BAB 2
June 24, 2019 | Author: Sayyid Zulfian Sauqi Al-Haddad | Category: N/A
Short Description
stg...
Description
`
#
BAB II DASAR TEORI
2.1 Pedoman Perencanaan Struktur 2.1.1 Peraturan-peraturan
Perhitunga Perhitungan n konstruksi konstruksi gedung gedung ini memperhatik memperhatikan an ketentuan-k ketentuan-ketentu etentuan an yang berlaku yang terdapat pada buku-buku pedoman antara lain : a. Tata Cara Perhitu Perhitunga ngan n Struktur Struktur Beton Beton untuk Bangun Bangunan an Gedung Gedung SNI !"#$%-" "#$%-"" "&& diterb diterbitk itkan an oleh oleh 'ayasan ayasan (embag (embagaa Penyel Penyelidi idikan kan )asalah )asalah Bangunan *epartemen Peker+aan ,mum& Bandung. Beberapa ketentuan yang diambil dari Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI !-"#$%-"" dalam perenanaan Tugas khir ini adalah : /. modu modulu luss elasti elastisi sita tass beton beton 0 E 0 E c 1 ". kuat pe perlu rlu 0 U 1 1 !. 2akto 2aktorr redu reduks ksii keku kekuat atan an 0 3 1 $. 2akt aktor 0 4/ 1 5. teba teball seli selimu mutt beto beton n b. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung Gedung /6#% Beberapa ketentuan yang diambil dari Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung /6#% dalam perenanaan Tugas khir ini adalah : /. berat berat sendir sendirii bahan bahan bangun bangunan an ". beba beban n hidu hidup p lant lantai ai ged gedun ung g
2.1.2 Beban Yang Bekerja Pada Struktur Sesuai dengan Pedoman Peraturan Pembebanan Indonesia ,ntuk Gedung
/6#%& beban-beban yang beker+a terbagi atas : a. Beba Beban n )at )atii 'aitu aitu berat berat dari dari semua semua bagian bagian dari dari suatu suatu gedung gedung yang yang bersi2a bersi2att tetap& tetap& termasuk segala unsur tambahan& penyelesaian-penyelesaian& mesin-mesin peralatan tetap yang merupakan bagian yang tidak te rpisahkan dari gedung
`
6
itu 0 PPIUG 0 PPIUG 1987-pasal 1.0. ayat 1 1. Beban mati yang direnanakan pada Tugas ugas khi khirr ini ini diam diambi bill dari dari Tabel abel "./. "././ / dan dan Tabel abel ".". "."." " Perat Peratur uran an Pembebanan Indonesia untuk Gedung /6#%. Tabe 2.1.1 Berat Send!r! Ba"an Bangunan Bahan Bangunan
Berat Sendiri
/. Ba+a ". Batu lam !. Batu Batu belah belah&& batu batu bulat bulat&& batu batu gunun gunung g $. Batu karan rang 5. Batu pe peah 7. Besi tuang %. Beton #. Beto Beton n bert bertul ulan ang g 6. 8ayu ayu 08 08las /1 /1 /. 8erikil& 8erikil& koral //. //. Pasangan Pasangan bata bata merah merah /". /". Pasa Pasang ngan an batu batu bela belah& h& batu batu bula bulat& t& batu batu
%#5 kg9m ! "7 kg9m ! /5 kg9m ! % kg9m! /$5 kg9m ! %"5 kg9m ! "" kg9m ! "$ kg9m ! / kg9m ! /75 kg9m ! /% kg9m ! "" kg9m !
gunung /!. Pasangan Pasangan batu batu etak etak /$. Pasangan Pasangan batu batu karang karang /5. Pasir 0kering 0kering udara udara sampai lembab1 lembab1 /7. Pasir 0+enuh 0+enuh air1 air1 /%. Pasir kerikil kerikil&& koral /#. /#. Tanah anah&& lemp lempun ung& g& dan dan lana lanau u 0ker 0kerin ing g
"" kg9m ! /$5 kg9m ! /7 kg9m ! /# kg9m ! /#5 kg9m ! /% kg9m !
udara sampai lembab1 /6. Tanah& lempung& dan lanau 0basah1 ". Timah hitam hitam 0timbel1 0timbel1
" kg9m ! //$ kg9m !
Sumber: Peraturan Pembebanan Indonesia Untu Gedun! 1987 Tabe 2.1.2 Berat Send!r! #omponen $edung
8omponen Gedung
Berat Sendiri
`
/
/. duk dukan an&& per per m teba teball : - *ari semen - *ari *ari kap kapur ur&& seme semen n mer merah ah&& atau atau tra trass "/ kg9m " ". sp spal& al& term termas asu uk bah bahan-b an-bah ahan an min mineral eral /% kg9m " penambah& per m tebal !. *ind *indin ing g pasan pasanga gan n bata bata merah merah : /$ kg9m " - Satu batu - Setengah batu $. *ind *indin ing g pasan pasanga gan n bata batako ko : a. Berlubang - Tebal dinding " m - Tebal dinding / m $5 kg9m" b. Tanpa lubang - Tebal dinding /5 m "5 kg9m" - Tebal dinding / m 5. (angit (angit-lan -langit git dan dan dindin dinding& g& terdir terdirii dari: dari: a. Semen emen abses abses&& den dengan gan teba teball maks. aks. $ mm b. 8aa& dengan tebal !-5 mm " kg9m" 7. (antai kayu sed sederh erhana ana dengan balo alok /" kg9m" kayu& tanpa langit-langit dengan bentang maks 5 m dan untuk beban hidup maks ! kg9m" " kg9m ". %. Peng Pengga gant ntun ung g lang langit it-l -lan angi gitt
0dar 0darii kayu kayu11
" kg9m"
dengan bentang maks 5 m dengan +arak s.k.s min &# m. #. Penu Penutu tup p atap atap genti genting ng denga dengan n reng reng dan usuk9kasau per m " bidang atap. 6. Penutup ata atap sir sirap deng engan reng dan usuk9kasau per m " bidang atap. /. Penutup atap B(S-"5 tanpa tanpa gording. //. //. Penutup Penutup lantai dari ubin semen portland& portland& teraso dan b eton& tanpa adukan& per m tebal /". Semen abses abses gelombang gelombang tebal 5 mm
// kg9m "
/ kg9m " $ kg9m "
`
//
% kg9m"
5 kg9m"
$ kg9m"
/ kg9m" "$ kg9m"
// kg9m "
Sumber: Peraturan Pembebanan Indonesia Untu Gedun! 1987 b. Beban ;idup 'aitu semua beban yang ter+adi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung& dan kedalamannya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah& mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu& sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut. 8husus pada atap& kedalaman beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hu+an& baik akibat genangan maupun akibat tekanan +atuh 0 energi kinetik 1 butiran air 0 PPI,G /6#% < pasal /.. ayat " 1. Beban hidup yang
`
/"
direnanakan pada Tugas khir ini diambil dari Tabel ".!. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung /6#%.
Tabe 2.1.% Beban &!dup Pada 'anta!
Beban ;idup Berat Sendiri /. (antai dan tangga rumah tinggal& " kN9m" /&"5 kN9m " keuali yang disebut dalam ". ". (antai dan tangga rumah tinggal sederhana dan gudang-gudang tidak "&$ kN9m " penting
yang
bukan
untuk
toko&
pabrik& atau bengkel !. (antai sekolah& ruang kuliner& kantor&
$ kN9m" 5 kN9m"
toko& toserba& restoran& hotel& asrama& $ kN9m" dan rumah sakit. $. (antai ruang olahraga 5. (antai ruang dansa 7. (antai dan balkon dalam dari ruangruang untuk pertemuan yang lain daripada yang disebut dalam / s9d 5& seperti
mas+id&
gere+a&
ruang
pergelaran& ruang rapat& bioskop& dan panggung penonton dengan tempat
5 kN9m"
duduk tetap. %. Pengguna penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk penonton ! kN9m" yang berdiri #. Tangga bordes tangga dan gang dari
`
/!
yang disebut dalam !. 6. Tangga bordes tangga dan gang dari
5 kN9m"
yang disebut dalam $&5&7& dan %. /. (antai ruang pelengkap dari yang "&5 kN9m " disebut dalam & $&5&7& dan % //. (antai untuk pabrik& bengkel& gudang& $ kN9m" perpustakaan& ruang arsip& toko besi& toko buku& ruang alat-alat dan ruang mesin& harus direnanakan terhadap beban
hidup
yang
ditentukan $ kN9m"
tersendiri& dengan minimum. /". (antai gedung parkir bertingkat - ,ntuk lantai ba=ah - ,ntuk lantai tingkat lainnya /!. Balkon-balkon yang men+orok bebas
# kN9m" ! kN9m"
keluar harus direnanakan terhadap beban hidup dari lantai ruang yang / kN9m" 0atap dak1
berbatasan dengan minimum.
&5 kN
Atap $edung
/. tap9bagiannya yang dapat diapai orang ". tap9bagiannya
yang
tidak
dapat
diapai orang 0diambil minimum1 - Beban hu+an 0$-&#.s1 kg9m " 0s>sudut atap1& minimal " kg9m "& tak perlu ditin+au apabila s ? 5@ /$. Beban terpusat
/ kN
`
/$
Sumber: S"I 17#7:#01$ 2.1.% #omb!na(! Pembebanan a. 8ombinasi pembebanan menurut 0 S% S"I 0$-#87&-#00# pasal
//."0/0511& hal:561 : /1 , > /&"* A /&7( "1 , > /&"* A /&7( A &5 !1 , > /&"* A /&( A /&7 A &5D= Perlu diatat bah=a untuk setiap kombinasi beban *& (& dan & kuat perlu , tidak boleh kurang dari persamaan : , > /&"* A /&7( A &5 8eterangan : , > beban ultimitE * > beban matiE ( > beban hidupE D= > beban genangan airE
`
/5
> beban angin. a. pabila beban hidup& baik yang membebani gedung atau bagian gedung seara penuh maupun sebagian& seara tersendiri atau dalam kombinasi dengan beban-beban lain& memberikan pengaruh yang menguntungkan bagi struktur atau unsur struktur gedung itu& maka pembebanan atau kombinasi pembebanan tersebut tidak boleh ditin+au dalam perenanaan struktur atau unsur struktur tersebut. b. ,ntuk keadaan-keadaan tertentu beban mati& beban hidup& dan beban angin dapat dikalikan dengan suatu koe2isien reduksi. Pengurangan beban-beban tersebut harus dilakukan apabila hal itu menghasilkan keadaan yang lebih berbahaya untuk struktur atau unsur struktur yang ditin+au. 2.2
Perencanaan Struktur Beton Bertuang
2.2.1
Perencanaan Struktur Peat Beton
,ntuk merenanakan pelat beton bertulang yang perlu dipertimbangkan tidak hanya pembebanan& tetapi harus +uga ukuran dan syarat-syarat dan peraturan yang ada. Pada perenanaan ini digunakan tumpuan ter+epit penuh untuk menegah pelat berotasi dan relati2 sangat kaku terhadap momen puntir dan +uga di dalam pelaksanaan pelat akan dior bersamaan dengan balok.
