PERENCANAAN BANGUNAN ATAS

(1)

PERENCANAAN BANGUNAN ATAS 1. Perencanaan Pipa Sandaran

Menurut PPPJJR 1987 Bab III Pasal 1 2.5 tentang beban pada sandaran:

Tiang-tiang sandaran pada setiap tepi trotoar harus diperhitungkan untuk dapat menahan beban horisontal sebesar 100 kg/m’ yang bekerja pada tinggi 90 cm di atas trotoar.

Data Teknis Profil

Direncanakan sandaran menggunakan pipa galvanis Ø 101,6 mm D = 101,6 mm (4 in)

t = 4 mm

W = 9,63 kg/m = 0.0944 kN/m A = 12,26 cm²

Ix = Iy = 146 cm⁴ rx = ry = 3,45 mm Sx = Sy = 28,8 cm³ fy = 240 Mpa E baja = 200000 Mpa

Pipa yang dipasang di antara dua tiang sandaran berjumlah dua dengan panjang 2 m.

Beban pipa sandaran yang bekerja arah vertikal Qvertikal ultimit = 1,6 Wsandaran + 1,2 Berat Pipa

= 1,6 x 0,98 + 1,2 x 0.0944

= 1,713 kN/m

Momen pipa sandaran yang bekerja arah vertikal (tumpuan sendi-sendi) Mu = 1/8 . Qvertikal ult . (2m)²

= 1/8 . 1,713 . (2m)²

= 0,857 kNm Gaya geser maksimum

Vu = 1/2 . Qvertikal ult . (2m)

= ½ . 1,713 . (2m)

= 1,713 kN

(2)

Kontrol lendutan

Batas lendutan maksimum untuk tumpuan sederhana:

∆max = ^𝐿

360 = ^{2000 𝑚𝑚}

360 = 5.,556 mm Lendutan akibat beban luar:

∆y = ^5.𝑞.𝐿⁴

384.𝐸.𝐼𝑥 = 5 𝑥 1,713 𝑥 2000⁴

384.200000.146.10⁴ = 1,222 mm Karena lendutan akibat beban luar < lendutan izin (OK) Klasifikasi penampang

λ = D/t = 10,16/0.4 = 25,4 λp = 0,07. E/fy = 0,07.200000/280 = 50 λr = 0,31. E/fy = 0,31.200000/280 = 221,43

Karena 𝜆 (= 25,4) < 𝜆𝑝 (=50) ≤ 𝜆𝑟(=221,43) maka profil tergolong kompak.

Karena bentuk penampang melintang adalah lingkaran (PSR bundar), kondisi batas yang digunakan adalah (leleh) dan LB (tekuk lokal)

Leleh (Yield)

Modulus plastis = Zx = ^𝜋(𝐷⁴^−𝑑⁴⁾

32.𝐷

= ^𝜋(101,6⁴^−93,6⁴⁾

32.93,6

= 31241,516 mm⁴ Mn = Mp = Zx.fy = 31241,516 x 280 = 8747624,597 Nmm

= 8,747 kNm Tekuk lokal (Local buckling)

Pada penampang kompak, tidak terjadi tekuk lokal.

Digunakan Mn terkecil, yaitu Mn = 8,747 kNm Sehingga 𝜙𝑀𝑛 ≥ 𝑀𝑢 → 0,9𝑀𝑛 ≥ 𝑀u

0,9 x 8,747 ≥ 0,857 7,873 ≥ 0,857 (OK) Analisis kuat geser

Vn dihitung berdasarkan persamaan untuk PSR Bundar:

𝑉𝑛 = 𝐹𝑐𝑟𝐴𝑔/2

Di mana nilai Fcr diambil yang terbesar di antara:

(3)

Fcr = ^{1,6 𝐸}

√^𝐿𝑣 𝐷 (^𝐷

𝑡)

5⁄4 = 1,6 .200000

√_101,6¹⁰⁰⁰ (^101,6 4 )

5⁄4= 1788,778 Mpa Fcr = ^{0,78 𝐸}

(^𝐷 𝑡)

3⁄2 = 0,78 .200000 (^101,6

4 )

3⁄2 = 1218,636 Mpa

(Lv = jarak dari gaya geser maksimum ke gaya geser nol, D = diameter terluar, t = tebal profil)

Dan tidak boleh melebihi nilai 0,6 Fy = 0,6 * 280 = 168 MPa Vn = 168 x 12,26.10² /2

= 102984 N = 102,984 kN

Sehingga 𝜙𝑉𝑛 ≥ 𝑉𝑢 → 1,0𝑉𝑛 ≥ 𝑉𝑢

1,0(102,984) ≥ 1,713

102,984 > 1,713 𝑘𝑁 (OK, memenuhi syarat!)

