Struktur Beton Bertulang 2

Struktur Beton Bertulang 2 Perencanaan Perencanaan Portal Ekivalen

6.50 m

6.50 m

6.50 m

6.50 m

E

  m    0    0  .    6

D

  m    0    0  .    6

C

  m    0    0  .    6

B

  m    0    0  .    6

 A I

II

I II

IV

V

Tampak Atas Bangunan

  m    0    5  .    3   m    0    5  .    3

6. 50 m

6.50 m

6.50 m

6 . 50 m

Tampak Depan Bangunan

  m    0    5  .    3   m    0    5  .    3

6.00 m

6.00 m

6.00 m

6.00 m

Tampak Samping Bangunan

Kelompok 1

1

Struktur Beton Bertulang 2

A. Data-Data Perencanaan :

a. Mutu beton (fc’)

: 24 Mpa

 b. Berat volume beton

: 2400 Kg/m3

c. Mutu baja (fy)

:-

Tulangan pokok balok & kolom = 400 Mpa

-

Tulangan plat

= 300 Mpa

-

Tulangan sengkang

= 240 Mpa

d. Modulus Elastisitas Baja (E)

: 2x105 MPa

e. Jarak antar rangka

: 6 meter (Arah memanjang bangunan) 6,5 meter (Arah melintang bangunan)

f. Panjang bangunan

: 6 x 4 meter (Arah memanjang bangunan) 6,5 x 4 meter (Arah melintang bangunan)

g. Beban hidup

: 250 Kg/m 2 ( Fungsi lantai perkotaan )

h.

: 2 Kg/m2

  

(berat jenis tanah)

Kelompok 1

2

Struktur Beton Bertulang 2

B. Menentukan Dimensi Elemen - Elemen Struktur Dan Level Beban Hidup Sehingga Bisa Digunakan DDM

Pada metode perencanaan lansung, yang diperoleh adalah pendekatan nilai momen dan geser dengan menggunakan penyederhanaan koefisien-koefisien yang telah disediakan oleh  peraturan, dengan pembatasan sebagai berikut: 1. Minimum ada tiga bentang menerus pada masing-masing arah peninjauan. 2. Panel plat berbentuk persegi dengan rasio antara bentang panjang terhadap lebar diukur dari sumbu tumpuan tidak lebih dari 2 yaitu :

  .....OK!  3. Panjang bentang bersebelahan pada masing-masing arah tidak boleh berbeda lebih dari sepertiga bentang yang lebih panjang. 4. Letak pusat kolom dapat menyimpang maksimum 10% dari bentang pada arah  penyimpangan dari sumbu antara garis pusat kolom yang beraturan. 5. Beban mati yang diperhitungkan hanyalah beban gravitasi saja dan tersebar merata pada seluruh panel. Beban hidup tidak boleh melampaui 3 kali beban mati. Perhitungan Beban yang bekerja pada pelat dengan asumsi awal perhitungan dianggap tebal plat 120 mm.

Berat sendiri plat

:

0,12 x 1

x 2400

= 288

Berat sendiri balok

:

0,3

x 2400

= 273,6

Berat penutup lantai

:

1

x 100

= 100

Berat pasangan batu bata

:

3,5

x 250

= 875

Fungsi lantai (pertokoan)

:

1

x 250

x 0,38

 

      =

250

Karena asumsi awal beban hidup tidak boleh melampaui 3 kali beban mati, maka:

  

Kelompok 1

3

Struktur Beton Bertulang 2

   6. Apabila panel plat ditumpu oleh balok pada keempat sisinya, syarat kekakuan relatif  balok pada dua arah yang saling tegak lurus adalah :

     Pemeriksaan tebal berdasarkan syarat lendutan (di tinjau panel 1) : 650 cm

2

30×50 cm

30×50 cm 600 cm

1

Panel 1

600 cm 3

30×50 cm

30×50 cm 4

650 cm

                         Nilai banding panjang terhadap lebar bentang bersih:  β  =

  

Perbandingan panjang sisi menerus dengan keliling panel:

        

Kelompok 1

4

Struktur Beton Bertulang 2 Berdasarkan SK-SNI T-03-2847-2002 pasal 3.2.5  –  3.3 untuk tebal plat dua arah syarat yang harus dipenuhi yaitu kurang dari h minimum. Pemeriksaan lendutan menggunakan persamaan :

          Karena unsur



 dalam persamaan tersebut belum diketahui, sehingga di gunakan

 persamaan berikut :

                          

 .........OK!

