Upload
abiz-na-imoet
View
87
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
perhitungan struktur beton
Citation preview
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON BAB I
PENDAHULUAN
1.1. FILOSOFI PERANCANGAN
Filosofi perancangan bangunan sipil pada umumnya adalah dapat
menyalurkan beban struktur ke pondasi dengan baik. Mekanisme penyaluran beban
tadi dapat langsung berupa gaya aksial maupun tidak langsung yang berupa momen,
torsi, dan geser. Semua mekanisme tadi menyalurkan semua gaya ke pondasi dan
pondasi harus mampu memikulnya.
Falsafah perencanaan bangunan tahan gempa :
1. Bangunan dapat menahan gempa bumi kecil atau ringan tanpa mengalami
kerusakan
2. Bangunan dapat menahan gempa bumi sedang tanpa kerusakan yang
berarti pada struktur utama, walaupun ada kerusakan pada struktur
sekunder
3. Bangunan dapat menahan gempa bumi kuat tanpa mengalami keruntuhan
total bangunan, walaupun bagian struktur utama sudah mengalami
kerusakan atau mencapai pelelehan (untuk meminimalisir adanya korban
jiwa)
1.2. KONSEP PERANCANGAN STRUKTUR
Pada dasarnya suatu struktur atau elemen struktur harus dirancang agar
memenuhi beberapa kriteria, yaitu:
1) Kuat
2) Aman
3) Ekonomis
Kuat mempunyai arti bahwa kemampuan layan suatu struktur atau elemen
struktur harus lebih besar daripada beban yang bekerja pada struktur maupun
elemen struktur tersebut, hal ini sesuai dengan yang diamanatkan pada pasal 11.1.1
SNI 03-2847-2002 yang dapat diartikan bahwa kuat rencana harus lebih besar atau
sama dengan kuat perlu ( ).Dimana:
Ф(Reduction faktor) mempertimbangkan hal-hal berikut:
1. Kemungkinan terjadinya penurunan kekuatan dari member (komponen
struktur) yang telah di rencanakan
Penurunan kekuatan disebabkan :
Variasi material beton
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 1
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Perbedaan beton di lokasi pengecoran dan beton benda uji
Pengaruh susut, tegangan sisa dan kelangsingan kolom
2. Ketilitian dalam mendisain dimensi member
Disebabkan oleh :
Kesalahan ukuran dimensi geometri dan penempatan tulangan
3. Tingkat duktilitas dan kestabilan dari member yang di bebani
4. Pentingnya member dalam suatu struktur bangunan
KESIMPULAN== Faktor reduksi sebagai faktor keamanan untuk mengantisipasi
penyimpangan-penyimpangan yang sangat mungkin terjadi dalam pelaksanaan di
lapangan.
U(kuat perlu)= load factor x service load(beban layan)
Load factor (faktor pembebanan) diperlukan sebab :
1. Terjadinya perbedaan beban dari anggapan
- Beban mati bervariasi sebab :
Perbedaan ukuran
Perbedaan berat jenis beban
Perubahan dari struktural dan non struktural
- Perbedaan beban hidup setiap saat dan setiap gedung
R(kuat nominal) kekuatan komponen struktur atau penampang yang dihitung
berdasarkan ketentuan atau asumsi metode perencanaan sebelum dikalikan faktor
reduksi kekuatan yang sesuai.
ФPn Pu
ФMn Mu
ФVn Vu
ФTn Tu
Aman berarti suatu struktur atau elemen struktur harus memiliki lendutan
atau simpangan yang masih dalam batas toleransi sehingga penghuni struktur
tersebut tidak merasa terancam bahaya. Oleh karena itu perlu dilakukan kontrol
servicebility untuk kenyamanan yaitu kontrol lendutan dan kontrol retak.
Ekonomis berarti suatu struktur atau elemen struktur tersebut harus
dirancang sesuai dengan proporsinya, tidak terlalu banyak memerlukan biaya.
Selain harus memenuhi kriteria diatas suatu struktur atau elemen struktur
yang dirancang untuk tahan terhadap gempa dan berada pada wilayah gempa 5,6
sangat cocok menggunakan desain struktur jenis open frame atau Sistem Rangka
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 2
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Pemikul Momen dengan metode in-elastis(struktur didesain dapat mengalami kondisi
plastis sampai akhirnya rusak/runtuhtidak didesain untuk dapat menahan beban
gempa tanpa mengalami kerusakan(elastis) karena akan dibutuhkan kolom yang
sangat besar dan membutuhkan biaya yang sangat mahal, akan tetapi daerah-
daerah yang mengalami keruntuhan/kerusakan dibatasi agar dapat meminimalisir
adanya korban jiwa
1.3. OPEN FRAME
Sistem ini memikul beban lateral dan beban gravitasi yang langsung dipikul
semua oleh rangka, pada sistem ini semua elemen struktur dirancang dengan
menggunakan metode in-elastis dimana dimungkinkan terjadinya sendi-sendi plastis
yang hanya boleh terjadi pada balok dan pada kolom yang paling bawah ,konsep ini
lebih terkenal dengan sebutan “Strong Column Weak Beam” kolom harus jauh lebih
kuat daripada balok, sehingga pada waktu terjadi gempa, balok terlebih dahulu
melendut/ rusak(memungkinkan manusia untuk lari menyelamatkan diri).
Kuat Lentur kolom harus memenuhi persamaan :
Me (6/5) Mg
Menurut Tabel 3 SNI-1726 tercantum 3 jenis SRPM yaitu SRPMB (B=Biasa) ;
SRPMM (M=Menengah) ; SRPMK (K=Khusus). Wilayah gempa 5 dan 6 dinamakan
SRPMK dan harus memenuhi persyaratan disain pada Pasal 23.2 sampai dengan 23.7
disamping pasal – pasal sebelumnya yang masih berlaku.
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 3
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
BAB II
PRELIMINARY DESIGN
II.1. DATA BAHAN
Bahan yang digunakan untuk struktur gedung ini adalah beton bertulang
dengan data-data sebagai berikut :
Type Bangunan : Perpustakaan (3 lantai)
Letak Bangunan : Dekat pantai
Zone Gempa : Zone 5
Lebar Bangunan : 17 m
Panjang Bangunan : 31 m
Mutu Beton (fc’) : 35 MPa
Mutu Baja (fy) : 300 MPa
II.2. PERATURAN
Adapun peraturan-peraturan yang dipakai dalam perencanaan gedung ini
adalah sebagai berikut :
1. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung tahun 1983, (PPIUG 1983).
2. Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung 2002,
(SNI 03-2847-2002).
3. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung 2002,
(SNI 03-1726-2002).
II.3. METODE YANG DIGUNAKAN
Metode perhitungan beton yang digunakan adalah metode kapasitas
(kekuatan batas) dengan tingkat daktilitas penuh.
II.4. PEMBEBANAN
1. Beban Gravitasi
a. Beban Mati
Berat sendiri beton bertulang = 2400 kg/m
Adukan finishing lantai per 1 cm = 21 kg/m
Tegel = 24 kg/m
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 4
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Dinding setengah bata = 250 kg/m
Plafond = 7 kg/m
Penggantung = 11 kg/m
Sanitasi = 20 kg/m
Plumbing = 10 kg/m2
b. Beban Hidup
Lantai atap = 100 kg/m
Lantai perpustakaan = 400 kg/m
Pelat tangga = 300 kg/m
2. Beban Angin
Dekat dari pantai = 40 kg/m
3. Beban Gempa
Perencanaan dan perhitungan struktur terhadap gempa dilakukan
berdasarkan TCPKBUBG 2002 untuk zone gempa 5 ( SK-SNI 03-1726-2002 )
II.5. PERENCANAAN DIMENSI BALOK, KOLOM dan PLAT
Dengan mutu baja = 300 MPa dan mutu beton = 35 MPa direncanakan
dimensi balok, kolom dan plat sebagai berikut :
1. BALOK
Penentuan tinggi balok minimum (hmin) dihitung berdasarkan SNI 0.3-
2848-2002 Psl. 11.5.3.2.b dimana bila persyaratan ini ini telah dipenuhi maka
tidak perlu dilakukan control lendutan.
hmin = ..... fy selain 400 Mpa
Balok Induk Arah Memanjang : L = 620 cm
hmin =
= = 36,69 cm 60 cm
= 26.67 cm 40 cm
Direncanakan dimensi balok induk melintang 40/60 cm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 5
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Balok Induk Melintang : L = 600 cm
hmin =
= = 35,51 cm 60 cm
= 26.67 cm 40 cm
Direncanakan dimensi balok induk melintang 40/60 cm
Balok Anak : L = 600 cm
Dimensi balok anak diambil kurang lebih 2/3 dari dimensi balok induk
dengan bentang yang sama. Dimana untuk bentang 600 cm, dimensi
balok induk yang bersangkutan adalah 40/60 cm. Jadi untuk balok anak
direncanakan 30/50 cm.
2. KOLOM
Pada perencanaan, kolom yang mengalami pembebanan paling besar
adalah kolom yang memikul bentang 620 cm x 600 cm
Tebal pelat rencana : untuk lantai = 12 cm = 120 mm
Untuk atap = 12 cm = 120 mm
Tinggi tiap tingkat : untuk lantai 1 = 430 cm
untuk lantai 2 = 430 cm
untuk lantai 3 = 430 cm
Berdasarkan PPIUG 1983 tabel 2.1 :
Beban Mati
Pelat untuk atap =6.2 x 6 x 0.12 x 2400 kg/m x1 tingkat =
10713.6 kg
Pelat untuk lantai 1 & 2 = 6.2 x 6 x 0.12
x2400 kg/m x2 tingkat = 21427.2
kg
Penggantung =6.2 x 6 x 11 kg/m x 3 tingkat = 1227.6
kg
Plafon =6.2 x 6 x 7 kg/m x 3 tingkat = 781.2
kg
Balok induk melintang =6 x 0.4 x 0.6 x 2400kg/m x 3 tingkat =
7560 kg
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 6
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Balok induk memanjang = 6.2 x 0.4 x 0.6 x
2400kg/m3 x 3 tingkat= 7812
kg
Balok anak =6.2 x 0.2 x 0.3 x 2400kg/m x3tingkat= 3906
kg
Dinding =(6.2 + 6) x 250kg/m3 x 13 m = 39650
kg
Spesi (2 cm) =6.2 x 6 x 0.02 x 21 kg/m x 3 tingkat =
46.9 kg
Aspal (1 cm) =6.2 x 6 x 0.01 x 14 x 1 tingkat = 5.21
kg
Plumbing =6.2 x 6 x 10 kg/m x 3 tingkat = 1116
kg
Sanitasi =6.2 x 6 x 20 kg/m x 3 tingkat = 2232
kg
Berat Total = 96477.71
kg
Berdasarkan PPIUG 1983 tabel 3.1
Beban Hidup
Atap =6.2 x 6 x 100 kg/m x 1 tingkat = 3720
kg
Lantai =6.2 x 6 x 400 kg/m x 2 tingkat = 29760
kg
Berat Total = 33480
kg
Koefisien reduksi untuk beban hidup (PPIUG Tabel 3.3) = 0,8
Jadi total beban hidup LL = 0,8 x 33480 kg = 26784 kg
Jadi berat total W = 1,2 x DL + 1,6 x LL
= 1,2 (96477.71) + 1,6 (26784)
= 158627.65 kg
Menurut SNI 03-2847-2002 Ps. 11.3.2(b) aksial takan dan aksial tekan dengan
lentur untuk komponen struktur dengan tulangan sengkang biasa, maka factor
reduksi (ф=0.65).
Mutu beton = 35 Mpa = 35 x 10.2 = 357 kg/cm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 7
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Rencana Awal A= = = 2050.78 cm
Dimensi awal b = 2050.78 cm
b = 45.29 cm 50 cm
Jadi dimensi kolom digunakan 50/50 cm
Tabel ukuran dimensi balok dan kolom
Balok anak untuk atap dan lantai 30/50 cm
Balok induk melintang untuk atap dan lantai 40/60 cm
Balok induk memanjang untuk atap dan lantai
40/60 cm
Kolom 50/50 cm
BAB III
PERENCANAAN PLAT
3.1. DASAR PERHITUNGAN DIMENSI PLAT
Plat dua arah (two way slab)
Perhitungan dimensi plat dua arah berdasarkan SNI 03-2847-2002
pasal 11.5(3(3)) bagi tebal plat sebagai berikut :
a. Untuk menggunakan pasal 11.5(3(2))
b. Untuk ketebalan minimum plat harus memenuhi .
dan tidak boleh kurang dari 120 mm
c, Untuk ketebalan minimum plat harus memenuhi
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 8
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
dan tidak boleh kurang dari 90 mm
Dimana :
Ln = Panjang bentang bersih
fy = Tegangan Leleh Baja
= Rasio bentang bersih dalam arah memanjang terhadap arah memendek
dari pelat 2 arah
= Nilai rata-rata untuk semua balok pada tepi – tepi dari suatu panel
Perumusan untuk mencari lebar flens pada balok :
Balok Tengah :
Nilai be diambil yang terkecil dari :
be =
be = bw + 16 hf
be = jarak pusat ke pusat balok
Balok Tepi :
Nilai be diambil yang terkecil dari :
be = bw +
be = bw + 6 hf
be = bw + (jarak bersih ke balok berikutnya )
dari kedua nilai be tersebut diambil yang terkecil.
Plat satu arah (one way slab)
Perhitungan plat satu arah berdasarkan SNI 30-2847-2002 pasal
11.5(2(1)0 tabel 8 dimana tabel tersebut hanya berlaku untuk struktur beton
dengan fy sebesar 400 Mpa. Sedangkan untuk mutu beton selain 400 Mpa
maka nilainya dikalikan denagan factor .
Menurut SNI 0.-2847-2002 pasal 10.10(2) dan pasal 10.10(3) disebutkan
beberapa cara menentukan lebar efektif (be) dari balok T.
Balok tengah : be
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 9
hf
bw
hw
be
hf
bw
hw
be
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
hf
Dari kedua be tersebut diambil nilai yang terkecil. hw
bw
Balok tepi : be
hf
hw
Dari kedua be tersebut diambil nilai yang terkecil.
bw
Harga didapat dari
K=
Dimana :
be = lebar efektif, harga minimum (cm)
bw = lebar balok (cm)
hf = tebal rencana plat (cm)
hw = tinggi balok (cm)
3.2. PERHITUNGAN TEBAL PLAT
Data perencanaan :
Mutu bahan baja (fy = 300 Mpa)
Mutu bahan beton (fc’ = 35 Mpa)
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 10
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Tebal pelat rencana : untuk atap = 12 cm dan untuk lantai = 12 cm
40/60
40/60 40/60 30/50
Lx = 600 cm
cm
275 cm
> 2 (pelat satu arah)
Perhitungan Nilai α
1. Balok induk Ly= 310 cm
be =
=
= 77.5 cm (be yang dipakai)
= 40 + 8.12
= 136
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 11
Ly = 310 cm
hf = 12 cm
bw = 40 cm
hw =60cm
be
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
K =
K =
Ibalok = k . bw . Iplat = bs .
