View
359
Download
23
Category
Preview:
Citation preview
ANALISA RASIO TULANGAN KOLOM BETON BERPENAMPANG BULAT MENGGUNAKAN VISUAL BASIC BERPENAMPANG BULAT MENGGUNAKAN VISUAL BASIC
6.0
Oleh :Indra Degree Karimah
3106 100 1253106 100 125Dosen Pembimbing :
Tavio, ST, MT, PhD.Ir. Iman Wimbadi, MS
BAB IPENDAHULUAN
Latar Belakang• Kolom bersifat daktail sangat diperlukan karena kolom menerima beban
kombinasi aksial dan lentur.kombinasi aksial dan lentur.• Rasio tulangan longitudinal pada kolom harus dibatasi agar menjamin
daktilitasnya. • Menentukan banyaknya (rasio) tulangan longitudinal dalam
perencanaan diperlukan faktor yang bergantung pada luas penampang kolom, mutu beton, mutu tulangan, beban berfaktor yang diterima oleh kolom dan code yang digunakan dalam analisa.
• Salah satu program yang telah dikembangkan untuk perhitungan kolom adalah PCA Column. Program tersebut berasal dari Amerika Serikat dan adalah PCA Column. Program tersebut berasal dari Amerika Serikat dan dibuat berdasarkan code ACI 1995.
• Peraturan yang berlaku di Indonesia yaitu SNI 03-2847-2002. • Adanya pengenalan peraturan baru yaitu ACI 318-2002.
Perumusan Masalah1. Bagaimana menentukan rasio tulangan longitudinal pada kolom
berpenampang bulat secara langsung dari momen lentur dan gaya berpenampang bulat secara langsung dari momen lentur dan gaya aksial?
2. Bagaimana mendapatkan titik koordinat kombinasi beban yang tepat pada diagram interaksi P-M sehingga nantinya kebutuhan tulangan longitudinal pada kolom berpenampang bulat dapat dipenuhi secara akurat?
3. Apakah nilai output aplikasi program yang telah dibuat dapat dipertanggung jawabkan dengan menggunakan aplikasi program teknik sipil yang lain yaitu PCA Column?sipil yang lain yaitu PCA Column?
TujuanAdapun tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini antara lain :1. Membuat suatu program bantu sederhana yang aplikabel (mudah 1. Membuat suatu program bantu sederhana yang aplikabel (mudah
diterapkan)untuk mengetahui kebutuhan tulangan (rasio tulangan) longitudinal pada kolom berpenampang bulat.
2. Mendapatkan titik koordinat kombinasi beban yang tepat pada diagram interaksi P-M sehingga nantinya kebutuhan tulangan longitudinal pada kolom berpenampang bulat dapat dipenuhi secara akurat.
3. Mengetahui bahwa nilai output aplikasi program yang telah dibuat dapat dipertanggungjawabkan dengan memverifikasinya dengan dapat dipertanggungjawabkan dengan memverifikasinya dengan aplikasi program teknik sipil yang lain yaitu PCA Column.
Batasan MasalahRuang lingkup permasalahan dan pembahasan pada tugas akhir inidibatasi oleh beberapa hal antara lain :dibatasi oleh beberapa hal antara lain :1. Studi tugas akhir ini hanya meninjau kolom berpenampang bulat
dengan tulangan longitudinal .2. Studi tugas akhir ini hanya meninjau elemen struktur beton bertulang
yang mengalami kombinasi momen lentur uniaksial dan gaya aksial.3. Studi tugas akhir ini hanya meninjau kolom pendek yang mengalami
beban aksial dan momen uniaksial tanpa knick.4. Studi tugas akhir ini hanya menentukan rasio tulangan longitudinal
yang ada pada kolom berpenampang bulat dan diagram interaksi P-M yang ada pada kolom berpenampang bulat dan diagram interaksi P-M kolom.
