HBK cui

BAB VIII

PERENCANAAN JOINT

A. Joint Interior

Jenis hubungan balok – kolom pada portal ini mempunyai beberapa macam sesuai dengan letaknya antara lain hubungan balok kolom tepi (eksterior) dan hubungan balok kolom dalam (interior). Pada perhitungan joint yang akan dibahas, posisi joint yang dihitung adalah seperti gambar berikut:

Gambar 8.1 Perencanaan HBK Interior 1. Data struktur f’c = 30 Mpa dsengkang = 13 mm fy = 360 Mpa Data kolom: Bc = 500 mm Hc = 500 mm Htop = 3500 mm Hbottom = 3500 mm Jumlah tulangan = 12

Tulangan kolom (D) = 22 mm Nuk = 2607,55 kN ds = 61 mm Kolom kiri Bc = 500 mm Kolomkanan Bc = 500 mm Data balok

Tul. Balok atas = 6 d22 mm

Tul. Balok bawah = 3 d22 mm

1. Mencari nilai pada joint yang di transfer dari balok a. Sisi kiri balok

apr = f b f A c y s ' 85 . 0 ) 25 . 1 ( = 0.85 30 350 360 25 . 1 82 , 1139 x x x x = 57,47mm2 Zki = d-a/2 = 590-57,47/2 = 561,265 mm Mpr= 0.85f ' cabd a / 20.85x30x57,47x350590 – 57,47/ 2 Mpr= 287,88 kNm

b. Sisi kanan balok

apr = f b f A c y s ' 85 . 0 ) 25 . 1 ( = 0.85 30 350 360 25 . 1 64 , 2279 x x x x = 114,94 mm2 Zka= d-a/2 = 590-114,94/2 = 532,53 mm Mpr= 0.85f 'cabd a / 20.85x30x114,94x350590 – 114,94/ 2 Mpr= 546,290 kNm Tinggi bersih Kolom atas = 4 m Kolom bawah = 3,5 m

Panjang As balokkiri = 6,4 m Panjang As balokkanan = 6,4 m Aksial kolom (Nu) = 2607,55 KN

Gambar 8.2. Gaya gaya pada rangka batang

Gambar 8.3 Balok potongan a-a

Dimensi balok yang berada pada joint yang di tinjau ini sama yaitu 350 x 7650. Dimensi kolom memiliki 2 sisi yang sama yaitu 500 x 500

Sehingga peninjauan HBK ini dilakukan hanya satu arah, yaitu arah X-X, karena arah X-X = arah Y-Y.

2.

Tinjauan keseimbangan gaya-gaya pada joint komponen horizontal SNI 03 2847 2013 pasal 21.7.2.1

Tegangan pada tulangan tarik lentur (Joint Rangka moment Khusus) Luas tulangan negatif balok kiri, As1 = 1139,82 mm2

Luas tulangan positif balok kanan, As2 = 2279,64 mm2

Gaya tulangan balok kiri:

Cki = 1,25As.Fy = 1,25 x 1139,82 x 36 0

= 512919 N

= 512, 9 19 k N

Tki = 0,7 x Mkap,b-k i_Zki = 0,7 x 287,8 8 N_561,625

= 359038,95

= 359,038 kN

Gaya tarik yang bekerja pada balok Cki = Tki = 359,038 kN

Gaya tulangan balok kanan

Cka = 1,25 As.Fy = 1,25 x 2279,64 x 36 0 = 1025838 N N = 1025,838 kN Tka = 0,7 x Mkap,b-ka Zka = 0,7 x 546,90 532, 53 = 718889,07 N = 718,889 kN