= 1,437 x 40 x = 310 x
= 1034640 cm4 = 44640 cm4
Karena Ecbalok = Ec plat
1 = =
2. Balok Lx = 600 cm
be = ¼ Lb be = bw + 8 hf
= ¼ 600 = 40 + 8.12
= 150 cm = 136 cm (be yang dipakai)
K =
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 12
hf = 12cm
bw = 40 cm
hw = 60 cm
be
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
K =
Ibalok = k . bw . Iplat = bs .
= 5.97 x 30 x =600 x
= 1865530.01 cm4 = 86400 cm4
Karena Ecbalok = Ec Plat
2 = =
Jadi αm = = 22.38
Karena αm > 2 maka perletakan plat adalah jepit penuh.
Bedasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5(3(3)) yang mana maka
ketebalan plat minimum adalah
Dan tidak boleh kurang dari 9 cm
Jadi tebal pelat digunakan 12 cm
3.3. PEMBEBANAN PADA PLAT
A. Plat Atap
Beban-beban untuk perpustakaan berdasarkan Peraturan Pembebanan
Indonesia Untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983) :
1. Beban Mati (DL) :
Berat sendiri plat = 0,12 x 2400 = 288 Kg/m2
Berat plafond+rangka = 11 + 7 = 18 Kg/m2
Berat ducting & plumbing = 40 Kg/m2
Berat finishing (1 cm) = 1 x 21 = 21 Kg/m2
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 13
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Berat aspal (1 cm) = 1 x 14 = 14 Kg/m 2 +
DL = 381 Kg/m2
2. Beban hidup ( LL ) :
LL = 100 Kg/m2
Kombinasi pembebanan ( qu ):
qu = 1,2 DL+ 1,6 LL
= 1,2 x 381 + 1,6 x 100
= 617.2 Kg/m2
B. Plat Lantai
Beban-beban untuk perpustakaan berdasarkan Peraturan Pembebanan
Indonesia Untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983) :
1. Beban mati ( DL )
Berat sendiri plat = 0,12 x 2400 = 288 Kg/m2
Berat plafond+rangka = 11 + 7 = 18 Kg/m2
Finishing (2 cm) = 2 x 21 = 42 Kg/m2
Berat ducting & plumbing = 40 Kg/m2
Berat keramik = 1 x 24 = 24 Kg/m 2 +
DL = 412 Kg/m2
2. Beban hidup (LL)
Ruang perpustakaan : LL = 400 Kg/m2
Kombinasi pembebanan (qu)
qu = 1,2 DL + 1,6 LL
= 1,2 x 412 + 1,6 x 400
= 1134.4 Kg/m2
3.4. PERHITUNGAN PENULANGAN PLAT
Tahapan yang digunakan dalam menentukan tulangan lentur plat adalah
sebagai berikut:
1. Menentukan data-data d, fy, fc’, dan Mu
2. Menentukan batasan harga tulangan dengan menggunakan rasio tulangan
yang disyaratkan sebagai berikut :
……………..SNI 03-2847-2002 pasal 10.4(3)
……………..SNI 03-2847-2002 pasal 12.3(3)
3. Hitung rasio tulangan yang dibutuhkan :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 14
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
4. Menentukan luas tulangan (AS) dari ῤ yang didapat
A. Penulangan Plat Atap
Adapun data-data perencanaan untuk penulangan atap:
Dimensi plat : 3.1 x 6 m2
Tebal plat : 120 mm
Tebal decking : 40 mm
Diameter tulangan rencana : 8 mm
Mutu tulangan baja : 300 MPa
Mutu beton : 35 MPa, β1 = 0.81
dx = 120 – 40 – ½ (8) = 76 mm
dy = 120 – 40 – 8 – ½ (8) = 68 mm
Perhitungan Momen Plat :
qu = 617.2 Kg/m2
dx = 76 mm
dy = 68 mm
=
= 0.75 x 0.054 = 0.405
=
> 2 (one way slab)
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 15
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Dengan mengunakan koefisien momen PBI 1971 tabel 13.3.2 didapat
persamaan momen sebagai berikut : (Iy/Ix = 1.93 2)
Mlx = 0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 617.2 x 2702 x 41 =
1844749.08 Nmm
Mtx = -0.001 . qu . Lx2 . X = 0.001 x 617.2 x
2702 x 83 = -3734492.04Nmm (+)
Mly = 0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 617.2 x 2702 x 12 =
539926.56 Nmm
Mty = -0.001 . qu . Lx2 . X = 0.001 x 617.2 x
2702 x 57 = -256465.16 Nmm (+)
Dimana : Mlx = Momen lapangan arah x
Mly = Momen lapangan arah y
Mtx = Momen tumpuan arah x
Mty = Momen tumpuan arah y
X = Nilai konstanta dari perbandingan Iy/Ix
Perhitungan penulangan tumpuan arah X
Mu = 3734492.04 Nmm
Mn = = = 4668115.05 Nmm
Rn = = = 0.808 = 0.808 MPa
perlu = = = 0.00273
min > perlu < max
perlu = 1.3 x 0,00273 = 0.00355 < min
pakai = min = 0.0047
Asperlu = . b . d
= 0.0047 x 1200 x 76
= 428.64 mm2
Smax = 2 x tebal plat = 2 x 120 = 240 mm
Dipasang tulangan lentur 8–120 ( As pakai = 434.07 mm2 )
Perhitungan tulangan tumpuan & lapangan arah Y
Mu = 256465.16 Nmm
Mn = = = 320581.45 Nmm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 16
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Rn = = = 0.069 = 0.069 MPa
perlu = = = 0.0002
min > perlu < max
perlu = 1.3 x 0,0002 = 0.0003 < min
pakai = min = 0.0047
As = . b . d
= 0,0047 x 1200 x 68
= 383.52 mm2
Smax = 2 x tebal plat = 2 x 120 = 240 mm
Dipasang tulangan lentur 8–120 ( As pakai = 434.07 mm2 )
B. Penulangan Plat Lantai
Adapun data-data perencanaan untuk penulangan atap:
Dimensi plat : 3.1 x 6 m2
Tebal plat : 120 mm
Tebal decking : 20 mm
Diameter tulangan rencana : 10 mm
Mutu tulangan baja : 300 MPa
Mutu beton : 35 MPa, β1 = 0.81
dx = 120 – 20 – ½ (10) = 95 mm
dy = 120 – 20 – 10 – ½ (10) = 85 mm
Perhitungan Momen Plat :
qu = 1134.4 Kg/m2
dx = 95 mm
dy = 85 mm
=
= 0.75 x 0.054 = 0.405
=
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 17
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
> 2 (one way slab)
Dengan mengunakan koefisien momen PBI 1971 tabel 13.3.2 didapat
persamaan momen sebagai berikut : (Iy/Ix = 1.93 2)
Mlx = 0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 1134.4 x 2702 x 41 = 3390608.16
Nmm
Mtx = -0.001 . qu . Lx2 . X = 0.001 x 1134.4 x
2702 x 83 = -6863914.08Nmm(+)
Mly = 0.001 . qu . Lx2 . X= 0.001 x 1134.4 x 2702 x 12 = 992373.12
Nmm
Mty = -0.001 . qu . Lx2 . X = 0.001 x 1134.4 x
2702 x 57 = -4713772.32Nmm(+)
Dimana : Mlx = Momen lapangan arah x
Mly = Momen lapangan arah y
Mtx = Momen tumpuan arah x
Mty = Momen tumpuan arah y
X = Nilai konstanta dari perbandingan Iy/Ix
Perhitungan penulangan tumpuan arah X
Mu = 6863914.08 Nmm
Mn = = = 8579892.6 Nmm
Rn = = = 0.951 = 0.951 MPa
perlu = = = 0.0032
min > perlu < max
perlu = 1.3 x 0,0032 = 0.0042 < min
pakai = min = 0.0047
Asperlu = . b . d
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 18
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON = 0.0047 x 1200 x 95
= 535.8 mm2
Smax = 2 x tebal plat = 2 x 120 = 240 mm
Dipasang tulangan lentur 10–150 ( As pakai = 549.5 mm2 )
Perhitungan tulangan tumpuan & lapangan arah Y
Mu = 4713772.32 Nmm
Mn = = = 5892215.4 Nmm
Rn = = = 0.82 = 0.82 MPa
perlu = = = 0.0028
min > perlu < max
perlu = 1.3 x 0,0028 = 0.0036 < min
pakai = min = 0.0047
As = . b . d
= 0,0047 x 1200 x 85
= 479.4 mm2
Smax = 2 x tebal plat = 2 x 120 = 240 mm
Dipasang tulangan lentur 10–150 ( As pakai = 549.5 mm2 )
Kesimpulan :
Untuk plat atap:
- Arah x menggunakan tulangan 8-120 (As pakai 434.07 mm2)
- Arah y menggunakan tulangan 8-120 (As pakai 434.07 mm2)
- Untuk plat lantai:
- Arah x menggunakan tulangan 10-150 (As pakai 549.5 mm2)
- Arah y menggunakan tulangan 10-150 (As pakai 549.5 mm2)
2. Kontrol Lendutan Pelat Lantai Atap
Untuk arah X
Tulangan 8–120
As = 434.07mm2 = 4,3407 cm2
Mmax = 2709,34 Nm
MD = 2132,156 Nm
Menghitung Ig dan Icr
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 19
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Ig = x b x h3
= x 100 x 103 = 8333,333 cm4 = 0,833 x 108 mm4
Penampang retak transformasi :
100x . = 3,14 (7.5 – x)
50x2 = 23,55 – 3,14x
50x2 + 3,14x – 23,55= 0
X1 = 0.655
X2 = -0.718
Ec = 4700 = 4700 = 25742,9602 MPa
Es = 200000 MPa
n = = = 7.769
Icr = b dx3 + n . As . (dx – x)2
= . 1000 . 753 + 7,769 . 314 (75 – 6,55)2
= 140739299 mm4
= 1,407 x 108 mm4
Yt = 0.5 x h
= 0.5 x 10 = 0.5 cm = 50 mm
Menghitung Ie
Mcr = = = 6387540,466 Nmm
Lendutan akibat beban mati :
= = 2,358
Ie = Ig + Icr
Ie = Ig, karena > 1
Lendutan akibat beban mati dan hidup :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 20
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
= = 2,996
Ie = Ig + Icr
Ie = Ig, karena > 1
Ie akan diperoleh hasil yang negatif (<Ig) karena > 1, sehingga dipakai
Ie = Ig
3. Lendutan jangka pendek :
Akibat beban mati
(Δi)D =
=
= 0,995 mm
Akibat beban mati dan hidup
(Δi)D+L =
=
= 1,265 mm
Lendutan seketika akibat beban hidup
(Δi)L = (Δi)D+L - (Δi)D
= 1,265 – 0,995
= 0,270 mm
4. Lendutan jangka panjang :
Lendutan akibat rangkak dan susut
λ = → ρ’ = = = o , ε = 2 → untuk pembebanan ≥ 5
tahun (SNI pasal 11.5.2.5 )
Δtotal = Δcp + δh = λ(Δi)D = x 0,270 = 0,54 mm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 21
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Untuk konstruksi atap yang menahan/berhubungan dengan komponen non
struktural yang mungkin tidak rusak akibat lendutan yang besar, batas
lendutan
Syarat : (Δi)L + (Δcp + δh) <
0,270 + 0,54 <
0,810 < 12,91 ..............OK !
Untuk arah Y
Tulangan 4 10–100
As = 314 mm2 = 3,14 cm2
Mmax = 6117,89 Nm
MD = 3582,023 Nm
Menghitung Ig dan Icr
Ig = x 100 x 103 = 8333,33 cm4 = 0,833 x 108 mm4
Yt = 0.5 x h
= 0.5 x 12 = 0.5 cm = 50 mm
Penampang retak transformasi :
100x . = 3,14 (6,5 – x)
50x2 = 20,41 – 3,14x
50x2 + 3,14x – 20,41 = 0
X1 = 0,608
X2 = -0.671
Ec = 4700 = 4700 = 25742,9602 MPa
Es = 200000 MPa
n = = = 7.769
Icr = b dx3 + n . As . (dx – x)2
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 22
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
= . 1000 . 653 + 7,769 . 314 (65 – 6,08)2
= 100010434,9 mm4
= 1,000 x 108 mm4
Menghitung Ie
Mcr = = = 6387540,466 Nmm
Lendutan akibat beban mati :
= = 1,784
Ie = Ig + Icr
Ie = Ig, karena > 1
Lendutan akibat beban mati dan hidup :
= = 1.044
Ie = (1,044)3 . 0,833.108 + [1 – (4,486)3] 1,000 . 108
= -13719275225 mm4
Ie = Ig, karena > 1
5. Lendutan jangka pendek :
Akibat beban mati
(Δi)D =
=
= 6.264 mm
Akibat beban mati dan hidup
(Δi)D+L =
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 23
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
=
= 11.276 mm
Lendutan seketika akibat beban hidup
(Δi)L = (Δi)D+L - (Δi)D
= 11.276 – 6.264
= 5.012 mm
6. Lendutan jangka panjang :
Lendutan akibat rangkak dan susut
λ = → ρ’ = = o , ε = 2 → untuk pembebanan ≥ 5 tahun
Δtotal = Δcp + δh = λ(Δi)D = x 5.012 = 7.012 mm
Untuk konstruksi atap yang menahan/berhubungan dengan komponen non
struktural yang mungkin tidak rusak akibat lendutan yang besar, batas
lendutan
Syarat : (Δi)L + (Δcp + δh) <
5.012 + 7.012 <
12.024 < 25 ..............OK !
