Struktur Beton 2
Perencanaan konsol pendek Arie Wardhono, ST., MMT., MT., Ph.D
Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Surabaya 2015
Perencanaan konsol pendek • Konsol pendek sering ditemui pada bangunan industri. Salah satunya pada gudang pabrik untuk meletakkan balok crane. • Konsol pendek juga ditemui pada bangunan dengan menggunakan sistem pracetak. • Berbagai pola retak pada konsol pendek a/d < 1 geser a/d > 1 lentur
Detail pemasangan tulangan
Gaya-gaya pada konsol pendek GAYA VERTIKAL (Vu) Berasal dari reaksi perletakan akibat beban mati dan beban hidup Vu = 1,2 VD + 1,6 VL GAYA HORISONTAL/TARIK (Nuc) Berasal dari susut dan rangkak serta perubahan suhu (N) Nuc = 1,6 N Nuc > 0,20 Vu Vu MOMEN YANG BERASAL DARI Vu DAN Nuc Mu = Vu . a + Nuc . (h – d)
Jenis tulangan pada konsol pendek Avf = Luas tulangan geser friksi (horisontal) untuk menahan gaya geser berfaktor Vu dihitung berdasarkan shear friction. Avf = Vu / f m fy An = Luas tulangan untuk menahan gaya normal Nuc tulangan. An ini dapat dihitung dengan rumus: An = Nuc / f fy Af = Luas tulangan (horisontal) untuk menahan momen berfaktor, Mu = Vu.a + Nuc (h – d) Tulangan Af dapat dihitung sebagai berikut: Af = Mu / 0.85 f fy d disini telah diambil suatu pendekatan lengan momen jadi 0,85 d. SNI: As = Af + An As = 2/3 Avf + An Ah = 0,5 (As – An)
Perencanaan konsol pendek SNI-03-2847-2002 pasal 13.9 memberikan tata cara perencaan konsol pendek dengan nilai banding bentang retak dan tinggi effektif a/d tidak lebih dari 1.0 dengan ketentuan: 1. Gaya horizontal terfaktor Nuc tidak lebih besar dari gaya geser terfaktor Vu. 2. Tinggi konsol pada tepi luar daerah tumpuan tidak boleh kurang daripada 0,5d 3. Penampang pada muka tumpuan harus direncanakan untuk secara bersamaan memikul gaya geser Vu, momen (Vu.a + Nuc (h-d) ) dan gaya tarik horizontal Nuc. (1) Di dalam semua perhitungan perencanaan yang sesuai dengan SNI03-2847-2002 pasal 13.9, faktor reduksi kekuatan f harus diambil sebesar 0,75. (2) Perencanaan tulangan geser-friksi Avf untuk memikul geser Vu harus memenuhi ketentuan SNI-03-2847-2002 pasal 13.9. Untuk beton normal, kuat geser Vn tidak boleh diambil lebih besar daripada 0,2 fc’bwd ataupun 5,5 bwd dalam Newton.
Perencanaan konsol pendek (3) Tulangan Af untuk menahan momen harus dihitung menurut SNI-032847-2002 pasal 12.2 dan 12.3. (4) Tulangan An untuk menahan gaya tarik Nuc harus ditentukan dari Nuc fAnfy. Gaya tarik Nuc tidak boleh diambil kurang daripada 0,2 Vu, kecuali bila digunakan suatu cara khusus untuk mencegah terjadinya gaya tarik. (5) Luas tulangan tarik utama As harus diambil sama dengan nilai terbesar dari (Af + An) atau (2Avt/3 + An) (4) Sengkang tertutup atau sengkang ikat yang sejajar dengan As, dengan luas total Ah yang tidak kurang daripada 0,5(As-An), harus disebarkan secara merata dalam rentang batas dua pertiga dari tinggi efektif konsol, dan dipasang bersebelahan dengan As (5) Rasio = As/bd tidak boleh diambil kurang daripada 0,04(fc’/fy)
Contoh soal Konsol beton bertulang memikul beban gravitasi, mati dan hidup a Nuc masing-masing: DL = 75 kN a = 250 mm LL = 125 kN h f’c = 30 MPa fy = 400 Mpa 400 h = 500 mm ; d = 450 mm Kolom 350 x 350 Lebar konsol sama dengan lebar kolom Akibat rangkak dan susut timbul gaya horisontal T = 50 kN Vu
Hitung dan gambar lengkap penulangan dan ukuran- ukurannya
Penyelesaian Vu = 1,2 x 75 + 1,6 x 125 = 290 kN Nuc = 1,6 x 50 = 80 kN Mu = Vu x a + Nuc x (h – d) = 290 x 0,25 + 80 x (0,5 – 0,45) = 76,50 kN.m Permeriksaan Vn Vn > Vu / f = 290 / 0.75 = 386,67 kN Catatan: f = 0,75 … SNI-03-2847-2002 pasal 13.9 Vnmaks = 0,2 x f’c x bw x d = 1102,5 kN > Vn = 386,67 kN = 5,5 x bw x d = 866,25 kN
Menentukan luas tulangan geser Hubungan konsol dengan kolom monolit … SNI 2847-2002 pasal 13.7 m = 1,4 → = 1 (beton normal)
Penyelesaian Hitung kebutuhan tulangan Avf = Vu/f m fy = 290000 / 0,75 x 1,4 x 400 = 690,48 N An = Nuc / f fy = 80000/0,75 x 400 = 266,67 mm2 Af = Mu / 0,85 f fy d = 76,50 x 106 / 0,85 x 0,75 x 400 x 450 = 666,67 mm2 As = 2/3 Avf + An = 2/3 690,48 + 266,67 = 726,98 mm2 As = Af + An = 666,67 + 266,67 = 933,33 mm2 As min = 0,04 x fc’/fy x bw x d = 0,004 x (30/400) x 350 x 450 = 472.5 mm2 Ah = 0,5 x (As – An) = 0,5 (1077 – 307,69) = 385 mm2 Pilih tulangan: As = 1077 mm2 → pakai 3#7 = 1161 cm2 Ah = 385 mm2 → pakai 3#4 = 387 cm2 Rasio As : = As/bwd = 1161/350x450 = 0,0074 0,04(fc’/fy) = 0,04 (30/400) = 0,003 < 0,0074 … OK
Pilih terbesar
Penyelesaian 3#7
a = Vu 250
60.60.60 Las
Nuc
50 80
300
80
300 h = 500 mm dd==450
80 angker #4-80 400 Kolom 350 x 350
Catatan: #7 (diameter = 22 mm) #4 (diamater = 12.7 mm)
Terima kasih Materi pertemuan selanjutnya
Kolom pendek
