8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
1/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
PERHITUNGAN BALOK PRECAST 40/60
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
2/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
Data Material Struktur :
BJ Beton = 2400 kg/m3
fc ' = 30 MPa
fy = 240 MPa untuk Ø ≤ 12 mm
fy = 400 MPauntuk D ≥ 13 mm
Data perencanaan:
b = 400 mm
h (dikurangi h pelat) = 480 mm
L (jarak antar bearing pad) = 5,530 mmLn (jarak antar titik angkat) = 3,230 mm
selimut = 30 mm
faktor impact = 1.4
Perhitungan beban:
berat sendiri = BJ Beton x koef impact x b x h
= 645.12 kg/m
qD total = 645.12 kg/m
qu = 1.4qD
= 903 .168 kg /m
Penentuan letak titik angkat:
Ø (tulangan polos) = 6.00 mm
n = 2 Buah
d = 447.00 mm
b = 400.00 mm
As pakai = 56.55 mm²
T = As.fy = 13,571.68 N
I. SAAT PENGANGKATAN
Di titik angkat terdapat momen negatif sehingga membutuhkan tulangan tarik tambahan pada
balok precast.
Spreader Beam
Balok 40/60
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
3/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
a = T/(0.85*fc'*b) = 1.33 mm
Mn = T(d-a/2)Ø = 4,846,009.71 Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kekuatan lentur)
letak titik angkat (x):
Mn = Mu, dimana Mu adalah momen yang terjadi pada titik angkat, sehingga Mu = 1/2*qu*x²
dari persamaan di atas dapat ditentukan jarak x untuk letak titik angkat
x² = Mn/(1/2*qu) = 1.073113685 m²
x max = 1.035912007 m
x pakai = 1.15 m
Cek Besarnya Deformasi:
E = 4700*√fc' = MpaI = 1/12*b*h^3 = mm4
δ = (5*qu*Ln^4)/(384*E*I) = 1.16 mm L/240 = 25 mm
cek:
≤
1 .156976 mm ≤ 25 mm OK
Perhitungan mekanika teknik:
Mu lapangan = 1/4*qu*L*Ln - 1/8*qu*L² = Nmm
Mu tumpuan = 1/8*qu*(L-Ln)² = Nmm
Vu = 1/2*qu*L = N
Diagram Gaya Dalam pada Bidang Geser
24,972.60
5,806,128.38
5,972,198.40
δ L/240
Diagram Gaya Dalam pada Bidang Momen
25,742.96
3,686,400,000
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
4/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
perhitungan tulangan lentur:
Mu =Nmm direncanakan:
D = mm
n =
d = mm
b = mm
As pakai = mm²
T = As.fy = N
a = T/(0.85*fc'*b) = mm
Mn = T(d-a/2)Ø = Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kekuatan lentu
jarak spasi tulangan = mm
Mu < Mn = OK spasi > 25mm = OK
Perhitungan tulangan geser :
Vu = 24,972.60 N
Vc = 157,196.37 N
Vs min = 57,400.00 N
Vs max = 314,392.75 N
2 Vs max = 628,785.50 N Ø = 0.75 (faktor reduksi kekuatan geser)
Cek kondisi perencanaan geser 5 Kondisi :
Kondisi 1: N memenuhi
Kondisi 2: N memenuhi
Kondisi 3: N memenuhi
Kondisi 4: N memenuhi
Kondisi 5: N memenuhi
Perencanaan tulangan geser berdasarkan kondisi 2
s = 200 mm
Ø = 10 mm
n (jumlah kaki) = 2 kaki
Av min = (bw*s)/(3*fy) = 111.11 mm²
Av =n*1/4*π*ز = 157.08 mm²kontrol:
Av > Av min = OK
s < d/2 = OK
s < 600 mm = OK
Perhitungan Kuat Geser Cabut akibat pengangkatan (pengangkuran / penjangkaran):
Perhitungan diameter angkur:
Vu = 24,972.60 N
Vu/Ø = As*fy*0.56 Ø = 0.75 (faktor reduksi kekuatan geser)
589,486.40
353,691.84
160,947.28
117,897.28
58,948.64
Di tengah bentang terdapat momen maximum (Positif) sehingga harus dipasang tulangan tarik Lentur di bagian b
81.33
148,165,295.84
44.48
453,645.98
1,134.11
400.00
430.50
4.00
19.00
5,806,128.38
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
5/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
As = 148.65 mm²
D = 16 mm
As pakai = 201.06 mm²
perhitungan panjang angkur:Vu/Ø = 1/6*√fc'*Luas selimut kerucutL.selimut = 36,474.81 mm²
L.selimut = π*r*sL.selimut = π*√2*lb^2 =lb = 90.61 mm
lb pakai = 100 mm
Data perencanaan:
b = 400 mm
