5 0 227 KB
I. Desain Balok 1. Pengecekkan definisi komponen struktur lentur a. Gaya tekan aksial terfaktor komponen struktur, Pu tdak boleh melebihi 0,1 Ag fcβ ππ’ β€ 0,1 π΄π ππβ² b. Bentang bersih komponen struktur (Ln), tidak boleh kurang dari 4 kali tinggi efektifnya πΏπ β₯ 4π c. Perbandingan lebar terhadap tinggi balok tidak boleh kurang dari 0,3 π β₯ 0,3 β d. Lebar komponen harus memenuhi π β₯ 250 ππ π β€ πππππ πππππ π‘πππππππ 2. Momen desain pada balok Tabel VII. 1 Kapasitas Momen Desain Balok SRPMK Kondisi
Lokasi
1
Ujung interior kanan
2
Ujung Interior kiri
3
Ujung interior-ki (ke tengah)
4
Ujung interior-ka (ke tengah)
5
Tengah bentang bawah
Mu (kN.m)
3. Desain tulangan untuk menahan lentur β’
Kondisi 1 dan 2 (Tulangan tumpuan negatif) Mu = x kN.m Perhitungan properti balok π = πππππ ππππ π’ππ’ππ πππππ ππ π‘π’ππππππ π‘ππππ ππ β² β 28 π½1 = 0,85 β ( ) Γ 0,05 7 π = 0,85 π = 0,9 Kebutuhan Tulangan
π΄π βππ’π‘π’β =
ππ’ π Γ ππ¦ Γ π Γ π
π΄π β1 π‘π’ππππππ = π Γ ππ‘π’ππππππ =
π2 4
π΄π π΄π β1 π‘π’ππππππ
π΄π βπππ πππ = ππ‘π’ππππππ Γ π΄π β1 π‘π’ππππππ Pengecekkan tulangan leleh atau tidak π=
ππ =
π΄π Γ ππ¦ 0,85 Γ ππβ² Γ π π π= π½
(π β π) ππ > 0,002 β πΏπππβ π
Karena tulangan leleh, maka ππ = ππ¦ = 400 πππ Kapasitas Momen π πππ = π Γ π΄π Γ ππ Γ (π β ) > ππ’ β ππΎ! 2 Cek As Minimum π΄π βπππ = πππ₯πππ’π ((
1,4 βππ β² Γ ππ€ Γ π) , ( Γ ππ€ Γ π)) 4ππ¦ ππ¦
π΄π βπππ πππ > π΄π βπππ Cek Rasio Tulangan π=
π΄π ππ€ Γ π
0,85ππ β² 600 ππ = π½1 Γ ( ) ππ¦ 600 + ππ¦ π β€ 0,75 ππ π < 0,025
Cek Tension Controlled ππ‘ = πππππ ππππ π’ππ’ππ πππππ ππ π‘π’ππππππ π‘ππππ π ππ‘π < = 0,375π½1 ππ‘ ππ‘ β’
Kondisi 3 dan 4 (Tulangan tumpuan positif) Berdasarkan SNI Beton Pasal 21.5.2.2, kuat lentur positif komponen struktur lentur SRPMK pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari 1/2 kuat lentur negatifnya pada muka kolom tersebut Mu = Minimal 1/2 ΟMn2 ππ’ β₯
β’
1 πππβ1 2
Kondisi 5 (tulangan lapangan positif) Berdasarkan SNI Beton Pasal 21.5.2.2, kuat lentur positif maupun kuat lentur negatif komponen struktur lentur SRPMK di sepanjang bentang tidak boleh lebih kecil dari 1/4 kuat lentur negatifnya pada kedua muka kolom tersebut Mu = Minimal 1/4 ΟMn1 dan ΟMn2 ππ’ β₯
β’
1 πππβ1 4
Kondisi minimum Berdasarkan SNI Beton Pasal 21.5.2.2, kapasiitas momen positif dan negatif minimum pada komponen struktur lentur SRPMK di sembarang bentang tidak boleh lebih kecil dari 1/4 kuat lentur negatifnya pada kedua muka kolom tersebut Mu = Minimal 1/4 ΟMn1 dan ΟMn2 1 ππ’ = πππβ1 4
4. Momen probabiliti Penampang πππ = 1,25 Γ π πππβ1 = πππβ2 = 1,25 Γ π΄π Γ ππ¦ Γ (π β
