HBK cui

BAB VIII PERENCANAAN JOINT A. Joint Interior Jenis hubungan balok – kolom pada portal ini mempunyai beberapa macam sesuai dengan letaknya antara lain hubungan balok kolom tepi (eksterior) dan hubungan balok kolom dalam (interior). Pada perhitungan joint yang akan dibahas, posisi joint yang dihitung adalah seperti gambar berikut:

Gambar 8.1 Perencanaan HBK Interior 1. Data struktur f’c dsengkang

= 30 = 13

fy

Mpa

mm = 360 Mpa

Data kolom: Bc

= 500 mm

Hc

= 500 mm

Htop

= 3500 mm

Hbottom

= 3500 mm

Jumlah tulangan

= 12

Tulangan kolom (D) = 22

mm

Nuk

= 2607,55

kN

ds

= 61

mm

= 500

mm

= 500

mm

Kolom kiri Bc Kolomkanan Bc Data balok Tul. Balok atas

= 6 d22

mm

Tul. Balok bawah

= 3 d22

mm

1. Mencari nilai pada joint yang di transfer dari balok a. Sisi kiri balok As (1.25 f y )

apr

= 0.85 f ' c b =

1139,82 x1.25 x360 0.85 x30 x350 = 57,47mm2

Zki = d-a/2 = 590-57,47/2 = 561,265 mm Mpr= 0.85f ' cabd a / 20.85x30x57,47x350590 – 57,47/ 2 Mpr= 287,88 kNm b. Sisi kanan balok As (1.25 f y )

apr

2279,64 x1.25 x360 = 0.85 f ' c b = 0.85 x30 x350 = 114,94 mm2

Zka = d-a/2 = 590-114,94/2 = 532,53 mm Mpr= 0.85f 'cabd a / 20.85x30x114,94x350590 – 114,94/ 2 Mpr= 546,290 kNm Tinggi bersih Kolom atas

= 4

m

Kolom bawah

= 3,5

m

Panjang As balokkiri

= 6,4

m

Panjang As balokkanan = 6,4

m

Aksial kolom (Nu)

KN

= 2607,55

Gambar 8.2. Gaya gaya pada rangka batang

Gambar 8.3 Balok potongan a-a Dimensi balok yang berada pada joint yang di tinjau ini sama yaitu 350 x 7650. Dimensi kolom memiliki 2 sisi yang sama yaitu 500 x 500

Sehingga peninjauan HBK ini dilakukan hanya satu arah, yaitu arah X-X, karena arah X-X = arah Y-Y. 2. Tinjauan keseimbangan gaya-gaya pada joint komponen horizontal SNI 03 2847 2013 pasal 21.7.2.1 Tegangan pada tulangan tarik lentur (Joint Rangka moment Khusus) Luas tulangan negatif balok kiri,

As1 = 1139,82 mm2

Luas tulangan positif balok kanan,

As2 = 2279,64 mm2

Gaya tulangan balok kiri: Cki

= 1,25As.Fy

= 1,25 x 1139,82 x 36 0 = 512919 N = 512, 9 19 k N

Tki

Mkap,b-k i Zki

= 0,7 x

= 0,7 x

287,8 8 N 561,625

= 359038,95 = 359,038 kN Gaya tarik yang bekerja pada balok Cki = Tki = 359,038 kN Gaya tulangan balok kanan Cka = 1,25 As.Fy = 1,25 x 2279,64 x 36 0 = 1025838 N

N

= 1025,838 kN Tka = 0,7 x

Mkap,b -ka 546,90 = 0,7 x Zka 532, 53 = 718889,07 N = 718,889 kN

Gaya tarik yang bekerja pada balok Cka = Tka =718,889 kN

SNI T:15-1991-03 pasal 3.14.6.1 Momen pada kolom Mu = Mkap b.ka + Mkap b,ki

2 =

546,90 + 287,88 2

= 417,39 KN Gaya Geser Pada Kolom Lki L M kap  ki  ka M kap  ka L Lka 0.7 ki 1 (hka  hkb ) 2 Vkol =

