TUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON

Bangunan ApartemenTUGAS STRUKTUR BANGUNAN BETON2014

BAB IXPERENCANAAN KOLOM

IX.1 PERENCANAAN KOLOM EKSTERIORData perencanaan : Dimensi kolom : 40/40 cm Tinggi kolom : Lantai 1 = 500 cm Lantai 2 dan 3 = 450 cm Decking (d): 40 cm Diameter tulangan: 22 mm Diameter sengkang : 10 mm Mutu tulangan (fy): 350 Mpa Mutu sengkang (fy): 350 Mpa Mutu beton (fc): 40 Mpa

IX.2 PERENCANAAN TULANGAN KOLOM LANTAI 1Sebelum diperiksa syarat dimensi kolom menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 21.6.1 harus dipenuhi bila : Menerima beban aksial berfaktor lebih besar dari Karena beban aksial 1384,4 kN ini lebih kecil dari beban aksial berfaktor maximum yang tercantum di tabel 8.1 maka pasal diatas berlaku : Ukuran penampang terkecil 400 mm > 300 mm OK Ratio B/H = 400/400 = 1 > 0,4 OKTabel 9.1 Beban dan kombinasi beban yang bekerja : (diperoleh dari SAP 2000)NoBebanFrameAksialGeserMomenTorsi

KombinasikNkNkN-mkN-m

11.2D+1.6L11421384,412,7541,2110,0386

21.2D+1.0L+1.0E11421297,0511,5437,3280,0357

31.2D+1.0L-1.0E11421066,0210,4733,85820,0309

41.0D+1.0L11421040,979,6531,22140,0292

51.4D1142983,9929,4530,60150,0286

60.9D+1.0E1142748,0816,6121,40730,0208

70.9D-1.0E1142748,0816,6121,40730,0208

Gambar 9.1 Grafik momen envelope pada lantai 1 eksterior

Perhitungan penulangan kolom exterior lantai 1 menggunakan program bantu PCACOL sebagai berikut :

Gambar 9.2 Diagram Interaksi Aksial vs Momen kolom exterior lantai 1

A. Kontrol Rasio Tulangan Menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 21.6.3.1, luas tulangan memanjang, Asf tidak boleh kurang dari 0,01 (1 %) dan tidak boleh lebih dari 0,06 (6 %). Dari diagram interaksi yang dibuat oleh program PCACOL diperoleh :Tulangan Longitudinal : 10 D22 (1 % < 2,42 % < 6 %) OK

B. Kontrol Kapasitas Beban Aksial Kolom Dasar Terhadap Beban Aksial Terfaktor

= 3119671 N = 3119,671 kNmPn(max) > P max3119,671 kNm > 1384,404 kNmOK

C. Persyaratan Strong Cloumn Weak Beam

pasal 21.6.2.2 : SNI 03-2847-2013 Momen pada kolom :Dari hasil analisa menggunakan PCACOL diperoleh Mnc = 244 kNm

Momen pada balok :Momen pada balok diperoleh dari analisa menggunakan SAP 2000 yaituFrame 901 Mnb+ = 82,06 kNmFrame 918 Mnb- = 16,95 kNm

750,77 (1,2) 123,76750,77 kNm 148,52 kNmMemenuhi persyaratan Strong Column Weak Beam

D. Kontrol Persyaratan Kolom Eksterior Terhadap Gaya Geser Rencana Ve Geser pada kolom :Bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 21.6.5.1 gaya geser desain, Ve ditentukan sebagai berikut :

Mpr adalah kekuatan lentur mungkin komponen struktur, dengan atau tanpa beban aksial, yang ditentukan menggunakan properti komponen struktur pada muka joint yang mengasumsikan tegangan tarik dalam batang tulangan longitudinal sebesar paling sedikit 1,25 fy dan faktor reduksi kekuatan sebesar 1,0 Nmm. Sehingga nilai fy untuk analisa geser sebesar Dari hasil analisa menggunakan PCACOL diperoleh Mpr = 291 kNm

Panjang bentang bersih :

Geser pada balok :

Ve > V125,16 kN > 12,75 kNOKE. Pengekang EksteriorBedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 21.6.4.1 panjang l0 tidak boleh kurang dari yang terbesar dari : h = 500 + 450 = 950 mm