πππ1 ) 2
πππβ3 = πππβ4 = 1,25 Γ π΄π Γ ππ¦ Γ (π β
πππ3 ) 2
5. Gaya Geser Berdasarkan tributari balok yang paling menentukan diperoleh beban gravitasi sebagai berikut, SIDL LL DL wu
1,2DL+1,0 LL+1,2 SIDL
ππ =
kN/m kN/m kN/m kN/m
wπ’ Γ ππ 2
ππ π€ππ¦βππ =
πππβ1 + πππβ3 ππ
ππ π€ππ¦βππ =
πππβ2 + πππβ4 ππ
ππ’ = ππ π€ππ¦ Β± ππ
6. Sengkang untuk gaya Geser Gaya geser maksimum dari hasil momen maksimum penampang adalah 256,89 kN. Sementara hasil analisis ETABS gaya gempa yang didapatkan adalah 255,63 kN. Maka Vu yang dipakai untuk pendesainan sengkang adalah 256,89 kN
Zona Sendi Plastis Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.3.4.2 Diperlukan hoops (sengkang tertutup) di sepanjang jarak 2h dari sisi muka kolom terdekat (zona sendi plastis)
Berdasarkan SNI 2847-2013 Pasal 21.5.4.2. Kontribusi beton dalam menahan geser harus diambil = 0 untuk daerah sendi plastis bila 1
1. ππ π€ππ¦ β₯ ππ’ 2
2. ππ’
ππ β ππΎ! Coba tulangan x kaki diameter x mm (Av= xxx mm2) π΄π£ ππ = π ππ¦ π π =
π΄π£ ππ¦ π ππ
Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.3.4.2, Hoop pertama dipasang pada jarak 50 mm dari muka kolom terdekat, dan yang berikutnya dipasang dengan spasi terkecil di antara: 1.
π 4
2. 6 πππππππ‘π’πππππ 3.150 ππ 4. >100 mm Luar Zona Sendi Plastis Luar zona sendi plasti dimulai sejarak 2h dari muka kolom. ππ’βπΏππ = ππ’ β wπ’ Γ 2β 1 ππ = βππβ² Γ ππ€ Γ π 6 ππ’ ππ = βππ π 2 ππ βπππ₯ = βππ β² Γ ππ€ Γ π 3 ππ βπππ₯ > ππ β ππΎ!
Coba tulangan x kaki diameter x mm (Av= xxx mm2) π΄π£ ππ = π ππ¦ π π =
π΄π£ ππ¦ π ππ
Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.5.3.4, spasi maksimum tulangan geser di sepanjang balok yang didesain untuk SRPMK adalah d/2
7. Lap Splicing Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.7.5.2, nilai panjang penyaluran harus dikalikan 3,25 dari nilai yang didapat pada pasal 21.7.5.1 lalu diambil nilai yang terbesar dari antara syarat yang ada. Syarat 1: ππ = 3,25
ππ¦ ππ 5,4 βππβ²
Syarat 2: ππ = 3,25 Γ 8ππ Syarat 3: ππ = 3,25 Γ 150 Maka dipakai ππ Selain itu, perlu juga ditentukan spasi tulangan tranversal sepanjang ππ sesuai pasal 21.5.2.3 dengan diambil nilai terkecil dari persyaratan yang ada. Syarat 1 π =
π 4
Syarat 2 π = 100 ππ
8. Cut Off Point Dari diagram momen balok, tulangan perlu untuk momen negatif di ujung-ujung balok dapat dipotong pada titik di mana tulangan sudah tidak diperlukan lagi. Namun tetap harus diingat bahwa setidak-tidaknya dua buah tulangan dibuat kontinu pada masing-masing bagian atas.
a. Tulangan negatif tumpuan Kapasitas momen tulangan negatif pada tumpuan sebagai berikut.
