Tugas Besar Beton Lanjut-libre

8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre

1/20

Bahan yang dipakai untuk struktur gedung ini adalah beton bertulang dengandata-data sebagai berikut :

Type bangunan : Perkantoran 5 lantaiLetak bangunan : Tengah kotaZona gempa : 5Lebar bangunan : 20 mPanjang bangunan : 24 mMutu beton (f'c) : 30 mpa

Massa jenis beton : 240 kg/m 3

Berat jenis beton : 2352 kg/m 3

Modulus elastisitas beton : 25742.96 mpaAngka poison : 0.2Koefisien expansi panas : 9.90E-06 cm/ Modulus geser beton 30 mpa : 10726.233 mpa

Mutu baja :Tulangan ulir (fy) : 290 mpa

(fu) : 500 mpaTulangan polos (fy) : 210 mpa

(fu) : 340 mpa

Adapun peraturan-peraturan yang dipakai dalam perencanaan gedung ini adalah :1 . Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983

(PPUUG 1983)

2 . Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung 2002(TCPSBUBG 2002 / SNI 03-2847-2002)

3 . Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung 2002(TCPKGUBG 2002 / SNI 03-1726-2002)

Metoda perhitungan beton yang digunakan adalah metoda kapasitas(kekuatan batas), dengan tingkat daktilitas penuh.

1

BAB IPRELIMINARY DESIGN

A. DATA BAHAN

B. PERATURAN

C. METODE YANG DIGUNAKAN


2/20

Bangunan gedung diperhitungkan untuk memikul beban-beban sebagai berikut :

1 . Beban gravitasia. Beban mati : -Beban sendiri beton bertulang : 2400 kg/m 3

-Adukan finishing lantai / 1 cm : 21 kg/m 2

- Tegel : 24 kg/m 2

- Tembok setengah bata : 250 kg/m 2

- Plafond : 7 kg/m 2

- Penggantung : 11 kg/m - Plimbing : 10 kg/m 2

- Sanitasi : 20 kg/m 2

b. Beban hidup :

- Lantai atap : 100 kg/m 2

- Lantai perkantoran : 250 kg/m 2

- Pelat tangga : 300 kg/m 2

2 . Beban angin

Dekat pantai : 40 kg/m 2

3 . Beban gempa Perencanaan dan perhitungan struktur terhadap gempa dilakukan

berdasarkan TCPKBUBG 2002 untuk zona gempa 5

f'c = 30 mpafy = 290 mpa

Penentuan tinggi balok minimum (h min) dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2002

Ps. 11.5.2.3.b dimana bila persaratan ini telah dipenuhi maka tidak perlu dilakukankontrol terhadap lendutan

1 . Balok induk arah memanjang L = 600

hmin = 1/16 x 600 x {0.4 + (290/700)}

hmin = 30.53571 60 cm

bmin = 0.3 h = 0.3 x 60 cm

bmin = 18 cm 30 cm

* Digunakan balok induk arah memanjang exterior lantai 1-3 dengan dimensi 30/60 cm2

D. PEMBEBANAN

E. PERENCANAAN DIMENSI BALOK

cm


3/20

* Digunakan balok induk arah memanjang interior lantai 1-3 dengan dimensi 30/55 cm* Digunakan balok induk arah memanjang exterior lantai 4-5 dengan dimensi 30/55 cm* Digunakan balok induk arah memanjang interior lantai 4-5 dengan dimensi 30/50 cm

2 . Balok induk arah melintang L = 500 cm

hmin = 1/16 x 500 x {0.4 + (290/700)}

hmin = 25.44643 60 cm

bmin = 0.3 h = 0.3 x 55 cm

bmin = 18 cm 30 cm

* Digunakan balok induk arah melintang exterior lantai 1-3 dengan dimensi 30/60 cm* Digunakan balok induk arah melintang interior lantai 1-3 dengan dimensi 30/55 cm* Digunakan balok induk arah melintang exterior lantai 4-5 dengan dimensi 30/55 cm

* Digunakan balok induk arah melintang interior lantai 4-5 dengan dimensi 3 0/50 cm

3 . Balok anak lantai 1-3 : L = 500 cm Dimensi balok anak diambil kurang lebih 2/3 dari dimensi balok induk dengan

bentang yang sama. Dimana untuk bentang 500 cm, dimensi balok induk yang bersangkutan adalah 30/60 cm (exterior) dan 30/55 cm (interior). * Jadi untuk balok anak exterior digunakan dimensi 20/40 cm. * Jadi untuk balok anak interior digunakan dimensi 20/40 cm.

