Strong Column Weak Beam [PDF]

Citation preview

PERENCANAAN KOLOM  Data perencanaan : Tinggi kolom : Lantai 2, lantai 1



= 4,5 m



Mutu beton (f’c)



= 22,83 Mpa



Mutu baja (fy)



= 400 Mpa



 Beban kolom tengah antara lantai 1 dan lantai 2 yang bekerja : (diperoleh dari SAP 2000)



Frame 1043 1042 1044



Mkiri (El 0) (Kgm) 5159.04 5488.25 2760.75



Mlap (El 2,25) (Kgm) 1135.56 394.61 544.6



Mkanan (El 4,5) (Kgm) 7751.59 5277.41 1935.41



A. PERENCANAAN TULANGAN MELINTANG KOLOM Diketahui : f’c = 22,83 Mpa fy = 400 Mpa



Pu = 641.931 KN Mu = 76.043 KNm h



= 550 mm



h = 550 – 2 (40 + 15 + =



415 = 0,755  0,8 550



Digunakan PCACOL



25/



2)



= 415



V (kg)



N (kg)



2835.6 2281.63 1000.18



-65436.38 -35413.24 -10963.39



Didapat  = 1,35 % Jumlah tulang terpasang : As =  x Ag = 1,35 % x 5502 =4083,75 mm2 dipasang 10 – 25 (As = 4910,714 mm2) B. PEMERIKSAAN PERSYARATAN “STRONG COLUMN WEAK BEAM“ Persyaratan “strong column weak beam” dipenuhi dengan persamaan 121 (SNI 2847 pasal 23.4.2.2) yaitu :



6



 Me  5  Mg Nilai



 Mg adalah jumlah Mg



+



dan Mg_ balok yang menyatu dengan kolom, yang dapat



dihitung dengan rumus :



a  Mg  As  fy   d    0.80 2 



Dimana nilai a =



As  fy 0.85  f ' c  b



Karena pada balok yang menyatu dengan kolom terdapat plat lantai yang menyatu juga, maka perhitungan Mg_, mengikutsertakan luas tulangan selebar b efektif. Di bawah ini gambar detail balok yang digunakan untuk memperhitungkan nilai Mg. Balok dianalisa sebagai tulangan balok T Bentang balok ( L ) = 600 cm ; Ln=560 Lebar efektif balok :  be = bw + ¼.L = 40 + ¼x600



= 190 cm



 be = bw + 8.t



= 160 cm



= 40 + 8x15



 be = bw + ½.Ln = 40 + ½x560



= 320 cm



Jadi diambil be = 160 cm



10-200



325 600 225



480



400



480



Detail balok yang menyatu dengan kolom As atas = 1473,214  2 x3x 1 4 x10  1944,643mm 2



2



 Titik berat tulangan atas terhadap tulangan atas



25   2x10 2   3   3x10 2     25     1473,214   40  10  25     2   4   2  4  y 1944,643 y  83,398



D atas



= 600 - y = 600 – 83,398 = 516,601 mm



  3   150  25   2  



D bawah = (600 – 40 – 10 – 25/2) = 537,5 mm  Besarnya Mg positif adalah :



a



982,143x 400  50,612mm 0.85 x 22,83x 400



Mg   0.80 x982,143x 400(537,5  50,612 / 2)  160975324 Nmm  160,975kNm  Besarnya Mg negatif adalah :



a



1473,214 x 400  75,917mm 0.85 x 22,83x 400



Mg   0.80 x1473,214 x 400(516,601  75,917 / 2)  225645670 Nmm  225,646kNm Jadi jumlah dari momen positif dan negatif adalah :



 Mg  160,975  225,646  386,62kNm Nilai  Me diperoleh dengan bantuan diagram



interaksi kolom (PCACOL), yaitu mencari



momen yang dihasilkan dari kombinasi beban aksial terkecil kolom atas dan kolom bawah.



 Me



= 452,7 x 3 kNm =1358,1 kNm



6



6







 Me  5  Mg  1358,1kNm   5  386,62kNm = 463,945 kNm Jadi persyaratan “Strong Kolom Weak Beam” terpenuhi.



