ADI HAMDANI -1203220 | Teknik Sipil S1 1 Struktur Beton I BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pembangunan dibidang struktur dewasa ini mengalami kemajuan yang sangat pesat. Baik pada pembangunan perumahan, gedung-gedung, jembatan, bendungan, jalan raya, pelabuhan, bandara dan sebagainya. Beton merupakan salah satu pilihan sebagai bahan struktur dalam konstruksi bangunan selain kayu dan logam. Beton diminati karena banyak memiliki kelebihan- kelebihan dibandingkan dengan bahan lainnya. Beberapa diantaranya adalah harganya relatif murah, mempunyai kekuatan tekan yang besar, tahan lama, tahan terhadap api, bahan baku mudah didapat dan tidak mengalami pembusukan. Hal lain yang mendasari pemilihan dan penggunaan beton sebagai bahan konstruksi adalah faktor efektifitas dan tingkat efisiensinya. Secara umum bahan pengisis (filler) beton terbuat dari bahan-bahan yang mudah diperoleh, mudah diolah (workability) dan mempunyai keawetan (durability) serta kekuatan (strenght) yang sangat diperlukan dalam pembangunan suatu konstruksi. Beton yang digunakan biasanya dikombinasikan dengan tulangan dari baja dalam struktur beton, yang disebut beton bertulang. Beton bertulang adalah suatu bahan material yang terbuat dari beton dan baja tulangan. Kombinasi dari
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
Struktur Beton I
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pembangunan dibidang struktur dewasa ini mengalami kemajuan yang
sangat pesat. Baik pada pembangunan perumahan, gedung-gedung, jembatan,
bendungan, jalan raya, pelabuhan, bandara dan sebagainya. Beton merupakan
salah satu pilihan sebagai bahan struktur dalam konstruksi bangunan selain
kayu dan logam.
Beton diminati karena banyak memiliki kelebihan-kelebihan dibandingkan
dengan bahan lainnya. Beberapa diantaranya adalah harganya relatif murah,
mempunyai kekuatan tekan yang besar, tahan lama, tahan terhadap api, bahan
baku mudah didapat dan tidak mengalami pembusukan. Hal lain yang mendasari
pemilihan dan penggunaan beton sebagai bahan konstruksi adalah faktor
efektifitas dan tingkat efisiensinya. Secara umum bahan pengisis (filler) beton
terbuat dari bahan-bahan yang mudah diperoleh, mudah diolah (workability)
dan mempunyai keawetan (durability) serta kekuatan (strenght) yang sangat
diperlukan dalam pembangunan suatu konstruksi. Beton yang digunakan
biasanya dikombinasikan dengan tulangan dari baja dalam struktur beton, yang
disebut beton bertulang.
Beton bertulang adalah suatu bahan material yang terbuat dari beton dan
baja tulangan. Kombinasi dari kedua material tersebut menghasilkan bahan
bangunan yang mempunyai sifat-sifat yang baik dari masing-masing bahan
bangunan tersebut. Ini dapat dijabarkan sebagai berikut. Beton mempunyai sifat
yang bagus, yaitu mempunyai kapasitas tekan yang tinggi. Akan tetapi, beton
juga mempunyai sifat yang buruk, yaitu lebah jika dibebani tarik. Sedangkan baja
tulangan mempunyai kapasitas yang tinggi terhadap beban tarik, tetapi
mempunyai kapasitas tekan yang rendah karena bentuknya yang langsing (akan
mudah mengalami tekuk terhadap beban tekan). Namun, dengan menempatkan
tulangan dibagian beton yang mengalami tegangan tarik akan mengeliminasi |
2
Struktur Beton I
kekurangan dari beton terhadap beban tarik. Demikian juga bila baja tulangan
ditaruh dibagian beton yang mengalami tekan, beton disekeliling tulangan
bersama-sama tulangan sengkan akan mencegah tulangan mengalami tekuk.
Dari uraian di atas jelaslah bahwa perlu sebagai seorang mahasiswa Teknik
Sipil dapat mengetahui, memahami, dan merencanakan struktur beton sesuai
dengan teori dan ketentuan-ketentuan yang telah diterapkan oleh dosen
pengajar mata kuliah yang bersangkutan.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka dalam laporan
ini kami perlu merumuskan masalah. Maka rumusan permasalahannya adalah
sebagai berikut :
a. Sejauh mana penguasaan materi tentang tata cara perencanaan struktur
beton.
b. Sejauh mana lingkup tugas yang diberikan kepada peserta mahasiswa/i oleh
pihak dosen
1.3. Tujuan Penyusunan Laporan
Adapun tujuan yang hendak dicapai dalam penyusunan laporan ini adalah :
Sebagai penerapan teori yang telah diberikan dalam kuliah tatap muka.