Dan tidak boleh lebih dari :

                     

120 mm

 .........OK!

Maka dengan demikian anggapan awal tebal plat h = 120 mm, sejauh ini dapat di gunakan.

Kelompok 1

5

Struktur Beton Bertulang 2

Perhitungan

   

Berdasarkan penampang pada hubungan plat dengan balok yang membentuk balok T, maka lokasi titik berat penampang dapat ditentukan :

Sesuai SK SNI T-15-2002-03 pasal 3.6.2 ayat 4, lebar efektif (



 diperhitungkan sebagai

 berikut :

                                                                                                     

Dengan syarat panjang sayap (flens) tidak lebih dari :

Persamaan statis momen terhadap tepi bawah:

Kelompok 1

6

Struktur Beton Bertulang 2

Persamaan statis momen terhadap tepi bawah:

                                                         Untuk arah memanjang bangunan :

                      

Sehingga

Sehingga

Kelompok 1

7

Struktur Beton Bertulang 2 Untuk arah melebar bangunan :

                          

Sehingga

Sehingga

Maka

Kemudian diulangi sekali lagi pemeriksaan dengan menggunakan persamaan lendutan dan subsitusikan nilai m yang telah di dapat:

      { ( )}                   Maka dengan demikian, dapat tetap digunakan tabel pelat (h) = 120 mm.

Kelompok 1

8

Struktur Beton Bertulang 2 C. Menghitung Pembagian Momen-Momen Rencana Pada Plat Lantai Dan Balok Dengan Metode Perencanaan Langsung (DDM)

Dalam proses perencanaan panel plat lantai, yang dikerjakan pertama kali adalah menentukan momen statis total rencana pada kedua arah peninjauan yang saling tegak lurus. Karena adanya tahanan pada tumpuan, maka momen tersebut didistribusikan untuk dapat merencanakan penampang rangka portal terhadap momen-momen positf dan negatif. Kemudian momen-momen positif dan negatif rencana tersebut didistibusikan kelajur kolom, lajur tengah dan lajur balok (bila ada). Lebar lajur kolom ditentukan 25 % dari lebar lajur portal untuk masingmasing disebelah kanan dan kiri sumbu kolom, sedangkan lebar lajur tengah adalah sisan ya. Selanjutnya tinggal merencanakan dimensi dan distribusi penulangan pada keduan arah yang saling tegak lurus sesuai dengan peninjauan.



Sesuai SK-SNI T-15-2002-03 pasal 3.6.6 ayat 3.2, distribusi momen statis total terfaktor  pada bentang interior dikalikan faktor 0.35 untuk momen positif, dan faktor 0.65 untuk momen

negatif terfaktor (rencana). Sedangkan ayat 3.3 menentukan distribusikan momen statis total terfaktor



 betang tepi (eksterior) seperti yang tercantum pada daftar berikut :

Kelompok 1

9

Struktur Beton Bertulang 2 1. Perhitungan Momen Statis Total :

Beban Rencana adalah : Beban Mati Berat plat

:

0.12 x 2400 = 288

Berat sendiri balok

:

0.38 x 2400 = 912

Berat penutup lantai

:

100

= 100

Berat pasangan batu bata 1/2

:

250

= 250

         

Beban Hidup Fungsi lantai (pertokoan)

:



250

= 250

  

Meninjau kombinasi pembebanan untuk beban gravitasi yaitu:

                                                           

(i)........

(ii).......