7. Kontrol Lendutan Pelat Lantai 1 dan 2
Untuk arah X
Tulangan 10–150
As = 471 mm2 = 4,71 cm2
Mmax = 4395,4 Nm
MD = 1984,164 Nm
Menghitung Ig dan Icr
Ig = x 100 x 123 = 14400 cm4 = 1.44 x 108 mm4
Yt = 0.5 x h
= 0.5 x 12 = 0.6 cm = 60 mm
Penampang retak transformasi :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 24
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
100x . = 4,71 (9,5 – x)
50x2 = 44,745 – 4,71x
50x2 + 4,71x – 44,745 = 0
X1 = 0,900
X2 = -0,994
Ec = 4700 = 4700 = 25742,9602 MPa
Es = 200000 MPa
n = = = 7,769
Icr = b dx3 + n . As . (dx – x)2
= . 1000 . 953 + 7,769 . 4,71 (95 – 9,0)2
= 286062301 mm4
= 2,861 x 108 mm4
Menghitung Ie
Mcr = = = 9201738,966 Nmm
Lendutan akibat beban mati :
= = 4,637
Ie = Ig + Icr
Ie = Ig, karena > 1
Lendutan akibat beban mati dan hidup :
= = 2,093
Ie = (2,093)3 . 1,44 . 108 + [1 – (2,093)3]. 2,861 . 108
= -1017692846 mm4
Ie < Ig, karena > 1 sehingga Ie = Ig
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 25
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON 8. Lendutan jangka pendek :
Akibat beban mati
(Δi)D =
=
= 0.536 mm
Akibat beban mati dan hidup
(Δi)D+L =
=
= 1,187 mm
Lendutan seketika akibat beban hidup
(Δi)L = (Δi)D+L - (Δi)D
= 1.187 – 0.536
= 0,651 mm
9. Lendutan jangka panjang :
Lendutan akibat rangkak dan susut
λ = → ρ’ = = o , ε = 2 → untuk pembebanan ≥ 5 tahun
Δtotal = Δcp + δh = λ(Δi)D = x 0.536 = 1.072 mm
Untuk konstruksi atap yang menahan/berhubungan dengan komponen non
struktural yang mungkin tidak rusak akibat lendutan yang besar, batas
lendutan
Syarat : (Δi)L + (Δcp + δh) <
0.651 + 1.072 <
1.723 < 12.916 ..............OK !
Untuk arah Y
Tulangan 6 10–120
As = 471 mm2 = 4,71 cm2
Mmax = 9959,16 Nm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 26
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON MD = 4480,371 Nm
Menghitung Ig dan Icr
Ig = x 100 x 123 = 14400 cm4 = 1.44 x 108 mm4
Yt = 0.5 x h
= 0.5 x 12 = 0.6 cm = 60 mm
Penampang retak transformasi :
100x . = 4,71 (8,5 – x)
50x2 = 40,035 – 4,71x
50x2 + 4,71x – 40,035 = 0
X1 = 0,849
X2 = -0,943
Ec = 4700 = 4700 = 25742,9602 MPa
Es = 200000 MPa
n = = = 7,769
Icr = b dx3 + n . As . (dx – x)2
= . 1000 . 853 + 7,769 . 4,71 (85 – 8,49)2
= 204922534,8 mm4
= 2,049 x 108 mm4
Menghitung Ie
Mcr = = = 9201738,966 Nmm
Lendutan akibat beban mati :
= = 2,054
Ie = Ig + Icr
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 27
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Ie = Ig, karena > 1
Lendutan akibat beban mati dan hidup :
= = 0.924
Ie = (0,924)3 . 1,44 . 108 + [1 – (0,924)3]. 2,049 . 108
= 113600019 mm4
Ie < Ig, karena > 1 sehingga Ie = Ig
10.Lendutan jangka pendek :
Akibat beban mati
(Δi)D =
=
= 4.532 mm
Akibat beban mati dan hidup
(Δi)D+L =
=
= 10,075 mm
Lendutan seketika akibat beban hidup
(Δi)L = (Δi)D+L - (Δi)D
= 10,075– 4,532
= 5,543 mm
11.Lendutan jangka panjang :
Lendutan akibat rangkak dan susut
λ = → ρ’ = = o , ε = 2 → untuk pembebanan ≥ 5 tahun
Δtotal = Δcp + δh = λ(Δi)D = x 4,532 = 9.064 mm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 28
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Untuk konstruksi atap yang menahan/berhubungan dengan komponen non
struktural yang mungkin tidak rusak akibat lendutan yang besar, batas
lendutan
Syarat : (Δi)L + (Δcp + δh) <
5.543 + 9.064 <
14,607 < 25 ..............OK !
12. Kontrol retak
Bila tegangan leleh rencana fy untuk tulangan tarik melebihi 300 MPa maka
penampang dengan momen positif dan negatif maksimum harus dirancang
sedemikian hingga nilai z yang diberikan oleh
z = .................................SNI 03-2847-2002 pasal 12.6 (4)
tidak melebihi 30 MN/m untuk penampang yang di dalam ruangan, dimana :
fs = tegangan dalam tulangan yang dihitung pada beban kerja dapat diambil 0.6
fy
= 0.6 x 320 = 192 MPa
dc = tebal selimut beton diukur dari serat tarik terluar ke pusat batang tulangan
= 20 + ½ x 10 = 25 mm
A = luas efektif beton tarik disekitar lentur tarik dan mempunyai titik pusat yang
sama dengan titik pusat tulangan tersebut dibagi dengan jumlah batang
tulangan
= 2 = 8333,33 mm2 = 0.00833 m2
z = 192 = 10,195 MN/m < 30 MN/m.........................OK!
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 29
qeq = ⅓ × qa × Lx
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
BAB IV
PERENCANAAN BALOK ANAK
4.1. Penurunan Rumus
A. Beban segitiga:
P = ½ b qa
P1 = ½ b/2 P = ¼ P b
Mmax = P1 ( b/2 – 1/3 b/3 )
= ( ¼ P b ) ( b/3 )
= ¼ ( ½ b qa ) b b/3
Meq max = ⅛ × qeq × b
Mmax = Meq-max
1/24 × qa × b2 = ⅛ × qeq × b2
qeq = ⅓ × qa × b
B. Beban trapesium
x = (P1 + P2) Ly/2 – P1 (Ly/2 - ⅔ b/2) – P2 (Ly –
Dimana : P1 = ½ P b/2
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 30
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
P2 =
Meq-max = ⅛ qeq Ly2
Mmax = Meq-max
4.2. Perhitungan Penulangan Balok Anak Atap
Lx = 310 – (40/2 + 30/2) = 280 cm
Ly = 600 – (40/2 + 40/2) = 560 cm
A. Pembebanan Plat Atap
Dari data perhitungan pembebanan plat didapat :
qd = 381 kg/m2
ql = 100 kg/m2
B. Pembebanan Balok Anak Atap
Beban mati (qd)
Berat sendiri balok= 0.30 x 0.50 x 2400 = 360 kg/m2
Beban mati plat= 2 ½ 381 2.80 (1 - ⅓ (2.80/5.60)2) = 977.9
kg/m 2
qd = 1337.9 kg/m2
Beban hidup (ql)
Beban hidup plat = 2 ½ 100 2.80 (1 - ⅓ (2.80/5.60)2)
= 256.67 kg/m2
Beban berfaktor (qu)
qu = 1.2 x qd + 1.6 x ql
= 1.2 x 1337.9 + 1.6 x 256.67 = 2016.15 kg/m2
C. Gaya – gaya dalam yang terjadi
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 31
qeq = ½ × qa × Lx (1 - ⅓ Lx2/Ly2)
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Koefisien momen dan gaya lintang (sesuai PBI 1971 hal
199)
Momen
MA = = 2634.43 kgm
MA-B = = 5268.87 kgm
MB = = 5268.87kgm
MB-C = = 4516.18 kgm
Contoh Perhitungan Balok Anak Atap :
Data-data : - b = 300 mm d = 500 – (40 + 8 + 1/2 * 16) = 444
mm
- h =500 mm Tulangan Utama = D 16 mm
- fc’ = 35 MPa Tulangan Sengkang = D 8 mm
- fy = 300MPa
=
= 0.75 x 0.054 = 0.405
=
D. Perhitungan Tulangan Lentur
Tumpuan A
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 32
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Mn = = = 32304697.88 N-mm
Rn = = = 0.55 N/mm2
perlu = =
= 0.0018 < min
Aspakai = b d = 0.0047 300 444
= 626.04 mm2
Maka dipasang tulangan 4 D-16 ( 771.69 mm2 )
Lapangan A – B
Mn = = = 64609518.38 N-mm
Rn = = = 1.09N/mm2
perlu = =
= 0.0037 < min
Aspakai = b d = 0.004 300 444
= 657.4 mm2
Maka dipasang tulangan 4 D-16 (771.69 mm2 )
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 33
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Tumpuan B
Mn = = = 64609518.38 N-mm
Rn = = = 1.09N/mm2
perlu = =
= 0.0037 < min
Aspakai = b d = 0.004 300 444
= 657.4 mm2
Maka dipasang tulangan 4 D-16 (771.69 mm2 )
Lapangan B - C
Mn = = = 55379657.25 N-mm
Rn = = = 0.94 N/mm2
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 34
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
perlu = =
= 0.0032
pakai = 1.33 0.0032 = 0.0042 < min
Aspakai = b d = 0.0047 300 444
= 626.04 mm2
Maka dipasang tulangan 4 D-16 (771.69 mm2
E. PERHITUNGAN PENULANGAN GESER
Langkah-langkah perhitungan :
1. Hitung Vu pada titik berjarak d dari ujung perletakan
2. Cek
Bila tidak memenuhi maka perbesaran penampang
3. Kriteria kebutuhan tulangan geser :
Vu 0,5 Vc Tidak perlu penguatan geser
0,5 Vc < Vu < Vc dipakai tulangan geser minimum
Vc < Vu < (Vc + Vs min) diperlukan tulangan geser
(Vc+VSmin ) < Vu perlu tulangan geser.
dimana :
- Vc =
- Vs =
- Φ = 0,6 (untuk geser)
Keterangan :
Vc = Kekuatan geser Nominal yang diakibatkan oleh Beton
Vs = Kekuatan geser Nominal yang diakibatkan oleh Tulangan geser
Vn = Kekuatan geser Nominal (Vc + Vs)
Vu = Gaya geser Berfaktor
4. Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.3.4 :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 35
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Jarak maksimum antar sengkang yang tidak memerlukan sengkang
tertutup tidak boleh melebihi : (d/2)
Perhitungan Gaya Geser :
Suatu penampang beton menggunakan tulangan geser bila vu >θvc
- Vu = 1/2 qu Ln
= 1/2 2016.15 5.6
= 5645.22 kg 56452.2 N
- Vc = 1/6 bw d
= 1/6 300 444
= 131336.97 N
Daerah tumpuan:
- Vtumpu =
= 47500.49 N
- Vsmin =
= -52169.48 N
Kriteria kebutuhan tulangan geser :
(Vc+VSmin ) < Vu perlu tulangan geser.
- 0.5 Φ Vc = 39401.09 N
- Φ Vc = 78802.18 N
- Φ (Vc + Vs min) = 47500.49 N
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA
qu = 2016.15 kg/m2
36
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON - = 105442.18 N
76526.412 N < 90948.2 N 105442.18 N perlu tulangan geser.
Direncanakan : tulangan geser = 8
Kontrol jarak sengkang
Smax = ½ d
= ½ 444
= 222 mm
digunakan sengkang 8 – 200 mm
Daerah lapangan :
- Vu lap = = 28226.1 N
- Vu lap < 0.5 Φ Vc
- Vu lap < Φ Vc
- Vu lap < Φ (Vc + Vs min)
- Vu lap <
Karena Vu lapangan tidak memenuhi kriteria kebutuhan tulangan geser
maka untuk daerah lapangan tidak perlu menggunakan tulangan geser
4.3. Perhitungan Penulangan Balok Anak Lantai
Lx = 310 – (40/2 + 30/2) = 280 cm
Ly = 600 – (40/2 + 40/2) = 560 cm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 37
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON A. Pembebanan Plat Lantai
Dari data perhitungan pembebanan plat didapat :
qd = 412 kg/m2
ql = 400 kg/m2
B. Pembebanan Balok Anak Lantai
Beban mati (qd)
Berat sendiri balok= 0.30 x 0.50 x 2400 = 360 kg/m2
Beban mati plat= 2 ½ 412 2.80 (1 - ⅓ (2.80/5.60)2)
=1057.47 kg/m 2
qd =1417.47
kg/m2
Beban hidup (ql)
Beban hidup plat = 2 ½ 400 2.80 (1 - ⅓ (2.80/5.60)2)
= 1026.67 kg/m2
Beban berfaktor (qu)
qu = 1.2 x qd + 1.6 x ql
= 1.2 x 1417.47 + 1.6 x 1026.67 = 3343.64 kg/m2
C. Gaya – gaya dalam yang terjadi
Koefisien momen dan gaya lintang (sesuai PBI 1971
hal 199)
Momen
MA = = 4349.02 kgm
MA-B = = 8738.05 kgm
MB = = 8738.05 kgm
MB-C = = 7489.75 kgm
Contoh Perhitungan Balok Anak Atap :
Data-data : - b = 300 mm d = 500 – (40 + 8 + 1/2 * 16) = 444
mm
- h = 500 mm Tulangan Utama = D 18 mm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 38
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON - fc’ = 35 MPa Tulangan Sengkang = D 10 mm
- fy = 300MPa
=
= 0.75 x 0.054 = 0.405
=
D. Perhitungan Tulangan Lentur
Tumpuan A
Mn = = = 5332.9857.75 N-mm
Rn = = = 0.90 N/mm2
perlu = =
= 0.0031
pakai = 1.33 0.0031 = 0.0041 < min
Aspakai = b d = 0.0047 300 444
= 626.04 mm2
Maka dipasang tulangan 3 D-18 ( 763.02 mm2 )
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 39
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Lapangan A – B
Mn = = = 107150338.1 N-mm
Rn = = = 1.81N/mm2
perlu = =
= 0.0062
Aspakai = b d = 0.0062 300 444
= 829.69 mm2
Maka dipasang tulangan 4 D-18 (1017.36 mm2 )
Tumpuan B
Mn = = = 107150338.1 N-mm
Rn = = = 1.81N/mm2
perlu = =
= 0.0062
Aspakai = b d = 0.0062 300 444
= 829.69 mm2
Maka dipasang tulangan 4 D-18 (1017.36 mm2 )
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 40
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Lapangan B - C
Mn = = = 91843059.38 N-mm
Rn = = = 1.55 N/mm2
perlu = =
= 0.0053
Aspakai = b d = 0.0053 300 444
= 708.51 mm2
Maka dipasang tulangan 3 D-18 (763.02 mm2 )
E. PERHITUNGAN PENULANGAN GESER
Langkah-langkah perhitungan :
1. Hitung Vu pada titik berjarak d dari ujung perletakan
2. Cek
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 41
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Bila tidak memenuhi maka perbesaran penampang
3. Kriteria kebutuhan tulangan geser :
Vu 0,5 Vc Tidak perlu penguatan geser
0,5 Vc < Vu < Vc dipakai tulangan geser minimum
Vc < Vu < (Vc + Vs min) diperlukan tulangan geser
(Vc+VSmin ) < Vu perlu tulangan geser.
dimana :
- Vc =
- Vs =
- Φ = 0,6 (untuk geser)
Keterangan :
Vc = Kekuatan geser Nominal yang diakibatkan oleh Beton
Vs = Kekuatan geser Nominal yang diakibatkan oleh Tulangan geser
Vn = Kekuatan geser Nominal (Vc + Vs)
Vu = Gaya geser Berfaktor
4. Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.3.4 :
Jarak maksimum antar sengkang yang tidak memerlukan sengkang
tertutup tidak boleh melebihi : (d/2)
Perhitungan Gaya Geser :
Suatu penampang beton menggunakan tulangan geser bila vu >θvc
- Vu = 1/2 qu Ln
= 1/2 3343.64 5.6
= 9362.19 kg 93621.9 N
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA
qu = 3343.64 kg/m2
42
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON - Vc = 1/6 bw d
= 1/6 300 444
= 131336.97 N
Daerah tumpuan:
- Vtumpu =
= 220573.24 N
- Vsmin =
= 236285.10 N
Kriteria kebutuhan tulangan geser :
Vc < Vu < (Vc + Vs min) diperlukan tulangan geser
- 0.5 Φ Vc = 39401.09 N
- Φ Vc = 78802.18 N
- Φ (Vc + Vs min) = 220573.24 N
- = 105442.18 N
- 78802.18 N < 93621.9 N 220573.24 N perlu tulangan geser.