Agar mahasiswa mengetahui tata cara dalam menentukan perencanaan
struktur beton.
Agar mahasiswa mampu merencanakan stuktur beton untuk sebuah
konstruksi bangunan
1.4. Batasan dan Perencanaan
Ruang Lingkup yang diperhitungkan dalam tugas ini adalah :
Perencanaan pelat atap
Perencanaan pelat lantai
|
3
Struktur Beton I
1.5. Metode Perencanaan
Dalam Perencanaan tugas struktur beton ini dapat dibuat menjadi beberapa
langkah sesuai dengan flowchart sebagai berikut :
Flowchart Perencanaan
|
Mulai
Pembebanan
Penentuan Dimensi
Menentukan rumus – rumus yang ada
Cek keamanan
Gambar Struktur
Yes
No
4
Struktur Beton I
BAB II
PERENCANAAN PELAT
2.1 PELAT ATAP
Pelat beton bertulang yaitu struktur tipis yang dibuat dari beton bertulang
dengan bidang yang arahnya horizontal, dan beban yang bekerja tegak lurus pada
bidang horizontal, dan beban yang bekerja tegak lurus pada bidang struktur
tersebut. Ketebalan bidang pelat relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan
bentang panjang/lebar bidangnya. Pelat beton bertulang ini sangat kaku dan
arahnya horizontal, sehingga pada bangunan gedung, pelat ini berfungsi sebagai
diafragma/unsur pengaku horizontal yang sangat bermanfaat untuk mendukung
ketegaran balok portal.
Gambar 2.1 Penampang Melintang
Gambar 2.2 Penampang Memanjang |
5
Struktur Beton I
Diketahui : f’c = 30 MPa
fy = 240 MPa (Tulangan Polos)
fy = 400 MPa (Tulangan Ulir)
Portal = 6
Jarak Portal = 4,9 m = 4900 mm
Fungsi bangunan = Gedung Kuliah
1.1.1. Perencanaan Balok Pelat Atap
fy = 240 MPa (Tulangan Polos)
Gambar 2.3 Denah Atap |
6
Struktur Beton I
3.2.1 TIPE A
A. Perkiraan Tinggi Balok Pelat Atap (Sendi-Sendi)
1) Balok arah x dengan bentang 7,2 m = 7200 mm
h= 112×7200=600mm
2) Balok arah y dengan bentang 4,9 m = 4900 mm
h= 112×4900=408,3≈ 450mm
B. Perkiraan Lebar Balok
1) Balok arah x dengan h = 600 mm
b=12h=1
2600=300mm
2) Balok arah y dengan h = 300 mm
b=12h=1
2450=225mm
C. Gambar Penampang Balok Pelat Atap
Gambar 2.3 Balok pelat atap tipe A. (a) adalah balok arah x dan (b) adalah balok arah y
3.2.2 TIPE B
A. Perkiraan Tinggi Balok (Sendi-Sendi)
1) Balok arah x dengan bentang 5,9 m = 5900 mm
h= 112×5900=491,7≈500mm
2) Balok arah y dengan bentang 4,9 m = 4900 mm
h= 112×4900=408,3≈ 450mm
B. Perkiraan Lebar Balok
1) Balok arah x dengan h = 500 mm |
(a) (b)
7
Struktur Beton I
b=12h=1
2500=250mm
2) Balok arah y dengan h = 450 mm
b=12h=1
2550=225mm
C. Gambar Penampang Balok Pelat Atap
Gambar 2.5 Balok pelat atap tipe B. (a) adalah balok arah y dan (b) adalah balok arah x
3.2.3 TIPE C
A. Perkiraan Tinggi Balok (Kantilever dan Sendi-Sendi)
1) Balok arah x dengan bentang 1,2 m = 1200 mm (Kantilever)
h=18×1200=150mm
2) Balok arah y dengan bentang 4,9 m = 4900 mm (Sendi-Sendi)
h= 112×4900=408,3≈ 450mm
B. Perkiraan Lebar Balok
1) Balok arah x dengan h = 150 mm
b=12h=1
2150=75mm
2) Balok arah y dengan h = 450 mm
b=12h=1
2450=225mm
|
(a) (b)
8
Struktur Beton I
C. Gambar Penampang Balok Pelat Atap
Gambar 2.5 Balok pelat atap tipe C. (a) adalah balok arah x dan (b) adalah balok arah y
Jadi, dimensi balok pelat atap yang direncanakan adalah arah x
300/600 dan arah y = 225/450.