Pelat merupakan panel-panel beton bertulang yang mungkin bertulangan dua atau satu arah sa+a tergantung sistem strukturnya. pabila pada struktur pelat perbandingan bentang pan+ang terhadap lebar F "& maka akan mengalami lendutan
`
/7
pada kedua arah sumbu. Beban pelat dipikul pada kedua arah oleh empat balok pendukung sekeliling panel pelat& dengan demikian pelat men+adi suatu pelat yang melentur pada kedua arah. *engan sendirinya pula penulangan untuk pelat tersebut harus menyesuaikan. pabila pan+ang pelat sama dengan lebarnya& perilaku keempat balok keliling dalam menopang pelat akan sama. Sedangkan apabila pan+ang tidak sama dengan lebar& balok yang lebih pan+ang akan memikul beban lebih besar dan balok yang pendek 0penulangan satu arah1. (angkah perenanaan penulangan pelat adalah sebagai berikut: 1. )enentukan syarat-syarat batas& tumpuan dan pan+ang bentang. #. )enentukan
(y 0sisi pan+ang plat1 ( 0sisi pendek plat1
$. (ebar pelat diambil / meter 0b > / mm1 &. Pan+ang bentang 0H1 'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasal 10.7( )al: *&+ a. Pelat yang tidak menyatu dengan struktur pendukung H > H n A h dan H F H as-as b. Pelat yang menyatu dengan struktur pendukung ika H n F !& m& maka H > H n ika H n !& m& maka H > H n A " 5mm *. )enentukan tebal minimal pelat 0h1 'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasal 11.*( )al: ,#+ ,ntuk pelat satu arah 'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasal 11.* '#'$++( )al: ,$+ . *itentukan berdasarkan ketentuan yang terantum dalam tabel minimum pelat dapat dilihat pada Tabe/ "."./ Tabe 2.2.1 Tabe )!n!mum Baok *on- Prategang atau Peat Satu Ara" B!a 'endutan T!dak D!"!tung
`
/%
,ntuk pelat dua arah 'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasal 11.*'$'$++( )al: ,$+ . Tebal minimal pelat bergantung pada Jm > J rata-rata& J adalah rasio kekakuan lentur penampang balok terhadap kekakuan lentur pelat dengan rumus berikut:
α
>
'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasal 1*.$',+( )al: 1$8+
dimana subskrip b meru+uk pada balok dan p meru+uk pada pelat& harus disediakan tulangan khusus di sisi atas dan ba=ah bagian pelat yang berat di sudut luar. *engan: > )odulus Klastisitas Balok
`
/#
> )odulus Klastisitas Plat
> Inertia Balok
> Inertia Plat
/1 ,ntuk Jm yang sama atau lebih keil dari &" harus menggunakan tabel di atas. "1 ,ntuk Jm lebih besar dari &" tapi tidak lebih besar dari "& ketebalan minimum harus memenuhi: h >
'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasal 11.* '$'$+'b++( )al: ,,+
dan tidak boleh kurang dari /" mm. !1 ,ntuk Jm lebih besar dari "& ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari: h>
'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasal 11.* '$'$+'c++( )al:,,+ dan
tidak boleh kurang dari 6 mm dengan 4 > rasio bentang bersih pelat dalam arah meman+ang dan arah memendek. $1 Laktor momen pikul maksimal 08 maks1 pada perenanaan beton bertulang dengan tulangan tarik sa+a ini dapat diartikan sebagai nilai batas 2aktor momen pikul 8. ika nilai 8 lebih keil dari nilai 8 maks berarti s +uga lebih keil dari smaks& sehingga penampang balok tidak akan ter+adi oMer rein2ored dan tidak perlu dikontrol pasti sudah memenuhi persyaratan. Tabe 2.2.2 +aktor )omen P!ku )ak(!ma ,# mak( daam )Pa )utu
)utu ba+a tulangan 2y 0)Pa1
`
/6
beton 2 0)Pa1 /5 " "5 ! !5 $ $5 5 55 7
"$ $&$#!6 5&6%#7 %&$%!" #&67%6 /&/$$5 //&""#! /"&/6$# /!&$#5 /!&%#$7 /$&77%
!
!5
$
$5
5
$&"7%! 5&7#6% %&//"/ #&5!$5 6&7$$" /&77!6 //&5%$ /"&!7#! /!&5!5 /!&##/7
$&// 5&$77# 7&#!!5 #&"" 6&"565 /&"!/! //&6! //&#$6% /"&$6%% /!&"#5!
!&6$$" 5&"576 7&5%!7 %&###! #&6/7 6&#"67 /&756 //&!%5 //&6#5 /"&%!5#
!&%6#% 5&7$6 7&!!// %&56%! #&57#" 6&$57! /&"$% /&6"77 //&5/6 /"&""#!
!&77"% $&##!7 7&/$5 %&!"5$ #&"5%! 6&/#% 68! /&5/$5 //&%/7 //&%5#!
Sumber: alo dan eton ertulan!( li sroni 51 )emperhiungkan beban-beban yang beker+a pada pelat lantai. 71 )enentukan momen yang menentukan 0)u1 0PBI /6%/1 a1 )l 0momen lapangan arah-O1 b1 )t 0momen tumpuan arah-O1 1 )ly 0momen lapangan arah-T1 d1 )ty 0momen tumpuan arah-'1
`
"
Tabe 2.2.% Penentuan )omen Peat
Sumber: alo dan eton ertulan!( li sroni %1 )enentukan tebal selimut beton minimal 'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasal 9.7 '1+( )a1:&0+: ,ntuk batang tulangan * F !7& Tebal selimut beton " mm ,ntuk batang tulangan *$$ < *57& Tebal selimut beton $ mm #1 )enghitung penulangan arah-O dan arah-' *ata-data yang diperlukan: a1 Tebal pelat 0h1 b1 )omen 0)u1 1 Tinggi e2ekti2 0d dan dy1 d1 Tebal selimut beton 0d1 e1 *iameter tulangan *alam menghitung tulangan harus melalui perhitungan sebagai berikut:
`
"/
8
>
8emudian nilai 8 diookan pada tabel pada lampiran sehingga didapatkan nilai Q. Nilai Q digunakan dalam menentukan luas tulangan yang dibutuhkan yakni: s > 8emudian nilai s diookan pada tabel di lampiran untuk mendapatkan +arak tulangan yang digunakan. *imana: )
> momen yang ter+adi
B
> lebar 0diambil lm1
*
> tinggi e2ekti2
61 -
arak bersih antar tulangan s s * dan s F "5 mm 0* adalah diameter tulangan1. 'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasa19., '1+( )al:$9+
-
s
diameter maksimal agregat& atau s $ mm.
'S% S"I-0$-#8&7-#00#( pasal 11.*.$ '#'$++( )al: 1&+ 0Catatan: *iameter nominal maksimal kerikil R ! mm1 /1 arak maksimal tulangan 0as ke as1: Tuangan pokok
Pelat satu arah
: s F ! h dan s F $5 mm 'S% S"I-0$-#8&7-
`
""
#00#( pasal 1#.* '&+( )al: 7#+ Pelat dua arah
: s F " h dan s F $5 mm 'S% S"I-0$-#8&7-
#00#( pasal 1*.$ '#+( )al: 1$8+ Tuangan bag!
: s F 5 h dan s F $5 mm 'S% S"I-0$-#8&7-
#00#( pasal 9.1# '#'#++( )al: &8+ //1 (uas tulangan minimal pelat a1 Tulangan pokok Pasal /".5./. SNI !-"#$%-""1: L F !/&!7 )Pa& s
dan
2 F !/&!7 )Pa& s
b1 Tulangan bagi9tulangan susut dan suhu 0Pasal 6./"."./ SNI !-"#$%""1 ,ntuk 2y F ! )Pa& maka sb &" b h ,ntuk 2y > $ )Pa& maka sb &/# b h ,ntuk 2y $ )Pa& maka sb &/# b h tetapi sb &/$ b h
`
"!
*ata : dimensi plat 0h& d& d1& mutu bahan 02& 21 dan beban 0)u1
8 > atau dengan b > / mm
8 maks > atau dari tabel
8 F 8maks 01
,kuran pelat dipertebal 0lihat Gambar UII.#1
a>
*ipilih
luas
tulangan
pokok
dengan
memilih nilai yang besar dari s&u berikut:
*ihitung luas tulangan bagi sb&u 0kalau ada1 dengan memilih yang besar: sb&u > 2y F ! )Pa& sb&u > 2y > $ )Pa& sb&u > &/#
ika 2 !/&!7 )pa& s&u >
2y $ )Pa& sb&u > &" sb&u &/$
*ihitung +arak tulangan s :
*ihitung +arak tulangan s :
S
S
S 0untuk pelat " arah1
S dan s F $5 mm
S 0untuk pelat / arah1
Selesai
$ambar 2.2.1 Skema ;itungan Tulangan Pelat Sumber: alo dan eton ertulan!( li sroni
`
"$
*ata: dimensi plat 0h& d& ds1& mutu bahan 02& 2y1 dan beban 0)u1
*ihitung dan 8maks
8 F 8maks 01
d harus
*ihitung tulangan pelat 0lihat gambar UII.71
$ambar 2.2.2 Skema ;itungan Pembesaran *imensi Plat Sumber: alo dan eton ertulan!( li sroni
*ata: dimensi plat 0h& d& d1& mutu bahan 02& 2y1 dan tulangan pokok terpasang &
*ikontrol nilai syaratE Q min F Q F Q maks *engan :
Nilai Q maks dan
tau :
Q min boleh dari Tabel III." dan III.!
*ihitung: Catatan: *ihitung:
V Q min pelat diperkeil
*an Skema ;itungan )omen enana $ambar 2.2.% W min pelatPelat diperbesar Sumber: alo dan eton ertulan!( li sroni
enis-enis Pelat (antai Beton Beberapa +enis pelat lantai beton yang dikenal saat ini& yaitu:
`
"5
a1
Pelat satu arah Gaya-gaya yang beker+a pada struktur pelat adalah searah serta beban
yang diterima pelat dalam arah tegak lurus tumpuan garis.
$ambar 2.2./ Pelat Beton Satu rah
b1
Pelat *ua rah 'aitu pelat beton yang ditumpu pada keempat sisinya. Tumpuan
berupa balok induk ataupun anak yang mengelilingi pelat. Pelat +enis ini berprilaku dalam dua arah dalam memikul beban-beban luar. Pelat dua arah penulangannya direnanakan pada dua arah& yaitu arah meman+ang dan melebar. ;al ini ter+adi karena pelat tersebut ditumpu pada keempat sisinya sehingga beban yang beker+a akan didistribusikan pada tumpuan-tumpuan tersebut pada dua arah& yaitu pada sisi pan+ang dan pendek. Pelat pada bu+ur sangkar& gaya-gaya tersebut sama besar untuk masingmasing arah. Pelat dua arah pada umumnya direnanakan untuk struktur bangunan gedung atau +embatan. 8euntungan penulangan pelat dua arah adalah bah=a beban yang
`
"7
beker+a terdistribusi pada beberapa tumpuan sehingga mengurangi beban pada tumpuan. Selain itu& hubungan struktur akan men+adi lebih kaku sehingga akan menambah kekokohan struktur seara keseluruhan.
$ambar 2.2.0 Pelat Beton *ua rah
1.
Syarat-Syarat Tumpuan Pelat Perenanaan pelat lantai beton menakup beberapa aspek yang harus
diperhatikan salah satunya adalah syarat-syarat tumpuan pelat. ;al ini sangat terkait dengan penentuan +enis perletakan pada tumpuan. da beberapa syarat yang di+adikan auan dalam menentukan +enis tumpuan dan akan di+elaskan sebagai berikut: a+
Tumpuan Bebas 0Sendi1 Tumpuan yang memungkinkan ter+adinya rotasi bebas pada pelat +ika
mengalami pembebanan. ;al ini ter+adi karena tidak ada hubungan monolit antara tumpuan pelat sehingga seolah-olah pelat bebas mengalami rotasi. b+
Tumpuan epit Sebagian 0Klastis1 dalah tumpuan yang tidak ukup mampu untuk menegah ter+adinya
`
"%
sebagian rotasi pada pelat sehingga memungkinkan tumpuan 0balok1 +uga ikut berotasi terpuntir. ;ubungan antara pelat dengan tumpuan ukup kaku sehingga akan timbul momen tumpuan. c+
Tumpuan epit Penuh dalah tumpuan yang mampu untuk menegah ter+adinya rotasi pada
pelat dan tumpuan relati2 kaku terhadap momen puntir. ;ubungan antara pelat dengan tumpuan adalah kaku 0monolit1 sehingga memungkinkan timbulnya momen tumpuan. #.
enis pembebanan enis
pembebanan pada
pelat
lantai
beton dibedakan
atas
" maam& yaitu: a+
Beban mati 0X*1 adalah beban yang si2atnya tetap 9 tidak bergerak 9 tidak berubah-ubah. Contohnya seperti berat sendiri pelat& penutup
b+
lantai& pla2ond dan lain-lain. Beban hidup 0X(1 adalah beban yang si2atnya tidak tetap 9 bergerak 9 berubah-ubah.