Maka diambil qu yang paling besar, yaitu pada persamaan “(ii)”

Menurut SK SNI T-15-2002-03 pasal 3.6.6 ayat 7 me ngijinkan modifikasi sampai 10% untuk momen positif dan negatif terfaktor asalkan momen statis total untuk suatu  panel dalam arah yang ditinjau tidak boleh kurang dari jumlah yang diisyaratkan, ialah :

                                                     

Sehingga untuk arah melebar bangunan :

Kelompok 1

10

Struktur Beton Bertulang 2 Maka distribusi momennya adalah sebagai berikut: Untuk Arah Memanjang Bangunan Bentang I-II

                     Bentang II-III = III-IV

Untuk Arah Melebar Bangunan Bentang E-D

                      Bentang C-D = B-C

                  

       

Bentang VI-V

                    

Kelompok 1

       

Bentang B-A

                 

11

Struktur Beton Bertulang 2 2. Perhitungan Nilai

1 Pada

Panel Plat Interior

Untuk panel plat interior, lajur kolom harus direncanakan untuk memikul sebagian momen negatif interior (dalam persen) seperti dalam tabel “Distribusi Momen Negatif Interior pada lajur kolom (SK SNI T-15-2002-03 pasal 3.6.6 ayat 4.1) ” berikut ini :

 Nilai 1 pada tabel di atas adalah untuk arah bentang

l 1.

Untuk plat dua arah yang

ditumpu balok, 1 diambil sebagai nilai banding kekakuan lentur panel plat dengan lebar yang dibatasi oleh garis tengah panel bersebelahan terhadap kekakuan masing-masing  balok, maka dengan demikian:

  

 

 dengan

             

catatan dalam tugasini

 =

Untuk arahmemanjangbalok,   Untuk arahmelebarbalok, Apabila

   

 

.0 , maka momen rencana dalam balok diantara dukungan harus

direncanakan untuk memikul 85% dari momen lajur kolom. Sedangkan untuk,

  

, maka momen rencana didapat dengan interpolasi

linear antara 85% dan 0%.

3. Perhitungan Nilai 1 Pada Panel Plat Interior

Untuk panel plat eksterior, lajur kolom harus direncanakan untuk dapat memikul sebagian momen negatif eksterior (dalam persen) seperti dalam tabel “Distribusi Momen  Negatif Interior pada lajur kolom (SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.6 ayat 4.2)” berikut ini :

Kelompok 1

12

Struktur Beton Bertulang 2 Sedangkan,

   

 , adalah nilai banding kekakuan torsi penampang balok tepi

terhadap kekakuan lentur plat dengan lebar sama dengan bentang balok, yang diukur antara sumbu tumpuan. Dimana: C

= Konstanta penampang untuk menentukan kekakuan puntir

Ecb

= Modulus elastisitas balok beton

Ecs

= Modulus elastisitas plat beton

Is

= Momen inersia terhadap sumbu titik pusat bruto plat

Lajur kolom harus direncanakan untuk dapat memikul sebagian momen positif (dalam persen) seperti tampak dalam tabel Distribusi Momen Positif Interior pada lajur kolom “(SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.6 ayat 4.4) ” berikut ini:

Keadaan 1,

Keadaan 2,

 )   + (1- 0,63  )       C = 2067134400  

C = (1- 0,63

        C = (1- 0,63  )   + (1- 0,63  )  C = 2974334400 

Maka di ambil nilai C yang terbesar ,yaitu pada keadaan 2. C = 2974334400

Kelompok 1



13

Struktur Beton Bertulang 2

Keadaan 1,

Keadaan 2,

)  + (1- 0,63  )       C = 2286014400     + (1- 0,63 )   C = (1- 0,63 )     C = 3149668800   C = (1- 0,63

Maka di ambil nilai C yang terbesar ,yaitu pada keadaan 2. C = 3149668800



Elemen penahan torsi tegak lurus terhadap portal yang ditinjau. Sehingga untuk arah memanjang (Portal B-B) 

           

Sehingga untuk arah melebar (Portal I-I) 

4. Memberi Momen Tumpuan dan Lapangan Pada Jalur Kolom a) Arah Memanjang Bangunan Bentang (eksterior) Me-

              5,6431

 1,7213

      

