DEFINISI KOLOM
KOLOM? Struktur yang menerima beban aksial tekan dengan atau tanpa momen lentur.
Bagian striktur atas yang paling penting untuk diperhatikan.
JENIS KOLOM
Bentuk dan Susunan Tulangan
JENIS KOLOM
Posisi Beban Aksial
Panjang Kolom
JENIS KOLOM Bentuk dan Sususnan Tulangan
JENIS KOLOM Bentuk dan Sususnan Tulangan KOLOM IKAT (TIE COLUMN) Kolom dengan tulangan pokok memanjang dan diikat dengan sengkang lateral. Fungsi sengkang mengikat tulangan pokok agar tetap kokoh diposisinya.
JENIS KOLOM Bentuk dan Sususnan Tulangan KOLOM SPIRAL (SPIRAL COLUMN) Kolom dengan tulangan pokok memanjang dan diikat dengan sengkang spiral. Fungsi sengkang menyerap deformasi pada kolom sebelum runtuh
JENIS KOLOM Bentuk dan Sususnan Tulangan KOLOM KOMPPOSIT (COMPOSITE COLUMN) Kolom yang pada arah memanjangnya diperkuat dengan pipa atau baja dan merupakan kombinasi antara baja dan beton
PERILAKU KOLOM
Sengkan Spiral lebih daktail dan cocok untuk bangunan tahan gempa.
JENIS KOLOM Posisi Beban Aksial
1. 2. 3. 4.
Nilai e kecil Nilai eksentrisitas sedang Nilai eksentrisitas e besar Nilai eksentrisitas e sangat besar (P dapat diabaikan)
JENIS KOLOM Panjang Kolom
Kolom Pendek. Kegagalan Kerusakan material
Kolom Langsing. Kegagalan Kegagalan Tekuk
KOLOM UTAMA
Menerima beban struktur diatasnya.
KOLOM PRAKTIS Mengikat dinding dan membantu kolom utama dalam menerima beban struktur diatasnya
NB : Kolom praktis diperlukan bila luasan dinding ≥ 12 m2
KETENTUAN PERENCANAAN KOLOM
1. Luas Tulangan Total (Ast)
2. Diameter Tulangan Geser
0,01 Ag ≤ Ast ≤ 0,08 Ag
10 mm ≤ Ø ≤ 16 mm
3. T dan C pada Kolom
Untuk Kolom yang menerima beban eksentris Bagian kanan menerima Tekan, bagian Kiri menerima Tarik
Gaya Tarik oleh Tulangan (Ts) Gaya Tekan oleh Beton (Cc) Gaya Tekan oleh Tulangan (Cs)
: As. Fs : 0,85 . f’c . a . B : As’ . (fs’ – 0,85) (Luas Beton diperhitungkan) : As’ . f s’ (Luas Beton diabaikan)
PENGARUH BEBAN AKSIAL PADA PENAMPANG KOLOM
KOLOM KONDISI BEBAN SENTRIS
Beban aksial bekerja tepat pada as / sumbu kolom Seluruh beban tekan diterima oleh beton dan tulangan
Ag Ast An Cc C1 C2
:b.h :A1+A2 : Ag - Ast : 0,85 . F’c . An :A1.fy : A2.fy
KUAT TEKAN NOMINAL:
DALAM PRAKTITKNYA TIDAK ADA KOLOM DENGAN KONDISI DEMIKIAN. SEHINGGA DIBERI BATASAN UNTUK MAKSIMAL KUAT TEKAN NOMINAL NYA. YAITU:
Sengkang lateral Ø = 0.65
Sengkang spiral Ø = 0.7
MENENTUKAN Ag Perlu Kolom Persegi:
KOLOM KONDISI BEBAN EKSENTRIS
PENYEBAB EKSENTRISIT EKSENTRISITAS: AS:
Kekangan di ujung kolom
Pemasangan sengkang spiral
Pelaksanaan yang tiak sempurna Mutu yang tidak sama
KOLOM KONDISI KONDISI BEBAN EKSENTRIS KONDISI BETON TEKAN MENENTUKAN MEN ENTUKAN
•
•
•
Bila beban sentris digeser ke kanan, maka daerah daerah tarik sebela seb elah h kir kirii ak akan an men meneri erima ma beb beban an ya yang ng mak makin in ke kecil cil.. Sedangka Sedan gkan n daer daerah ah tari tarik k sebelah kanan aka akan n mener menerima ima tekan lebih besar. Keku Kekuata atan n ko kolom lom ber berga gantu ntung ng pad pada a ke keku kuat atan an mat materi erial al beton. Regangan beton tekan dan regangan Regangan regangan tulangan tekan tekan telah menga men galam lamii lele leleh. h. Sed Sedang angka kan n re rega gang ngan an tul tulang angan an tar tarik ik masih belum leleh.
•
C adalah jarak jarak tepi beton ke ke garis netral. netral.