Contohnya
seperti
manusia&
peralatan
kantor&
kendaraan& dan lain-lain. Besarnya beban hidup tergantung pada +enis dan 2ungsi bangunan. ;al ini sudah diatur dalam Pedoman Perencanaan Pembebanan Untu /uma) dan Gedun! 1987 yang diterbitkan oleh *epartemen Peker+aan ,mum.
Tabe 2.2./ Beban &!dup ntuk Berbaga! en!( 'anta!
Penggunaan $edung
'!3e 'oad ,kg4m2
`
"#
/1 (antai rumah tinggal sederhana
/"5
"1 (antai rumah 9 tinggal 9 took
"
!1 (antai sekolah 9 kantor 9 restoran 9 hotel asrama 9
"5
rumah sakit 9 toserba $1 (antai ruang olahraga
$
51 (antai ruang dansa
5
71 (antai gere+a 9 mas+id 9 rapat 9 bioskop
$
%1 Panggung penonton berdiri
5
#1 Tangga 9 bordes 9 gang untuk 0!1
!
61 Tangga 9 bordes 9 gang untuk 0! < %1
5
/1 (antai ruang pelengkap 0! < %1
"5
//1 (antai untuk pabrik 9 bengkel 9 gudang 9 perpustakaan 9
$
arsip 9 toko buku 9 toko besi 9 ruang alat 9 ruang mesin& minimum /"1 (antai ruang parkir bertingkat -
(antai ba=ah
#
-
(antai atas
$
/!1 Balkon kantileMer& minimum
!
Sumber: Peraturan Pembebanan Indonesia Untu Gedun! 1987 $.
Laktor Beban SNI !-"#$%-"" memberikan suatu ketentuan bah=a beban-beban
yang beker+a pada struktur bangunan harus diberikan 2aktor beban& yang bertu+uan untuk memberikan angka keamanan yang lebih baik terhadap struktur. Besarnya beban ini& dibedakan men+adi " maam& yaitu:
a+ Laktor untuk beban mati yaitu /&" *( 'ei!)t ead 2oad+ b+ Laktor untuk beban hidup yaitu /&7 (( 'ei!)t 2i3e 2oad+ &. Penutup Beton dan arak Tulangan Penutup beton ber2ungsi untuk men+amin pemasangan tulangan di
`
"6
dalam beton& tingkat lekatannya& melindungi tulangan dari karat dan kehilangan kekuatan. SNI-!-"#$%-"" menetapkan tebal minimum penutup 9 pelindung beton yang diukur dari sisi tulangan terluar.
`
!
Tabe1 2.2.0 Teba Se!mut4Pe!ndung Beton Teba Beton Yang D!cor D!tempat
Se!mut )!n!mum ,mm
/1 Beton yang dior di atas tanah dan selalu berhubungan
%5
dengan tanah "1 Beton berhubungan dengan tanah atau uaa: Batang */6 hingga *-57 .................................................... Batang *-/7& +aring ka=at polos P/7 atau ka=at ulir yang&lebih keil ....................................................
5
$
!1 Beton yang tidak langsung berhubungan dengan uaa atau beton yang tidak langsung berhubungan dengan tanah: Pelat& dinding& pelat berusuk: Batang *-$$ dan *-57 ......................................... Batang *-$$ dan yang lebih keil ........................ Balok&
$
"
kolom: Balok& kolom: Tulangan utama& pengikat& sengkang& lilitan spiral
$
8omponen struktur angkang& pelat lipat: 8omponen struktur angkan& pelat lipat:
"
Batang *-/6 dan yang lebih besar ....................... Batang *-/7& +aring ka=at polos P/7 atau ulir */7 dan yang lebih keil ....................................................yang lebih keil Sumber: S"I-0$-#8&7-#00#
/5
`
!/
*. Pengendalian etak kibat (entur Pengendalian retak pada pelat lantai beton harus men+adi perhatian utama. ;al ini disebabkan oleh pengaruh retak yang dapat mengakibatkan kerusakan pada pelat lantai beton. etak pada pelat lantai beton yang telah mengeras akan mengakibatkan merembesnya air dan akan menimbulkan karat 0korosi1 pada tulangan. ,ntuk menghindarkan hal tersebut maka retak pada beton harus dikendalikan sampai batas yang dii+inkan. 8eretakan pada pelat lantai beton& dapat disebabkan oleh beberapa hal sebagai berikut: a1 Perubahan bentuk akibat susut. b1 Tegangan langsung akibat kombinasi beban& dan lendutan +angka pan+ang. 1 Tegangan akibat beban lentur. Tabe 2.2.5 'ebar Retak Yang D!!j!nkan #ond!(! '!ngkungan 'ebar Retak ,mm /1 ,dara kering atau struktur terlindung &$/ "1 ,dara lembab atau elemen struktur tak &!
terlindung !1 ir laut basah atau kering $1 Struktur penahan air Sumber: Sudarmanto 0/667: /"1
&/5 &/
8eterangan: Berdasarkan SNI !-"#$%-""& kontrol lebar retak hanya dilakukan +ika mutu ba+a !5 )Pa.
,. Penulangan Penulangan pelat lantai beton mengau pada ketentuan bah=a struktur
`
!"
pelat harus direnanakan dalam kondisi daktail. ;al ini untuk men+amin bah=a
pelat
akan
memberikan
tanda-tanda
+ika
telah
melebihi
kapasitasnya. Pan+ang penulangan pada daerah tumpuan 0momen negati21 sebesar: /1 /95. (t untuk bentang luar "1 /9$. (t untuk bentang dalam dimana: (t > bentang teoritis 2.2.2
Perencanaan Struktur Baok
2.2.2.1 Baok Per(eg! Panjang Dengan Tuangan Tungga
Balok dapat dide2inisikan sebagai salah satu dari elemen struktur portal dengan bentang yang arahnya horiYontal& sedangkan portal merupakan kerangka utama dari struktur bangunan khususnya bangunan gedung. 8eterangan Gambar III./: / > Klemen Balok " > Klemen 8olom ! > Titik Buhul 0oint1 $ > Perletakan Sendi 5 > Perletakan epit
$ambar 2.2.5 Klemen Balok dan 8olom Portal
Z
1. D!(tr!bu(! Regangan dan Tegangan Baok
,ntuk keperluan hitungan balok persegi pan+ang dengan tulangan tunggal& berikut ini dilukiskan untuk penampang balok yang dilengkapi dengan
`
!!
distribusi regangan dan tegangan beton serta notasinya& seperti terlihat pada Gambar III.".
$ambar 2.2.6 *istribusi egangan dan Tegangan Pada Balok Tulangan Tunggal
8eterangan notasi pada Gambar: a
> tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekiMalen >
s
> uas tulangan tarik& mm".
b
> lebar penampang balok& mm.
> +arak antara garis netral dan tepi serat beton tekan& mm.
C
> gaya tekan beton& kN.
d
> tinggi e2ekti2 penampang balok& mm.
ds
> +arak antara titik berat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik& mm.
2
> tegangan tekan beton yang disyaratkan pada umur "# hari& )pa.
KS
> modulus elastisitas ba+a tulangan& diambil sebesar ". )pa.
2 s
> tegangan tarik ba+a tulangan >
2 y
> tegangan tarik ba+a tulangan pada saat leleh& )pa
h
> tinggi penampang balok& mm.
dalam )pa.
& dalam mm.
0III-/b1
`
!$
)n > momen nominal aktual& kNm. TS
> gaya tarik ba+a tulangan& kN.
4/
> 2aktor pembentuk tegangan beton tekan persegi ekiMalen& yang bergantung pada mutu beton 02 1 sebagai berikut 0Pasal /".".%.! SNI !-"#%$-""1: ,ntuk 2 V ! )pa& maka 4 / >
0III-/1
,ntuk 2 ! )pa maka 4 / >
0III-/d1
Tetapi 4/ &75
0III-/e1
[
> regangan tekan beton& dengan [ maksimal
[s
> regangan tarik ba+a ruangan
[y
> regangan tarik ba+a tulangan pada saat leleh > 2 y9Ks > 2 y9"
0III-/21
0III-/g1
2. Perencanaan Bata(
*alam perenanaan elemen beton bertulang ada beberapa kondisi batas yang dapat di+adikan constraint & yaitu: 1. 8ondisi batas ultimit. 2. 8ondisi batas khusus& yang menyangkut kerusakan9keruntuhan akibat
beban ab-normal&
`
!5
%. A(um(! Da(ar Per"!tungan 'entur
)enurut peratiran beton di Indonesia 0SNI !-"#$%-""1& pada perenanaan beton bertulang yang berkaitan dengan lentur diberlakukan beberapa asumsi Berdasarkan asumsi 0!1 Pasal /".".! SNI !-"#$%-""& regangan batas beton tekan [ u dapat diambil sebesar &!. /. Per"!tungan Tuangan 'ong!tud!na
,ntuk
beton& karena
sangat
kuat
menahan beban tekan&
maka
diman2aatkan kuat tekan beton +angan sampai melebihi batas runtuh pada regangan tekan beton maksimal 0[ u1 > &!. Sedangkan untuk ba+a tulangan tarik yang tertanam di dalam beton& dapat diman2aatkan kekuatan sepenuhnya sampai memapai batas leleh& yaitu nilai tegangan tarik ba+a 2 s sama dengan tegangan leleh 2 y. a. Gaya tean beton C > 2 a b
0III-"1
b. Gaya tari ba4a tulan!an Ts > s 2y
0III-!1
c. 2uas tulan!an lon!itudinal balo
s
0. +aktor )omen P!ku # dan *!a! a
)n> C 0d-a9"1 atau )n > 2 a b 0d-a9"1 8 > 2 a b 0d-a9"190b d"1 atau 8> 2 a 0d-a9"19d"
0III-$1
`
!7
`
!%
Selan+utnya:
atau
>
8arena nilai a selalu lebih keil daripada tinggi e2ekti2 balok d& maka diperoleh nilai a sebagai berikut:
0III-%1
1. ,ntuk menghitung momen renana )r dilaksanakan sebagai berikut: a. *engan menyamakan antara Ts pada persamaan 0III-!1 dan C pada persamaan 0III-"1& diperoleh tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekiMalen a sebagai berikut:
0III-/1
b. *ihitung momen nominal aktual )n dengan persamaan 0III-51& kemudian momen renana )r >
dengan
0III-//1
#. egangan tekan beton [ dihitung dengan persamaan 0III-61 dan harus F &!. A. #eruntu"an 'entur dan S!(tem Perencanaan 1. en!( #eruntu"an 'entur enis keruntuhan yang dapat ter+adi pada balok lentur bergantung pada si2atsi2at penampang balok& dan dibedakan men+adi ! +enis berikut:
`
!#
/. 8eruntuhan tekan 'brittle 5ailure+. ". 8eruntuhan seimbang 'balance+. !. 8eruntuhan tarik 'ductile 5ailure+. *istribusi regangan pada penampang beton untuk ketiga +enis keruntuhan lentur
$ambar 2.2.7 *istribusi egangan ,ltimit pada 8eruntuhan (entur 2. #eruntu"an Tekan (brittle failure)
Pada keadaan penampang beton dengan keruntuhan tekan& beton hanur sebelum ba+a tulangan leleh. ;al ini berarti regangan tekan beton sudah melampaui regangan batas &! tetapi regangan tarik ba+a tulangan belum menapai leleh& atau [ > [u tetapi [s V [y. 3. #eruntu"an Se!mbang (balance)
Pada penampang beton dengan keruntuhan seimbang& keadaan beton hanur dan ba+a tulangan leleh ter+adi bersamaan. ;al ini berarti regangan tekan beton menapai regangan batas &! dan regangan tarik ba+a tulangan menapai leleh pada saat yang sama& atau [ > [u tetapi [s > [ y ter+adi pada =aktu yang sama& asio tulangan balance diberi notasi
`
!6
dengan Q b. 4. #eruntu"an Tar!k (ductile failure)
Pada keadaan penampang beton dengan keruntuhan tarik& ba+a tulangan sudah leleh sebelum beton hanur. ;al ini berarti tegangan tarik ba+a tulangan sudah menapai titik leleh tetapi regangan tekan beton belum menapai regangan batas &! atau [ s > [y tetapi [ V [ u& seperti terlihat pada gambar III.!0d1. Balok yang mengalami keruntuhan seperti ini ter+adi pada penampang dengan rasio tulangan 0Q1 yang keil dan disebut underrein5orced . 8eadaan keruntuhan tarik \menguntungkan] bagi kepentingan kelangsungan hidup manusia& karena ada \peringatan] tentang lendutan membesar sebelum runtuh& sehingga sistem perenanaan beton bertulang yang under-rein5orced ini lebih aman dan diperbolehkan. 5. S!(tem Perencanaan 8ang D!gunakan
)enurut peraturan beton di Indonesia 0SNI !-"#$%-""1& sistem perenanaan beton bertulang dibatasi dengan " kondisi berikut: /. s harus s min atau Q Qmin dengan Q > s90b.d1 *engan: s min
0III./"a1
atau
s min
atau
0dipilih yang besar1
0III./"b1
0dipilih yang besar1
0III./"1
". gar penampang beton dapat mendekatai keruntuhan seimbang& diberikan syarat berikut 0Pasal /".!.! SNI !-"#$%-""1:
`
$
s harus F s maks atau Q F Qmaks *engan: s maks > &%5 s b dan Qmaks > &%5
0III-/"d1 b
0III-/"e1
B. Perencanaan Beton Tuangan Tungga 1. T!njauan Penampang Beton pada #eruntu"an Se!mbang
Pada tin+auan ini dilukiskan bentuk penampang balok dan diagram distribusi regangan maupun tegangan untuk kondisi keruntuhan seimbang 'balance+.
