BAB II LANDASAN TEORI
II.4 Peraturan dan Standar Perencanaan Struktur Berdasarkan
II.4.1 Perencanaan
Perencanaan komponen struktur beton bertulang harus memenuhi ketentuan sebagai berikut:
1. Semua komponen struktur harus diproposikan untuk mendapatkan kekuatan yang cukup sesuai dengan ketentuan yang ada, dengan menggunakan faktor beban dan faktor reduksi kekuatan ø yang ditentukan dalam pasal 3.2.
2. Khusus untuk komponen struktur beton bertulang non-prategang, komponen struktur boleh direncanakan dengan menggunakan beban kerja dan tegangan izin untuk beban kerja sesuai dengan ketentuan dalam pasal 3.15.
II.4.2 Pembebanan
Prosedur dan asumsi dalam perencanaan serta besarnya beban rencana harus mengikuti ketentuan berikut:
1. Ketentuan mengenai perencanaan dalam tata cara ini didasarkan pada asumsi bahwa struktur yang ditinjau harus direncanakan untuk menahan semua beban yang mungkin bekerja padanya.
2. Beban kerja harus diperhitungkan berdasarkan SNI 1727-1989 F tentang Tata Cara Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung.
3. Dalam perencanaan terhadap beban angin dan gempa, seluruh bagian struktur yang membentuk kesatuan harus direncanakan untuk menahan beban lateral total.
4. Perhatian dan pertimbangan harus diberikan terhadap pengaruh dari gaya akibat pratekan, beban keran, vibrasi, kejut, susut, perubahan suhu, rangkak, perbedaan penurunan dari bagian tumpuan bangunan, dan beban khusus lainnya yang mungkin bekerja.
II.4.3 Cara Analisis
Analisis komponen struktur harus mengikuti ketentua berikut:
1. Semua komponen struktur dari rangka atau konstruksi menerus harus direncanakan terhadap pengaruh maksimum dari beban terfaktor yang dihitung sesuai dengan analisis teori elastik, kecuali bagian yang telah dimodifikasi menurut ketentuan Ayat 3.1.4 Asumsi penyederhanaan yang tercantum dalam Ayat 3.1.6 hingga 3.1.9 boleh digunakan dalam perencanaan.
2. Kecuali untuk beton pratekan, metoda analisis pendekatan untuk kerangka boleh digunakan untuk bangunan dengan tipe struktur, bentang, dan tinggi tingkat yang umum. 3. Bila pada proses analisis kerangka tidak digunakan metoda yang lebih akurat, cara
pendekatan untuk momen dan geser berikut boleh digunakan untuk merencana balok menerus dan pelat satu arah (penukangan pelat hanya direncanakan untuk menahan tegangan lentur dalam satu arah), asalkan ketentuan berikut dipenuhi:
1. minimum harus ada dua bentang.
2. Panjang bentang lebih kurang sama, dengan ketentuan bahwa bentang yang lebih besar dari dua bentang yang bersebelahan perbedaannya tidak melebihi 20 persen dari bentang yang pendek.