6400 6400 287,88 x10 6  546,900 x10 6 5900 0.7 5900 1 (3500  3500) 2 =

Vkol

= 181106,54bN = 181,106 kN M pr balok atasxDF  ki  M pr balok bawahxDF Ln

Vkol =

(287,88 x0,5)  (546,90 x0,5)  0 3 =

Vkol

= 116,81 kN

Digunakan Vkol = 116,81 kN Gaya geser yang terjadi Vjh

= Cki + Tka - Vkol = 512,919 = 1348,618 kN

+ 718,889 - 116,81

Gambar 8.4. Momen – momen yang terjadi Ketentuan dimensi joint SNI 03-2847-13 pasal 21.7.2.3 Panjang joint yang diukur parallel terhadap tulangan lentur balok yang menyebabkan shear pada joint, minimal panjang lebih dari 20 kali tulangan lentur terbesar. 20db

= 20 x 22 = 440 mm

Panjang joint = lebar kolom = 500 > 20db .....(OK) Bj

= bc = 500

Bj

≤ bb + 2 x 0,5(hc-bb) ≤ 350 + 2 x 75 ≤ 500

Lebar joint

= 500 mm

Luas joint

= 250000 mm

SNI 03-2847-2013 Pasal 21.7.4.1

Gaya geser nominal pada joint Untuk beton berat normal dengan joint terkekang 4 muka, Vn joint tidak boleh diambil sebagai lebih besar dari nilai yang dihasilkan persamaan 1,7√fc Aj Joint terkekang 4 muka Vjh

≤ 1,7 x √fc x Aj ≤ 1,7 x √30 x 562500 ≤ 2327820,869

1348,618

N

≤ 2327,820

kN

≤ 2327,820

kN ...........OK!!

Komponen horizontal SNI T:15-1990-03 Pasal 3.14.6.2 Hc

= 500 mm

Bj

= 500 mm

Vjh

=

hc x vjh bj

=

500 x 1348,618 500

= 1348,618 kN

Penulangan Geser Horizontal SNI beton 2013 2847: pasal 21.6.5.2 Tulangan

transversal

sepanjang

panjang

Lo

,

yang

diidentifikasi dalam 21.6.4.1, harus diproporsikan untuk menahan geser dengan mengasumsikan Vc = 0 bilamana keduanya (a) dan (b) terjadi: a) Gaya geser ditimbulkan gempa, yang dihitung sesuai dengan 21.6.5.1, mewakili setengah atau lebih dari kekuatan geser perlu maksimum dalam Lo ; b) Gaya tekan aksial terfaktor, Pu, termasuk pengaruh gempa kurang dari 10 Agfc Kondisi a : Gaya geser yang terjadi (Vjh) > 0,5 x Vn

1348,618 kN > 0,5 x 2327,820KN 1348,618 kN > 1163,79

(Butuh tulangan transversal atau sengkang)

Kondisi b : .

Nuk Ag

=

26075500 500 x 500

= 10,4

0,1fc = 0,1 x30 = 3 Nuk Ag 10,4

> 0,1 fc’ >3

(Butuh tulangan transversal atau sengkang)

Kuat Geser yang disumbangkan beton Vch

√

=

2 Nuk -0,1 x fc x luas kolom 3 Ag

=

2 √ 10,4-01x3 0 x 500 x 5 0 0 3

=

453382,35 N

=

453,382 kN

SNI T:150-1991-03 Pasal 3.14.6.3 Kuat geser yang harus disumbangkan oleh tulangan geser Vsh

