BAB V PERENCANAAN RING BALOK 5.1 DATA PERENCANAAN RING BALOK MEMANJANG fc’ = 25 Mpa fy = 240 Mpa Tinggi Balok = 300 mm = 0,25 m Lebar Balok = 200 mm = 0,2 m Tebal Selimut = 25 mm = 0,025 m Tebal Plat = 120 mm = 0,12 m ϒ beton = 2400 kg/m3 ɸ = 0,8 Beban Hidup = 250 kg/m Gb5.01 Skema Pembebanan Ring Balok
5.1 PERENCANAAN RING BALOK MEMANJANG A - K
5.1.1
Gb5.02 Skema Pembebanan Ring Balok A – K PERHITUNGAN LEBAR EQUIVALEN Untuk mengubah beban segitiga dan beban trapesium dari plat menjadi beban merata pada bagian balok, maka beban plat harus diubah menjadi beban equivalent yang besarnya dapat ditentukan sebagai berikut : Lebar Equivalen Tipe Sigi Tiga : Mmerata = Mc 1 . qev . 2,602 = Ra . 1,3 - P . 1/3 . 8 1.3 0,845 . qev = 0,845 . 1.3 – 0,845 . 1/3 . 1,3 qev atau dapat di rumuskan seperti di bawah ini : Mmerata = 1 2 8 . qev . Lx
= 0,867
Mc =
1 8
Lx2 . 1 6 Lx
qev
=
1 2
Lx -
qev
=
1 3
Lx
1 2
Lx -
1 8
Lebar Equivalen Tipe Trapesium
Catatan : Lx dan Ly adalah dimensi Pelat Lantai Sehingga dapat di tabelkan seperti di bawah ini :
Lx2 .
1 3 .
1 2 Lx
Tabel 5.01 Hitungan Lebar Equivalen Ukuran Plat No.
5.1.2
Lx
Ly
Leq
Leq
(Segitiga
1
(m²) 1,5 x 2,5
(m) 1,5
(m) 2,5
) (Trapesium) 0,500 -
2
2,6 x 5,0
2,6
5,0
0,867
3
2,5 x 3,4
2.5
3.4
-
1.025
4
2,5 x 3,4
2.5
3.4
-
1.025
5
2,5 x 3,4
2.5
3.4
-
1.025
6
2,5 x 3,4
2.5
3.4
-
1.025
7
2,5 x 3,4
2.5
3.4
-
1.025
8
2,5 x 3,4
2.5
3.4
-
1.025
9
2,5 x 3,4
2.5
3.4
-
1.025
10
2,5 x 3,4
2.5
3.4
-
1.025
11
2,5 x 3,4
2.5
3.4
-
1.025
-
PEMBEBANAN Perencanaan Dimensi Balok h = 1/12 . L = 1/12 . 4100 = 341,67 mm b
di coba 350 mm
= 2/3 . h = 233,33 mm (h dipakai = 350 mm, b = 250 mm )
a. Pembebanan W1 Ring Balok Memanjang B - C 1. Beban Mati (Wd1) Berat sendiri = 0,25 x (0,35 – 0,12) x 2400 = 138 Beban plat = 1 x 1,025 x 404 = 414,1 Beban dinding = 0,15 x (4 - 0,3) x 1700 = 943.50 Wd1 = 1495,6 2. Beban Hidup (Wl1) Beban hidup digunakan 250 kg/m2 Wl1 = ( 1 x 1,025 ) x 250 kg/m2 = 256,25 kg/m
kg/m kg/m kg/m + kg/m
3. Beban berfaktor (Wu1) Wu1 = 1,2. Wd1 + 1,6. Wl1 = (1,2 x 1495,6 ) + (1,6 x 256,25) = 2204,72 kg/m b. Pembebanan W2 Ring Balok Memanjang A – A’ 4. Beban Mati (Wd2) Berat sendiri = 0,25 x (0,35 – 0,12) x 2400 = 138 Beban plat = 1 x 0,5 x 404 = 202 Beban dinding = 0,15 x (4 - 0,3) x 1700 = 943.50 Wd1 = 1283,5
kg/m kg/m kg/m + kg/m