5. Studi tugas akhir ini hanya menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic 6.0.
Batasan Masalah
Ruang lingkup permasalahan dan pembahasan pada tugas akhir ini dibatasi olehbeberapa hal antara lain :beberapa hal antara lain :1. Studi tugas akhir ini hanya meninjau kolom berpenampang bulat dengan
tulangan longitudinal .2. Studi tugas akhir ini hanya meninjau elemen struktur beton bertulang yang
mengalami kombinasi momen lentur uniaksial dan gaya aksial.3. Studi tugas akhir ini hanya meninjau kolom pendek yang mengalami beban
aksial dan momen uniaksial tanpa knick.4. Studi tugas akhir ini hanya menentukan rasio tulangan longitudinal yang ada
pada kolom berpenampang bulat dan diagram interaksi P-M kolom.5. Studi tugas akhir ini hanya menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic 5. Studi tugas akhir ini hanya menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic
6.0.
ManfaatManfaat yang diharapkan terwujud dengan dibuatnya Tugas Akhir ini antara lain:antara lain:1. Program yang dihasilkan dalam Tugas Akhir ini diharapkan menambah
kemudahan bagi para engineer yang ingin mengetahui rasio tulangan kolom bulat dalam perencanaannya.
2. Program ini dapat menentukan rasio tulangan yang diperlukan secara akurat dan detail sehingga dimungkinkan terjadi keefisienan biaya dalam pelaksanaan.
3. Tugas Akhir ini dapat menjadi referensi untuk mengembangkan program-program lain yang lebih kompleks di masa yang akan datang, program-program lain yang lebih kompleks di masa yang akan datang, sehingga dapat menambah wacana baru dalam bidang structural engineering.
BAB IITINJAUAN PUSTAKATINJAUAN PUSTAKA
Pengertian dan Prinsip Dasar Kolom
• Elemen struktur pada bangunan bertingkat yang menyalurkan beban-• Elemen struktur pada bangunan bertingkat yang menyalurkan beban-beban yang diterima balok hingga pondasi disebut kolom.
• Prinsip-prinsip yang mendasari perhitungan kekuatan kolom adalah sebagai berikut:1.Distribusi regangan linier terjadi sepanjang ketebalan kolom.2.Tidak ada gelincir antara beton dan baja (yaitu, regangan dalam baja dan beton yang berhubungan adalah sama).3.Regangan beton diperbolehkan maksimum pada saat kegagalan untuk tujuan perhitungan-perhitungan kekuatan.4.Tahanan tarik beton dapat diabaikan dan tidak diperhitungkan didalam perhitungan.
Kolom Berdasarkan PembebananKolom memiliki beban aksial yang besar tetapi pada kenyataannya beban aksial tersebut tidak mungkin memiliki eksentrisitas sebesar nol. Oleh karena aksial tersebut tidak mungkin memiliki eksentrisitas sebesar nol. Oleh karena adanya eksentrisitas maka timbulah momen yang mengakibatkan beban lentur.
( c )
Pee
P
( b )( a )
P
M
( f )
eP
( e )
eP
( d )
Kolom Pendek dengan Beban Sentris•Kekuatan kolom sentris maksimum terjadi akibat kontribusi beton dan baja.•Kontribusi beton yang terjadi berdasarkan variabel luas penampang bersih beton•Kontribusi beton yang terjadi berdasarkan variabel luas penampang bersih betondan 0,85ƒ’c. Sedangkan pada baja yaitu luas penampang baja dan teganganlelehnya, fy
P0 = 0,85 f’c(Ag – Ast) + Astfy
ɛcu
d
Kolom yang Dibebani Eksentris : Beban Aksial dan Lentur
ɛcu
Kasus 1 : kolom mengalami keruntuhan tarika h/2 , < 90 maka = cos-1
2 aha h/2 , < 90 maka = cos-1
Kasus 2 : kolom mengalami keruntuhan tekana > h/2 , > 90= cos-1 dan = cos-1
Jika θ dalam radian maka luas segmen tekan
2
2
h
ah
2
2
h
ah
2
2
h
ha
4
cossin2 radc hA
Momen luasan segmen tekan terhadap pusat kolom
4c hA
12
sin 33
hyAc
• Tegangan tulangan pada daerah tekany
isi f
c
df
1600
d • Tegangan tulangan pada daerah tarik
• Gaya aksial nominal yang terjadi Pn terjadi akibat distribusi beton tertekan dan tulangan baja yang mengalami tekan dan tarik.
