Perencanaan Kolom Eksentrik

Perencanaan Kolom Beton Bertulang terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial

Struktur Beton

1

Perilaku Kolom terhadap Kombinasi Lentur dan Aksial Tekan Momen selalu digambarkan sebagai perkalian beban aksial dengan eksentrisitas, yaitu:

Struktur Beton

2

Perilaku terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Diagram Interaksi Beban Aksial dan Momen (Failure Envelope )

Beton hancur sebelum baja leleh Baja leleh sebelum beton hancur Cat: Kombinasi sebarang P dan M yang berada diluar envelope akan menyebabkan keruntuhan.

Struktur Beton

3

Perilaku terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial

Struktur Beton

4

Perilaku terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Aksi Gaya Resultan pada Centroid (h/2 dalam kasus ini)

Pn  Cs1  Cc  Ts2    tekan  positif

Momen terhdap pusat geometri

h  h   h a  M n  Cs1 *   d1   Cc *     Ts2 *  d 2   2  2   2 2  Struktur Beton

5

Kolom yang Mengalami Tarik Murni Penampang retak (beton tidak memiliki kapasitas aksial) Reg. Seragam

 y N

Pn  tarik     f y As i 1

Struktur Beton

i

6

Faktor Reduksi Faktor Reduksi Kekuatan,  (SNI Pasal 11.3.2) (a) Tarik aksial dan tarik aksial dengan lentur  = 0.8 (b) Tekan aksial dan tekan aksial dengan lentur. Elemen str dengan tulangan spiral sesuai dengan pasal 12.9.3  Elemen str lainnya

Struktur Beton



7

Faktor Reduksi Kecuali untuk nilai tekan aksial yang rendah,  boleh ditingkatkan sbb: Jika

f y  400 MPa

dan tulangan bersifat simetris dan

 h  d   ds   0.70 h

ds = jarak dari serat tarik terluar ke pusat tulangan tarik.

Maka  boleh ditingkatkan secara linear menjadi 0.8 seiring dengan menurunnya Pn dari 0.10fc Ag ke nol. Struktur Beton

8

Faktor Reduksi Untuk komponen struktur yang tidak memenuhi syarat yang disampaikan sebelumnya:  boleh ditingkatkan secara linear menjadi 0.8 seiring menurunnya Pn dari nilai terkecil antara (Pb atau 0.1 fc Ag ) ke nol.

Struktur Beton

9

Diagram Interaksi

Struktur Beton

10

Desain Kolom Pendek terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Tipe Kolom 1) Kolom berspiral-lebih efisien untuk e/h < 0.1, tetapi mahal 2) Kolom bersengkang ikat – tulangan dipasang di keempat sisi bila e/h < 0,2 dan untuk kasus lentur biaksial 3) Kolom bersengkang ikat – tulangan dipasang hanya di dua sisi - Efisien bila e/h > 0.2 - Bentuk persegi meningkatkan efisiensi Struktur Beton

11

Desain Kolom Pendek terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Sambungan lewatan (Splice) Umumnya, tulangan longitudinal kolom disambung lewatkan persis di atas level lantai (hanya diperbolehkan untuk desain non-gempa) Jenis sambungan lewatan tergantung pada kondisi tegangan

(SNI 14.17)

Bila semua tulangan dalam kondisi tekan  Gunakan sambungan lewatan tekan (SNI 14.16)

Bila 0  f s  0.5 f y  Sambungan lewatan tarik kelas A  pada muka tarik ( 1 / 2 jum.tul. disambung lewatkan)  Sambungan lewatan tarik Kelas B   SNI 14.15 ( 1/2 jum.tul. disambung lewatkan) Bila f s  0.5 f y  Sambungan lewatan tarik kelas B    Struktur Beton 12

Desain Kolom Pendek terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Geser Kolom Ingat untuk tekan aksial



Vc    

N u  1 14 Ag 

f c' 6

bw d

 47 

Jika Vu  0.5Vc  Sengkang harus memenuhi SNI Bab 13 dan SNI Pasal 9.10.5 Struktur Beton

13

Desain Kolom Pendek terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Rasio Tulangan Ingat 0.01    0.08

 SNI 12.9.1

(SNI 12.8.4) Untuk penampang yang lebih besar dari yang dibutuhkan berdasarkan beban: Tulangan minimum dapat dihitung berdasarkan luas efektif yang dikurangi,  Ag, ( 1/2 Ag (total) ) (Selama kekuatan yang diberikan oleh luas yang dikurangi tersebut serta Ast yang dihasilkan masih memadai untuk pembebanan yang ditinjau) Struktur Beton

14

Diagram Interaksi yang dinormalisasi Pn

versus

Ag atau

 Pn

Mn Ag h

versus

 Mn

Ag

Ag h

Struktur Beton

15

Diagram Interaksi yang dinormalisasi

Struktur Beton

16

Diagram Interaksi yang dinormalisasi

Struktur Beton

17

Perencanaan Menggunakan Diagram Interaksi 1.) Hitung beban terfaktor (Pu , Mu ) dan e untuk kombinasi beban yang relevan 2.) Pilih kasus yang berpotensi menjadi penentu 3.) Gunakan nilai estimasi h untuk menghitung  h, e/h untuk kasus yang menentukan.

Struktur Beton

18

Perencanaan Menggunakan Diagram Interaksi 4.) Gunakan grafik yang sesuai  target g Baca

 Pn Ag



Pu

Hitung Ag   nilai perlu

(untuk masing-masing kasus yang menentukan)

5.) Pilih





  Pn  

 A  g  

b & h  Ag  b * h Struktur Beton

19

Perencanaan Menggunakan Diagram Interaksi 6.) Jika dimensi terlalu berbeda dari nilai estimasi (step 3), hitung ulang ( e / h ) dan ulang kembali langkah 4 & 5. Revisi Ag jika diperlukan. 7.) Pilih tulangan baja



Struktur Beton

Ast   Ag

20

Perencanaan Menggunakan Diagram Interaksi 8.) Gunakan dimensi aktual & ukuran batang untuk mengecek semua kombinasi beban ( gunakan grafik atau diagram interaksi). 9.) Rencanakan tulangan lateral [selesaikan g]

Struktur Beton

21

Tugas: Diagram Interaksi Beban Aksial Vs. Momen Tinjau kolom persegi (500 mm x 500 mm) dengan 8 D32 ( =0.0256) and fc’ = 28 MPa and fy = 400 MPa. Gambar diagram interaksi .

Struktur Beton

22