Perencanaan Portal

BAB VI

PERENCANAAN PORTAL

Data Perencanaan

Gambar 6.1 : Denah portal

Secara umum data yang digunakan untuk perencanaan portal adalah
sebagai berikut:

a. Bentuk rangka portal : seperti tergambar

b. f'c : 35 Mpa = 350 kg/cm2

c. fy : 350 Mpa

: 240 Mpa

d. Beban hidup (LL) : ruang gedung kelas 250 kg/m2
: balkon 200 kg/m2
: bordes dan tangga 300 kg/m2
e. Beban mati (DL) : ( beton = 2400 kg/m3
: Tebal spesi = 0,02 m
: Tebal keramik = 0,01 m
: ( keramik = 2400 kg/m3
: ( spesi = 2100 kg/m3
f. Tinggi kolom : 4,4 m
6.1 Perencanaan Portal As 4

Gambar 6.2 : Perencanaan portal As 4

Pembebanan Portal As 4

Gambar 6.3 : Potongan melintang portal as 4

Gambar 6.4 : Pembebanan portal as 4.

6.1.1 Perhitungan Beban Akibat Ring Balk Portal As 4

Perencanaan dimensi ring balk.

h = 1/12 L

= 1/10 (440)

= 0,375 m. Maka direncanakan h = 400 mm

b = 2/3 h

= 2/3 (400)

= 0,25 m. Maka direncanakan b = 250 mm

Pembebanan

Beban Mati (DL)

Berat sendiri balok = 0,25 (0,4-0,12) x 2400 = 117 kg/m

WDL = Wu2 = 117 kg/m

6.1.2 Perhitungan beban akibat balok konsol portal 4

Perhitungan beban ekivalen

Mencari qek

Q = 0,5 (1,8) (1,8)

= 1,62

Q x 1,8 x 2/3 = 0,5 qek (1,8)2

1,944 = 1,62 qek

qek = 1,2

Perencanaan dimensi balok konsol

h = 1/12 L

= 1/12 (1800)

= 150 mm. Maka direncanakan h = 15 cm

b = 2/3 h

= 2/3 (150)

= 100 mm. Maka direncanakan b = 10 cm

Perhitungan beban

a. Beban Mati (DL)

Beban pelat = 0,12 x 2400 x 1,2 = 432 kg/m

Beban Spesi = 0,03 x 2100 x 1,2 = 113,4 kg/m

Beban sendiri = 0,1 (0,15 - 0,12) x 2400 = 12 kg/m

Beban plafon = 18 x 1,2 = 32,4 kg/m

DL = 589,8 kg/m

b. Beban Hidup (LL)

Beban hidup = 100 x 1,8 = 180 kg/m

c. Beban Berfaktor

Wu4 = Wu5 = Wu6 = Wu7 = 1,2 DL +1,6 LL

= (1,2 x 589,8) + (1,6 x 180)

= 995,76 kg/m

6.1.3 Perhitungan Beban Balok Induk Portal As 4

Trapesium

Gambar 6.5 : Distribusi beban amplop portal as 4

Gambar 6.6 : Tinggi ekuivalen portal as 4 (A-B)

Perhitungan :

RA = RB = Q = 0,5 x 1.75 x 1,75 + 0,5 x 1,75x 0,125

= 1,64

M1 = RA x (1,875) – Q1 (2/3 * 1,75 + 0,125) – Q2 (0,125)

= 1,64 (1,875) – 1,53 (2/3 * 1,75 + 0,125) - 0,109 (0,125)

= 1,175

M2 = 1/8 x heq x (3,75)2

= 1,757 heq

M1 = M2

1,175 = 1,757 heq

heq = 1,495

Perencanaan dimensi balok induk

h = 1/12 L

= 1/12 (7500)


b = 2/3 h

= 2/3 (600)

= 0,4166 mm. Maka direncanakan b = 400 mm

Pembebanan (Portal 4 = A-B = B-C = C-D)

a. Beban Mati (DL)

