Tugas Besar Terakhir - Versi 2.docx

BAB I DATA PERENCANAAN Suatu denah dan potongan remcana gedung dengan konsep desain di bawah ini:

Gambar 1.denah rencana gedung

1

Gambar 2.potongan rencana gedung Data – data desain sebagai berikut: L1

= 400 cm

L2

= 450 cm

H

= 400 cm

Mutu bahan, f’c fy

= 30 MPa = 390 MPa

Tujuan rencana gedung = Grosir

2

Data pembebanan berdasarkan SNI-1727-2013: Beban mati: -

Beton bertulang

= 2400 kg/m3 = 24 kN

-

Pasir

= 1600 kg/m3 = 16 kN

-

Spesi lantai

= 2200 kg/m3 = 22 kN

-

Keramik lantai

= 2200 kg/m3 = 22 kN

-

Plafond + Rangka

= 20 kg/m2

= 0,19 kN

-

Instalasi ME

= 25 kg/ m2

= 0,24 kN

-

Dinding Partisi

= 20 kg/m2

= 0,19 kN

-

Dinding Bata

= 250 kg/m2

= 2,45 kN

-

Waterproofing

-

Beban mati tambahan lantai = 250 kg/m Beban mati tambahan atap = 150 kg/m

= 1400 kg/m3 = 14 kN = 2,45 kN/m = 1,47 kN/m

Beban hidup: =

6

kN/m2 (Grosir)

-

Lantai

-

Atap = 1,00 kN/m2 Beban hidup tambahan lantai = 200 kg/m = 1,96 kN/m Beban hidup tambahan atap = 100 kg/m = 0,98 kN/m

Hal-hal lain ditentukan sendiri. Diminta: Desainlah bangunan tersebut di atas dengan menggunakan Desain Kapasitas gedung dengan target tahan gempa.

BAB II 3

PRELIMINARY DESAIN A. DIMENSI BALOK Penentuan tinggi balok minimum (hmin) dihitung berdasarkan panjang bentang dan kondisi tumpuan menurut SNI-03-2847-2013 Pasal 9.5: h min

=

L  (satu ujung menerus) 24

h min

=

L  (dua ujung menerus) 28

Untuk penentuan lebar balok dapat diambil sebesar, d = (1,5-2,0) x b. 1. Bentang A-D (arah sumbu X)

hminA-B =

=

hminB-C =

=

h minC-D =

=

L  (satu ujung menerus) 24 4500 = 187,5 mm ≈200 mm 24 L (dua ujung menerus) 28 4500 = 160,7 mm ≈ 200 mm 28 L  (satu ujung menerus) 24 4500 = 187,5 mm ≈200 mm 24

h min = 200 mm digunakan , h = 400 mm

Ukuran penampang balok yang efisien d = (1,5 - 2,0) x b Diambil d = 2,0 x b d

= h – sb – Ø sengkang – ½ Ø tul. utama = 400 – 40 – 10 – ½ x 16 = 342 mm

Dimana : b = Lebar balok d = Tinggi efektif balok h = tinggi total balok p = selimut beton (diambil 40 mm) ∅ Sengkang= 10 mm 4

∅ Tul. Pokok d Jadi, b = 2,00

= 16 mm 342 = = 171mm ≈ 200 mm 2,00

Digunakan dimensi balok arah sumbu X = 200 x 400 mm 2. Bentang 1-4 (arah sumbu Y)

h min 1-2 =

=

h min 2-3 =

=

h min3-4 =

=

L  (satu ujung menerus) 24 4000 = 166,67 mm ≈200 mm 24 L  (dua ujung menerus) 28 4000 =142,8 mm ≈ 200 mm 28 L  (satu ujung menerus) 24 4000 = 166,67 mm ≈200 mm 24

h min = 200 mm digunakan , h = 400 mm Ukuran penampang balok yang efisien d = (1,5 - 2,0) x b Diambil d = 2,0 x b d

= h – sb – Ø sengkang – ½ Ø tul. utama = 400 – 40 – 10 – ½ x 16 = 342 mm

Dimana : b = Lebar balok d = Tinggi efektif balok h = tinggi total balok p = selimut beton (diambil 40 mm) ∅ Sengkang= 10 mm ∅ Tul. Pokok = 16 mm d 342 Jadi, b = = = 171mm ≈ 200 mm 2,00 2,00 Digunakan dimensi balok arah sumbu Y=200 x 400 mm B. DIMENSI PELAT Perhitungan tebal pelat dua arah berdasarkan SNI-03-2847-2013 pasal 9.5(3(3)) sebagai berikut: 5

