. | |
| (unbonded). Untuk lainnya, nilai ϕ bervariasi | |
| secara linier dari titik penyaluran strand | |
| dengan batas nilai ϕ adalah 0,90, seperti | |
| yang ditunjukkan di Gambar R21.2.3b. | |
| Kontribusi strand tanpa lekatan (unbonded) | |
| sebaiknya diabaikan sampai strand | |
| tersalurkan sepenuhnya. Terpasangnya | |
| strand tanpa lekatan dihitung mulai dari | |
| ujung bebas strand terputus tanpa lapisan. | |
| Di luar ini, pasal 25.4.8.1 digunakan untuk | |
| menentukan apakah panjang strand | |
| tergolong ℓd atau 2ℓd, dengan | |
| memperhitungkan tegangan pada zona tarik | |
| pratekan relatif terhadap beban (Gambar | |
| ==== 21.2.3b). Strand dengan permukaan | |
| berkarat dapat memiliki panjang transfer | |
| lebih pendek dibandingkan strand dengan | |
| permukaan tanpa karat. Strand yang dicabut | |
| secara perlahan-lahan akan mempunyai | |
| panjang transfer yang lebih pendek | |
| dibandingkan strand yang dipotong. | |
| Gambar R21.2.3a – Variasi nilai ϕ | |
| dengan jarak dari ujung bebas strand | |
| dalam komponen struktur pratarik | |
| dengan strand lekatan penuh | |
| “Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, | |
| copy standar ini dibuat untuk | |
| Sub KT 91-01-S4 Bahan, | |
| Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan | |
| tidak untuk dikomersialkan” | |
| SNI 2847:2019 | |
| © BSN 2019 474 dari 695 | |
| Gambar R21.2.3b – Variasi nilai ϕ | |
| dengan jarak dari ujung bebas strand | |
| dalam komponen struktur pratarik | |
| dengan strand tanpa lekatan | |
| (unbonded) | |
| ==== 21.2.4 Untuk struktur yang bergantung | |
| dari elemen a), b), atau c) untuk menahan | |
| gaya gempa E, nilai ϕ untuk gaya geser | |
| harus dimodifikasi sesuai dengan 21.2.4.1 | |
| hingga 21.2.4.3: | |
| a) Sistem rangka pemikul momen khusus | |
| b) Dinding struktural khusus | |
| c) Dinding struktural pracetak menengah | |
| yang memenuhi persyaratan Kategori | |
| Desain Seismik D, E, atau F | |
| ==== 21.2.4.1 Untuk komponen yang didesain | |
| dapat menahan gempa E, nilai ϕ untuk | |
| geser apabila kekuatan nominal | |
| penampang kurang dari kekuatan geser | |
| nominal beton adalah 0,60. Kekuatan | |
| nominal harus dihitung dengan | |
| pertimbangan beban aksial terfaktor paling | |
| kritis termasuk E. | |
| ==== R21.2.4.1 Ketentuan ini mengatur | |
| komponen terkontrol geser (shearcontrolled), | |
| seperti dinding bertingkat | |
| rendah, bagian dinding di antara bukaan | |
| (opening), atau diafragma, dimana kekuatan | |
| geser nominal adalah kurang dari geser | |
| terkait perkembangan kekuatan nominal | |
| letertur untuk kondisi beban berkaitan. | |
| ==== 21.2.4.2 Untuk diafragma, nilai ϕ untuk | |
| geser tidak boleh melebihi nilai minimum ϕ | |
| yang digunakan untuk komponen vertikal | |
| dalam sistem struktur tahan gempa. | |
| ==== R21.2.4.2 Dinding struktural pendek | |
| merupakan elemen utama struktur vertikal | |
| tahan gempa yang digunakan pada gedung | |
| parkir saat terjadi gempa Northridge tahun | |
| 1994. Dalam beberapa kasus, dinding tetap | |
| elastis linier, sedangkan diafragma menjadi | |
| inelastis. Pasal ini bertujuan untuk | |
| meningkatkan kekuatan diafragma dan | |
| sambungan pada struktur gedung, dimana | |
| “Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, | |
| copy standar ini dibuat untuk | |
| Sub KT 91-01-S4 Bahan, | |
| Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan | |
| tidak untuk dikomersialkan” | |
| SNI 2847:2019 | |
| © BSN 2019 475 dari 695 | |
| faktor reduksi kekuatan untuk dinding | |
| adalah 0,60, umumnya struktur tersebut | |
| memiliki kekuatan lebih (overstrength) | |
| terlalu tinggi. | |
| ==== 21.2.4.3 Untuk sambungan balok-kolom | |
| dan balok kopel dengan tulangan diagonal, | |
| ϕ untuk geser harus diambil sebesar 0,85. | |
| “Hak cipta Badan Standardisasi Nasional, | |
| copy standar ini dibuat untuk | |
| Sub KT 91-01-S4 Bahan, | |
| Sain, Struktur & Konstruksi Bangunan, dan | |
| tidak untuk dikomersialkan” | |
| SNI 2847:2019 | |
| © BSN 2019 476 dari 695 | |
| [ Lanjut Ke PASAL 22 - KEKUATAN PENAMPANG ... ] | |
| | |
| | |