Pn =0,85 + fsiAsi
• Momen nominal M yang terjadi akibat gaya aksial yang mengalami
cc Af
yi
si fc
df
1600
• Momen nominal Mn yang terjadi akibat gaya aksial yang mengalami eksentrisitas, maka gaya yang ada dikalikan dengan jarak terhadap centroid kolom.
Mn =0,85 + fsiAsiyAf cc
id
h
2
Konsep Diagram Interaksi Kolom Beton Bertulang
Titik A → keadaan murni aksial tekanTitik B → hancurnya satu sisi kolom dan gaya tarik
sebesar nol pada sisi kolom lainnyasebesar nol pada sisi kolom lainnyaTitik C → terjadi regangan tekan maksimum,εcu,
sebesar 0,003 pada satu sisi penampang kolom dan regangan tarik, εy, lelehnya tulangan tarik
Titik D → regangan tarik yang terjadi pada tulangan, εs, lebih besar daripada regangan leleh, εy.
Titik E → keadaan seperti pada balok dimana beban aksial bernilai nol dan hanya momen lentur yang bekerja.
Perkembangan Metode Perencanaan Elemen Struktur Beton Bertulang• Limit State Method• Limit State Method
Pemberian faktor reduksi bergantung pada besarnya beban aksial yang diterima
struktur tersebut.
Kondisi - kondisi batas ini dibagi menjadi dua kategori:
1. Batas limit ultimate ini berkaitan dengan kapasitas untuk menerima beban
maksimum (kekuatan dari struktur).
2. Batas limit kelayanan (serviceability limit state); ini berkaitan dengan kriteria
(ketahanan) pada kondisi dibawah beban normal/kerja.
0.8
0.70.65
Kolom Bertulangan Spiral
7.0'1.0
1.08.0
cAgf
Pu
P
0.65
Aksial Tarik Aksial Tekan Kecil
Kolom Bersengkang
65.0'1.0
15.08.0
cAgf
Pu
0.1f'cAg0
• Unified Design Method
Pada metode ini faktor reduksi berdasarkan regangan yang terjadi.
Oleh karena itu faktor reduksi ini bisa diterapkan pada balok maupun
kolom.
BAB IIIMETODOLOGIMETODOLOGI
Start1. Mengumpulkan materi-materi yang berhubungan dengan
Studi Literatur
Perumusan Masalah
1. Mengumpulkan materi-materi yang berhubungan dengan topik tugas akhir.
2. Mempelajari konsep kolom3. Mempelajari diagram interaksi Aksial-Momen kolom4. Mempelajari bahasa pemrograman Visual Basic 6.0
Merumuskan masalah yang akan diselesaikan dan menetukan code yang dipakai pada Tugas Akhir ini.
Algoritma dan MetodeIterasi
A
1. Menganalisa pengaruh Pu dan Mu yang bekerja terhadap bentuk diagram interaksi P-M kolom
2. Menetapkan metode iterasi untuk mendapatkan titik kombinasi yang tepat di garis kurva diagram interaksi P-M kolom
3. Membuat flowchart untuk listing program
A
Membuat Program
1. Membuat tampilan (interface) program2. Membuat listing program untuk diagram interaksi
aksial-momenMembuat Program
Running Program
Output tidak
Sukses dijalankan
error
aksial-momen(untuk kolom berpenampang bulat)
Mengoperasikan program untuk melihat apakah program bisa dijalankan, sekaligus memperbaiki error yang terjadi
Mengecek validasi output program dengan Output benar
Finishing Tampilan
Finish
tidak
ya
Mengecek validasi output program dengan program PCA Coloumn.