1. Untuk 0.2< αm< 2ketebalanminimum pelatharus memenuhi:

dan tidakboleh kurangdari 125mm 2. Untuk αm ≥ 2 ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari:

Dan tidak boleh kurang dari 90 mm 3. Untuk αm≤ 0.2 h = ketebalan minimum pelat tanpa balok Tabel 12.4

Dengan αm adalah: αm dimana,

=

Ecb x Ib Ecs x Is

Ecb

= modulus elastisitas balok beton

Ecs

= modulus elastisitas pelat beton

Ib

= momen inersia balok beton

Is

= momen inersia pelat beton

Menurut SNI-03-2847-2013pada konstruksi monolit atau komposit penuh, suatu balok mencakup juga bagian pelat pada setiap sisi balok sebesar proyeksi balok yang berada di atas atau di bawah pelat tersebut.

Lebar efektif balok pinggir diambil nilai terkecil: hw ≤ 4hf 6

Lebar efektif balok tengah / dalam (Balok T) harus diambil nilai terkecil: bw +2hw ≤ bw + 8hf Momen Inersia dari penampang balok dengan flans terhadap sumbu pusat ialah: Ib = K x 1+ K=

b x h3 12

(

[ ( ) ( ) ( ) ( )] 2

be t t t be t −1 x x 4−6 +4 + −1 x bw h h h bw h

)()

1+

3

( bwbe −1) x ( ht )

Momen inersia pelat: Is =

Lx t 12

3

1. Perhitungan α balok pada pelat/panel �ny = 450 – 20 = 430 cm �nx = 400 – 20 =380 cm

β =

l ny = l nx

430 = 1,13< 2 → pelat dua arah 380

a. Perhitungan nilai α1 Ditaksir tebal pelat, t = 12 cm Dimensi balok, bw x h = 20 x 40 cm Lebar efektif, bE = bw + (h - t) = 20 + (40 – 12) = 48 cm Atau,

bE = bw + 4t = 20 + 4 x 12 = 68 cm

7

K=

[ ( ) ( ) ( ) ( )]

be t t t 2 be t 1+ −1 x x 4−6 +4 + −1 x bw h h h bw h

(

)()

3

( bwbe −1) x ( ht ) 78 12 12 12 78 12 1 + ( −1) x ( ) x [ 4−6 ( )+ 4 ( ) + ( −1 ) x ( ) ] 20 40 40 40 20 40 78 12 1+( −1 ) x ( ) 20 40 1+

2

K=

3

K = 1,478 Momen inersia penampang: 3

bx h 12

Ib = K x

3

Ib = 1,478 x

Is =

20 x 40 12

L x t3 2 = 12

= 798120 cm4

400 x 123 2 = 28800 cm4 12

Karena Ec balok = Ec pelat, sehingga α1 =

Ib = Is

798120 = 27,712 28800

b. Perhitungan nilai α2 Ditaksir tebal pelat, t = 12 cm Dimensi balok, bw x h = 20 x 40 cm Lebar efektif, bE = bw + (h - t) = 20 + (40 – 12) = 48 cm Atau,

bE = bw + 4t = 20 + 4 x 12 = 68 cm 1+

K=

(

[ ( ) ( ) ( ) ( )] 2

78 12 12 12 78 12 −1 x x 4−6 +4 + −1 x 20 40 40 40 20 40

)( )

3

( 7820 −1) x( 1240 )

1+ K = 1,478 Momen inersia penampang: Ib = K x

b x h3 12 3

Ib = 1,478 x

20 x 40 12

= 798120 cm4

8

Is =

L x t3 2 = 12

450 x 123 2 = 32400 cm4 12

Karena Ec balok = Ec pelat, sehingga α2 =

Ib = Is

798120 = 24,633 32400

c. Perhitungan nilai α3 Ditaksir tebal pelat, t = 12 cm Dimensi balok, bw x h = 20 x 40 cm Lebar efektif, bE = bw + 2(h - t) = 20 + 2 x (40 – 12) = 76 cm Atau,

bE = bw + 8t = 20 + 8 x 12 = 116 cm

K=

[ ( ) ( ) (

) ( )]

126 12 12 12 2 126 12 1+ −1 x x 4−6 +4 + −1 x 20 40 40 40 20 40

(

)( )