Direncanakan : tulangan geser = 10
Smin = = = 44.253 mm
Kontrol jarak sengkang
Smax = ½ d
= ½ 444
= 222 mm
digunakan sengkang 10 – 200 mm
Daerah lapangan :
- Vu lap = = 46810.95 N
Kriteria kebutuhan tulangan geser :
- 0.5 Φ Vc = 39401.09 N
- Φ Vc = 78802.18 N
- Φ (Vc + Vs min) = 220573.24 N
- = 105442.18 N
0,5 Vc < Vu < Vc dipakai tulangan geser minimum
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 43
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Direncanakan : tulangan geser = 10 Av = 78.5 mm2
Jarak sengkang minimum :
digunakan sengkang 10 - 250 mm
BAB V
PERENCANAAN TANGGA
5.1. DATA PERENCANAAN
- Tinggi Lantai : 430 m
- Tanjakan (t) : 17 cm
- Injakan (i) : 30 cm
- Lebar Tangga : 135 cm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 44
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON - Tebal plat tangga (tp) : 12 cm
- Tebal plat bordes : 12 cm
- Jumlah tanjakan (nT ) : = 25 buah
- Jumlah injakan ( ni ) : 25 – 1 = 24 buah
- Jumlah tanjakan ke bordes : 13 buah
- Jumlah tanjakan dari bordes ke lantai 2 : 25 – 13 = 12 buah
- Elevasi bordes : 13 x 17 = 221 cm
- Lebar bordes : 135 cm
- Panjang bordes : 300 cm
- Panjang horisontal plat tangga : 30 x 13 = 390 cm
- Kemiringan tangga (α) : arc tan α = = 0,574 → α =
29.54o
- Cek syarat :
1. 2t +i =2 (17) + 30 = 64…………OK!!
2. …………OK!!
- Tebal plat rata-rata anak tangga = (i/2) sin
= (30/2) sin 29.54 o
= 7.4 cm
- Tebal plat rata-rata (tr) = tp + tr
= 12 + 7.4
=19.4 cm = 20 cm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 45
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
5.2. PERHITUNGAN PEMBEBANAN
A. Plat tangga :
Beban Mati (qd) :
- Berat sendiri pelat : =
551.66 kg/m2
- Berat ubin ( 2cm ) : 2x24 kg/m2 = 48 kg/m2
- Berat spesi ( 2 cm ) :2x21 kg/m2 = 42 kg/m2
- Berat pegangan = 10 kg/m 2
qd = 651.66 kg/m2
Beban hidup (ql ) :
- Beban hidup pada tangga = 500 kg/m2
Kombinasi Pembebanan : qu = 1,2 qd +1,6 ql
= 1.2 x 651.66 + 1.6 x 500
= 1582 kg/m2
B. Plat Bordes :
Beban Mati (qd) :
- Berat sendiri pelat : 0.12x2400 kg/m2 = 288 kg/m2
- Berat ubin (2cm) : 2x24 kg/m2 = 48 kg/m2
- Spesi (2 cm) : 2x21 kg/m2 = 42 kg/m2
- Berat pegangan = 10 kg/m 2
qd = 388 kg/m2
Beban hidup (ql ) :
- Beban hidup pada tangga = 500 kg/m2
Kombinasi Pembebanan : qu = 1,2 qd +1,6 ql
= 1.2 x 388 + 1.6 x 500
= 1265.6 kg/m2
5.3. PERHITUNGAN GAYA BATANG
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 46
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
A. Reaksi Perletakan
q1 = 1582 kg/m2 x 1m = 1582 kg/m
q2 = 1265.6 kg/m2 x 1m = 1266 kg/m
Σ H = 0 HA = 0
Σ Ma = 0
Rc (5.25) – q2 (1.35) (4.575) - q1 (3.9) (1.92) = 0
Rc =
Rc = = 3780.99 kg
Σ Mc = 0
Ra (5.25) – q1 (3.9) (3.35) - q2 (1.35) (0.675) = 0
Ra = = 4097.901 kg
Σ V = 0
Ra + Rc –( q1 ) (3.9) – (q2)(1.35) = 0
4097.901 + 3780.999 – (1582)(3.9) - (1266)(1.35) = 0
7878.9 – 7878.9 = 0
0 = 0 .......OK!!
B. Gaya Dalam
B – C :
- Bidang N : Nbc = 0
- Bidang D : Dc = -Rc = -3780.999 kg
Db knn = - Rc + q2 (1.35) = -2071.899 kg
- Bidang M : Mc = 0
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 47
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON M max : Dx2 = 0
Rc – q2 . X2 = 0
X2 = = 2.97 cm ( diluar BC )
M max = Mb knn = Rc (1.35) – 0.5 q2 (1.35)2 = 3950.7
kgm
A – B :
- Bidang N : Na = - Ra sin + Ha cos
= - 4097.901 sin 29.54o + 0
= - 2020.39 kg
Nb = - Na + (q sin . L ab)
= -2020.39 + (1582 sin 29.54o x 4.5)
= 1489.5 kg
- Bidang D : Da = Ra cos - Ha sin
= 4097.901 x cos 29.54o – 0
= 3565.22 kg
Db kr= Da – (q cos . L ab)
= 3565.22 – 6193.6
= - 2628.4 kg
- Bidang M : Ma = 0
M max : Dx = 0
Ra – q . X1 = 0
X1 = = 2.59 m
M max = (4097.901) (2.59) – 0.5 (1582)(2.59)2
= 53073.46 kgm
Mb kr = Ra (3.9) – 0.5 q (3.9)2 = 3950.7 kgm
Gambar Gaya Dalam :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 48
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
5.4. PERHITUNGAN PENULANGAN
A. Plat Tangga
Ln = 448 cm
Sn = 135 cm
- β = ( tulangan satu arah )
Momen tumpuan = 0 kgm
Momen lapangan = 5307.46 kgm
fc’ = 35 Mpa β1 = 0,81
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 49
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
- ρbalance =
= = 0,055
- ρmaks = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.055 = 0.041
- min = = = 0.00467
- m = = = 10.714
Penulangan lentur
Data-data :
- Tebal pelat tangga (h) : 120 mm
- Panjang (b) : 1000 mm ( per 1 m)
- Direncanakan tulangan : diameter 16 mm
- Tebal selimut beton (d’) : 20 mm
dx = 120 – 20 – ( ½ x 16) = 92 mm
- Mu = 5307.46 kgm
- Perhitungan penulangan :
Mn = = = 65082728.25 N-mm
Rn = = = 7.7 N/mm2
perlu = =
= 0.031
pakai = 0.031
Aspakai = b d = 0.031 1000 92
= 2821.81 mm2
Smax = 2 x tebal plat = 2 x 120 = 240 mm
Maka dipasang tulangan D16 - 70 (3014.4 mm2 )
- Untuk tulangan pembagi digunakan
As perlu = 0.2 Aspakai = 0.2 x 2821.81 = 564.4 mm²
Maka dipasang tulangan D6 – 50 (565.2)
B. Plat Bordes
Ln = 300 cm
Sn = 135 cm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 50
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
- β = ( tulangan satu arah )
Momen tumpuan = 0 kgm
Momen lapangan = 3950.7 kgm
fc’ = 35 Mpa β1 = 0,81
- ρbalance =
= = 0,055
- ρmaks = 0.75 x ρbalance = 0.75 x 0.055 = 0.041
- min = = = 0.00467
- m = = = 10.714
Penulangan lentur
Data-data :
- Tebal pelat bordes (h) : 120 mm
- Panjang (b) : 1000 mm ( per 1 m)
- Direncanakan tulangan : diameter 16 mm
- Tebal selimut beton (d’) : 20 mm
dx = 120 – 20 – ( ½ x 16) = 92 mm
- Mu = 3950.7 kgm
- Perhitungan penulangan :
Mn = = = 48445458.75 N-mm
Rn = = = 5.72 N/mm2
perlu = =
= 0.022
pakai = 0.022
Aspakai = b d = 0.022 1000 92
= 1984.61 mm2
Smax = 2 x tebal plat = 2 x 120 = 240 mm
Maka dipasang tulangan D16-100 (2009.6 mm2 )
- Untuk tulangan pembagi digunakan
As perlu = 0.2 Aspakai = 0.2 x 1984.61 = 396.92 mm²
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 51
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Maka dipasang tulangan D16 – 70 (423.9 mm2)
BAB VI
PEMBEBANAN PORTAL
6.1 Beban Mati dan Hidup
Berat sendiri balok sebagai beban mati tidak dimasukkan dalam pembebanan tapi
dipakai sebagai frame dalam analisa struktur SAP 2000. Dimana dalam Pre-
Elemenary Design digunakan balok induk 40/60 dan modulus elastisitas beton
2400 kg/m3
A. Pembebanan Balok Melintang As 3 – 3
1. Pembebanan Balok Atap
Dari data perhitungan pembebanan plat didapat :
qd = 381 kg/m2
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 52
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON ql = 100 kg/m2
Balok A – B = Balok C – D
Beban mati ( DL ) :
Berat sendiri balok induk = 0.40 x 0.60 x 2400 = 576 kg/m
Beban mati plat = 2 ½ 381 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2)
=963.53 kg/m
qd =1539.53
kg/m
Beban hidup ( LL ) :
Beban hidup plat = 2 ½ 100 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2) =
266.96 kg/m
Balok B – C
Beban mati ( DL ) :
Berat sendiri balok induk = 0.40 x 0.60 x 2400 = 576 kg/m
Beban mati plat = 2 ½ 381 2.75 (1 - ⅓ (2.75/4.60)2)
=922.93 kg/m
qd =1498.93
kg/m
Beban hidup ( LL ) :
Beban hidup plat = 2 ½ 100 2.75 (1 - ⅓ (2.75/4.60)2) =
242.24 kg/m
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 53
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Balok Kantilever
Beban mati ( DL ) :
Beban mati plat = 2 2/3 q x L
= 4/3 x 381 x 1.15 = 584.2 kg/m
Beban hidup ( LL ) :
Beban hidup plat = 2 2/3 q x
L
= 4/3 x 100 x 1.15 = 153.33 kg/m
2. Pembebanan Balok Lantai 1
Dari data perhitungan pembebanan plat didapat :
qd = 412 kg/m2
ql = 400 kg/m2
Balok A – B
Beban mati ( DL ) :
Berat sendiri balok induk = 0.40 x 0.60 x 2400 = 576 kg/m
Beban mati plat = 2 ½ 412 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2)
=1041.93 kg/m
Berat dinding partisi = 6 x 50 = 300 kg/m
qd =1917.93
kg/m
Beban hidup ( LL ) :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 54
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Beban hidup plat = 2 ½ 400 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2) =
1011.58 kg/m
Balok B – C
Beban mati ( DL ) :
Berat sendiri balok induk = 0.40 x 0.60 x 2400 = 576 kg/m
Beban mati plat = 2 ½ 412 2.75 (1 - ⅓ (2.75/4.60)2)
=998.02 kg/m
qd =1574.02
kg/m
Beban hidup ( LL ) :
Beban hidup plat = 2 ½ 400 2.75 (1 - ⅓ (2.75/4.60)2) =
968.95 kg/m
Balok C – D
Beban mati ( DL ) :
Berat sendiri balok induk = 0.40 x 0.60 x 2400 = 576 kg/m
Beban mati plat = 2 ½ 412 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2)
=1041.93 kg/m
qd =1617.93
kg/m
Beban hidup ( LL ) :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 55
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Beban hidup plat = 2 ½ 400 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2) =
1011.58 kg/m
Balok Kantilever
Beban mati ( DL ) :
Beban mati plat = 2 2/3 q x L
= 4/3 x 412 x 1.15 = 631.73 kg/m
Beban hidup ( LL ) :
Beban hidup plat = 2 2/3 q x
L
= 4/3 x 400 x 1.15 = 613.33 kg/m
3. Pembebanan Balok Lantai 2
Dari data perhitungan pembebanan plat didapat :
qd = 412 kg/m2
ql = 400 kg/m2
Balok A – B = Balok C – D lantai 1
Balok B – C = Balok B – C lantai 1
Balok C – D = Balok C – D lantai 1
Balok Kantilever = Balok Kantilever lantai 1
Beban Mati Portal Melintang :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 56
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Beban Hidup Portal Melintang :
B. Pembebanan Balok Memanjang As B – B
1. Pembebanan Balok Atap
Dari data perhitungan pembebanan plat didapat :
qd = 381 kg/m2
ql = 100 kg/m2
Balok 1 – 2 = 2 – 3 = 3 – 4 = 4 – 5 = 5 – 6
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 57
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Beban mati ( DL ) :
Berat sendiri balok induk = 0.40 x 0.60 x 2400 = 576 kg/m
Beban mati plat = 2 1/4 318 2.75 =523.88 kg/m
qd =1099.88
kg/m
Beban mati terpusat ( PD ) :
Berat sendiri balok anak = q x L = 0.3 x 0.5 x 2400 x ( 3 + 2.5 ) =
1980 kg/m
Beban plat : A – B = (2 ½ 381 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2))x3 =
2890.58 kg/m
B – C=(2 ½ 381 2.75 (1 - ⅓ (2.75/4.60)2))x2.5 =
2307.32 kg/m
PD = 7177.9 kg/m
Beban hidup ( LL ) :
Beban hidup plat = 2 1/4 100 2.75 = 137.5 kg/m
Beban hidup terpusat ( PL ) :
Beban plat : A – B = (2 ½ 100 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2))x3 =
758.68 kg/m
B – C=(2 ½ 100 2.75 (1 - ⅓ (2.75/4.60)2))x2.5 =
605.6 kg/m
PL = 1364.28
kg/m
Balok Kantilever = Balok Kantilever Portal Melintang
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 58
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON 2. Pembebanan Balok Lantai 1
Dari data perhitungan pembebanan plat didapat :
qd = 412 kg/m2
ql = 400 kg/m2
Balok 1 – 2
Beban mati ( DL ) :
Berat sendiri balok induk = 0.40 x 0.60 x 2400 = 576 kg/m
Berat dindind ½ bata = 4.2 x 250 = 1050 kg/m
Beban mati plat = 2 1/4 412 2.75 = 566.5 kg/m
qd = 2192.5 kg/m
Beban mati terpusat ( PD ) :
Berat sendiri balok anak = q x L = 0.3 x 0.5 x 2400 x ( 3 + 2.5 ) =
1980 kg/m
Beban plat : A – B = (2 ½ 412 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2))x3 =
3125.78 kg/m
B – C=(2 ½ 412 2.75 (1 - ⅓ (2.75/4.60)2))x2.5 =
2495.06 kg/m
PD = 7600.84
kg/m
Beban hidup ( LL ) :
Beban hidup plat = 2 1/4 400 2.75 = 550 kg/m
Beban hidup terpusat ( PL ) :
Beban plat : A – B = (2 ½ 400 2.75 (1 - ⅓ (2.75/5.60)2))x3 =
3034.73 kg/m
B – C=(2 ½ 400 2.75 (1 - ⅓ (2.75/4.60)2))x2.5 =
2422.39 kg/m
PL = 5457.12
kg/m
Balok 2 – 3 = 3 – 4 = 4 – 5
Beban mati ( DL ) :
Berat sendiri balok induk = 0.40 x 0.60 x 2400 = 576 kg/m
Berat dindind partisi = 6.2 x 50 = 310 kg/m
Beban mati plat = 2 1/4 412 2.75 = 566.5 kg/m
qd =1452.5 kg/m
Beban mati terpusat ( PD ) :
Sama dengan balok 1 – 2
Beban hidup ( LL ) :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 59
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Sama dengan balok 1 – 2
Beban hidup terpusat ( PL ) :
Sama dengan balok 1 – 2
Balok 5 – 6
Beban mati ( DL ) :
Berat sendiri balok induk = 0.40 x 0.60 x 2400 = 576 kg/m
Berat dindind partisi = 4 x 50 = 200 kg/m
Beban mati plat = 2 1/4 412 2.75 = 566.5 kg/m
qd =1342.5 kg/m
Beban mati terpusat ( PD ) :
Sama dengan balok 1 – 2
Beban hidup ( LL ) :
Sama dengan balok 1 – 2
Beban hidup terpusat ( PL ) :
Sama dengan balok 1 – 2
Balok Kantilever = Balok Kantilever Portal Melintang
3. Pembebanan Balok Lantai 2
Pembebanan pada lantai 2 sama dengan pembebanan lantai 1
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 60
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Beban Mati Portal Memanjang :
Beban Hidup Portal Memanjang :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 61
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 62
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON 6.2 Beban Gempa
Perencanaan beban gempa pada struktur menggunakan metode Beban
Statik Ekivalen (BSE), dimana pengaruh gempa pada struktur dianggap
sebagai beban statik horisontal untuk menirukan pengaruh gempa yang
sesungguhnya akibat gerakan tanah. Metode ini paling sederhana dan mudah
karena dapat langsung menentukan pengaruh gempa pada struktur gedung.