1.1.2. Menentukan Tebal Pelat
Menentukan syarat-syarat batas dan bentangnya pelat di tumpu bebas pada balok-balok tepi dan terjepit penuh pada balok tengah
A. TIPE A
1) Lx=¿
Gambar 2.6 Balok pelat atap tipe A pada bentang arah x
2) Lyn=4900−(2× 12×300)=4600mm
Gambar 2.7 Balok pelat atap tipe A pada bentang arah y
|
(a) (b)
9
Struktur Beton I
B. TIPE B
1) Lxn=5900
2−(12×225)=2837,5mm
Gambar 2.8 Balok pelat atap tipe B pada bentang arah x
2) Lyn=4900−(2× 12×300)=4600mm
Gambar 2.9 Balok pelat atap tipe B pada bentang arah y
C. TIPE C
1) Lxn=1200−( 12×225)=1087,5mm
Gambar 2.10 Balok pelat atap tipe C pada bentang arah x
2) Lyn=4900−(2× 12×300)=4600mm
Gambar 2.11 Balok pelat atap tipe C pada bentang arah y
|
10
Struktur Beton I
Pemeriksaan tebal pelat berdasarkan SK SNI-03-2847-2002 ayat 11.5.3Untuk αm lebih besar dari 2, ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari:
hmin=ln(0 .8+ fy
1500)36+9 β
dan tidak boleh kurang dari 90 mm
Tidak perlu lebih dari:
hmax=ln(0 .8+ fy
1500)36
Untuk αm lebih besar dari 0,2 tidak lebih dari 2,0 ketebalan pelat minimum harus memenuhi:
h=ln(0. 8+ fy
1500)36+5 β (αm−0,2)
Dan tidak boleh lebih dari 120 mm
A. TIPE A
Dik : ln = 4600 mm
= 4600/3487,5 = 1,32β
maka,
hmin =ln (0,8+
f y1500
)
36+9 β=
4600 (0,8+ 2401500
)
36+9 (1,32)=92,23mm
hmaX=ln (0,8+
f y1500
)
36=
4600 (0,8+ 2401500
)
36=122,6mm
Dengan demikian tebal pelat atap didapat 92,23 mm ≤ h ≤ 122,6 mm.
Maka, diambil tebal pelat tipe A yaitu, h = 110 mm.
B. TIPE B
Dik : ln = 4600 mm
= 4600/β 2837,5 = 1,62
maka,
|
11
Struktur Beton I
hmin = ln (0,8+
f y1500
)
36+9 β=
4600 (0,8+ 2401500
)
36+9 (1,62)=87,3mm
hmax= ln (0,8+
f y1500
)
36=
4600 (0,8+ 2401500
)
36=122,6mm
Dengan demikian tebal pelat atap didapat 83,7 mm ≤ h ≤ 122,6 mm.
Maka, diambil tebal pelat tipe B yaitu, h = 100 mm.
C. TIPE C
Dik : ln = 4600 mm
= 4600/1β 087,5 = 4,23
maka,
hmin = ln (0,8+
f y1500
)
36+9 β=
4600 (0,8+ 2401500
)
36+9(4,23)=59,62mm
hmax= ln (0,8+
f y1500
)
36=
4600 (0,8+ 2401500
)
36=122,6mm
Dengan demikian tebal pelat atap didapat 59,62 mm ≤ h ≤ 122,6 mm.
Maka, diambil tebal pelat tipe C yaitu, h = 90 mm.
Maka, dari perhitungan diatas didapat :
- Tebal pelat A = 110 mm
- Tebal pelat B = 100 mm
- Tebal pelat C = 90 mm
Namun tebal pelat atap akan diseragamkan, sehingga tebal pelat atap
menjadi 100 mm.