$ambar 2.2.9 Penampang Beton pada 8ondisi 8eruntuhan Balane 2. Ra(!o Tuangan )ak(!ma dan )!n!ma
Penggunaan tulangan pada sistem perenanaan beton bertulang menurut SNI !-"#$%-"" dibatasi pada " keadaan yaitu: s harus F s maks dan s harus s min atau Q harus F Q maks dan Q harus Q min.
. Rasio tulangan maksimal . Batasan maksimal tentang penggunaan rasio tulangan yaitu Q harus F Q maks dengan pmaks > &%5 Q b
`
$/
0III-/51
B. Rasio Tulangan Minimal . Batasan minimal penggunaan rasio tulangan yaitu Q harus Q min dan nilai Qmin dipilih dari " nilai berikut:
atau
0dipilih yang besar1
8arena nilai Qmin pada kedua rumus di atas dipilih yang besar& maka dapat ditentukan batasannya dengan pen+abaran rumus berikut:
)pa. adi dapat diberikan batasan nilai Qmin sebagai berikut: 1. ,ntuk mutu beton 2 F !/&!7 )pa& maka nilai
0III-/7a1
2. ,ntuk mutu beton 2 !/&!7 )pa& maka nilai
0III-/7b1 %. )omen *egat!: pada Baok Teretak Beba(
Pada balok ini hanya ter+adi momen positi2 di lapangan 0bentang tengah1 sa+a& dan pada u+ung-u+ung balok tidak ter+adi momen 0momennya nol1. )eskipun demikian& sebaiknya pada kedua u+ung balok tersebut diperhitungkan dapat menahan momen negati2 tak tersangka yang besarnya diambil sepertiga dari momen positi2.
`
$"
$ambar 2.2.1; )omen Negati2 pada Balok Terletak Bebas /. Skema &!tungan Beton Bertuang
*ata: dimensi plat 0b& h& d& ds1& mutu bahan 02& 2y1 dan beban
atau
01
*ipakai tulangan rangkap 0Bab IU1 atau dimensi diperbesar 0Gambar III.#1
*ipilih s&u 0nilai yang terbesar1 dari s& berikut: atau
$ambar 2.2.11 Skema ;itungan Tulangan (ongitudinal Balok 0Penampang Balok dengan Tulangan Tunggal1
`
$!
*ata: dimensi plat 0b& h& d& ds1& mutu bahan 02& 2y1 dan beban
*ihitung dan 8maks
8 F 8maks 01
*imensi diperbesar& ditentukan d: d harus
*ihitung tulangan tarik 0lihat gambar III.%1
$ambar 2.2.12 Skema &!tungan Pembe(aran D!men(! Baok
*ata: dimensi plat 0b& h& d& ds1& mutu bahan 02& 2y1 dan beban
*ikontrol nilai Q > s9& syarat: Qmin F Q F Qmaks *engan: Qmin atau Qmin Nilai Qmaks dan Qmin boleh dari tabel III." dan III."
Qmaks >
*ihitung:
Catatan : ika Q V Qmin balok diperkeil ika Q V Qmin balok diperkeil
*ihitung: )n > dan )r >
$ambar 2.2.1% Skema ;itungan )omen enana Balok 0Penampang Balok dengan Tulangan Tunggal1
`
$$
2.2.2.2 T'A*$A* $ESER BA'O# A. Retakan Pada Baok
$ambar 2.2.1/ en!( Retakan pada Baok
etak Mertikal ter+adi akibat kegagalan balok dalam menahan beban lentur& sehingga biasanya ter+adi pada daerah lapangan 0bentang tengah1 balok& karena pada daerah ini timbul momen lentur paling besar. B. Retak Baok Ak!bat $a8a $e(er
$ambar 2.2.10 etak Balok kibat Gaya Geser
Gaya lintang ini berakibat pada elemen beton 0yang diperbesar1 pada Gambar U."0b1 sebagai berikut: /. rah reaksi ke atas& sehingga pada permukaan bidang elemen sebelah kiri ter+adi gaya geser dengan arah ke atas pula. ". 8arena elemen beton berada pada keadaan stabil& berarti ter+adi
`
$5
keseimbangan gaya Mertikal pada elemen beton& sehingga pada permukaan bidang elemen sebelah kanan timbul gaya geser ke ba=ah. 8edua gaya geser pada kedua permukaan budang 0bidang kiri dan kanan1 ini besarnya sama. !. kibat gaya geser ke atas pada permukaan bidang kiri& dan gaya geser ke ba=ah pada permukaan bidang kanan& maka pada elemn beton timbul moemen yang arahnya sesuai dengan arah putaran +arum +am. $. 8arena elemen beton berada pada keadaan stabil& berarti ter+adi keseimbangan momen pada elemen beton& sehingga momen yang ada harus dla=an oleh momen lain yang besarnya sama tetapi arahnya berkebalikan& yaitu berla=anan dengan arah putaran +arum +am. 5. )omen la=an yang arahnya berla=anan dengan arah putaran +arum +am pada item $ dapat ter+adi& +ika pada permukaan bidang elemen sebelah atas ada gaya geser dengan arah ke kiri& dan pada permukaan bidang elemen sebelah ba=ah ada gaya geser dengan arah ke kanan. 8edua gaya geser terakhir ini besarnya +uga sama ter+adi keadaan berikut: /. Gaya geser ke atas pada permukaan bidang kiri dan gaya geser ke kiri pada permukaan bidang atas& membentuk resultant yang arahnya miring ke kiri-atas. ". Gaya geser ke ba=ah pada permukaan bidang kanan dan gaya geser ke kanan pada permukaan bidang ba=ah& +uga membentuk resultant T yang arahnya miring ke kanan-ba=ah. !. 8edua resultant yang ter+adi dari item / dan item " tersebut sama besarnya& tetapi berla=anan arah dan saling tarik-menarik. $. ika elemen beton tidak mampu menahan gaya tarik dari kedua resultant & maka elemen beton akan retak dengan arah miring& membentuk sudut J R $5@.
`
$7
. )engata(! Retak $e(er 1. n(ur Pena"an $a8a $e(er
,ntuk mengatasi retak miring akibat gaya geser& maka pada lokasi yang gaya gesernya ukup besar ini diperlukan tulangan khusus& yang disebut tulangan geser. Sebetulnya retak miring pada balok dapat ditahan oleh $ unsur& yaitu sebagai berikut: /. Bentuk dan kekasaran permukaan agregat beton 0pasir dan kerikil1. Bentuk agregat yang ta+am.menyudut dan permukaannya kasar sangat kuat menahan gaya geser& karena agregat akan saling menguni& sehingga mempersulit ter+adinya slip 0tidak mudah retak1. ". etak geser ditahan oleh gaya tarik dan gaya potong 'do6el action+ dari tulangan longitudinal& seperti terlihat pada Gambar U.!01 dan Gambar U.!0d1. !. etak geser ditahan oleh strut beton. $. etak geser ditahan oleh gaya tarik tulangan geser& baik berupa tulangan miring maupun beugel& seperti terlihat pada Gambar U.!0e1 dan Gambar U.!021.
$ambar 2.2.15 ,nsur Penahan etak Geser pada Balok
`
%$)enurut
pasal
/!././
SNI
!-"#$%-""&
pada
perenanaan
penampang yang menahan gaya geser harus didasarkan pada kuat geser nominal 0Un1& yang ditahan oleh dua maam kekuatan& yaitu: kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton 0U1 dan kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser 0Us1. 2. Pema(angan Tuangan $e(er
Tulangan geser pada balok dapat dipasang dengan arah miring 0disebut: tulangan miring atau tulangan serong1 dan dengan arah tegak 0disebut: begel atau sengkang1& seperti tampak pada Gambar U.$.
8eterangan Gambar U.$: 0/1 > tulangan geser miring 0"1 > tulangan sengkang 0begel1 0!1 > tulangan longitudinal
$ambar 2.2.16 Tulangan Geser dan Tulangan (ongitudinal Balok
enis begel yang biasa dipakai dibedakan berdasarkan +umlah kakinya& yaitu: begel " kaki& begel ! kaki& dan begel $ kaki seperti pada Gambar U.5.
0a1 Begel " 8aki
0b1 Begel ! 8aki
01 Begel $ 8aki
`
$#
$ambar 2.2.17 Berbagai +enis Begel pada balok
`
$6
!. Perancanaan Tuangan $e(er Baok 1. Skema &!tungan Bege Baok
,ntuk mempermudah hitungan pada perenanaan begel balok& maka dibuat skema hitungan.
*aerah
Tidak perlu begel& atau : *ipakai
begel
diameter keil
dengan spasi s F
d9" s F 7 mm
$ambar 2.2.19 Skema ;itungan Begel Balok 2.2.2.% Tuangan Tor(! Baok
`
5
A. Penger Pengert!a t!an n Tor( Tor(!!
Torsi atau momen puntir adalah momen yang beker+a terhadap sumbu longitudin longitudinal al balok9elemen balok9elemen struktur struktur.T .Torsi orsi dapat ter+adi ter+adi karena karena adanya adanya beban eksentrik yang beker+a pada balok. dapun dapun +enis beban torsi yaitu : a1 Torsi orsi keseim keseimban bangan gan adalah adalah momen momen torsi yang timbul timbul karena karena dibutuh dibutuhkan kan untuk keseimbangan struktur b1 Torsi kompatibilitas adalah momen torsi yang timbul karena kompatibilitas de2ormasi antara elemen-elemen struktur yang bertemu pada sambungan. B. Per!aku Per!aku Beton Beton Ter"a Ter"adap dap Tor(! Tor(! Pengaruh torsi pada suatu penampang dapat menimbulkan tegangan geser yang berlebihan& dapat menyebabkan keretakan pada penampang yang tidak diberi tulangan seara khusus. eta etak k torsi torsi diag diagon onal al akan akan ter+a ter+adi di pada pada saat saat tegan teganga gan n tarik tarik utam utamaa menap menapai ai kekuat kekuatan an tarik tarik beton beton 02r1. 02r1. Besar Besar tegang tegangan an geser geser yang yang didapa didapatt menyebabkan retak diagonal 0Mr1 pada beton. Ur > 2r *an 2r >
0pasal /!.$."." SNI !-"#$%-""1
,ntuk penampang pipa dinding tipis& tegangan geser torsi 0M1 yaitu: U>
".^.t
`
5/
*engan : U
> tegangan geser torsi& )P
T
> momen torsi& Nmm
o > luasan yang dibatasi dibatasi oleh oleh garis pusat 0enterline1 0enterline1 dinding dinding pipa& mm" t
> tebal dinding pipa& mm. Pasal /!.7./ SNI !-"#$%-"" menyatakan& bah=a pengaruh puntir
0torsi1 pada balok dapat diabaikan +ika momen puntir ber2aktor Tu lebih keil daripada "5_ kali Tr&
Tr >
*eng *engan an memp memper ertim timba bang ngka kan n 2akt 2aktor or reduk reduksi si keku kekuat atan an demikian diperoleh persamaan berikut :
Tu
dengan > &%5 0untuk geser dan torsi1
. *eng *engan an
`
5"
P.e. *engan demikian& kolom yang menahan beban aksial eksentris ini pengaruhnya sama dengan kolom yang menahan beban aksial sentris P serta momen ) seperti tampak pada Gambar ".!."01.