Kontrol lendutan, klasifikasi penampang, dan analisis kuat geser semua memenuhi syarat sehingga profil bundar hollow dengan diameter 101,6 mm tebal 4 mm yang dipasang 2 m aman digunakan

(4)

2. Perencanaan Tiang Sandaraan

Berdasarkan PPJJR-87 Hal 10, Tiang-tiang sandaran pada setiap tepi trotoir harus diperhitungkan untuk dapat menahan beban horizontal sebesar 100 kg/m’. yang bekerja pada tinggi 120 cm di atas lantai trotoir

Diketahui :

f’c = 24,9 Mpa (K-300)

fy = 280 Mpa

β = 0,85

Faktor reduksi, ϕ = 0,8

Tebal plat = 250 mm

Jarak antar tiang, L = 2 m

Tebal slab beton, b = 200 mm

d = 200 – 40 = 160 mm

Beban horizontal pipa sandaran, HI = 1 kN/m

(5)

Beban Tiang Sandaran

- Gaya horizontal pada tiang sandaran HTP = HI x L

= 1 kN/m x 2 m

= 2 kN

- Lengan terhadap sisi bawah tiang sandaran, y = Jarak gaya ke pelat lantai

= 120 + 30 + (25/2) = 162,5 cm - Momen pada tiang sandaran,

MTP = HTP x y

= 2 x 1,625

= 3,25 kNm - Faktor beban ultimit, KTP = 1,6 - Momen ultimate rencana,

Mu = KTP x MTP

= 1,6 x 3,25

= 5,2 kNm = 5200 Nm - Gaya geser ultimate rencana,

Vu = KTP x HTP

= 1,6 x 2

= 3,2 kN = 3200 N

(6)

Pembesian Tiang Sandaran Rasio Penulangan

ρmin = ^1,4

𝑓𝑦 = ^1,4

280= 0,005 ρmax = 0,75 . ^{0,85 .𝑓𝑐′}

𝑓𝑦 β ⁶⁰⁰

600 + 𝑓𝑦 = 0,75 . 0,85 . 24,9

280 0,85 ⁶⁰⁰

600 + 280

= 0,033 Mn = Mu / ϕ

= 5200 / 0,8

= 6500 Nm

Rn = ^𝑀𝑢

𝜙.𝑏.𝑑² = ^{5200 𝑥 10³}

0,8 . 200 . 160² = 1,3 Mpa ω = 0,85 (1 − √^{2,353 𝑥 𝑅𝑛}

𝑓𝑐′ )

= 0,85 (1 − √2,353 𝑥 1,3

24,9 ) = 0,053 ρ = ω ^𝑓𝑐′

𝑓𝑦

=

0,053 ^24,9

280 = 0,0047 karena ρ < ρmin, maka digunakan ρmin As = ρmin.b.d

= 0,005 x 200 x 160 = 160 mm²

Dipakai Tulangan 2ø-12 mm (As = 226 mm²)

(7)

Perencanaan tulangan geser Vu = 3200 N

Vc = ¹

3 √𝑓𝑐^′.b.d = ¹

3 √24,9 x 200 x 160 = 53226,559 N

0,5 ϕ Vc = 0,5 x 0,6 x 53226,559 = 15967,968 N > Vu = 3200 N (OK) Jarak spasi tulangan :

Smax = ¹

2d = ₂¹ 160 = 80 mm (SK SNI T-15-1991-03 Hal 38) Atau

= 600 mm (SK SNI T-15-1991-03 Hal 38) Digunakan spasi = 80 mm, sengan luas tulangan minimum : Avmin =

1

3 .√𝑓𝑐^′.𝑏.𝑠

𝑓𝑦 =

1

3 .√24,9.200.80 280

= 95,047 mm²

Dipakai tulangan ø12 mm (Av = 113 mm²), maka jarak Sengkang : s = ₁^{𝐴𝑣.𝑓𝑦}

3 .√𝑓𝑐^′.𝑏= ₁^{113 𝑥 280}

3 .√29,4.200= 95,114 mm²

Jadi dipakai tulangan ø12-100 untuk tulangan geser dan 2ø-12 untuk lentur