•
Syarat yang berlaku :
C>Cb
KOLOM KONDISI BEBAN EKSENTRIS KONDISI BETON SEIMBANG
•
Regangan leleh tulangan tarik mengalami leleh dan bersamaan dengan regangan beton tekan yang mencapai batas ultimate.
•
Jarak tepi beton ke garis netral disebut Cb
•
Cb dapat dicari dengan:
=
. +
KOLOM KONDISI BEBAN EKSENTRIS KONDISI TULANGAN TARIK MENENTUKAN
•
Suatu keadaan dimana daerah tarik sebelah kiri akan menerima beban yang lebih besar dibandingkan daerah tekan sebelah kanan.
•
Kekuatan kolom bergantung pada kekuatan tulangan baja.
•
Regangan tulangan tarik sudah mengalami leleh
•
fs = fy
•
•
Bila Pn yang bekerja lebih kecil dari 0,1 . f’c . Ag maka dapat dianggap bahwa kolom hanya menerima lenturan saja Syarat yang berlaku :
C
KOLOM KONDISI BEBAN EKSENTRIS KONDISI Pn = 0
•
Kolom hanya menerima lentur saja.
•
Kolom dianalisa seperti balok biasa
PENGENALAN KOLOM
Untuk Kuat Rencana
DIAGRAM INTERAKSI
Untuk Kuat Nominal
Untuk Kuat Batas
KOLOM PENDEK
Syarat Kolom Pendek : 1. Kolom yang Tidak Bergoyang (Ada penahan kesamping)
.
< −
2. Kolom yang Bergoyang
.
<
KOLOM PENDEK
Keterangan : K Lu r M1 M2
= faktor panjang efektif kolom = panjang bersih kolom (m) = jari2 girasi. Kolom persegi 0,3H ; kolom lingkaran 0,25D = momen kecil di ujung = momen besar di ujung
PERSYARATAN PENULANGAN KOLOM
PEMBATASAN TULANGAN
1. Batasan rasio 0,01 – 0,08 2. Rasio yang lazim digunakan 1,5 % - 3 % luasan penampang beton 3. Tingkat banyak, 4% luasan penampang beton. Max 4%. 4. Jarak antar tulangan pokok 1,5 dB atau 40 mm 5. Tebal selimut beton maks 40 mm 6. Kolom dengan pengekang spiral minimum meiliki 6 tulangan
PERSYARATAN SENGKANG KOLOM
1. Tulangan pokok D32 atau dibawahnya sengkang D10. 2. Tulangan pokok >D32 sengkang D12 3. Sengkang
Jarak antar sengkang harus kurang dari: S ≤ 48 Diameter sengkang S ≤ 16 Diameter tulangan memanjang S ≤ lebar kolom terkecil
1. 2. 3.
Jarak bersih sengkang spiral 25 mm – 80 mm Panjang penjangkaran 1,5 kali lilitan Untuk penyambungan, panjang lewatan 48dB dan tdk kurang dari 300 mm
′ = 0.45( − 1)
=
4
CONTOH SOAL
CONTOH 1 :
Tentukan beban aksial maksimum yang tersedia pada kolom persegi dengan pengikat sengkang. Dimensi kolom 400 x 400 m2. Tulangan pokok 8D29, sengkang D10, selimut beton 40 mm. Kolom pendek dengan f’c 25 Mpa. Mutu baja tulangan pokok dan sengkang adalah fy 400 Mpa. Periksalah kekuatan sengkangnya !
PENYELESAIAN CONTOH 1 :
•
Rasio Tulangan
=
•
=
.
Cek Kebutuhan Tulangan:
=
= 0.033
Sesuai syarat antara 0.01 hingga 0.08
Lihat table A-40
Lebar inti = Kolom – 2 x Selimut = 400 – 2 x 40 = 320 mm Dengan melihat table A-40, kebutuhan tulangan sudah OK.
PENYELESAIAN CONTOH 1 :
•
Rasio Tulangan
=
•
=
.
Cek Kebutuhan Tulangan:
=
= 0.033
Sesuai syarat antara 0.01 hingga 0.08
Lihat table A-40
Lebar inti = Kolom – 2 x Selimut = 400 – 2 x 40 = 320 mm Dengan melihat table A-40, kebutuhan tulangan sudah OK.
•
Kuat Rencana Kolom :
ø . = 0.8 x ø 0.85 25 160000 − 5284 400 5284 = ø x 4321052 = 0.65 x 4321052 = 2.808.683,8 N = 2809 kN •
Pengikat Sengkang: S ≤ 48 (10) = 480 S ≤ 16 (29) = 464 S≤ = 400 So, jarak sengkang 400 mm
•
Butuh pengaku sengkang atau tidak? Jika jarak bersih < 150 mm
tidak butuh pengaku sengkang
Jarak bersih = 0.5(400-2(40)-2(10)-3(29) = 106.5 < 150 mm So, sengkang tak butuh pengaku.
