Struktur Beton Bertulang; perencanaan ruko

(1)

A. GAMBARAN UMUM KONSTRUKSI

Bangunan sarana fitness ini tidak lain merupakan sebuah ruko. Namun demikian desain perencanaan konstruksinya harus menjamin konstruksi tetap aman ketika ruko ini difungsikan sebagaimana sarana olahraga fitness. Data perencanaan konstruksi dapat dilihat pada tabel berikut

No Uraian keterangan

1. Umum

1) Fungsi bangunan Sarana fitness

2) Jumlah tingkat/ lantai 3 tingkat / 4 lantai 3) Mutu beton yang digunakan 25 MPa

4) Mutu baja yang digunakan 240 MPa 5) Beban hidup sesuai fungsi bangunan 400 kg/m2 6) Beban hidup pada atap 100 kg/m2

7) Berat air hujan 1000 kg/m3

2. Konstuksi

1) Lebar bangunan 4 meter,

2) Panjang bangunan 12 meter

3) Jumlah kolom 6

4) Tinggi kolom - Tingkat 1: 4 meter

- Tingkat 2: 4 meter - Tingkat 3: 3,8 meter

5) Ukuran kolom Beton bertulang

30 cm x 30 cm

6) Ukuran balok Beton bertulang;

h = 50 cm, b = 30 cm 7) Portal

(2)

3. Elemen Struktur yang Direncanakan 1) Perencanaan plat lantai dan atap

- Merencanakan ketebalan plat lantai dan atap - Merencanakan penulangan plat lantai dan atap 2) Merencanakan penulangan balok

3) Merencanakan penulangan kolom 4) Perencanaan tapak pondasi - Dimensi tapak pondasi - Penulangan tapak pondasi B. PERENCANAAN STRUKTUR

1. Perencanaan Plat Lantai dan Plat Atap 1.1 Ketebalan Plat

a. Sketsa perencanaan

Sketsa ini menggambarkan tampak atas plat lantai, berdasarkan gambar 2 di bawah terlihat 4 unit ruko berjajar yang akan digunakan sebagai sarana olahraga gym/ fitness. Dalam perencanaan ketebalan plat, tinjauan cukup dilakukan pada satu titik, yaitu titik yang memiliki luas bidang plat terbesar, tinjauan titik G.

Gambar 2. Sketsa perencanaan ketebalan plat

b. Persyaratan perencanaan

hmin < h < h maks

Ketebalan plat lantai dan plat atap hasil perencanaan harus lebih besar dari ketebalan minimum dan ketebalan maksimum tebal plat yang diizinkan berdasarkan analisa menggunakan rumus berikut:

(3)

h min > ln 9 36 1500 8 , 0     fy h max < ln 36 1500 8 , 0   fy di mana:

fy : mutu baja (240 MPa)

ln : lebar bersih plat {lebar sisi terpanjang plat tinjauan (ly) – lebar balok rencana pada plat (bw)}, ly = 5000 mm, bw = 300 mm ln = 5000 - 300 = 4700 mm

 : ratio antara panjang sisi terpanjang plat dengan (ly - bw) dengan sisi terpendek plat (lx – bw) dari plat yang ditinjau,

 = 4700/3700 = 1,27 Dengan demikian: h min > 4700 ) 27 , 1 ( 9 36 1500 240 8 , 0    = 95,126 mm  9,6 cm h max < 4700 36 1500 2400 8 , 0   = 125,333 mm  12,5 cm SNI: tebal plat lantai minimum 120 mm

c. Menentukan ketebalan plat

Menentukan ketebalan plat hendaknya memperhatikan fungsi dan bentuk struktur bangunan, apabila bangunan difungsikan untuk memikul beban hidup yang berat atau konstruksi didesain dengan bentangan plat yang panjang, faktor ketebalan plat sangat menentukan terjadinya lentur pada plat. Sebab itu, plat umumnya lebih tebal dibandingkan dengan plat atap.