450 mm Maka, l0 pakai adalah 950 mmUntuk jarak begel (s) bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 21.6.4.3 tidak boleh melebihi yang terkecil dari : (diamater pakai sengkang 10 mm)

Dipakai jarak begel (s) = 100 mm (minimum)

Sehingga dipasang 3D14 100 (Ash = 461,81 mm2 > 275,4 mm2). Mengingat beban aksial terfaktor kolom eksterior ini lebih besar dari , maka Nilai Vc diambil sesuai SNI 03-2847-2013 pasal 11.2.1.2

Bedasarkan Av 3D14 = 461,81 mm2 dan s terpasang = 100 mmd = h kolom d sengkang dld = 400 40 14 22d = 335 mm

Maka Ini berarti Ash terpasang di L0 = 950 mm cukup untuk menahan geser

Bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 21.5.3.2 spasi sengkang tidak boleh melebihi yang terkecil dari :

150 mmspasi sengkang pakai = 80 mmF. Panjang Lewatan pada Sambungan Tulangan Kolom Exterior lantai 1

Sambungan kolom yang diletakkan di tengah tinggi kolom harus memenuhi ketentuan panjang lewatan yang ditentukan bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.3 berikut : Dimana :t = 1 ; e = 1 ; s = 1 =1Ktr = 0 penyederhanaan desain c = 40 + ds + dl = 40 + 14 + 22 = 65 mm

Bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.7.2 sambungan lewatan tulangan ulir dan kawat ulir ld 200mm, maka Ld 200 mm400,47 200 mm OKG. Kontrol Kebutuhan Penulangan Torsi Kolom Eksterior Lantai 1 Bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.1 pengaruh puntir untuk struktur non-prategang yang dibebani tarik atau tekan aksial dapat di abaikan bila nilai momen puntir kurang dari :

Tulangan torsi di abaikan

IX.3 PERENCANAAN KOLOM INTERIORData perencanaan : Dimensi kolom : 40/40 cm Tinggi kolom : Lantai 1 = 500 cm Lantai 2 dan 3 = 450 cm Decking (d): 40 cm Diameter tulangan: 22 mm Diameter sengkang : 10 mm Mutu tulangan (fy): 350 Mpa Mutu sengkang (fy): 350 Mpa Mutu beton (fc): 40 MpaIX.4 PERENCANAAN TULANGAN KOLOM LANTAI 1Sebelum diperiksa syarat dimensi kolom menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 21.6.1 harus dipenuhi bila : Menerima beban aksial berfaktor lebih besar dari Karena beban aksial 1283,22 kN ini lebih kecil dari beban aksial berfaktor maximum yang tercantum di tabel 8.2 maka pasal diatas berlaku : Ukuran penampang terkecil 400 mm > 300 mm OK Ratio B/H = 400/400 = 1 > 0,4 OKTabel 9.2 Beban dan kombinasi beban yang bekerja : (diperoleh dari SAP 2000)NoBebanFrameAksialGeserMomenTorsi

KombinasikNkNkN-mkN-m

11.2D+1.6L10991283,2216,283754,170,1512

21.2D+1.0L+1.0E10991196,4814,445248,060,1332

31.2D+1.0L-1.0E1099950,29812,063540,130,1126

41.0D+1.0L1099941,37312,699542,250,1211

51.4D1099830,39610,562235,150,1017

60.9D+1.0E1099661,3797,662825,500,0714

70.9D-1.0E1099661,3797,662825,500,0714

Gambar 9.3 Grafik momen envelope pada lantai 1 interior

Perhitungan penulangan kolom exterior lantai 1 menggunakan program bantu PCACOL sebagai berikut :

Gambar 9.4 Diagram Interaksi Aksial vs Momen kolom interior lantai 1

A. Kontrol Rasio Tulangan Menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 21.6.3.1, luas tulangan memanjang, Asf tidak boleh kurang dari 0,01 (1 %) dan tidak boleh lebih dari 0,06 (6 %). Dari diagram interaksi yang dibuat oleh program PCACOL diperoleh :Tulangan Longitudinal : 10 D22 (1 % < 2,42 % < 6 %) OK

B. Kontrol Kapasitas Beban Aksial Kolom Dasar Terhadap Beban Aksial Terfaktor

= 3119671 N = 3119,671 kNmPn(max) > P max3119,671 kNm > 1283,22 kNmOKC. Persyaratan Strong Cloumn Weak Beam

pasal 21.6.2.2 : SNI 03-2847-2013 Momen pada kolom :Dari hasil analisa menggunakan PCACOL diperoleh Mnc = 242 kNm