3

12 −1 ) x ( ) ( 126 20 40

1+ K = 1,775

Momen inersia penampang: Ib = K x

b x h3 12

Ib = 1,775 x

Is =

20 x 403 = 958500 cm4 12

L x t3 45 0 x 123 = = 64800 cm4 12 12

Karena Ec balok = Ec pelat, sehingga α3

=

Ib = Is

958500 = 14,792 64800

d. Perhitungan nilai α4 Ditaksir tebal pelat, t = 12 cm Dimensi balok, bw x h = 20 x 40 cm Lebar efektif, bE = bw + 2(h - t) = 20 + 2 x (40 – 12) = 76 cm Atau,

bE = bw + 8t = 20 + 8 x 12 = 116 cm

9

[ ( ) ( ) (

) ( )]

126 12 12 12 2 126 12 1+ −1 x x 4−6 +4 + −1 x 30 60 60 60 30 60

(

K=

)( )

1+

3

12 −1) x ( ) ( 126 30 60

K = 1,775 Momen inersia penampang: 3

Ib = K x

bx h 12

20 x 403 = 958500 cm4 12

Ib = 1,775 x

L x t3 40 0 x 123 = = 57600 cm4 12 12

Is =

Karena Ec balok = Ec pelat, sehingga α4

=

Ib = Is

958500 = 16,641 57600

Setelah dilakukan perhitungan, diperoleh α untuk tiap balok sebesar: α1 = 27,712 α2 = 24,633 α3 = 14,792 α4 = 16,641 2. Perhitungan tebal minimum pelat/panel a. Panel A αm =

∑ α panel A = n

β =

l ny = l nx

27,712+2 4,633+1 4,792+1 6,641 = 20,944 4

430 = 1,13 380

Berdasarkan SNI-03-2847-2012pasal 9.5(3(3)) untuk αm ≥ 2, maka ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari 125 mm h

=

fy 1400 36 +5 β( α m−0,2)

=

390 1500 = 2,9 cm ≈ 12,5 cm 36 +5 x 1,13(20,94−0,2)

(

l n 0,8+

(

430 x 0,8+

)

)

b. Panel B αm =

∑ α panel B = n

27,712+1 4,792+1 4,792+1 6,641 = 18,484 4

10

β =

l ny = l nx

430 = 1,13 380

Berdasarkan SNI-03-2847-2012pasal 9.5(3(3)) untuk αm ≥ 2, maka ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari 125 mm h

=

fy 1400 36 +5 β( α m−0,2)

=

390 1500 = 3,19 cm ≈ 12,5 cm 36 +5 x 1,13(18,48−0,2)

(

l n 0,8+

)

(

)

430 x 0,8+

c. Panel C αm =

∑ α panelC = n

β =

l ny = l nx

16,641+24,633+14,792+16,641 = 18,177 4

430 = 1,13 380

Berdasarkan SNI-03-2847-2012pasal 9.5(3(3)) untuk αm ≥ 2, maka ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari 125 mm h

=

fy 1400 36 +5 β( α m−0,2)

=

390 1500 = 3,27 cm ≈ 12,5 cm 36 +5 x 1,13(18,17−0,2)

(

l n 0,8+

)

(

)

430 x 0,8+

d. Panel D αm =

∑ α panel D = n

β =

l ny = l nx

1 6,641+1 4,792+1 4,792+16,641 = 15,716 4

430 = 1,13 380

Berdasarkan SNI-03-2847-2012pasal 9.5(3(3)) untuk αm ≥ 2, maka ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari 125 mm h

=

fy 1400 36 +5 β( α m−0,2)

=

390 1500 = 3,60 cm ≈ 12,5 cm 36 +5 x 1,13(15,71−0,2)

(

l n 0,8+

(

430 x 0,8+

)

)

Jadi, tebal pelat yang digunakan untuk semua panel adalah 12,5 cm

11

C. DIMENSI KOLOM Dalam menentukan dimensi penampang kolom, ditinjau kolom tengah yang dianggap memikul beban terbesar.

Pembebanan yang bekerja hanya pembebanan gravitasi saja, tanpa beban gempa yang terjadi yang terdiri dari beban mati (DL) dan beban hidup (LL).Dengan dimensi penampang balok 20 x 40 cm dan tebal pelat 12,5 cm untuk semua tingkat. Direncanakan kolom pada lantai dasar 12

Dimensi ditaksir penampang kolom 50 x 50 cm D. KOMBINASI BEBAN a. 1,4D b. 1,2D + 1,6L + 0,5 (Lr atau R) c. 1,2D + 1,6(Lr atau R) + (L atau 0,5W) d. 1,2D + 1,0W + L + 0,5 (Lr atau R) e. 1,2D + 1,0E + L