=

Vjh ϕ

=

1348,618 0,85

-Vch - 453,382

= 1113,22 kN Luas tulangan joint horizontal yang dibutuhkan, Ajh Ajh

=

Vhs fy

=

1113227 = 3092,297 mm2 36 0

Dicoba dipasang begel dengan 4 kaki Luas hoop 4D13

= 530,66 mm2

Begel yang dibutuhkan

= Ajh/luas hoop = 3092,297 /530,66 = 5,827 = 6 buah

Jarak lapis tulangan

S

=

hb-(2 x p) 6

=

650 - (2 x 35 ) 6

= 100 mm Standar tuntuk detail Pasal 7.1 SNI 2847 Kait pada sengkang atau pengikat silang yang mempunyai bengkokan tidak kurang dari 135 derajat, kecuali sengkang tertutup melingkar harus mempunyai bengkokan tidak kurang dari 90 derajat. Kait harus mempunyai perpanjangan 6db (tetapi tidak kurang dari 75 mm) yang mengikat tulangan longitudinal dan menjorok ke bagian dalam sengkang atau sengkang tertutup. Min

= 75 mm

Penyaluran

= 6 db = 6 x 12 = 72 mm

Maka digunakan 75 mm dengan sudut 135 derajat.

Gambar 8.5. Gambar detail Penulangan

B. Joint Eksterior

Gambar 8.6. Perencanaan HBK Interior 1. Data struktur f’c dsengkang

= 30 = 13

fy

Mpa mm

= 360

Mpa

Bc

= 500

mm

Hc

= 500

mm

Htop

= 4000

mm

Hbottom

= 3500

mm

Jumlah tulangan

= 12

Data kolom:

Tulangan kolom (D) = 22

mm

Nuk

= 1374,10

kN

ds

= 61

mm

= 500

mm

= 500

mm

Tul. Balok atas

= 22

mm

Tul. Balok bawah

= 22

mm

Kolom kiri Bc Kolomkanan Bc Data balok

Mencari nilai pada joint yang di transfer dari balok a. Sisi kiri balok As (1.25 f y )

apr

= 0.85 f ' c b =

1139,82 x1.25 x360 0.85 x30 x350 = 57,47mm2

Zki = d-a/2 = 590-57,47/2 = 561,265 mm Mpr= 0.85f ' cabd a / 20.85x30x57,47x350590 – 57,47/ 2 Mpr= 287,88 kNm b. Sisi kanan balok As (1.25 f y )

apr

2279,64 x1.25 x360 = 0.85 f ' c b = 0.85 x30 x350 = 114,94 mm2

Zka = d-a/2 = 590-114,94/2 = 532,53 mm Mpr= 0.85f 'cabd a / 20.85x30x114,94x350590 – 114,94/ 2 Mpr= 546,290 kNm Tinggi bersih Kolom atas

=4

m

Kolom bawah

= 3,5

m

Panjang As balokkanan = 6,4

m

Aksial kolom (Nu)

= 1374,10

KN

Mkap, b

= 1,25 x Mnak, b

Mkap, b kanan

= 682,862

kNm

Luas tul. Negatif pada balok kanan As1 = 2279,64 mm2 Gaya tulangan balok kanan Cka = 1,25 As.Fy = 1,25 x 2279,64 x 360 = 1025838 N

N

= 1025,838 kN Mkap,b-ka 546,90 = 0,7 x Zka 532, 53

Tka = 0,7 x

= 718889,07 N = 718,889 kN Gaya tarik yang bekerja pada balok Cka = Tka =718,889 kN Momen pada kolom Mu

=

Mkap b 2

=

546,90 2

= 273,45 KN = 273450000 N Gaya Geser Pada Kolom Vkol

=

Mu h clean/2

=

273450000 3000 /2

= 182300 N = 182,300 KN Digunakan Vkol = 182,300

kN

Gaya geser yang terjadi Vjh

= Tka - Vkol = 718,889

- 182,300

= 536,589 kN Ketentuan dimensi joint SNI 03-2847-13 pasal 21.7.2.3 Panjang joint yang diukur parallel terhadap tulangan lentur balok yang menyebabkan shear pada joint, minimal panjang lebih dari 20 kali tulangan lentur terbesar

20db

= 20 x 22 = 440 mm

Panjang joint = lebar kolom = 500 > 20db (ok) Bj

= bc = 500

Bj

≤ bb + 2 x 0,5(hc-bb) ≤ 350 + 2 x 75 ≤ 500

Lebar joint

= 500 mm

Luas joint

= 250000 mm

SNI 03-2847-2013 Pasal 21.7.4.1 Gaya geser nominal pada joint Untuk beton berat normal dengan joint terkekang 3 muka, Vn joint tidak boleh diambil sebagai lebih besar dari nilai yang dihasilkan persamaan 1,2√fc Aj Joint terkekang 4 muka Vjh

≤ 1,2 x √fc x Aj ≤ 1,2 x √30 x 250000 ≤ 1643167,67 N

536,589

≤ 1643,167

kN

≤ 1643,167

kN

....OK!!

