Bab 7.6 - Penulangan Ramp [PDF]

Citation preview

292



5. Perencanaan Elemen Ramp dan Dinding Penahan Kendaraan



7.



7.5.1 Desain Elemen Ramp Turun



Gambar 7.5.1 pemodelan Ramp Turun



7.5.1.1 Desain Elemen Pelat 



Parameter pelat Tabel 7.5.1 Parameter Pelat parameter pelat tebal pelat 200 t selimut 25 diameter 10 d 170







mm mm mm mm



Momen hasil Etabs Desain tulangan pelat berdasarkan momen hasil analisis program Etabs adalah sebagai berikut a. Momen positif untuk perencanaan tulangan bagian bawah MR1 = M11 + ǀM12ǀ > 0 MR2 = M22 + ǀM12ǀ > 0 b. Momen negatif untuk perencanaan tulangan bagian atas MR1 = M11 - ǀM12ǀ > 0 MR2 = M22 - ǀM12ǀ > 0



293



Gambar 7.5.2 Diagram Momen 11



Gambar 7.5.3 Diagram Momen 22



Gambar 7.5.4 Diagram Momen 12



294



Tabel 7.5.2 Momen maximum dan minimum M11 Story  



Shell Objec t



M11 kNm/m



Load Case/Comb o



Story4



F9



Comb2



Story4



F9



Comb2



16.037 36.321



M22 kNm/m



M12 kNm/m



39.033



10.655



-37.79



-1.392



Tabel 7.5.3 Momen maximum dan minimum M22 Story   Story4 Story3



Shell Objec t F6 F10



M11 kNm/m



Load Case/Comb o



M22 kNm/m



11.879 57.797 10.29 40.651



Comb2 Comb2



M12 kNm/m 6.349 5.134



a. Momen positif untuk perencanaan tulangan bagian bawah MR1 = 16.037 + ǀ-10.655ǀ = 26.7 kN.m MR2 = 40.651 + ǀ5.134ǀ



=45.78kN.m



c. Momen negatif untuk perencanaan tulangan bagian atas MR1 = -36.321 - ǀ-1.392ǀ =-37.713 kN.m MR2 = -57.797- ǀ-6.34ǀ Jadi



=-64,137 kN.m



Mu (+) =45.78 kN.m Mu (-) =-64,137 kN.m







Perhitungan kebutuhan As positif Mu (+) =45.78 kN.m



-



Peritungan As min As min = 0,0018 b h = 0,0018 x 1000 x 200 = 360 mm2



-



Peritungan As perlu As=



Mu ∅ x fy x jd



Asumsi nilai jd= 0,925 d = 157.25 mm As=



45.78 . 106 mm 2 =808,69 > Asmin 0,9 x 400 x 157.25 m



295



-



Cek nilai jd a=



As . fy 808,69 x 400 = =12.68 mm 0,85 x fc x b 0,85 x 30 x 1000



Sehingga jd =170− -



12.68 =163.66 mm 2



Hitung kembali As As=



45.78 . 106 2 =777.017 mm /m 0,9 x 400 x 163.66



Digunakan tulangan D10 1 1 2 2 2 As D 10= π D = π 10 =78.5 mm 4 4 -



Jarak antar tulangan : S=b .



-



As D 10 78.5 =1000 =101.02mm ≈ 100 mm As perlu 777.017



Jumlah tulangan yang dipasang n=



1000 +1=11 buah 100



As pasang=78.5 x 11=863.5 mm2 -



Pengecekan terhadap momen nominal aktual a=



Aspasang . fy 863.5 x 400 = =13.54 mm 0,85 x fc x b 0,85 x 30 x 1000



φ Mn pasang=φlentur x As x fy x ¿



(



φ Mn pasang=0,9 x 863.5 x 400 x 170−



13.54 2



)



φ Mn pasang=50.74 kN −mm φ Mn pasang ≥ Mu−¿ 45.78 kN . m→ oke Dengan demikian dipasang tulangan bawah D10-100 dua lapis.