Gaya geser dasar akibat gempa diperoleh dengan mengalikan berat gedung
tersebut dengan faktor – faktor modifikasi sesuai dengan peraturan yang ada.
Perhitungan beban gempa adalah sebagai berikut :
A. Berat Gedung
Lantai 3 (W3)
Beban Mati ( DL )
Pelat lantai+luivel: 19.3 x 33.3 x 0,12 x 2400 = 185094.72 kg
Penggantung : 19.3 x 33.3 = 4498.83 kg
Plafond : 19.3 x 33.3 x 11 = 7069.59 kg
Balok induk : [(31x4)+(17 x 6)] x 0,4 x 0,6 x 2400 = 130176 kg
Balok anak : (6.2 x 9) x 0.3 x 0.5 x 2400 = 20088 kg
Balok Luivel : 0,6 x 0.4 x 1.15 x 20 x 2400 = 13248 kg
Dinding : [(20x6.2)+(12x6)+(6x5)] x4.3x0.15x250 =
36442.5 kg
Kolom : 6 x 4 x 0.5 x 0.5 x 4.3 x 2400 = 61920 kg
Spesi (2cm) : 19.3 x 33.3 x 0.02 x 21 = 269.93 kg
Plumbing (1cm) : 19.3 x 33.3 x 10
= 6426.9 kg
Aspal (1cm) : 19.3 x 33.3 x 0.01 x 14 = 89.98 kg
WDL = 465324.45 kg
Beban Hidup ( LL )
Beban hidup atap (qL) = 100 kg/m2 ......................PPIUG pasal3.2.1 hal 13
Koefisien reduksi = 0.8 .....................PPIUG tabel 3.3 hal 21
WLL = 0.8 x 19.3 x 33.3 x 100 = 51415.2 kg
Jadi berat total W3 = 465324.45 + 51415.2 = 516739.65 kg
Lantai 2 (W2)
Beban Mati ( DL )
Pelat lantai+luivel: 19.3 x 33.3 x 0.12 x 2400 = 185094.72 kg
Penggantung : 19.3 x 33.3 x 7 = 4498.83 kg
Plafond : 19.3 x 33.3 x 11 = 7069.59 kg
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 63
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Balok induk : [(31 x 4)+(17 x 6)] x 0.04 x 0.6 x 2400 =
130176 kg
Balok anak : (6.2 x 9) x 0.3 x 0.5 x 2400 = 20088 kg
Balok Luivel : 0.6 x 0.4 x 1.15 x 20 x 2400 = 13248 kg
Dinding : [(20x6.2)+(12 x 6)+(6 x 5)]x4.3x0.15x250 =
36442.5 kg
Kolom : 6 x 4 x 0.5 x 0.5 x 4.3 x 2400 = 61920 kg
Tegel : 19.3 x 33.3 x 24 = 15424.56 kg
Spesi (2cm) : 19.3 x 33.3 x 0.02 x 21 = 269.93 kg
Plumbing (1cm) : 19.3 x 33.3 x 10
= 6426.9 kg
Sanitasi : 19.3 x 33.3 x 20 = 12853.8 kg
WDL = 493512.83 kg
Beban Hidup ( LL )
Beban hidup lantai perpustakaan = 400 kg/m2 ............... PPIUG tabel 3.1 hal
17
Koefisien reduksi = 0.8 ............................................... PPIUG tabel 3.3 hal
21
WLL = 0.8 x 19.3 x 33.3 x 400 = 205660.8 kg
Jadi berat total W2 = 493512.83 + 205660.8 = 699173.63 kg
Lantai 1(W1)
Beban Mati ( DL )
Pelat lantai+luivel: 19.3 x 33.3 x 0.12 x 2400 = 185094.72 kg
Penggantung : 19.3 x 33.3 x 7 = 4498.83 kg
Plafond : 19.3 x 33.3 x 11 = 7069.59 kg
Balok induk : [(31x4)+(17x6)] x 0.4 x 0.6 x 2400 = 130176 kg
Balok anak : (6.2 x 9) x 0.3 x 0.5 x 2400 = 20088 kg
Balok Luivel : 0.6 x 0.4 x 1.15 x 20 x 2400 = 13248 kg
Dinding : [(20x6.2)+(12x6)+(6x5)]x4.3 x 0.15 x 250 =
36442.5 kg
Kolom : 6 x 4 x 0.5 x 0.5 x 5.2 x 2400 = 74880 kg
Tegel : 19.3 x 33.3 x 24 = 15424.56 kg
Spesi (2cm) : 19.3 x 33.3 x 0.02 x21 = 269.93 kg
Plumbing (1cm) : 19.3 x 33.3 x 10
= 6426.9 kg
Sanitasi : 19.3 x 33.3 x 20 = 12853.8 kg
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 64
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON WDL = 506472.83 kg
Beban Hidup ( LL )
Beban hidup lantai perpustakaan = 400 kg/m2 ............... PPIUG tabel 3.1 hal
17
Koefisien reduksi = 0.8 ............................................... PPIUG tabel 3.3 hal
21
WLL = 0.8 x 19.3 x 33.3 x 400 = 205660.8 kg
Jadi berat total W1 = 506472.83 + 205660.8 = 712133.63 kg
♣ Wt = W1 + W2 + W3
= 712133.63 + 699173.63 + 516739.65 = 1928046.91 Kg
B. Waktu Getar Bangunan (T)
Dengan rumus empiris :
Tx = Ty = 0,06 x H3/4
Dimana : H = tinggi gedung
H = 4.3 + 4.3 + 5.2 = 13.8 m
Tx = Ty = 0.06 (13.8)3/4 = 0.4296 detik
C. Koefisien gempa dasar ( C )
Koefisien gempa dasar C diperoleh dari gambar 2 respon spektrum gempa
rencana ( SNI 03-1726-2002 )
Untuk Tx = Ty = 0.4296 detik, Zone gempa 5 jenis tanah lunak, diperoleh C
=0.9
D. Faktor keutamaan ( I ) dan faktor reduksi ( R )
Dari tabel 1 SNI 03-1726-2002, I =1.0 dan R = 8.5 untuk bangunan
perpustakaan yang menggunakan struktur rangka beton bertulang dengan
daktilitas penuh.
E. Gaya geser horizontal akibat beban gempa
;
x 1928046.91 kg= 204146.14 kg = 204.15 ton
Distribusi gaya geser horisontal total akibat gempa ke sepanjang tinggi
gedung
1. Arah x (lihat gambar)
H/A = 13/33.3 = 0,39 < 3
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 65
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Fi = Vx
2. Arah y (lihat gambar)
H/A = 13/19.3 = 0,67 < 3
Fi = Vy
Dimana :
Fi : beban gempa nominal statik ekivalen yang menagkap pada pusat
massa pada taraf lantai tingkat ke-i struktur atas gedung
Wi : Berat lantai tingkat i , termasuk beban hidup yang sesuai
Zi : ketinggian lantai tingkat ke i, diukur dari taraf penjepitan lateral
n : nomor lantai tingkat paling atas
Tabel dibawah ini merupakan distribusi gaya geser dasar horizontal total akibat
gempa kesepanjang tinggi gedung dalam arah x dan y untuk tiap portal
Tingkat Zi
Wi
WiZi Fi x,y
Untuk tiap portal
(ton) ¼Fix(t) 1/6Fiy(t)
3 13.9 516.74 7182.68 89.69 22.42 14.95
2 8.7 699.174 6082.81 76.12 19.03 12.67
1 4.33 712.134 3083.54 38.59 9.65 6.43
Total 16349 204.4 51.1 34.05
Distribusi gaya geser ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
1. Distribusi beban gempa untuk portal arah x (melintang).
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 66
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 67
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON 1. Distribusi beban gempa untuk portal arah y (memanjang).
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 68
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON BAB VII
PERENCANAAN BALOK INDUK
7.1 PORTAL MEMANJANG
Data Perencanaan
Mutu Bahan : Baja ( fy ) = 300 MPa
Beton ( f’c ) = 35 MPa
Selimut beton = 50 mm
Ukuran tulangan balok diameter 20 mm
Ukuran tulangan sengkang diameter 10 mm
A. BALOK INDUK EKSTERIOR :
Perhitungan Penulangan Lentur Balok Induk Memanjang Eksterior
Dari hasil perhitungan analisa struktur dengan SAP 2000 didapat :
Mu tumpuan maximum = -35580.38 kgm = -355803800 Nmm
Mu lapangan maximum = 21465.97 kgm = 214659700 Nmm
Catatan : Mu tumpuan / lapangan maximum didapat dari analisa SAP 2000
1. Tulangan Tumpuan
d’ d’ = 50 + 10 + ½.20 = 70 mm
d = 600 mm – 70 mm = 530 mm
60 cm
Untuk f’c = 35 MPa ,
β = 0,85 – 0.008 .(f’c – 30) = 0.81
( SK SNI 3.3.2 butir 7 ayat 3 )
40 cm
Untuk Struktur lentur tanpa beban axial,maka koefisien reduksi kekuatan
Ø = 0,8….. ( SK SNI 3.2.3 butir 2 ayat 1 ) menurut PB’89 ayat 8.4.3 , bahwa
:
ρb = ß1.( ) = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355= 0.0402
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
Mn perlu = = 355803800 / 0,8 = 444754750 Nmm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 69
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Dipakai tulangan lentur D = 20 mm
Diameter tulangan sengkang = 10 mm
Selimut beton ( decking ) = 50 mm
Letak garis netral pada posisi berimbang :
Xb = (E cu / E cu + Ey).d =(0,0025/0,0025 + 0,002).530 = 294 mm
X max = 0,75 . 294 = 220,8 mm
a max = β . X max = 0,81 . 220,8 = 178.85 mm
Cc max = 0,85 . f’c . a max . b = 0,85 . 35 . 178.85 . 400
= 2128291.2
Mn max = Cc . ( d – a max / 2 ) = 2128291.2 ( 530 – 178.85 /2 )
Mn max = 937671895.4 Nmm > Mn perlu
Jadi balok tersebut menggunakan tulangan tunggal.
TULANGAN TARIK
Direncanakan : h = 600 mm ; Ø = 20mm
b = 400 mm ; Ø sengkang = 10 mm
d’ = 50 mm (decking beton)
d = 600 – 50 – 10 – ½.20= 530 mm
Mu = 355803800 Nmm
Rn = = = 3.96 MPa
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
ρbalance = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355
= 0.0402
m = = = 10.084
ρperlu = ρperlu = = 0,0142
As perlu = ρ . b . d = 0,0142. 400 . 530 = 3014.525 mm2
Dipakai : As = 3140 mm2 …….(10-D20)
Untuk Tulangan Tekan : 50 % tulangan tarik
Maka untuk tulangan tekan : 5-D20 .....(As = 1570 mm2)
2. Tulangan Lapangan
Balok dianalisa sebagai tulangan balok T
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 70
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
t = 12 cm
60 cm
54.4 cm
40cm
Bentang balok ( L ) = 620 cm ; Ln = 580 cm
Lebar efektif balok :
be bw + ¼.L = 40 + ¼.580 = 185 cm
be bw + 8.t = 40 + 8.12 = 136 cm
be bw + ½.Ln = 40 + ½.580 = 330 cm
Jadi diambil be = 136 cm
Mn perlu = Mu / Ø = 214659700 Nmm / 0,8 = 268324625 Nmm
Dipakai : Ø tulangan = 20 mm
Ø sengkang = 10 mm
Selimut beton = 50 mm
d = 600 – 50 – 10 – ½.20 = 530 mm
Cc = 0,85.f’c.be.t = 0,85.35.1360.120 = 4855200 N
Mn max = Cc.( d – ½.t ) = 4855200 . ( 530 – ½.120 )
Mn max = 22,82.108 Nmm > Mn perlu …….OK !!!