BAB III ANALISA BEBAN GEMPA DAN SAP2000 Dimensi komponen Struktur Rangka Pemikul Momen (SRPM) untuk seluruh lantai adalah: -

Tebal pelat lantai/atap

= 125 mm

-

Dimensi balok

= 200 x 400 mm

- Dimensi kolom = 500 x 500 mm A. Perhitungan Berat Struktur Per Lantai Perhitungan berat struktur hanya beban gravitasi berupa beban mati dan beban hidup yang bekerja di setiap lantai/atap. Berdasarkan SNI-1727-2013: koefisien reduksi beban hidup harus sesuai dengan fungsi gedung yaitu TOSERBA dengan koefisien reduksi sebesar 0,80. Perhitungan Berat Lantai Atap Beban matilantai atap Ukuran Panel 2 x2,25m - Plafond + Rangka

= 0,19

kN/m2

- Instalasi ME

= 0,24

kN/m2

= 0,28

kN/m2

- Waterproofing (t=2 cm)

= 0,02 x 14

- Beban tambahan atap

= (1,47 x 0,125) / (2 x 2,25) = 0,041 Berat total beban mati pelat atap = 0,751

kN/m2+ kN/m2

Beban hidup atap - Beban hidup atap - Beban tambahan atap

= 1,00

kN/m2

= (0,98 x 0,125) / (2 x 2,25) =0,027 kN/m2+ Berat total beban hidup

= 1,027

kN/m2

13

80% beban hidup tereduksi pada struktur

= 0,822

kN/m2

Perhitungan Berat Lantai 1-4 (tipikal) Beban mati lantai Ukuran panel 2 x 2,25 m - Pasir tebal 1 cm

= 0,01 x 16

= 0,16

kN/m2

- Spesi 3 cm

= 0,03 x 22

=0,66

kN/m2

- Keramik

= 0,01 x 22

= 0,22

kN/m2

- Plafond + Rangka

= 0,19

kN/m2

- Intalasi ME

= 0,24

kN/m2

- Beban mati ambahan lantai= ( 2,45 x 0,125) / ( 2 x 2,25) = 0.068 Berat total bebanlantai mati

kN/m2+

= 1,538

kN/m2

= 9,8

kN/m

Beban mati pada balok lantai Beban dinding pas ½ bata

= 4 x 2,45

Beban dinding partisi = 2,25 x 0,19

= 0.428

Beban Mati Lantai (Balok)

kN/ m

= 10,228 kN/m

Beban hidup lantai - Pelat lantai - Beban tambahan lantai= (0,125 x 1,96) /

( 2 x 2,25)

Berat total beban hidup 80% beban hidup tereduksi pada struktur

= 6,00

kN/m2

= 0,054

kN/m+

= 6,054

kN/m2

= 4,843

kN/m2

Tabel Beban Mati & Beban Hidup Per Lantai Beban Mati

Beban Mati

80% Reduksi

Lantai

Pelat Balok Beban Hidup (kg/m2) (kg/m) (kg/m2) Lantai 5 0,751 0,822 Lantai 4 1,538 10,228 4,843 Lantai 3 1,538 10,228 4,843 Lantai 2 1,538 10,228 4,843 Lantai 1 1,538 10,228 4,843 B. Perhitungan parameter percepatan gempa terpetakan, periode fundamental, dan koefisien respons seismik. Perhitungan parameter percepatan gempa terpetakan berdasarkan SNI 03-1726-2012 yaitu: dengan kategori resiko II (Ie) = 1,00, dengan jenis batuan (B)

14

Hasil perhitungan dilakukan melalui program desain spektra Indonesia : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011dengan lokasi perencanaan berada di Kab. Muna Sulawesi Tenggara.

Gambar Hasil perhitungan respon spektra Sehingga di dapatkan nilai Ss = 0,634 ; S 1 = 0,281 ; PGA= 0,260 ; SMS = 0,820 ; SM1 = 0,517 ; SDS = 0,547 ; SD1 = 0,344;TS = 0,630. Sehingga kategori desain seismik menurut pasal (6.5) SNI 1726-2012, berdasarkan nilai S DS , SD1 dan kategori resiko adalah termasuk dalamadalah KDS D. C. Input Model, Material & Beban Struktur pada SAP 2000 Analisis struktur dilakukan dengan menggunakan SAP2000 yang dimulai dari penentuan titik-titik koordinat setiap joint sampai kepada mendesain struktur. Setiap langkah-langkah diuraikan sebagai berikut: 1. Menentukan koordinat setiap titik. Titik koordinat ditentukan berdasarkan jarak-jarak atau ukuran penampang yang satu dengan penampang lainnya.Sistem koordinat yang digunakan adalah sistem koordinat global dengan model gambar secara 3D.Berikut adalah denah struktur pada pemodelan SAP 2000.