Berdasarkan persyaratan di atas, diambil ketebalan plat sebagai berikut: - Plat lantai : 125 mm

(4)

d. Kontrol ketebalan plat

Ketebalan plat yang telah ditentukan hendaknya dikontrol kembali keamanannya. Kontrol ini berhubungan dengan dimensi balok yang memikul plat. Formula yang digunakan untuk mengontrol ketebalan plat adalah:

Di mana nilai .m = ½ (1 + 2), diperoleh dengan dengan jalan berikut: o Menentukan lebar manfaat (be)

be = ¼ bentang yang dituju be = ¼ x 5000 = 1250 mm

atau dapat juga ditentukan dengan:

be = bw + (16 x tebal bentang yang dituju) be = 300 + (16 x 125) = 2300 mm

be diambil dari nilai terkecil yaitu 1250 mm

lebar manfaat (be) plat dan slab terlihat pada gambar berikut:

Gambar 3: lebar manfaat o Menentukan titik pusat berat

A 1 = 1250 x 125 = 156250 mm2 A 2 = 300 x 3750 = 112500 mm2 A total = A1+A2 = 268750 mm2 Titik pusat sumbu x

Karena konstruksi yang simetris maka diperoleh x = 1250 / 2 = 625 mm

titik pusat sumbu y

y = = 167.151mm 268750 ) 5 . 312 112500 ( ) 5 . 62 156250 (     Total 2 (2) 1 (1) A ) Y (A ) Y (A   

(5)

o Menentukan nilai inersia Ib1 = Ib2 =









                             3 2 b2.h23 A2-(y2-Y)2 12 1 y1) -A1(Y b1.h1 12 1 =

_

_

_ _                                    3 2 3 2 151 . 167 375 ( 112500 375 00 3 12 1 ) 5 . 2 6 151 . 167 ( 156250 25 1 250 1 12 1 = 8.093.169.380 mm4 Is1 = . 23 12 1 h lx = 1/12 (4000)(375)3 = 17.578.125.000 mm4 Is2 = . 23 12 1 h ly = 1/12 (5000)(375)3 = 21.972.656.250 mm4 o Menentukan nilai (.m) .m = ½ (1 + 2) Ecb = Ecs Jadi: 1 = 0,460 000 . 125 . 578 . 17 380 . 169 . 093 . 8 Is1 Ib1   2 = 0,368 250 . 656 . 972 . 21 380 . 169 . 093 . 8 Is2 Ib2  

Dengan demikian diperoleh: .m = ½ (1 + 2) .m = ½ 0,460+0,368) = 0,414 h >





4700 27 , 1 1 1 12 , 0 414 , 0 27 , 1 5 36 1500 240 8 , 0                     = 121,073 mm

tebal plat yang diambil adalah 125 mm dengan demikian, ketebalan yang diambil telah memenuhi syarat keamanan.

(6)

1.2 Penulangan Plat

a. Menghitung pembebanan plat Data plat atap

1. Tebal plat atap = 0.1 m

2. Tebal Finishing = 0.03 m

3. Tebal rencana volume air hujan = 0.03 m 4. Berat/ volume beton bertulang = 2400 kg/m3 5. Berat/ volume beton = 2100 kg/m3 6. Berat/ volume air hujan = 1000 kg/m3 7. Berat beban bergerak lantai atap = 100 kg/m2 8. Berat plafon + penggantung = 18 kg/m2 9. Berat lapisan kedap air = 21 kg/m2 Data plat lantai

1. Tebal plat lantai = 0.125 m

2. Tebal Finishing = 0.03 m

3. Berat/ volume beton bertulang = 2400 kg/m3 4. Berat/ volume beton = 2100 kg/m3

5. Berat keramik = 60 kg/m2

6. berat plafon + penggantung = 18 kg/m2 7. Berat beban bergeraek lantai 2 dan 3 = 400 kg/m2 8. Berat lapisan kedap air = 21 kg/m2 1) Pembebanan pada plat atap

o Beban Mati (WD)

1. Berat plat sendiri (0.10 x 2400 kg/m3) 240 kg/m2 2. Berat lapisan kedap air (2 x 21 kg/m2) 42 kg/m2 3. Berat plafon + penggantung (11 + 7 ) kg/m2 18 kg/m2 total beban mati atap _{300 kg/m}2 o Beban Hidup (WL)

1. Berat atap menurut SNI 100 kg/m2 2. Berat air hujan 3 cm (0.03 x 1000 kg/m3) 30 kg/m2 total beban mati lantai _{130 kg/m}2 2) Pembebanan Plat Lantai 2 dan 3

a. Beban Mati (WL)