Sehingga balok dianalisa sebagai balok persegi
Rn = = = 2.39 MPa
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
ρbalance = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355………….( SK SNI 3.3.3 butir 3 )
= 0.0402
m = = = 10.084
ρperlu = = 0.00832
As perlu = ρ . b . d = 0,00832. 400 . 530 = 1762.842 mm2
Dipakai : As 1884 mm2 …….(6-D20)
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 71
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Untuk Tulangan Tekan : 50 % tulangan tarik
Maka untuk tulangan tekan : 3-D20 .....(As = 942 mm2).
Cek Balok T
a =
= = 13.07 mm
x =
B. BALOK INDUK INTERIOR :
Perhitungan Penulangan Lentur Balok Induk Memanjang Interior
Dari hasil perhitungan analisa struktur dengan SAP 2000 didapat :
Mu tumpuan maximum = -30811.65 kgm = -308116500 Nmm
Mu lapangan maximum = 18173.90 kgm = 181739000 Nmm
Catatan : Mu tumpuan / lapangan maximum didapat dari analisa SAP 2000
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 72
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON 1. Tulangan Tumpuan
d’ d’ = 50 + 10 + ½.20 = 70 mm
d = 600 mm – 70 mm = 530 mm
60 cm Untuk f’c = 35 MPa,
β = 0,85 – 0.008 .(f’c – 30) = 0.81
( SK SNI 3.3.2 butir 7 ayat 3 )
Untuk Struktur lentur tanpa beban axial,maka koefisien reduksi kekuatan :
Ø = 0,8….. ( SK SNI 3.2.3 butir 2 ayat 1 ) menurut PB’89 ayat 8.4.3 , bahwa
:
ρb = ß1.( ) = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355= 0.0402
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
Mn perlu = = 308116500 / 0,8 = 385145625 Nmm
Dipakai tulangan lentur D = 20 mm
Diameter tulangan sengkang = 10 mm
Selimut beton ( decking ) = 50 mm
Letak garis netral pada posisi berimbang :
Xb = (E cu / E cu + Ey).d =(0,0025/0,0025 + 0,002).530 = 294 mm
X max = 0,75 . 294 = 220,8 mm
a max = β . X max = 0,81 . 220,8 = 178.85 mm
Cc max = 0,85 . f’c . a max . b = 0,85 . 35 . 178.85 . 400
= 2128291.2
Mn max = Cc . ( d – a max / 2 ) = 2128291.2 ( 530 – 178.85 /2 )
Mn max = 937671895.4 Nmm > Mn perlu
Jadi balok tersebut menggunakan tulangan tunggal.
TULANGAN TARIK
Direncanakan : h = 600 mm ; Ø = 20 mm
b = 400 mm ; Ø sengkang = 10 mm
d’ = 50 mm (decking beton)
d = 600 – 50 – 10 – ½.20 = 530 mm
Mu = 308116500 Nmm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 73
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Rn = = = 4.57 MPa
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
ρbalance = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355
= 0.0402
m = = = 10.084
ρperlu = ρperlu = = 0.0166
As perlu = ρ . b . d = 0.166. 400 . 530 = 3524.98 mm2
Dipakai : As = 3768 mm2 …….(12-D20)
Untuk Tulangan Tekan : 50 % tulangan tarik
Maka untuk tulangan tekan : 6-D20 ......(As = 1884 mm2)
2. Tulangan Lapangan
Balok dianalisa sebagai tulangan balok T
t = 12 cm
60 cm 54,4 cm
40cm
Bentang balok ( L ) = 620 cm ; Ln = 580 cm
Lebar efektif balok :
be bw + ¼.L = 40 + ¼.580 = 185 cm
be bw + 8.t = 40 + 8.12 = 136 cm
be bw + ½.Ln = 40 + ½.580 = 330 cm
Jadi diambil be = 136 cm
Mn perlu = Mu / Ø = 181739000 Nmm / 0,8 = 227173750 Nmm
Dipakai : Ø tulangan = 20 mm
Ø sengkang = 10 mm
Selimut beton = 50 mm
d = 600 – 50 – 10 – ½.20 = 530 mm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 74
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Cc = 0,85.f’c.be.t = 0,85.35.1360.120 = 4855200 N
Mn max = Cc.( d – ½.t ) = 4855200 . ( 530 – ½.120 )
Mn max = 22,82.108 Nmm > Mn perlu …….OK !!!
Sehingga balok dianalisa sebagai balok persegi
Rn = = = 2.02 MPa
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
ρbalance = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355………….( SK SNI 3.3.3 butir 3 )
= 0.0402
m = = = 10.084
ρperlu = = 0,007
As perlu = ρ . b . d = 0,007. 400 . 530 = 1479.53 mm2
Dipakai : As 1570 mm2 …….(5-D20)
Untuk Tulangan Tekan : 50 % tulangan tarik
Maka untuk tulangan tekan : 3-D20 ......(As = 942 mm2)
Cek Balok T
a =
= = 11.64 mm
X =
7.2 PORTAL MELINTANG
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 75
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Data Perencanaan
Mutu Bahan : Baja ( fy ) = 300 MPa
Beton ( f’c ) = 35 MPa
Selimut beton = 50 mm
Ukuran tulangan balok diameter 25 mm
Ukuran tulangan sengkang diameter 10 mm
A. BALOK INDUK EKSTERIOR :
Perhitungan Penulangan Lentur Balok Induk Melintang Eksterior
Dari hasil perhitungan analisa struktur dengan SAP 2000 didapat :
Mu tumpuan maximum = -41878.66 kgm = -418786600 Nmm
Mu lapangan maximum = 26976.45 kgm = 269764500 Nmm
Catatan : Mu tumpuan / lapangan maximum didapat dari analisa SAP 2000
1. Tulangan Tumpuan
d’ d’ = 50 + 10 + ½.25 = 72.5 mm
d = 600 mm – 72.5 mm = 527.5 mm
60 cm Untuk f’c = 35 MPa ,
β = 0,85 – 0.008 .(f’c – 30) = 0.81
( SK SNI 3.3.2 butir 7 ayat 3 )
40 cm
Untuk Struktur lentur tanpa beban axial,maka koefisien reduksi
kekuatan :
Ø = 0,8….. ( SK SNI 3.2.3 butir 2 ayat 1 ) menurut PB’89 ayat 8.4.3 ,
bahwa :
ρb = ß1.( ) = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355= 0.0402
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0.00467
Mn perlu = = 418786600 / 0.8 = 523483250 Nmm
Dipakai tulangan lentur D = 25 mm
Diameter tulangan sengkang = 10 mm
Selimut beton ( decking ) = 50 mm
Letak garis netral pada posisi berimbang :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 76
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Xb = (E cu / E cu + Ey).d =(0.0025/0.0025 + 0.002) x 530 = 294
mm
X max = 0.75 . 294 = 220,8 mm
a max = β . X max = 0,81 . 220,8 = 178.85 mm
Cc max = 0,85 . f’c . a max . b = 0,85 . 35 . 178.85 . 400
= 2128291.2
Mn max = Cc . ( d – a max / 2 ) = 2128291.2 ( 530 – 178.85 /2 )
Mn max = 937671895.4 Nmm > Mn perlu
Jadi balok tersebut menggunakan tulangan tunggal.
TULANGAN TARIK
Direncanakan : h = 600 mm ; Ø = 25 mm
b = 400 mm ; Ø sengkang = 10 mm
d’ = 50 mm (decking beton)
d = 600 – 50 – 10 – ½.25= 527.5 mm
Mu = 418786600 Nmm
Rn = = = 4.7 MPa
ρmin = 1.4 / fy = 1.4 / 300 = 0.00467
ρbalance = 0.05355
ρmax = 0.75 x ρb = 0.75 x 0.05355
= 0.0402
m = = = 10.084
ρperlu = ρperlu = = 0,01715
As perlu = ρ . b . d = 0,01715. 400 . 530 = 3635,7 mm2
Dipakai : As = 3925 mm2 …….(8-D25)
Untuk Tulangan Tekan : 50 % tulangan tarik
Maka untuk tulangan tekan : 4-D25 .....(As = 1962.5 mm2)
2. Tulangan Lapangan
Balok dianalisa sebagai tulangan balok T
t = 12 cm
60 cm 53 cm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 77
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
40cm
Bentang balok ( L ) = 600 cm ; Ln = 560 cm
Lebar efektif balok :
be bw + ¼.L = 40 + ¼.600 = 190 cm
be bw + 8.t = 40 + 8.12 = 136 cm
be bw + ½.Ln = 40 + ½.560 = 320 cm
Jadi diambil be = 136 cm
Mn perlu = Mu / Ø = 269764500 Nmm / 0,8 = 337205625 Nmm
Dipakai : Ø tulangan = 25 mm
Ø sengkang = 10 mm
Selimut beton = 50 mm
d = 600 – 50 – 10 – ½.25 = 527.5 mm
Cc = 0,85.f’c.be.t = 0,85.35.1360.120 = 4855200 N
Mn max = Cc.( d – ½.t ) = 4855200 . ( 530 – ½.120 )
Mn max = 22,82.108 Nmm > Mn perlu …….OK !!!
Sehingga balok dianalisa sebagai balok persegi
Rn = = = 3.03 MPa
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
ρbalance = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355………….( SK SNI 3.3.3 butir 3 )
= 0.0402
m = = = 10.084
ρperlu = = 0.011
As perlu = ρ . b . d = 0,011. 400 . 527.5 = 2252.32 mm2
Dipakai : As 2453.125 mm2 …….(5-D25)
Untuk Tulangan Tekan : 50 % tulangan tarik
Maka untuk tulangan tekan : 3-D25 .....(As = 1471.875 mm2)
Cek Balok T
a =
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 78
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
= = 18.19 mm
X =
B. BALOK INDUK INTERIOR :
Perhitungan Penulangan Lentur Balok Induk Melintang Interior
Dari hasil perhitungan analisa struktur dengan SAP 2000 didapat :
Mu tumpuan maximum = -36636.83 kgm = -366368300 Nmm
Mu lapangan maximum = 23522.68 kgm = 235226800 Nmm
Catatan : Mu tumpuan / lapangan maximum didapat dari analisa SAP 2000
1. Tulangan Tumpuan
d’ d’ = 50 + 10 + ½.25 = 72.5 mm
d = 600 mm – 72.5 mm = 527.5 mm
60 cm
Untuk Struktur lentur tanpa beban axial,maka koefisien reduksi kekuatan :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 79
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Ø = 0,8….. ( SK SNI 3.2.3 butir 2 ayat 1 ) menurut PB’89 ayat 8.4.3 , bahwa
:
ρb = ß1.( ) = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355= 0.0402
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
Mn perlu = = 366368300 / 0,8 = 457960375 Nmm
Dipakai tulangan lentur D = 25 mm
Diameter tulangan sengkang = 10 mm
Selimut beton ( decking ) = 50 mm
Letak garis netral pada posisi berimbang :
Xb = (E cu / E cu + Ey).d =(0,0025/0,0025 + 0,002).530 = 294 mm
X max = 0,75 . 294 = 220,8 mm
a max = β . X max = 0,81 . 220,8 = 178.85 mm
Cc max = 0,85 . f’c . a max . b = 0,85 . 35 . 178.85 . 400
= 2128291.2
Mn max = Cc . ( d – a max / 2 ) = 2128291.2 ( 530 – 178.85 /2 )
Mn max = 937671895.4 Nmm > Mn perlu
Jadi balok tersebut menggunakan tulangan tunggal.
TULANGAN TARIK
Direncanakan : h = 600 mm ; Ø = 25 mm
b = 400 mm ; Ø sengkang = 10 mm
d’ = 50 Mm (decking beton)
d = 600 – 50 – 10 – ½.25= 527.5 mm
Mu = 366368300 Nmm
Rn = = = 4.11 MPa
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
ρbalance = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355
= 0.0402
m = = = 10.084
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 80
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
ρperlu = ρperlu = = 0.015
As perlu = ρ . b . d = 0,015. 400 . 527.5 = 3123.89 mm2
Dipakai : As = 3434.375 mm2 …….(7-D25)
Untuk Tulangan Tekan : 50 % tulangan tarik
Maka untuk tulangan tekan : 4-D25 ......(As = 1962.5 mm2)
2. Tulangan Lapangan
Balok dianalisa sebagai tulangan balok T
t = 12 cm
60 cm 54,4 cm
40cm
Bentang balok ( L ) = 500 cm ; Ln = 460 cm
Lebar efektif balok :
be bw + ¼.L = 40 + ¼.500 = 165cm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 81
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON be bw + 8.t = 40 + 8.12 = 136 cm
be bw + ½.Ln = 40 + ½.460 = 270 cm
Jadi diambil be = 136 cm
Mn perlu = Mu / Ø = 235226800 / 0,8 = 294033500 Nmm
Dipakai : Ø tulangan = 25 mm
Ø sengkang = 10 mm
Selimut beton = 50 mm
d = 600 – 50 – 10 – ½.25 = 527.5 mm
Cc = 0,85.f’c.be.t = 0,85.35.1360.120 = 4855200 N
Mn max = Cc.( d – ½.t ) = 4855200 . ( 530 – ½.120 )
Mn max = 22,82.108 Nmm > Mn perlu …….OK !!!