Tabel VII. 2 Cut Off Point Tulangan Negatif Tulangan Negatif
Tulangan ΟMn (kN.m) ΟMn kritis
Kiri
Tengah
Kanan
5D 22
3D 22
5D 22
500
250
500
250
Perubahan jumlah tulangan terjadi dari lokasi tumpuan ke lokasi lapangan. Lokasi perubahan tulangan dapat ditentukan dari kapasitas momen negatif lapangan. Kapasitas momen negatif lapangan sebesar 250 kN.m, maka dari diagram momen yang dikeluarkan dari ETABS, momen sebesar 250 kN.m terdapat pada jarak ... m dari tumpuan kiri dan jarak ... m dari tumpuan kanan. Maka tulangan negatif tumpuan hanya dibutuhkan sepanjang ... m dari tumpuan kiri dan kanan.
Untuk panjang penanaman, diperlukan tambahan panjang sesuai SNI 2847-2013 pasal 12.12.3 sebagai berikut. Syarat 1: πΏπππ πππ = πππππππ πππππ’ + π
Syarat 2 πΏπππ πππ = πππππππ πππππ’ + 12ππ
Syarat 3
πΏπππ πππ = πππππππ πππππ’ +
ππ 16
Syarat 4 ππ =
ππ¦ ππ‘ ππ 1,7πβππβ²
(π’ππ‘π’π π‘π’ππππππ πππππ‘ππ 22 ππ ππ‘ππ’ ππππβ)
Digunakan Ξ¨t = 1, Ξ¨e = 1 (untuk tulangan tidak dilapisi dan dilapisi bahan seng), dan (beton normal) maka dapat dihitung
b. Tulangan positif lapangan Kapasitas momen tulangan positif pada tumpuan sebagai berikut. Tabel VII. 3 Cut Off Point Tulangan Positif Tulangan Positif
ΟMn (kN.m) ΟMn kritis
Kiri
Tengah
Kanan
3D 22
5D 22
3D 22
250
500
250
250
Perubahan jumlah tulangan terjadi dari lokasi tumpuan ke lokasi lapangan. Lokasi perubahan tulangan dapat ditentukan dari kapasitas momen positif tumpuan. Kapasitas momen positif tumpuan sebesar 250 kN.m, maka dari diagram momen yang dikeluarkan dari ETABS, momen sebesar 250 kN.m terdapat pada jarak ... m dari tumpuan kiri dan jarak ... m dari tumpuan kanan. Maka tulangan positif tumpuan hanya dibutuhkan sepanjang ... m dari tumpuan kiri dan kanan.
Untuk panjang penanaman, diperlukan tambahan panjang sesuai SNI 2847-2013 pasal 12.12.3 sebagai berikut. Syarat 1: πΏπππ πππ = πππππππ πππππ’ + π
Syarat 2 πΏπππ πππ = πππππππ πππππ’ + 12ππ
Syarat 3
πΏπππ πππ = πππππππ πππππ’ +
ππ 16
Syarat 4 ππ =
ππ¦ ππ‘ ππ 1,7πβππβ²
(π’ππ‘π’π π‘π’ππππππ πππππ‘ππ 22 ππ ππ‘ππ’ ππππβ)
Digunakan Ξ¨t = 1, Ξ¨e = 1 (untuk tulangan tidak dilapisi dan dilapisi bahan seng), dan (beton normal) maka dapat dihitung
II. Desain Kolom Contoh perhitungan berdasarkan kolom dengan dimensi Diketahui
Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.6.1, persayaratan yang harus dipenuhi oleh kolom yang didesain: 1. Definisi kolom
ππ’ >
π΄π ππ β² 10
π β₯ 300 mm π β₯ 0,4 β 2. Cek konfigurasi penulangan Berdasarkan gaya dalam kolom, konfigurasi penulangan yang memenuhi adalah 15d22. Konfigurasi tulangan lalu dicek ππ =
π΄π π΄π
0,01 < ππ < 0,06 β ππΎ! 3. Pengecekkan Kapasitas Lentur aksial Kolom Hasil penulangan kolom harus dicek terlebih dahulu terhadap gaya aksial dan momen yang terjadi. Gaya aksial dan momen didapatkan dari software ETABS sebagai berikut.