1. Berat plat sendiri, t = 125 mm (0.125 x 2400 kg/m3) 300 kg/m2 2. Berat finishing plat 3 cm, (0.03 x 2100 kg/m3) 63 kg/m2

3. Berat keramik 60 kg/m2

4. Berat plafon + penggantung 18 kg/m2 total beban hidup atap _{441 kg/m}2

(7)

b. Beban Hidup (WL)

Beban lantai menurut SNI (sarana olahraga) : 400 kg/m2 total beban hidup lantai _{400 kg/m}2 b. Perhitungan tulangan plat atap

1) Data perencanaan tulangan plat atap o Sketsa plat atap

Gambar 5 sketsa perencanaan penulangan plat

Sketsa ini digunakan untuk mempermudah dalam mengelompokkan karakteristik plat yang akan direncankan penulangannya. Plat dibedakan atas plat 1 arah dan plat 2 arah. Dikategorikan sebagai plat 1 arah apabila perbandingan ly terhadap lx > 2,5 sedangkan plat 2 arah sebaliknya.

Dilihat dari sketsa di atas, terdapat 3 (tiga) petak plat yang diarsir. Ketiga petak tersebut mewakili seluruh petak yang ada setelah dikelompokkan berdasarkan kategori plat 1 arah dan plat 2 arah (pada plat 2 arah sekaligus dibedakan sesuai perencanaan plat dua rah model amplop). Petak A, E, I, M, D, H, L, dan P merupakan plat 1 arah. Plat B, C, F,N, dan O, merupakan plat 2 arah dengan tipe penyaluran beban metode amplop skema VIA, sedangkan petak F, G, J, dan K, merupakan plat 2 arah dengan tipe penyaluran beban metode amplop

(8)

skema II. Penentuan petak tinjauan pada petak dengan tipe sama lebih dari satu adalah petak terluas. Petak yang ditinjau pada perencanaan ini adalah petak A (tinjauan 1), petak C (tinjauan 2), dan petak G (tinjauan 3).

o Data plat atap

 Tebal plat (h) = 0.1 m

 Beban Mati = 300 kg/m2

 Beban Hidup = 130 kg/m2

Direncanakan:

 Diameter tulangan = 8 mm; luas 50,4 mm2

 Selimut beton (P) = 0.015 m

Syarat bentang:

 Ly = bentang terpanjang  Lx = bentang terpendek Tinggi Efektif plat atap  arah x dx = h - P - 1/2 Dx dx = 0.1 - 0.015 - 1/2(0.008) = 0.081 m  arah y dy = h - P - Dx - 1/2Dy dy = 0.1 - 0.015 - 0.008 - 1/2(0.008) = 0.073 m 2) Perencanaan tulangan plat atap 1 arah

o Kebutuhan luas tulangan As = bd

Dimana:

As = kebutuhan luas tulangan

b = lebar plat (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif plat

 = ratio tulangan,  min tulangan (fy = 240 MPa) plat = 0,0025

anal =





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2     

(9)

o Menetapkan ratio tulangan () anal =





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2     

 = koefisien reduksi kekuatan (0,85)

Mu = 1/8 Wu lx2 >> Wu (beban ultimate plat atap), lx, bentang terpendek Wu = 1,2 WD + 1,6 WL = 1,2 (300) + 1,6 (130) = 0,568 Ton/m2 lx = 1,15 meter Mu = 1/8 (0,568) (1,152) = 0,0939 TM b = 1 m; fy = 24000 Ton/m2 ; f’c = 2500 Ton/m2 ; dy = 0,073 m anal =





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2      = (0.85 x  x 24000) - (0.85 x  x 24000 x 0.588 x (24000/2500)) 17.6201 = 20400 - 115153.92 2 20400 - 115153.92 2 + 20400 - 17.6201 = 0 115153.92 115153.92  1,2 =  1,2 = 416160000  1 = 8116093.228 20200.0967 1 1 = 0.1763  =  = 0.0009

Gunakan analisa yang positif dan paling kecil Hasil perhitungan:

 analisa = 0,0009  minimum = 0,0025  maksimum = 0,04298

Dengan demikian  yang diambil adalah 0,0025

2 ) 073 . 0 )( 1 ( 0939 , 0 84 . 230307 0967 . 20200 20400    84 . 230307 0967 . 20200 20400    84 . 230307 0967 . 20200 20400    ) 92 . 115153 ( 2 ) 6201 . 17 )( 92 . 115153 ( 4 20400 20400 2      