|
12
Struktur Beton I
1.1.3. Jenis-Jenis Pelat Atap
Gambar 2.12 Perencanaan pelat atap secara keseluruhan
Bedasarkan Tabel 14 Momen yang menentukan per meter lebar dalam jalur tengah
pada pelat dua arah akibat beban terbagi rata pada buku CUR Dasar-dasar
Perencanaan Beton Bertulang Edisi Kedua Seri beton 1 halaman 91, didapat jenis-
jenis pelat, yaitu :
|
13
Struktur Beton I
A. TIPE A1 (Kasus III)
β= 46003487,5
≈1,32(duaarah)
B. TIPE A2 (Kasus VIb)
β= 46003487,5
≈1,32(duaarah)
C. TIPE A3 (Kasus VIa)
β= 46003487,5
≈1,32(duaarah)
|
14
Struktur Beton I
D. TIPE A4 (Kasus II)
β= 46003487,5
≈1,32(duaarah)
E. TIPE B1 (Kasus VIb)
β= 46002837,5
≈1,62(duaarah)
F. TIPE B2 (Kasus II)
β= 46002837,2
≈1,62(dua arah)
G. TIPE C1 (Kasus III)
β= 46001087,5
≈ 4,23(satuarah)
H. TIPE C2 (Kasus VIa)
β= 46001087,5
≈ 4.23(satuarah)
|
15
Struktur Beton I
1.1.4. Menghitung Beban
WU = 1,2 WD + 1,6 WL
WD didapat dari : Berat Pelat = 0,1. 24 = 2,4 kN/m2
No Arah koef. Momen ρ ρperlu As Tulangan1 Arah-lx 0.071 0.5818 0.005833 0.0006202 408.3333 Dia 10 - 175 = 448.7992 Arah-ly 0.091 0.7404 0.005833 0.0010767 350.0000 Dia 10 - 200 = 392.6993 Arah-tx 0.100 0.8145 0.005833 0.0008693 408.3333 Dia 10 - 175 = 448.7994 Arah-ty 0.100 0.8145 0.005833 0.0011849 350.0000 Dia 10 - 200 = 392.699
|
71
Struktur Beton I
|
72
Struktur Beton I
BAB III
PERENCANAAN PORTAL
3.1. PORTAL
Diketahui : f’c = 30 MPa fy = 240 MPa (Tulangan Polos) fy = 400 MPa (Tulangan Ulir) Portal = 6 Jarak Portal = 4,9 m = 4900 mm Fungsi bangunan = Gedung Kuliah
|
73
Struktur Beton I
3.2. PERENCANAAN PELAT ATAP
3.2.1 TIPE A
A. Perkiraan Tinggi Balok Pelat Atap (Sendi-Sendi)
1) Balok arah x dengan bentang 7,2 m = 7200 mm
h= 112×7200=600mm
2) Balok arah y dengan bentang 4,9 m = 4900 mm
h= 112×4900=408,3≈ 450mm
B. Perkiraan Lebar Balok
3) Balok arah x dengan h = 600 mm
b=12h=1
2600=300mm
4) Balok arah y dengan h = 300 mm
b=12h=1
2450=225mm
C. Gambar Penampang Balok Pelat Atap
Gambar 2.3 Balok pelat atap tipe A. (a) adalah balok arah x dan (b) adalah balok arah y
3.2.2 TIPE B
A. Perkiraan Tinggi Balok (Sendi-Sendi)
1) Balok arah x dengan bentang 5,9 m = 5900 mm
h= 112×5900=491,7≈500mm
|
(a) (b)
74
Struktur Beton I
2) Balok arah y dengan bentang 4,9 m = 4900 mm
h= 112×4900=408,3≈ 450mm
B. Perkiraan Lebar Balok
1) Balok arah x dengan h = 500 mm
b=12h=1
2500=250mm
2) Balok arah y dengan h = 450 mm
b=12h=1
2550=225mm
C. Gambar Penampang Balok Pelat Atap
Gambar 2.5 Balok pelat atap tipe B. (a) adalah balok arah y dan (b) adalah balok arah x
3.2.3 TIPE C
A. Perkiraan Tinggi Balok (Kantilever dan Sendi-Sendi)
1) Balok arah x dengan bentang 1,2 m = 1200 mm (Kantilever)
h=18×1200=150mm
2) Balok arah y dengan bentang 4,9 m = 4900 mm (Sendi-Sendi)
h= 112×4900=408,3≈ 450mm
|
(a) (b)
75
Struktur Beton I
B. Perkiraan Lebar Balok
1) Balok arah x dengan h = 150 mm
b=12h=1
2150=75mm
2) Balok arah y dengan h = 450 mm
b=12h=1
2450=225mm
C. Gambar Penampang Balok Pelat Atap
Gambar 2.5 Balok pelat atap tipe C. (a) adalah balok arah x dan (b) adalah balok arah y
Jadi, dimensi balok pelat atap yang direncanakan adalah arah x
300/600 dan arah y = 225/450.