Sehingga balok dianalisa sebagai balok persegi
Rn = = = 2.642 MPa
ρmin = 1,4 / fy = 1,4 / 300 = 0,00467
ρbalance = 0.05355
ρmax = 0,75. ρb = 0,75 x 0.05355………….( SK SNI 3.3.3 butir 3 )
= 0.0402
m = = = 10.084
ρperlu = = 0.0092
As perlu = ρ . b . d = 0,0092. 400 . 527.5 = 1948.97 mm2
Dipakai : As 1962.5 mm2 …….(4-D25)
Untuk Tulangan Tekan : 50 % tulangan tarik
Maka untuk tulangan tekan : 2-D 25 ......(As = 981.25 mm2)
Cek Balok T
a =
= = 14.55 mm
X =
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 82
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 83
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
7.3 PERHITUNGAN TULANGAN GESER BALOK INDUK
A. Penulangan geser balok induk pada portal memanjang lantai 1 :
L Balok = 620 cm
Balok = 400 x 600
Kolom = 500 x 500
Hitungan SAP :
Vu Kr (0 m) = 19069.65 kg = 190696.5 N
Vu Kn = 22668.54 kg = 226685.4 N
Vu (pd d= 0.25 m)= 18176.25 kg = 181762.5 N (Vu tumpuan)
Vu (pd 1.1 m) = 15138.70 kg = 151387.0 N (Vu lapangan)
Tebal Decking = 50 mm
D tulangan utama = 20 mm
D sengkang = 10 mm
Dipakai : d’ = 50 + 10 + ( ½ x 20 )
= 70 mm
dx = 600 – 50 -10 – 20 – ( ½ x 20 )
= 510 mm
1. Tulangan Geser Di dalam Sendi Plastis
Vu = 181762.5 N (diambil tepat di muka kolom)
Vc = 0 N (kemampuan geser beton tidak diperhitungkan di daerah sendi
plastis)
ØVs = Vu - ØVc
= 181762.5 N – 0 = 181762.5 MPa
Av = 2 x (1/4 x π x 102) = 157 mm2
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 84
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
ØVs = 0,6
S = = 79.294 mm ≈ 80 mm
Persyaratan Gempa
Spasi sengkang ≤ 8 Ø utama terkecil (D20)= 160 mm > 80 mm OK
≤ 24 Ø sengkang (D10) = 240 mm > 80 mm OK
≤ 200 mm = 200 mm > 80 mm OK
Sengkang pertama harus dipasang ≤ 80 dari muka kolom.
Jadi dipakai sengkang dengan D10 - 80 mm
2. Tulangan Geser Di Luar Sendi Plastis
Vu = 151387.0 N
өVc =
өVc = = 120688.03 N
өVs = Vu - ØVc
= 151387.0 N - 120688.03 N = 30698.97 N
Av = 2 x (1/4 x π x 102) = 157 mm2
Syarat :
Vs ≤
30698.97 N / 0,6 ≤
51164.95 N ≤ 402293.43 N OK!!
ØVs = 0,6
S =
S = 469.5 mm ≈ 470 mm
Persyaratan
Spasi Sengkang ≤ d/2 = 510/2 = 255 mm < 470 mm NOT OK!!
≤ 200 mm = 200 mm < 470 mm NOT OK!!
Jadi dipakai D10 – 250 mm
B. Penulangan geser balok induk pada portal melintang lantai 1 :
L Balok = 600 cm
Balok = 400 x 600
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 85
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Kolom = 500 x 500
Hitungan SAP :
Vu Kr (0 m) = 11130.8 kg = 111308 N
Vu Kn = 19991.65 kg = 199916.5 N
Vu (pd d = 0.25 m)= 19237.72 kg = 192377.2 N (Vu tumpuan)
Vu (pd d = 1.1 m) = 16674.39 kg = 166743.9 N (Vu lapangan)
Tebal Decking = 50 mm
D tulangan utama = 25 mm
D sengkang = 10 mm
Dipakai : d’ = 50 + 10 + ( ½ x 25 )
= 72.5 mm
dx = 600 – 50 - 10 – 25 – ( ½ x 25 )
= 502.5 mm
1. Tulangan Geser Di dalam Sendi Plastis
Vu = 192377.2 N (diambil tepat di muka kolom)
Vc = 0 N (kemampuan geser beton tidak diperhitungkan di daerah sendi
plastis)
ØVs = Vu - ØVc
= 192377.2 N – 0 = 192377.2 MPa
Av = 2 x (1/4 x π x 102) = 157 mm2
ØVs = 0.6
S = = 73.82 mm ≈ 74 mm
Persyaratan Gempa
Spasi sengkang ≤ 8 Ø utama terkecil (D20)= 160 mm >74 mm OK
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 86
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON ≤ 24 Ø sengkang (D10) = 240 mm >74 mm OK
≤ 200 mm = 200 mm >74 mm OK
Sengkang pertama harus dipasang ≤ 74 dari muka kolom.
Jadi dipakai sengkang dengan D10 - 70 mm
2. Tulangan Geser Di Luar Plastis
Vu = 166743.9 N
ØVc =
ØVc = = 118913.20 N
ØVs = Vu - ØVc
= 166743.9 N – 118913.20 N = 47830.7 N
Av = 2 x (1/4 x π x 102) = 157 mm2
Syarat :
Vs ≤
47830.7 N / 0.6 ≤
79717.83 N ≤ 396377.35 N .............OK!!
ØVs = 0,6
S =
S = 296.89 mm ≈ 297 mm
Persyaratan
Spasi Sengkang ≤ d/2 = 510/2 = 255 mm < 297 mm............NOT OK!!
≤ 200 mm = 200 mm < 297 mm............NOT OK!!
Jadi dipakai D10 – 250 mm
BAB VIII
PERENCANAAN KOLOM
8.1. DESAIN KOLOM EKSTERIOR:
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 87
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Data perencanaan :
Tinggi kolom : Atas = 4.3 m
Bawah = 5.2 m
Mutu beton (f’c) = 35 Mpa
Mutu baja (fy) = 300 Mpa
Beban dan kombimasi beban yang bekerja : (diperoleh dari SAP
2000)
Beban aksial dan momen kolom atas :
No Jenis beban Aksial (kN) Momen (kNm)1 Mati (D) 279.91 4.52 Hidup(L) 121.947 2.973 Gempa(E) 31.24 315.915No Kombinasi beban Aksial (kN) Momen (kNm)1 1.4D 390.87 6.292 1.2D + 1.6L 530.145 10.153 1.2D + 1.0L + 1.0E 425.732 323.564 0.9D + 1.0E 220.03 319.24
Beban aksial dan momen kolom bawah :
No Jenis beban Aksial (kN) Momen (kNm)1 Mati (D) 281.27 2.0742 Hidup(L) 121.947 1.393 Gempa(E) 31.24 417.02No Kombinasi beban Aksial (kN) Momen (kNm)
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 88
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON 1 1.4D 394.62 2.92 1.2D + 1.6L 533.36 4.713 1.2D + 1.0L + 1.0E 428.95 420.94 0.9D + 1.0E 222.44 418.89
A. PERENCANAAN TULANGAN MEMANJANG KOLOM
Diketahui : f’c = 35 Mpa
fy = 300 Mpa
Pu = 533.36 KN Mu = 420.90 KNm
h = 500 mm
h = 500 – 2 (40 + 12 + 25/2) = 371
= = 0,742 0,8
Jadi dipakai diagram interaksi dengan kode F 350 – 35 – 0.8 – 4
= = 2.13 dari diagram interaksi diperoleh
= = 3.37 = 3.1 %
Jumlah tulang terpasang : As = x Ag = 3.1 % x 5002
= 7750 mm2
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 89
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON dipasang 16 - D25 (As = 7850 mm2)
= = 0.0314 = 3.14 %
Gambar tulangan memanjang kolom
B. PEMERIKSAAN PERSYARATAN “SRTONG COLUMN WEAK BEAM“
Persyaratan “strong column weak beam” dipenuhi dengan persamaan 121
(pasal 23.4.2.2 SNI 2847) yaitu :
Nilai adalah jumlah Mg+ dan Mg_ balok yang menyatu dengan kolom,
yang dapat dihitung dengan rumus :
Dimana nilai a =
Karena pada balok yang menyatu denga kolom terdapat plat lantai yang
menyatu juga, maka perhitungan Mg_, mengikutsertakan luas tulangan selebar
b efektif. Di bawah ini gambar detail balok yang digunakan untuk
memperhitungkan nilai Mg :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 90
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Detail balok yang menyatu dengan kolom
As atas =
Titik berat tulangan atas terhadap tulangan atas
=
D atas = 600 - = 600 – 59.83 = 540.17 mm
D bawah = (600 – 50 – 10 – 25/2) = 527.5 mm
Besarnya Mg positif adalah :
Besarnya Mg negatif adalah :
Jadi jumlah dari momen positif dan negatif adalah :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 91
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Nilai diperoleh dengan bantuan diagram interaksi kolom (PCACOL), yaitu
mencari momen yang dihasilkan dari kombinasi beban aksial terkecil kolom
atas dan kolom bawah.
Diagram PCACOL Kombinasi Beban Kolom Atas:
Diagram PCACOL Kombinasi Kolom bawah :
= 320 kNm + 420 kNm = 740 kNm
= 682.877 kNm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 92
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Jadi persyaratan “Strong Kolom Weak Beam” terpenuhi.
C. DAERAH SENDI PLASTIS :
Daerah sendi plastis ditentukan berdasarkan pasal 23.4(4(4)) SNI 2847 yang
menyatakan “panjang tidak kurang dari” :
h = 500 mm
1/6 n = 1/6 (5230 – 600) = 65 cm = 771.67 mm
500 mm
Digunakan daerah sendi plastis ( ) sepanjang 800 mm
Jarak begel sepanjang sendi plastis (SNI ’02 2847 23.4.4.2) yang menyatakan,
spasi maksimum tulangan transversal :
¼ b terkecil = ¼ x 500 = 125 mm
6 db = 6 x 25 = 150 mm
Sx =
=
= 151,67 mm
Digunakan jarak begel (S) = 150 (minimum)
Penentuan hx pada perhitungan Sx
D. PENGEKANGAN KOLOM DIDAERAH SENDI PLASTIS
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 93
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Kebutuhan pengekangan didaerah sendi plastis ditentukan dari pasal
23.4(4(1b)), yang menyatakan luas sengkang tidak boleh kurang dari rumus
berikut :
Dengan :
S = spasi tulangan transversal pada arah longitudinal (mm)
hc = dimensi penampang inti kolom dihitung dari sumbu tulangan pengekang
(mm)
Ag = luas bruto penampang (mm2)
Ach = luas penampang komponen struktur dari sisi luar ke sisi luar tul.
Transversal (mm2)
Dengan jarak begel = 150 mm diperoleh :
= 1151.719 mm2 (menentukan)
Atau :
= 614.25 mm2
Dipakai begel sepanjang sendi plastis dp 10-150
Jumlah tulangan n = = 1151.719/78.5 = 14.67 = 15 buah.
Jadi dipakai 15 dp – 150 ( Ash = 471 mm2 )
Gambar Penentuan hc dan Ach
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 94
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
E. KEBUTUHAN TULANGAN GESER
Gaya geser yang bekerja disepanjang bentang kolom (Vu) ditentukan dari
Mpr+ dan Mpr- balok yang menyatu dengan kolom tersebut.
Mpr balok dhitung menggunakan rumus berikut :
Perhitungan Mpr+ dengan tulangan 5 D20 (As = 1570 mm2)
= 49.47 mm
= 296002893.8 Nmm = 296.00 kNm
Perhitungan Mpr- dengan tulangan 10 D20 (As= 3140 mm2)
= 98.95 mm
= 562874437.5 Nmm = 562.87 kNm
Besarnya Vu dihitung dengan rumus :
= = 185.50 kN
Besarnya Vu tersebut harus dibandingkan dengan Ve, yaitu gaya geser yang
diperoleh dari Mpr kolom. Cara memperoleh Mpr kolom memakai bantuan
diagram interaksi kolom dengan program PCACOL dengan fs = 1.25 fy = 1.25
x 300 = 375 Mpa dan = 1.
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 95
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Penentuan Mpr kolom :
Karena dimensi dan penulangan kolom atas dan bawah sama maka :
= = 246.22 kN
Ternyata Ve > Vu = 185.50 kN, maka perencanaan geser memenuhi syarat.
Besarnya Vu tersebut akan ditahan oleh kuat geser beton (Vc) dan kuat
tulangan geser (Vs).
Nilai Vc harus dianggap = o sesuai SNI-2847 Pasal 23.4(5(2)). Apabila :
50% x Ve > Vu = 123.11 < Vu = 185.50 kN
Pu < Ag f’c/20
1Mpa = 10 Kg/cm2 = 100N/cm2
35 Mpa = 3500 N/ cm2
= 437500 N = 437.5 kN
Pu = 533.36 > Ag f’c/20 = 437.5 kN
Sehingga Vc ≠ 0
Untuk komponen yang dibebani beban aksial berlaku Vc (Pasal 13.3(1(2))) :
=
= 244298.15 N = 244.30 kN
Besarnya Vs dihitung berdasarkan tulangan confinement ash terpasang.
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 96
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
= 405060 N = 405.06 kN
Jadi :
= 0.75 (244.3 + 405.06)
= 487.02 kN > Vu = 185.5 kN …..OK!!
Sisa panjang kolom diluar sendi plastis, dipasang begel sesuai ketentuan Pasal
23.4(4(6))
S ≤ 6 db = 6 x 25 = 150 mm
S ≤ 150 mm
Jadi begel diluar sendi plastis digunakan dp10-150 mm
8.2. DESAIN KOLOM INTERIOR:
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 97
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Data perencanaan :
Tinggi kolom : Atas = 4.3 m
Bawah = 5.2 m
Mutu beton (f’c) = 35 Mpa
Mutu baja (fy) = 300 Mpa
Beban dan kombimasi beban yang bekerja : (diperoleh dari SAP
2000)
Beban aksial dan momen kolom atas :
No Jenis beban Aksial (kN) Momen (kNm)1 Mati (D) 338.188 11.65432 Hidup(L) 110.455 1.91303 Gempa(E) 4.887 124.4160No Kombinasi beban Aksial (kN) Momen (kNm)1 1.4D 473.463 16.31602 1.2D + 1.6L 582.553 17.05573 1.2D + 1.0L + 1.0E 521.167 423.1254 0.9D + 1.0E 309.256 415.326
Beban aksial dan momen kolom bawah :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 98
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON No Jenis beban Aksial (kN) Momen (kNm)1 Mati (D) 340.403 13.64132 Hidup(L) 110.455 2.28333 Gempa(E) 4.887 110.0256No Kombinasi beban Aksial (kN) Momen (kNm)1 1.4D 476.564 19.09282 1.2D + 1.6L 585.211 20.02293 1.2D + 1.0L + 1.0E 523.825 493.7504 0.9D + 1.0E 311.249 378.621
A. PERENCANAAN TULANGAN MEMANJANG KOLOM
Diketahui : f’c = 35 Mpa
fy = 300 Mpa
Pu = 585.211 KN Mu = 493.750 KNm
h = 500 mm
h = 500 – 2 (40 + 12 + 25/2) = 371
= = 0,742 0,8
Jadi dipakai diagram interaksi dengan kode F 350 – 35 – 0.8 – 4
= = 2.341 dari diagram interaksi diperoleh
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 99
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
= = 3.95 = 3.9%
Jumlah tulang terpasang : As = x Ag = 3.9 % x 5002
= 9750 mm2
dipasang 20 – D25 (As = 9812.5 mm2)
= = 0.0393 = 3.93 %
Gambar tulangan memanjang kolom
B. PEMERIKSAAN PERSYARATAN “SRTONG COLUMN WEAK BEAM“
Persyaratan “strong column weak beam” dipenuhi dengan persamaan 121
(pasal 23.4.2.2 SNI 2847) yaitu :
Nilai adalah jumlah Mg+ dan Mg_ balok yang menyatu dengan kolom,
yang dapat dihitung dengan rumus :
Dimana nilai a =
Karena pada balok yang menyatu denga kolom terdapat plat lantai yang
menyatu juga, maka perhitungan Mg_, mengikutsertakan luas tulangan selebar
b efektif. Di bawah ini gambar detail balok yang digunakan untuk
memperhitungkan nilai Mg :
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 100
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Detail balok yang menyatu dengan kolom
As atas =
Titik berat tulangan atas terhadap tulangan atas
=
D atas = 600 - = 600 – 61.167 = 532.83 mm
D bawah = (600 – 50 – 10 – 17/2) = 531.5 mm
Besarnya Mg positif adalah :
Besarnya Mg negatif adalah :
Jadi jumlah dari momen positif dan negatif adalah :
Nilai diperoleh dengan bantuan diagram interaksi kolom (PCACOL), yaitu
mencari momen yang dihasilkan dari kombinasi beban aksial terkecil kolom
atatas dan kolom bawah.