$ambar 2.2.22 enis 8olom Berdasarkan (etak Beban ksial
8eadaan lebih lan+ut pada kolom dengan beban aksial eksentris ini masih dibedakan lagi men+adi $ maam berdasarkan nilai eksentrisitas e& yaitu: 1+ Penampang
kolom pada kondisi
beton tekan
menentukan 0Nilai
Kksentrisitas e 8eil1 ,ntuk nilai e keil& maka momen ) 0) > P.e1 yang ditimbulkan +uga keil. Pada keadaan ini kolom akan melengkung sesuai dengan arah momen lentur 0lihat Gambar ".!."011& sehingga ada sebagian keil beton serta ba+a tulangan di sebelah kiri menahan tegangan tarik& dan sebagian besar beton serta ba+a tulangan di sebelah kanan menahan tegangan tekan.
`
57
8arena tegangan tarik yang ter+adi pada ba+a tulangan sebelah kiri ukup keil& maka kegagalana kolom akan ditentukan banurnya material beton tekan sebelah kanan. 8eadaan ini disebut: kolom pada kondisi beton tekan menentukan& atau kolom pada kondisi patah tekan. #+ Nilai Kksentrisitas e Sedang ,ntuk nilai e sedang& maka momen ) yang ditimbulkan +uga tidak begitu besar. Pada keadaan ini& sebagian beton serta ba+a tulangan sebelah kiri menahan -egangan tarik& sedangkan sebagian beton serta ba+a tulangan sebelah kanan akan menahan tegangan tekan. Tegangan tarik yang ter+adi pada ba+a tulangan sebelah kiri dapat menapai leleh pada saat yang bersamaan dengan hanurnya material beton sebelah kanan yang menahan tegangan tekan.8eadaan ini sering disebut kolom pada kondisi seimbang 0balane1. $+ Nilai Kksentrisitas e Besar ,ntuk nilai e besar& maka momen ) yang ditimbulkan +uga besar. Pada keadaan ini& tegangan tarik pada ba+a tulangan sebelah kiri makin besar hingga menapai leleh& tetapi material beton sebelah kanan masih kuat menahan beban tekan. )aka dari itu kegagalan yang ter+adi ditentukan oleh lelehnya ba+a tulangan tersebut. 8eadaan ini sering disebut kolom pada kondisi tulangan tarik menentukan atau kolom pada kondisi patah tarik.
&+ Nilai Kksentrisitas e Sangat Besar
`
5%
8arena nilai e sangat besar& maka momen ) yang ditimbulkan +uga sangat besar& sehingga beban aksial P dapat diabaikan 0relati2 keil terhadap momen )1.Pada keadaan ini seolah-olah kolom hanya menahan momen lentur ) sa+a& sehingga dapat dihitung seperti balok biasa. c en!( #oom Berda(arkan Panjang #oom
Berdasarkan ukuran pan+ang dan pendeknya& kolom dibedakan atas " maam& yaitu: kolom pan+ang 0sering pula disebut kolom langsing atau kolom kurus1& dan kolom pendek 0sering pula disebut kolom tidak langsing atau kolom gemuk1. Beban yang beker+a pada kolom pan+ang& dapat menyebabkan ter+adi kegagalan9keruntuhan kolom akibat kehilangan stabilitas lateral karena bahaya tekuk. Tetapi pada kolom pendek& kehilangan stabilitas lateral karena tekuk ini tidak pernah di+umpai. adi kegagalan9keruntuhan pada kolom pendek sering disebabkan oleh kegagalan materialnya 0lelehnya ba+a tulangan dan atau hanurnya beton1. 2.2.%.% A(um(! da(ar perencanaan koom
Sama halnya dengan balok& pada perenanaan kolom +uga digunakan asumsi dasar sebagai berikut 0lihat Gambar ".".!.!1: /1 Pasal /"."." SNI !-"#$%-"": *istribusi regangan di sepan+ang tebal kolom dianggap berupa garis lurus 0linear1& seperti terlukis pada gambar ".".!."0b1. "1 Pasal /"."." SNI !-"#$%-"": tidak ter+adi slip antara beton dan tulangan. !1 Pasal /".".! SNI !-"#$%-"": regangan tekan maksimal beton dibatasi pada kondisi ultimit [ u > &! 0lihat gambar ".".!."0b11. $1 Pasal /".".5 SNI !-"#$%-"": kekuatan tarik beton diabaikan. 51 Pasal /".".$ SNI !-"#$%-"": tegangan ba+a tulangan tarik maupun tekan 02 s maupun 2 s1 yang belum menapai leleh 0V2 y1 dihitung sebesar modulus
`
5#
elastisitas ba+a tulangan 0Ks1 dikalikan dengan regangannya 0[ s maupun [ s1. 71 Pasal /".".7 SNI !-"#$%-"": hubungan antara distribusi tegangan tekan beton dan regangan beton dapat diasumsikan persegi& trapesium& parabola atau bentuk lainnya. %1 Pasal /".".%./ SNI !-"#$%-"": bila hubungan antara distribusi tegangan dan regangan beton diasumsikan berbentuk tegangan beton persegi ekuiMalen& maka dipakai nilai tegangan beton sebesar 2 yang terdistribusi seara merata pada daerah tekan ekuiMalen 0seperti Gambar ".!."011 yang dibatasi oleh tepi penampang dan suatu garis lurus yang se+a+ar garis netral se+arak a>
dari serat tekan maksimal.
`
56
$ambar 2.2.2% Penampang 8olom& *iagram egangan dan *iagram Tegangan
#1 Pasal /".".%.! SNI !-"#$%-"": 2aktor
diambil sebagai berikut:
a. ,ntuk 2 F ! )pa&
>
b. ,ntuk 2 ! )pa&
> < &5 Tetapi
&75
2.2.%./ #etentuan perencanaan
Beberapa ketentuan yang penting untuk diperhatikan dalam perenanaan kolom meliputi hal-hal berikut:
/1 (uas Tulangan Total 0st1 )enurut pasal /".6./ SNI !-"#$%-""& luas total 0 st1 tulangan longitudinal 0tulangan meman+ang1 kolom harus memenuhi syarat berikut: &/ g F st F &# g *engan:
st > luas total tulangan meman+ang& mm ". g > luas bruto penampang kolom& mm ".
"1 *iameter tulangan geser 0begel atau sengkang1 *iameter begel kolom 0 / mm F
1 disyaratkan :
begel
F /7 mm
begel
!1 Gaya tarik dan gaya tekan pada penampang kolom Gaya tarik bagian kiri ditahan oleh tulangan& sebesar Ts > s 2 s
`
7
Gaya tekan yang ditahan beton bagian kanan& sebesar C > 2 a b Sedangkan gaya tekan yang ditahan oleh tulangan kanan 0CS1& yaitu: 0a1 ika (uas beton tekan diperhitungkan& maka Cs > s 02 s < 2 1 0b1 ika luas beton tekan diabaikan& maka Cs > s 2 s Pn > C A Cs < Ts $1 Nilai egangan dan Tegangan Ba+a Tulangan ,ntuk regangan tarik ba+a tulangan sebelah kiri& dihitung sebagai berikut:
sehingga diperoleh
,ntuk regangan tekan ba+a tulangan sebelah kanan& dihitung sebagai berikut:
sehingga diperoleh
,ntuk ba+a tulangan 0tarik maupun tekan1 yang sudah leleh& maka nilai regangannya diberi notasi dengan: [ y& dan dihitung dengan persamaan
`
7/
[y > 2 y 9 Ks dengan Ks > " )pa Selan+utnya
tegangan
ba+a
tulangan
tarik
dan
tekan
dihitung
berikut: 2 s > [s Ks dan 2 s > [s Ks ika [s 0atau [s1 [y& maka tulangan sudah leleh& dipakai 2 s 0atau 2 s1 > 2 y 51 8olom dengan Beban ksial Tekan 8eil Pasal //.!."." SNI !-"#$%-"" mensinyalir bah=a untuk komponen struktur yang memakai 2 y V $ )Pa dengan tulangan simetris dengan 0h < ds < d s19h &% boleh dianggap hanya menahan momen lentur sa+a apabila nilai
Pn kurang dari &/ 2 g& sedangkan untuk kolom yang lain
02y $ )Pa& 0h < ds < d&199h V &%1& boleh dianggap hanya menahan momen lentur sa+a apabila nilai
Pn&b 0dengan
Pn kurang dari nilai terkeil dari nilai &/ 2 g dan
> &75 untuk kolom dengan tulangan sengkang& dan
> &%
untuk kolom dengan tulangan spiral1. adi menurut pasal tersebut dapat dikatakan& bah=a untuk semua kolom dengan beban kurang dari \
nilai &/ 2 g atau
Pn&b nilai
menahan momen lentur sa+a1.
P n keil] 0kurang dari nilai terkeil antara
dapat ditingkatkan men+adi
> &# 0hanya
`
7"
ika diambil nilai \
Pn keil] > Pu maka:
Pu diambil nilai terkeil dari nilai &/ 2 g atau
Pn&b
,ntuk kolom dengan tulangan sengkang berlaku ketentuan berikut: a+ ika beban Pu 0Pu > \
Pn1 Pu& maka nilai
> &75
b+ ika beban Pu 0Pu > \
Pn1 V Pu& maka nilai
> &#
,ntuk kolom dengan tulangan spiral berlaku ketentuan berikut: a1 ika beban Pu 0Pu > \
Pn1 Pu& maka nilai
> &%
b1 ika beban Pu 0Pu > \
Pn1 V Pu& maka nilai
> &#
dengan: Pu
> Gaya aksial tekan perlu atau gaya aksial tekan ter2aktor& kN.
Pu
> Gaya aksial tekan ter2aktor pada batas nilai
Pn&b
> Gaya aksial nominal pada kondisi regangan penampang seimbang
yang sesuai& kN.
'balance+& kN. > Laktor reduksi kekuatan. g
> (uas bruto penampang kolom& mm".
71 Penempatan Tulangan 8olom Tulangan kolom ditempatkan9diatur seperti pada Gambar ".!.$
`
7!
$ambar 2.2.2/ Penempatan Tuangan #oom
sb > lapis lindung beton 0Pasal 6.%./1 > 5 mm& +ika berhubungan dengan tanah atau uaa dan * /6 mm. > $ mm& +ika tidak berhubungan dengan tanah atau uaa atau * V /6 mm. Sn > +arak bersih antar tulangan 0Pasal 6.7.!1 /&S * 0* > diameter tulangan1 $ mm ds/ > sb A
A *9"
begel
ds" >Sn A * %1 umlah tulangan longitudinal dalam satu baris umlah tulangan longitudinal maksimal perbaris dirumuskan sebagai berikut:
m
>
dengan: m
> +umlah tulangan longitudinal perbaris 0dibulatkan ke ba=ah& +ika angka desimal &#/ dapat dibulatkan ke atas1
b
> lebar penampang kolom& mm.
