Pelat
Pelat adalahstruktur bidang yang datar/tidak melengkung yang tebalnya jauh lebih kecil dari dua dimensi yang lain.
Sistem perencanaan tulangan Pelat Beton pada dasarnya dibagi menjadi 2 macam yaitu :
1. Sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok satu arah (arah x) disebut pelat satu arah / one way slab.
2. Sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok dua arah (arah x dan arah y) disebut pelat dua arah / two way slab.
1.Pelat Satu Arah
Definisi pelat satu arah
- Sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok satu arah.
- Pelat didukung dari 2 sisi balok atau dinding pendukung.
- Pelat satu arah umumnya digunakan untuk menahan beban ringan /
menengah diatas bentang yang relatif pendek.
- Jarak bentangan 2 m sampai dengan 4 m.
- Ketebalan untuk pelat lantai = 1/30 x bentangan pelat.
- Ketebalan untuk pelat atap = 1/36 x bentangan pelat.
Apabila Lx < 0,4 Ly seperti pada gambar disamping pelat tersebut dapat dianggap sebagai pelat menumpu balok B1 dan B3, sedangkan balok B2 dan B4 hanya kecil didalam memikul beban pelat. Dengan demikian pelat dapat dipandang sebagaipelat satu arah (arah x), tulangan utama dipasang pada arah x dan pada arah y hanya sebagai tulangan pembagi.
Pada pelat satu arah, selain tulangan pokok harus dipasang tulangan susut dan tulangan suhu yang arahnya tegak lurus tulangan pokok.
Luas Tulangan Susut dan Tulangan Suhu (Tulangan Bagi) As = 0,002 bh untuk fy = 300 MPa
As = 0,0018 bh untuk fy = 400 MPa dimana :
b = lebar pelat h = tebal pelat
Penulangan Pada Pelat Satu Arah Konstruksi Pelat Satu Arah
Pelat dengan tulangan pokok satu arah ini akan dijumpai jika pelat beton lebih dominan menahan beban yang berupa momen lentur pada bentang satu arah saja. Contoh pelat satu arah adalah pelat kantilever (luifel) dan pelat yang ditumpu oleh 2 tumpuan.
Karena momen lentur hanya bekerja pada 1 arah saja, yaitu searah
bentang L (lihat gambar di bawah), maka tulangan pokok juga dipasang 1 arah yang searah bentang L tersebut. Untuk menjaga agar kedudukan tulangan pokok (pada saat pengecoran beton) tidak berubah dari tempat semula maka dipasang pula tulangan tambahan yang arahnya tegak lurus tulangan pokok. Tulangan tambahan ini lazim disebut :tulangan
bagi (tulangan susut dan tulangan suhu).
Kedudukan tulangan pokok dan tulangan bagi selalu bersilangan tegak lurus, tulangan pokok dipasang dekat dengan tepi luar beton, sedangkan tulangan bagi dipasang di bagian dalamnya dan menempel pada tulangan pokok.Tepat pada lokasi persilangan tersebut, kedua tulangan diikat kuat dengan kawat binddraad. Fungsi tulangan bagi, selain memperkuat
kedudukan tulangan pokok, juga sebagai tulangan untuk penahan retak beton akibat susut dan perbedaan suhu beton.
Simbol Gambar Penulangan
Pada pelat kantilever, karena momennya negatif, maka tulangan pokok (dan tulangan bagi) dipasang di atas. Jika dilihat gambar
penulangan Tampak depan (gambar (a)), maka tampak jelas
bahwa tulangan pokok dipasang paling atas (dekat dengan tepi luar beton), sedangkan tulangan bagi menempel di bawahnya. Tetapi jika dilihat pada gambar Tampak Atas (gambar (a)), pada garis tersebut hanya tampak tulangan horizontal dan vertikal bersilangan, sehingga sulit
dipahami tulangan mana yang seharusnya dipasang di atas atau menempel di bawahnya. Untuk mengatasi kesulitan ini, perlu aturan penggambaran dan simbol – simbol sebagai berikut :
• Aturan umum dalam penggambaran, yaitu harus dapat dilihat / dibaca dari
bawah dan / atau sebelah kanan diputar kebawah.
• Tulangan yang dipasang diatas diberi tanda berupa segitiga dengan bagian
lancip di bawah, disebut simbol mendukung. Sesuatu yang didukung pasti berada di atas.
• Tulangan yang dipasang di atas diberi tanda berupa segitiga dengan
bagian lancip di atas, disebut simbol menginjak. Sesuatu yang diinjak pasti berada di bawah.
• Pada gambar (a) tampak depan, baik tulangan pokok maupun tulangan
bagi semuanya dipasang di atas. Tulangan pokok terletak paling atas (pada urutan ke-1 dari atas), dan tulangan bagi menempel di bawahnya (urutan ke-2 dari atas).
• Jadi pada gambar (a) tampak atas, tulangan pokok jika dilihat dari atas
tampak sebagai garis horisontal (dilihat dari bawah) dan diberi simbol dengan mendukung berjumlah 1 buah, artinya tulangan didukung (dipasang dari kanan) dan pada urutan ke-1. Untuk tulangan bagi jika
dilihat dari atas tampak sebagai garis vertikal (dilihat dari kanan), dan diberi simbol dengan mendukung berjumlah 2 buah, artinya tulangan didukung (dipasang di atas) dan pada urutan ke-2.
