1. Perencanaan awal (pleminary design) dan analisa pembebanan.
Dalam perencanakan awal nantinya didapat dimensi kolom, balok yang akan dihitung berdasarkan peraturan pembebanan Indonesia.. 1.1
Perhitungan Pembebanan Lantai
a. Pembebanan pada Ring Balok Beban merata: a) Beban mati 1.
Berat balok
: 0,15 m
X 0,2 m
x 2400
Kg/m3
=
72 Kg/m
2.
Berat plafond
: 9m
X
x 11
Kg/m2
=
99 Kg/m
=
171 Kg/m
D - Total b) Beban hidup 1.
Beban hidup atap
:
9m
X
100 Kg/m2
=
900 Kg/m
2.
Beban air hujan
:
9m
X
20 Kg/m2
=
180Kg/m
=
1080 Kg/m
L - Total
Total Beban Merata (U) = 1.D x 1. L = 1251Kg/m Sistem Pembebanan V = ½ x U x L = ½ x 1251 Kg/m x 6 m = 5629.5 Kg M= 1/12 x U x L = 1/12 x 1251 Kg/m x 6m = 8444,25 Kg Untuk Desain diambil gaya aksila yang bekerja pada kolom tengah yang nilainya diambil sebesar 2 kali gaya Aksial kolom pinggir. Va = 2 V = 2 x 5629,5 Kg = 11.259 Kg Cek dimensi Kolom B² ≥ Va B² ≥ 11,259 B ≥ 106, 1
Asumsi kolom = 200 x 200
. . . . OK!
1
1.2
Perencanaan Awal Dimensi Balok
Berdasarkan Draft Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan 2002 . Untuk balok dengan dua tumpuan sederhana:
h
bW
Gambar 1.1 Penampang balok
Dari perencanaan / Asumsi awal diketahui (untuk Ring Balok): b
= 20 cm
h
= 15 cm
d
= 10 cm
Berikut ini adalah perhitungan penulangan balok induk untuk lantai satu, untuk hasil perhitungan perencanaan balok secara keseluruhan diperlihatkan pada
Lampiran Hasil
perhitungan Gaya Dalam. 1. Perencanaan tulangan lentur (tumpuan negatif) Beban-beban yang dipikul oleh tulangan lentur: M(+)
=
3218610,99 Kg.cm
M(-)
=
-5569976,37 Kg.cm
Perbandingan rasio tulangan tarik dengan rasio tulangan tekan dihitung dengan : ρ'/ρ = M(+)/M(-) =
3218610, 99 5569976, 37
= 0,5779
Nilai momen ultimate (M u): Karena memperhitungkan momen tumpuan negatif, maka nilai M u diambil dari nilai momen negatif = 5569976,37 Kg.cm Momen nominal dihitung dengan persamaan berikut: (Ø = 0,8) (Mn) = Mu / Ø = 6962470,46 Kg.cm Nilai koefisian Tahanan (Rn): Rn
Mn b .d
2
(1.1)
2
. f y 1
Rn
0 , 59 . f y
f c '
(1.2)
dengan mensubstitusi persamaan 1.1 ke persamaan 1.2 dan memasukkan nilai-nilai Mn, b, d, f y dan f c’, didapatkan persamaan kuadrat sebagai berikut:
M n b.d
. f y 1
2
0,59 . f y f c '
25639,714.ρ2 – 3900.ρ + 28,14 = 0
dengan menyelesaikan persamaan kuadrat di atas, didapatkan nilai: ρ1
=
0,1444
ρ2
=
0,0077
Ambil nilai ρ = 0,0166 Batasan nilai ρ:
0 , 85.f c '.1 6000 = 0.0393 6000 f y f y
b
ρmax = 0,75 ρb = 0,75 . 0.0393 = 0,0295 ρmin =
1, 4 f y
= 0,0036
Karena ρmin < ρ < ρmax , maka untuk perhitungan luas tulangan yang diperlukan (A s) dipakai nilai ρ.