`
7$
ds/
> +arak deking pertama& sebesar tebal lapis lindung beton A
A *9"&
begel
mm Sn
> +arak bersih antar tulangan menurut Gambar /.$& mm
*
> diameter tulangan longitudinal 0tulangan meman+ ang1& mm
2.2.%.0 Perencanaan Tuangan pada #oom Pendek A. Bata(an #oom Pendek
Pasal /"./" dan Pasal /"./! SNI !-"#$%-"" membedakan antara kolom pan+ang dan kolom pendek dengan suatu batas yang +elas& yaitu: (uatu koom d!(ebut (ebaga! koom pendek apabila memenuhi persyaratan berikut: 1 ,ntuk kolom yang tidak dapat bergoyang 0Pasal /"./"."1 berlaku:
2 ,ntuk kolom yang dapat bergoyang 0Pasal /"./!."1 berlaku:
dengan: k
> 2aktor pan+ang e2ekti2 kolom. > pan+ang bersih kolom& m.
r
> radius girasi atau +ari +ari inersia penampang kolom& m. > &! h 0+ika kolom berbentuk persegi1& m.
)/ dan )"
> momen yang keil dan yang besar pada u+ung kolom& kNm.
`
75
I dan
> momen inersia dan luas penampang kolom& m $ dan m". Catatan: ika persyaratan pada Persamaan 0"./a1 atau Persamaan
0"./b1 tidak dipenuhi& maka kolom tersebut termasuk +enis kolom pan+ang. B. U A Us dengan : Un > gaya geser nominal& N. U > gaya geser yang disumbangkan oleh beton& N. Us > gaya geser yang ditahan oleh beget& N. *ari Persamaan 0".571 di atas dapat dihitung nilai U s berikut : Us
harus sehingga diperoleh :
Us
,ntuk lebih +elasnya& prosedur hitungan tulangan geser 0begel1
`
%7
kolom dilaksanakan dengan langkah-langkah sebagai berikut : /1 *ihitung gaya geser perlu kolom 0Uu&k 1
Uu&k
dengan: Uu&k > gaya geser perlu kolom& N. )u" > momen perlu yang besar pada salah satu u+ung kolom& N-mm. )u/ > momen perlu yang keil pada salah satu u+ung kolom& N-mm. H k
> pan+ang kolom diukur dari as ke as& mm.
"1 *ihitung gaya geser yang ditahan oleh beton 0U 1
!1 *ihitung gaya geser yang ditahan oleh begel 0Us1 dan Us&)ak dengan
> &%5
Us&maks Syarat: Us F Us&maks $1 *ihitung luas begel perlu 0 M&u1 untuk setiap pan+ang kolom S > / mm& dengan memilih yang terbesar dari nilai M berikut:
`
%%
51 *ipilih begel n kaki dengan diameter dp& kemudian hitung +arak begel 0s1
0Pasal 6./.5./: dp / mm 0untuk * F !" mm1& dp /! mm 0untuk *!7& *$$& *5711 71 *ikontrol +arak begel s harus memenuhi syarat berikut: Pasal 6.7.!
: sn /&5 *E dan sn $ mm
Pasa/6./.5."
: s F /7 *E dan s F $#.dp
Pasal /!.5.$./
: untuk U s V
& maka s F d9" dan s F
7 mm Pasal /!.5.$.!
: untuk U s
& maka s F d9$ dan s F
! mm dengan: s dan sn
> spasi dan spasi bersih antar tulangan& mm.
*
> diameter tulangan meman+ang kolom& mm.
*p
> diameter tulangan begel 0harus / mm1
d > h < d s > tinggi e2ekti2 penampang kolom& mm. %1 *ipilih s yang memenuhi Persamaan 0".7"a1 sampai dengan Persamaan 0".7"d1 dan dibulatkan ke ba=ah kelipatan 5 mm& kemudian dipakai begel n dp < s 0dibaa: begel n kaki dengan diameter & +araknya s mm1. #1 *ihitung luas begel terpasang M&t dengan rumus :
`
%#
dengan M&t harus M&u
Skema hitungan begel kolom ini dapat dilihat pada Gambar ".!./".
$ambar 2.2.%2 Skema ;itungan Begel 8olom
`
2.2./
%6
Perencanaan Struktur Ponda(!
Struktur ba=ah memikul beban-beban dari struktur atas sehingga struktur ba=ah tidak boleh gagal lebih dahulu dari struktur atas.Beban-beban tersebut dapat berupa beban mati 0X*1& beban hidup 0X (1& beban gempa 0K1& beban angin& dan lain-lain. Pada pembahasan berikutnya& yang dimaksud dengan beban tidak ter2aktor adalah beban X* A X(& sedangkan beban ter2aktor adalah beban ultimit yang berasal dari kombinasi pembebanan seperti yang disyaratkan SNI !"#$%-"" pasal //.". 2.2./.1 Data #arakter!(t!k Tana"
enis pondasi ditentukan dengan mempertimbangkan kondisi lingkungan tempat berdirinya bangunan dan usulan +enis pondasi serta karakteristik tanah yang dilaporkan oleh soil engineer. ;asiI dari penyelidikan tanah yang dilaporkan oleh soil engineer antara lain: /. 8ondisi tanah dasar yang.men+elaskan +enis lapisan tanah pada beberapa lapisan kedalaman. ". nalisis daya dukung tanah. !. Besar nilai SPT 0Standard Penetration Test1 dari beberapa titik bor. $. Besar tahanan u+ung konus dan +umlah hambatan pelekat dari beberapa titik sondir. 5. ;asil tes laboratorium tanah untuk mengetahui berat +enis tanah& dan lain-lain.
`
#
nalisis daya dukung tiang pondasi berdasarkan data-data tanah 0apabila menggunakan pondasi tiang1. 7. ekomendasi dari soil engineer mengenai +enis pondasi yang digunakan. 2.2./.2 Pen8e!d!kan Tana"
Penyelidikan tanah di lapangan bertu+uan untuk mengetahui kondisi tanah dan +enis lapisannya. Penyelidikan tanah ini dilakukan dengan berbagai ara& seperti: /. Sondir Test sondir dilakukan dengan menggunakan alat sondir yang dapat mengukur nilai perla=anan konus 0Cone esistane1 dan hambatan lekat 0(oal Lrition1 seara langsung di lapangan. ;asil penyondiran disa+ikan dalam bentuk diagram sondir yang memperlihatkan hubungan antara kedalaman sondir di ba=ah muka tanah dan besarnya nilai perla=anan konus 0D1 serta +umlah hambatan pelekat 0TL1. ". *eep Boring *eep boring dilaksanakan dengan menggunakan mesin bor untuk mendapatkan
ontoh tanah.Peker+aan
Standard Penetrotion Test +uga
dilakukan pada peker+aan boring. !. Standard Penetration Test Stondord Penetrotion test dilaksanakan pada lubang bor setelah pengambilan ontoh tanah pada setiap beberapa interMal kedalaman. Cara u+i dilakukan untuk memperoleh parameter perla=anan penetrasi lapisan tanah di lapangan. Parameter tersebut diperoleh dari +umlah pukulan terhadap penetrasi konus& yang dapat dipergunakan untuk mengidenti2ikasi perlapisan
`
#/
tanah. ;asil SPT ini disa+ikan dalam bentuk diagram pada boring log. 2.2./.% Da8a Dukung Tana"
*aya dukung tanah 0a1 adalah kemampuan tanah memikul tekanan& atau tekanan maksimum yang dii+inkan yang beker+a pada tanah di atas pondasi. *aya dukung ter2aktor 0ult1 atau Latored Bearing Capaity adalah kemampuan tanah memikul tekanan atau tekanan maksimum pada batas runtuh. umusnya adalah: > ult 9 SL dimana: SL > sa2ety 2ator > 5 untuk beban normal > ! untuk beban darurat *aya dukung tanah ditentukan dan dibatasi oleh: /. man terhadap runtuhnya tanah 0ult 9 SL1. ". man terhadap penurunan akibat konsolidasi tanah sehingga penurunan total tidak tertatu besar. *aya dukung ter2aktor dipengaruhi oleh: /. ". !. $. 5. a.
Nilai parameter tanah 0& & 1 8edalaman pondasi *2. ,kuran dan bentuk pondasi. Si2at tanah terhadap penurunan. 8edalaman muka air tanah. Per"!tungan $a8a Dukung Tana" umus yang digunakan: /. General shear a. Continuous 2ooting 0pondasi +alur1 ult > N A D ND A 5B .N
`
#"
b. SDuare 2ooting 0pondasi bu+ur sangkar9persegi1 ult > / ! N A D ND A $B .N . ound 2ooting 0pondasi lingkaran ult > / ! N A D ND A !B .N ". (oal shear a. Continuous 2ooting 0pondasi +alur1 ult > N A D ND A 5B .N b. SDuare 2ooting 0pondasi bu+ur sangkar9persegi1 ult > / ! N A D ND A $B .N . ound 2ooting 0pondasi lingkaran1 ult > / ! N A D ND A !B .N umus tersebut dapat disederhanakan men+adi: /. General shear: ult > J N A D ND A 4 B .N ". (okal shear: ult > J N A D ND A 4 B .N *imana: /. J dan 4 adalah 2aktor bentuk pondasi a. Pondasi la+ur 01: J > /&E 4 > &5 b. Pondasi persegi 0s1: J > /&!E 4 > &$ . Pondasi bulat 0r1: J > /&!E 4 > &! ". N& ND& N dan N& ND& N adalah: a. 8oe2isien daya dukung tanah untuk general dan loal shear b. Besarnya ditentukan oleh tanah di ba=ah dasar 2ondasi . *isa+ikan dalam tabel dan gra2ik !. (ebar pondasi 0B1 a. ,ntuk pondasi +alur adalah lebarnya b. ,ntuk pondasi butat 0tingkaran1 adalah diameternya . ,ntuk pondasi segi empat adalah sisi yang keil $. Nilai parameter & & adalah parameter dari tanah di dasar pondasi
`
#!
a. ika tanah ada di ba=ah muka air terendam maka digunakan berat Molume terendam 01 b. ika kondisi tanah di ba=ah dasar pondasi tidak homogen9berlapis& digunakan nilai & & rata-rata 5. Nilai D 0berat tanah per meter yang ada di atas bidang dasar pondasi per meter 9 beban terbagi rata1. a. ika tanah homogen D> *2 b. ika tanah berlapis D > *2/ / A *2" " A f . ,ntuk bagian tanah di ba=ah muka air tanah digunakan 7. ,ntuk hitungan berdasar kondisi loal shear a. Nilai kohesi tanah direduksi dipakai > "9! b. *igunakan N& ND& N yang tabelnya dari tabel khusus untuk loal shear Seperti nilai N& ND& N dengan nilai yang direduksi men+adi & dimana tg > "9! tg. Pada pembahasan buku ini& +enis keruntuhan yang digunakan adalah general shear. Tabe 2.2.6 Da:tar *!a! #oe:!(!en Da8a Dukung Tana" Ter=ag"!
