BAB V PERHITUNGAN PORTAL BETON
5.1 Data Perencanaan
Fungsi bangunan Jumlah lantai Tinggi Lt.1 Tinggi Lt.2 Mutu beton (f!" Mutu ba%a (f&" e)at sen*i)i beton be)tulang eban tembok
: : : : : : : :
Sekolah Dua lantai 4.75 m 4.75 m #5 M$a #2' M$a 24'' kg+m# ($M,- 171:1#" 25' kg+ m 2 (Dalam ($M,-
17':1/"- beban mati 0asangan *in*ing setengah bata a*alah 25' kg+ m 2" eban hi*u0 (L" : 25' kg+m 2 eban hi*u0 balkon : #'' kg+m 2 eban mati 0elat lantai (D" : 411 kg+m2 eban mati 0elat balkon (D" : 411 kg+m2 Dimensi alok ,n*uk : 4'+5' Dimensi alok Sloof : 25+#5
Gambar 5.1 penempatan kolom an !loo" 5.# Per$%t&n'an Beban Ak%bat Gempa a. Bera Beratt ban' ban'&n &nan an tot total al ()t ()t** Berat lanta% 1 Beban mat% (Dead)
Sloof
41-35 m #
125.55 m
12.52 12.5 2 m 1'
125
m
25'.55 m Maka Maka be)a be)att slo sloof of 25+# 25+#5 5 '-25 '-25 '-# '-#5 5 25'. 25'.55 55 24' 24'' '
52/ 52/15 15.5 .5 kg
6olom 4'+4' '-4 '-4 4.75 ( # 1' " 24''
5472' kg
Din*ing
(41.3512.52" 2 4.75 m 25' kg+m 2 12.2 kg
S0esi
41.35 12.52 21 kg+m 2
11''# kg
Tegel
41.35 12.52 24 kg+m 2
12575 25 75 kg Total
1#2212.7 kg
eban hi*u0 (Live) h Lantai
25' kg+m 2
6oefisien )e*uksi
'-#
L
'-# 12.52 41.35 25'
eba eban to total 1 1
1# 1#2212.7 kg kg #27.15 kg kg 171 1715'. kg kg
#27.15 kg
Berat lanta% # Beban mat% (Dead) $elat
41.35 12.52 '-12 24''
15''1.1 kg
8oi* 2
4./5 /-25 '-12 24''
3#7' kg 9
1425#1.1 kg
alok anak 2'+#'
'.2 '.# 41.35 3 24''
13'7.2 kg
alok in*uk 4'+5'
'-4 '-5 12.52 1' 24''
/''/ kg
(41.3512.52" 2 4.75 m 25' kg+m 2 12.2 kg
Din*ing S0esi
41.35 12.52 21 kg+m 2
11''# kg
Tegel
41.35 12.52 24 kg+m 2
1257 12 575 5 kg Total
eban hi*u0 (Live)
24553#.5 kg
h Lantai
25' kg+m 2
6oefisien )e*uksi
'-#
L
'-# 12.52 41.35 25'
eban total 2
#27.15 kg 24553#.5 kg #+,++-. k'
#27.15 kg
Beban atap e)at 0enutu0 ata0
-31 m /# m 2 5' kg+m 2
/13'# kg
e)at o)*ing
/# m 15 11 kg+m
'' kg
6u*a9ku*a
((3-// 4"(1-15#"" 1' 12-2 kg+m
4/4/-3 kg
((1-1512"(1-2114"" 1' 12-2 kg+m
#75'-23 kg 3#7-# kg
be)at alat sambung 1' ; //14-12#
3#-7# kg
M<
$lafon*
15-'' /1-'' 11 kg+m 2
25 kg
1''/5 kg )/
0 15#,2+k'
3a% )t 0 )1 4 )# 4 )/ 1715'. kg 4 #+,++-. k' 4 15#,2+k' 0 5,,5.5 k'
6one Gempa Inone!%a ,n*onesia *ibagi men%a*i / =ila&ah gem0a &aitu : 1. ila&ah gem0a 1
: kalimantan
2. ila&ah gem0a 2
: sumate)a- sulsel- %a=a timu)
#. ila&ah gem0a #
: sumate)a- %ateng- %aba)- sulteng
4. ila&ah gem0a 4
: sulteng- sumate)a- D,>
5. ila&ah gem0a 5
: maluku- sula=esi uta)a- sumate)a
/. =ila&ah gem0a /
: 0esisi) ba)at sumate)a- 0a0ua- nusa tenga)a
b. )akt& 'etar ban'&nan Dengan )umus em0i)is 3/ 4
Tx =Ty =0,06. H H =2 + 5 + 7 =14 m
3 /4
Tx =Ty =0,06. ( 14 ) =0,43 detik
c. 7oe"%!%en 'empa a!ar angunan be)*i)i *i *ae)ah 8alan' maka ? *i0e)oleh *a)i gamba) sebagai be)ikut.
