Analisis dan Desain Kolom Pendek

(1)

Analisis

Analisis dan dan Desain Desain Kolom Kolom Pendek Pendek terhadap

terhadap Beban Beban Konsentrik Konsentrik

(2)

Analisis

Analisis dan dan Desain Desain Kolom Kolom Pendek Pendek

Umum

Kolom: Elemen struktur vertikal

Menyalurkan gaya tekan aksial dengan atau tanpa momen dari pelat lantai dan atap ke pondasi

Momen yang disalurkan dapat berupa momen uniaksial atau biaksial

(3)

Analisis

Jenis-jenis Kolom:

(4)

Analisis

Kolom dengan sengkang ikat – umum digunakan

Spasi sengkang ikat h (kecuali untuk desain gempa)

Sengkang ikat berfungsi:

- memberi tumpuan lateral pd tulangan longitudinal (mengurangi tekuk)

- memberi kekangan terhadap beton inti

≅

(5)

Analisis

Kolom berspiral – umum dijumpai pada kolom bundar Spasi = min 25 mm hingga maks. 75 mm Fungsi spiral mirip dengan fungsi sengkang ikat, namun sebagai pengekang, spiral lebih efektif (membuat keruntuhan tekan menjadi lebih daktail)

(6)

Analisis

Perilaku Elastik

Analisis elastik menggunakan penampang transformasi untuk beban terpusat P^:

st c

c

A nA

f P

= +

Tegangan seragam pada

penampang

baja luas

beton luas

/

s c

c s

=

= A A

E E

n

c

s

nf

f =

(7)

Analisis

Perilaku Elastik

Perubahan regangan beton terhadap waktu akan mempengaruhi tegangan beton dan baja sebagai berikut:

Tegangan beton

Tegangan baja

(8)

Analisis

Perilaku elastik

Beton mengalami rangkak dan susut, sehingga kita tidak dapat menghitung tegangan pada baja dan beton akibat beban yang bekerja dengan menggunakan analisis elastik.

Oleh karena itu metoda tegangan kerja berdasarkan analisis elastik tidak disarankan dalam desain kolom. Yang seharusnya digunakan adalah metoda desain ultimit (kekuatan)

Cat: Rangkak dan susut tidak mempengaruhi kekuatan elemen struktur

(9)

Perilaku

Perilaku dan dan Desain Desain terhadap terhadap Beban Beban Aksial

Aksial Konsentrik Konsentrik

1. Perilaku awal hingga beban nominal – Kolom dengan sengkang ikat dan kolom berspiral

(10)

Perilaku

(11)

Perilaku

Aksial Konsentrik Konsentrik

(

_g _st

)

_y _st

c

0

0 . 85 f * A A f A

P = − +

Dimana

A_g = Luas Kotor = b*h A_st = luas tul longitudinal f_c= kuat tekan beton

f_y = kuat leleh baja

0,85 merupakan faktor untuk memperhitungkan kondisi pemadatan dan perawatan yang tidak ideal

(12)

Perilaku

Kuat nominal maksimum untuk desain ⇒ P_{n (max)} 2.

(

^max

)

⁰

n

rP

P =

r = Faktor reduksi untuk memperhitungkan eksentrisitas yang tidak direncanakan r = 0.80 ( kolom dengan sengkang ikat )

r = 0.85 ( kolom berspiral ) (SNI 12.3.5)

(13)

Perilaku

3. Persyaratan penulangan

a. Untuk tulangan longitudinal A_st

g st

g

A

= A

ρ

- SNI 12.9.1 mensyaratkan

0 . 01 ≤ ρ

_g

≤ 0 . 08

(14)

Perilaku

- Jumlah minimum tulangan SNI 12.9.2 min. 6 tul pada kolom berspiral.

min. 4 tul pada kolom dengan sengkang persegi atau sengkang cincin

min. 3 tul pada kolom dengan sengkang ikat segitiga

(15)