15

2. Mendefinisikan Material dan Penampang Struktur utama dibuat menggunakan struktur beton bertulang dengan berat 2400 kg/m3, modulus elastisitas sebesar 4700*f’c0,5 MPa, dan angka poison 0,2. Kuat tekan beton yang digunakan f’c = 30 MPa. Material baja tulangan menggunakan besi ulir dengan fy = 390 MPa untuk tulangan utama dan tulangan geser. Berat besi yang digunakan 7850 kg/m3, modulus elastisitas sebesar 20000 kg/m2, dan angka poison 0,3. Mutu baja yang digunakan dengan fy = 390 MPa dan fu = 510 MPa.

16

Penampang Struktur untuk seluruh lantai dicoba menggunakan, ukuran 20x40 cm untuk balok utama dengan tebal selimut beton 4 cm, kolom ukuran 50x50 cm serta plat dengan tebal 12,5 cm pada pelat atap dan lantai.

3. Mendefinisikan beban Beban yang diperhitungkan adalah beban mati, beban hidup, dan beban gempa.Beban yang diberikan sesuai dengan peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung. Beban grativisi yang di input berdasarkan hitungan pembebanan pada point A, serta Paramenter Percepatan Gempa pada Struktur pada point B 4. Model struktur pada SAP 2000 Pemodelan struktur pada SAP 2000 ditunjukkan pada gambar-gambar dibawah ini.

17

5. Input Beban Axial dan Gempa pada Struktur a. Beban Mati dan pada Plat Lantai & Atap Beban yang di input berdasarkan perhitungan beban gravitasi pada point A.

b. Beban Mati pada Balok Lantai 1 – 4. Beban yang di input berdasarkan perhitungan beban gravitasi

18

c. Input Parameter Gempa pada SAP 2000 1. Pendefinisian aturan gempa pada SAP2000 Fungsi/aturan yang digunakan pada SAP2000 yaitu IBC2006, dikarenakan aturan SNI 2012 mendekati aturan tersebut

2. Input parameter Ss, S1, Waktu Periode dan Klasifikasi Tanah Pendefinisian beban gempa terbagi atas Respon arah X dan arah Y.Parameter yang diganti pada SAP2000 yaitu: Jenis Batuan = Tanah Lunak (D); Nilai Ss = 0,634 Nilai S1 = 0,281 Waktu Periode = 4

19

Selanjutnya memasukkan respon spektrum diatas di data beban gempa pada SAP2000. Data beban gempa arah X dan Y diubah dengan gambaran sebagai berikut. Pada Load case type diubah menjadi Response Spectrum, function dipilih Resp-X / Resp-Y dan skala faktor = PGA x Gravitasi = 0,26 x 9,81 = 2,55 Untuk Sumbu X - U1 = 2,55, sedang U2= 30% dari U1.

6. Kombinasi Beban Kombinasi beban yang diberikan dalam mendesain struktur adalah sebagai berikut: a. 1,4D b. 1,2D + 1,6L c. 1,2D + 1,0E + L Menurut peraturan, beban gempa arah X tidak boleh disamakan dengan arah Y, faktor pengali arah X = 1, sedangkan untuk arah Y diambil 0,3.

20

D. Analisis Gaya-Gaya Dalam Struktur Hasil analisis struktur yang diperoleh berupa gaya-gaya dalam struktur.Hasil analisis tersebut di perlihatkan secara rinci sebagai berikut. 1. Gaya Aksial Gaya-gaya aksial akibat kombinasi beban 1,2D + 0,5L + 1Qx

2. Gaya Geser Gaya-gaya geser akibat kombinasi beban 1,2D + 0,5L + Qx

21

3. Gaya Momen Gaya-gaya momen akibat kombinasi beban 1,2D + 0,5L + 1,0Qy

BAB IV DESAIN STRUKTUR 22

Desain struktur dilakukan menggunakan SAP2000 dengan menyamakan peraturan pada SAP2000 dengan peraturan struktur beton bertulang SNI 2847 – 2013 dan SNI 1726 - 2012 seperti pada Gambar dibawah ini setelah disesuaikan struktur kemudian di desain.