amba) 5.4 ila&ah em0a Ja=a
WILAYAH 4
0,20
0,15
0,10
0,05 0,035 0,025 0
0,39
1
2,0
3,0
@ntuk T T& '-4# *etik Aone gem0a =ila&ah 4 untuk tanah lunak *i0e)oleh nilai ? '-'7.
. 9aktor ke&tamaan I an "aktor :en%! !tr&kt&r 7 Menu)ut buku i*eon 6usuma untuk *aktilitas 0enuh , 1-' *an 6 1-'
e. Ga;a 'e!er $or%!ontal total ak%bat 'empa 8 8&
?. , . 6 . t '-'7. 1. 1. 5,,5.5 k' #3##5.13 kg
". D%!tr%b&!% 'a;a 'e!er $or%
H 14 = = 0,229 < 3 A 61 Wi.hi Fi , x = 8& Σ Wi . hi
B)ah > (lihat tabel *i ba=ah ini" H 14 = = 0,933 < 3 A 15 Wi.hi Fi , y = 8 Σ Wi. hi Dengan : Fi ga&a gese) ho)iAontal akibat gem0a 0a*a lantai ke9i hi tinggi lantai ke9i te)ha*a0 lantai *asa) 8- & ga&a gese) ho)iAontal total akibat gem0a untuk a)ah C *an > B- 0an%ang sisi bangunan a)ah *an a)ah &.
3a% )t 0)1 4 )#4 )/ 115-. 4 #+,++-. 4 15#,2+ 0 5,,5.5 k'
T%n'kat
$% (m*
)% (k'*
)%. $% (k'.m*
Bta0 2 1
.3 /.75 2
1524. 24553#.5 1715'.
1'#42#2.# 1/'3571. #'3717.3 251522.1#
9% =2 ; total (k'* 1/344.3# 4//#.7# 12557./4
&nt&k t%ap portal 1> 9% =2; (k'* 1/34.43 4//.#7 1255.7/
Tabel 7.1 distribusi gaya geser dasar horizontal total akibat gempa ke sepanjang tinggi gedung dalam arah x dan y untuk tiap portal et! gaya gempa yang dipakai adalah gaya gempa arah memendek yaitu arah y
Gambar 5.# pembebanan Gempa
5./ Per$%t&n'an beban An'%n Bngin tekan : t 6oefisien angin tekan %a)ak anta) 0o)tal '. 4.25 25 5./25 kg+m Bngin Eisa0 h 6oefisien angin hisa0 %a)ak anta) 0o)tal 9'.4 4.25 25 942.5 kg+m
5., Per$%t&n'an Pembebanan Portal
amba) 5.# eomet)i $o)tal 5.#.# Pembebanan Portal $o)tal &ang *ianalisis a*alah 0o)tal &ang te)k)itis &aitu 0o)tal &ang mene)ima beban 0aling besa). *alam hal ini 0o)tal &ang *i analisi a*alah se0e)ti gamba) be)ikut- &ang *iambil *a)i *enah bangunan *alam 0e)enanaan.
amba) 5.3 beban 0elat lantai
a. Beban ak%bat pelat lanta% 4.1.2 Pembebanan Plat A B (Lanta%* a. $embebanan 0a*a $lat B??DD<
amba) 5.1.2.2
eban 0a*a alkon $lat B-
?- ?D- *an D< Beban8at% T)a0eAio*al loa* (Dea* Loa*" 0a*a balok anak untuk 0lat balkoneban 0elat E , (0lat lantai" ( tinggi 0embebanan . D 0lat Lantai " 1.57 m 411 kg+m 2 /45.27 kg+m Beban H%&p T)a0eAio*al loa* (Lie Loa*" 0a*a balok anak untuk 0lat balkoneban 0elat E , (0lat lantai" ( tinggi 0embebanan . L 0lat Lantai" 1.57 m 25' kg+m 2 #2.5 kg+m b. $embebanan 0a*a $lat
amba) 5.1.2.#eban 0a*a
alkon $lat ?