C. DAERAH SENDI PLASTIS :  Daerah sendi plastis ditentukan berdasarkan SNI 2847 pasal 23.4(4(4)) yang menyatakan “panjang



 0 tidak kurang dari” :



 h  1/6



= 550 mm



 n = 1/6 (4500 – 600) = 650mm



 500 mm



Digunakan daerah sendi plastis (  0 ) sepanjang 650 mm  Jarak begel sepanjang sendi plastis (SNI 2847 23.4.4.2) yang menyatakan, spasi maksimum tulangan transversal :  ¼ b terkecil = ¼ x 550 = 125 mm  8  = 8 x 25 = 200 mm  Sx = 100  = 100 



350  hx 3



350  0.5 550  240  3



10



2







= 140 mm Nilai sx tidak perlu lebih besar dari 150 mm dan tidak perlu lebih kecil dari 100 mm Digunakan jarak begel (S) = 120 (minimum) D. PENGEKANGAN KOLOM DIDAERAH SENDI PLASTIS Kebutuhan pengekangan didaerah sendi plastis ditentukan dari SNI 2847 pasal 23.4(4(1b)), yang menyatakan luas sengkang tidak boleh kurang dari rumus berikut :



Ash  0.3  shc f ' c / fyh    Ag / Ach  1 Ash  0.09  shc f ' c / fyh 



Dengan : S



= spasi tulangan transversal pada arah longitudinal (mm)



hc = dimensi penampang inti kolom dihitung dari sumbu tulangan pengekang (mm) Ag = luas bruto penampang (mm2) Ach = luas penampang komponen struktur dari sisi luar ke sisi luar tulangan Transversal (mm2) Dengan jarak begel = 100 mm diperoleh :



 550 2 120 x550  2  40  10 x 22,83   Ash  0.3 x  1  2  400    550  2 x 40 



Ash  349,141 mm2 (menentukan) Atau :



120 x550  2  40  10x 22,83  Ash  0.09 x  = 283,549 mm2  400   Dipakai begel sepanjang sendi plastis dp 10-120



Jumlah tulangan n =



349,141 Ash = = 4,44 = 5 buah. 78.54 Adp10



Jadi dipakai 510 – 120 ( Ash = 392,857 mm2 )



E. KEBUTUHAN TULANGAN GESER Gaya geser yang bekerja disepanjang bentang kolom (Vu) ditentukan dari Mpr+ dan Mprbalok yang menyatu dengan kolom tersebut. Mpr balok dhitung menggunakan rumus berikut :



a  Mpr  As  1.25 fy    d   2 



a



As  1.25 fy  0.85  f ' c  b



 Besarnya Mpr positif adalah :



a



982,14 x1.25 x 400  63,264mm 0.85 x 22,83x 400



Mpr   0.80 x982,14 x1.25 x 400(537,5  63,264 / 2)  248417207 Nmm  248,417kNm  Besarnya Mpr negatif adalah :



a



1473,214 x1.25 x 400  75,917mm 0.85 x 22,83x500



Mpr   0.80 x1473,214 x1.25 x 400(516,601  75,917 / 2)  352571360mm  352,571kNm  Besarnya Vu dihitung dengan rumus :



Vu 



248,417  352,571 Mpr   Mpr  = = 133,553 kN 4.5 ln



Besarnya Vu tersebut harus dibandingkan dengan Ve, yaitu gaya geser yang diperoleh dari Mpr kolom. Cara memperoleh Mpr kolom memakai bantuan diagram interaksi kolom dengan program PCACOL dengan fs = 1.25 fy = 1.25 x 400 = 500 Mpa.  Penentuan Mpr kolom :



Karena dimensi dan penulangan kolom atas dan bawah sama maka :



Ve 



2  76 2  Mpr = = 33,778 kN < Vu ln 4.5



Ternyata Ve < Vu maka perencanaan geser tidak memenuhi syarat.  Nilai Vc harus dianggap = 0 sesuai SNI-2847 Pasal 23.4(5(2)). Apabila :  Vu > Ve x 50% 133,553 > 16,889  Pu
Vu = 134,243…..OK!! Sisa panjang kolom diluar sendi plastis, dipasang begel sesuai ketentuan SNI 2847 Pasal 23.4(4(6))  S



≤ 6 db = 6 x 25 = 150 mm



 S



≤ 150 mm



Jadi begel diluar sendi plastis digunakan 10-150 mm



2. ATAP



Frame 1043 1042 1044



Mkiri (El 0) (Kgm) 5159.04 5488.25 2760.75



Mlap (El 2,25) (Kgm) 1135.56 394.61 544.6



Mkanan (El 4,5) (Kgm) 7751.59 5277.41 1935.41



A. PERENCANAAN TULANGAN MELINTANG KOLOM Diketahui : f’c = 22,83 Mpa fy = 400 Mpa



Pu = 641.931 KN Mu = 76.043 KNm h



= 550 mm



h = 550 – 2 (40 + 12 + =



421 = 0,765  0,8 550



Digunakan PCACOL



25/



2)



= 421



V (kg)



N (kg)



2835.6 2281.63 1000.18



-65436.38 -35413.24 -10963.39



Didapat  = 1,35 % Jumlah tulang terpasang : As =  x Ag = 1,35 % x 5502 =4083,75 mm2 dipasang 10 – 25 (As = 4910,714 mm2) B. PEMERIKSAAN PERSYARATAN “STRONG COLUMN WEAK BEAM“ Persyaratan “strong column weak beam” dipenuhi dengan persamaan 121 (SNI 2847 pasal 23.4.2.2) yaitu :