Pengecekan segala keamanan struktur sehingga seluruh penampang yang digunakan memenuhi syarat keamanan.Sehingga kebutuhan tulangan untuk seluruh penampang dari dapat diambil dari hasil desain struktur tersebut. A. Balok Lantai 1-4 Desain balok lantai diambil dari nilai tulangan maksimum dari output SAP2000, nilai output dirincikan sebagai berikut.

Resume Nilai Tulangan Maksium Balok Lantai Penampang

Kombinasi

Balok 20x40

1,2D+0,5L+1Qx

Tulangan

Tulangan

Geser

Atas (mm2) 439,408 3-D16

Bawah (mm2) 254,576 2-D16

(mm2/mm) 0,177 D8-250

Menghitung tulangan geser Luas kebutuhan = 0,177 mm2/mm

23

Luas Tulangan D10 = A =

1 . π . D2 4

1 2 .3,14. 8 4 = 50,24mm2 ( digunakan tulangan geser 2 kaki) =

Rumus tulangan geser luas Tulangan yang dipakai S≤ Luas keb utu h an 2(50,24) S≤ 0,177 100,48 S≤ 0,177 S ≤ 567,68 mm B. Balok Atap

Resume Nilai Tulangan Maksium Balok Atap Penampang Balok 20x40

Kombinasi 1,2D+0,5L+1Qx

Tulangan

Tulangan

Geser

Atas (mm2) 171,887 2-D16

Bawah (mm2) 85,347 2-D16

(mm2/mm) 0,177 D8-250

C. Kolom lantai 1, 2, 3, 4 dan 5

Resume Nilai Tulangan Maksium Kolom Lantai 1, 2 & 3 Tulangan Penampang Kolom 50x50

Kombinasi

Utama

1,2D+0,5L+1Qx

(mm2) 2500 15 – D16

Geser (mm2/mm) 0,442 D8 - 200

D. Momen Kapasitas & Hubungan Balok Kolom Konsep kapasitas desai adalah pengedalian terbentuknya sendi-sendi plastis pada lokasi yang kita inginkan, mekanisme yang di inginkan yaitu Kolom Kuat Balok Lemah (KKBL) artinya sendi plastis ditargetkan terjadi di ujung balok sementara di kolom tidak terjadi 24

sendi plastis.Hubungan Balok Kolom di desain pada lokasi berikut, dengan sasaran desain balok kolom yang terbesar/kritis diambil sebagai acuan untuk keseluruhan struktur.

Lokasi 2

Lokasi 1

a. Momen Kapasitas Lokasi 1 (Eksterior) Resume Nilai Tulangan Maksium Balok Lantai Penampang

Kombinasi

Balok 20x40

1,2D+0,5L+1Qx

Tulangan

Tulangan

Geser

Atas (mm2) 439,408 3-D16

Bawah (mm2) 254,576 2-D16

(mm2/mm) 0,177 D8-250

Diketahui: 1250 888 mm

750 120

125

600 400

Mutu Baja, fy= 390 MPa, Mutu Beton f’c = 30 MPa 200 Bw = 200 mm; h = 400 mm; Lebar Ekivalen = 750 mm Beton Dekking =30040 mm; Tulangan yang digunakan = Ø16 mm Momen nominal (-) a = As. fy d− 2 As . fy ( ) ∅ tul 0,85 x fc x bE = As .fy h−dekking− − 2 2

( )

[(

)

]

25

[(

439,408 . 390 ( ) 16 0,85 x 30 x 750 = 439,408 . 390 400−40− − 2 2 = 59554155,723 N.mm, jadi Mn (-) = 59,554 kNm Sehingga momen kapasitas desain (-) Mkap (-) = 1,25.Mn = 1,25 . (59,554) = 74,442 kN.m Momen nominal (+) = As. fy

a 2

( ) d−

)

= As .fy

[(

]

As . fy ( ) ∅ tul 0,85 x fc x bE h−dekking− − 2 2

[(

)

]

]

254,576 .390 ) 16 0,85 x 30 x 750 = 254,576. 390 400−40− − 2 2 = 34690482,437 N.mm, jadi Mn (+) = 34,69 kNm Sehingga momen kapasitas desain (+) Mkap (+) = 1,25.Mn = 1,25 . (34,69) = 43,362 kN.m Hubungan Balok Kolom (Eksterior) Gaya Aksial Terbesar dari Kolom-kolom Bagian Luar

)

(

Nu,k

Vkol 60

Data HBK Eksterior: Nu, k = 853,275kN Mkap+ = 43,362kN.m Mkap- = 74,442kN.m f’c = 30 MPa fy = 390 MPa Kolom 50x50 cm Bklom =0,5 m