(10)

o Hasil perencanaan tulangan  As = bd

= (0,0025)(1)(0,073) = 0,000183 m2 = 183 mm2

 Tulangan yang dipasang polos  8 mm (A =50,4mm2 )  Jumlah tulangan (n) = As/A = 183/50,4 = 3,63  4 buah  Jarak tulangan = b/(n-1) = 1000/ (4-1) = 333 mm

 Jarak maksimum antar tulangan = 250 mm (SK SNI T-15 1991-03 pasal 3.16.6)

 Tulangan plat atap tinjauan 1 yang digunakan  8 – 250 mm

3) Perencanaan tulangan plat atap 2 arah (tinjauan 2)

Dimana:

 = ratio tulangan (),  min (fy = 240 MPa), pada plat = 0,0025  max = 0,04298 anal =





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2       Menentukan nilai Mu Tinjauan 2 (Skema VIa)

Wu = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (300) + 1,6 (130) = 0,568 Ton/m2 lx = 4 meter

x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema VIa, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25

(11)

o Tabulasi perhitungan kebutuhan tulangan

4) Perencanaan tulangan plat atap 2 arah (tinjauan 3)

Dimana:





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2       Menentukan nilai Mu Tinjauan 3 (Skema II)

Wu = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (300) + 1,6 (130) = 0,568 Ton/m2 lx = 4 meter

x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema ii, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25

(12)

c. Perhitungan tulangan plat lantai 2, dan 3

1) Data perencanaan tulangan plat lantai 2 dan 3 o Sketsa plat lantai 2, dan 3

(13)

o Data plat lantai 2 dan 3

 Tebal plat (h) = 0.125 m

Direncanakan:

Syarat bentang:

 Ly = bentang terpanjang  Lx = bentang terpendek Tinggi Efektif plat atap  arah x dx = h - P - 1/2 Dx dx = 0.125 - 0.015 - 1/2(0.010) = 0.105 M  arah y dy = h - P - Dx - 1/2Dy dy = 0.125 - 0.015 - 0.010 - 1/2(0.010) = 0.095 M

2) Perencanaan tulangan plat lantai 2 dan 3 (tinjauan 1, plat 1 arah) o Kebutuhan luas tulangan

As = bd Dimana:

 = ratio tulangan,  min tulangan (fy = 240 MPa) plat = 0,0025

anal =





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2     

(14)

o Menetapkan ratio tulangan () anal =





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2     

 = koefisien reduksi kekuatan (0,85)

Mu = 1/8 Wu lx2 >> Wu (beban ultimate plat atap), lx, bentang terpendek Wu = 1,2 WD + 1,6 WL = 1,2 (441) + 1,6 (400) = 1,1692 Ton/m2 lx = 1,15 meter Mu = 1/8 (1,1692) (1,152) = 0,1933 TM b = 1 m; fy = 24000 Ton/m2 ; f’c = 2500 Ton/m2 ; dy = 0,095 m anal =





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2      = (0.85 x  x 24000) - (0.85 x  x 24000 x 0.588 x (24000/2500)) 21,4164 = 20400 - 115153.92 2 20400 - 115153.92 2 + 20400 - 17.6201 = 0 115153.92 115153.92  1,2 =  1,2 = 416160000  1 = 8116093.228 20200.0967 1 1 = 0.1761  =  = 0.0011

Gunakan analisa yang positif dan paling kecil Hasil perhitungan:

 analisa = 0,0011  minimum = 0,0025  maksimum = 0,04298

Dengan demikian  yang diambil adalah 0,0025

84 . 230307 0967 . 20200 20400    2 ) 095 . 0 )( 1 ( 1933 , 0 ) 92 . 115153 ( 2 ) 4164 . 21 )( 92 . 115153 ( 4 20400 20400 2       84 . 230307 7669 . 20156 20400    84 . 230307 7669 . 20156 20400   

(15)

o Hasil perencanaan tulangan  As = bd

= (0,0025)(1)(0,095) = 0,000238 m2 = 238 mm2

 Tulangan yang dipasang polos  10 mm (A =78,57 mm2 )  Jumlah tulangan (n) = As/A = 238/78,57 = 3,02  4 buah  Jarak tulangan = b/(n-1) = 1000/ (4-1) = 333 mm