|
(a) (b)
76
Struktur Beton I
3.3. PERENCANAAN PELAT LANTAI
3.3.1 TIPE A
A. Perkiraan Tinggi Balok Pelat Lantai (Sendi-Sendi)
Balok arah x dengan bentang 7,2 m = 7200 mm
h= 112×7200=600mm
Balok arah y dengan bentang 4,9 m = 4900 mm
h= 112×4900=408,3≈ 450mm
B. Perkiraan Lebar Balok
Balok arah x dengan h = 600 mm
b=12h=1
2600=300mm
Balok arah y dengan h = 300 mm
|
77
Struktur Beton I
b=12h=1
2450=225mm
C. Gambar Penampang Balok Pelat Lantai
Gambar 2.3 Balok pelat lantai tipe A. (a) adalah balok arah x dan (b) adalah balok arah y
3.3.2 TIPE B
A. Perkiraan Tinggi Balok (Sendi-Sendi)
Balok arah x dengan bentang 5,9 m = 5900 mm
h= 112×5900=491,7≈500mm
Balok arah y dengan bentang 4,9 m = 4900 mm
h= 112×4900=408,3≈ 450mm
B. Perkiraan Lebar Balok
Balok arah x dengan h = 500 mm
b=12h=1
2500=250mm
Balok arah y dengan h = 450 mm
b=12h=1
2550=225mm
C. Gambar Penampang Balok Pelat Lantai
|
(a) (b)
78
Struktur Beton I
Gambar 2.5 Balok pelat lantai tipe B. (a) adalah balok arah y dan (b) adalah balok arah x
3.3.3 TIPE C
A. Perkiraan Tinggi Balok (Kantilever dan Sendi-Sendi)
Balok arah x dengan bentang 1,2 m = 1200 mm (Kantilever)
h=18×1200=150mm
Balok arah y dengan bentang 4,9 m = 4900 mm (Sendi-Sendi)
h= 112×4900=408,3≈ 450mm
B. Perkiraan Lebar Balok
Balok arah x dengan h = 150 mm
b=12h=1
2150=75mm
Balok arah y dengan h = 450 mm
b=12h=1
2450=225mm
C. Gambar Penampang Balok Pelat Lantai
|
(a) (b)
(a) (b)
79
Struktur Beton I
Gambar 2.5 Balok pelat lantai tipe C. (a) adalah balok arah x dan (b) adalah balok arah y
Jadi, dimensi balok pelat lantai yang direncanakan adalah arah x
300/600 dan arah y = 225/450.
|
80
Struktur Beton I
3.4. PERHITUNGAN BEBANa. Beban Arah X
Equivalensi Beban :
Bidang I (2 buah trapesium)
Luas =2. 12. (7,2+2,3 ) .2,45=23,275m2
Bidang II (2 buah trapesium)
Luas =2. 12. (5,9+1 ) .2,45=16,905m2
Bidang III (2 buah segitiga)
Luas =2 x 12x1,2 x1,2=1,44m2
|
81
Struktur Beton I
Perhitungan beban atap
Balok CF
berat sendiri balok = 0,3 x 0,6 x 24 = 4,32 kNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =23,275x 5,6567,2
= 18,28 kNm
Total = 22,604 kNm
Balok FI
berat sendiri balok = 0,3 x 0,6 x 24 = 4,32 kNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =16,905 x 5,6565,6
= 16,206 kNm
Total = 20.526 kNm
Balok IK
berat sendiri balok = 0,3 x 0,6 x 24 = 4,32 kNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =1,44 x5,6561,2
= 6,787 kNm
Total = 11,107 kNm
Perhitungan beban lantai
Balok BE
berat sendiri balok = 0,3 x 0,6 x 24 = 4,32 kNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =23,275x 12,5367,2
= 40,52 kNm
Total = 44.84436 kNm
Balok EH |
82
Struktur Beton I
berat sendiri balok = 0,3 x 0,6 x 24 = 4,32 kNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =16,905 x 12,5365,6
= 35,918 kNm
Total = 40.23883 kNm
Balok HJ
berat sendiri balok = 0,3 x 0,6 x 24 = 4,32 kNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =1,44 x12,5361,2
= 15,043 kNm
Total = 19.36320 kNm
|
83
Struktur Beton I
b. Beban Arah X
Equivalensi Beban :
Bidang I (1 buah segitiga)