Gaya tarik yang bekerja pada balok Cka = Tka =718,889 kN

SNI T:15-1991-03 pasal 3.14.6.1 Momen pada kolom

2

= 546,90 + 287,88 2

= 417,39 KN Gaya Geser Pada Kolom

Vkol= ) ( 2 1 7 . 0 kb ka kap ka ka kap ki ki h h ka M L L ki M L L     = 2(3500 3500) 1 10 900 , 546 5900 6400 10 88 , 287 5900 6400 7 . 0 6 6   x x Vkol = 181106,54bN = 181,106 kN Vkol= n pr pr L bawahxDF balok M ki atasxDF balok M   = 3 0 ) 5 , 0 90 , 546 ( ) 5 , 0 88 , 287 ( x  x  Vkol = 116,81 kN Digunakan Vkol = 116,81 kN

Gaya geser yang terjadi Vjh = Cki + Tka - Vkol

= 512,919 + 718,889 - 116,81 = 1348,618 kN

Gambar 8.4. Momen – momen yang terjadi Ketentuan dimensi joint

SNI 03-2847-13 pasal 21.7.2.3

Panjang joint yang diukur parallel terhadap tulangan lentur balok yang menyebabkan shear pada joint, minimal panjang lebih dari 20 kali tulangan lentur terbesar.

20db = 20 x 22

= 440 mm

Panjang joint = lebar kolom = 500 > 20db ...(OK)

Bj = bc = 500 Bj ≤ bb + 2 x 0,5(hc-bb) ≤ 350 + 2 x 75 ≤ 500 Lebar joint = 500 mm Luas joint = 250000 mm SNI 03-2847-2013 Pasal 21.7.4.1

Gaya geser nominal pada joint

Untuk beton berat normal dengan joint terkekang 4 muka, Vn joint tidak boleh diambil sebagai lebih besar dari nilai yang dihasilkan persamaan 1,7√fc Aj

Joint terkekang 4 muka

Vjh ≤ 1,7 x √fc x Aj ≤ 1,7 x √30 x 562500 ≤ 2327820,869 N ≤ 2327,820 kN 1348,618 ≤ 2327,820 kN ...OK!! Komponen horizontal SNI T:15-1990-03 Pasal 3.14.6.2 Hc = 500 mm Bj = 500 mm Vjh = hc x vjh bj = 500 x 1348,618 500 = 1348,618 kN

Penulangan Geser Horizontal SNI beton 2013 2847: pasal 21.6.5.2

Tulangan transversal sepanjang panjang Lo , yang diidentifikasi dalam 21.6.4.1, harus diproporsikan untuk menahan geser dengan mengasumsikan Vc = 0 bilamana keduanya (a) dan (b) terjadi:

a) Gaya geser ditimbulkan gempa, yang dihitung sesuai dengan 21.6.5.1, mewakili setengah atau lebih dari kekuatan geser perlu maksimum dalam Lo ;

b) Gaya tekan aksial terfaktor, Pu, termasuk pengaruh gempa kurang dari 10 Agfc

Kondisi a :

1348,618 kN > 0,5 x 2327,820KN

1348,618 kN > 1163,79 (Butuh tulangan transversal atau sengkang) Kondisi b :  . Nuk Ag = 26075500 500 x 500 = 10,4 0,1fc = 0,1 x30 = 3 Nuk Ag > 0,1 fc’

10,4 > 3 (Butuh tulangan transversal atau sengkang)

Kuat Geser yang disumbangkan beton Vch = 2 3

√

Nuk Ag -0,1 x fc x luas kolom = 2₃

√

10,4-01x3 0 x 500 x 5 0 0 = 453382,35 N = 453,382 kN SNI T:150-1991-03 Pasal 3.14.6.3

Kuat geser yang harus disumbangkan oleh tulangan geser Vsh = Vjh_ϕ -Vch

= _0,851348,618 - 453,382

= 1113,22 kN

Luas tulangan joint horizontal yang dibutuhkan, Ajh

Ajh = Vhs_fy = 1113227_{36 0} = 3092,297 mm2

Dicoba dipasang begel dengan 4 kaki Luas hoop 4D13 = 530,66 mm2 Begel yang dibutuhkan = Ajh/luas hoop