296







Perhitungan nilai As Negatif Mu (-) = -64,137 kN.m



-



Peritungan As min As min = 0,0018 b h = 0,0018 x 1000 x 200 = 360 mm2



-



Peritungan As perlu As=



Mu ∅ x fy x jd



Asumsi nilai jd= 0,925 x d = 157.25 mm As= -



64,137 . 106 mm2 =1132.96 > Asmin 0,9 x 400 x 157.25 m



Cek nilai jd a=



As . fy 1132.96 x 400 = =17.77 mm 0,85 x fc x b 0,85 x 30 x 1000



Sehingga jd =170− -



17.77 =161.115 mm 2



Hitung kembali As As=



64,137 .10 6 2 =1105.78 mm /m 0,9 x 400 x 161.115



Digunakan tulangan D10 1 1 As D 10= π D2= π 102=78.5 mm2 4 4 -



Jarak antar tulangan : S=b .



As D 10 78.5 =1000 =70.99 mm ≈ 70 mm As perlu 1105.78



Jumlah tulangan n=



1000 +1=15 buah 70



As pasang=78.5 x 15=1177.5 mm2 -



Pengecekan terhadap momen nominal aktual a=



Aspasang . fy 1177.5 x 400 = =18.47 mm 0,85 x fc x b 0,85 x 30 x 1000



φ Mn pasang=φlentur x As x fy x ¿



297



(



φ Mn pasang=0,9 x 1177.5 x 400 x 170−



18.47 2



)



φ Mn pasang=68.14 kN −mm φ Mn pasang ≥ Mu−¿ 64,137 kN . m→ oke Dengan demikian dipasang tulangan bawah D10-70 dua lapis. 7.5.1.2 Desain Elemen Balok



BD-1 (250x500)



BD-1 (250x500)



BD-1 (250x500)



BALOK 30/60



BALOK 30/60



B-1 (350x700)



BALOK 30/60



BALOK 30/60



B-1 (350x700)



Gambar 7.5.4 denah balok Ramp turun



a. Parameter balok Radial Tabel 7.5.4 Parameter balok Radial β1 Fy Fc' h bw Dtul Sengkang cover



-



0,835 400 30 500 250 19 10 40



  mpa mpa mm mm mm mm mm



D = h - cover – Diameter Sengkang – Diameter Tulangan/2 D = 500 – 40 – 10 – 19/2 D = 440.5 mm



b. Perhitungan As minimum Fc ' 30 As , min= √ bw . d= √ x 300 x 440.5=452.38 mm2 4 fy 4.400 Akan tetapi tidak boleh kurang dari 1,4 1,4 bw x d= x 300 x 440.5=462.52mm 2 Fy 400



298



c. As perlu Dari program Etabs didapatkan luas tulangan As balok terbesar yaitu As=1341 mm2 Digunakan tulangan D19 sebanyak 5 buah sehingga As pakai=5 x ( 0.25 x π x D 2 )=1416.92 mm2 d. Kemudian dicari nilai tinggi daerah tekan a dengan rumus berikut As . Fy 1416.92 x 400 = =74.087 mm ' 0,85. f c . b 0,85 x 30 x 300 e. Selanjutnya adalah dicari tinggi garis netral c a 74.087 c= = =88.72 mm β 0,835 f. Selanjutnya cek apakah benar semua tulangan leleh, untuk fc’ 30 Mpa, nilai β1 =0,836 c d−c = εc εs a=



88.72 440.5−88.72 = 0,003 εs εs=0,0118> 0,005maka ɸ=0,9 g. Kemudian, cek fs = fy dengan cara berikut a 74.087 = =0,168 d 440.5 ab =0,375 β=0,313 d Karena



ab a > maka tulangan tarik leleh. d d



h. Cek kembali nilai φMn φ Mn pasang=φlentur x As x fy x ¿



(



φ Mn pasang=0,9 x 1416.92 x 400 x 440.5− φ Mn pasang=205.799 kN −m φ Mn pasang ≥ Mu−¿109.94 kN−m→ oke



i. tulangan Transversal



74.087 2



)



299



Dari program ETABS didapat nilai Av terbesar = 1742.45 mm2/m Dipakai tulangan geser 3 kaki D10 As D 10=0.25 x π x D2=78.5 mm2 Jarak tulangan geser 1 1 S perlu = d= 440.5=220.25 mm2 2 2 Dalam