Beban8at% T)a0eAio*al loa* (Dea* Loa*" 0a*a balok anak untuk 0lat lantaieban 0elat B ($lat balkon" ( tinggi 0embebanan . D 0lat alkon " 1.' m 411 kg+m 2 477. kg+m BebanH%&p T)a0eAio*al loa* (Lie Loa*" 0a*a balok anak untuk 0lat lantaieban 0elat ? ($lat balkon" ( tinggi 0embebanan . L 0lat alkon " 1.' m 25' kg+m 2 272.5 kg+m
Geka0itulasi $embebanan $a*a alok ,n*uk &ang te)bebani beban te)besa). Nama Pelat lanta% Beban8at% (Dead) BebanH%&p(Live) $lat Ti0e BD<
gambar ".# beban dinding lantai 1 H1 25' kg+m 2 # m 75' kg+m H2 25' kg+m 2 # m 75' kg+m eban Lantai 2
gambar ".7 beban dinding lantai $
H1 25' kg+m 2 # m 75' kg+m H2 25' kg+m 2 # m 75' kg+m c. Beban %n%n' ;an' %!al&rkan ke kolom ara$ te'ak l&r&! balok %n&k Lantai 2
gambar ".% beban dinding lantai $ terhadap kolom arah memanjang $1 Luas t)a0eisium J *in*ing
(
P 1 =
1.75 + 4.75 2
)
.3 .125 x 250
P 1 =2540 kg $2
Lanta% 1
gambar ".& beban dinding lantai 1 terhadap kolom arah memanjang $1 Luas t)a0eisium J *in*ing
(
P 1 =
1.75 + 4.75 2
)
.3 .125 x 250
P 1 =2540 kg $2
. Pembebanan ak%bat beban balok anak ;an' %!al&rkan ke balok %n&k
amba) 5. beban balok anak te)ha*a0 balok in*uk Beban mat% $ Luas segitiga D 0elat 3.13 x 1.57 P= x 645.27 kg+m2
(
2
)
P=1516.3 kg 2 #'#2./ kg Beban $%&p $elat Ea $ Luas beban 0elat &ang *ite)ima L 0elat 3.13 x 1.57 P= x 477.99 kg+m2
(
2
)
P=1174.44 kg x 2 =2348.89 kg e. Pembebanan Ak%bat Balok In&k ;an' % !al&rkan ke kolom
amba) 5. beban balok i*uk te)ha*a0 kolom Beban mat% $elat B $ Luas t)a0eisium D 0elat balkon
P=
(
0,48 + 1.57 2
)
x 1.05 x 392.5 kg+m2
P= 422.43 kg 2 344.35 kg $elat F $ Luas segitiga D 0elat $ (I . 1-57" 1-5/ /45.27 kg+m 2 $ 7'.2 kg 2 153'.4 kg
$elat ?D< $ Luas segitiga D 0elat $ (I . #-1#" 1-75 /45.27 kg+m 2 $ 123/-25 kg 2 2572-5 kg Beban $%&p $elat B $ Luas t)a0eisium D 0elat balkon
(
P=
0,48 + 1.57
)
x 1.05 x 272.5 kg+m2
2 P=361.94 kg 2 72#.3 kg
$elat F $ Luas segitiga D 0elat $ (I . 1-57" 1-5/ 477. kg+m 2 $ 535.#4 kg 2 117'./ kg $elat ?D< $ Luas segitiga D 0elat $ (I . #-1#" 1-75 477. kg+m 2 $ 1#' kg 2 2/13 kg
amba) 5.1.2. $embebanan akibat beban mati 0elat lantai 2
amba) 5.1.2.