8eterangan: ,ntuk nilai di antara nilai-nilai tersebut dapat diinterpolasi :
`
#$
: lempung murni +enuh air 2.2././ en!(-en!( Ponda(!
enis +enis pondasi dibedakan: /. Berdasarkan bahan yang dipakai. a. Pondasi batu bata b. Pondasi batu kali9karang . Pondasi beton ". Berdasarkan bentuk dan kedalaman. a. Pondasi dalam b. Pondasi dangkal !. Berdasarkan beban yang dipikul. a. Pondasi : menanggung beban Mertikal b. Turap : menanggung beban horiYontal 1. Ponda(! Dangka A. Ponda(! Batu #a! Pondasi batu kali biasanya hanya dipakai untuk konstruksi yang tidak berat& seperti pagar
rumah tinggal
sederhana
yang tidak
bertingkat.Pondasi batu kali biasanya ditempatkan menerus untuk pondasi dinding.Seluruh beban atap9beban bangunan umumnya dipikul oleh kolom dan dinding& diteruskan ke tanah melalui pondasi menerus sepan+ang dinding bangunan.Pondasi batu kali hanya mempertimbangkan berat beban yang beker+a tanpa mempertimbangkan beban momen yang ter+adi& yang oleh karena itu kurang tepat apabila dipakai pada konstruksi bangunan yang berat9bertingkat tinggi. B. Ponda(! Tapak dar! Beton Bertuang
Pondasi tapak beton bertulang digunakan pada bangunan bertingkat yang +umlah tingkatnya tidak tertalu banyak.*aya dukung tanah +uga tidak terlalu +elek. (angkah-langkah perhitungan pondasi telapak dari beton bertulang:
`
#5
/. ". !. $.
)enentukan ukuran 2ondasi 8ontrol geser )enentukan pembesian )enentukan besar penurunan
Persyaratan yang harus dipenuhi:
SNI-!-"#$%-"" pasol 6.% Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dior langsung di atas tanah dan selalu berhubungan dengan tanah adalah %5 mm.
SNI-!-"#$% -"" pasal /%.% 8etebalan pondasi telapak di atas lapisan tulangan ba=ah tidak boleh rurang dari /5 mm untuk pondasi telapak di atas tanah.
SNI-!-"#$%-"" pasal /!./" 8uat geser pondasi telapak di sekitar kolom& beban terpusat& atau daerah reaksi ditentukan oleh kondisi terberat dari dua hal berikut: /. ksi balok satu arah di mana masing-masing penampang kritis yang akan ditin+au men+angkau sepan+ang bidang yang memotong seluruh lebar pondasi tetapak. ". ksi dua arah di mana masing-masing penampang kritis yang akan ditin+au
harus
ditempatkan
sedemikian
hingga
perimeter
penampang adalah minimum. 2. Ponda(! T!ang Pondasi tiang termasuk +enis pondasi dalam. Terdapat beberapa maam +enis pondasi tiang& antara lain tiang panang dan tiang bor. Bagian ini akan membahas tin+auan yang harus dilakukan dalam merenanakan pondasi tiang sebagai pondasi bangunan. Berikut ini adalah langkah-langkah yang harus dilakukan:
`
#7
/. Tentukan *aya *ukung Uertikal Tiang *aya dukung Mertikal tiang adalah beban i+in yang dapat ditanggung oleh / buah tiang yang ditanapkan pada suatu lokasi dan pada kedalaman tertentu. ". Tentukan umlah 8ebutuhan Tiang Setelah mengetahui daya dukung i+in tiang& dari beban struktur atas 0beban tak ter2aktor: *(A ((1 dapat dihitung kebutuhan tiang pada satu titik kolom. !. Cek K2esiensi dalam 8elompok Tiang *aya dukung sebuah tiang yang berada pada suatu kelompok tiang akan berkurang. ;al ini disebabkan tanah di sekitar tiang terdesak oleh tiang lain. gar daya dukung tersebut tidak berkurang& setidak-tidaknya dibutuhkan +arak !
diameter antar tiang satu dengan lainnya. ;al ini
tenth sa+a akan mengakibatkan pemborosan tempat. gar optimal& biasanya diatur dengan +arak antara "&5-!
diameter tiang.
$. Tentukan Gaya Tarik atau Gaya Tekan yang Beker+a pada Tiang kibat momen yang besar dari struktur atas& tiang dapat +uga mengalami gaya tarik ke atas. ,ntuk itu perlu dilakukan analisis gaya-gaya yang beker+a pada masing-masing tiang dalam suatu kelompok tiang& +angan sampai melebihi daya dukung yang di+inkan. 5. Tentukan *aya *ukung ;orisontal Tiang kibat pengaruh gempa& tiang dapat mengalami gaya horiYontal
`
#%
sehingga perlu ditin+au agar tiang masih dapat mela=an gaya-gaya tersebut. 7. Cek de2leksi yang ter+adi akibat gaya horiYontal dengan syarat maksimum de2leksi yang dii+inkan. %. Tentukan settlement atau penurunan 0bila ada1 ,ntuk tiang panang yang ditanapkan pada tanah keras& diasumsikan tidak akan ter+adi penurunan. Tapi bila tanah keras masih +auh di ba=ah maka tiang mengandatkan gaya geser pada dinding tiang. adi kemungkinan akan ter+ adi penurunan. A. Da8a Dukung Ij!n T!ang
*aya dukung i+in tiang ditin+au berdasarkan kekuatan i+in tekan dan kekuatan i+in tarik. ;al tersebut dipengaruhi oteh kondisi tanah dan kekuatan material tiang itu sendiri. /. *aya *ukung I+in Tekan nalisis daya dukung i+in tekan pondasi tiang terhadap kekuatan tanah mempergunakan 2ormula sebagai berikut: a. Berdasarkan *ata Sondir 0Guy Sangrelat1
*imana: Pa
> daya dukung i+in tiang
D
> tahanan u+ung konus sondir
p
>/uas penampang tiang
T2
> total 2riksi9+umlah hambatan pelekat
`
##
st
> keliling penampang tiang
L8/& L8" > 2aktor keamanan& ! dan 5 b. Berdasarkan kekuatan material
*imana: Pa
> daya dukung i+in tekan tiang
b
> tegangan i+in bahan tiang
p
> luas penampang tiang
B. Da8a Dukung Ij!n Tar!k
nalisis daya dukung i+in tarik pondasi tiang terhadap kekuatan tanah mempergunakan 2ormula sebagai berikut: /. *ata Sondir 0Guy Sangrelat& )ayerho21
*imana: Pta > daya dukung i+in tarik tiang p > berat pondasi +umlah kuadrat
K'"
> +umlah kuadrat y
`
6/
N
> banyak tiang datam satu baris arah sumbu
Ny
> banyak tiang datam satu baris arah sumbu y
Np
> +umlah tiang Bila P maksimum yang ter+adi bernilai positi2& maka pile mendapatkan
gaya tekan. Bila P maksimum yang ter+adi berniIai negati2& maka pile mendapatkan gaya tarik. *ari hasil-hasil tersebut dapat dilihat apakah masing-masing tiang masih memenuhi daya dukung tekan dan9atau tarik bila ada.
$ambar 2.2.%% Beban yang Beker+a pada Lile Cap +. Penurunan T!ang
Penurunan tiang dibedakan men+adi dua maam& yaitu penurunan tiang tunggal dan penurunan kelompok tiang.Besar penurunan dipengaruhi oleh karakteristik tanah dan penyebaran tekanan pondasi ke tanah di ba=ahnya. 1. Penurunan T!ang Tungga
)etode poulus dn daMis 0/6#1
,ntuk tiang apung 02loating pile1
`
6"
l > lo k h m dimana: s
> penurunan kepala tiang
Pu
> beban ber2aktor yang beker+a pada tiang
lo
> 2aktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak mudah mampat 0inompressible1 dalam massa semi tak terhingga
k > 2aktor koreksi kemudahmampatan 0kompersibilitas1 tiang untuk > .5 0gambar ".$.! 1 h
> 2aktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah keras 0gambar ".$.$1
> 2aktor koreksi angka paisson 0gambar ".$.51 ;
> kedalaman total pondasi
,ntuk tiang dukung u+ung
l > lo k b m dimana: s
> penurunan kepala tiang
Pu
> beban ber2aktor yang beker+a pada tiang
lo > 2aktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak mudah mampat 0inompressible1 dalam massa semi tak terhingga 0Gambar ".$."1 k > 2aktor koreksi kemudahmampatan 0kompersibilitas1 tiang untuk > .5 0gambar ".$.! 1 b
> 2aktor
koreksi
untuk
kekakuan
lapisan
0gambar ".$.71 > 2aktor koreksi angka paisson 0gambar ".$.51
pendukung
`
6!
;
> kedalaman total pondasi
8
>
*imana: 8
> 2aktor kekakuan tiang
Kp > modulus elistisitas bahan tiang KS > modulus elistisitas tanah
$ambar 2.2.%/ Laktor Penurunan l o 0Poulus dan *aMis& /6#1
`
6$
$ambar 2.2.%0 8oreksi 8ompresi& k 0Poulus dan *aMis& /6#1
$ambar 2.2.%5 8oreksi 8edalaman& h 0Poulus dan *aMis& /6#1
`
65
$ambar 2.2.%6 8oreksi ngka Poisson& 0Poulus dan *aMis& /6#1
$ambar 2.2.%7 Rb ,Pouu( dan Da3!(> 197;
`
67
2. Penurunan #eompok T!ang
Penurunan
tiang
pada kelompok tiang
merupakan
+umlah
penurunan elastis atau penurunan yang ter+adi dalam =aktu dekat 0immediate settlement atau elasti settlement1 Si dan penurunan yang ter+adi dalam +angka =aktu yang pan+ang 0long term onsolidation settlement1 S. Penurunan total merupakan pen+umlahan dari kedua +enis penurunan tersebut. S > Si A S *imana: S
> penurunan total
Si
> immediate Settlement
S
> onsolidation Settlement
Penurunan segera 0immediate settlement1 Penurunan segera adalah penurunan yang dihasilkan oleh distorsi massa tanah yang tertekan dan ter+adi pada Molume konstan. )enurut anbu& ^lerrum& dan 8+aernsli 0/6571& hal itu dirumuskan sebagai berikut: Si > io
*imana: Si > penurunan segera D
> tekanan yang ter+adi 0Pu91
B > lebar kelompok tiang
`
6%
Ku > modulus de2ormasi pada kondisi undrained i > 2aktor koreksi untuk lapisan tanah dengan tebal terbatas ; o > 2aktor koreksi untuk kedalaman pondasi *2 0gambar 5.%1 ;arga modulus de2ormasi Ku diperoleh dari kurMa tegangan regangan 'stress strain cur3e+ yung dihasilkan dari perobaan pembebanan tekan pada tanah kondisi undrained . Biasanya lebih dapat diandalkan untuk mendapatkan harga K u dari plate bearin! test di dalam lubang bor atau trial pits. Cara lain untuk mendapatkan nilai K u adalah menggunakan hubungan antara Ku dengan kekuatan geser undrained 'undrained s)ear stren!t)+ Cu dari tanah liat. Ku > $Cu
Penurunan konsolidasi 0onsolidation settlement1 Penurunan konsolidasi dihitung dari hasil test oedometer. 8urMa tekanan < angkapori 'pressure - 3oidsratiocur3e+ hasil dari test tersebut digunakan untuk menentukan koe2isien pemampatan.