Luasan tulangan tarik yang diperlukan (A s) = ρ.b.d = 0,0166 x 20 x 10 = 3.32 cm2 Jika Digunakan TulanganRing Balok, 4 D12 maka A = As. n = (1/4 x π x r ²) x n A
= As. n = (1/4 x π x r ²) x n = (1/4 x 3.14 x (1,2²)) x 4 = 4.52 cm2
Syarat Perencanaan
A > As A > As 4.52
cm2 > 3.32 cm2. . . . . . . . OK!
3
2.
Perencanaan Kolom
Perencanaan kolom meliputi perencanaan tulangan lentur kolom dan perencanaan tulangan geser. Perencanaan tulangan lentur dilakukan untuk tulangan pada keempat sisi kolom dengan bantuan grafik-grafik perencanaan, sedangkan tulangan geser direncanakan untuk sepanjang kolom dengan perhitungan yang hampir sama dengan perhitungan tulangan geser balok, kecuali nilai Vc yang dihitung dengan persamaan yang berbeda. a) Perencanaan tulangan lentur kolom: Dari perencanaan awal diketahui penampang kolom berbentuk bujur sangkar dengan panjang sisi kolom = 20 cm, luasan penampang (Agr) = 2000 cm2 Gaya-gaya yang harus dipikul: 1) Gaya aksial, Pu = 176019,312 Kg 2) Momen (Mu): a. Hasil perhitungan disain kapasitas, Mu = 51226721,83 Kg.cm b. Hasil analisa struktur, M u = 9781378,95 Kg.cm Karena Mu hasil analisa struktur lebih kecil dari M u hasil perhitungan disain kapasitas, maka Mu yang diperhitungkan adalah Mu hasi perhitungan disain kapasitas. Perhitungan nilai pada sumbu vertikal grafik perencanaan: Pu
. A gr .0 , 81.f c '
=
176019 , 312 0 , 65.2500.0 , 81.350
= 0,382
Perhitungan nilai pada sumbu horizontal grafik perencanaan: Mu
. A gr .0 , 81.f c '.h
=
51226721, 83 0 , 65.2500.0 , 81.350.500
= 0,222
Dengan mengetahui kedua nilai di atas, dapat dibaca pada grafik perencanaan nilai r = 0,021. Penulangan yang diperlukan: ρ = r.β
= 0,00226. 0,85 = 0,001921 Luas tulangan yang diperlukan (As) = ρ . Agr = 0,001921 . 2000 = 35,7 cm2 Gunakan baja tulangan diameter 12 cm (A = 1.13 cm2)
4
Jumlah tulangan lentur yang diperlukan: = As / A = 3.842 cm2 / 1.13 cm2 = 3.4 ≈ 4 buah . . . . . OK!
b) Perencanaan tulangan geser kolom: Gaya-gaya yang harus ditahan: 1) Geser: a. Hasil perhitungan disain kapasitas = 11059,332 Kg b. Hasil analisa struktur = 37562,314 Kg Karena gaya geser hasil analisa struktur lebih besar dari gaya hasil perhitungan disain kapasitas, maka gaya geser yang diperhitungkan adalah gaya geser hasi perhitungan analisis struktur. Vn = Vu / Ø ; Ø = 0,75 = 37562,314 Kg / 0,75 = 50083,083 Kg 2) Normal (Nu): 176019,312 Kg Kuat geser beton dihitung dengan persamaan berikut: Vc
1
N u ,k f c ' 14. A g
6
176019 , 312 = 1 . 14.2500
.b.d
350 6
.50.43, 5
= 40888,03 Kg Karena Nilai Vc < Vu, maka diperlukan tulangan sengkang. Gaya yang harus ditahan tulangan dihitung dengan persamaan berikut: Vs
Vu
= 50083,083 Kg - 40888,03 Kg
Vc
= 9195,054 Kg Gunakan tulangan diameter 1,0cm dengan luasan penampang adalah 0.785 cm2 Jarak antar tulangan dihitung dengan persamaan: s
A V . f y . d Vs
=
0.785.2400 .150
= 30,73 cm.
9195,054
Untuk itu digunakan jarak sengkang = 10 cm pada tumpuan dan 15 cm pada Lapangan.
5
