TINJAUAN PUSTAKA
2.5 PERSYARATAN NOMINAL UNTUK TEBAL PELAT DAN UKURAN BALOK TEPI, KEPALA KOLOM, DAN PERTEBALAN PELAT DI BALOK TEPI, KEPALA KOLOM, DAN PERTEBALAN PELAT DI
2.5 PERSYARATAN NOMINAL UNTUK TEBAL PELAT DAN UKURAN BALOK TEPI, KEPALA KOLOM, DAN PERTEBALAN PELAT DI KEPALA KOLOM.
2.5.1 Tebal Pelat
Menyatakan didalam menetapkan batas – batas untuk tebal pelat dalam sistem lantai dua arah,maka persyaratan – persyaratan nominal dan praktis yang tercantum dalam peraturan ACI untuk menuntun para perencana adalah :
a) Untuk pelat tanpa balok – balok dan pertebalan, 5 inci b) Untuk pelat tanpa balok tepi dengan pertebalan cukup, 4 inci
c) Untuk pelat dengan balok – balok keempat sisinya dengan m yang besarnya paling tidak 2,0 ; 3,5 inci.
Kode negara – negara dalam menentukan ketebalan pelat umumnya diawasi dengan pertimbangan – pertimbangan defleksi,tetapi minimum ketebalannya adalah 125 mm.Pernyataan- pernyataan itu seharusnya ditujukan hanya untuk flat slab tanpa drop panel jika pertimbangan – pertimbangan geser diabaikan dan perencana dalam merencanakan tulangan geser disekitar kepala kolom, jika timbul permasalahan.Kemudian, jika perencana ingin mencegah tulangan geser, perencana dapat memperkenal dengan penambahan tulangan lentur atau menebalkan pelat.Bila digunakan drop yang biasanya ketebalan keseluruhan drop 1.5 kali ketebalan pelat.Awal asumsi ketebalan pelat berdasarkan tebal pelat dengan balok,yang memerlukan modifikasi sesuai kriteria lenturan pada flat slab.
Umumnya ketebalan flat slab dapat ditentukan dengan perbandingan bentang dengan rasio kedalaman efektif.Untuk pelat dengan drop sesuai dengan bentang rasio bentang efektif akan digunakan secara langsung, sebaliknya rasio ini akan dikalikan 0.9.Dengan maksud, bentang yang lebih panjang dapat dipertimbangkan.Minimum ketebalan flat slab 125 mm.
Universitas Sumatera Utara
2.5.2 Balok – Balok Tepi
Bila tidak digunakan balok tepi,atau jika balok tepi cukup kecil dimana kurang dari 0,80,ACI – 9.5.3.3 menyatakan bahwa persyaratan untuk tebal pelat yang dinyatakan harus dinaikkan dengan 10% di dalam panel yang mempunyai tepi yang terputus.
2.5.3 Kepala Kolom
Kepala kolom yang digunakan dalam konstruksi pelat cendawan merupakan perbesaran dari kolom bagian atas pada pertemuan dengan pelat lantai.Oleh karena tidak menggunakan balok-balok,maka tujuan dari kepala kolom adalah untuk mendapatkan pertambahan keliling sekitar kolom untuk memindahkan geser dari beban lantai dan untuk menambah tebal dengan berkurangnya keliling di dekat kolom.Dengan memisalkan garis maksimum 45o untuk distribusi dari geser kepada kolom,ACI – 13.1.2 menyaratkan bahwa kepala kolom efektif untuk pertimbangan kekuatan agar berada di dalam kerucut bulat terbesar,piramida,atau baji yang mengecil dengan puncak 90o yang dapat diikutkan didalam cakupan dari elemen pendukung yang sebenarnya.Garis tengah dari kepala kolom biasanya sekitar 20 sampai 25% dari bentang rata – rata di antara kolom – kolom.
Dimensi dari kepala kolom dapat ditentukan secara efektif tergantung tebal kepala kolom.Kemiringan sudut kepala,jika pelebaran atas atau teori kemiringan jika seragam tidak melebihi dari 45o dari horizontal.Dimensi dapat diukur dengan jarak 40 mm dibagian bawah pelat atau drop yang telah disediakan.Jika persyaratan ukuran kepala kolom yang sebenarnya diperoleh sudut kurang dari 45 o maka dimensi yang harus digunakan.Persyaratan ini dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut:
lh= lebih kecil dari lho dan lhmax = lc + 2(dh – 40 ) mm
dimana lho adalah dimensi actual,lc adalah dimensi kolom yang diukur dari sama arah, dh adalah tebal kepala kolom bagian atas pelat atau drop,semua ukuran dalam satuan millimeter.
Jika kepala kolom adalah berbentuk lingkaran, kemudian lh menjadi hc.Dengan kata lain,nilai hc harus dihitung.Nilai hc tidak boleh melebihi dari ¼ dari jarak
Universitas Sumatera Utara
bentangan antara kolom yang biasanya dalam menentukan ukuran ini dan selanjutnya dapat menghitung ukuran kepala kolom yang paling besar dapat ditentukan.Misalnya,jika perencana merencanakan kolom persegi dan kepala kolom persegi,maka ukuran kepala kolom menjadi 0,88 hc ,dimana kurang lebih 0,22lmin .Dalam menentukan ukuran disesuaikan dengan kepala kolom persegi untuk dapat menentukan nilai hc dimana nilai hc digunakan dalam semua analisis untuk menghitung momen lentur.