3. Beban yang bekerja merupakan beban terbagi rata.
4. Beban hidup per unit tidak melebihi tiga kali beban mati per unit, dan 5. Komponen strukturnya prismatis.
II.4.4 Perencanaan Tulangan Balok
Adapun langkah-langkah perencanaan balok dengan menggunakan metode kekuatan batas (ultimate design) adalah sebagai berikut:
A. Menentukan Jenis Penulangan 1. Kuat Rencana
Menurut SK SNI T-15-1991-03 kombinasi itu adalah sebagai berikut:
1. Kuat perlu U untuk beban beban mati D dan L tidak kurang dari : U = 1.2 D + 1.6 L
2. Jika ketahanan struktur terhadap beban angin W harus diperhitungkan dalam perencanaan, maka pengaruh kombinasi beban D, L, dan W berikut harus dipelajari untuk menentukan nilai U yang terbesar:
U = 0.75 (1.2 D + 1.6 DL + 1.6 W),
Atau kondisi beban hidup yang penuh dan kosong sebagai berikut: U = 0.9 D + 1.3 W
3. Jika ketahanan struktur terhadap beban gempa E harus diperhitungkan maka nilai U diambil:
U = 1.05 + (D + Lr ± E) atau, U = 0.9 (D ± E)
Lr adalah beban hidup dengan reduksi. 2. Balok Bertulangan Tarik
Rumus kekuatan balok beton bertulang penampang persegi bertulangan tarik, yaitu: MR = ND. Z = Ø . NT . Z
Keterangan:
A =
Dengan menggunakan rumus tersebut dapat dilakukan usaha penyederhanaan dengan cara mengembangkan besaran tertentu sedemikian rupa sehingga dapat disusun dalam sebagai berikut:
ρ = a =
a =
Kemudian ditetapkan nilai:
ω =
Masukkan dalam ungkapan MR: MR = Ø.(0,85.fc’)(b) . MR = Ø.b.d2.fc’.ω(1-0,95ω)
Dari persamaan diatas didapat bilangan k sebagai berikut: K = fc’ . ω(1-0,95 ω)
Langkah-langkah perhitungan tulangan balok persegi terlentur bertulangan tarik sebagai berikut: a. Ubahlah momen atau yang bekerja menjadi beban atau momen rencana (Wu atau Mu),
termasuk beban sendiri.
b. Berdasarkan h yang diketahui, perkirakan d dengan menggunakan hubungan d = h – 80 mm, dan kemudian hitunglah k yang diperlukan memakai persamaan:
K =
Dari tabel A-8 sampai A-37 (Struktur Beton Bertulang : Istimawan Dipohusodo), didapat rasio penulangan:
c. Hitung As yang diperlukan( As = ρ.b.d).
d. Tentukan jumlah batang tulang yang akan dipasang, dipilih dari tabel A-4 Apendiks Ah halaman 458 (lihat buku Struktur Beton Bertulang karangan Istimawan Dipohusodo) dengan memperhitungkan apakah tulangan dapat dipasang satu lapis didalam balok. Periksa ulang tinggi efektif aktual balok dan bandingkan dengan efektif yang dipakai untuk perhitungan. Apabila tinggi efektif aktual lebih tinggi dari tinggi dari efektif yang diperhitungkan berarti hasil rancangan agak konservatif (berada dalam keadaan aman). e. Buatlah sketsa hasil rancangan.
3. Perencanaan Balok Bertulang Rangkap
Apabila penghematan menunjukkan bahwa penampang balok persegi bertulangan tarik saja tidak kuat menahan beban tertentu ,dan ukurannya tidak memungkinkan untuk diperbesar dikarenakan alasan-alasan arsitektural maupun teknik pelaksanaannya.
Langkah-langkah perencanaan balok bertulangan rangkap adalah sebagai berikut: Ukuran penampang balok sudah ditentukan.
a. Anggapan bahwa d = h – 100 mm. b. Menghitung momen rencana total Mu.
c. Dilakukan pemeriksaan apakah benar-benar perlu balok bertulang rangkap. Dari tabel A indeks, diperoleh k maksimum untuk digunakan menghitung MR balok bertulangan baja
Apabila MR ≤ dari Mu rencanakan balok bertulangan rangkap dan apabila MR ≥ dari Mu maka balok direncanakan sebagai balok bertulngan tarik saja.
Apabila harus direncanakan sebagai balok bertulangan rangkap, maka langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
a. Menghitung ratio penulangan pasangan kopel gaya tekan dan tulangan baja tarik.
Nilai ρ tersebut digunakan untuk mencari k dalam tabel.
b. Menentukan kapasitas momen dari pasangan kopel gaya beton tekan dan tulangan baja tarik. . Menghitung tulangan baja tarik yang diperlukan untuk pasangan kopel gaya tekan beton dan gaya tarik baja As1 perlu = ρ . b . d.
c. Menghitung selisih momen, atau momen yang harus ditahan oleh pasangan gaya tulangan baja tekan dan baja tarik tambahan.