= 3092,297 /530,66 = 5,827 = 6 buah

S = hb-(2 x p) 6

= 650 - (2 x 35 ) 6

= 100 mm

Standar tuntuk detail Pasal 7.1 SNI 2847

Kait pada sengkang atau pengikat silang yang mempunyai bengkokan tidak kurang dari 135 derajat, kecuali sengkang tertutup melingkar harus mempunyai bengkokan tidak kurang dari 90 derajat. Kait harus mempunyai perpanjangan 6db (tetapi tidak kurang dari 75 mm) yang mengikat tulangan longitudinal dan menjorok ke bagian dalam sengkang atau sengkang tertutup.

Min = 75 mm

Penyaluran = 6 db = 6 x 12 = 72 mm

Gambar 8.5. Gambar detail Penulangan

Gambar 8.6. Perencanaan HBK Interior 1. Data struktur f’c = 30 Mpa dsengkang = 13 mm fy = 360 Mpa Data kolom: Bc = 500 mm Hc = 500 mm Htop = 4000 mm Hbottom = 3500 mm Jumlah tulangan = 12

Tulangan kolom (D) = 22 mm Nuk = 1374,10 kN ds = 61 mm Kolom kiri Bc = 500 mm Kolomkanan Bc = 500 mm Data balok

Tul. Balok atas = 22 mm

Tul. Balok bawah = 22 mm

Mencari nilai pada joint yang di transfer dari balok a. Sisi kiri balok

apr = f b f A c y s ' 85 . 0 ) 25 . 1 ( = 0.85 30 350 360 25 . 1 82 , 1139 x x x x = 57,47mm2 Zki = d-a/2 = 590-57,47/2 = 561,265 mm Mpr= 0.85f ' cabd a / 20.85x30x57,47x350590 – 57,47/ 2 Mpr= 287,88 kNm

b. Sisi kanan balok

apr = f b f A c y s ' 85 . 0 ) 25 . 1 ( = 0.85 30 350 360 25 . 1 64 , 2279 x x x x = 114,94 mm2 Zka= d-a/2 = 590-114,94/2 = 532,53 mm Mpr= 0.85f 'cabd a / 20.85x30x114,94x350590 – 114,94/ 2 Mpr= 546,290 kNm Tinggi bersih Kolom atas = 4 m Kolom bawah = 3,5 m

Panjang As balokkanan = 6,4 m Aksial kolom (Nu) = 1374,10 KN Mkap, b = 1,25 x Mnak, b Mkap, b kanan = 682,862 kNm

Luas tul. Negatif pada balok kanan As1 = 2279,64 mm2 Gaya tulangan balok kanan

Cka = 1,25 As.Fy = 1,25 x 2279,64 x 360 = 1025838 N N = 1025,838 kN Tka = 0,7 x Mkap,b-ka Zka = 0,7 x 546,90 532, 53 = 718889,07 N = 718,889 kN

Gaya tarik yang bekerja pada balok Cka = Tka =718,889 kN

Momen pada kolom

Mu = Mkap b 2 = 546,90 2 = 273,45 KN = 273450000 N Gaya Geser Pada Kolom

Vkol = Mu h clean/2 = 273450000 3000 /2 = 182300 N = 182,300 KN Digunakan Vkol = 182,300 kN

Gaya geser yang terjadi

Vjh = Tka - Vkol

= 718,889 - 182,300

= 536,589 kN Ketentuan dimensi joint SNI 03-2847-13 pasal 21.7.2.3

Panjang joint yang diukur parallel terhadap tulangan lentur balok yang menyebabkan shear pada joint, minimal panjang lebih dari 20 kali tulangan lentur terbesar

20db = 20 x 22 = 440 mm

Panjang joint = lebar kolom = 500 > 20db (ok)