SNI



2847-2013



pasal



21.5.3.1



mengharuskan



dipasang



Hoops(sengkang tertutup) disepanjang jarak 2h dari muka kolom dan dipasang dengan spasi terkecil diantara 



d/4 = 440.5 / 4 =110,125 mm







6(Dlongitudinal) = 6 x 19 =114 mm







150 mm Maka digunaka tulangan trasversal dengan jarak s=100 mm Cek nilai Av A v. d=



n As D 10 3 x 78.5 mm2 mm 2 = =2355 > 1742.45 → OK s 0,1 m m



j. tulangan Torsi Tulangan torsi terdiri dari tulangan sengkang dan tulangan longitudinal yang harus ditambahakan ke tulangan yang dibutuhkan sebelumnya. Keluaran area longitudinal ETABS akan dibagi ke 4 sisi balok (atas, bawah, kiri dan kanan) dan kebutuhan tambahaan akan dikalkan dua (untuk dua kaki) dan ditambahakn ke kebutuhan area tulangan transversal lentur sebelumnya. dari program ETABS didapatkan nilai At/s =238,37 mm2/m, dan Al = 587 mm2



Tabel 7.5.5 Rekapitulasi Luas tulangan balok Ramp



300



balok



BR-1 (350x700) BD-1 (250x500)



BR-2 (300x600)



Loc



Mu (kN-m)



As perlu (mm2)



As pasang (mm2)



ϕMn



top



109.94



1341.0 0



1416.925



202.02103



botto m top botto m



1.79



969.00



1416.925



202.02103



45.71



498.00



850.155



121.21262



40.42



464.00



850.155



121.21262



top



149.94



1341.0 0



1416.925



202.02103



1.84



969.00



1416.925



202.02103



55.72



498.00



850.155



121.21262



30.42



464.00



850.155



121.21262



botto m top botto m



BR-3 (250x500)



Av/s (mm2/m)



At/s(mm2/mm)



Al torsi(m2)



1742.45



238.37



587



462.52



-



-



1212.45



-



-



492.52



-



-



Tabel 7.5.6 Rekapitulasi Kebutuhan tulangan balok Ramp TIPE



top



bottom



kanan



kiri



sengkang



BR-1(350x700) BD-1 (250x500) BR-2(300x600) BR-3 (250x500)



6D19 4D19 6D19 3D19



6D19 4D19 6D19 3D19



1D19 -



1D19 -



D10-100 D10-150 D10-100 D10-150



7.5.1.3. Desain Elemen Kolom Ramp perhitungan kolom bulat penahan Ramp dengan data sebagai berikut Data perencanaan : fc’



= 30



Mpa



fy



= 400 Mpa



Dkolom



= 750 mm



Dlentur



= 22



mm



Dgeser



= 10



mm



Tabel 7.5.7 Hasil Output gaya dalam Etabs untuk kolom yang ditinjau Stor y   Story 3 Story 3 Story



Colu mn  



loc  



Load Case/Combo  



Statio n m



C97



botto m



ENVELOPE Max



0



C97 C97



top botto



ENVELOPE Max ENVELOPE Min



2.702 6 0



P kN 299.616 9 273.827 5 -



V2 kN



V3 kN



T kN-m



M2 kN-m



M3 kN-m



40.63 61



33.979 1



4.346



126.456 4



83.9846



40.63 61 -



33.979 1 -



4.346 -



48.85 -



47.3905 -



301



3 Story 3



m



C97



top



ENVELOPE Min



2.702 6



861.863 8 827.478 1



52.35 1 52.35 1



50.274 1 50.274 1



2.273 5 2.273 5



123.187 6



105.233 6



-1.543



36.9795



Berdasarkan hasil desain dari ETABS, rasio tulangan yang diperlukan, yaitu rasio tulangan minimum (1% Ag), yaitu 4418 mm2 , dipasang 15D22. Dengan bantuan peranti lunak SpColumn, dapat dicek apakah kapasitas kolom mencukupi kekuatan yang diperlukan untuk menahan beban-beban maksimum pada kolom. Berikut adalah cuplikan Input beban pada program SpColumn.



Gambar 7.5.5 Hasil Analisa Kolom dengan Program SPColumn Tabel 7.5.8 Hasil Analisa Kolom dengan Program SPColumn



Terlihat bahwa SpColumn menunjukan kolom D750 cukup untuk menahan beban-beban maksimum dari ramp.