Mengatur tampilan program menjadi lebih baik
Pn
6%
A
e=Mn/Pn
Mn
1%
•Langkah Pekerjaan
1. Cari dan plot diagram interaksi aksial-momen denganAst-min = ρmin× 1/4× π × h2 dan Ast-max = ρmax× 1/4× π × h2
2. Plot kombinasi beban yang dialami pada kolom.
3. Cek apakah kolom mampu menahan kombinasi beban yang terjadi.
4. Tentukan eksentrisitas yang terjadi akibat kombinasi beban,
e = Pn/Mn
5. Cari Rasio tulangan dengan metode iterasi.
•Membuat Diagram Interaksi Kolom Bulat
•Metode PengekanganMenggunakan metode Kent-Park
2
'
002.0002.0
2 cccc ff
Nilai tegangan fc dapat dihitung dengan rumus:Daerah AB (Ascending Branch) : εc ≤ 0.002
002.01' ccc Zff
002.0
5.0
5050
hu
Z 1000
002.03'
'
50
c
cu f
f
hsh s
b ''
50 4
3
'2.0 cc ff
Daerah AB (Ascending Branch) : εc ≤ 0.002
Daerah BC (Descending Branch) : 0.002 ≤ εc ≤ ε20c
Daerah CD : εc ≥ ε20c
•Metode Numerikadalah pendekatan cara trapezoidal. Yaitu mencari rata-rata tinggi kurva potongan awal dan potongan akhir.potongan awal dan potongan akhir.Mencari Cc dan a.
))()(2.....)(2)(2)((2
)))()((.....))()(())()(((2
1210
12110
nntotal
nntotal
xfxfxfxfxfh
A
xfxfxfxfxfxfh
A
• Metode Iterasi untuk Mencari Rasio Tulangan
1. Mencari nilai tengah)max()min( nn
2. Jika, maka dapat diketahui bahwa nilai Mnbatas min
adalah Mn(ρi) dan nilai Mnbatas max adalah tetap.
Jika, maka dapat diketahui bahwa Mnbatas min
adalah sama sedangkan nilai Mnbatasmax adalah Mn(ρi).
3. Interpolasi diteruskan hingga, dan
2)max()min( nn
i
0)()min( inbatas MnMn
0)()min( inbatas MnMn
)()max( inbatas MnMn
)min()( nbatasi MnMn
Merancang Program Memakai Visual Basic 6.01. Membuat listing program untuk mencari aksial, momen dan
eksentrisitas pada kolom berpenampang bulat.eksentrisitas pada kolom berpenampang bulat.
2. Membuat listing program untuk diagram interaksi aksial-momen.
3. Membuat rancangan tampilan program (interface).
4. Mengecek kelengkapan menu dan melengkapi tampilan.
5. Mengoperasikan program (running program) untuk mengecek apakah
semua listing program bisa terbaca dan dapat berjalan dengan baik.semua listing program bisa terbaca dan dapat berjalan dengan baik.
6. Melakukan verifikasi atau mengecek kebenaran hasil output dari
program sederhana yang telah dibuat dengan PCA coloumn.
BAB IVPENGOPERASIAN
BAB VSTUDI KASUS
5.1 Studi Kasus Confinement’s effect
5.1.1 Pengaruh Diameter Tulangan Sengkang
Kasus 1.1 Kasus 1.2Kasus 1.11. Dimensi kolom, Diameter = 550
mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 27,5 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 25 mm
Kasus 1.21. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 27,5 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 10 mm6. Selimut beton (decking) = 25 mm
6. Selimut beton (decking) = 25 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000
kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
6. Selimut beton (decking) = 25 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
Output kasus 1.1 Output kasus 1.2
no Kasus1.1
Kasus 1.2
1 Diameter sengkang (mm) 8 10
2 Rasio tulangan perlu (%) 4,85 4,62 Rasio tulangan perlu (%) 4,85 4,63 Luas tulangan perlu (mm2) 11525,9 10951,6
4 Jumlah tulangan perlu 22,746 21,6133
5 Jumlah tulangan pasang 23 22
6 Luas tulangan terpasang (mm2) 11654,27 11147,56
7 Rasio tulangan terpasang (%) 4,905 4,692
5.1.2 Pengaruh Jarak Spasi Tulangan Sengkang