MR2 = Mu – MR1
d. Dengan berdasarkan pada pasangan kopel gaya tulangan baja tekan dan tarik tambahan, hitung gaya tekan pada tulangan yang diperlukan.
e. Dengan ND2 = As’. Fs’ sedemikian rupa sehingga As’ sehingga dapat ditentukan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan mempergunakan letek garis dan pasangan gaya beton tekan dan tulangan baja tarik kemudian memeriksa tulangan εs’ pada tulangan tekan, sedangkan nilai εγ didapat dari tabel.
Apabila εs’ ≥ εγ, tulangan baja telah meluluh pada momen ult imit dan fs’ = fy, sedangkan
apabila εs’ ≤ εγ, hitunglah f s’ = εs’. Es dan digunakan tegangan tersebut untuk langkah berikutnya.
f. Karena ND2 = As’fs’
Maka As’ perlu = g. Menghitung As2 perlu
As2 perlu =
h. Menghitung jumlah luas tulangan baja tarik total yang diperlukan, As = As1 + As2
i. Memilih batang tulangan baja tekan As’.
j. Memilih batang tulangan baja tarik (As). periksa lebar balok dengan mengusahakan agar tulangan dapat dipasang dalam satu lapis saja.
k. Berikan sketsa rancangan.
B. Perencanaan Tulangan Geser Balok
Adapun langkah-langkah perencanaan tulangan geser adalah sebagai berikut: a. Hitung nilai geser berdasarkan diagram geser Vu untuk bentang bersih.
b. Tentukan apakah dibutuhkan tulangan sengkang atau tidak, SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.4.5 ayat 5 menetapkan apabila nilai Vu > ½ Vc diperlukan pemasangan sengkang apabila diperlukan sengkang hitung
c. Tentukan bagian dari bentangan yang memerlukan tulangan sengkang. d. Pilih ikuran diameter batang tulangan sengkang.
e. Tentukan jarak spasi sengkang maksimum sesuai dengan syarat SK SNI T-15-1991-03, yaitu:
1. Jarak spasi dari pusat kepusat antar sengkang tidak boleh lebih dari ½ d atau 600 mm, diambil yang lebih kecil (SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.4.5ayat 4.1).
2. Apabila Vs melebihi nilai (1/3 ) bw. d, jarak spasi sengkang tidak boleh melebihi ¼ d atau 300 mm, mana yang lebih kecil (pasal 3.4.5 ayat 4.3).
3. Jarak spasi antar sengkang sama untuk suatu kelompok jarak dan peningkatan jarak antar satu kelompok dengan kelompok yang lainnya tidak lebih dari 20 mm.
4. Sengkang yang paling tepi dipasang pada jarak ± ½ s dari tumpuan, diman s adalah spasi sengkang yang diperlukan didaerah tersebut dengan maksud mempertimbangkan keserasian pemasangan keseluruhan bentang.
5. Pada umumnya jarak spasi sengkang diambil tidak kurang dari 100 mm.
6. Luas geser beton pada daerah sendi plastis = 0 dan kuat geser beton diluar sendi plastis, Vc = 1/6 ( ) (SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.14.7 ayat 2.1).
7. Pada lokasi yang berpotensial sendi plastis, pasi maksimum tulangan geser tidak lebih dari nilai dibawah ini (SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.14.3 ayat 3.2).
i. d/4
ii. 8 diameter tulangan iii. 24 diameter tulangan
f. Hitung kebutuhan jarak sasi sengkang berdasarkan kekuatan yang mampu disumbangkan oleh penulangan.
II.4.5 PerencanaanTulangan Kolom A. Menentukan Jenis Penulangan
Langkah-langkah perencanaan tulangan kolom yang memikul lentur dan normal adalah sebagai berikut:
1. Ambil ukuran penampang sesuai dengan dimensi pada anlisis pembebanan. 2. Menghitung momen dan gaya aksial rencana sesuai dengan rumus:
U = 1,2 D + 1,6 L
3. Rencanakan penulangan dengan mengambil nilai ρ = ρ’ antara 0,01 sampai dengan 0,08.
4. Dengan cara coba-coba memilih tulangan yang sesuai dengan As atau As’, dengan syarat As atau As’ yang dipilih paling tidak ≥ As atau As’ dari rumus. Cari nilai ρ
yang baru setelah As dan As’ yang baru, didapat. 5. Memeriksa Pu terhadap beban pada keadaan seimbang.