5. Beban Hidup (Wl2) Beban hidup digunakan 250 kg/m2 Wl1 = ( 1 x 0,5 ) x 250 kg/m2 = 125 kg/m 6. Beban berfaktor (Wu2) Wu1 = 1,2. Wd1 + 1,6. Wl1 = (1,2 x 1283,5 ) + (1,6 x 125) = 1740,2 kg/m c. Pembebanan W3 Ring Balok Memanjang A’ - B 7. Beban Mati (Wd3) Berat sendiri = 0,25 x (0,35 – 0,12) x 2400 = 138 Beban plat = 1 x 0,867 x 404 = 350,268 Beban dinding = 0,15 x (4 - 0,3) x 1700 = 943.50 Wd1 = 1431,768 8. Beban Hidup (Wl3) Beban hidup digunakan 250 kg/m2 Wl1 = ( 1 x 0,867 ) x 250 kg/m2 = 216,75 kg/m 9. Beban berfaktor (Wu3) Wu1 = 1,2. Wd1 + 1,6. Wl1 = (1,2 x 1431,768 ) + (1,6 x 216,75) = 2064,92 kg/m d. Menghitung Nilai Beban Terpusat (B6)
kg/m kg/m kg/m + kg/m
Balok B6 menerima beban dari pelat dan juga beban terpusat dari balok B8 (seperti pada gambar). Beban oleh B8 1. Beban Mati (WdA) Berat sendiri = 0,15x (0,20 – 0,12) x2400 Beban plat = 2 x 0,500 x 404 Beban dinding = 0,15 x (4 - 0,2) x 1700 Wd1
= 28,8 = 404 = 969 = 1401,8
kg/m kg/m kg/m kg/m
2. Beban Hidup (WlA) Beban hidup digunakan 250 kg/m2 Wl = (2 x 0,5) x 250 kg/m2
= 250
kg/m
3. Beban berfaktor (WuA) WuA = 1,2. Wd + 1,6. Wl = (1,2 x 1401,8)+ (1,6 x 250) = 2082,16 kg/m Beban yang di terima B6 sebesar = 2082,16 x 1,5 x 0,5 = 1561,62 kg Beban oleh pelat Beban yang diberikan pelat dapat di tabelkan seperti di bawah ini: Ukuran Plat No.
Lx
Ly
Leq
Leq
(Segitiga
1
(m²) 1,5 x 2,5
(m) 1,5
(m) 2,5
) -
(Trapesium) 0,66
2
2,6 x 5,0
2,6
5,0
-
1,183
:.Sehingga beban yang di terima B6 :
1. Beban Mati (Wd) Berat sendiri = 0,20x (0,30 – 0,12) x2400 = 86,4 Beban plat (kanan) = 1,183 x 404 = 477,93
kg/m kg/m
Beban plat (kiri) Beban dinding
= 2 x 0,66 x 404 = 533,28 = 0,15 x (4 - 0,2) x 1700 = 969 Wd1 = 2066,61 2. Beban Hidup (Wl) Beban hidup digunakan 250 kg/m2 Wl = (2 x 0,66) x 250 kg/m2 = 330 Wl = 1,183 x 250 kg/m2 = 295,75 Wl = 625,75 3. Beban berfaktor (WuA) WuA = 1,2. Wd + 1,6. Wl = (1,2 x 2066,61)+ (1,6 x 625,75) = 3481,132 kg/m (3481,132 kg/m x 5 m)+1561,62 kg Besar nilai B6 = 2
kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m
= 9483,64 kg 5.1.3
ANALISIS STATIKA
Gb5.03 Beban Kombinasi Ring Balok A - K Gb5.04 Momen Ring Balok A – K
Gb5.04 Gaya Lintang Ring Balok A – K Tabel 5.02 Hitungan Momen dan Gaya Lintang Maksimal Beam
Panjang (meter)
Titik Momen Max (meter)
Momen Max (kNm)
Titik Gaya Lintang Max (meter)
Gaya Lintang (kg)
1
4.1