Beban pelat = 0,12 x 2400 x 1,495 = 430,564 kg/m

Beban tegel = 0,005 x 2200 x 1,495 = 179,401 kg/m

Beban spesi = 0,03 x 2100 x 1,495 = 94,186 kg/m

Beban dinding = 250 x 4,4 = 950 kg/m

Beban sendiri = 0,6 (0,4-0,12) 2400 = 505 kg/m

Beban plafon = 18 x 2 x 1,495 = 32,4 kg/m

DL = 2191,552 kg/m

b. Beban Hidup (LL)

Beban hidup = 250 x 2 x 0,888 = 747,508 kg/m

c. Beban berfaktor

Wu3= Wu4 = 1,2 DL + 1,6 LL

= (1,2 x 2191,552) + (1,6 x 747,508)

= 3825,8767 kg/m

6.1.4 Perhitungan beban terpusat akibat balok anak portal 4

Gambar 6.7 : Distribusi beban amplop portal 4

Perhitungan tinggi ekuivalen

Perhitungan :

RA = RB = Q = 0,5 x 1.913 x 1,913 + 0,5 x 1,913 x 0,675/2

= 2,152

M1 = RA x (2,25) – Q1 (2/3 * 1,913 + 0,675/2) – Q2 (0,675/2)

= 2,152 (2,25) – 1,829 (2/3 * 1,75 + 0,125) - 0,332 (0,125)

= 1,783

M2 = 1/8 x heq x (4,5)2

= 2,531 heq

M1 = M2

1,783 = 2,531 heq

heq = 1,419

Gambar 6.8 : Tinggi ekuivalen

Perencanaan dimensi balok anak

h = 1/12 L

= 1/12 (4,5)


b = 2/3 h

= 2/3 (400)

= 250 mm. Maka direncanakan b = 250 mm

Pembebanan (Portal 4 = A-B = B-C = C-D)

a. Beban Mati (DL)

Beban pelat = 0,12 x 2400 x 2 x 1,419 = 408,799 kg/m

Beban tegel = 0,005 x 2200 x 2 x 1,419 = 170,333 kg/m

Beban spesi = 0,03 x 2100 x 2 x 1,419 = 89,424 kg/m

Berat sendiri = 0,25 (0,4-0,12) 2400 = 153 kg/m

Berat plafon = 18 x 2 x 1,169 = 32,4 kg/m

DL = 853,958 kg/m

b. Beban terpusat

- Beban mati terpusat

RA1 = RB1 = 0,5 x q x L

= 0,5 x 853,958 x 4,5

= 1921,4059 kg

RA2 = RB2 = 0,5 x q x L

= 0,5 x 853,958 x 3

= 1280,937 kg

PDL1 = PDL2 = PDL3 = RB1 + RB2

=1921,4059 + 1280,937

= 3202,3443 kg

- Beban hidup terpusat

ql = 250 x 2 x 1,41

= 709,722 kg/m

RA1 = RB1 = 0,5 x q x L

= 0,5 x 709,722 x 4,5

= 1596,874 kg

RA2 = RB2 = 0,5 x q x L

= 0,5 x 709,722 x 3

= 1064,583 kg

PLL1 = PLL2 = PLL3 = RB1 + RB2

= 1596,874 + 1064,583

= 2661,4577 kg

Jadi beban terpusat akibat balok anak :

Pu1 = Pu2 = Pu3 = 1,2 PDL + 1,6 PLL

= 1,2 (3202,3431) + 1,6 (2661,457)

= 8101,144 kg

6.1.5 Perhitungan beban titik akibat listplank

a. Beban Mati (DL)

Beton listplank = 0,08 x 0,78 x 1 x 2100 = 124,8 kg

b. Beban Hidup (LL)

Beban pekerja = 100 x 1 m = 100 kg

P4 = P5 = P6 = P7 = 1,2 DL + 1,6 LL

= 1,2 (124,8) + 1,6 (100)

= 309,76 kg

6.1.6. Perhitungan beban akibat reaksi kuda - kuda

Akibat beban mati ( P (kg ))

