-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
1/18
Contoh Perhitungan dan Desain Balok Betondengan SAP2000 (bag
1)Ada contoh kasus seperti gambar di bawah ini:
Versi SAP yang kami gunakan adalah SAP2000 Student Version
7.4.0, gratis, jadi tidak ada beban moraluntuk digunakan dan
disebarluaskan.
Model SAP2000 dari balok di atas adalah seperti gambar di bawah.
(klik untuk memperbesar)
Untuk menggambar model tersebut dengan cepat, bisa dengan
menggunakan cara:
1. Klik menu File New Model From Template (pastikan unit yang
aktif adalah kN-m)2. Pilih Continuous Beam (pojok kiri atas)
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
2/18
3. Number of spans = 2. Span length = 6 m. Restraints : Yes.
Gridlines : Yes.4. Gunakan satu window aktif saja. Tutup window 3-D
view5. Setelah model terbentuk, ubah panjang bentang kanan menjadi
4 m dengan cara:
Klik ganda garis grid paling kanan, akan muncul kotak dialog
Modify Grid Lines
Ubah panjang bentang 2 menjadi 4 m.
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
3/18
Selanjutnya balok 1 (kanan) dan balok 2 (kiri) di-divide, dengan
menggunakan menu Edit DivideFrames, masing-masing menjadi elemen
sepanjang 1 m.
nb : tujuan dari divide ini adalah sebagai kontrol lendutan.
SAP2000 Student Version tidak bisamemberikan output nilai lendutan
di sepanjang balok, walaupun dalam display bisa diperlihatkanbentuk
lendutannya. Oleh karena itu, balok harus di-divide agar
titik-titik ujung segmen bisaditampilkan nilai lendutannya.SAP
versi terbaru (saya lupa mulai versi berapa), sudah bisa
menampilkan besarnya lendutan disepanjang balok, jadi tidak perlu
di divide.
Cara Divide:
1. Select balok 1 (kanan), klik menu Edit Divide Frames. Isikan
Divided Into 4 frames. Last/Firstratio = 1.
2. Balok 2 juga seperti itu, tapi Divided Into 6 frames.
Hal-hal lain yang perlu dicek antara lain:
1. Properti material beton
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
4/18
2. Frame Section
Untuk asumsi awal, kita gunakan balok ukuran 300X450.
Reinforcement type : beam, dengan concrete cover 60 mm. Kok bukan
40 mm seperti pada soal? 40 mm itu adalah tebal selimut bersih,
sementara yang diSAP2000 itu adalah cover to rebar center. Jadi,
yang dimasukkan ke SAP2000 adalah 40 mm + 10mm (asumsi diameter
sengkang) + 0.5*19 (asumsi diameter tulangan utama D19).Modication
factor, di-set 1 dulu untuk semua. Nanti untuk perhitungan lendutan
baru diganti.
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
5/18
3. Static Load Case Names
4. Load COmbinations.Ada 3 kombinasi yang digunakan.SERV = DL +
LL, untuk menghitung lendutan
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
6/18
ULT1 = 1.4, untuk desain tulanganULT2 = 1.2DL + 1.6LL, untuk
desain tulangan
5. Atur Analysis Option. Centang seperlunya.
6. Atur Preference Concrete, sesuaikan koesien dengan
SNI-Beton
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
7/18
7. Assign Beban-Beban Yang Sesuai (Point & Uniform). Untuk
Asigning beban kami anggap tidak adamasalah. Hati-hati dengan
option Replace, Delete, dan Add pada kotak dialog
Lakukan analisis RUN!
Setelah Run, cek dulu apakah tidak ada yang aneh dengan
hasilnya. Bisa dengan cara mengecek
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
8/18
deeksi, atau mengecek diagram gaya dalam, apakah sesuai dengan
yang diharapkan.
DESAIN
Jika semuanya oke, kita lanjutkan dengan desain.Yang harus
diperhatikan antara lain:
1. Pastikan yang aktif adalah Concrete Design
2. Cek Design Combos, pastikan beban kombinasinya sudah tepat.
Jika ada beban kombinasi yangtidak diinginkan/diperlukan, segera
singkirkan.