• d = ht – d • Cb =
• ab = β1 . Cb
jika : fc’ ≤ 30 Mpa → β1 (lihat tabel A-6 lampiran10;Istimawan Dipohusodo;Struktur Bton Bertulang)
fc’ ≥ 30Mpa →β1 = 0,85 – 0,008 (fc’ – 30) •
Jika fs’ > fy, maka dalam perhitungan selanjutnya digunakan fs’=fy. • Hitung Pnb
Pnb = 0,85. fc’. ab. b + As’. fy – As. fy • Hitung nb:
Jika nb > Pu, berarti kolom akan mengalami hancur dengan diawali luluhnya tulangan tekan.
6. Memeriksa kekuatan penampang • Hitung Pn
• Hitung
Jiak Pn < Pu memenuhi syarat.
B. Perencanaan Tulangan Geser Kolom
Dengan memilih diameter tulangan sengkang yang diperlukan atau memakai sengakang diameter minimum 10 mm, jarak spasi sengkang ditentukan dengan mengambil nilai terkecil dari ketentuan berikut ini:
a. 16 kali diameter tulangan pokok. b. 48 kali diameter tulangan sengkang. c. Dimensi terkecil kolom.
II.5 Peraturan dan Standar Perencanaan Berdasarkan SK SNI SK SNI 03-2847-2002
II.5.1 Perencanaan
Perencanaan komponen struktur Perencanaan komponen struktur beton bertulang mengikuti ketentuan sebagai berikut:
1. Semua komponen struktur harus direncanakan cukup kuat sesuai dengan ketentuan yang dipersyaratkan dalam tata cara ini, dengan menggunakan faktor beban dan faktor reduksi kekuatan ø yang ditentukan dalam 11.2 dan 11.3.
2. Komponen struktur beton bertulang non-prategang boleh direncanakan dengan menggunakan metode beban kerja dan tegangan izin sesuai dengan ketentuan dalam pasal 24.
II.5.2 Pembebanan
Prosedur dan asumsi dalam perencanaan serta besarnya beban rencana mengikuti ketentuan berikut ini:
1. Ketentuan mengenai perencanaan dalam tata cara ini didasarkan pada asumsi bahwa struktur direncanakan untuk memikul semua beban kerjanya.
2. Beban kerja diambil berdasarkan SNI 03-1727-1989 F, Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, atau penggantinya.
3. Dalam perencanaan terhadap beban angin dan gempa, seluruh bagian struktur yang membentuk kesatuan harus direncanakan berdasarkan tata cara ini dan juga harus memenuhi SNI 03-1726-1989, Tata Cara Perenanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung atau Penggantinya.
4. Harus pula diperhatikan pengaruh dari gaya prategang, beban keran, vibrasi, kejut, susut, perubahan suhu, rangkak, perbedaaan penurunan fondasi, dan beban khusus lainnya yang mungki bekerja.
II.5.3 Metode Analisis
Analisis komponen struktur harus mengikuti ketentuan berikut:
1. Semua komponen struktur rangka atau struktur menerus direncanakan terhadap pengaruh maksimum dari beban terfaktor yang dihitung sesuai dengan metode elastic, atau mengikuti pengaturan khusus menurut ketentuan 10.4. perencanaan juga dapat dilakukan berdasarkan metode yang lebih sederhana menurut 10.6 hingga 10.9.
2. Kecuali untuk beton prategang, metode pendekatan untuk analisis rangka portal boleh digunakan untuk bangunan dengan tipe konstruksi, bentang, dan tinggi tingkat yang umum.