6



 Me  5  Mg Nilai



 Mg adalah jumlah Mg



+



dan Mg_ balok yang menyatu dengan kolom, yang dapat



dihitung dengan rumus :



a  Mg  As  fy   d    0.80 2 



Dimana nilai a =



As  fy 0.85  f ' c  b



Karena pada balok yang menyatu dengan kolom terdapat plat lantai yang menyatu juga, maka perhitungan Mg_, mengikutsertakan luas tulangan selebar b efektif. Di bawah ini gambar detail balok yang digunakan untuk memperhitungkan nilai Mg. Balok dianalisa sebagai tulangan balok T Bentang balok ( L ) = 600 cm ; Ln=560 Lebar efektif balok :  be = bw + ¼.L = 40 + ¼x600



= 190 cm



 be = bw + 8.t



= 136 cm



= 40 + 8x12



 be = bw + ½.Ln = 40 + ½x560



Jadi diambil be = 136 cm



= 320 cm



8-200



325 600 225



480



400



480



Detail balok yang menyatu dengan kolom As atas = 1473,214  2 x3x 1 4 x8  1774,928mm 2



2



 Titik berat tulangan atas terhadap tulangan atas



25   2x8 2   3   3x8 2     25     1473,214   40  8  25     2  4   2  4  y 1774,928



  3   120  25   2  



y  80,415



D atas



= 600 - y = 600 – 80,415 = 519,585 mm



D bawah = (600 – 40 – 8 – 25/2)



= 539,5 mm



 Besarnya Mg positif adalah :



a



982,143x 400  50,612mm 0.85 x 22,83x 400



Mg   0.80 x982,143x 400(539,5  50,612 / 2)  161603896 Nmm  161,604kNm  Besarnya Mg negatif adalah :



a



1473,214 x 400  75,917mm 0.85 x 22,83x 400



Mg   0.80 x1473,214 x 400(519,585  75,917 / 2)  227052614 Nmm  227,053kNm Jadi jumlah dari momen positif dan negatif adalah :



 Mg  161,604  227,053  388,656kNm Nilai  Me diperoleh dengan bantuan diagram



interaksi kolom (PCACOL), yaitu mencari



momen yang dihasilkan dari kombinasi beban aksial terkecil kolom atas dan kolom bawah.



 Me



= 452,7 x 3 kNm =1358,1 kNm



6



6







 Me  5  Mg  1358,1kNm   5  388,656kNm = 466,388 KNm Jadi persyaratan “Strong Kolom Weak Beam” terpenuhi.



C. KEBUTUHAN TULANGAN GESER Gaya geser yang bekerja disepanjang bentang kolom (Vu) ditentukan dari Mpr+ dan Mprbalok yang menyatu dengan kolom tersebut. Mpr balok dhitung menggunakan rumus berikut :



a  Mpr  As  1.25 fy    d   2 



a



As  1.25 fy  0.85  f ' c  b



 Besarnya Mpr positif adalah :



a



982,14 x1.25 x 400  63,264mm 0.85 x 22,83x 400



Mpr   0.80 x982,14 x1.25 x 400(539,5  63,264 / 2)  249399350 Nmm  249,399kNm  Besarnya Mpr negatif adalah :



a



1473,214 x1.25 x 400  75,917mm 0.85 x 22,83x500



Mpr   0.80 x1473,214 x1.25 x 400(519,585  75,917 / 2)  354769710mm  354,769kNm



 Besarnya Vu dihitung dengan rumus :



Vu 



249,399  354,769 Mpr   Mpr  = = 134,259 kN 4.5 ln



Besarnya Vu tersebut harus dibandingkan dengan Ve, yaitu gaya geser yang diperoleh dari Mpr kolom. Cara memperoleh Mpr kolom memakai bantuan diagram interaksi kolom dengan program PCACOL dengan fs = 1.25 fy = 1.25 x 400 = 500 Mpa.  Penentuan Mpr kolom :



Karena dimensi dan penulangan kolom atas dan bawah sama maka :



Ve 



2  76 2  Mpr = = 33,778 kN < Vu ln 4.5



Ternyata Ve < Vu maka perencanaan geser tidak memenuhi syarat.  Nilai Vc harus dianggap = 0 sesuai SNI-2847 Pasal 23.4(5(2)). Apabila :  Vu > Ve x 50% 134,259 > 16,889  Pu
Vu = 134,259…..OK!! Sisa panjang kolom diluar sendi plastis, dipasang begel sesuai ketentuan SNI 2847 Pasal 23.4(4(6))  S



≤ 6 db = 6 x 25 = 150 mm



 S



≤ 150 mm



Jadi begel diluar sendi plastis digunakan 10-150 mm