h (dikurangi h pelat) = 480 mm
L (jarak antar bearing pad) = 5530 mm
selimut = 30 mm
II. SAAT PEMASANGAN
lb
lb lb
Tu
45°
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
6/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
perhitungan beban:
Perhitungan beban ekivalen pelat saat pemasangan yang disalurkan ke balok :
Berat sendiri pelat = BJ Beton x tebal pelat precast
= 2400 x 0.07
= 168 kg/m²Beton basah = BJ Beton x h
= 2400 x 0.5
= 1200 kg/m²
Beban pekerja = 100 kg/m²
qD pelat = b.sendiri + btn.basah
= 168 + 1200
= 1368 kg/m²
qL pelat = beban pekerja
= 100 kg/m²
Penyaluran beban segitiga dan trapesium:
Beban Mati :
qD trap = qD pelat*1/2*Lx = 1,368.00 kg/mqD ekw trapesium = 1/3*q trap*(3-(Lx/Ly)^2) = 1,317.33 kg/m
qD ekw segitiga = 2/3 q trap = 912.00 kg/m
Beban Hidup :
qL trap = qL pelat*1/2*Lx = 100.00 kg/m
qL ekw trapesium = 1/3*q trap*(3-(Lx/Ly)^2) = 96.30 kg/m
qL ekw segitiga = 2/3 q trap = 66.67 kg/m
Perhitungan beban pada balok :
Berat sendiri balok = BJ Beton x b x h
= 460.80 Kg/mqD ekw trapesium = 1,317.33 Kg/m
qL ekw trapesium = 96.30 Kg/m
qD total = b.sendiri + qD ekw trapesium
= 460.80 + 1,317.33
= 1,778.13 Kg/m
qL total = qL ekw trapesium
= 96.30 Kg/m
qu = 1.20 qDtotal + 1.6 qLtotal
= 2,133.76 + 154.07 Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
7/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
= 2,287.83 kg/m
perhitungan mekanika teknik:
Mu (lapangan) = 1/8*qu*L²
= 87,455,031.29 Nmm Vu = 1/2*qu*L
= 63,258.61 N
Perhitungan tulangan lentur:
daerah lapangan:
Mu = Nmm
direncanakan:
D = mm
n = Buah
d = mmb = mm
As pakai = mm²
T = As.fy = N
a = T/(0.85*fc'*b) = mm
Mn = T(d-a/2)Ø = Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kekuatan lentur)
jarak spasi tulangan = mm
Mu < Mn = OK
spasi > 25mm = OK
81.33
148,165,295.84
44.48
87,455,031.29
4
19.00
453,645.98
1,134.11
400.00 430.50
Diagram Gaya Dalam pada Bidang Momen
Diagram Gaya Dalam pada Bidang Geser
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
8/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
perhitungan tulangan geser (sengkang):
Vu = 63258.61215 N
Vc = 157196.374 N
Vs min = 57400 N
Vs max = 314392.748 N2 Vs max = 628785.496 N Ø = 0.75 (faktor reduksi kekuatan geser)
Cek kondisi perencanaan geser pada 5 Kondisi :
Kondisi 1: N tidak memenuhi
Kondisi 2: N memenuhi
Kondisi 3: N memenuhi
Kondisi 4: N memenuhi
Kondisi 5: N memenuhi
Perencanaan tulangan geser berdasarkan kondisi 2 :
s = 200 mm Ø = 10 mm
n (jumlah kaki) = 2 kaki
Av min = (bw*s)/(3*fy) = 111.11 mm²
Av =n*1/4*π*ز = 157.08 mm²kontrol:
Av > Av min = OK
s < d/2 = OK
s < 600 mm = OK
Cek Besarnya Deformasi:
E = 4700*√fc' = MpaI = 1/12*b*h^3 = mm4δ = (5*qu*Ln^4)/(384*E*I) = mm L/240 = mm
Cek :
δ ≤ L/2402 .935641 mm ≤ 23.04166667 mm OK
Data perencanaan:
b = 400 mm
h = 600 mm
L = 6000 mm
selimut = 30 mm
23.04
2.94
3,686,400,000.00 25,742.96
III. SAAT SERVIS (KOMPOSIT)
3,100,488.77
1,609,193.03
160,947.28
117,897.28
58,948.64
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
9/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
Perhitungan beban:
perhitungan beban pada pelat :
beban hidup :
beban hidup Lantai 250 kg/m²
beban mati :
berat sendiri t = 0.12 288 kg/m²
spesi per cm tebal 21 kg/m²
keramik per cm tebal 24 kg/m²
plafon 11 kg/m²
penggantung langit-langit 7 kg/m²
AC dan instalasi 40 kg/m²
plambing 25 kg/m²
TOTAL 416 k g/m² ULTIMATE 1,4 D 582.4 kg /m²
ULTIMATE 1,2 D+ 1,6 L 899.2 kg /m²
Perhitungan beban ekivalen pelat saat servis yang disalurkan ke balok :
Beban Mati :
qD pelat = 416.00 kg/m²
qD trap = qu pelat*1/2*Lx = 416.00 kg/m