3. Sebagai alternatif, metode pendekatan berikut ini dapat digunakan untuk menentukan momen lentur dan gaya geser dalam perencanaan balok menerus dan pelat satu arah, yaitu pelat beton bertulang dimana tulangannya hanya direncanakan untuk memikul gaya-gaya dalam satu arah, selama:
1. Jumlah minimum bentang yang ada haruslah minimum dua.
2. Memiliki panjang-panjang bentang yang tidak terlalu berbeda, dengan rasio panjang bentang terbesar terhadap panjang bentang terpendek dari dua bentang yang bersebelahan tidak lebih dari 1,2.
3. Beban yang bekerja merupakan beban terbagi rata.
4. Beban hidup per satuan panjang tidak melebihi tiga kali beban mati per satuan panjang, dan
5. Komponen strukturnya prismatis.
II.5.4 Perencanaan Tulangan Balok
Adapun langkah-langkah perencanaan balok dengan menggunakan metode kekuatan batas (ultimate design) adalah sebagai berikut:
A. Menentukan Jenis Tulangan 1. Kuat Perlu
Menurut SK SNI 2002 kombinasi itu adalah sebagai berikut:
1. Kuat perlu (U) untuk menahan beban mati (DL) minimal harus sama dengan: U : 1,4 DL
Kuat perlu (U) untuk menahan kombinasi beban mati (DL), beban hidup (LL), dan juga beban hidup atap (LLa) atau beban hujan (Hj), minimal harus sama dengan:
U : 1,2 DL + 1,6 LL + 0,5 (LLa atau Hj)
2. Apabila ketahanan struktur terhadap beban angin (W) diperhitungkan dalam perencanaan, maka pengaruh kombinasi beban DL, LL dan W harus ditinjau untuk menentukan nilai U yang terbesar, yaitu (*) (**):
U : 1,2 DL + 1,0 LL ± 1,6 W + 0,5 (LLa atau Hj)
Kombinasi beban juga harus memperhitungkan kemungkinan beban hidup (LL) yang penuh dan kosong untuk mendapatkan kondisi yang paling berbahaya, yaitu (*):
U : 0,9 DL + 1,6 W
3. Apabila ketahanan struktur terhadap beban gempa (E) harus diperhitungkan dalam perencanaan, maka nilai kuat perlu (U) harus diambil sebagai (**):
Atau
U : 0,9 DL ± 1,0 E
Dalam hal ini nilai E ditetapkan berdasarkan ketentuan SNI 03-1726-1989-F, tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk rumah dan gedung, atau penggantinya.
3. Apabila ketahanan terhadap ketahanan tanah (Tn) diperhitungkan dalam perencanaan, maka pada persamaan (2), (4), dan (6) ditambahkan 1,6 Tn, kecuali pada aksi struktur akibat tekanan tanah mengurangi pengaruh W atau E, maka beban Tn tidak perlu ditambahkan pada persamaan (4) dan (6).
4. Apabila ketahanan terhadap akibat berat dan tekanan fluida (F), yang berat jenisnya dapat ditentukan dengan baik, ketinggian maksimumnya terkontrol dan diperhitungkan dalam perencanaan, maka beban tersebut harus dikalikan faktor beban 1,4 dan ditambahkan pada persamaan (1), yaitu:
U : 1,4 (D + F)
Untuk kombinasi beban lainnya, beban F tersebut harus dikalikan dengan faktor beban 1,2 dan ditambahkan pada persamaan (2).
5. Apabila ketahanan terhadap pengaruh kejut diperhitungkan dalam perencanaan, maka pengaruh tersebut harus disertakan pada perhitungan beban hidup (LL).
6. Apabila pengaruh struktural dari perbedaan penurunan fondasi, rangkak, susut, ekspansi beton atau perubahan suhu sangat menentukan dalam perencanaan (Tt), maka (U) minimal harus sama dengan:
U : 1,2 (DL + Tt) + 1,6 LL + 0,5 (A atau R)
8. Untuk perencanaan daerah pengangkuran pasca tarik harus digunakan faktor beban 1,2 terhadap gaya penarikan tendon maksimum.