4 . Balok anak lantai 4-5 : L = 500 cm

Dimensi balok anak diambil kurang lebih 2/3 dari dimensi balok induk denganbentang yang sama. Dimana untuk bentang 500 cm, dimensi balok induk yang bersangkutan adalah 30/60 cm (exterior) dan 30/55 cm (interior). * Jadi untuk balok anak exterior digunakan dimensi 20/40 cm. * Jadi untuk balok anak interior digunakan dimensi 20/40 cm.

Pada perencanaan, kolom yang mengalami pembebanan paling besar adalahkolom yang memikul bentang 470 cm x 570 cm.* Asumsi tebal plat 12 cm* Tinggi tiap tingkat lantai 1 = 500 cm* Tinggi tiap tingkat lantai 2-5 = 400 cm

3

F. PERENCANAAN DIMENSI KOLOM


4/20

Berdasarkan PPIUG 1983 tabel 2.1 :Beban mati :

* Pelat = 4.7 m x 5.7 m x 0.12 m x 2400 kg/m 3 x 5 tingkat = 38577.6 kg

* Penggantung = 4.7 cm x 5.7 cm x 11 kg/m 3 x 5 tingkat = 1473.45 kg

* Plafond = 4.7 m x 5.7 m x 7 kg/m 2 x 5 tingkat = 937.65 kg

* Balok induk = (4.7 m + 5.7 m) x 0.3 m x 0.6 m x 2400 kg/m 3 x 5 tingkat = 22464 kg

* Balok anak = 4.7 m x 0.2 m x 0.4 m x 2400 kg/m3

x 5 tingkat = 4512 kg* Dinding = (4.7 m + 5.7 m) x 4 m x 250 kg/m 2 x 4 tingkat = 41600 kg

* Tegel = 4.7 m x 5.7 m x 24 kg/m 2 x 4 tingkat = 2571.84 kg

* Aspal (1 cm) = 4.7 m x 5.7 m x 14 kg/m 2 x 1 tingkat = 375.06 kg

* Spesi (2cm) = 4.7 m x 5.7 m x 21 kg/m 2 x 4 tingkat = 2250.36 kg

* Plumbing = 4.7 m x 5.7 m x 10 kg/m 2 x 5 tingkat = 1339.5 kg

* Sanitasi = 4.7 m x 5.7 m x 20 kg/m 2 x 5 tingkat = 2679 kg= 118780.5 kg

Berdasarkan PPIUG 1983 tabel 3.1 :Beban hidup :

* Atap = 4.7 m x 5.7 m x 100 kg/m 2 = 2679 kg

* Lantai = 4.7m x 5.7m x 250kg/m 2 x 4 lt= 26790 kg= 29469 kg

Koefisien reduksi untuk beban hidup (PPIUG tabel 3.3) adalah 0.3Jadi total beban untuk beban hidup = LL : 29469 kg x 0.3 = 8840.7 kgJadi berat total adalah 1.2 DL + 1.6 LL = (1.2 x 118780.5) + (1.6 x 8840.7) = 156681.7 kg

Menurut SNI 03-2847-2002 untuk komponen struktur dengan tulangan spiralmaupun sekang ikat, maka = . , aka tetapi terse ut ha amemperhitungkan akibat gaya aksial saja. Maka agar kolom juga mampu

menahan gaya momen diambil = .

Mutu beton 30 mpa = 306 kg/cm 2 ( 1 mpa = 10.2 kg/cm 2 )

Rencana awal :

Dimensi awal : b 2 = 1462.94745 cm 2

b = 38.2484961 50 cm

Jadi dimensi kolom dipakai 60/60 cm untuk lantai 1-2

dimensi kolom dipakai 50/50 cm untuk lantai 3-5

4

1462.9475 cm 2

Berat total (DL)

Berat total

+

+

A= . =

.. .