Tabel VII. 4 Kombinasi Gaya Lentur Aksial Kolom Kombinasi
P
M2
M3
kN
kN.m
kN.m
Pmax Pmin M2max M2min M3max M3min
Berdasarkan gaya dalam yang diperoleh dari analisis ETABS selanjutnya dilakukan desain dengan menggunakan CsiCol.
Gambar VII. 1 Diagram Interkasi Kolom SRPMK saat Pu min
Dari hasil diagram interaksi terlihat bahwa kolom mampu untuk menahan kombinasi gaya dalam aksial dan momen dalam arah x dan arah y yang diperoleh dari ETABS.
4.Pengecekkan Strong Column Weak Beam Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.6.2.2, kuat kolom SRPMK harus memenuhi ketentuan kolom kuat-balok lemah sebagai berikut β ππ β₯ 1,2 β ππ
5.Desain tulangan confinement Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.6.4.4, tulangan confinement perlu pada daerah lo dan spasi yang harus dipasang dengan syarat berikut. ππ π΄πβ π΄ π = ππ€ Γ β Persyaratan luas tulangan confinement atau luas penampang hoops minimal harus memenuhi persyaratan berikut: π΄π β β₯ 0,3 ( π΄π β
π ππ ππ β² π΄π ) (( ) β 1) ππ¦ π΄πβ
0,09π ππ ππβ² β₯ ππ¦
Keterangan: bc
: lebar penampang beton
fcβ
: kuat beton
fy
: kuat baja
Ag
: luas kotor penampang kolom
Ach
: luas penampang inti beton (bagian serat yang dikelilingi hoops)
Daerah Zona Sendi Plastis (Lo) Panjang daerah sendi plastis yang perlu diberikan hoops yaitu nilai Lo. Nilai Lo yang dipilih adalah nilai yang terbesar di antar berikut ini: β’
Tinggi elemen kolom, h
β’
1/6 tinggi bersih kolom
β’
450 mm
Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.6.4.3, spasi tulangan confinement sepanjang bentang lo tidak boleh melebihi yang terkecil dari a. 0,25 bw b. 6dlongitudinal terkecil c. ππ = 100 +
350ββπ₯ 3
dimana So tidak melebihi 150 mm dan tidak kurang dari 100 mm
Daerah Luar Zona Sendi Plastis (Lo) Berdasarkan SNI 2837-2013 pasal 21.6.4.5, tulangan confinement perlu pada luar daerah lo dan spasi yang harus dipasang dengan syarat berikut. 1. 6dlongitudinal terkecil 2. 150 mm 6.Desain Tulangan Geser πππβπ‘ππ + πππβπππ‘ ππ (πππβ2βπ‘ππ + πππβ4βπ‘ππ ) Γ 0,5 + (πππβ1βπππ‘ + πππβ3βπππ‘ ) Γ 0,5 ππ π€ππ¦ = ππ *Nilai Mpr dapat diambil dari balok dikalikan distribution factor seperti cara di atas, atau memakai ππ π€ππ¦ =
cara pak Bambang, yaitu dengan mencari kapasitas momen dari kolom yang paling besar dari 6 kombinasi (Pmax,Pmin, M2max, M2min,M3max, M3min)
Daerah Zona Sendi Plastis (Lo) 1 ππ = βππβ² Γ ππ€ Γ π 6 Cek apakah butuh tulangan geser ππ’ 1 > π π 2 π Cek apakah cukup dipasang tulangan geser minimum ππ’ 1 > ππ + Γ ππ€ Γ π 0,75 3 Kebutuhan minimum tulangan geser pada kolom diatur melalui:
π΄π£βπππ =
1 ππ€ π 3 ππ¦
Jika tidak cukup dipasang tulangan geser minimum maka tulangan geser harus dipasang sebesar ππ =
ππ’ β ππ π
Sengkang dipasang di daerah lo dengan spasii maksimum so yang tidak boleh lebih dari: a. 8dlongiudinal b. 24dsengkang c. Β½ dimensi terkecil kolom
π΄π β ππ = π ππ¦ π π΄π β Γπ π π΄π β β₯ π΄π£βπππ
π΄π β =
π΄π£ = π=
ππ2 4
π΄π β β ππ’πππ‘ππ ππ ππ‘ππ π΄π£
Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.3.5.2, kolom harus diikat dengan tulangan sengkang pada rentang lo dari muka kolom. Panjang lo tidak boleh kurang daripada nilai berikut a. 1/6 h kolom b. B kolom c. 450 mm
Daerah Luar Zona Sendi Plastis (Lo) Berdasarkan SNI 2847-2013 pers (11-4), Untuk bentang di luar lo ππ = 0,17 (1 +
ππ’ ) π Γ βππβ² Γ ππ€ Γ π 14π΄π
Dimana Nu adalah gaya tekan terkecil dan bernilai negatif untuk tarik. Nu/Ag harus dinyatakan dalam MPa.