9. Apabila ada bangunan terjadi benturan yang besarnya P, maka pengaruh beban tersebut dikalikan dengan faktor 1,2.
Catatan : setiap kombinasi beban DL, LL, dan W, maka kuat perlu (U) tidak boleh kurang dari persamaan (2).
(*) Faktor beban untuk W boleh dikurangi menjadi 1,3 apabila beban angin (W) belum direduksi oleh faktor arah.
(**)Faktor beban untuk LL boleh direduksi menjadi 0,5 kecuali untuk ruang garasi, pertemuan, dan ruangan dengan beban hidup (LL) lebih dari 500 kg/m².
2. Luas Tulangan Tarik Perlu
Setelah dipilih dimensi penampang balok (b dan d), maka rasio ‘penulangan perlu’ dapat dicari. Sehingga diperoleh hubungan antara momen lentur nominal dan tulangan tarik sebagai berikut: Mn =As fy
Jika ρ = As/(b,d) maka persamaan diatas dapat diubah menjadi
Dengan mengelompokkan maka dapat dibuat persamaan kuadrat
Sehingga nilai ρ dapat dicari
Persyaratan Tulangan Maksimum dan Minimum
Kondisi di atas harus dicheck terlebih dahulu terhadap persyaratan daktilitis, jika memenuhi persyaratan maka luas tulangan tarik yang diperlukan adalah:
Atau
3. Balok Bertulangan Tarik
Rumus kekuatan balok beton bertulang penampang persegi bertulangan tarik, yaitu:
Gaya-gaya internal yang seimbang akan menghasilkan momen lentur nominal yang akan mengimbangi momen lentur yang diakibatkan oleh beban luar.
maka dihasilkan, Mn =As fy
Untuk menghitung kuat lentur penampang tulangan tungal. Salah satunya adalah merubah ruas tulangan tarik sebagai ratio terhadap luas beton efektif, yaitu:
Sehinga,
Atau
4. Perencanaan Balok Bertulang Rangkap
Apabila penghematan menunjukkan bahwa penampang balok persegi bertulangan tarik saja tidak kuat menahan beban tertentu ,dan ukurannya tidak memungkinkan untuk diperbesar dikarenakan alasan-alasan arsitektural maupun teknik pelaksanaannya.
Langkah-langkah perencanaan balok bertulangan rangkap adalah sebagai berikut: 1. Anggap bahwa d = h – 100 mm
2. Menghitung momen rencana total Mu.
3. Dilakukan pemeriksaan apakah benar-benar perlu balok bertulang rangkap. MR maksimum =
4. Apabila MR<Mu, rencanakan balok sebagai balok bertulangan rangkap, dan apabila MR>Mu, balok direncanakan sebagai balok bertulangan tarik saja.
Apabila harus direncanakan sebagai balok bertulangan rangkap:
5. Menentukan kapasitas momen dari pasangan kopel gaya beton tekan dan tulangan baja tarik. . Menghitung tulangan baja tarik yang diperlukan untuk pasangan kopel gaya tekan beton dan gaya tarik baja As1 perlu = ρ . b . d.
6. Menghitung selisih momen, atau momen yang harus ditahan oleh pasangan gaya tulangan baja tekan dan baja tarik tambahan.
7. Dengan berdasarkan pada pasangan kopel gaya tulangan baja tekan dan tarik tambahan, hitung gaya tekan pada tulangan yang diperlukan.
8. Dengan ND2 = As’. Fs’ sedemikian rupa sehingga As’ sehingga dapat ditentukan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan mempergunakan letek garis dan pasangan gaya beton tekan dan tulangan baja tarik kemudian memeriksa tulangan εs’ pada tulangan tekan, sedangkan nilai εγ didapat dari tabel.
Apabila εs’ ≥ εγ, tulangan baja telah meluluh pada momen ultimit dan fs’ = fy, sedangkan apabila εs’ ≤ εγ, hitunglah f s’ = εs’. Es dan digunakan tegangan tersebut untuk langkah berikutnya.