302



-



Perencanaan Tulangan Geser Kolom Geser ultimit



Vu



= 52.351 kN



Gaya Aksial Ultimit



P



=861.86 kN



Faktor reduksi



ϕs



=0,75



Selimut beton



c



=40 mm



Luas penampang kolom



Ag



= ¼ π Dk2 =441786.47 mm2



Tinggi kolom ekuivalen



hk



= 0,85 Dk = 637.5 mm



Lebar kolom ekuivalen



bk



= Ag/ hk = 692.99 mm



Tinggi efektif



d



= hk – c –Ds -1/2 Dt =576.5 mm



Kuat geser yang disumbangkan oleh penampang beton f c' √ Vc= b 6



k



d= √



30 692.99∗576.5=364.7 kN 6



SNI 2847-2013 pasal 11.4.6.1 menyatakan bahwa tulangan geser minimum harus disediakan dalam semua komponen struktur lentur beton bertulang di mana Vu 1 > V φ 2 c 52.351 1 > 364.7 0,7 2 74.780,005 maka ɸ=0,9 g.



Kemudian, cek fs = fy dengan cara berikut



310



a 44.45 = =0,082 d 540.5 ab =0,375 β=0,313 d Karena h.



ab a > maka tulangan tarik leleh. d d



Cek kembali nilai φMn



φ Mn pasang=φlentur x As x fy x ¿



(



φ Mn pasang=0,9 x 850.155 x 400 x 540.5−



44.45 2



)



φ Mn pasang=185.62 kN−m φ Mn pasang ≥ Mu−¿ 95.8 kN−m→ oke maka untuk balok BR-2 dipasang tulangan 3D19 pada bagian atas dan bawah di sepanjang balok. i.



tulangan Transversal Dari program ETABS didapat nilai Av terbesar = 758.41 mm2/m Dipakai tulangan geser 2 kaki D10 As D 10=0.25 x π x D 2=78.5 mm2 Jarak tulangan geser 1 1 S perlu = d= 540.5=270.25mm 2 2 2 Dalam



SNI



2847-2013



pasal



21.5.3.1



mengharuskan



dipasang



Hoops(sengkang tertutup) disepanjang jarak 2h dari muka kolom dan dipasang dengan spasi terkecil diantara -



d/4 = 440.5 / 4 =110,125 mm



-



6(Dlongitudinal) = 6 x 19 =114 mm



-



150 mm



Maka digunaka tulangan trasversal dengan jarak s=100 mm Cek nilai Av



311



n As D 10 2 x 78.5 mm2 mm2 A v. d= = =1570 >758.41 →OK s 0,1 m m j. tulangan Torsi Tulangan torsi terdiri dari tulangan sengkang dan tulangan longitudinal yang harus ditambahakan ke tulangan yang dibutuhkan sebelumnya. Keluaran area longitudinal ETABS akan dibagi ke 4 sisi balok (atas, bawah, kiri dan kanan) dan kebutuhan tambahaan akan dikalkan dua (untuk dua kaki) dan ditambahakn ke kebutuhan area tulangan transversal lentur sebelumnya. Berdasarkan output program ETABS balok BR-2 memiliki torsi yang kecil sehingga pengaruh torsi dapat diabaikan. Tabel 2 Rekapitulasi Luas tulangan balok Ramp Naik balok



Loc



top BR-2 (300x60 0) BR-3 (250x50 0)



botto m top botto m



Mu (kNm) 95.8 4 73.5 4 31.9 6 11.3 2



As perlu (mm2)



As pasang (mm2)



ϕMn



1093.0 0



1416.9 25



253.03 03



1002.0 0



1416.9 25 850.15 5 850.15 5



253.03 03 121.21 26 121.21 26



739.00 623.00



Av/s (mm2/ m)



At/s(mm2/m m)



Al torsi(m 2)



1742.45



-



-



531.70



-



-



Tabel 2 Rekapitulasi Kebutuhan tulangan balok Ramp TIPE



top



bottom



kanan



kiri



sengkang



BR-2(300x600) BD-3 (250x500)



6D19 3D19



6D19 3D19



-



-



D10-100 D10-100



7.5.3 Desain Dinding Penahan Kendaraan Berdasarkan peraturan pembebanan SNI 1727-2013 pasal 4.5.3, sistem penghalang kendaraan untuk mobil penumpang harus dirancang untuk menahan beban tunggal sebesar 6000 lb (26.70 kN) diterapkan dalam arah horizontal ke sembarang arah pada penghalang, dan harus ada pengangkuran yang mampu



312



menyalurkan beban ini ke struktur utama. Untuk perencanaan dari system ini, beban diasumsikan bekerja pada ketinggian minimum 460 mm dan 686 mm diatas lantai atau permukaan Ramp, ditempatkan untuk menghasilkan efek-efek beban maksimum. 