"Beban Mati "Beban Hidup "Jumlah Beban "
"Gaya "Beban "Gaya "Beban " "
"P1 "148,077 "P1 "100 "248,077 "
"P2 "155,785 "P2 "100 "255,785 "
"P3 "181,481 "P3 "100 "281,481 "
"P4 "191,725 "P4 "100 "291,725 "
"P5 "162,885 "P5 "100 "262,885 "
"P6 "223,811 "P6 "100 "323,811 "
"P7 "59,595 "P7 " "59,595 "
"P8 "80,827 "P8 " "80,827 "
"P9 "90,970 "P9 " "90,970 "
"P10 "120,324 "P10 " "120,324 "
"TOTAL BEBAN TETAP "2015,481 "

RA = RB = ½ P +P2+ P3 + P4 + P5 + P6 + P7 + P8+ P9 + P10 + P11 + P12 + P13

RADL = RBDL = 2015,481/2

= 1042,300 kg

Akibat beban hidup ( P (kg ))
Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6 , P7 = 100 kg

Beban berfaktor akibat reaksi kuda – kuda

RAU = RBU = 1,2 .DL + 1,6 . LL

= 1,2 . 1042,300 + 1,6 . 100

= 1410,7608 kg

6.1.7 Perhitungan Statika

Analisa statika struktur menggunakan bantuan program STAAD Pro dengan Beban
Kombinasi U = 1,2DL + 1,6LL , berikut pembebanan dan hasilnya (bidang D, M,
N):

Gambar 6.9 : Distribusi beban kombinasi

Gambar 6.10 : Distribusi bidang N

Gambar 6.11 : Gambar distribusi bidang D

Gambar 6.12 : Gambar distribusi Bidang M

6.2 Perencanaan Balok



6.2.1 Data perencanaan balok induk as 4

Data perencanaan yang akan digunakan :

- fc : 35 Mpa

- fy : 240 Mpa

- Ø tulangan utama : Ø 16

- Ø tulangan sengkang : Ø 10

- b (lebar balok) : 40 cm

- h (tinggi balok) : 60 cm

- p (tebal selimut) : 4 cm

- Ɣbeton : 2400 kg/m3

- Ɣtegel : 2200 kg/m3

- Ɣpas. bata merah : 250 kg/m3

= Ɣspesi : 2100 kg/m3

- berat plafond + penggantung : 18 kg/m3

Gambar 6.15 : Gambar distribusi Bidang M

d = h – p – ½ Ø sengkang – ½ Ø tulangan utama

= 600 – 40 – 5 – 8

= 537 mm

Rasio Tulangan

= 0,056

a. Tulangan Tumpuan
Mu = 194,444 kNm = 194444000 Nmm

Karena ρmin < ρperlu, maka dipakai ρperlu
Jadi As perlu = ρperlu x b x d
= 0,008 x 400 x 547
= 1919,336 mm2
As = ¼ π 162
= 95 mm2
As perlu / As = 0,95 cm2
Maka As pakai 5 ( 16 dengan luas tulangan 10,05 mm2
As' = 50% x As perlu
= 0,5 x 1919,336 = 95,966 mm2
As' / As = 0,95 ~ 2
Maka As' pakai 2 ( 16 dengan luas tulangan = 191,933 mm2
- Kontrol Kebutuhan Tulangan
Tumpuan:

=0,0087>0,005.............OK

- Kontrol Leleh Tulangan Tekan

0,0078 ( 0,075 ........Tulangan tekan belum leleh, fs' ( fy, maka:

= 601,132 MPa

= 43,557

(mak (0,056) < ( (0,0344) ......OK

= 162799101 Nmm
( Mn = 0,8 x 162799101 = 1302392814 Nmm ( 194444000 Nmm .....OK
b. Tulangan Lapangan
Mu = 239,89 kNm = 239890000 Nmm