8oe2isien penempatan adalah:
*imana: e > angka pori pada tekanan a=al je > perubahan angka pori jp > tambahan tekanan akibat beban Setelah dihitung harga m M yang me=akili setiap lapisan tanah yang dibebani kelompok tiang& maka settlement oedometer 'Soed+
`
6#
di tengah Yone kena beban dapat dihitung dengan persamaan: Soed > *imana: Soed > settlement odometer d
> 2aktor kedalaman 0gambar %.#1 > tekanan Mertikal e2ekti2 rata-rata pada lapisan pendukung yang diakibatkan oleh tekanan pondasi netto 0Dn1 pada dasar 2ondasi ekuiMalen 0Gambar ".$.%1
mM
> koe2isien kemampatan
;
> ketebalan lapisan tanah pendukung
$ambar 2.2.%9 *istribusi Tegangan di Ba=ah Pondasi Bu+ur Sangkar
`
66
$ambar 2.2./; Laktor 8edalaman ,ntuk Perhitungan Settlement ^edometer
Settlement oedometer perlu dikoreksi dengan 2aktor geologi g untuk memperoleh harga consolidation settlement lapangan. ;arga consolidation settlement men+adi: S > g.Soed *imana: S > penurunan konsolidasi g > 2aktor geologi 0dari tabel 5-/1 Total penurunan yang ter+adi: S > Si A S 2.2./.0 P!e $B
dimana: Uu
> Gay Gayaa ges geser er " arah arah yang yang ter+ ter+ad adii
bu
> pan+ang kolom
ak
> lebar kolom
d
> tinggi e2ekti2 2ondasi
h
> tebal 2ondasi
bo
> 8eliling penampang kritis pondasi telapak
as
> 8on 8onst stan anta ta untu untuk k perh perhit itun unga gan n pon ponda dasi si telap telapak ak
"0pu9$10s1 <
)n >
s 2y0d- a1
a
2.2.0. 2.2.0. Perenca Perencanaan naan Stru Struktur ktur Tangga 1. Penger Pengert!a t!an n dan en! en!(( Tang Tangga ga
Tangga merupakan salah satu sarana penghubung dari dua tempat yang berbeda leMel atau ketinggiannya. Pada bangunan gedung bertingkat& umumnya tangga digunakan sebagai sarana penghubung antara lantai tingkat yang satu dengan lantai tingkat yang lain& khususnya bagi para pe+alan kaki. ,ntu ,ntuk k bang bangun unan an gedu gedung ng bert bertin ingk gkat at yang yang lebi lebih h dari dari 5 lant lantai ai&& penggunaan tangga tidak e2ekti2 lagi 0karena sangat melelahkan1& sehingga dipa dipaka kaii saran saranaa peng penghu hubu bung ng yang yang lain lain yait yaitu u deng dengan an li2t. li2t. (i2t (i2t ini ini dapa dapatt beker+a9ber2ungsi dengan baik apabila ada arus listrik. Pada keadaan darurat& yaitu yaitu pada pada saat arus arus listrik listrik terput terputus us oleh oleh sesuatu sesuatu sebab sebab 0misal 0misalnya nya:: listrik listrik
`
/$
padam& atau ada perbaikan listrik1& li2t tidak dapat ber2ungsi lagi& sehingga penyediaan 2asilitas li2t tersebut harus dilengkapi dengan 2asilitas tangga. *i toko-toko s=alayan di kota besar& pada saat ini banyak pula disediakan sarana penghubung antar lantai dengan tangga ber+alan 'escalator+& sehingga para pengun+ung toko tidak perlu ber+alan kaki untuk naik ke lantai tingkat di atasnya. Seara umum tangga dapat dibedakan men+adi 5 +enis berdasarkan bahan yang digunakan untuk membuatnya& yaitu: /1 Tangga alumunium& umumnya digunakan untuk peker+aan ringan dan sederhana& misalnya: perbaikan arus listrik di dalam rumah& pemasangan dekorasi panggung& dan sebagainya. Tangga bambu& umumnya untuk peker+aan ringan 0seperti tangga alumunium1 "1 Tangga kayu& digunakan pada bangunan rumah tinggal. Tangga kayu ini dapat dibuat dengan bentuk arsitektur yang baik bagi rumah me=ah. !1 Tangga ba+a& umumnya untuk bangunan di tempat terbuka& misalnya tangga pada +embatan penyeberangan +alan raya. $1 Tangga beton bertulang& umumnya untuk bangunan gedung& rumah tinggal& pasar maupun gedung perkantoran. 2. Per(8aratan Tangga Pada prinsipnya& suatu tangga harus memenuhi dua persyaratan& yaitu: 1 )udah dilihat 2 )udah dipergunakan
Persyaratan pertama yaitu mudah dilihat& terutama berhubungan
`
/5
dengan letak tangga di dalam bangunan agar dengan mudah diketahui oleh orang. Syarat ini penting sekali terutama untuk bangunanbangunan bangunan yang bersi2at umum atau dipakai untuk melayani kepentingan umum& misalnya: bangunan pasar& kantor pemerintah9s=asta& maupun gedung-gedung sekolah. ,ntuk bangunan & perumahan atau gedung rumah tinggal& persyaratan ini tidak begitu perlu karena yang menggunakan tangga hanyalah orang-orang yang sudah tertentu& yaitu dari kalangan keluarga sendiri. Persyaratan kedua& yaitu mudah dipergunakan terutama berhubungan dengan sudut kemiringan dari tangga& agar tidak perlu banyak tenaga untuk melalui tangga tersebut. Semakin datar suatu tangga& semakin mudah untuk dipergunakan& karena tenaga yang diperlukan hanya sedikit. Sebaliknya& semakin uram suatu tangga& semakin sulit untuk dipergunakan& karena tenaga yang diperlukan lebih banyak. )enurut *+o+o=irono 0/6#$1& penentuan sudut kemiringan tangga ini bergantung pada 2ungsi atau keperluan tangga yang dibangun. Sebagai pedoman dapat diambil ketentuan berikut: /1 ,ntuk tangga mobil masuk garasi& diambil sudut maksimal /"&5@ atau dengan kemiringan /:$&5. "1 ,ntuk tangga di luar bangunan& diambil sudut "@ atau kemiringan /:"&%5. !1 ,ntuk tangga perumahan dan bangunan gedung pada umumnya& diambil sudut kemiringan !@ sampai dengan !5@& atau kemiringan /:/&% sampai /:/&$. $1 ,ntuk tangga dengan sudut kemiringan sama atau lebih besar dari $/ o& disebut tangga uram. )isalnya tangga untuk basement dapat diambil sudut $5@& sedangkan untuk menara atau tendon air boleh diambil lebih uram lagi& yaitu %5@ sampai dengan 6@.
`
/7
1. Penentuan 'ebar Tangga
,kuran lebar tangga dari suatu bangunan& biasanya bergantung pada +enis bangunan yang akan didirikan. Tangga untuk bangunan perumahan& diperlukan ukuran lebar yang berbeda dengan bangunan untuk umum. 2. kuran Anak Tangga
gar tangga dapat digunakan atau dilalui dengan mudah& nyaman& dan tidak melelahkan maka ukuran anak tangga perlu diperhitungkan dengan mengingat beberapa pertimbangan berikut: /1 arak satu langkah orang ber+alan& berkisar antara 7/ m sampai dengan 75 m. ,ntuk ukuran orang Indonesia dapat diambil 7/ m. "1 Pada saat orang ber+alan& tenaga untuk mengangkat kaki diperlukan dua kali lipat daripada tenaga untuk mema+ukan kaki. !1 Semakin keil sudut kemiringan tangga& semakin mudah untuk dilalui atau didaki. Berdasarkan pertimbangan di atas& maka ukuran anak tangga dapat ditentukan menurut rumus berikut: ". T A I > 07/ < 751 m 8eterangan: T > tinggi bidang tan+akan 'optrade+ atau tinggi anak tangga& mE I
> lebar in+akan 0aantrade1 atau lebar anak tangga& m.
`
/%
$ambar 2.2./1 ,kuran nak Tangga 0T dan I1 2.%. Ana!(a Struktur )enggunakan Program SAP 2;;; ,Student ?er(!on 2.%.1. Teor! mum SAP 2;;; ,Student ?er(!on
Program SP " adalah satu program yang diiptakanoleh Pro2.Kd=ard. ( ilson dari Uni3ersity o5 ali5ornia at bareley. Program ini digunakan untuk menghitung
struktur bangunan sipil seara akurat dan e2isien.SP "
merupakan keluaran Mersi terakhir dari SP sebelumnya yaitu SP # dan SP 6.8eunggulan program ini adalah mempermudah kita untuk mendisaen elemenelemen baik untuk material ba+u maupun beton&mengetahui desain beton atau ba+a yang paling aman untuk bangunan&dan +uga bias menghitung epat gaya-gaya yang beraksi pada setiap tumpuan dan sebainya. SP " adalah program yang berbaris indo=s&sehingga relatiMe mudah untuk digunakan.Namun intinya mudah disini bagi mereka pengguna yang telah menguasai
teori-teori
dasar
strukturnya
dan
tentu
+uga
mahir
dalam
mengoperasikan aplikasi ini.;al ini men+adi atatan penting karena program akan men+alankan proses apa adanya&sehingga apabila input yang kita masukan
`
/#
salah&maka ouputnya pun +uga akan salah.nalisa yang akurat mengenai data inputnya men+adi suatu keharusan bagi para pengguna aplikasi ini. 2.%.2 )etode Perencanaan Struktur
)etode perenanaan struktur untuk ba+a dan beton menggunakan standarstandar yang berlaku seara internasional.;al ini dapat dilihat dari segi auan standar yang disediakan oleh SP ".Program ini +uga memberikan beberapa standar alternati2 dalam menentukan metode yang akan digunakan dalam perenanaan struktur beton.Namun standar yang paling mendekati dan merupakan auan dalam menyusun peraturan beton Indonesia adalah merican oncrete Institute 0CI1.*an untuk perenanaan ba+a menggunakan merican Institute o5 Steel onstruction0ISC1 yang mana keduanya sama-sama milik merika Serikat. 2.%.%. S!(tem #oord!nat
*alam program SP " terdapat dua +enis koordinat&yaitu: /. Sistem 8oordinat Global Sistem koordinat global merupakan koordinat tiga dimensi.Tiga sumbu dengan notasi O&'& ialah sumbu yang saling tegak lurus sesuai dengan aturan tangan kanan .(etak dan orientasi sumbu gobal tersebut dapat berubahrubah&asalkan sesuai dengan aturan tangan kanan.(okasi pada sistem koordinat global dapat ditentukan dengan menggunakan Mariable O&'&.Uektor dala sistem koordinat global dapat ditentukan dengan memberikan lokasi dan titik&sepasang sudut&atau dengan memberikan arah kooordinat.rah koordinat ditun+ukkan dengan nilai Oc &'c&c.
`
/6
SP " selalu mengasumsikan sumbu arahnya Mertial dengan sumbu A menun+ukkan arah keatas.Sistem koordinat loal untuk +oint dan elemen ditentukan berdasarkan sistem koordinat diatas tersebut.Bidang O < ' merupakan bidang horiYontal dengan
sumbu OA merupakan sumbu utama. Sudut pada
bidang horiYontal diukur dari sumbu O&dengan sudut positi2 ialah yang berla=anan dengan arah +arum +am.
". Sistem 8oordinat (okal Setiap elemen Lrame memiliki sistem koordinat loal yang digunakan untuk menentukan potongan property&beban&dan gaya-gaya keluarnya.Sumbusumbu koordinat loal ini dinyatakan dengan symbol /&"&!. Sumbu / arahnya searah dengan sumbu elemen&dua sumbu yang lainnya tegak lurus dengan elemen tersebut dan arahnya dapat ditentukan oleh pengguna. ,ntuk menentukan sistem koordinat loal elemen yang umum dapat menggunakan orientasi de5ault
sudut koordinat element 5rame yang akan
di+elaskan sebagai berikut: /. Sumbu loal / arahnya selalu meman+ang arah sumbu elemenya. ". ^rientasi de2sult sumbu loal " dan ! ditentukan oleh hubungan antara sumbu loal / dan sumbu global sebagai berikut. !. ika sumbu lokal / arahnya horiYontal&maka bidang /-" dibuat se+a+ar sumbu . $. ika sumbu lokal arahnya keatas0A1 maka arah sumbu lokal " se+a+ar dengan sumbu global OA 5. Sumbu lokal ! arahnya selaluhoriYontal searah bidang O-'
`
//
2.%./. Pro(edur mum Perencanaan )enggunakan SAP 2;;;
dapun prosedur umum dalam merenanankan struktur menggunakan program SP " adalah sebagai berikut: 1. #. $. &.
)enginput data geometrik 0rangka1 struktur yang akan ditin+au. )emasukan beban-beban 0loading1 yang beker+a pada struktur. )enghitung reaksi 0runnin! 1 yang ter+adi pada struktur. )embaa hasil gaya-gaya dalam de2ormasi yang ter+adi dalam proses
runnin!. *. )endesain +enis beban dan dimensi struktur sesuai dengan hasil proses runnin! setelah menerima
beban.
2./. De(a!n Rancangan Struktur )enggunakan Auto
View more...
Comments