$embebanan akibat beban hi*u0 0elat lantai 2
gambar ". 'embebanan dinding yang membebani balok induk
gambar ". 'embebanan dinding yang membebani balok anak dan balok induk yang disalurkan ke kolom
gambar ".kibat beban mati dari balok anak yang disalurkan ke balok induk
gambar ".kibat beban hidup dari balok anak yang disalurkan ke balok induk
5./ Per$%t&n'an T&lan'an Balok Portal Easil analisa mengunakan 0)og)am SB$ 2'''- tin%auan momen te)besa)-
5.2.1 amba) Diag)am momen ?ombo (1.2D1./L"
amba) 5.2.2 Diag)am ga&a gese)+ga&a lintang
Momen tum0uan
: 91/537./7 kg.m 1/5.37 km
Momen la0angan
: 42'53-2 kg.m 42'.53 km
a&a gese)+ga&a lintang
: 2'5'2-2/ kg 2'5.'2 k
Di)enanakan : Tinggi balok (h"
: 4'' mm
Leba) balok (b"
: 5'' mm
K Tulangan utama
: K 2 mm
K Tulangan sengkang
: K 1' mm
Tebal selimut beton (0"
: 4' mm
Tinggi
165.87 kNm
0,015 5743.42 −5600
5,/.,# kN>m #
('-'2/2 9 '-'252" 0 -2-#5
5800 −5600
S&a)at Tulangan Min : min 1-4 + f& 1-4 + #2' '-''4# max
'-75 '-35 '-35 '-75 '-35 '-35
Fc Fy 25 320
600 600 + Fy 600 600 + 320
'-'4'#2 Maka *i *a0atkan : hitung '-'25 min '-''4# '-'4'# hitung '-'25 N maks &k&ran balok memen&$% m%n ? $%t ? ma=
Bs
b * '-'25 4'' #34 /-.#, mm@ 8aka D%'&nakan D # 0 /1 mm # Bs agi 2'; Bs 2' ; #/1 72.2 mm 2 8aka %'&nakan # D # 3arak !en'kan' mak!%mal ># 0 /+-># 0 1- mm
amba) tulangan tum0uan
b. Per$%t&n'an T&lan'an Lapan'an 8ma= 0 42'.53 km
Mu 6
k
6
420,59 x 10
φ×b ×d 2 0. 8 ×400×5362 '-3 *y
(
1− 0,588 ρ
fy f'c
)
=3,66 Mpa
(
1− 0,588 ρ
#-// '-3 . 24' #-// 12 9 1'34-3 O 1'34-3 O 9 12 #-// '
240 25
)
Dengan )umus B? *i*a0atkan : P
1,2
−b ±√ b2 −4⋅a⋅c 2⋅a
− 192± √ 192 − 4⋅1084 8⋅3,66 2⋅1084 8 2
,
,
hit
'-'22
ρmi= ρmi=
1,4
fy 1,4 240
'-''53
6a)ena hit min- maka *i0akai hit. Bs b * '-'22 4'' mm 5#3 mm 4//#-4 mmO maka *i0akai tulangan 3 D 2 4/21 mmO Bbagi 2' ; Bs '-2' 4//#-4 #2-7 mmO maka *i0akai tulangan bagi 2 D 2 3arak !en'kan' mak!%mal ># 0 /+-># 0 1- mm
amba) tulangan la0angan 5./. Per$%t&n'an Pen&lan'an 7olom $ehitungan 0enulangan kolom *ilakukan *engan mengambil $u (beban aksial" *an Mu (momen" &ang te)besa) 0a*a 0o)tal. $e)hitungan *i0e)oleh *engan 0)og)am STBBD $)o. Beam
Node
137
86
Env +ve
Fx kN 894.115
Fy kN 0
Fz kN
Mx kNm
11.325
0.029
My kNm 0.187
Mz kNm 69.387
137
93
-ve
0
80.524
-0.118
0
-17.85
-36.105
+ve
882.805
0
11.325
0.029
4.8
124.943
139
88
139
141
141
95
90
97
-ve
0
80.524
-0.118
0
-0.049
0
+ve
958.388
50.14
10.837
0
0.704
107.837
-ve
0
0
-0.717
-0.024
-16.944
0
+ve
947.079
50.14
10.837
0
4.729
7.558
-ve
0
0
-0.717
-0.024
-0.731
-4.497
+ve
784.039
88.13
11.209
0.011
0.165
126.343
-ve
0
0
-0.233
-0.024
-17.9
0
+ve
772.73
88.13
11.209
0.011
4.518
0
-ve
0
0
-0.233
-0.024
-0.301
-100.819
+ve
540.888
6.195