Momen pada balok :Momen pada balok diperoleh dari analisa menggunakan SAP 2000 yaituFrame 887 Mnb+ = 60,63 kNmFrame 891 Mnb- = 83,84 kNm

744,62 (1,2) 180,59738, 5 kNm 216,71 kNmMemenuhi persyaratan Strong Column Weak Beam

D. Kontrol Persyaratan Kolom Eksterior Terhadap Gaya Geser Rencana Ve Geser pada kolom :Bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 21.6.5.1 gaya geser desain, Ve ditentukan sebagai berikut :

Mpr adalah kekuatan lentur mungkin komponen struktur, dengan atau tanpa beban aksial, yang ditentukan menggunakan properti komponen struktur pada muka joint yang mengasumsikan tegangan tarik dalam batang tulangan longitudinal sebesar paling sedikit 1,25 fy dan faktor reduksi kekuatan sebesar 1,0 Nmm. Sehingga nilai fy untuk analisa geser sebesar Dari hasil analisa menggunakan PCACOL diperoleh Mpr = 294 kN

Panjang bentang bersih :

Geser pada balok :

Ve > V126,45 kN > 16,28 kNOK

E. Pengekang InteriorBedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 21.6.4.1 panjang l0 tidak boleh kurang dari yang terbesar dari : h = 500 + 450 = 950 mm

450 mm Maka, l0 pakai adalah 950 mmUntuk jarak begel (s) bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 21.6.4.3 tidak boleh melebihi yang terkecil dari : (diamater pakai sengkang 10 mm)

Dipakai jarak begel (s) = 100 mm (minimum)

Sehingga dipasang 3D14 100 (Ash = 461,81 mm2 > 220,32 mm2). Mengingat beban aksial terfaktor kolom interior ini lebih besar dari :, maka Vc diambil sesuai SNI 03-2847-2013 pasal 11.2.1.2

Bedasarkan Av 3D14 = 461,81 mm2 dan s terpasang = 100 mmd = h kolom d sengkang dld = 400 40 14 22d = 335 mm

Maka

Ini berarti Ash terpasang di L0 = 950 mm cukup untuk menahan geserBedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 21.5.3.2 spasi sengkang tidak boleh melebihi yang terkecil dari :

150 mmspasi sengkang pakai = 80 mm

F. Panjang Lewatan pada Sambungan Tulangan Kolom Exterior lantai 1

Sambungan kolom yang diletakkan di tengah tinggi kolom harus memenuhi ketentuan panjang lewatan yang ditentukan bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.2.3 berikut : Dimana :t = 1 ; e = 1 ; s = 1 =1Ktr = 0 penyederhanaan desain c = 40 + ds + dl = 40 + 14 + 22 = 65 mm

Bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 12.7.2 sambungan lewatan tulangan ulir dan kawat ulir ld 200mm, maka Ld 200 mm400,5 200 mm OK

G. Kontrol Kebutuhan Penulangan Torsi Kolom Eksterior Lantai 1 Bedasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 11.5.1 pengaruh puntir untuk struktur non-prategang yang dibebani tarik atau tekan aksial dapat di abaikan bila nilai momen puntir kurang dari :

Tulangan torsi di abaikan

IX.5 PERENCANAAN KOLOM EKSTERIOR DAN INTERIOR LANTAI 2 DAN 3

Tabel 9.3 Beban dan kombinasi lantai 2 eksterior yang bekerja : (diperoleh dari SAP 2000)NoBebanFrameAksialGeserMomenTorsi

KombinasikNkNkN-mkN-m

11.2D+1.6L1142868,6626,2656,100,0123

21.2D+1.0L+1.0E1142817,9623,5850,190,0032

31.2D+1.0L-1.0E1142678,4921,3445,390,0085

41.0D+1.0L1142656,9819,7742,130,0066

51.4D1142638,7418,8239,590,0058

60.9D+1.0E1142480,3513,2227,860,0064

70.9D-1.0E1142480,3513,2227,860,0064

Gambar 9.4 Grafik momen envelope pada lantai 2 Eksterior

Tabel 9.4 Beban dan kombinasi lantai 2 interior yang bekerja : (diperoleh dari SAP 2000)No

