Widi Hartono, Sipil UNS. Pelat Satu Arah

Pelat Satu Arah

Widi Hartono, Sipil UNS

Pendahuluan

• Pelat beton dibuat untuk menyediakan suatu permukaan horizontal yang rata pada lantai bangunan, atap, jembatan atau jenis struktur lainnya.

• Pelat beton dapat ditumpu oleh dinding, balok, kolom, atau dapat juga terletak langsung di atas tanah (slab on ground).

• Pada struktur balok-pelat, umumnya balok dan pelat dicor secara bersamaan sehingga menghasilkan suatu kesatuan struktur yang monolit.

• Ketebalan dari pelat beton umumnya jauh lebih kecil dibandingkan dengan ukuran bentangannya.

Komponen Bangunan

Widi Hartono, Sipil UNS

Jenis-jenis Pelat

• Pelat datar (Flat Plates)

• Lantai datar (Flat Slabs)

• Lantai waffle

• Pelat berusuk

• Sistem pelat lantai dengan balok (1 arah dan 2 arah)

• Pelat basement

Pelat datar (Flat Plates)

• Terdiri dari pelat yang tertumpu langsung ke kolom tanpa adanya penebalan panel dan kepala kolom.

• Potensi kegagalan struktur terbesar akan timbul akibat geser pons, yang akan menghasilkan tegangan tarik diagonal.

• Sebagai akibat tidak adanya penebalan panel dan kepala kolom, maka dibutuhkan ketebalan pelat yang lebih besar atau dengan

memberikan penulangan ekstra di area sekitar kolom.

Widi Hartono, Sipil UNS

Pelat datar (Flat Plates)

Lantai datar (Flat Slabs)

• Sistem lantai datar memiliki kemiripan dengan sistem pelat datar. Perbedaannya terletak pada adanya penebalan di sekitar kolom.

• Beban pelat ditransfer secara langsung ke kolom. Kolom cenderung akan menimbulkan kegagalan geser pons pada pelat, yang dapat dicegah dengan beberapa alternatif :

• Memberikan penebalan setempat pada pelat (drop panel) serta menyediakan kepala kolom (column capital)

• Menyediakan penebalan panel namun tanpa kepala kolom, panel di sekitar kolom harus cukup tebal untuk memikul terjadinya tegangan tarik diagonal yang muncul akibat geser pons

Widi Hartono, Sipil UNS

Lantai datar (Flat Slabs)

Lantai waffle

• Sistem ini menyerupai waffle yang dibentuk dengan fiberglass atau metal form.

• Agar tahanan gesernya tinggi, sistem pelat ini diberi bentukan solid pada/sekitar kolom. dapat menahan beban yang lebih besar, langit- langit dapat dibuat ter-exposed (datar), dan proses pengerjaan cepat.

• harga formwork yang cukup mahal

Widi Hartono, Sipil UNS

Lantai waffle

Pelat Berusuk

Hampir sama dengan pelat waffle, hanya ini arah rusuknya satu arah

Widi Hartono, Sipil UNS

Pelat Berusuk

Pelat Satu Arah

• Jika sistem pelat hanya ditumpu di kedua sisinya, maka pelat tersebut akan melentur atau mengalami lendutan dalam arah tegak lurus dari sisi tumpuan.

• Beban akan didistribusikan oleh pelat dalam satu arah saja yaitu ke arah tumpuan.

• Apabila pelat tertumpu di keempat sisinya, dan rasio bentang

panjang terhadap bentang pendek lebih besar atau sama dengan 2, maka hampir 95% beban akan dilimpahkan dalam arah bentang pendek, dan pelat akan menjadi sistem pelat satu arah.

Widi Hartono, Sipil UNS

Pelat Satu Arah

Pelat Dua Arah

• Pada sistem struktur ini pelat beton ditumpu oleh balok di keempat sisinya.

• Beban dari pelat ditransfer ke keempat balok penumpu yang selanjutnya mentransfer bebannya ke kolom.

• Balok akan meningkatkan kekakuan pelat, sehingga lendutan yang terjadi akan relatif kecil.

Widi Hartono, Sipil UNS

Pelat Satu Arah

Pelat Satu Arah

• Jika sistem pelat hanya ditumpu di kedua sisinya, maka pelat tersebut akan

melentur atau mengalami lendutan dalam arah tegak lurus dari sisi tumpuan.

• Beban akan didistribusikan oleh pelat dalam satu arah saja yaitu ke arah tumpuan.

• Apabila pelat tertumpu di keempat sisinya, dan rasio bentang panjang terhadap

bentang pendek lebih besar atau sama dengan 2, maka hampir 95% beban akan dilimpahkan dalam arah bentang pendek, dan pelat akan menjadi sistem pelat satu arah.

Widi Hartono, Sipil UNS

Perencanaan Pelat Satu Arah

• Pelat beton yang memiliki perbandingan panjang antara bentang panjang terhadap bentang pendek lebih atau sama dengan 2, dikategorikan

sebagai pelat satu arah. (L_panjang/L_pendek > 2,0)

• Pada sistem pelat satu arah, hampir seluruh beban dilimpahkan dalam arah pendek.

• Desain pelat satu arah pada umumnya dapat dilakukan seperti halnya

• struktur balok yang dianggap memiliki lebar 1 m.