 Jarak maksimum antar tulangan = 250 mm (SK SNI T-15 1991-03 pasal 3.16.6)

 Tulangan plat atap tinjauan 1 yang digunakan  10 – 250 mm

3) Perencanaan tulangan plat lantai 2 dan 3, plat 2 arah (tinjauan 2)

Dimana:





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2       Menentukan nilai Mu Tinjauan 2 (Skema VIa)

Wu = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (440) + 1,6 (400) = 1,1692 Ton/m2 lx = 4 meter

x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema VIa, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25

(16)

4) Perencanaan tulangan plat lantai 2 dan 3, plat 2 arah (tinjauan 3)

Dimana:





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2       Menentukan nilai Mu Tinjauan 3 (Skema II)

Wu = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (440) + 1,6 (400) = 1,1692 Ton/m2 lx = 4 meter

x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema ii, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25

(17)

d. Perhitungan plat lantai 1

1) Data perencanaan tulangan plat lantai 1 o Sketsa plat lantai 1

(18)

o Data plat lantai 1

 Tebal plat (h) = 0.125 M

Direncanakan:

Syarat bentang:

 Ly = bentang terpanjang  Lx = bentang terpendek Tinggi Efektif plat atap  arah x dx = h - P - 1/2 Dx dx = 0.125 - 0.015 - 1/2(0.010) = 0.105 m  arah y dy = h - P - Dx - 1/2Dy dy = 0.125 - 0.015 - 0.010 - 1/2(0.010) = 0.095 m 2) Perencanaan tulangan lantai 1, plat 2 arah (tinjauan 1)

Dimana:





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2       Menentukan nilai Mu Tinjauan 1 (Skema iii)

(19)

Wu = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (432) + 1,6 (400) = 1,1476 Ton/m2 lx = 4 meter

x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema iii, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25

3) Perencanaan tulangan lantai 1, plat 2 arah (tinjauan 2)

Dimana:





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2       Menentukan nilai Mu Tinjauan 2 (Skema vii b)

(20)

Wu = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (432) + 1,6 (400) = 1,1476 Ton/m2 lx = 4 meter

x = koefisien berdasarkan ly/ lx (dilihat dari tabel amplop skema VIIb, untuk nilai ly/lx = 5/4 = 1,25

(21)

(22)

2. Perhitungan Pembebanan dan Gaya Batang 2.1 Menghitung beban merata

Gambar 8. Sketsa pembebanan pada balok plat

Beban Mati plat atap 1 Balok C1-C2 Q = 2x1 x qd atap = 2x1 x 300 600 kg/m' 2 Balok C2-C3 dan C3-C4 Q = 2 x 2 x qd atap = 2 x 2 x 300 1200 kg/m' 3 Balok C4-C5 Q = 2 x 1.15 x qd atap = 2 x 1.15 x 300 690 kg/m' Plat Lantai 2 dan 3

1 Balok C1-C2 Q = 2 x1 x qd atap

(23)

2 Balok C2-C3 dan C3-C4 Q = 2 x 2 x qd atap = 2 x 2 x 441 1764 kg/m' 3 Balok C4-C5 Q = 2 x 1.15 x qd atap = 2 x 1.15 x 441 1014 kg/m' Beban Hidup plat atap 1 Balok C1-C2 Q = 2 x 1 x ql atap = 2 x 1 x 130 260 kg/m' 2 Balok C2-C3 dan C3-C4 Q = 2 x 2 x ql atap = 2 x 2 x 130 520 kg/m' 3 Balok C4-C5 Q = 2 x 1.15 x ql atap = 2 x 1.15 x 130 299 kg/m' Plat Lantai 2 dan 3

1 Balok C1-C2 Q = 2 x 1 x ql atap = 2 x 1 x 400 800 kg/m' 2 Balok C2-C3 dan C3-C4 Q = 2 x 2 x ql atap = 2 x 2 x 400 1600 kg/m' 3 Balok C4-C5 Q = 2 x 1.15 x ql atap = 2 x 1.15 x 400 920 kg/m'

(24)

(25)

2.2 Menghitung beban terpusat

Titik C4

1 luas daerah plat atap, lantai 3 dan 2 = (1/2 x (0.85 + 2) x 1.15) + (1/2 x 2 x 2) = 3,64 m2