qD ekw trapesium = 1/3*q trap*(3-(Lx/Ly)^2) = 400.59 kg/m
qD ekw segitiga = 2/3 q trap = 277.33 kg/m
Beban Hidup :
qL pelat = 250.00 kg/m²
qL trap = qu pelat*1/2*Lx = 250.00 kg/m
qL ekw trapesium = 1/3*q trap*(3-(Lx/Ly)^2) = 240.74 kg/m
qL ekw segitiga = 2/3 q trap = 166.67 kg/m
Perhitungan beban pada balok :
berat sendiri balok = BJ Beton x b x h
= 576 Kg/m
dinding 1/2 bata = BJ dinding x tinggi dinding tinggi dinding = 4 m
= 1000 Kg/m
2 x qD ekw trap = 801.19 Kg/m
2 x qL ekw trap = 481.48 Kg/mAbdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
10/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
qD total = b.sendiri + qD ekw trapesium + dinding
= 576.00 + 801.19 +
= 2,377.19 Kg/m
qL total = qL ekw trapesium
= 481.48 Kg/mqu = 1.20 qDtotal + 1.6 qLtotal
= 2,852.62 + 770.37
= 3622.992593 kg/m
perhitungan mekanika teknik:
Mu tumpuan = 1/12*qu*L² = 108689778 Nmm
Mu lapangan = 1/24*qu*L² = 54344888.9 Nmm
Vu = 1/2*qu*L = 108689.778 N
Perhitungan tulangan lentur :
Mu = Nmm
direncanakan:
Ø = mm
n = Buah
d = mm
b = mm
Tulangan tarik daerah tumpuan :
400.00
550.50
4
19.00
108,689,777.78
1,000
Diagram Gaya Dalam pada Bidang Momen
Diagram Gaya Dalam pada Bidan Geser
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
11/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
As pakai = mm²
T = As.fy = N
a = T/(0.85*fc'*b) = mm
Mn = T(d-a/2)Ø = Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kekuatan lentur)
jarak spasi tulangan = mmMu < Mn = OK
spasi > 25mm = OK
Tulangan tekan dipasang minimum dengan merencanakan :
D = 19 mm
n = 3 Buah
As min = ρ min*b*d = 770.70 mm²As pakai = 850.59 mm²
Mu = 54,344,889 Nmm
direncanakan:
D = 19 mm
n = 4 Buah
d = 550.50 mm
b = 400.00 mm
As pakai = 1,134.11 mm²
T = As.fy = 453,645.98 N
a = T/(0.85*fc'*b) = 44.48 mm
Mn = T(d-a/2)Ø = 191,715,310 Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kekuatan lentur)
jarak spasi tulangan = 27 mmMu < Mn = OK
spasi > 25mm = OK
Tulangan tekan dipasang minimum dengan merencanakan:
D = 19 mm
n = 3 Buah
As min = ρ min*b*d = 770.7 mm²As pakai = 850.6 mm²
perhitungan tulangan geser (sengkang):Vu = 108,689.78 N
Vc = 201,014.18 N
Vs min = 73,400.00 N
Vs max = 402,028.36 N
2 Vs max = 804,056.71 N Ø = 0.75 (faktor reduksi kekuatan geser)
Tulangan tekan daerah tumpuan :
Tulangan tarik daerah lapangan :
Tulangan tekan daerah tumpuan:
453,645.98
1,134.11
17.79
27.26
196,557,537.47
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
12/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
Cek kondisi perencanaan geser Terhadap 5 Kondisi :
Kondisi 1: N tidak memenuhi
Kondisi 2: N memenuhi
Kondisi 3: N memenuhi
Kondisi 4: N memenuhi Kondisi 5: N memenuhi
Perencanaan tulangan geser berdasarkan kondisi 2 :
s = 200 mm
Ø = 10 mm
n (jumlah kaki) = 2 kaki
Av min = (bw*s)/(3*fy) = 111 mm²
Av =n*1/4*π*ز = 157 mm²kontrol:
Av > Av min = OK
s < d/2 = OK s < 600 mm = OK
Cek Besarnya Deformasi :
E = 4700*√fc' = 25,743 MpaI = 1/12*b*h^3 = 7,200,000,000 mm4
δ = (5*qu*Ln^4)/(384*E*I) = 3.30 mm L/240 = 25 mm
cek:
δ ≤ L/2403.30 mm ≤ 25 mm OK
2,352,760.63 1,251,760.63
205,810.63
150,760.63
75,380.32
Abdul Karim Yas
31130301
8/18/2019 Precast Beam Concrete Structure
13/13
Tugas Teknologi Beton Praceta
Dimensi balok precast = 40/48
Dimensi balok penuh = 40/60
Daerah tumpuan:Tulangan bawah = 3D19
Tulangan atas = 4D19
Tulangan tarik extra = 2Ø6
Daerah lapangan:
Tulangan bawah = 4D19
Tulangan atas = 3D19
Tulangan geser sengkan = Ø10-200
Angkur = D16
= 100mm
Letak titik angkat (x) = 1.15m (dari muka joint)
Panjang penyaluran tulangan = 12d
KESIMPULAN
Panjang penyaluran
angkur
Abdul Karim Yas