= 0,0109
Karena ρmin < ρperlu, maka dipakai ρperlu
Jadi As perlu = ρperlu x b x d
= 0,0109 x 450 x 547
= 2389,394 mm2
As perlu/As = 2389,394/950 = 6
Maka As pakai 6 ( 16 dengan luas tulangan = 1206,37 mm2
As' = 50% x As perlu
= 0,5 x 2389,394
= 119,469 mm2
As'/As = 1
Maka As' pakai 1 ( 16 dengan luas tulangan = 119,469 mm2
Kontrol Kebutuhan Tulangan
Tumpuan:

=0,010992 >0,005............OK

Kontrol Lebar Minimum Balok
Lapangan:

400 (2 x 40) + (2 x 10) + (6*16) + ((6-1)x 25)
400 323,5
Mr = Ø (0,85 x fc') x b x hf x (d – 1/2 x hf)
= 0,85 (0,85 x 35) x 400 x 600 x (547 – 1/2 x 600)
= 14990433000 Nmm > 239890000 Nmm .....maka termasuk balok
persegi

6.2.3 Perhitungan Tulangan Sengkang

Gambar 6.16 : Gambar distribusi bidang D

Besar gaya geser max
Vu = 188 kN = 188000 N
Gaya geser nominal
Vn = Vu / Ø = 188000/ 0,6 = 313333,333 N
Gaya geser yang dipikul beton:

=215739,7094 N
Ø . Vc = 0,8 x 215739,7094 N = 129443,8257 N
0,5 . Ø . Vc = 0,5 x 129443,8257 = 64721,91283N
Vu = 188000 N > Ø . Vc = 129443,8257 N > 0,5.Ø.Vc = 64721,91283 N

Maka diperlukan tulangan geser.
Vs = Vn - Vc
= 313333,333 – 215739,7094
= 97593,623N
Dicoba tulangan diameter 10 mm
A = 1/4 . π . d2 = 1/4 . π . 102

= 78,54 mm2
Karena kanan kiri, maka
Av = n . A
Av = 2 . 78,54
= 157,08 mm2
Jarak sengkang atau spasi yang diperlukan

= 211,298 mm
Jadi dipasang sengkang Ø10 – 200 mm

6.3 Perencanaan Kolom



Gambar 6.19 : Perencanaan kolom
a. Penulangan kolom portal 5 : K1 dan K4
Lebar kolom (b) = 400 mm

Tinggi kolom (h) = 600 mm

Selimut beton (d') = 40 mm

Mutu beton (fc) = 35 Mpa

Mutu baja (fy) = 240 Mpa

Tulangan Utama = ø 19 mm

Sengkang = ø 10 mm

Dari software STAAD Pro 2014

Gambar 6.20 : Momen akibat beban mati

Gambar 6.21 : Momen akibat beban hidup

Gambar 6.22 : Momen akibat beban kombinasi

Gambar 6.23 : Gaya normal akibat beban kombinasi

Momen kerja :

Md = 46,37 kNm

Ml = 21,76 kNm

Momen berfaktor :

M1 = 22,55 kNm

M2 = 88,57 kNm

Beban berfaktor :

Pu = 38,8 kN

1. Perhitungan kekakuan kolom

Menghitung modulus elastisitas beton (Ec)

27805,574
Menghitung momen inersia penampang
Ig =
Ig = 7200000000
Menghitung

βd = 0,615122 < 1..........................................OKE!

Kekakuan kolom

= = 4,958 x 1013 Nmm2

2. Perhitungan inersia balok di kanan dan kiri kolom

Momen inersia balok di kanan kiri ujung atas kolom yaitu :

Ring balk 25/40

Icr = 0,35.Igb = 0,35*( 1/12 * 250*4003 ) = 384521484 mm4

Momen inersia balok di kanan kiri ujung bawah kolom yaitu :

Balok 40/60

Icr = 0,35.Igb = 0,35*( 1/12 * 400*6003 ) = 2966986762 mm4

3. Faktor kekakuan ujung Ѱ yang terjadi pada kolom

Ujung atas kolom

ѰA = = = 7,905

Ujung bawah kolom

ѰB = = = 2,048

Dari diagram Nomogram,dengan nilai ѰA = 7,905 dan = 2,048, maka
diperoleh K = 0,95