2 Beban balok 4 plat atap

ukuran balok 30 cm x 50 cm tebal plat 10 cm = 0.3 x 0.4 x 4 x 2400

=1152 kg

3 Beban Balo k 4 plat lantai 2 dan 3

= 0.3 x 0.375 x 4 x 2400 =1080 kg TITIK C3 1 luas daerah plat atap, lantai 3 dan 2

=(1/2 x4 x 2) = 4 m2

= 1152 kg

= 0.3 x 0.375 x 4 x 2400 =1080 kg TITIK C2 1 luas daerah plat atap, lantai 3 dan 2

= (1/2 x (1 + 2) x 1) + (1/2 x 2 x 2) = 3,5 m2

=1152 kg

= 0.3 x 0.375 x 4 x 2400 = 1080 kg

(26)

(27)

2.3 Menghitung besarnya Q equivalent pada struktur

Tahapan selanjutnya adalah menggambarkan penyebaran beban dalam bentuk portal sebagai berikut:

Gambar 9. pembebanan pada portal

Untuk mempermudah perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada batang, beban yang bekerja pada portal hendaknya lebih disederhanakan dengan caran mengubahnya menjadi beban merata berbentuk persegi (q equivalent). Dengan cara berikut

(28)

(29)

Dengan menggunakan rumus di atas, diperoleh q equivalent sebagai berikut:

(30)

2.4 Menghitung gaya batang

Gaya-gaya batang digunakan untuk merencanakan kebutuhan tulangan pada struktur. Gaya batang pada struktur ini dihitung dengan menggunakan metode takabeya. Hasil dari perhitungan tersebut terlihat pada diagram momen, gaya lintang dan gaya normal berikut:

a. Momen tumpuan

(31)

b. Momen maksimum pada balok

(32)

c. Gaya Lintang

(33)

d. Gaya normal

(34)

3. Perencanaan Balok 3.1 Balok tingkat 1 dan 2 a. Data rencana balok Mutu baja : 240 MPa Mutu beton : 25 MPa Dimensi balok : 30cm / 50 cm

Momen (Mu) : Tumpuan kiri : 6,8 Tm Tumpuan kanan : 8,1 Tm Lapangan : 4,2 Tm

(dipilih momomen terbesar di sepanjang balok tingkat 1) Gaya lintang : 5,3 Ton

Tebal selimut beton (P) : 2,5 cm Tulangan rencana : 16 mm

Tulangan geser : 10 mm

Faktor reduksi kekuatan : 0,8

Ratio tulangan () : min = 1,4/240 = 0,0058 max = 0.04298

Tinggi efektif balok lantai 1 : h-p-0,5 = 0.47 b. Perhitungan penulangan balok tingkat 1 dan 2

o Tulangan pokok

Kebutuhan luas tulangan As = bd

Dimana:

b = lebar balok (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif balok

 = ratio tulangan anal =





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2     

(35)

Tabulasi perhitungan tulangan

o Tulangan geser

Gaya geser ultimit rencana, Vu = 5.3 Ton

Faktor reduksi kekuatan geser,  = 0.60

Tegangan leleh tulangan geser, fy = 240 MPa

Kuat geser beton, Vc = (√ fc') / 6 x b x d = 1.175 Ton

Tahanan geser beton,  Vc = 0.705 Ton

Perlu tulangan geser

Tahanan geser sengkang,  Vs = Vu -  Vc = 4.595 Ton

Kuat geser sengkang, Vs = 7.658 Ton

Digunakan sengkang berpenampang : 2  10

Luas tulangan geser sengkang, Av = ns  / 4 2 = 157.08 mm2 Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av fy d / ( Vs) = 231 mm

Jarak sengkang maksimum, smax = 250.00 mm

Jarak sengkang yang harus

digunakan, s = 231 mm

Diambil jarak sengkang : ® s = 200 mm

(36)