Kasus 2.1Kasus 2.2
Kasus 2.11. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 27,5 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 25 mm7. Beban aksial terfaktor, P = 4000 kN
Kasus 2.21. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 27,5 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 25 mm
7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm9. Spasi sengkang = 8 cm
6. Selimut beton (decking) = 25 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm9. Spasi sengkang = 10 cm
Output kasus 2.1 Output kasus 2.2
no Kasus 2.1 Kasus 2.2 Selisih
1 Jarak antar sengkang (cm) 8 10 22 Rasio tulangan perlu (%) 4,85 4,958 0,1082 Rasio tulangan perlu (%) 4,85 4,958 0,1083 Luas tulangan perlu (mm2) 11525,90 11781,12 255,224 Jumlah tulangan perlu 22,746 23,25 0,5045 Jumlah tulangan pasang 23 23 0
6 Luas tulangan terpasang (mm2) 11654,27 11654,27 07 Rasio tulangan terpasang (%) 4,905 4,905 0
5.1.3 Pengaruh Mutu Beton
Kasus 3.1 Kasus 3.2Kasus 3.11. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 35 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, P = 4000 kN
Kasus 3.21. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 45 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, P = 4000 kN 7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN
8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
Output kasus 3.1 Output kasus 3.2
no Kasus 3.1 Kasus 3.2 Selisihno Kasus 3.1 Kasus 3.2 Selisih
1 Mutu beton (Mpa) 35 45 102 Rasio tulangan perlu (%) 3,45 1,71 1,743 Luas tulangan perlu (mm2) 8208,09 4078,23 4129,86
4 Jumlah tulangan perlu 16,198 8,048 8,155 Jumlah tulangan pasang 16 8 86 Luas tulangan terpasang (mm2) 8107,319 4053,65 4053,6696 Luas tulangan terpasang (mm2) 8107,319 4053,65 4053,6697 Rasio tulangan terpasang (%) 3,41 1,706 1,704
5.1.4 Pengaruh Dimensi Penampang
Kasus 4.1 Kasus 4.2Kasus 4.11. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm
Kasus 4.21. Dimensi kolom, Diameter = 600 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, P = 4000 kN
6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
Output kasus 4.1 Output kasus 4.2
no Kasus 4.1 Kasus 4.2 Selisih1 Diameter kolom (mm) 550 600 50
2 Rasio tulangan perlu (%) 4,45 2,33 2,123 Luas tulangan perlu (mm2) 10592,04 6599,875 3992,1654 Jumlah tulangan perlu 20,903 13,025 7,8785 Jumlah tulangan pasang 21 13 86 Luas tulangan terpasang (mm2) 10640,85 6587,19 4053,66
7 Rasio tulangan terpasang (%) 4,478 2,3297 2,1497 Rasio tulangan terpasang (%) 4,478 2,3297 2,149
5.1.5 Pengaruh Mutu Tulangan Longitudinal
Kasus 5.1Kasus 5.2
Kasus 5.11. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 450 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm
Kasus 5.21. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 500 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm
6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
Output kasus 5.1 Output kasus 5.2
no Kasus 5.1 Kasus 5.2 Selisih1 Mutu tulangan (MPa) 450 500 502 Rasio tulangan perlu % 3,98 3,67 0,31
3 Luas tulangan perlu (mm2) 9460,975 8724,328 736,6474 Jumlah tulangan perlu 18,671 17,217 1,4545 Jumlah tulangan pasang 19 17 26 Luas tulangan terpasang (mm2) 9627,44 8614,02 1013,427 Rasio tulangan terpasang (%) 4,052 3,625 0,4277 Rasio tulangan terpasang (%) 4,052 3,625 0,427