Tka

Vjh

Zka60 Cka

Mkap

Balok 20x40 cm, Bb = 0,2 m; Hb = 0,4 m; d = 344 mm lki = -

hc60

lka = 4 m 26

lki, n lka, n hka

== 4 – 0,5 m = 3,5 m = hkb = 4 m

Zka

= 0,4 – 0,04 – 0,04 – 0,02 = 0,3 m

1) Gaya-gaya dalam join:

[ [

lki lka . Mkap ,ki+ . Mkap , ka lki , n lka, n Vkol = 0,7 . 1 (hka+hkb) 2

]

]

4 .74,442 3,5 Vkol = 0,7 . = 14,88 kN.m 1 ( 4+ 4) 2 Mkap , bka Cka = 0,7 ( ) Zka 74.442 Cka = 0,7 ( ) = 173,698 kN; (Tka = Cka) 0,3 Vjh = Tka – Vkol = 173,698– 14,88 = 158,81 kN d 0,344 .Vjh = . 158,81 = 136,577 kN Vjv = hc 0,4 0+

2) Kontrol Teg. Geser Horizontal Join: Vjh

=

Vjh bj. hc

= Vjh < 1,5 x

√f ' c

dimana, Bkolom = 50 cm, Bbalok = 20 cm. Bbalok < Bkolom (OK!) Bj = Bk = 50 cm Bj = Bb + ½ .hk = 20 + ½ . 50 = 45 cm Jadi nilai Bj yaitu 50 cm. 158,81 Vjh = = 635,24 kN/m2 = 0,63 N/mm2 0,5. 0,5 1,5 x √ f ' c = 1,5 x √ 30 = 8,22 MPa = 8,22 N/mm2 Jadi, 0,63 MPa < 8,22 (OK!)

3) Tulangan Geser Horizontal Join : Nu, K = 853,275 kN Nu , K 853,275 = = 3413,1kN/m2 = 3,41 N/mm2 > 0,10 f’c = 3 MPa Ag 0,5 x 0,5 (OK!) Vch

= =

Vsh

2 3 2 3

.

√

.

√ 3,41−3 .500 .500 = 106718,737N = 106,718kN

Nu , K −0,1. fc .bj . hc Ag

= Vjh – Vch = 158,81–106,718 = 52,092 kN = 52092 N

Sehingga luas tul. Geser horizontal Join = Ajh =

52092 = 133,569 mm2 390 27

Digunakan tulangan Ø8 mm 4 kaki, Sehingga jumlah lapis yang dibutuhkan, adalah Ajh Luas Tulangan

133,569 1 = 0,665 dibulatkan menjadi 1 lapis 4 .( . 3,14 . 8 . 8) 4

=

Sehingga dibutuhkan tulangan geser horizontal sebanyak 1 lapis. 4) Tulangan Geser Vertikal Join: As’/As = 1 (Simetris) As ' As

(0,6+ AgNu. f, k' c )

Vcv

=

. Vjh .

Vcv

= 1 .158810 .

Vsv

= Vjv – Vcv = 136,577 – 102,76 = 33,817 kN

(0,6+ 500853275 x 500 x 30 )

Luas tulangan vertical Join = Ajv =

Vsv fy

= 102766,48 N = 102,76 kN

=

33817 390

= 86,71 mm2

Tulangan kolom terpasang = 15 D16 = 3014 mm2> Ajv Sehingga tidak perlu tulangan geser vertical Join.

b. Momen Kapasitas Lokasi 2 (Interior) Resume Nilai Tulangan Maksium Balok Lantai Penampang

Kombinasi

Balok 20x40

1,2D+0,5L+1Qx

Tulangan

Tulangan

Geser

Atas (mm2) 439,408 3-D16

Bawah (mm2) 254,576 2-D16

(mm2/mm) 0,177 D8-250

Diketahui: 1250 888 mm

750 120

125

600 400

Mutu Baja, fy= 390 MPa, Mutu Beton f’c = 30 MPa 200 Bw = 200 mm; h = 400 mm; Lebar Ekivalen = 750 mm 300

28

Beton Dekking = 40 mm; Tulangan yang digunakan = Ø16 mm Momen nominal (-) a = As. fy d− 2 As . fy ( ) = As .fy h−dekking− ∅ tul − 0,85 x fc x bE 2 2

( )

[(

]

)