9. Karena ND2 = As’fs’
Maka As’ perlu = 10. Menghitung As2 perlu
As2 perlu =
11. Menghitung jumlah luas tulangan baja tarik total yang diperlukan, As = As1 + As2
12. Memilih batang tulangan baja tekan As’.
13. Memilih batang tulangan baja tarik (As). periksa lebar balok dengan mengusahakan agar tulangan dapat dipasang dalam satu lapis saja.
B. Perencanaan Tulangan Geser Balok
Adapun perencanaan tulangan geser yang mengacu pada SNI-2847-2002:
1. Hitung gaya geser terfaktor Vu dititik geser kritis pada balok yang ditinjau, gunakan kombinasi beban, misal (gravitasi) Vu = 1.2 VDL + 1.6 VLL.
2. Hitung kuat geser penampang beton, Vc, dimana = 0.75. Jika hanya ada gaya geser maka Vc = bw d
Jika pada saat bersamaan pada penampang yang ditinjau timbul momen terfaktor Mu yang terjadi secara simultan dengan Vu, maka:
bw d
Di mana
3. Selanjutnya hitung ½ Vc dan evaluasi penampang sebagai berikut: a. Jika Vu ≤ ½ Vc maka tulangan sengkang tidak perlu.
b. Jika ½ Vc < Vu ≤ ½ Vc maka perlu sengkang minimum, Av min =
c. Jika Vu > Vc maka perlu tulangan sengkang Vs . d. Jika Vs > bw d maka penampang harus diperbesar.
4. Proporsikan sengkang yang diperlukan untukmemikul kelebihan gaya geser yang perlu tulangan. Untuk sengkang vertikal maka luas sengkang yang diperlukan adalah Av =
Jika Vs ≤ bw d maka s ≈ 0.5 d ≤ 600 mm,
II.5.5 PerencanaanTulangan Kolom A. Menentukan Jenis Penulangan
Langkah-langkah perencanaan tulangan kolom yang memikul lentur dan normal adalah sebagai berikut:
1. Ambil ukuran penampang sesuai dengan dimensi pada anlisis pembebanan. 2. Menghitung momen dan gaya aksial rencana sesuai dengan rumus:
U = 1,2 D + 1,6 L
3. Rencanakan penulangan dengan mengambil nilai ρ = ρ’ antara 0,01 sampai dengan 0,08.
4. Dengan cara coba-coba memilih tulangan yang sesuai dengan As atau As’, dengan syarat As atau As’ yang dipilih paling tidak ≥ As atau As’ dari rumus. Cari nilai ρ
yang baru setelah As dan As’ yang baru, didapat. 5. Memeriksa Pu terhadap beban pada keadaan seimbang.
• d = ht – d • Cb =
• ab = β1 . Cb
jika : fc’ ≤ 30 Mpa →β1 (lihat tabel A-6 lampiran10) fc’ ≥ 30Mpa →β1 = 0,85 – 0,008 (fc’ – 30)
Jika fs’ > fy, maka dalam perhitungan selanjutnya digunakan fs’=fy. • Hitung Pnb
Pnb = 0,85. fc’. ab. b + As’. fy – As. fy • Hitung nb
Jika nb > Pu, berarti kolom akan mengalami hancur dengan diawali luluhnya tulangan tekan.
6. Memeriksa kekuatan penampang • Hitung Pn
Pn(max) = 0.80Po = 0.80 [0.85 fc′ (Ag - Ast) + fyAst] • Hitung n (maks)
Jiak Pn (maks) < Pu memenuhi syarat.
B. Perencanaan Tulangan Geser Kolom
Dengan memilih diameter tulangan sengkang yang diperlukan atau memakai sengkang diameter minimum 10 mm, jarak spasi sengkang ditentukan dengan mengambil nilai terkecil dari ketentuan berikut ini:
1. 8 kali diameter tulangan pokok. 2. 24 kali diameter tulangan sengkang.
