Selamat mengerjakan, semoga berhasil. “Indonesia membutuhkan generasi yang jujur dan berkompeten”

KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

FAKULTAS TEKNIK-UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

UJIAN TENGAH SEMESTER GENAP 2014/2015

Mata Kuliah : Struktur Beton I Semester : 04

Jurusan : Teknik Sipil Kelas : Reguler

Dosen : Baehaki,ST.,M.Eng

Hari/Tanggal : Senin / 28 April 2015

Waktu : 90 Menit

Sifat Ujian : Buku Tertutup

Peraturan Ujian :

Tidak boleh menulis jawaban dengan pensil

Tidak boleh menggunakan tipe-x atau alat penghapus tinta lainnya.

Kerjakan semua soal dengan cermat, disertai kejujuran dan tanggung jawab.

Sebuah balok beton bertulang dengan beban merata akibat berat sendiri dan beban finishing serta beban hidup,

mempunyai ukuran seperti pada gambar dibawah ini. Balok terletak diatas tumpuan sederhana.

Diketahui: Beban hidup (LL) = 20 kN/m1

Beban tambahan/finishing(ADL) = 15,5 kN/m1 (tdk termasuk berat sendiri balok (DL))

Berat jenis beton = 24 kN/m3

Mutu beton fc’ = 25 MPa

Mutu tulangan, fy = 390 MPa, Es = 200.000 MPa

Dimensi balok (b/h) = 250/400 (mm)

Lindungan beton = 40 mm

Diameter tulangan pokok = 19 mm

Diameter tulangan sengkang = 10 mm

Jarak tulangan min = 25 mm

Jarak tulangan max = 50 mm

Diperkirakan akan digunakan 2 lapis tulangan pada daerah tarik.

Rencanakan penulangan pada balok tersebut, periksa apakah memenuhi syarat penulangan daktail (under

reinforced) kemudian buat detailing potongan penampangnya dielngkapi dengan jarak antar tulangan

horizontal dan vertikal!

L= 5000 mm

qu= 1,2(DL+ADL) + 1,6LL

JAWABAN UTSSTRUKTUR BETON I

TEKNIK SIPILUniversitas Sultan Ageng Tirtayasa

Oleh: Baehaki, ST.,M.EngDiketahui:Beban Hidup (LL) = 21 kN/m'Beban Finishing (ADL) = 15.5 kN/m'

= 24 kN/m3= 25 MPa

Mutu tul (fy) = 390 MPaModulus Elatisitas (Es) = 200000 MPaDimensi Balok* Lebar (b) = 250 mm* Tinggi (h) = 400 mmSelimut beton = 40 mmDia. Tul. Pokok = 19 mmDia. Tul. Sengkang = 10 mmJarak Tul. Min = 25 mmJarak Tul. Max = 50 mmBentang balok (L) = 5000 mmDierkirakan akan digunakan 2 lapis tulangan tarik

Tahap 1 : Analisa Pembebanan (Point 10)

Berat (kN/m')

Berat sendiri (DL) 2.40

Berat finishing (ADL) 15.50

17.90

Berat (kN/m')

Beban mati merata (WDL) 21.48

Beban hidup merata (WLL) 33.60

55.08

Tahap 2 : Analisa Struktur (Point 10)Mmax = 1/8.Wu.L2 = 1/8 x 55.08 x 5^2 =172.125 kNm

172.125

Tahap 3 : Analisa kebutuhan tulangan di tengah bentang (Momen Positif Maksimum)*Tinjauan kondisi regangan seimbang (Point 20)

β1 = 0.85 fc <30 MPa

εy = fy/Es = 390 / 200000 = 0.00195

ds = 40 + 10 + 19 + 25/2 = 81.5 mm 81.5

d's = 40 + 10 + 19/2 = 59.5 mm 59.5

d = Tinggi efektif = h -ds = 318.5 mm 318.5

Penyelesain: UTS STRUKTUR BETON I

Bj. BetonMutu Beton (fc')

TOTAL BEBAN MATI = DL + ADL =

Tabel beban mati pada balok

Tabel beban terfaktor pada balok

Jenis Beban Uraian

0.25 x 0.4 x 24

UraianJenis Beban

15.5

WDL = 1,2 x (DL+LL)

WLL = 1,6 X LL

TOTAL BEBAN MERATA (Wu) = 1,2(DL+ADL) +1,6 LL

+172.125 kNm

JAWABAN UTSSTRUKTUR BETON I

TEKNIK SIPILUniversitas Sultan Ageng Tirtayasa

Letak garis netral balance cb :

cb = 0.003/(0.003+0.00195)*318.5 = 193.030303 mm

ab = β1.cb = 164.076 mm

Asb = Cc/fy = 0.85 fc x ab x b / fy = 0.85 x 25 x 164.075757575758 x 250 / 390

= 2235.00631 mm2

Asmax = 0,75*Asb = 1676.25 mm2

Mnb = (2235.00631313131 x 390)*(318.5-164.075757575758 /2)

= 206.11 kNm0.75Mnb = 154.58 kNm

Tulangan Minimum :

As,min 1 = fc / 4fy bwd= 255.208 mm2

As,min 2 = 1.4/fybwd = 285.833 mm2

Gunakan, As = 285.833 mm2

*Tinjauan kondisi di tengah bentang (Momen Positif Maksimum) (Point 30)Mu/φ =+172.125 kNm / 0.8 = 215.1563 kNm > 0,75 Mnb (154.584592614712)

Sehingga Tulangan RangkapPenampang dirancang mempunyai momen nominal (Mn)

Mn = Mu / φ = 215.1563 kNm

Terdiri dari : Mn1 dan Mn2

*Menghitung As1 dan Mn1

Digunakan a = 0.75 ab = 123.0568 mmCc = 0.85x25x123.056818181818x250 = 653739.35 N

As1 = Ts1 / fy = Cc / fy = 1676.25 mm2

Mn1 = Cc * (d - a/2) = 167992439.9 Nmm= 167.99 kNm

*Menghitung As2 dan As'

Mn2 = Mn - Mn1 = 47.16 kNm

Cs2 = Ts2 = Mn2/(d-d's) = 182099.65 N

As2 = As' = 466.92 mm2

*Kebutuhan tulangan akhir

Tul. Tarik = As1 + As2 = 2143.18 mm2

Digunakan, 8 D 19

As = n * π / 4 * D2 = 2268.23 mm2OK!

Tul. Desak = As' = 466.92 mm2

Digunakan, 2 D 19

As = n * π / 4 * D2 = 567.06 mm2OK!

*Cek: As min < As terpaang < As Max

285.833333333333<1576.11944745769<1676.25473484848OK!

Cek jarak antar tulangan :(250-2*40-2*10-4*19)/3 = 24.6666666666667< 25 mmOK!

Tsb *(d-ab/2) =

JAWABAN UTSSTRUKTUR BETON I

TEKNIK SIPILUniversitas Sultan Ageng Tirtayasa

*Cek: penulangan daktail atau getas (Point 15)Daktail, karena perancangan tulangan berdasarkan 0,75 dari kondisi balance, ini dapat dilihat daribatasan tulangan maksimum yang digunakan yaitu 0,75 As balance.

Terlihat bahwa As tulangan tarik terpasang (1576,12 mm2) kurang dari As max (1676,25 mm2).

*Gambar Penulangan (Point 15)

25 mm

24,66

250 mm

400

mm

59,5 mm

Sengkang, 10

81,5

Tul. Tekan 2D19

Tul. Tarik 8D19