• Jika pelat hanya terdiri dari satu bentangan saja, dengan anggapan

tertumpu sederhana di kedua sisinya, maka momen lentur yang timbul akibat beban q yang terdistribusi merata, adalah M = qL²/8, dengan L adalah panjang bentang antara kedua tumpuan.

• Bila pelat yang sama tertumpu pada beberapa tumpuan, maka akan timbul momen positif dan momen negatif pada pelat yang dapat dihitung melalui prosedur analisis struktur, atau dapat juga

menggunakan koefisien momen yang diberikan dalam SNI 2847:2013, pasal 8.3.3.

Perencanaan Pelat Satu Arah

Jika pelat hanya terdiri dari satu bentangan saja, dengan anggapan tertumpu sederhana di kedua sisinya, maka momen lentur yang timbul akibat beban q yang terdistribusi merata, adalah M = qL²/8, dengan L adalah panjang bentang antara kedua tumpuan.

q

L

Widi Hartono, Sipil UNS

Perencanaan Pelat Satu Arah

 Bila pelat yang sama tertumpu pada beberapa tumpuan, maka akan timbul momen positif dan momen negatif pada pelat yang dapat dihitung melalui prosedur analisis struktur, atau dapat juga

menggunakan koefisien momen yang diberikan dalam SNI 2847:2019, pasal 6.5.2.

 Nilai koefisien momen tersebut dapat digunakan jika:

1. Beda Panjang bentang tidak terlalu jauh, dengan batasan panjang bentang tidak boleh melebihin 20% dari bentang terpendek

2. Beban yang bekerja adalah beban merata

3. Beban hidup tidak melebihi 3 kali beban mati

Koefisien Momen Balok dan Pelat Satu Arah

Widi Hartono, Sipil UNS

Ketebalan Minimum Plat Satu Arah

Berlaku untuk beton normal

Apabila nilai fy > 420MPa, harus dikalikan dengan (0.4+fy/700)

Batasan Lendutan

Widi Hartono, Sipil UNS

Perencanaan Pelat Satu Arah

 Selimut beton untuk struktur pelat tidak boleh kurang dari 20 mm, untuk pelat yang tidak berhubungan

langsung dengan cuaca dan tanah

 Luas tulangan minimum pelat satu arah diatur dalam SNI 2847-2019 pasal 7.6.1.1

 Spasi maksimum s untuk tulangan ulir harus kurang dari 3h dan 450 mm.

Spasi tulangan yang disyaratkan tidak boleh melebihi nilai terkecil dari 5h dan 450 mm

Perencanaan Pelat Satu Arah

Widi Hartono, Sipil UNS

Detail Penulangan

Contoh

Diketahui pelat lantai ditumpu balok seperi

gambar disamping. Pelat memikul beban mati

sebesar 950Kg/m2 dan beban hidup 550Kg/m2.

Apabila mutu beton normal fc’ adalah 25MPa dan mutu baja tulangan adalah fy = 400MPa. Rencanakan

5.50m

Widi Hartono, Sipil UNS

Penyelesaian

1. Menentukan tebal pelat minimum

Pelat adalah memiliki satu ujung menerus sehingga

h = L

24 = 2000 24

h = 83.3mm  direncanakan tebal plat 120mm

d = 120-20-10/2 = 95mm (direncanakan tulangan diameter 10mm)

2. Pembebanan plat

q_D= 0.12*2400 + 950 = 1238 Kg/m2 q_L= 550 Kg/m2

q_U= 1.2q_D+ 1.6q_L = 1.2*1238 + 1.6*550 q_U= 2365,6 Kg/m2

Penyelesaian

3. Menghitung momen plat

Terdapat momen tumpuan dan momen lapangan yang besarnya

M_uA = -1/24*qu*L^2 = -1/24* 2365,6 *2^2 M_uA = -616,0417 Kgm = -6.160.417 Nmm M_nA = M_uA/0.9 = - 6.844.907 Nmm

M_uB= 1/14*qu*L^2 = -1/14* 2365,6 *2^2 M_uB= 1056,0714 Kgm = 10.560.714 Nmm M_nA = M_uB/0.9 = Nmm = 11.734.127 Nmm M = -1/9*qu*L^2 = -1/9* 2365,6 *2^2

A B C B A

Widi Hartono, Sipil UNS

Penyelesaian

4. Menghitung kebutuhan tulangan

m = . =

. ∗ = 18,8235 R = = 6.844.907

∗ = 0,7584

 = 1 − 1 − = 0,0019312

As = *b*d =0,0019312*1000*95 = 183,46 mm²

A = 0.0020*b*h = 0.0020*1000*120 = 240 mm² A = 240 mm²

A = 0.24 ∗ 3.14 ∗ 10 = 78,5 mm²

Penyelesaian

s = 1000/(240/78.5 )

s = 327.08 mm

Dipasang D10-320mm, memenuhi syarat < 3h atau < 450mm

Untuk tulangan susut atau tulanga bagi

A B C Satuan

Mn - 6.844.907 11.734.127 - 18.253.086 Nmm

m 18,8235 18,8235 18,8235 mm

Rn 0,7584 1,3002 2,0225 mm

 0,0019312 0,0033565 0,0053229

As 183,46 318,87 505,68 mm2

Asmin 240,00 240,00 240,00 mm2

As pasang 240 318,87 505,68 mm2

As D10 78,5 78,5 78,5 mm2

Widi Hartono, Sipil UNS

Penyelesaian

Penyelesaian

Widi Hartono, Sipil UNS

Penyelesaian

SELESAI