5.1.6 Pengaruh Dimeter Tulangan Longitudinal
Kasus 6.1 Kasus 6.2Kasus 6.11. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 450 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
19,1 mm (#19)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm
Kasus 6.21. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 450 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
22,2 mm (#22)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm
7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
Output kasus 6.1 Output kasus 6.2
no Kasus 6.1 Kasus 6.2 Selisih1 Diameter tulangan (mm) 19,1 22,2 3,1
2 Rasio tulangan perlu 3,99 3,99 03 Luas tulangan perlu (mm2) 9489,97 9495,77 5,84 Jumlah tulangan perlu 33,121 24,532 8,5895 Jumlah tulangan pasang 33 25 86 Luas tulangan terpasang (mm2) 9455,196 9676,89 221,6947 Rasio tulangan terpasang 3,979 4,073 0,094
5.2 Studi Kasus Unconfined
5.2.1 Pengaruh Mutu Beton
Kasus 1.1 Kasus 1.2Kasus 1.11. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 35 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, P = 4000 kN
Kasus 1.21. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 45 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm
7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
Output kasus 1.1 Output kasus 1.2
no Kasus 1.1 Kasus 1.2 Selisih1 Mutu beton (Mpa) 35 45 102 Rasio tulangan perlu (%) 5,13 3,27 1,863 Luas tulangan perlu (mm2) 12195,84 7775,96 4419,884 Jumlah tulangan perlu 24,068 15,346 8,7225 Jumlah tulangan pasang 24 15 9
6 Luas tulangan terpasang (mm2) 12160,97 7600,61 4560,357 Rasio tulangan terpasang (%) 5,118 3,199 1,9197 Rasio tulangan terpasang (%) 5,118 3,199 1,919
5.2.2 Pengaruh Dimensi Penampang
Kasus 2.1 Kasus 2.2Kasus 2.11. Dimensi kolom, Diameter = 600 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, P = 4000 kN
Kasus 2.21. Dimensi kolom, Diameter = 625 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm
7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
Output kasus 2.1 Output kasus 2.2
no Kasus 2.1 Kasus 2.2 Selisihno Kasus 2.1 Kasus 2.2 Selisih1 Diameter kolom (mm) 600 625 50
2 Rasio tulangan perlu (%) 3,39 2,36 1,033 Luas tulangan perlu (mm2) 9609,545 7258,695 2350,854 Jumlah tulangan perlu 18,964 14,325 4,6395 Jumlah tulangan pasang 19 14 56 Luas tulangan terpasang (mm2) 9627,442 7093,904 2533,5387 Rasio tulangan terpasang (%) 3,40 2,31 1,097 Rasio tulangan terpasang (%) 3,40 2,31 1,09
5.2.3 Pengaruh Mutu Tulangan Longitudinal
Kasus 3.1 Kasus 3.2Kasus 3.11. Dimensi kolom, Diameter = 600 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 500 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, P = 4000 kN
Kasus 3.21. Dimensi kolom, Diameter = 600 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 550 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
25,4 mm (#25)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm
7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
Output kasus 3.1 Output kasus 3.2
no Kasus 3.1 Kasus 3.2 Selisih
1 Mutu tulangan (MPa) 500 550 502 Rasio tulangan perlu (%) 3,36 3,31 0,053 Luas tulangan perlu (mm2) 9506,002 9361,041 144,9614 Jumlah tulangan perlu 18,760 18,474 0,2865 Jumlah tulangan pasang 19 18 16 Luas tulangan terpasang (mm2) 9627,442 9120,734 506,708
7 Rasio tulangan terpasang (%) 3,405 3,225 0,18
5.2.4 Pengaruh Dimeter Tulangan Longitudinal