Diagram PCACOL Kombinasi Beban Kolom Atas:
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 101
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Diagram PCACOL Kombinasi Kolom bawah :
= 415 kNm + 395 kNm = 810 kNm
= 780758.4 kNm
Jadi persyaratan “Strong Kolom Weak Beam” terpenuhi.
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 102
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
C. DAERAH SENDI PLASTIS
Daerah sendi plastis ditentukan berdasarkan pasal 23.4(4(4)) SNI 2847 yang
menyatakan “panjang tidak kurang dari” :
a. h = 500 mm
b. 1/6 n = 1/6 (5230 – 600) = 65 cm = 771.67 mm
c. 500 mm
Digunakan daerah sendi plastis ( ) sepanjang 800 mm
Jarak begel sepanjang sendi plastis (SNI ’02 2847 23.4.4.2) yang menyatakan,
spasi maksimum tulangan transversal :
¼ b terkecil = ¼ x 500 = 125 mm
6 db = 6 x 25 = 150 mm
Sx =
=
= 151,67 mm
Digunakan jarak begel (S) = 150 (minimum)
Penentuan hx pada perhitungan Sx
D. PENGEKANGAN KOLOM DIDAERAH SENDI PLASTIS
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 103
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON Kebutuhan pengekangan didaerah sendi plastis ditentukan dari pasal
23.4(4(1b)), yang menyatakan luas sengkang tidak boleh kurang dari rumus
berikut :
Dengan :
S = spasi tulangan transversal pada arah longitudinal (mm)
hc = dimensi penampang inti kolom dihitung dari sumbu tulangan pengekang
(mm)
Ag = luas bruto penampang (mm2)
Ach = luas penampang komponen struktur dari sisi luar ke sisi luar tul.
Transversal (mm2)
Dengan jarak begel = 150 mm diperoleh :
= 1151.719 mm2 (menentukan)
Atau :
= 614.25 mm2
Dipakai begel sepanjang sendi plastis dp 10-150
Jumlah tulangan n = = 1151.719/78.5 = 14.67 = 15 buah.
Jadi dipakai 15 dp – 150 ( Ash = 471 mm2 )
Gambar Penentuan hc dan Ach
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 104
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
E. KEBUTUHAN TULANGAN GESER
Gaya geser yang bekerja disepanjang bentang kolom (Vu) ditentukan dari
Mpr+ dan Mpr- balok yang menyatu dengan kolom tersebut.
Mpr balok dhitung menggunakan rumus berikut :
Perhitungan Mpr+ dengan tulangan 6 D20 (As = 1884 mm2)
= 59.37 mm
= 354532297.5 Nmm = 354.53 kNm
Perhitungan Mpr- dengan tulangan 12 D20 (As= 3768 mm2)
= 118.74 mm
= 668998980 Nmm = 668.999 kNm
Besarnya Vu dihitung dengan rumus :
= = 221.065 kN
Besarnya Vu tersebut harus dibandingkan dengan Ve, yaitu gaya geser yang
diperoleh dari Mpr kolom. Cara memperoleh Mpr kolom memakai bantuan
diagram interaksi kolom dengan program PCACOL dengan fs = 1.25 fy = 1.25
x 300 = 375 Mpa dan = 1.
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 105
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
Penentuan Mpr kolom :
Karena dimensi dan penulangan kolom atas dan bawah sama maka :
= = 349.89 kN
Ternyata Ve > Vu = 221.065 kN, maka perencanaan geser memenuhi syarat.
Besarnya Vu tersebut akan ditahan oleh kuat geser beton (Vc) dan kuat
tulangan geser (Vs).
Nilai Vc harus dianggap = o sesuai SNI-2847 Pasal 23.4(5(2)). Apabila :
50% x Ve > Vu = 174.945 < Vu = 221.065 kN
Pu < Ag f’c/20
1Mpa = 10 Kg/cm2 = 100N/cm2
35 Mpa = 3500 N/ cm2
= 437500 N = 437.5 kN
Pu = 585.211 > Ag f’c/20 = 437.5 kN
Sehingga Vc ≠ 0
Untuk komponen yang dibebani beban aksial berlaku Vc (Pasal 13.3(1(2))) :
=
= 247438.73 N = 247.44 kN
Besarnya Vs dihitung berdasarkan tulangan confinement ash terpasang.
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 106
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
= 405060 N = 405.06 kN
Jadi :
= 0.75 (247.44 + 405.06)
= 489.375 kN > Vu = 221.065 kN …..OK!!
Sisa panjang kolom diluar sendi plastis, dipasang begel sesuai ketentuan Pasal
23.4(4(6))
S ≤ 6 db = 6 x 25 = 150 mm
S ≤ 150 mm
Jadi begel diluar sendi plastis digunakan dp10-150 mm
BAB IX
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 107
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON PERENCANAAN PONDASI
1. Data Perencanaan
Pondasi direncanakan dengan mengunakan tiang pancang berdiameter 40 cm dengan
jumlah tiang pancang 4 bh setiap poer / pile cap
Dari hasil SAP 90 diperoleh gaya-gaya maksimum pada portal 2 joint no 3 sebagai berikut
memberikan kombinasi pembebanan yang maksimum dengan :
n = 2 x 2 = 4 tiangP = 182.330 ton
Mx = 0.433 tmMy = 1.482 tmx = 0.75 my = 0.75 m
∑X2 = n x2 = 2 0.8 2 = 1.125 m2∑Y2 = n y2 = 2 0.8 2 = 1.125 m3
Pmax =P
+Mx y
+My x
n ∑Y2 ∑X2
=182.330
+0.433 0.75
+1.482 0.75
4 1.125 1.125= 45.583 + 0.288666667 + 0.988= 46.859 ton Menentukan
Pmin =P
-Mx y
-My x
n ∑Y2 ∑X2
=182.330
-0.433 0.75
-1.482 0.75
4 1.125 1.125= 45.583 - 0.288666667 - 0.988= 44.306 ton
SF (Safety Factor ) 2-5 dipakai 3Pu = Pmax SF = 46.859 3 = 140.578 ton
Kedalaman tiang pancang tekan = 19 m
Kedalaman tiang didapat berdasarkan perhitungan daya dukung pondasi dalam berdasarkan
tabel di bawah.
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 108
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON DAYA DUKUNG TIANG PONDASIMetode Luciano DecourtQL = QP + QS
QP = qP x AP = ( ŇP x K ) x AP
QS = qS x AS = ( ŇS/3 + 1 ) x AS
Diameter (B) = 0.4 m4B = 1.6 m
0 0 0 0 0 0.126 3.000 3.000 1 0 0 0 01 2 2 2.25 15 0.126 3.000 3.000 1 1.256 4.239 2.512 6.7512 2 2 2.8 15 0.126 3.000 3.000 1 2.512 5.2752 5.024 10.2993 5 5 3.800 15 0.126 5.000 3.500 1.167 3.768 7.159 8.164 15.3234 5 5 5.000 15 0.126 5.000 3.800 1.267 5.024 9.420 11.388 20.8085 5 5 6.000 15 0.126 5.000 4.000 1.333 6.28 11.304 14.653 25.9576 8 8 6.400 15 0.126 8.000 4.571 1.524 7.536 12.058 19.019 31.0777 7 7 7.200 15 0.126 7.000 4.875 1.625 8.792 13.565 23.079 36.6448 7 7 8.000 15 0.126 7.000 5.111 1.704 10.05 15.072 27.167 42.2399 9 9 8.400 15 0.126 9.000 5.500 1.833 11.3 15.826 32.028 47.854
10 9 9 9.200 15 0.126 9.000 5.818 1.939 12.56 17.333 36.919 54.25211 10 10 10.600 15 0.126 10.000 6.167 2.056 13.82 19.970 42.216 62.18612 11 11 11.400 15 0.126 11.000 6.538 2.179 15.07 21.478 47.921 69.39913 14 14 12.200 15 0.126 14.000 7.071 2.357 16.33 22.985 54.815 77.80014 13 13 13.000 15 0.126 13.000 7.467 2.489 17.58 24.492 61.349 85.84115 13 13 13.600 15 0.126 13.000 7.813 2.604 18.84 25.622 67.903 93.52516 14 14 13.600 15 0.126 14.000 8.176 2.725 20.1 25.622 74.867 100.49017 14 14 17.500 15 0.126 14.000 8.500 2.833 21.35 32.970 81.849 114.81918 14 14 20.900 15 0.126 14.000 8.789 2.930 22.61 39.376 88.845 128.22119 50 32.5 20.700 15 0.126 32.500 9.975 3.325 23.86 38.999 103.212 142.21120 45 30 20.300 15 0.126 30.000 10.929 3.643 25.12 38.245 116.629 154.87421 13 13 20.100 15 0.126 13.000 11.023 3.674 26.38 37.868 123.288 161.15622 12 12 16.400 15 0.126 12.000 11.065 3.688 27.63 30.898 129.550 160.44823 13 13 13.900 15 0.126 13.000 11.146 3.715 28.89 26.188 136.215 162.40324 14 14 14.800 15 0.126 14.000 11.260 3.753 30.14 27.883 143.284 171.16825 20 17.5 15.900 15 0.126 17.500 11.500 3.833 31.4 29.956 151.767 181.72226 20 17.5 16.900 15 0.126 17.500 11.722 3.907 32.66 31.840 160.256 192.09627 20 17.5 17.700 15 0.126 17.500 11.929 3.976 33.91 33.347 168.753 202.09928 21 18 17.500 15 0.126 18.000 12.138 4.046 35.17 32.970 177.457 210.42729 21 18 17.500 15 0.126 18.000 12.333 4.111 36.42 32.970 186.167 219.13730 18 16.5 17.500 15 0.126 16.500 12.468 4.156 37.68 32.970 194.275 227.245
QL (ton)Ns ŇS ŇS/3 AS (m2) QP (ton) QS (ton)De
pth N N
KoreksiŇP
K (t/m2)
AP (m2)
2. Penulangan Pile Cap
Untuk perencanaan penulangan pile cap digunakan rasio tulangan minimum karena
struktur dianggap struktur kaku bukan elastis
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 109
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA
P
H M
500
500
2500
50
110
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
BAB X
HUBUNGAN BALOK KOLOM
X. HUBUNGAN BALOK KOLOM KOLOM :
A. HBK EKSTERIOR :
Detail Balok yang Menyatu dengan Kolom
Besarnya gaya geser HBK, (gaya geser di x-x) Vx-x = T1 + T2 - Vh
Menghitung besarnya T1 dan T2
T1 = As x 1,25 fy = 10 x ¼ x 202 x 1.25 x 300 = 1177.50 kN
T2 = As x 1,25 fy = 5 x ¼ x 202 x 1.25 x 300 = 588.75 kN
Menghitung besarnya Vh
Mpr balok dengan rumus :
Perhitungan Mpr+ dengan tulangan 5 D20 (As = 1570 mm2)
Mpr+ balok :
= 49.47 mm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 111
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON = 296002893.8 Nmm = 296.00 kNm
Perhitungan Mpr- dengan tulangan 10 D20 (As= 3140 mm2)
Mpr- balok :
= 98.95 mm
= 562874437.5 Nmm = 562.87 kNm
= = 429.435 kNm
= = 185.50 kN
Jadi Vx-x = T1 + T2 - Vh
= 1177.50 + 588.75 – 185.50 = 1580.75 kN
Besarnya Vx-xtersebut harus dibandingkan dengan kuat geser nominal HBK
tepi sebagaimana diatur pada pasal 23.5.3 :
=
= 1810.32 kN > 1580.75 kN (HBK cukup kuat)
Penulangan geser di daerah HBK tidak perlu dihitung, asalkan tulangan begel
sepanjang sendi plastis (o) diteruskan pada HBK tersebut.
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 112
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON B. HBK EKSTERIOR :
Detail Balok yang Menyatu dengan Kolom
Besarnya gaya geser HBK, (gaya geser di x-x) Vx-x = T1 + T2 - Vh
Menghitung besarnya T1 dan T2
T1 = As x 1,25 fy = 12 x ¼ x 202 x 1.25 x 300 = 1413 kN
T2 = As x 1,25 fy = 6 x ¼ x 202 x 1.25 x 300 = 706.5 kN
Menghitung besarnya Vh
Mpr balok dengan rumus :
Perhitungan Mpr+ dengan tulangan 6 D20 (As = 1884 mm2)
Mpr+ balok :
= 59.37 mm
= 554532297.5 Nmm = 554.53 kNm
Perhitungan Mpr- dengan tulangan 12 D20 (As= 3768 mm2)
Mpr- balok :
= 118.74 mm
= 768974959 Nmm = 768.97 kNm
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 113
TUGAS DESAIN BANGUNAN BETON
= = 661.75 kNm
= = 285.85 kN
Jadi Vx-x = T1 + T2 - Vh
= 1413 + 706.5 – 285.85 = 1802.65kN
Besarnya Vx-xtersebut harus dibandingkan dengan kuat geser nominal HBK
tepi sebagaimana diatur pada pasal 23.5.3 :
=
= 1810.32 kN > 1802.65 kN (HBK cukup kuat)
Penulangan geser di daerah HBK tidak perlu dihitung, asalkan tulangan begel
sepanjang sendi plastis (o) diteruskan pada HBK tersebut.
FTSP-INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 114