0.000 1.708
82.393 *) -47.553 *)
0.000 4.100
10400**) -7060
2
3.4
3
3.4
4
3.4
5
3.4
6
3.4
7
3.4
8
3.4
9
3.4
10
3.4
0.000 1.700 0.000 1.700 0.000 1.700 0.000 1.700 0.000 1.700 0.000 1.700 0.000 1.700 0.000 1.700 0.000 1.700
20.828 -10.414 20.828 -10.414 20.828 -10.414 20.828 -10.414 20.828 -10.414 20.828 -10.414 20.828 -10.414 20.828 -10.414 20.828 -10.414
0.000 3.400 0.000 3.400 0.000 3.400 0.000 3.400 0.000 3.400 0.000 3.400 0.000 3.400 0.000 3.400 0.000 3.400
3750 -3750 3750 -3750 3750 -3750 3750 -3750 3750 -3750 3750 -3750 3750 -3750 3750 -3750 3750 -3750
Catatan : *) Momen Tumpuan dan Lapangan Terbesar **) Gaya Lintang Terbesar
4.2 PERHITUNGAN TULANGAN BALOK ANAK h b p hf Dt Ds d
= 350 mm = 250 mm = 40 (menurut tabel 3 buku “Dasar –dasar Perencanaan Beton Bertulang”) = 120 mm = 16 mm = 8 mm 1 = h – p – Ds – 2 Dt
= 350 – 40 – 8 – 8 = 260 mm f’c = 25 Mpa fy = 400 Mpa
ρ min
=
1,4 fy
=
1,4 400
= 0,0035 ρ max = 0,0404 ( tabel 8 ‘buku Dasar – dasar Perencanaan Beton Bertulang’ ) Momen lapangan =47.553 kN.m Momen tumpuan Gaya Lintang
4.3.1
=82.393 kN.m =10400 kg
Perhitungan Tulangan Utama
Penulangan Tumpuan Mu=82,393 kN.m =82393000 N.mm fy 400 m= = =18,824 0,85 . fc ' 0,85 .25 Rn=
ρ perlu =
( √
1 2 m. Rn 1− 1− m fy
Mu 82393000 = = 6,094 2 2 ∅. b . d 0,8 .250 . 260
)
¿
( √
1 2.18,824 . 6,094 1− 1− 18,824 400
)
= 0,0184 Karena ρ perlu> ρ min , maka digunakan ρ min Jadi As perlu = ρ min . b . d = 0,0184 . 250 . 260 = 1198,14 mm2 Jadi dipakai penulangan : As pakai 6 D 16 (1206,86) AS’ perlu
= 0.2 . AS = 0,2 . 1198,14 = 239,63 Jadi dipakai penulangan : As’ pakai 2 D 16 (402,29) Penulangan Lapangan Mu=47.553 kN.m =47553000 N.mm fy 400 m= = =18,824 0,85 . fc ' 0,85 .25 Rn=
ρ perlu =
( √
1 2 m. Rn 1− 1− m fy
¿
Mu 47553 000 = = 3,517 2 ∅. b . d 0,8 .250 . 2602
)
( √
1 2.18,824 . 3,517 1− 1− 18,824 400
)
= 0,0097 Karena ρ perlu > ρ min , maka digunakan ρ min Jadi As perlu = ρ min . b . d = 0,0097 . 250 . 260 = 628,80 mm2 Jadi dipakai penulangan : As pakai 4 Ø 16 (804,58) AS’ perlu
= 0.2 . AS = 0,2 . 628,80 = 125,76 mm2 Jadi dipakai penulangan : As’ pakai 2 Ø 16 (402,29)
4.3.2 Perhitungan Tulangan Sengkang Besar gaya geser max Vu = 10400 kg = 104000 N
Gaya geser nominal Vn = Vu / ϕ = 104000/ 0,6 = 173333,33 N Gaya geser yang dipikul beton:
Vc
1 6
fc'.
b. d 1 Vc 25.250. 260 6 = 54166,67N