Luas = 12.2,45.4,9=6,0025m2
Bidang II (2 buah segitiga)
Luas =2. 12
.4,9 .2,45=12,005m2
Bidang III (1 buah segitiga + 1 buah trapesium)
Luas = 12x 4,9x 2,45+ 1
2x (4,9+2,5 ) x1,2=10,4425m2
Perhitungan beban atap : beban balok CC’
berat sendiri balok = 0,2 x 0,4 x 24 = 1,92 KNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =7,84 x6,526,4
= 7,987 KNm
total = 9,907 KNm beban balok FF’
berat sendiri balok = 0,2 x 0,4 x 24 = 1,92 KNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =7,84 x6,524,6
= 11,112 / 2 KNm
= 5,556 KNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =7,59 x 6,524,6
= 10,758 / 2 KNm
|
84
Struktur Beton I
= 5,379 KNmtotal = 12,127 KNm
beban balok II’berat sendiri balok = 0,2 x 0,4 x 24 = 1,92 KNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =4,086 x6,521,6
= 16,65 / 2 KNm
= 8,325 KNm
total = 10,245 KNm
perhitungan beban lantai :
beban balok BB’
berat sendiri balok = 0,2 x 0,4 x 24 = 1,92 KNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =15,68 x 12,8366,4
= 31,448 KNm
total = 33,368 KNm
beban balok EE’
berat sendiri balok = 0,2 x 0,4 x 24 = 1,92 KNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =7,84 x12,8364,6
= 21,877 / 2 KNm
= 10,938 KNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =7,59 x 12,8364,6
= 21,179 / 2 KNm
= 10,589 KNm
total = 23,447 KNm
beban balok HH’
berat sendiri balok = 0,2 x 0,4 x 24 = 1,92 KNm
berat q plat per m = luas x wu
❑ =4,086 x12,8361,6
= 32,779 /2 KNm
= 16,389 KNm
total = 18,309 KNm
|
85
Struktur Beton I
3.5. PERHITUNGAN DIMENSI KOLOMA. Kolom Lantai 2
Ptot = Ppelat + Pbalok
P.Pelat = (lx. ly) x0,1 x 24
= (4 . 4,5). 0,1 . 24 = 43,2 kN
P.Balok = (0,35 . 0,175). 4 . 24 = 5,88 kN
(0,35 . 0,175). 4,5 . 24 = 6,615 kN
WL = 4 . 4,5 . 1 = 18 kN +
Ptotal = 73.695 kN = 7369,5 kg
A =
7369,5 kg
350kgcm2
= 21,0557 cm2
2b2 = 21,0557 cm2
b = √21,05572 = 3,245 ¿ 4 cm
karena dimensi kolom < lebarnya balok, maka dimensi diambil: 30 cm x 30 cm
B. Kolom Lantai 1
Ptot = Ppelat + Pbalok + Pkolom lantai 2
Ppelat =(4 . 4,5). 0,12 . 24 = 51,84 kN
P.balok =(0,2 . 0,4). 4 . 24 = 7,68 kN
(0,2 . 0,4). 4,5 . 24 = 8,64 kN
P.kolom =(0,4 . 0,4). 3 .24 = 11,52 kN
WL = 4 . 4,5 . 2,5 = 45 kN +
Ptot = 124,68 kN = 12468 kg
Maka A didapat
A =
12468 350 = 35,62285714 cm2
2b2 = 35,623
b = √35,6232 = 4,22 cm
karena dimensi kolom lebih kecil dari lebar balok, maka dimensi yang diambil ukuran
30 x 30 cm
|
∴ Jadi kolom lantai 2 : b x h
= (4 x 8) cm
∴ Jadi kolom lantai 1 = b x h
= 5 x 10
86
Struktur Beton I
3.6. PERHITUNGAN PORTAL
3.6.1. Menghitung Momen Inersia Kolom dan Balok
A. Balok Lantai 1 dan 2 dengan dimensi 30 x 60
∴ Momen inersia
I = 1
12. b . h3 =
112.0,3.(0,6)3 =0.0054 cm4
B. Kolom Lantai 1 dan 2 dengan dimensi 30 x 30
∴ Momen inersia
I = 1
12. b . h3 =
112.0,3.(0,3)3 = 0.000675 cm4
|
Gambar 3.6.1 Momen Inersia Kolom dan Balok
87
Struktur Beton I
3.6.2. Menghitung Angka Kekakuan dan faktor distribusi kekakuan
A. Distribusi Kekakuan Titik Kumpul B
a) Angka Kekakuan
k AB : k BC : k B E= 4 EIl AB
:4 EIl BC
