Desain SLOOF (Beam on elastic foundation)

Rabu, 03 Februari 2016

Komponen struktur gedung yang dianggap sebagai struktur bawah yang berperilaku lentur yaitu berupa sloof. Seperti balok, sloof menerima beban lentur sehingga desain komponen struktur tersebut berupa desain komponen lentur. Perbedaan sloof terhadap balok terjadi pada tumpuan yang digunakan, karena sloof langsung bertumpu pada tanah dasar, sehingga kuat tumpu akan bergantung pada parameter kuat tanah.

Parameter tanah yang digunakan berupa modulus subrgade tanah yang bergantung pada jenis tanah dasar. Modulus subgrade diinterpretasikan sebagai tumpuan pegas pada struktur atas sehingga banyak tumpuan pada sloof bergantung pada nilai modulus subgrade pada masing-masing pias tanah dasar tempat bertumpunya balok.

Untuk dapat memahami, berikut uraian desain sloof (beam on elastic foundation) menggunakan software bantu SAP 2000 v16.

Model geometri dari sloof dapat dilihat pada gambar 1 berikut, dimana panjang bentang (L) = 6 meter dan jarak masing-masing tumpuan pegas sebesar 1 m, nilai K = 3000 kg/m dengan nilai K didapatkan dari nilai modulus subgrade tanah.

Gambar 1. Geometri sloof

Beban yang bekerja berupa beban lantai sebesar 500 kg/m dengan berat sendiri struktur dihitung otomatis oleh software. Ilustrasi pembebanan dapat dilihat pada gambar 2 berikut.

Gambar 2. Beban mati sloof

Dengan mengatur analysis option berupa portal frame 2D, maka analisis dapat dilakukan dan menghasilkan nilai gaya dalam momen serta geser seperti pada gambar 3 dan 4.

Gambar 3. Momen 3-3 sloof

Momen terbesar didapatkan nilai sebesar 465,39 kgm terletak di stasiun 2,5 m dan 3,5 m sedangkan geser terbesar didapatkan nilai sebesar 549,36 kg terletak di stasiun 0 m dan 6 m. dari hasil analisis, ternyata nilai gaya geser pada sloof jauh lebih berpengaruh terhadap sloof, sehingga desain sloof dikontrol terhadap kegagalan geser.

Gambar 4. Geser 2-2 sloof

Dengan kuat beton (f’c) = 22.5 Mpa dan standar perencanaan ACI 318-11 maka desain dapat dilakukan dengan SAP 2000 dengan hasil tulangan longitudinal (memanjang) dan transversal (geser) seperti pada gambar 5 dan 6 berikut.
Berdasarkan desain, tulangan longitudinal terbesar yang dibutuhkan sebesar 96 mm2 dan tulangan geser yang dibutuhkan 0 mm2 sehingga tulangan geser yang dipasang merupakan tulangan geser yang berfungsi sebagai pengekang tulangan longitudinal. Hal tersebut terjadi karena kuat geser beton sloof masih mampu menahan gaya geser yang bekerja.