( sumber : Reinforced concrete, Allen) Dimana dalam merencanakan kepala kolom,bagian kepala kolom yang melebar sampai mencapai sudut puncak 900 dan sudah termasuk sampai pada garis-garis luar
kolom dan kepala kolom untuk tujuan perencanaan. 2.5.4 Pertebalan Pelat ( Drop Panel )
Pertebalan pelat yang lazimnya digunakan di dalam konstruksi lantai cendawan merupakan penambahan tebal pelat di sekitar kolom.Bila pertebalan pelat diteruskan dari garis pusat tumpuan paling tidak seperenam dari bentang yang diukur pusat ke pusat dalam masing – masing arah, dan bila proyeksi dibawah pelat paling tidak seperempat dari tebal pelat diluar pertebalan,maka ACI - 9.5.3.2 mengizinkan penggunaan tebal pelat minimum yang disyaratkan yang direduksi dengan 10%.Untuk menentukan tulangan,mensyaratkan bahwa tebal dari drop panel di
Universitas Sumatera Utara
bawah pelat harus dimisalkan pada harga yang tidak melebihi seperempat dari jarak antara tepi dari drop panel dan tepi dari kepala kolom.Oleh karena persyaratan ini,tidak ada alasan yang cukup kuat untuk menggunakan drop panel yang lebih tebal.
Dalam menentukan dimensi pertebalan pelat ( drop panel ) seperti yang dinyatakan sebelumnya, factor-faktor yang mempengaruhi dalam lebar pelat pada potongan persegi panjang dan potongan ini dapat ditentukan dari garis tengah bentangan pelat.Sehingga dalam menentukan tebal pelat antara panel akan dapat diperiksa.
Berbeda dengan dengan type pelat ini dapat mengurangi tebal bagian bawahnya jika itu dilakukan,kemudian memodifikasi pada balok – T.Begitu juga, untuk penampang kritis lainnya dapat direncanakan.
( sumber : Reinforced concrete, Allen) Bila drop panel dapat berbentuk persegi dalam perencanaan, dan memiliki panjang dalam setiap arah tidak lebih dari sepertiga panjang panel dalam arahnya.Untuk panel luar, lebar drop dengan sudut sampai didalam panel yang
Gambar 2.9 Denah drop panel jalur kolom dan jalur tengah
Universitas Sumatera Utara
terputus dan diukur dari garis pusat kolom sama dengan setengah lebar panel untuk panel dalam.
2.6 Konsep Pendekatan Struktur Plat Dua Arah
Untuk membahas lenturan pelat dua arah, pertama – tama ditinjau perilaku fisik suatu panel pelat segi empat yang ditumpu oleh komponen struktur sanngat kaku pada keempat sisinya, misalnya balok kaku atau dinding geser.Apabila pelat menahan beban luar termasuk beban gravitasi berat sendiri yang bekerja padanya, pelat melendut membentuk cekungan seperti bentuk piringan makan.Apabila sudut – sudutnya tidak dicetak secara monolit dengan tumpuannya boleh jadi akan terangkat karenanya.Derajat kelengkungan cekungan menunjukkan besar momen yang terjadi, semakin curam cekungan berarti semakin besar momennya. Untuk pelat yang panjang dan lebar tidak sama, cekungan lebih curam pada potongan melintang tegak lurus sisi panjangnya, yang berarti terjadi momen lebih besar pada sisi panjang atau beban lebih besar pada arah bentang pendek. Intensitas kecuraman cekungan, yang berarti juga besarnya momen berikut redistribusinya pada masing – masing arah tergantung pada derajat kekakuan tumpuan. Sehingga memungkinkan terjadinya kasus dimana perbandingan kekakuan balok terhadap pelat mengakibatkan kelengkungan dan momen pada arah panjang lebih besar dari arah lebar, seperti yang berlaku pada pelat dimana tumpuannya berupa grid atau kolom pada balok. Dengan demikian dapat pula disimpulkan, karena pelat bersifat fleksibel dan umumnya bertulang lemah maka redistribusi momennya akan sangat tergantung pada kekakuan relative komponen struktur tumpuan terhadap palat yang ditumpunya. Penjabaran perilaku fisik tersebut adalah penyerderhaan pengertian dari suatu mekanisme statis tak tentu berderajat banyak yang sangat kompleks.
Selanjutnya dengan menggunakan model pelat seperti tampak pada gambar 2.11 dilakukan peninjauan lajur AB dan DE pada masing – masing tengah bentang panjang dan lebar. Seperti yang sudah dikenal, lendutan balok diatas tumpuan sederhana akibat beban merata adalah :
Universitas Sumatera Utara
Atau, Δ = kWuln4, dimana nilai konstatan k adalah :
k =
( 2.43)
( sumber : Struktur beton bertulang, Istimawan Dipohusodo) kembali pada model gambar 2.11, apabila lebar lajur AB sama dengan DE , dengan panjang masing – masing l, maka :
ΔAB = kwAB ( p)4
ΔDE = kwAB ( p)4
Dimana wAB dan wDE adalah bagian intensitas beban total wuyang ditransformasikan ke lajur AB dan DE,wu = wAB + wDE
Kedua persamaan lendutan tersebut diatas harus sesuai, sehingga bila disamakan akan diperoleh :