[(

439,408 . 390 ( ) 16 0,85 x 30 x 750 = 439,408 . 390 400−40− − 2 2 = 59554155,723 N.mm, jadi Mn (-) = 59,554 kNm Sehingga momen kapasitas desain (-) Mkap (-) = 1,25.Mn = 1,25 . (59,554) = 74,442 kN.m Momen nominal (+) = As. fy

a 2

( ) d−

)

= As .fy

[(

[(

]

As . fy ( ) ∅ tul 0,85 x fc x bE h−dekking− − 2 2

)

254,576 .390 ) 16 0,85 x 30 x 750 = 254,576. 390 400−40− − 2 2 = 34690482,437 N.mm, jadi Mn (+) = 34,69 kNm Sehingga momen kapasitas desain (+) Mkap (+) = 1,25.Mn = 1,25 . (34,69) = 43,362 kN.m

)

(

]

]

Hubungan Balok Kolom (Interior) Gaya Aksial Terbesar dari Kolom-kolom Bagian Dalam

Nu,k

Nu,k Cki 60

Vkol

Tka

Vjh

60

Vkol

Cki Data HBK Interior: Cka Vjh Nu, k Tki = 1278,203kN 60 + + Mkap kiri = Mkap kanan = 43,362kN.m Tki

Tka 60

Cka

29

60

60

f’c = 30 MPa fy = 390 MPa Kolom 50x50 cm Bklom =0,5 m Balok 20x40 cm, Bb = 0,2 m; Hb = 0,4 m; d = 344 mm lki = lka = 4 m lki, n = lka, n= 4 – 0,5 m = 3,5 m hka = hkb = 4 m Zka

= 0,4 – 0,04 – 0,04 – 0,02 = 0,3 m

1) Gaya-gaya dalam join:

[ [

lki lka . Mkap ,ki+ . Mkap , ka lki , n lka, n Vkol = 0,7 . 1 (hka+hkb) 2

]

]

4 4 43,362+ . 43,362 3,5 3,5 Vkol = 0,7 . = 17,345 kN.m 1 (4 +4 ) 2 Mkap , bka Gaya Cki = 0,7 ( ) Zka 43,362 Cki = 0,7 ( ) = 101,178 kN; (Tka = Cki) 0,3 Vjh = Cki + Tka – Vkol = 101,178+ 101,178 – 17,345 = 185,011 kN d 0,344 .Vjh = . 185,011 = 159,109kN Vjv = hc 0,4 2) Kontrol Teg. Geser Horizontal Join: Vjh

=

Vjh bj. hc

= Vjh < 1,5 x

√f ' c

dimana, Bkolom = 50 cm, Bbalok = 20 cm. Bbalok < Bkolom (OK!) Bj = Bk = 50 cm Bj = Bb + ½ .hk = 20 + ½ . 50 = 45 cm Jadi nilai Bj yaitu 50 cm. 158,81 Vjh = = 740,044 kN/m2 = 0,74 N/mm2 0,5. 0,5 1,5 x √ f ' c = 1,5 x √ 30 = 8,22 MPa = 8,22 N/mm2 Jadi, 0,74 MPa < 8,22 (OK!)

3) Tulangan Geser Horizontal Join : Nu, K = 1278,203 kN

30

Nu , K Ag

=

1278,203 = 5112,812kN/m2 = 5,11 N/mm2 > 0,10 f’c = 3 0,5 x 0,5

.

√

.

√ 5,11−3 .500 . 500 = 242097,317N = 242,097kN

MPa (OK!) Vch

= =

Vsh

2 3 2 3

Nu , K −0,1. fc .bj . hc Ag

= Vjh – Vch = 185,011–242,097 =- 57,086 kN = - 57086 N

Vjh < Vch, 185,011<242,097kN

dimana, Vjh = Gaya geser yang dipikul inti join HBK Vch = kekuatan gaya geser beton inti join HBK Sehingga tidak dibutuhkan tulangan geser horizontal. 4) Tulangan Geser Vertikal Join: As’/As = 1 (Simetris) As ' As

. Vjh .

(0,6+ AgNu. f, k' c )

Vcv

=

Vcv

= 1 .185011 .

Vsv

= Vjv – Vcv = 159,109– 142,537= 16,572kN

(0,6+ 5001278203 x 500 x 30 )

Luas tulangan vertical Join = Ajv =

Vsv fy

=

= 142537,482 N = 142,537kN

16572 390

= 42,492 mm2

Tulangan kolom terpasang = 15 D16 = 3014 mm2> Ajv Sehingga tidak perlu tulangan geser vertical Join.

31

32

33