10.472
0.071
0
21.379
144
93
144
100
-ve
0
21.658
0
-0.051
-24.698
-66.166
+ve
512.614
6.195
10.472
0.071
27.664
42.122
146
146
95
102
148
97
148
104
-ve
0
21.658
0
-0.051
0
-9.597
+ve
529.603
52.63
9.964
0
0
119.607
-ve
0
0
0
-0.044
-23.626
0
+ve
501.329
52.63
9.964
0
26.193
0
-ve
0
0
0
-0.044
0
-143.541
+ve
514.354
45.096
10.338
0
0
122.957
-ve
0
0
-0.009
-0.189
-24.458
0
+ve
486.08
45.096
10.338
0
27.231
0
-ve
0
0
-0.009
-0.189
-0.047
-102.525
$u
53-#33 k
53#3-3 kg
M1
27-//4 km
27//-4 kgm
M2 122-57 km
Σ
Q
Σ
(
( ) ( ) !" k " k
!" b "b
29771,247 5
(
14885,6 7
2-3 km2
)
)
1225-7 kgm
Da)i g)afik alignment *i*a0atkan nilai k 1-#5 (i*eon se)i 4:112" $enentuan kelangsingan kolom
#" u $
M 1
N #4912
1,35 .5
M 2 27,664
N #4912
0,3
22-5 N #1-#''1
122,957
6olom
0en*ek
$e)hitungan Tulangan 6olom: $e)enanaan 0enulangan menggunakan 0enulangan em0at sisi. Bg
4'' mm 5'' mm 2''''' mm 2
Mu
et
Pu
12295,7 95838,8
'-123# m 123-2/ mm
emin
(15 '-'# h" (15 '-'# . 5''" #' mm
Ja*i *i0akai et 123-2/ mm
et h
128,296 500
'-25/
(
Pu
) (
+ . Ag .0,85 .fc'
95838,8
0,65.200000 .0,85 .32,5
)
'-'2/7
(
Pu
)
+ . Ag .0,85 .fc'
.
et h
'-'2/7 . '-25/
'-''/35 Da)i g)afik inte)aksi kolom 0enulangan em0at sisi (table e*eon 4" *i*a0at:
)
'-''#5
R
(1-2 1-##"+2 1-2/5
).R '-''#5 . 1-2/5 '-''44# N min '-''53
Bs total . Bg '-''53 2''''' mm 2 11/' mm 2 Maka *igunakan 3 D 2' (Bs 2512 mm 2" 0a*a keema0t sisin&a
3 D20 2 D20
2 D20
5.,. Per$%t&n'an 7&at 8ak!%m&m 7olom Unt&k Beban Ak!%al K$n maks
'-3 K U'-35 . f! . (Bg Bs" f& . BsV . (1' 9#" '-3 . '-/5 . U'-35 . #2-5 . (2''''' 2512" 24' . 2512V .
(1'9#" #15'-41# k K$n maks
#15'-41# k $u 53-#33 kWWWW..(memenuhi"
Unt&k Beban 8omen ila f! X #2-5 M$a '-7225.b..f! Bs.f& (i*eon , hal: 47"
A% . fy 0,7225 . b . f c '
2512 . 240 0,7225.400 .32,5
/4-137 mm Mu
Bs . '-3 . f& . (*9'-425 " 2512 . '-3 . 24' . (4#7-5 '-425 . /4-137" 17-351 km
Mu
17-351 km Mu
122-57 kmWWWWWW(memenuhi"
5.5. Per$%t&n'an T&lan'an en'kan' Data $e)enanaan: b
4'' mm
*
5'' mm
K Tulangan utama
D 2' mm
K Tulangan Sengkang K 1' mm *Y 8u
4#7-5 mm 33.1# 1'.472 3./'2 k
S&a)at *i0e)lukan tulangan gese) ila:
8u
K 8
8
1+/ .
√ fc ' . b.*
1+/ .
9# √ 32,5 . (4'' . (5''" . 1'
1'-'2 k
'-/ . 8
'-/ . 1'-'2
114-'13 k
8u
N
K 8
3-/'2 k
N
114-'13 k
K 8
Sehingga
ti*ak 0e)lu tulangan gese).
8u
K8
8s ' 1+2L Bkan teta0i s&a)at %a)ak sengkang minimum a*alah: Tulangan sengkang menggunakan batang tulangan K1'- %a)ak sengkang *itentukan nilai te)keil *a)i ketentuan9ketentuan be)ikut: 1. 2. #. 4.
1/ kali *iamete) tulangan 0okok meman%ang (D 2'" #2' mm 43 kali *iamete) tulangan sengkang (K 1'" 43' mm Dimensi te)keil kolom 4'' mm '-5 *! '-5 4#7-5 213-75 mm
Maka *igunakan batang tulangan sengkang C 1- #-- mm