Sebelum mengintip hasil desain, sebaiknya ubah dulu satuan yang
aktif menjadi N-mm. Soalnya luastulangan lebih enak dibaca jika
menggunakan satuan mm. (Ada juga yang menggunakan cm, itutergantung
selera dan kebiasaan)
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
9/18
A. Desain Tulangan Balok B1 (Kiri)
Tulangan Lapangan (tengah bentang)
1. Klik kanan pada segmen yang mengalami momen lentur positif
terbesar (segmen-3).
2. Pada kotak dialog Concrete Design Information, cari yang
mempunyai nilai maksimum padakolom BOTTOM STEEL. Sorot, kemudian
klik Details.
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
10/18
3. Dari mana angka 1497.389 untuk required bottom rebar itu
diperoleh?Itu dari persamaan:
Dengan mensubstitusi Mu, b, d (=390 mm), fy, dan fc yang sesuai,
kita bisa mencari nilai
. Sehingga
4. Hitung tulangan yang digunakan.D19 6 buah, As = 1698 mm2.D22
4 buah, As = 1520 mm2.Pakai 6D19. Kenapa bukan 4D22 yang luasnya
lebih kecil tapi masih memenuhi kebutuhan?Alasannya nanti di bagian
akhir.
Tulangan Tumpuan Kanan
1. Ada momen negatif, maka harus dihitung kebutuhan tulangan
ATAS. Caranya sama dengantulangan lapangan. Klik kanan pada segmen
terakhir dari balok kiri.
2. Cari top reinf yang maksium, klik Details.
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
11/18
3. Kebutuhan tulangannya adalah
4. Gunakan tulangan 5D19 (As = 1415 mm2).
Tulangan Tumpuan KiriKarena di tumpuan kiri tidak ada momen
lentur, pakai saja tulangan minimum, 2D19 untuk tulanganbawah dan
tulangan atas (As = 566 mm2).
B. Tulangan Balok B2 (Kanan)Caranya sama dengan balok 1. Cari
segmen yang mempuyai momen lentur positif maksimum.
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
12/18
Pada gambar di atas, momen ultimatenya adalah sehingga,
Diperoleh \rho = 0.0013 &s=-2 ,
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
13/18
Atau A_s = 0.0013 \times 300 \times 390 = 152 \text{ mm}^2
&s=-2
PENTING!!Nah, di sini perlu hati-hati. Perhatikan minimum
rebarnya. Di situ tertulis 202.693. Sementara padabalok 1 (kiri),
minimum rebarnya adalah 403.343, padahal ukuran penampangnya sama,
mutu betondan tulangannya juga sama, mengapa minimum rebarnya
berbeda?
Coba kita cek tulangan minimum sebenarnya dari balok
tersebut.
Ternyata angka 403.343 itulah minimum rebar yang sebenarnya.
Lalu, angka 202.693 itu darimana?
Pada butir 10.5.3 ACI-318-02, di situ disebutkan bahwa nilai
minimum di atas (yang 403.343 itu) bolehtidak digunakan, asalkan
tulangan yang dibutuhkan paling tidak sepertiga lebih banyak
daripada yangdiperlukan dari analisis.
Nah, dari analisis, kita kan perlu 152 mm2. Jika kita tambah
sepertiganya, maka menjadi 152 + 50.7 =202.7 !! Itulah tulangan
minimum yang dihitung oleh SAP2000.
TAPI!!! TULANGAN MINIMUM INI TIDAK BOLEH DIGUNAKAN UNTUK BALOK
BERUKURAN RELATIF KECIL!
Di bagian commentary ACI-318 tersebut, disebutkan bahwa
ketentuan di atas (butir 10.5.3), hanyadigunakan untuk balok yang
berukuran besar dan masif. Di SNI Beton 2002 dengan jelas
menuliskanhal ini (pasal 10.5.3).
Sementara balok yang digunakan di atas (300450) termasuk balok
kecil. Jadi, tulangan minimumnyaharusnya 403.343 mm2. Jadi, kita
bisa gunakan 2D19 untuk tulangan atas dan bawah balok 2
(kanan).