3.2 Balok tingkat 3 (atap) a. Data rencana balok Mutu baja : 240 MPa Mutu beton : 25 MPa Dimensi balok : 25cm / 35 cm

Momen (Mu) : Tumpuan kiri : 3.3 Tm Tumpuan kanan : 2.1 Tm Lapangan : 3.9 Tm

(dipilih momomen terbesar di sepanjang balok tingkat 1) Gaya lintang : 1 Ton

Tebal selimut beton (P) : 2,5 cm Tulangan rencana : 12 mm

Tulangan geser : 8 mm

Faktor reduksi kekuatan : 0,8

Tinggi efektif balok lantai 1 : h-p-0,5 = 0.32 b. Perhitungan penulangan balok tingkat 1 dan 2

o Tulangan pokok

Kebutuhan luas tulangan As = bd

Dimana:

b = lebar balok (umumnya dihitung setiap 1 meter) d = tinggi efektif balok

 = ratio tulangan anal =





_        c f fy fy fy ' . 588 , 0 . . . . . bd Mu 2     

(37)

Tabulasi perhitungan tulangan

o Tulangan geser

Gaya geser ultimit rencana, Vu = 1 Ton

Faktor reduksi kekuatan geser,  = 0.60

Tegangan leleh tulangan geser, fy = 240 MPa

Kuat geser beton, Vc = (√ fc') / 6 x b x d = 0.667 Ton

Tahanan geser beton,  Vc = 0.2668 Ton

Perlu tulangan geser

Tahanan geser sengkang,  Vs = Vu -  Vc = 0.733 Ton

Kuat geser sengkang, Vs = 1.222 Ton

Luas tulangan geser sengkang, Av = ns  / 4 2 = 100.5 mm2 Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av fy d / ( Vs) = 630 mm

digunakan, s = 250 mm

(38)

4. Perencanaan Kolom 4.1 Data kolom

Kolom didesain dengan menggunakan grafik perencanana kolom Mutu baja : 240 MPa

Mutu beton : 25 MPa Dimensi kolom: 30cm / 30 cm

Momen (Mu) : kolom tingkat 1; 1,87 Tm Kolom tingkat 2 : 0,352 Tm Kolom tingkat 3 : 0,285 Tm Pu : Kolom Tingkat 1: 34.0.18 Ton

Kolom tingkat 2 : 20 Ton Kolom tingkat 3 : 5,5 Ton Tebal selimut beton (P) : 3 cm

Tulangan rencana : Tingkat 1 dan 2 (19 mm), tingkat 3 (14 mm) Tulangan geser : Tingkat 1 dan 2 (10 mm), tingkat 3 (8 mm) Faktor reduksi kekuatan : 0,65

4.2 Perhitungan tulangan kolom

Perhitungan kolom menggunakan grafik lihat (Tabel CUR (seri beton 4) SKSNI-T-15-1991-03, perencanaan kolom.

Ketentuan perhitungan:

o Ag : luas penampang kolom o e (eksentrisitas) :

u

P M

o nilai  : 1 (f’c 25 Mpa) o Penentuan nilai  grafis.

- Proyeksi titik potong ρg dengan garis 

     h e

pada sumbu mendatar (horizontal) dengan rumus

h e x A f P g c u . ' . 85 , 0 .

 dan sumbu tegak (vertical) dengan rumus : g c u A f P . ' . 85 , 0 . 

- Tarik garis sejajar garis r sehingga berpotongan dengan garis lengkung grafik sesuai titik potong vertical dan horizontal.

(39)

Kebutuhan luas tulangan As = Ag

Dimana:

As = kebutuhan luas tulangan Ag = luas penampang kolom  = ratio tulangan

(40)

5. Perencanaan Pondasi a. Data perencanaan pondasi

Direncanakan pada titik lokasi yang memikul beban terbesar, yaitu titik portal bagian tengah konstruksi. Data perencanaan yang diketahui:

Dimensi kolom : 30 cm x 30 cm W (berat yang dipikul) : 34,018 Ton

Mutu baja : 400 MPa

Mutu beton : 25 MPa

Selimut beton : 4 cm Faktor reduksi : 0,6 Tebal rencana pondasi : 30 cm

Daya dukung tanah (tanah) : direncanakan lokasi tanah sedang (3,5 kg/cm2) Berat sendiri pondasi : 0,72 T/m2

net = tanah + berat sendiri pondasi = 4,22 T/m2

Momen : 35,72 Tm

Rencana dimensi tulangan : pokok D 25 mm, geser  12 mm b. Perhitungan dimensi tapak pondasi

o Gunakan metode try and error hingga Mendekati nilai net untuk menentukan luas tapak pondasi

o Misal L= 1,2B, B dicoba 1 meter

net = W + 6M B .L B.L2 = 34,018 + 7,272 1,2B2 1,44B3 35,72= ₂ ₃ B 05 , 5 B 77 , 29 