Kasus 4.1 Kasus 4.2Kasus 4.11. Dimensi kolom, Diameter = 600 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
19,1 mm (#19)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, P = 4000 kN
Kasus 4.21. Dimensi kolom, Diameter = 600 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, =
22,2 mm (#22)5. Diameter tulangan
tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 40 mm
7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
6. Selimut beton (decking) = 40 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 500 kNm
Output kasus 4.1 Output kasus 4.2
no Kasus 4.1 Kasus 4.2 Selisihno Kasus 4.1 Kasus 4.2 Selisih
1 Diameter tulangan (mm) 19,1 22,2 3,12 Rasio tulangan perlu 3,38 3,99 0,613 Luas tulangan perlu (mm2) 9575,031 9599,191 24,164 Jumlah tulangan perlu 33, 418 24,799 8,6195 Jumlah tulangan pasang 33 25 86 Luas tulangan terpasang (mm2) 9455,196 9676,89 221,694
7 Rasio tulangan terpasang (%) 3,344 3,42 0,077 Rasio tulangan terpasang (%) 3,344 3,42 0,07
•Fator ReduksiData kolom : 1. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 1. Dimensi kolom, Diameter = 550 mm 2. Mutu beton, ƒ’c = 30 MPa3. Mutu tulangan, ƒy = 400 MPa4. Diameter tulangan longitudinal, = 25 mm5. Diameter tulangan tranversal/sengkang, = 8 mm6. Selimut beton (decking) = 25 mm7. Beban aksial terfaktor, Pu = 4000 kN 8. Momen terfaktor, Mu = 400 kNm8. Momen terfaktor, Mu = 400 kNm
Confinement’s Effect Unconfinement’s Effect
e SNI ACI selisih kenaikan(%)P M P M P M P M
0,15 2216,16 324,10 2223,36 325,15 7,20 1,05 0,33 0,33
Rasio Minimum Confinement’s effect
0,15 2216,16 324,10 2223,36 325,15 7,20 1,05 0,33 0,33
0,20 1588,46 317,16 2003,02 398,96 414,55 81,80 26,10 25,79
0,24 1191,77 291,95 1650,15 404,24 458,37 112,29 38,46 38,46
0,29 925,05 265,62 1280,84 367,78 355,79 102,16 38,46 38,46
0,33 736,31 242,23 1019,51 335,40 283,20 93,17 38,46 38,46
0,37 619,54 230,67 826,89 307,87 207,35 77,20 33,47 33,47
e SNI ACI selisih kenaikan(%)
Rasio Minimum Unconfinement’s effecte SNI ACI selisih kenaikan(%)
P M P M P M P M0,24 1199,00 287,95 1212,18 291,25 13,18 3,30 1,10 1,140,35 671,12 232,24 835,99 289,44 164,87 57,20 24,57 24,630,47 435,05 205,78 545,43 258,18 110,39 52,40 25,37 25,460,66 275,09 182,14 329,70 218,52 54,61 36,38 19,85 19,971,01 160,92 162,91 187,36 189,97 26,43 27,06 16,43 16,611,97 74,88 147,27 85,32 168,34 10,45 21,08 13,95 14,31
Rasio Maximum Confinement’s Effect
e SNI ACI selisih kenaikan(%)
P M P M P M P M
0,19 3670,98 686,24 3682,91 688,47 11,93 2,23 0,33 0,33
0,37 2058,81 767,28 2593,40 966,51 534,59 199,23 25,97 25,97
0,69 1075,52 746,07 1489,18 1033,02 413,66 286,95 38,46 38,46
1,73 446,87 774,16 562,93 975,23 116,06 201,07 25,97 25,97
Rasio Maximum Unconfinement’s Effect
e SNI ACI selisih kenaikan(%)e SNI ACI selisih kenaikan(%)P M P M P M P M
0,45 1458,20 660,37 1212,18 291,25 246,03 369,12 16,87 55,901,31 527,49 692,17 560,26 736,44 32,77 44,27 6,21 6,40
60,54 12,49 755,98 11,54 758,86 0,94 2,89 7,57 0,38
Output ACI 318-2002 (Unified Design Theory)Confinement’s Effect Unconfinement’s Effect
Output SNI 2847-2002(Limit State Theory)Confinement’s Effect Unconfinement’s Effect
Hasil Output Confinement’s Effect
e SNI ACI selisih kenaikan(%)P M P M P M P MP M P M P M P M