ππ =
ππ’ β ππ π
π΄π β ππ = π ππ¦ π
Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.3.5.4, Untuk bentang di luar lo, spasi penulangan tranversal harus mengikuti ketentuan dalam pasal 7.10 dan 11.4.5.1, di mana spasi tidak boleh melebihi a. b. c. d.
16 dlongitudinal 48 dsengkang d/2 600 mm π΄π β =
π΄π β Γπ π
ππ2 4 π΄π β π= π΄π£
π΄π£ =
7. Desain Lap Splicing Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 21.6.3.3, lap splices untuk tulangan longitudinal kolom harus dipasang pada tengah tinggi kolom dan harus diikan dengan confinement dengan spasi yang sama pada panjang lo, yakni 45 mm. Syarat 1 ππ = 0,071 Γ ππ¦ Γ ππ Syarat 2 ππ = 300 ππ Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 12.2.2 nilai lap splicing dapat dihitung dengan persamaan berikut ππ¦ ππ‘ ππ
ππ = (
1,7 π βππβ² )
ππ = 1,3 ππ Berdasarkan SNI 2847-2013 pasal 12.17.2.4
ππ
1,3 ld dapat dikurangi dengan cara mengalikan dengan 0,83, jikan confinement sepanjang lewatan mempunyai area efektif yang tidak kurang dari 0,0015 h x s.
III. Desain Hubungan Balok Kolom (joint) 1 π΄π = ππ2 4 Momen-momen nominal yang memasuki balok adalah ππ = 0.5 (ππβ1 + ππβ3 ) ππ π€ππ¦ =
2 Γ ππ ππ
Gaya tarik yang bekerja pada tulangan balok di bagian kiri adalah π1 = π΄π ππ¦ Gaya tekan yang bekerja pada tulangan balok di bagian kiri adalah πΆ1 = π1 Gaya tarik yang bekerja pada tulangan balok di bagian kanan adalah π2 = π΄π ππ¦ Gaya tekan yang bekerja pada tulangan balok di bagian kanan adalah πΆ2 = π2 Gaya geser ultimate yang bekerja ππ’ = ππ = ππ π€ππ¦ β π1 β πΆ2 Kuat Geser Nominal join yang dikekang di keempat sisinya berdasarkan SNI Pasal 21.7.4.1 tidak boleh diambil lebih besar dari ππ = 1,7 βππβ² Γ π΄π Kuat Geser Nominal join yang dikekang di ketiga sisinya atau pada dua sisi berlawanan berdasarkan SNI Pasal 21.7.4.1 tidak boleh diambil lebih besar dari ππ = 1,2 βππβ² Γ π΄π Kuat Geser Nominal join hubungan lainnya berdasarkan SNI Pasal 21.7.4.1 tidak boleh diambil lebih besar dari ππ = βππβ² Γ π΄π
Dimana suatu balok yang merangka pada suatu HBK dianggap memberikan kekangan bila setidaknyatidaknya tiga per empat bidang muka HBK tersebut tertutupi oleh balok yang merangka tersebut. HBK dapat dianggap terkekang bila ada empat balok yang merangka pada keempat sisi HBK tersebut. Bila HBK dianggap terkekang, persyaratan tulangan confinement yang ditetapkan dalam 21.6.4.4.(a) dan 21.6.4.4.(b) diizinkan untuk direduksi setengahnya, dan spasi yang disyaratkan dalam 21.6.4.3 diizinkan untuk ditingkatkan sampai 150 mm .
πππ > ππ’ β ππΎ!