4. Perhitungan pembesaran momen

Menghitung faktor koreksi (Cm)

Cm = 0,6 + 0,4
= 0,6 + 0,4
= 0,701 > 0,4 ........OK!
Menghitung beban tekuk Euler (Pc)

= 27863505,46 N = 27863,505 kN

Menghitung faktor pembesaran momen

δb =
δb = = 0,703 < 1 (dipakai nilai terbesar)
Menghitung momen rencana yang diperbesar
Mu = δb*M2 = 1 *88,57 = 88,57 kNm

5. Perhitungan factor reduksi

e = = 2,282 m

0,10.Ag.fc' = 0,10 x 400 x 600 x 35 = 840000 N

Karena Pu < 0,10.Ag.fc', maka digunakan = 0,8

6. Perhitungan luas tulangan memanjang

k1 = = 0,00712

k2 = = 0,027

d'/h = 0,15

fc' = 35 MPa

fy = 400 MPa

r = 0.006 ( Dari grafik interak M-N Gideon), β = 1,33

ρ = β.r = 1,33 x 0,006 = 0,00798

ρmin = 1 % , ρmax = 8 % ( di dapat dari pedoman kolom Pasal
12 SNI 03 2847 2002)

Jadi ρpakai < ρmin
0,00798 < 0,01 ( pakai ρperlu )

Jadi kolom 1 dan 4 dengan penampang 400 x 600 dapat dipakai.

Luas tulangan,

Ast = ρ x b x h = 0,00798 x 400 x 600 = 1915,2 mm2

Dipakai 8 D 19 ( 2269 mm2 )

7. Perhitungan tulangan sengkang

Tulangan sengkang D = 10 mm

- 16D = 16 x 19 = 304 mm

- 48 = 48 x 10 = 480 mm

Dipakai 10 – 300

8. Gambar sket tulangan

b. Penulangan kolom portal 5 : K 2 dan K 3







Sengkang = ø 8 mm

Dari RSAP diperoleh :

Momen kerja :

Md = 0,79 kNm

Ml = 0,010 kNm

Momen berfaktor :

M1 = 0,96 kNm

M2 = 4,850 kNm

Beban berfaktor :

Pu = 65,75 kN



23500

Ig =
Ig =
Ig = 2.133.333.333
Menghitung

..........................................OKE!
Kekakuan kolom

= = 1,013 x 1013 Nmm2



Ring balk 35/50

Icr = 0,35.Igb = 0,35*( 1/12 * 350*5003 ) = 1276041667 mm4

Momen inersia balok di kanan kiri ujung bawah kolom yaitu :

Balok 35/50

Icr = 0,35.Igb = 0,35*( 1/12 * 350*5003 ) = 1276041667 mm4


Ujung atas kolom

ѰA = = = 0,23

Ujung bawah kolom

ѰB = = = 0,46

Dari diagram Nomogram,dengan nilai dan = 0,46, maka diperoleh K
= 0,71



Cm = 0,6 + 0,4
= 0,6 + 0,4
= 0,68 > 0,4 ........OK!


= = 12395741,49 N = 12395,741 kN


δb =
Mu = δb*M2 = 1 *4,850 = 4,850 kNm


e = = = 0.07 m

0,10.Ag.fc' = 0,10 x 400 x 400 x 25 = 400.000 N



k1 = = = 0,025

k2 = = 0,005

d'/h = 0,15

fc' = 25 MPa

fy = 400 MPa


ρ = β.r = 1,0 x 0,002 = 0,002

12 SNI 03 2847 2002)

Jadi ρpakai < ρmin
0,002 < 0,01 ( pakai ρmin )


Luas tulangan,

Ast = ρ x b x h = 0,014 x 400 x 400 = 1600 mm2

Dipakai 8 D 19 ( 2290 mm2 )



- 16D = 16 x 19 = 304 mm

- 48 = 48 x 8 = 384 mm

Dipakai 8 – 300


c. Penulangan kolom portal 5 : K5 dan K8






Sengkang = ø 8 mm

Dari software RSAP diperoleh:

Gambar 6.24 : Momen akibat beban mati

Gambar 6.25 : Momen akibat beban hidup

Gambar 6.26 : Momen akibat beban kombinasi

Gambar 6.27 : Gaya normal akibat beban kombinasi

Momen kerja :

Md = 30,96 kNm

Ml = 0,94 kNm

Momen berfaktor :

M1 = 19,26 kNm

M2 = 38,65 kNm

Beban berfaktor :

Pu = 213,79 kN



23500
Ig =
Ig =
Ig = 2.133.333.333
Menghitung

..........................................OKE!
Kekakuan kolom

= = 1,067 x 1013 Nmm2


Balok 35/50
Icr = 0,35.Igb = 0,35*( 1/12 * 350*5003 ) = 1276041667 mm4

Ujung atas kolom

ѰA = = = 0,979

Ujung bawah kolom

ѰB = = = 0

Dari diagram Nomogram,dengan nilai dan = 0, maka diperoleh K =
0,66



Cm = 0,6 + 0,4
= 0,6 + 0,4
= 0,799 > 0,4 ........OK!


= = 15109716,33 N = 15109,716 kN

δb =
Mu = δb*M2 = 1 *38,65 = 38,65 kNm


e = = = 0.18 m

0,10.Ag.fc' = 0,10 x 400 x 400 x 25 = 400.000 N



k1 = = = 0,076

k2 = =

asumsi d'/h = 0,15

fc' = 25 MPa

fy = 400 MPa


ρ = β.r = 1,0 x 0,005 = 0,005

12 SNI 03 2847 2002)

Jadi ρpakai < ρmin 0,005< 0,01 ( pakai ρmin )

Luas tulangan,

Ast = ρ x b x h = 0,01 x 400 x 400 = 1600 mm2

Dipilih 8 D 19 ( 2290 mm2 )



- 16D = 16 x 19 = 304 mm

- 48 = 48 x 8 = 384 mm

- Ukuran terkecil penampang 400 mm

Dipakai 10 – 300


d. Penulangan kolom portal 5 : K 6 dan K 7







Sengkang = ø 19 mm

Dari software RSAP diperoleh:

Momen kerja :

Md = 4,38 kNm

Ml = 0,2 kNm

Momen berfaktor :

M1 = 2,4 kNm

M2 = 5,57 kNm

Beban berfaktor :

Pu = 387,85 kN



23500
Ig =
Ig =
Ig = 2.133.333.333
Menghitung

..........................................OKE!
Kekakuan kolom
= = 1,033 x 1013 Nmm2
Balok 35/50
Icr = 0,35.Igb = 0,35*( 1/12 * 350*5003 ) = 1276041667 mm4
Ujung atas kolom
ѰA = = = 0,47
Ujung bawah kolom
ѰB = = = 0
Dari diagram Nomogram,dengan nilai dan = 0, maka diperoleh K =
0,6

Cm = 0,6 + 0,4
= 0,6 + 0,4
= 0,77 > 0,4 ........OK!

= = 17700175,95 N = 17700175,95 kN
δb =
Mu = δb*M2 = 1 * 5,57= 5,57 kNm
e = = = 0.014 m
0,10.Ag.fc' = 0,10 x 400 x 400 x 25 = 400.000 N
k1 = = = 0,14
k2 = =
asumsi d'/h = 0,15
fc' = 25 MPa
fy = 400 MPa
ρ = β.r = 1,0 x 0,003 = 0,003
12 SNI 03 2847 2002)
Jadi ρpakai < ρmin 0,005< 0,01 ( pakai ρmin )
Luas tulangan,
Ast = ρ x b x h = 0,01 x 400 x 400 = 1600 mm2
Dipilih 8 D 19 ( 2290 mm2 )
- 16D = 16 x 19 = 304 mm
- 48 = 48 x 8 = 384 mm
- Ukuran terkecil penampang 400 mm
Dipakai 10 – 300

-----------------------
= 1,4/240 = 0,00583

= 0 ,008

=

Rn

= 24,195 > 22

Perencanaan Portal

Recommend Documents