0,15 3120,57 474,50 3130,71 476,04 10,14 1,54 0,33 0,330,27 1949,60 517,91 2455,83 652,39 506,24 134,48 25,97 25,970,40 1251,75 495,05 1733,19 685,45 481,44 190,40 38,46 38,460,59 785,17 464,69 1087,15 643,42 301,99 178,73 38,46 38,461,03 452,94 466,64 571,64 588,93 118,70 122,29 26,21 26,214,29 108,59 466,20 125,13 537,25 16,55 71,05 15,24 15,24
Hasil Output Unconfinement’s Effect
e SNI ACI selisih kenaikan(%)P M P M P M P M
0,36 1458,40 525,28 1474,54 531,40 16,14 6,12 1,11 1,170,73 694,64 509,37 784,95 576,24 90,31 66,87 13,00 13,13
50,99 10,89 555,45 10,78 596,78 0,11 41,32 1,05 7,44
Output PCA COLConfinement’s Effect Unconfinement’s Effect
ITS COLUMNS PCACOL
selisih kenaikan(%)SNI
Perbedaan selisih dengan PCA Col Confinement’s Effect
selisih kenaikan(%)e
SNIP M P M P M P M
0,1 4000 400 3770 377 230 23 6,1 6,1
eACI PCACOL selisih kenaikan(%)
P M P M P M P M0,1 4000 400 3770 377 230 23 6,1 6,1
Perbedaan selisih dengan PCA Col Unconfinement’s Effect
ITS ITS COLUMNS PCACOL
selisih kenaikan(%)e
SNIP M P M P M P M
0,1 4000 400 3895 391 105 9 2,69576 2,696
eACI PCACOL selisih kenaikan(%)
P M P M P M P M0,1 4000 400 3895 391 105 9 2,69576 2,696
BAB VIPENUTUP
6.1 kesimpulan1. Menentukan rasio tulangan longitudinal pada kolom dapat dilakukan
dengan menggunakan aplikasi program bantu ITS Column v.1.2 karena dengan menggunakan aplikasi program bantu ITS Column v.1.2 karena lebih cepat dan mudah.
2. Menentukan titik koordinat yang tepat/paling mendekati pada diagram interaksi pada program ITS Column v.1.2 ini dilakukan dengan membulatkan jumlah tulangan perlu di atas jumlah tulangan perlu yang paling mendekati.
3. Nilai output program aplikasi ITS Column v.1.2 dapatdipertanggungjawabkan karena setelah diverifikasi dengan aplikasiprogram lain yaitu PCA Column ternyata menghasilkan nilai perhitunganprogram lain yaitu PCA Column ternyata menghasilkan nilai perhitunganyang hampir sama/sama.
6.2 Saran
•Digunakan metode iterasi dalam mendapatkan rasio •Digunakan metode iterasi dalam mendapatkan rasio
tulangan yang lebih cepat
•Diharapkan untuk studi selanjutnya akan melengkapi
program ini dengan code-code baru yang bersesuaian.
•Jika ada kekurangan yang dianggap perlu,
disarankan untuk disempurnakan.disarankan untuk disempurnakan.
DAFTAR PUSTAKADAFTAR PUSTAKA
• MacGregor, J.G. 1992. Reinforced Concrete Mechanics and Design. Edisi ketiga. New Jersey : Prentice Hall Inc.
• Nawy, E.G. 1985. Reinforced Concrete : A Fundamental Approach. New Jersey : Prentice Hall Inc.Jersey : Prentice Hall Inc.
• Wang, C.K., dan Salmon, C.G. 1985. Reinforced Concrete Design. Edisi keempat. USA : Harper & Row Inc.
• Purwono, R., Tavio, Imran , I., dan Raka, I.G.P. 2007. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) Dilengkapi Penjelasan (S-2002). Surabaya : ITS Press.
• Mast, R.F. Maret-April 1992. Unified Design Provisions for Reinforced and Prestressed Concrete Flexural and Compression Members. ACI Structural Journal. V.89. No.2. Journal. V.89. No.2.
• Park, R., dan Paulay , T. 1975. Reinforced Concrete Structures. New York :Wiley.
• Dewobroto, W. 2003. Aplikasi Sain dan Teknik dengan Visual Basic 6.0. Jakarta : PT. Elex Media Komputindo.
• Dewobroto, W. 2005. Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan Visual Basic 6.0 (Analisis dan Desain Penampang Beton Bertulang sesuai SNI 03-2847-2002). Jakarta : PT. Elex Media Komputindo.
Recommended