=

~


5/20

Plat dua arah ( two way slab ) Perhitungan dimensi pelat dua arah berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 11.5(3(3))

bagi tebal pelat sebagai berikut :a. Untuk m . e ggu aka pasal .

b. Untuk 0.2 < m < 2 ketebalan minimum pelat harus memenuhi :

dan tidak boleh kurang dari 120 mmc. Untuk kete ala i i u pelat harus e e uhi

dan tidak boleh kurang dari 90 mm

Ln = Panjang bentang bersihfy = Tegangan leleh baja = Rasio e ta g ersih dala arah e a ja g terhadap arah e e dek dari pelat arah m = Nilai rata-rata u tuk se ua alok pada tepi-tepi dari suatu pa el

Harga m didapat dari :

Perumusan untuk mencari lebar flens pada balok :Balok Tengah :Nilai be diambil yang terkecil dari :# be = (L/4)

# be = bw + 6 hf # be = jarak pusat ke pusat balok

Balok Pinggir :Nilai be diambil yang terkecil dari :# be = bw + (L/12)# be = bw + 6 hf # be = bw + 1/2 Jarak bersih ke balok berikutnya

5

BAB IIPERENCANAAN PELAT

A. DASAR PERHITUNGAN DIMENSI PELAT

bw


6/20

Data Perencanaan : Mutu aja Tula ga f = 290 mpa Mutu aja Tula ga fu = 500 mpa Mutu aha Beto f' = 30 mpa Te al Pelat re a a : * Atap = 10

* Lantai = 12

Dimensi pelat tipe A :

Lyn 275

Lxn 270

1.019 < 2 Pelat dua arah

Perhitungan nilai : Balok induk Ly = 300 cm

* be = L/4 = 300/4 = 75 cm

* be = bw + 16 hfbe = 30+(16 x 12)= 222 cm

* be = jarak pusat ke pusat balok be = 570 cm

K = 1.2610667

Ibalok = K x bw x h3/12 I pelat = bs x t

3/12

= 1.26 x 30 x 60 3/12 = 300 x 12 3/12

= 680976 cm 4 = 43200 cm 4

Karena E c balok = E c pelat

1 = Ibalok / Ipelat = 680976 / 43200 = 15.763333

6

B. PERHITUNGAN TEBAL PELAT

cm

cm 500

30030/60

30/60

30/60

20/40

= + ) = cm

= + ) = cm

= = =

30

60

K=+ [ + + ]

+


7/20

Balok induk Lx = 500 cm

# #

be = 102 cmbe = 71.66667 cm

#

be = 265 cm

* diambil be adalah 71.666667 cm

K = 1.428502

Ibalok = K x bw x h3/12 I pelat = bs x t

3/12

= 1.4285 x 30 x 60 3/12 = 500 x 12 3/12

= 771391.3 cm 4 = 72000 cm 4

Karena E c balok = E c pelat

1 = Ibalok / Ipelat = 771391.3 / 72000 = 10.71377

13.2385507Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5(3(3)) yang mana ,maka ketebalan pelat minimum adalah

Dan tidak boleh kurang dari 9 cm.

Jadi tebal pelat digunakan 12 cm 7

60

be = bw +

be = 30 +

be = bw + 6 hf be = 30 + 6 x 12

be = bw + (Jarak bersih ke balok berikutnya)

be = 30 + x 470

K=+ . [ + + . ]

+ .

Jadi = =

= . +

+

h = . + 9

+ .= 10.33554 cm 12cm


8/20

Pelat direncanakan menerima beban mati (DL) dan beban hidup (LL) sepertidiatur dalam PBI-83 berdasarkan fungsi lantai. Adapun kombinasi pembebanan

yang dipakai sesuai dengan peraturan SNI 03-2847-2002 U = 1.2 DL + 1.6 LL

1. Data Perencanaan Untuk perencanaan dipakai data sebagai berikut :

* Mutu baja (fy) = 290 mpa(fu) = 500 mpa

* Mutu beton (f'c) = 30 mpa* Tebal pelat yang direncanakan adalah 12 cm.