Parameter dinding Tabel 7.5.9 Parameter dinding parameter pelat tebal dinding 150 t selimut 25 Tinggi dinding 1100 Diameter tulangan 10 d 105



mm mm mm mm mm



26.7 kN 26.7 kN



Gambar 7.5.10 pembebanan dinding penahan



Gambar 7.5.10 momen akibat pembebanan pada dinding



313







Didapatkan nilai momen maksimum Mu = -30.7 kN.m



-



Peritungan As perlu As=



Mu ∅ x fy x jd



Asumsi nilai jd= 0,925 x d = 97.125 mm 30.7 . 106 mm2 As= =878.02 0,9 x 400 x 97.125 m



-



Cek nilai jd a=



As . fy 878.02 x 400 = =13.77 mm 0,85 x fc x b 0,85 x 30 x 1000



Sehingga jd =105− -



Hitung kembali As As=



-



13.77 =98.115 mm 2



30.7 .10 6 2 =869.16 mm /m 0,9 x 400 x 98.115



Jarak antar tulangan : S=b .



As D 10 78.5 =1000 =90.31 mm ≈ 90 mm As perlu 869.16



Jumlah tulangan n=



1000 +1=13 buah 90



As pasang=78.5 x 13=1020.5 mm2 -



Pengecekan terhadap momen nominal aktual a=



Aspasang . fy 1020.5 x 400 = =16 mm 0,85 x fc x b 0,85 x 30 x 1000



φ Mn pasang=φlentur x As x fy x ¿



(



φ Mn pasang=0,9 x 1020.5 x 400 x 105−



16 2



)



314



φ Mn pasang=35.6 kN −mm φ Mn pasang ≥ Mu−¿ 30.7 kN . m→ oke Dengan demikian dipasang tulangan bawah D10-90 dua lapis. Dinding penahan akan dipasang di sepanjang tepi gedung parkir dan ramp.



Kesimpulan Dari hasil perhitungan, diperoleh perencanaan penulangan Ramp dan dinding penahan kendaraan sebagai berikut :  Penulangan pelat ramp turun Tulangan lentur (atas)



: D10 - 100 mm



Tulangan lentur (bawah)



: D10 - 100 mm



Tulangan susut



: D10 - 100 mm



 Penulangan pelat ramp naik Tulangan lentur (atas)



: D10 - 200 mm



Tulangan lentur (bawah)



: D10 - 200 mm



Tulangan susut



: D10 - 200 mm



 Penulangan balok ramp Tulangan BR-1 (250 x 500) Tulangan atas



: 6D19



Tulangan Bawah



: 6D19



Tulangan torsi



: 2D19



Tulangan sengkang



: 4kaki D10-100



Tulangan BD-1 (250 x 500) Tulangan atas



: 3D19



315



Tulangan Bawah



: 3D19



Tulangan torsi



:-



Tulangan sengkang



: D10-150



Tulangan BR-2 (300 x 600) Tulangan atas



: 6D19



Tulangan Bawah



: 6D19



Tulangan torsi



:-



Tulangan sengkang



: D10-100



Tulangan BR-3 (250 x 500) Tulangan atas



: 3D19



Tulangan Bawah



: 3D19



Tulangan torsi



:-



Tulangan sengkang



: D10-100



 Penulangan Dinding Penahan Tulangan lentur



: D10 - 90 mm



Tulangan susut



: D10 - 90 mm



Gambar 7.5.11 Balok Pada Ramp



316



BD-1 (250x500)



BD-1 (250x500)



BD-1 (250x500)



BALOK35/70



BALOK30/60



BR-1 (350x700)



BALOK30/60



Gambar 7.5.12 penulangan Pelat RampTurun



B R 2 ( 2 5 0 x 5 0 0 )



B R 3 ( 2 5 0 x 5 0 0 )



B R 2 ( 2 5 0 x 5 0 0 )



BR-1 (350x70 )



B R 2 ( 2 5 0 x 5 0 0 )



B R 2 ( 2 5 0 x 5 0 0 )



BR-2 (30 x600)



B R 3 ( 2 5 0 x 5 0 0 )



BALOK35/70



BR-1 (350x700)



BR-1 (350x70 )



Gambar 7.5.12 penulangan Pelat Ramp Naik



317



DETAIL POTONGAN 2



Gambar 7.5.13 Detail Potongan 2