Hitunglah momen kapasitas balok dan luas tulangan balok T dengan data sebagai berikut:
Data perencanaan:
1.
Kuat tekan beton, f'c = 25 MPa
Tegangan leleh baja (deform) untuk tulangan lentur, fy = 350 MPa
Modulus elastisitas baja, Es = 200000 MPa
2.
Lebar balok, b = 250 mm
Tinggi balok, h = 400 mm
Tebal bersih selimut beton, ts = 40 mm
Jarak antara struktur balok, sw = 3500 mm
Panjang bentang balok, L = 6000 mm
Diameter tulangan (deform) yang digunakan, D = 19 mm
Diameter sengkang (polos) yang digunakan, P = 10 mm
Tebal pelat beton, tp = 125 mm
3.
Ukuran kolom, c2 = 300 mm
Ukuran kolom tegak lurus kolom c2, c1 = 300 mm
4.
Momen positif pada tumpuan, Mu+ = 125 kN.m
Penyelesaian:
= 1.
Jarak bersih antara struktur balok, = 3250 mm
sw = 3250 mm
Panjang bersih bentang balok, = 5700 mm
Ln = 5700 mm
2.
Luas tulangan, = 283,528737 mm2
Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, = 59,5 mm
Tinggi efektif balok, = 340,5 mm
Untuk : f'c ≤ 28 Mpa, β1 = 0,85
Untuk : 28 < f'c ≤ 55 Mpa, β1 = 0,85 - 0,05 *(f'c - 28) / 7 = -
Untuk : f'c > 55 Mpa, β1 = -
Faktor bentuk distribusi tegangan beton, β1 = 0,85
3.
Nilai bahan struktur:
CONTOH SOAL
Hitung tulangan dengan asumsi tulangan satu baris, Hitung jarak bersih panjang dan lebar bentang balok, Nilai gaya reaksi akibat kombinasi beban terfaktor:
Nilai dimensi kolom:
Nilai dimensi balok & pelat:
Menghitung batasan dimensi lebar sayap efektif untuk balok T,
𝐴 =1 4 . 𝜋 . 𝐷 𝑑 = 𝑡 + 𝑃 +1
2𝐷
𝑠 = 𝑠 − 2 1
2𝑏
𝐿 = 𝐿 −1 2 𝑐 + 𝑐
𝑑 = ℎ − 𝑑
= 1675 mm
= 2250 mm
= 3500 mm
be pakai = 1675 mm
4.
Diasumsikan a = tp, a = 125 mm
Momen nominal, = 1236,882813 kN.m
Asumsi penampang terkendali tarik, εs ≥ 0,005
ϕ = 0,9
= 138,8888889 kN.m
Kontrol momen, >
1236,88 kN.m > 138,889 kN.m OKE
5.
Momen nominal, = 138,8888889 kN.m
Tinggi blok tegangan beton tekan, = 11,65941046 mm
Jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan, = 13,71695348 mm
Rasio tulangan pada kondisi balance, = 0,032593985
Luas tulangan yang diperlukan, = 1185,720403 mm
Luas tulangan minimum I, = 304,0178571 mm2
Luas tulangan minimum II, = 340,5 mm2
Luas tulangan minimum pakai As min = 340,5 mm2
Luas tulangan maksimum, = 2080,922227 mm2
Kontrol luas tulangan,
< <
340,5 mm2 < 1185,72 mm2 < 2080,92 mm2 OKE
Jumlah tulangan yang diperlukan, = 4,182011375 buah
n = 5 buah
Luas tulangan terpasang, As terpasang = 1417,643685 mm2
5.
Jarak antar tulangan, = 13,75 mm
< 25 mm
13,75 mm < 25 mm NOT OK
Periksa apakah tulangan dapat disusun satu baris, Desain tulangan yang diperlukan,
Periksa apakah tinggi blok tegangan beton tekan lebih kecil dari tebal pelat beton (a < tp),
Mn Mu+
s
As maks
As perlu
As min
𝑏 ≤ 𝑏 + 2𝐿 8 𝑏 ≤ 𝑏 + 2 8𝑡
𝑏 ≤ 𝑏 + 2 𝑠 2
𝑀 = 0,85 . 𝑓′ . 𝑎 . 𝑏 . 𝑑 −𝑎 2
𝑀 ϕ
𝑀 =𝑀 ϕ 𝑎 = 𝑑 − 𝑑 − 2𝑀
0,85 . 𝑓′ . 𝑏 𝑐 = 𝑎 𝛽
𝐴 =0,85 . 𝑓′ . 𝑎 . 𝑏 𝑓
𝐴 = 1
4 . 𝑓 . 𝑓′ . 𝑏 . 𝑑
𝐴 =1,4
𝑓 . 𝑏 . 𝑑
𝐴 = 0,75 . 𝜌 . 𝑏 . 𝑑 𝜌 = 0,85 .𝛽 . 𝑓′
𝑓 . 600 600 + 𝑓
𝑛 =𝐴 𝐴
𝑠 =𝑏 − 2𝑡 − 2𝑃 − 𝑛 . 𝐷 𝑛 − 1
Karena NOT OK, maka jumlah baris tulangan ditambah.
Jumlah maksimal tulangan dalam satu baris, = 2,977272727 buah
ns = 3 buah
Jarak antar tulangan, = 46,5 mm
> 25 mm
46,5 mm > 25 mm OK
Seingga didapat jumlah tulangan, n1 = 3 buah
n2 = 2 buah
6.
Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, = 59,5 mm
= 94 mm
= 73,3 mm
Tinggi efektif balok, = 326,7 mm
7. Menghitung tinggi blok tegangangan beton tekan (a),
= 13,93995546 mm
Jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan, = 16,3999476 mm
8. Periksa hasil perhitungan,
Momen nominal, = 158,6421364 kN.m
Regangan tarik baja tulangan pada saat leleh, = 0,00175
Regangan tarik, = 0,056762386
Kontrol regangan, εs > 0,005
0,05676 > 0,005 OK
Kontrol regangan tarik baja tulangan, εs > εy
0,05676 > 0,00175 OK
Kontrol: ϕ . Mn > Mu+ dengan ϕ = 0,9 karena tarik
= 142,7779228 kN.m
>
142,778 kN.m > 125 kN.m OK
Mu+
ϕ . Mn s
Jumlah tulangan dalam satu baris MEMENUHI SYARAT dengan mengikuti jumlah maksimal tulangan dalam satu baris, lalu sisa tulangannya dipasang pada baris setelahnya.
Karena pada asumsi awal direncanakan tulangan dalam satu baris, maka rencanakan ulang jarak tulangan terhadap sisi luar beton (ds) 𝑛 =𝑏 − 2𝑑
𝐷 + 25
𝑠 =𝑏 − 2𝑡 − 2𝑃 − 𝑛 . 𝐷 𝑛 − 1
𝑑 = 𝑡 + 𝑃 +𝐷 2 𝑑 = 𝑡 + 𝑃 + 𝐷 + 25
𝑑 =𝑛 . 𝑑 + 𝑛 . 𝑑𝑠2
𝑛1+ 𝑛 𝑑 = ℎ − 𝑑
𝑎 = 𝐴 . 𝑓 0,85 . 𝑓′ . 𝑏
𝑐 = 𝑎 𝛽
𝑀 = 𝐴 . 𝑓 . 𝑑 −𝑎 2
ϕ . 𝑀 𝜀 =𝑓 𝐸 𝜀 =𝑑 − 𝑐
𝑐 . 0,003