Perilaku

3. Persyaratan penulangan b. Untuk tulangan lateral

SNI Pasal 9.10.5.1 : syarat ukuran tul. lateral

≥ ≤

≥

≥ ≥

10 mm jika D longitudinal 32 mm 13 mm jika D longitudinal 36 mm 13 mm jika tulangan longitudinal

dibundel D

(16)

Perilaku

Spasi vertical : (SNI 9.10.5.2)

16 d_b ( d_b untuk tul longitudinal )

48 d_b ( d_b untuk sengkang ikat ) ukuran dimensi kolom terkecil

≤ ≤

≤

s s s

(17)

Perilaku

Perilaku dan dan Desain Desain terhadap terhadap Beban Beban Aksial Aksial Konsentrik

Konsentrik

Pengaturan spasi vertical : (SNI 9.10.5.3)

1.) Sengkang harus diatur hingga setiap sudut dan tulangan longitudinal yang berselang harus didukung secara lateral oleh sudut atau kait sengkang yang sudut dalamnya tidak lebih dari 135^o.

Tidak boleh ada batang tulangan di sepanjang sisi sengkang yang jarak bersihnya lebih dari 150 mm terhadap batang tulangan yang 2.)

(18)

Perilaku

Contoh

sengkang ikat.

(19)

Perilaku

c. Spiral

SNI Pasal 9.10.4

≥

^{10 mm}

- ukuran

≥

^{25 mm}

75 mm - spasi bersih

SNI 9.10.4.3

≤

(20)

Perilaku

Aksial Konsentrik Konsentrik

Rasio Tulang Spiral, ρ_s

s D

A

c sp s

4 Core

Volume

Spiral

Volume =

ρ =

⎟⎟⎠

⎜⎜ ⎞

⎝

⎛ =

s D

D A

4 1

:

dari ₂

c c sp

s π

ρ π

(21)

Perilaku

Persyaratan rasio tulangan spiral minimum:

⎟⎟

⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎜

⎝

⎟ ⎛ ′

⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛ −

=

y c

c g

s 0.45* 1 *

f f A

ρ A SNI Pers. 27

( )

center) (center to

spiral spasi

spiral tepi

ke jarak tepi :

inti diameter

beton 4 inti

luas

spiral tulangan

penampang luas

c

2 c c

sp

≤

=

s D

A D A

π dimana

(22)

Perilaku

4. Desain terhadap beban aksial konsentrik (a) Kombinasi beban

u DL LL

u DL LL w

u DL w

1.2 1.6

1.2 1.0 1.6

0.9 1.3

P P P

P P P P

P P P

= +

= + +

= +

Check untuk tarik

Gravity:

Gravity + Angin:

dan

(23)

Perilaku

(b) Persyaratan kekuatan:

u

n

P

P ≥

φ

dimana, φ = 0.65 untuk kolom dengan sengkang ikat

φ

(24)

Perilaku

(c) Persamaan untuk desain:

didefinisikan:

( 0.01 0 . 08 )

SNI

_g

g st

g

= ≤ ρ ≤

ρ A

A

(25)

Perilaku

(

_c

)

_st

(

_y _c

)

_u

g n

baja

85 . 0 beton

85 .

0 f A f f P

A r

P ≥

⎥ ⎥

⎥

⎦

⎤

⎢ ⎢

⎢

⎣

⎡

− +

= φ 1 42 43 1 4 2 4 4 3 4

φ

atau

( )

[

c g y c

]

u

g

n

r A 0 . 85 f f 0 . 85 f P

P = φ + ρ − ≥

φ

(26)

Perilaku

Aksial Konsentrik Konsentrik

* jika ρ_g diketahui atau diasumsikan:

( )

[ 0 . 85

c g y

0 . 85

c

]

u g

f f

f r

A P

− +

≥

ρ φ

* Jika A_g diketahui atau diasumsikan:

( ) ( )

^⎥^⎥_⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡ −

≥ − ^u _g _c

c y

st 0.85

85 . 0

1 A f

r P f

f

A

φ