Jika B = 1 meter maka:

35,72 = 34,82, nilainya mendekati.. Jadi B = 1 meter

L = 1,2 B = 1,2 meter cukup aman

Namun karena tenampang kolom berbentuk persegi empat, maka B direncanakan sama dengan L = 1,2

(41)

c. Perhitungan tulangan tapak pondasi

Menentukan nilai 1 dan 1

perencanaan tulangan pondasi

h (tebal pondasi) = 300 mm diamegter tulangan = 20 mm polos selimut beton (p) = 40 mm d efektif = h - p - D - 1/2D =230 mm B = 1 m L = 1 m ukuran kolom = 300 mm (h) 300 mm (b) max/min = ₂ BL M 6 BL W  max = ₂ ₃ 2 , 1 272 . 7 2 , 1 018 . 34  = 27,832 Ton/m2 min = ₂ ₃ 2 , 1 272 . 7 2 , 1 018 . 34  = 19,42 Ton/m2 2 . 1 412 , 8 335 . 0  x x = 2,35 1 = min + x = 19,42 + 2,35 = 21,77 Ton/m2 2 , 1 412 , 8 865 , 0  y y = 8,06 2 = min + x = 19,42 + 8,06 = 27,48 Ton/m2 (d' + h kolom)

(42)

1) Menghitung tulangan geser Gaya geser Arah x = arah y

Vu = ' B 2 h L 2 kolom min max           d   Vu = 0,23' 1,2 2 3 , 0 1,2 2 42 , 19 832 , 27           Vu = 24,25 Ton Gaya geser nominal: Vc =  1/6 bw.d.f’c

= 0,6 (0,167)(1,2)(0,23)(50) = 1,383 Ton

Vc < Vu , maka harus dipasang tulangan geser

Tahanan geser sengkang,  Vs = Vu -  Vc = 22,867 Ton

Kuat geser sengkang, Vs = 38,112 Ton

Luas tulangan geser sengkang, Av = ns  / 4 2 = 905,6 mm2 Jarak sengkang yang diperlukan : s = Av fy d / ( Vs) = 131,1 mm

digunakan, s = 131,1 mm

Digunakan sengkang,

912 - 130 mm

2) Menghitung tulangan pokok Menghitung momen lentur arah x dan y

Mu = 0,5 net B 2 h L _kolom 2         Mu = 0,5 (35,72) 1,2 2 3 , 0 1,2 2         = 12,06 Tm

(43)

Menghitung tulangan Rn = ₂ d b Mu  >>>  = 0,8 = ₂ 0,23 . 1,2 ,8. 0 12,06 = 237,476 =          2500 476) 2,353(237, 1 85 , 0 = 0,448  = W. fy fc = 0,448 400 25 = 0,028 min = 400 4 , 1 fy 1,4  = 0,0035 Dengan demikian  = 0,028 As = .b.d = 0,028 (1,2) (0,23) = 0,0077 m2 = 7728 mm2

(44)

C. LAMPIRAN

(45)

(46)

(47)

(48)

5. Detail rencana pondasi

(49)

Tabel ini menunjukkan momen lentur yang bekerja pada jalur selebar 1 meter, masing-masing pada arah – x dan pada arah –y.

a. Mlx adalah momen lapangan maksimum per meter lebar di arah –x; b. Mly adalah momen lapangan maksimum per meter lebar di arah –y; c. Mtx adalah momen tumpuan maksimum per meter lebar di arah –x; d. Mty adalah momen tumpuan maksimum per meter lebar di arah –y;

e. Mtix adalah momen jepit tak terduga (insidentil) per meter lebar di arah –x;

f. Mtiy adalah momen jepit tak terduga (insidentil) per meter lebar di arah –y;

7. Koefisien Reduksi

Ketidak pastian kekuatan bahan terhadap pembebanan dianggap sebagai faktor reduksi kekuatan ∅ . Berdasarkan SKSNI 03-2847-2002 pasal 11.3 -02 untuk ∅ sebagai berikut:

a. Untuk beban lentur tanpa beban aksial = 0,80

b. Untuk gaya aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur = 0,80 c. Untuk gaya aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur = 0,65 d. Untuk gaya lintang dan torsi = 0,60