SUMMARYJadi, tabel balok sementara adalah sbb:
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
14/18
Nah, dari sini kita bisa jawab pertanyaan di atas, kenapa tidak
menggunakan 4D22 pada tengahbentang balok B1? Jawabannya adalah,
untuk memudahkan pelaksanaan, karena di lokasi yang lain(tumpuan
balok B1 dan sepanjang balok B2 semuanya menggunakan D19). Untuk
konstruksisederhana yang mudah diawasi, penggunaan diameter yang
bervariasi tidak jadi masalah. Tapi untukskala yang lebih besar,
hal seperti ini biasanya dihindari, untuk memudahkan pelaksanaan
danpengawasan. Bisa dibayangkan misalnya pada satu lantai terdapat
beberapa balok yang menggunakanbanyak variasi ukuran tulangan.
Bisa-bisa tukangnya kebingungan dan salah pasang tulangan.
Catatan:Di beberapa gambar detail penulangan output SAP2000 di
atas, ada detail yang kami tandai dengantanda silang (cross) merah!
Yaitu di bagian Special Moment.
Bagian Special Moment HANYA digunakan untuk pemodelan struktur
pemikul GEMPA tipe SRPMK(Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus). Jadi,
kalau hanya balok sederhana, balok banyak tumpuan,balok yang tidak
memikul gempa, bagian Special Moment ini tidak perlu
diperhatikan.
Angka Special Moment ini bisa dihilangkan dengan cara seperti
gambar di bawah.
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
15/18
Bagaimana sebenarnya penggunaan Special Moment di atas? Insya
Allah dibahas di lain kesempatan.
Sekali lagi, pesan sponsor hati-hati dengan tulangan minimum
hasil output SAP2000, dan jugasoftware yang lain.. Kami belum
mengecek SAP2000 versi terbaru, tapi metode yang mereka
gunakanmemang ada dasarnya (ACI-318), cuma penerapannya tidak
sesuai.
SAP2000 Student Version bisa didownload di sini.
bersambung[]Desain sengkang (geser) dan kontrol lendutan dibahas
di bagian kedua.
This entry was posted in Struktur Beton and tagged balok, Beton,
desain struktur, SAP2000, tutorial on
2010-04-06
[http://duniatekniksipil.web.id/1163/contoh-perhitungan-dan-desain-balok-beton-dengan-
sap2000-bag-1/] by juragan.
103 thoughts on Contoh Perhitungan dan Desain Balok Beton dengan
SAP2000 (bag
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
16/18
1)
min, mau tanya ,,ada rumus menentukan dimensi kolom dan balok
nggak ?
hilm2014-11-30 at 20:49
Aloha Masaq hitung balok dengan sap2000 v.14,namun pada langkah
analyze tdk muncul hasilnya kenapa yaamohon petunjuk terima
kasih
BREAMYEE T2014-06-25 at 20:02
Mas admin, rumusnya ko tidak kelihatan ada tulisan formula does
not parse diatas..?
Anank2014-06-10 at 09:10
Thanx alot , article very good & brmafaat , semoga sukses
buat anda
nugwisnu2014-05-02 at 11:06
adi2014-03-08 at 18:02
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
17/18
makasih tutorial ya gan,,,,,
saat ya blajar sap2000..
keren gan.. sangat tercerahkan..
Sagab2014-02-22 at 06:40
Keren gan. Lumayan tercerahkan.. Makasih banyak.. Keep
posting!
Sagab2014-02-22 at 06:39
goooood tutorial..sangat membantu..trims
ananuranita2014-01-29 at 20:51
txh gan sangat mmbantu ^_^
J.S.Worotikan2013-04-09 at 23:38
gunawan wibisono
-
3/18/2015
ContohPerhitungandanDesainBalokBetondenganSAP2000(bag1)|SeputarDuniaTeknikSipil
http://duniatekniksipil.web.id/1163/contohperhitungandandesainbalokbetondengansap2000bag1/
18/18
Gan, aku butuh perhitungan rangka baja untuk optimalisasi juga
esiensi prol (rangka dinding gedungbertingkat)Waktunya mepet (buat
pesentasi). Gambar rangka sudah ada bentuk cadprinsipnya kolom
dankonsol kantilever.apa bisa bantusekalian presentasinya..terima
kasih.
2013-03-05 at 22:38