BebanFrameAksialGeserMomenTorsi

KombinasikNkNkN-mkN-m

11.2D+1.6L1099825,2131,7864,900,238

21.2D+1.0L+1.0E1099765,6228,4858,470,205

31.2D+1.0L-1.0E1099611,6923,6848,510,176

41.0D+1.0L1099611,2425,0051,270,192

51.4D1099537,2021,4044,510,155

60.9D+1.0E1099422,5315,5032,220,106

70.9D-1.0E1099422,5315,5032,220,106

Gambar 9.5 Grafik momen envelope pada lantai 2 Interior

Tabel 9.5 Beban dan kombinasi lantai 3 eksterior yang bekerja : (diperoleh dari SAP 2000)NoBebanFrameAksialGeserMomenTorsi

KombinasikNkNkN-mkN-m

11.2D+1.6L1142360,0733,9884,920,0016

21.2D+1.0L+1.0E1142345,6031,8280,240,0038

31.2D+1.0L-1.0E1142299,5028,4273,340,0067

41.0D+1.0L1142297,0328,9273,050,0015

51.4D1142278,5326,3166,170,0002

60.9D+1.0E1142216,8219,7250,740,0069

70.9D-1.0E1142216,8219,7250,740,0069

Gambar 9.6 Grafik momen envelope pada lantai 3 eksterior

Tabel 9.6 Beban dan kombinasi lantai 3 interior yang bekerja : (diperoleh dari SAP 2000)No

BebanFrameAksialGeserMomenTorsi

KombinasikNkNkN-mkN-m

11.2D+1.6L1099321,4342,73107,530,131

21.2D+1.0L+1.0E1099310,9639,50100,510,120

31.2D+1.0L-1.0E1099257,6432,4985,000,110

41.0D+1.0L1099256,4534,8088,540,114

51.4D1099246,9032,5182,380,101

60.9D+1.0E1099192,8823,2360,630,073

70.9D-1.0E1099192,8823,2360,630,073

Gambar 9.7 Grafik momen envelope pada lantai 3 interior

Tabel 9.7 Beban dan kombinasi beban yang bekerja : (diperoleh dari SAP 2000)KetLantai 2Lantai 3Satuan

EksteriorInteriorEksteriorInterior

1. Kontrol Rasio Tulangan Longitudinal

tulangan2,42%2,42%2,42%2,42%

2. Kontrol kapasitas beban aksial

Pn max3119,673119,673119,67113119,6711kNm

Beban Aksial868,66825,21360,07321,43kNm

Pn max > POKOKOKOKkNm

3. Persyaratan "strong column weak beam"

Mnb+227,3656,13191,0958,11kNm

Mn-114,86213,94105,97163,82kNm

Mnc812,31790,77809,23787,69kNm

1,2 x Mnb513,33405,11445,59332,90kNm

4. Geser

Mpr292300300291kNm

ln4,054,054,14,1m

Mpr+227,3656,13191,0958,11kNm

Mpr-114,86213,94105,97163,82kN

l14,54,54,54,5m

l24,54,500m

Ve144,20148,15146,34141,95kN

V26,2631,7833,978242,7268kN

Ve>VOKOKOKOK

5. Pengekang

Nu pakai86866,4182521,3686866,4182521,36kg

l0 pakai900900450700mm

s pakai100100100100mm

Ash1215,33215,33215,33215,33mm2

Ash2461,81461,81275,40275,4mm2

Sengkang rencana3D143D143D143D14

As461,81461,81461,81461,81mm2

As>Ash(max)OKOKOKOK

d335335335335mm

Vs541,48541,477541,48541,48kN

Vu76,0560,0160,000,00

(Vs+Ve)511,10510,908508,81508,63kN

(Vs+Vc) > VuOKOKOKOK

spasi sengkang80808080mm

6. Panjang lewatan

c65656565mm

ld pakai400,47400,47400,47400,47mm

7. torsi

Torsi terkecil11457514,7611244777,361145751511244777Nmm

Torsi terfaktor (Tu)123002377001600130600Nmm

Tu< Torsi terkecil tidak butuh tul. Torsi tidak butuh tul. Torsi tidak butuh tul. Torsi tidak butuh tul. TorsiNmm

133

Citra Putri Kalingga3111100078Indrayon Manalu 3111100089