2. Pembebanan pelat ( dibantu dengan software sap2000 v.15 )

a. Pelat atap Beban mati :

-Pelat = Dihitung otomatis oleh software-Plafond = 7 kg/m 2

-Penggantung = 11 kg/m 2

-Spesi 2 = 42 kg/m 2

-Aspal = 14 kg/m 2

-Plumbing = 10 kg/m 2

84 kg/m 2

Beban hidup :

PPI 1983 pasal 3.2 beban hidup (LL) yaitu= 100 kg/m 2

* Momen yang didapat dari software sap2000 v.15 untuk atap

8

C. PERENCANAAN PENULANGAN PELAT

+


9/20

* Pada tumpuan M y = -3756.3672 Nmm

* Pada lapangan M y = 1866.56 Nmm

Terlihat bahwa momen negatif hanya pada balok induk saja.

Data properti : h = 120 mm

Tul utama D13 , As = 132.7857 mm 2

Tul bagi , As = 78.57143 mm2

Tebal selimut pelat = 20 mmd = h - 0.5 Tul utama - Selimut = 93.5 mmf'c = 30 mpafy = 290 mpa


K = 0.0005371K

max =

8.604258 OK

a = 0.0019694

min = 0.004828 max = 0.037791

As,u

=0.0057723

mm 2

= 6.174E-08 < min ------> dipakai min

As,u = 451.37931 mm2

Jumlah tulangan utama yang dibutuhkan = 3.39931 D

dengan A s terpasang yaitu = 531.142857 mm2

= 0.0056807 < max . OK

a = 6.0404482

Mn = 13936729 n.mm > M u .OK 9

K =

,dengan b = 1000 mm

K =.

. .

= . . . . + . +

=. . + .

+

a = (1- . .

) d

a = (1- ..

) x 93.5

, =. . . .

, =. .

= .

= , .

, = . b . d

, =..

=

=. . .

+ .

= .

=.

.

dihitung a = .. . .

= . .

= . fy . (d- = 531.14 290 (93.5 . )


10/20

Jarak antar tulangan diambil nilai terkecil dari persamaan dibawah ini :

Digunakan jarak antar tulangan utama 240 mm

Dipakai tulangan utama 4D13-240 mm

* Tulangan bagi : Dipilih yang terbesar dari persamaan dibawah ini :

Digunakan A s,b : 240 mm2

Dihitung jarak tulangan: Diambil nilai terkecil dari persamaan dibawah ini :

Digunakan jarak antar tulangan bagi sebesar 300 mm Dipakai tulangan bagi 3 - mm

Dipakai tulangan utama 4D13-240 mmDipakai tulangan bagi 3 - mm

* Pada lapangan M y = -1009.5 Nmm

Karena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :


10

s =

.= 250 mm

s s h = x 120 = 240 mm

, = 20% , = 20% x 532.14 = 106.2286 , = 0.0020 b . h = 0.0020 x 1000 x 120 = 240 , . . . h = . =

Jumlah tulangan bagi = , =.

= 3.05

Dipakai 3 10

s ,

=

= 327.381 mm

s . h = =

s =


11/20

b. Pelat lantai : Beban mati :

-Pelat = Dihitung otomatis oleh software

-Plafond = 7 kg/m 2

-Penggantung = 11 kg/m 2

-Spesi 2 cm = 42 kg/m 2

- Sanitasi = 20 kg/m2

-Tegel = 24 kg/m 2

-Plumbing = 10 kg/m 2

114 kg/m 2

Beban hidup :

PPI 1983 pasal 3.2 beban hidup (LL) yaitu= 250 kg/m 2

Untuk meringkas tulisan, karena perhitungannya sama.Maka hasil perhitungan tulangan diberikan dibawah ini :

* Momen yang didapat dari software sap2000 v.15 untuk lantai :

* Pada tumpuan M x = -10136.84 Nmm

* Pada lapangan M x = 7684.545 Nmm

* Pada tumpuan M x = -10136.84 NmmKarena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :


* Pada lapangan M x = 7684.545 NmmKarena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :


11

+


12/20


* Pada lapangan M y = 2743.834 Nmm

* Pada tumpuan M y = -5628.491 NmmKarena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :


* Pada lapangan M y = 2743.834 NmmKarena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :


12


13/20

13

BAB IIIPERENCANAAN PENULANGAN BALOK

T=As . fy

Cc=0,85f 'c . b . aCs=As'(fs-0,85f 'c) 3

3

cscu = 0.003

h d

d'

0.85f 'c

ca=B1.c

A. GAMBAR IDEALISASI

B. FORMULA

= .= .

=

= >

= <

=

=

C. LANGKAH-LANGKAH PRHITUNGAN

1. =

, = .2. , , ,

3. =

4. = ; = . ; =

5. = . .


14/20

14

Ey = fy/E

Ey

0.003

Cb

d

Check Tulangan Ganda :

1. Property : ; , , ,2. Dimensi : , ,

; ; ; ; ; ;

3. = .

= . +

4. = . = . . = . = , <

= , ji a > = . = > = .

=

0.003

c*

d'

Mencari :c = = .

. . .

= .

= .

> = .

. =

. +

= .. +

.

= +

.

= . +

.

=

, ,


15/20

Pada template ini, design didapat dengan cara mendapatkan Nilai untuk mendapatkan Luas tulangan Tarik yang dibutuhkan.

15

D. TEMPLATE TULANGAN GANDA (Preliminary Design)

= Data Material

Ketentuan-ketentuan

Menentukan Nilai Ketentuan

Input Beban dan Dimensi Penampang

= = =


16/20

16

Check Nilai

Dari perhitungan, maka dilakukan check terhadap ,dan nilai pakai adalah :- < = - < < =

Menentukan Jumlah Tulangan

=

=

Kontrol Terhadap


17/20

17

D. TEMPLATE TULANGAN GANDA

Pada template ini dilakukan dengan coba-coba nilai C

Gambar Template Tulangan GandaSebelum melakukan perhitungan pada tabel. Sangat diperlukan untuk menentukan spesifikasi

=

Ketentuan yang didapat pada SNI 03-284872002

Input data beban dan dimensi

= = =

Input jumlah dan ukuran tulangan tarikdan tekan,data didapat dari template J, Q, dan K


18/20

Menentukan kondisi tulangan

y = fy * E (2*10^5)

Kondisi tulangan- s < y = leleh - s > y = belum leleh

Menentukan Nilai Gaya Tekan terhadap beton dan tulangan danmenyetarakan nya dengan Nilai Gaya Tarik tulangan.

Cs = ditentukan jika :

- s < y =- s > y =

C total = Cs + CcT = As * fy

Setelah itu perhitungan untuk control terhadap Mn

18

= a = C*.


19/20

Sebelum memulai perhitungan dibutuhkan data-data material sebagai berikut :fc = di isi sesuai designfyt = di isi sesuai design (baja polos)

Menghitung kekuatan nominal geser balok Vc

Pengecekan terhadap kondisi gaya geser

19

D. TEMPLATE TULANGAN GESER

Gambar template tulangan geser

Input beban dan dimensi

b = lebar balokd = tinggi balok

=


20/20

Penentuan diameter dan jarak tulangan geser

-32946754 N.mm18439378 N.mm

* Dimensi Balok

* Momen Tumpuan = -32946754 N.mmMomen Lapangan = 18439378.2 N.mm

* Di input ke Template didapat

20

D. PENULANGAN BALOK ANAK

Gambar Gaya Dalam Balok Anak

= =

b = 200 mmh = 400 mmd' = 40 mm Tul Utama = 12 mm seka g = mm

d = d =d = 343 mm

Tulangan utama TumpuanAtas = baris pertama 2 12

= baris ke dua 2 6

Tulangan utama LapanganAtas = baris pertama 2 12

= baris ke dua 2 6

Tulangan sekang Tumpuan2 10 - 150 mm

Tulangan sekang Lapangan2 10 - 150 mm

Tugas Besar Beton Lanjut-libre

Documents