Bj = bc = 500 Bj ≤ bb + 2 x 0,5(hc-bb) ≤ 350 + 2 x 75 ≤ 500 Lebar joint = 500 mm Luas joint = 250000 mm SNI 03-2847-2013 Pasal 21.7.4.1 Gaya geser nominal pada joint

Untuk beton berat normal dengan joint terkekang 3 muka, Vn joint tidak boleh diambil sebagai lebih besar dari nilai yang dihasilkan persamaan 1,2√fc Aj

Joint terkekang 4 muka

Vjh ≤ 1,2 x √fc x Aj ≤ 1,2 x √30 x 250000 ≤ 1643167,67 N ≤ 1643,167 kN 536,589 ≤ 1643,167 kN ....OK!! Komponen horizontal SNI T:15-1990-03 Pasal 3.14.6.2 Hc = 500 mm Bj = 500 mm Vjh = hc x vjh bj = 500 x 536,589 500 = 536,589 kN

Penulangan Geser Horizontal SNI beton 2013 2847: pasal 21.6.5.2

Tulangan transversal sepanjang panjang Lo , yang diidentifikasi dalam 21.6.4.1, harus diproporsikan untuk menahan geser dengan mengasumsikan Vc = 0 bilamana keduanya (a) dan (b) terjadi:

a) Gaya geser ditimbulkan gempa, yang dihitung sesuai dengan 21.6.5.1, mewakili setengah atau lebih dari kekuatan geser perlu maksimum dalam Lo ;

b) Gaya tekan aksial terfaktor, Pu, termasuk pengaruh gempa kurang dari 10 Agfc

Kondisi a :

Gaya geser yang terjadi (Vjh) > 0,5 x Vn 536,589 kN > 0,5 x 1643,167KN

536,589 kN > 821 ( Tidak Butuh tulangan transversal atau sengkang) Kondisi b : Nuk Ag = 1374,10 500 x 50 0 = 5,4 0,1fc = 0,1 x 30 = 3 Nuk Ag > 0,1 fc’

5,4 > 3 (Butuh tulangan transversal atau sengkang) Kuat Geser yang disumbangkan beton

Vch = 2 3

√

Nuk Ag -0,1 x fc x luas kolom = 2 3

√

5,4 – 01 x 3 0 x 500 x 5 0 0 = 258198,88 N = 258,198 kN SNI T:150-1991-03 Pasal 3.14.6.3

Kuat geser yang harus disumbangkan oleh tulangan geser Vsh = Vjh

ϕ -Vch

= 536,589_0,85 - 258,198

= 373,083 kN = 373083 N

Luas tulangan joint horizontal yang dibutuhkan, Ajh

Ajh = Vhs

fy =

373083

Dicoba dipasang begel dengan 4 kaki Luas hoop 4D13 = 530,66 mm2 Begel yang dibutuhkan = Ajh/luas hoop

= 1047,45 /530,66 = 2 buah

Jarak lapis tulangan

S = hb-(2 x p)₂

= 5 00 - (2 x 40) 2

= 200 mm

Standar tuntuk detail Pasal 7.1 SNI 2847

Kait pada sengkang atau pengikat silang yang mempunyai bengkokan tidak kurang dari 135 derajat, kecuali sengkang tertutup melingkar harus mempunyai bengkokan tidak kurang dari 90 derajat. Kait harus mempunyai perpanjangan 6db (tetapi tidak kurang dari 75 mm) yang mengikat tulangan longitudinal dan menjorok ke bagian dalam sengkang atau sengkang tertutup.

Min = 75 mm

Penyaluran = 6 db = 6 x 12 = 72 mm

Maka digunakan 75 mm dengan sudut 135 derajat.

8.3. Hasil Rekapitulasi Hubungan Balok Kolom

. Joint (mm) balok (KN) tulang horizontal 1 Interior 500 500 4 417,39 1348,618 2327,820 2607,55 6 2 Eksterior 500 500 3 273,45 536,589 1643,167 1374,10 2