:4 EIl BE
¿ 4.200000 .0 .0006753,9
:4.200000 .0,000675
4,5:
4.200000 .0,00547,2
¿138.46 :110.2:600
b) Faktor Distribusi Kekakuan
μAB=138,46
138,46+110,2+600=0.1631
μBC=110,2
138,46+110,2+600=0.1298
μBE=600
138,46+110,2+600=0.7069
∴Kontrol=0,1631+0,1298+0,7069=1→OK
B. Distribusi Kekakuan Titik Kumpul C
c) Angka Kekakuan
k BC :k CF=4 EIl BC
:4 EIlCF
|
88
Struktur Beton I
¿ 4.200000 .0,0006754,5
:4.200000 .0,0054
7,2
¿110.2:600
d) Faktor Distribusi Kekakuan
μBC=110,2
110,2+600=0.1552
μBE=600
110,2+600=0.8448
∴Kontrol=0.1552+0.8448=1→OK
3.6.3. Menghitung Momen Primer
a. Batang BE
|
Gambar 3.6.2 Detail Distribusi Kekakuan
Gambar 3.6.3.1 Momen Primer Batang BE
89
Struktur Beton I
MEB=−112
q l2=−112
x 44.844 x7,22=−193.727
MEB= 112q l2= 1
12x44.844 x7,22=193.727
b. Batang EH
MEH=−112
q l2=−112
x 40,238x 5,92=−116.726
MHE= 112q l2= 1
12x 40,238 x 5,92=116.726
c. Batang HJ
MHJ=−12q l2=−1
2x19,36 x 1,22=−13.941
d. Batang CF
MCF=−112q l2=−1
12x 22.604 x7,22=−97.648
|
Gambar 3.6.3.2 Momen Primer Batang EH
Gambar 3.6.3.3 Momen Primer Batang HJ
Gambar 3.6.3.4 Momen Primer Batang CF
90
Struktur Beton I
MFC= 112q l2= 1
12x22.604 x7,22=97.64844
e. Batang FI
MFI=−112q l2=−1
12x 20.526 x5,92=−59.542
MIF= 112q l2= 1
12x20.526 x5,92=59.542
f. Batang IK
MIK=−12q l2=−1
2x 6.787 x1,22=−4.887
|
Gambar 3.6.3.5 Momen Primer Batang FI
Gambar 3.6.3.6 Momen Primer Batang IK
91
Struktur Beton I
|
92
Struktur Beton I
BAB IV
PERENCANAAN BALOK
4.1. Perencanaan Balok
Diketahui: f’c = 30 MPa
fy = 240 MPa (Tulangan Polos)
fy = 400 MPa (Tulangan Ulir)
Portal = 6
Jarak Portal = 4,9 m = 4900 mm
Fungsi bangunan = Ruang Kuliah
|
93
Struktur Beton I
4.2. PENULANGAN BALOK
h
d’
bw
Gambar 4.2 Keterangan balok
Data material : f’c = 30 Mpa f’y = 400 Mpa
β1 = 0,85 фlentur = 0,8
sengkang = 0,6
Untuk perencanaan tulangan selanjutnya dapat diketahui nilai-nilai rasio tulangan
maksimum dan minimum sebagai berikut :
ρmin=1,4
f ' y= 1,4
400=0,0035
ρb=0,85× β1×f
'c
f ' y ( 600600+ f ' y )=0,85×0,85×30
400 ( 600600+400 )=0,0325
ρmax=0,75× ρb=0,024
4.1.1 Balok Lantai (DE)
Direncanakan : Lapis tulangan (lp) = 2 lapis
Ø pokok = 12 mm
Ø sengkang = 8 mm
Degging (P) = 40 mm
d '=lp (∅ pokok )+ ( lp−1 ) (25 )
2+∅ sengkang+P
¿2 (12 )+(2−1 ) (25 )
2+8+40
¿72,5mm
d=h−d'=600−72,5=527,5mm
|
94
Struktur Beton I
|
95
Struktur Beton I
h = 600mm
d’ = 72,5 mm
bw = 300 mm
Gambar 4.3 Keterangan balok atap
MBE = -63.13 kNm
MEB = -222.56 kNm
VB = 139.298 kN
VE = -164.273 kN
q = 44.844 kNm
l = 7,2 m
a. Perhitungan Tulangan Lentur
Tumpuan BE
Diketahui : d = 527,5 mm
bw = 300 mm
ρmin = 0,0035
ρmax = 0,024
Mu = -63.13 kNm
Mn=Mu∅
=−63.130,8
=−78,9125kNm=−78912500Nmm
|
96
Struktur Beton I
Menentukan yang diperlukan :ρ
Mn
bw .d2=−78912500
300 .527,52=−0,5175N mm−2
ρperlu=0,85 . f ' c
fy (1−√1−2×
Mn
bw .d2
0,85. f 'c)
¿0,85 .25
400 (1−√1−2×(−0,5175)
0,85 .25 )=−0.0012
Karena ρperlu = 0,0012 <ρmin = 0,0035 maka yang diambil ρmin untuk
menghitung luas penampang tulangan, jadi
Luas tulangan perlu :
As= ρ.bw .d=0,0035×300×527,5=553,875mm2