Komponen horizontal SNI T:15-1990-03 Pasal 3.14.6.2 Hc

= 500 mm

Bj

= 500 mm

Vjh

=

hc x vjh bj

=

500 x 536,589 500

= 536,589 kN

Penulangan Geser Horizontal SNI beton 2013 2847: pasal 21.6.5.2 Tulangan

transversal

sepanjang

panjang

Lo

,

yang

diidentifikasi dalam 21.6.4.1, harus diproporsikan untuk menahan geser dengan mengasumsikan Vc = 0 bilamana keduanya (a) dan (b) terjadi:

a) Gaya geser ditimbulkan gempa, yang dihitung sesuai dengan 21.6.5.1, mewakili setengah atau lebih dari kekuatan geser perlu maksimum dalam Lo ; b) Gaya tekan aksial terfaktor, Pu, termasuk pengaruh gempa kurang dari 10 Agfc Kondisi a : Gaya geser yang terjadi (Vjh) >

0,5 x Vn

536,589 kN

> 0,5 x 1643,167KN

536,589 kN

> 821 ( Tidak Butuh tulangan transversal atau sengkang)

Kondisi b : Nuk Ag 0,1fc

= = 0,1 x 30

Nuk Ag 5,4

1374,10 500 x 50 0

= 5,4

=3

> 0,1 fc’ >3

(Butuh tulangan transversal atau sengkang)

Kuat Geser yang disumbangkan beton Vch

√

=

2 Nuk -0,1 x fc x luas kolom 3 Ag

=

2 √ 5,4 – 01 x 3 0 x 500 x 5 0 0 3

= 258198,88 N = 258,198

kN

SNI T:150-1991-03 Pasal 3.14.6.3 Kuat geser yang harus disumbangkan oleh tulangan geser Vsh

=

Vjh -Vch ϕ

=

536,589 0,85

- 258,198

= 373,083 kN = 373083

N

Luas tulangan joint horizontal yang dibutuhkan, Ajh Ajh

=

Vhs fy

=

373083 36 0

= 1047,45 mm2

Dicoba dipasang begel dengan 4 kaki Luas hoop 4D13

= 530,66 mm2

Begel yang dibutuhkan

= Ajh/luas hoop = 1047,45 /530,66 = 2 buah

Jarak lapis tulangan S

=

hb-(2 x p) 2

=

5 00 - (2 x 40) 2

= 200 mm Standar tuntuk detail Pasal 7.1 SNI 2847 Kait pada sengkang atau pengikat silang yang mempunyai bengkokan tidak kurang dari 135 derajat, kecuali sengkang tertutup melingkar harus mempunyai bengkokan tidak kurang dari 90 derajat. Kait harus mempunyai perpanjangan 6db (tetapi tidak kurang dari 75 mm) yang mengikat tulangan longitudinal dan menjorok ke bagian dalam sengkang atau sengkang tertutup. Min

= 75 mm

Penyaluran

= 6 db = 6 x 12 = 72 mm

Maka digunakan 75 mm dengan sudut 135 derajat.

8.3. Hasil Rekapitulasi Hubungan Balok Kolom No

Tipe

bj

hj (mm)

Jumlah

Mu

VJh (KN)

Vn(KN)

(Nu)

Jumlah

.

Joint

(mm)

1 2

Interior Eksterior

500 500

500 500

balok

(KN)

4 3

417,39 273,45

tulang horizonta

1348,618 2327,820 2607,55 536,589 1643,167 1374,10

6 2