3. Setengah dimensi penampang terkecil kolom, dan 4. 300 mm.
BAB III
APLIKASI DAN PEMBAHASAN
III.1 APLIKASI
III.1.1 Umum
Perhitungan dilakukan berdasarkan peraturan SK SNI T-15-1991-03 dan SK SNI 03-2002 untuk membandingkan hasil pendimensian dan penulangan balok dan kolom.
Untuk beban mati (DL) dan beban hidup (LL), data-data diambil dari Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung. Untuk syarat mutu bahan diambil sesuai dengan yang tercantum dalam SK SNI T-15-1991-03 dan SK SNI 03-2002.
Pada SK SNI 03-2002, untuk peninjauan beban gempa, struktur dianalisis dengan menggunakan analisis statik ekivalen dengan anggapan bahwa struktur berada diatas dengan tanah kondisi tanah lunak pada wilayah gempa 4.
Ukuran balok dan kolom serta pelat untuk perencanaan akibat beban sendiri digunakan dimensi balok dan kolom yang telah direncanakan.
III.1.2 Data Perencanaan
Data-data perencanaan yang digunakan untuk perhitungan menggunakan SK SNI T-15-1991-03 dan SK SNI 03-2002 yaitu:
• Beban hidup atap = 1,00 KN/m²
• Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan balok melintang dan portal = 0,90 ( untuk peraturan SK SNI 03 – 2487 – 2002)
• Koefisien reduksi beban hidup untuk peninjauan gempa = 0,50 (untuk peraturan SK SNI 03 – 2487 – 2002)
Dimensi balok , kolom dan pelat:
• Dimensi balok melintang = (20 x 50 ) cm²
• Dimensi balok memanjang = (20 x 50 ) cm²
• Dimensi kolom = (50 x 50 ) cm²
• Tebal pelat atap = 10 cm • Tebal pelat lantai = 12cm
III.1.3 Analisis Gaya-Gaya Yang Berkerja Pada Struktur
A. Analisis Beban Atap
1. Beban hidup ( WL1) = 0,5 x 1,00 x 12 x 24 = 144 KN 2. Beban mati ( WD1) • Lantai = 0,10 x 12 x 24 x 24 = 691,2 KN Balok • Balok melintang = 12 x 24 x 5 x 0,20 x 0,50 x 24 = 3456 KN • Balok memanjang = 12 x 24 x 3 x 0,20 x 0,50 x 24 = 2073,6 KN • Kolom = 3,5 x 12 x 0,5 x 0,50 x 0,50 x 24 = 252 KN • Total (WD1) = 6472,8 KN
B. Analisis Beban Lantai 5
1. Beban hidup ( WL2) = 0,5 x 2,5 x 12 x 24 = 360 KN
2. Beban mati( WD2)
• Lantai = 0,12 x 12 x 24 x 24 = 829,44 KN
Balok • Balok melintang = 12 x 24 x 5 x 0,20 x 0,50 x 24 = 3456 KN • Balok memanjang = 12 x 24 x 3 x 0,20 x 0,50 x 24 = 2073,6 KN • Kolom = 3,5 x 12 x 0,50 x 0,50 x24 = 252 KN • Total (WD2) = 6611,04 KN
C. Analisis Beban Lantai 4
1. Beban hidup ( WL3) = 0,5 x 2,5 x 12 x 24 = 360 KN 2. Beban mati( WD3) • Lantai = 0,12 x 12 x 24 x 24 = 829,44 KN Balok • Balok melintang = 12 x 24 x 5 x 0,20 x 0,50 x 24 = 3456 KN • Balok memanjang = 12 x 24 x 3 x 0,20 x 0,50 x 24 = 2073,6 KN • Kolom = 3,5 x 12 x 0,50 x 0,50 x24 = 252 KN • Total (WD3) = 6611,04 KN
D. Analisis Beban Lantai 3 1. Beban hidup ( WL4) = 0,5 x 2,5 x 12 x 24 = 360 KN 2. Beban mati( WD4) • Lantai = 0,12 x 12 x 24 x 24 Balok • Balok melintang = 12 x 24 x 5 x 0,20 x 0,50 x 24