Dipakai tulangan Ø12 → L = 0,25 × × dπ 2 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan = As / L = 553,875113,04
=4,89≈5 tulangan
Maka digunakan 5 Ø12 = 565,2 mm2
Dengan pertimbangan balok induk ini dipasang tulangan tekan :
As = 2 Ø12 = 226,08 mm2
Kontrol kekuatan balok :
a= As . fy
0,85 . f ' c .bw= 565,2 .400
0,85 .30 .300=29,55mm
∅Mn=∅ . As . fy .(d−12a)=0,8 .565,2 .400 .(527,5−1
229,55)
¿92,73kNm
ØMn > Mu =92,73 kNm > -78.9125 kNm ...OK
Lapangan
Diketahui : d = 527,5 mm
bw = 300 mm
ρmin = 0,0035
ρmax = 0,024
Mu = 147,746 kNm
|
97
Struktur Beton I
Mn=Mu∅
=147,7460,8
=184,6825kNm=184862500Nmm
Menentukan yang diperlukan :ρ
Mn
bw .d2=184862500
300 .527,52=2,212N mm−2
ρperlu=0,85 . f ' c
fy (1−√1−2×
Mn
bw .d2
0,85. f 'c)
¿ 0,85 .30400 (1−√1−2×2,212
0,85 .30 )=0.0056
Karena ρperlu = 0.0056> ρmin = 0,0035 maka yang diambil ρperlu untuk
menghitung luas penampang tulangan, jadi
Luas tulangan perlu :
As= ρ.bw .d=0.0056×300×527,5=886.2mm2
Dipakai tulangan Ø12 → L = 0,25 × × dπ 2 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan = As / L = 886.2
113,04=7,83≈8 tulangan
Maka digunakan 8 Ø12 = 904,32 mm2
Tulangan tekan = 2 Ø12 = 226,08 mm2
Kontrol kekuatan balok :
a= As . fy
0,85 . f ' c .bw= 904,32.400
0,85 .30 .300=47,285mm
∅Mn=∅ . As . fy .(d−12a)=0,8 .904,32.400 .(527,5−1
247,285)
¿145,80kNm
ØMn > Mu = 145,80kNm > 147,746 kNm ...OK
Tumpuan ED
Diketahui : d = 527,5 mm
bw = 300 mm
ρmin = 0,0035
ρmax = 0,024
Mu = -222.56 kNm
|
98
Struktur Beton I
Mn=Mu∅
=−222.560,8
=−278,2kNm=−278200000Nmm
Menentukan ρ yang diperlukan :
Mn
bw .d2=−278200000
300 .527,52=−3,332N mm−2
ρperlu=0,85 . f ' c
fy (1−√1−2×
Mn
bw .d2
0,85. f 'c)
¿0,85 .30
400 (1−√1−2×(−3,332)
0,85 .30 )=−0.0078
Karena ρperlu = -0.0078 < ρmin = 0,0035 maka yang diambil ρmin untuk
menghitung luas penampang tulangan, jadi
Luas tulangan perlu :
As= ρ.bw .d=0,0035×300×527,5=553.875mm2
Dipakai tulangan Ø12 → L = 0,25 × π × d2 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan = As / L = 553.875113,04
=4,89≈5 tulangan
Maka digunakan 5 Ø12 = 565,2 mm2
Dengan pertimbangan balok induk ini dipasang tulangan tekan :
As = 2 Ø12 = 226,08 mm2
Kontrol kekuatan balok :
a= As . fy
0,85 . f ' c .bw= 565,2 .400
0,85 .30 .300=29,55mm
∅Mn=∅ . As . fy .(d−12a)=0,8 .565,2 .400 .(527,5−1
229,55)
¿92,73kNm
ØMn > Mu =92,73 kNm > -222,56 kNm ...OK
|
99
Struktur Beton I
b. Perhitungan Tulangan Sengkang
Kuat geser beton dapat dihitung sebagai berikut :
V c=16√ f ' c .bw .d=1
6√30 .300 .527 .5=144,46 kN
Jika
vuφ≤Vc
, maka nilai Smax ditentukan dengan rumus : ( tulangan
geser tak dihitung )
Smax1 = d/2 = 527,5 / 2 = 263.75 mm
Jika Vs>[ 13 √ fc bw .d=288 . 92 KNm]
, maka nilai Smax ditentukan
dengan rumus :
Smax2 = d/4 = 527,5 / 4 = 131,875 mm
Dari kedua nilai Smax diatas, tidak boleh lebih besar dari
Smax=3×2×[ π (∅ sengkang )
2
4 ]bw
× fy
Smax=3×
2×[ π (8 )2
4 ]300
×400=402.124
Smax yang terjadi = 263,75 mm, maka Sperlu = 240 mm
Perhitungan Persegmen
1. Segmen 1 ( 0-640 mm )
Menghitung Vu per-segmen dengan Rumus ( diambil nilai Vu