CONTOH 2 :
Perhitungkan apakah kolom dengan penampang seperti gambar cukup kuat menahan beban aksial ultimate (Pu) 2400 kN dengan eksentrisitas kecil. Mutu beton f’c 30 MPA dan mutu baja fy = 400 Mpa. Periksalah tulangan sengkangnya !
PENYELESAIAN CONTOH 2 :
•
Rasio Tulangan
=
= = 0.033
7 0.25 25 0.25 380 Sesuai syarat antara 0.01 hingga 0.08
PENYELESAIAN CONTOH 2 :
•
Cek Kebutuhan Tulangan:
Lihat table A-40
Lebar inti = Kolom – 2 x Selimut = 380 – 2 x 40 = 300 mm D tulangan sengkang D tulangan pokok Diperoleh Ac
= 10 mm = 25 mm = 70686 mm2
•
Kuat Rencana Kolom :
ø . = 0.85 x 0.7x 0.85 30 113411 − 3436,1 400 3436.1 ø . = 2461 > = 2400 kN
OK
!
= 2461 kN
•
Mengecek
:
Ac = 70686 mm2
′ 0.25 380 30 = 0.45( − 1) = 0.45 −1 70686 400 = 0.0204
=
=
4
.
= 0.0209 > 0.0204
Syarat S (jarak bersih antar sengkang) antara 25 mm hingga 80 mm So, jarak bersih antar sengkang = 50 -10 = 40 mm
CONTOH 3 :
Rencanakan kolom berbentuk bujur sangkar dengan pengikat sengkang untuk menopang beban kerja aksial yang terdiri dari beban mati 1400 kN dan beban hidup 850 kN. Kolom pendek. Mutu beton 30 Mpa, mutu baja 400 Mpa. Gunakan rasio tulangan (g) 0.03.
PENYELESAIAN CONTOH 3 :
= 1.2 1.6 = 1.2 1400 1.6(850) = 3040 kN = 3040000 N Ag perlu untuk pengikat sengkang / kolom persegi:
=
3040000 0.80 x 0.65x 0.85 30 1 − 0.03 400 0.03
Penampang kolom bujur sangkar. Sehingga:
= ℎ = 159144
= 399 mm
Gunakan ukuran 400 mm. Karena Ag diperbesar, maka nilai rasio tulangan ( g) juga akan berkurang. Sehingga perikraan nilai beban yang diterima beton akibat perubahan(g) perlu diperhitungkan lagi :
= 0.8 x ø(0.85 ′ ) (1- g) = 0.8 x 0.65 0.8530 160000(1- 0.03) = 2057952 N = 2058 kN Beban yang harus disangga oleh baja = 3040 – 2058 =982 kN Kuat maksimum yang dapat disangga oleh baja = 0.8 x ø . Sehingga:
=
. ø
x
=
= 4721 mm2
. .
Penentuan tulangan: Lihat table A-4 untuk melihat diameter dan jumlah tulangan yang disarankan. Dipilih D29 sebanyak 8 buah (5284 mm2) dengan lebar inti maksimum yang diijinkan adalah 320 mm.
Penentuan sengkang: Lihat table A-40 digunakan sengkang D10. Dengan ketentuan jarak: S ≤ 48 (10) = 480 S ≤ 16 (29) = 464 S≤ = 400 So, jarak sengkang 400 mm
Jika jarak bersih < 150 mm
tidak butuh pengaku sengkang
Jarak bersih = 0.5(400-2(40)-2(10)-3(29) = 106.5 < 150 mm So, sengkang tak butuh pengaku.
Jika jarak bersih < 150 mm
tidak butuh pengaku sengkang
Jarak bersih = 0.5(400-2(40)-2(10)-3(29) = 106.5 < 150 mm So, sengkang tak butuh pengaku.
LATIHAN SOAL
SOAL 1: Kolom persegi dengan ukuran 20 x 20 cm2, memiliki mutu beton 200 kg/cm2. Diameter sengkang lateral adalah sebesar 8 mm sedangkan tulangan memanjangnya 4-D13. Mutu tulangan yang digunakan adalah 2400 kg/cm2.
Berapakah kuat tekan rencana kolom tersebut dan berapakah pula jarak sengkangnya?
SOAL 2:
Suatu kolom persegi mempunyai nilai Pu sebesar 41 T. Mutu beton dan mutu baja masing-masing adalah 200 kg/cm2 dan 2400 kg/cm2. Direncanakan menggunakan sengkang lateral dan rasio tulangan ρg = 0,02. Berapakah ukuran kolom dan tulangan kolomnya?
SOAL 3:
Suatu kolom dengan sengkang spiral mempunyai nilai Pu sebesar 85 T. Mutu beton dan mutu baja masing-masing adalah 225 kg/cm2 dan 3200 kg/cm2. Direncanakan menggunakan rasio tulangan ρg = 0,01. Berapakah ukuran kolom dan tulangan kolomnya?
KOLOM PENDEK KEADAAN SEIMBANG KOLOM PENDEK DENGAN EKSENTRISITAS BESAR DIAGRAM INTERAKSI •
•
•
To be continued....