• Dengan memperhatikan dan mencermati item 1 sampai item 5 di atas,
maka dapat dipahami bahwa gambar (b) tampak atas, tulangan bagi di daerah tumpuan diberi tanda 2 buah segitiga dengan lancip ke sebelah kanan, karena tulangannya dipasang di atas dan pada urutan ke-2 dari atas, sedangkan tulangan bagi di daerah lapangan diberi tanda 2 buah segitiga dengan bagian lancip ke sebelah kiri, karena tulangannya di bawah dan pada urutan ke-2.
Syarat Tulangan
• Rasio luas tulangan tarik terhadap luas efektif penampang tidak boleh
kurang dari ρ minimum = 1,4 / fy .
• Luas tulangan pokok tidak boleh kurang dari luas yang diperlukan untuk
tulangan susut dan suhu.
• Jarak tulangan pokok pusat ke pusat (pkp) ≤ 3h atau (pkp) ≤ 500 mm.
• Jarak tulangan susut dan suhu ≤ 5h atau ≤ 450 mm.
• Diameter tulangan pelat tidak boleh kurang dari 8 mm.
Syarat Selimut Beton
• Untuk diameter tulangan ≤ 36 mm selimut beton = 20 mm pada beton yang
terlindung.
• Untuk diameter tulangan ≥ 36 mm selimut beton = 40 mm pada beton yang
langsung berhubungan dengan cuaca.
Untuk merencanakan pelat beton bertulang, disamping harus
memperhatikan beban dan ukuran pelat juga perlu diperhatikan jenis tumpuan tepi.
- Bila pelat dapat berputar (berotasi) bebas pada tumpuan, maka pelat
dikatakanbertumpu bebas.
- Bila tumpuan mampu mencegah pelat berotasi dan relatif sangat kaku
terhadap momen puntir, maka pelat itu dikatakan terjepit penuh.
- Bila balok tepi tidak cukup kuat untuk mencegah rotasi sama sekali, maka
pelat ituterjepit sebagian (terjepit elastis).
Analisis pelat satu arah
Analisis pelat satu arah pada dasarnya sama dengan analisis balok, dimana lebar pelat diambil 1 m (1000 mm) dan tingginnya setebal pelat (ditentukan).
Analisis Momen Lentur
Analisis momen lentur pada pelat satu arah sebenarnya dapat dianggap sebagai gelegar diatas banyak tumpuan. Selain itu pada SNI-03-2847-2002 mengijinkan untuk menentukan momen lentur dengan menggunakan
koefisien momen, asalkan dipenuhi syarat-syarat seperti dibawah ini,
• Panjang bentang seragam, jika ada perbedaan selisih bentang yang
terpanjang dengan bentang sebelahnya yang lebih pendek maksimum 20%.
• Beban hidup harus < 3 kali beban mati
• Penentuan panjang L untuk bentang yang berbeda :
Untuk momen lapangan, L = bentang bersih diantara tumpuan.
Untuk momen tumpuan, L = rata-rata bentang bersih pada sebelah kiri dan kanan tumpuan.
Untuk dapat lebih memahami analisis perhitungan pelat satu arah, dibawah ini diberikan langkah – langkah perhitungan pelat satu arah sebagai berikut :
• Tentukan tebal pelat, dengan syarat batas lendutan.
• Hitung beban-beban : beban mati, beban hidup dan beban berfaktor
• Hitung momen akibat beban berfaktor - ρ min < ρ < ρ mak
• Tentukan diameter dan jarak tulangan, dengan memperhatikan lebar
retak :
Contoh Soal
Diketahui pelat lantai seperti pada gambar dibawah ditumpu bebas pada tembok bata, menahan beban hidup 150 kg/m2 dan finishing penutup pelat
( tegel, spesi, pasir urug ) sebesar 120 kg/m2. Pelat ini terletak dalam lingkungan kering. Mutu beton fc’ = 20 MPa, Mutu baja fy = 240 MPa.
Penyelesaian:
Tentukan tebal pelat (berkenaan syarat lendutan).
Tebal minimum pelat hmin, untuk fy = 240 MPa dan pelat ditumpu bebas pada dua tepi adalah :
hmin = L/20 = 3,60 / 20 =
tebal pelat ditentukan h = 0,14 m = 140 mm Penghitungan beban – beban yang terjadi
qu = 1,2 qd + 1,6 ql
qD akibat berat sendiri = 0,14 x 2,40 = 0,336 t/m2 qD dari finishing penutup lantai = 0,120 t/m2
qD total = 0,336 + 0,120 = 0,456 t/m2 beban hidup qL = 0,150 t/m2
beban berfaktor qu = 1,2 x 0,456 + 1,6 x 0,150 = 0,7872 t/m2
Penghitungan momen – momen yang terjadi
dengan menggunakan koefisien momen, didapat : pada lapangan, Mu = 1/8.qu.L2
= 1/8 x 0,7872 x 3,602 = 1,2753 tm
pada tumpuan (memperhitungkan jepit tak terduga) Mu = 1/24.qu.L2
= 1/24 x 0,7872 x 3,602 = 0,4251 tm
Penghitugnan Tulangan tebal pelat h = 140 mm tebal penutup p = 20 mm
ditentukan diameter tulangan D = 10 mm tinggi efektif d = h – p – ½D
= 140 – 20 – 10/2 = 115 mm
fc’ = 20 MPa, maka β1 = 0,85 karena fc’ < 30 MPa fy = 240 MPa