Kelompok 1

14

Struktur Beton Bertulang 2

       Faktor momen dari interpolasi nilai

    

0.5

0.9231

1

100

100

100

1,721258333

84.376

90

77.308

75

Bentang (interior) M i-

            5,6431

       

Factor momen dari interpolasi nilai

 ()  

0.5

0.9231

1

90

77,308

7,5

Bentang (interior) M m+

            5,6431

      

Factor momen dari interpolasi nilai

 ()   Kelompok 1

0.5

0.9231

1

90

77,308

7,5

15

Struktur Beton Bertulang 2 b) Arah Melebar Bangunan Bentang (Eksterior) Me

-

              5,1413

      

 1,6825

       Faktor momen dari interpolasi nilai

    

1

1,0833

2

100

100

100

1,682515385

81,492

75

72,5

45

-

Bentang (interior) M i

1= 5,1314

        

    

 

Faktor momen dari interpolasi nilai

    

 

Kelompok 1

1

1,0833

2

75

72,5

45

16

Struktur Beton Bertulang 2 +

Bentang (interior) M m

1= 5,1314

        

    

 

Faktor momen dari interpolasi nilai

    

 

1

1,0833

2

75

72,5

45

Bagian momen positif dan negatif terfaktor yang tidak dipikul oleh lajur kolom dianggap  bekerja pada setengah lajur tengah di kedua sisi lajur kolom. Panjang bentang berturutan tidak selalu harus sama, demikian juga lebar lajur kolom. Dengan demikian masing-masing lajur tengah direncanakan mampu menahan jumlah dari dual kali setengah momen lajur tengah. Lajur tengah yang sejajar dan bersebelahan dengan tumpuan dinding tepi direncanakan dengan momen dari setengah lajur tengah yang di dapat dari baris pertama kolom interior. Untuk rangka portal berbentang banyak apabila tidak semua bentang dibebani secara serempak, akan terasa bahwa metode perencanaan lansung sangat peka terhadap perubahan momen lapangan positif. Apabila beban bekerja secara berselang-seling pada bentang-bentang,  perubahan nilai momen negatif di tumpuan umumnya hanya kecil sedangkan perubahan momen  positif lapangan cukup besar Apabila nilai banding beban hidup terhadap beban mati cukup besar, maka perubahan momen positif tersebut dapat mencapai 50% dari yang diperoleh dengan cara distribusi beban secara merata. Pertambahan momen tersebut dapat mengakibatkan lendutan  berlebihan dan selanjutnya timbul retak pada panel plat interior. Cara mencegah dan menguranginya

adalah

dengan

memperkaku

kolom-kolom.

Untuk

selanjutnya,

agar

mempermudahkan dalam pengerjaanya, dibuat tabel distribusi momen.

Kelompok 1

17

Struktur Beton Bertulang 2 5. Pemeriksaan tebal plat berdasarkan syarat gaya geser

qU = 1960 kg/m2 (tanpa pasangan bata) qU = 2260 kg/m2 (dengan pasangan bata) Untuk arah memanjang bangunan,

   

 

Untuk arah melebar bangunan,

    

 

Karena  

> 1.0 pelimpahan geser akibat beban q U dari plat ke balok akan mengikuti

 bentuk bidang trapesium dan segitiga dengan menarik garis sudt 45o dan garis di tengah-tengah  panel arah memanjang. Bagian beban yang lebih besar akan dipikul oleh balok bentang arah melebar dengan harga terbesar terdapat di muka kolom interior pertama.

Gaya geser rencana untuk setiap meter lebar pada arah melebar, adalah:

                         

 

 

Tinggi efektif  plat, d = hf - 20 - 0.5 = 96 mm

  (    )    √         

  

 

 

  

Dengan demikian tebal plat cukup aman dan tahan terhadap geser

Kelompok 1

18

Struktur Beton Bertulang 2

Kelompok 1

19

Struktur Beton Bertulang 2

Kelompok 1

20

Struktur Beton Bertulang 2

Kelompok 1

21