Perencanaan Pelat Lantai 3 Dan 2 [PDF]

Citation preview

A. Perencanaan Pelat Lantai(Tanpa Balok Anak) Gedung terbuat dari struktur beton bertulang 4 empat lantai yang difungsikan sebagai hotel dengan gambar denah sebagai berikut :



Gambar I-9 Denah pelat lantai 3 dan 2



1. Pembebanan Beban yang diperhitungkan pada pembebanan pelat terdiri dari beban mati (Dead Load) dan beban hidup (Live Load). a. Beban Mati (WDL) Tebal pelat



= 0,13 m



Berat pelat



= 0,13 m . 2400 kg/m3



= 312



kg/m2



Berat penutup lantai



= 45



kg/m2



Berat plafond



= 18



kg/m2



Berat ME



= 20



kg/m2



= 395



kg/m2



WDL b. Beban Hidup (WLL) Beban hidup, WLL



= 250 kg/m2 ( Pembebanan Indonesia Untuk Gedung )



Beban terfaktor (Wu) untuk pelat lantai adalah : Wu = 1,2 WDL + 1,6 WLL = 1,2 . 395 + 1,6 . 250 = 874 kg/m2 Catatan : Berat penutup lantai merupakan penjumlahan antara berat spesi (21 kg/m 2) dan berat penutup lantai (24 kg/m2). Tebal spesi = 1 cm 2. Perhitungan analisis struktur Untuk perhitungan momen pelat lantai dipilih 6 (enam) jenis pelat lantai yang dapat mewakili keseluruhan pelat yaitu pelat tipe-A , pelat tipe-B, pelat tipe-C, pelat tipe-D, pelat tipe-E, pelat tipe-F.



lx= 3,70 m



ly = 4,70 Gambar I-10 Pelat lantai tipe-A Pelat lantai tipe-A Dimensi pelat : L =5m B =3m Dimensi balok : bb = 0,30 m hb = 0,50 m Bentang bersih : ly = L- bb = 5 - 0,30 = 4,70 m



lx = B- bb = 3 - 0,30 = 2,70 m



ly 4,70   1,27  2 maka termasuk pelat dua arah lx 3,70



Perhitungan momen pelat atap, nilai momen yang bekerja pada pelat atap



diperhitungkan berdasarkan nilai



ly lx



. Dari tabel 13.3.1 pada lampiran didapat :



xlx = 47,257 xtx = 71,164 xly = 18,371 xty = 54,907



Maka momen pelat lantai tipe-A : Mlx = + 0,001.Wu . lx2 . xlx



= + 0,001 . 874 . 2,72 . 47,257



= 301,096 kg.m



Mtx = - 0,001 . Wu . lx2 . xtx = - 0,001 . 874. 2,72 . 71,164



= -453,419 kg.m



Mly = + 0,001 . Wu . lx2 . xly = + 0,001 . 874. 2,72 . 18,371



=



Mty = - 0,001 . Wu . lx2 . xty = - 0,001 . 874. 2,72 . 54,907



= -349,838 kg.m



117,05



kg.m



lx = 3,70 m



ly = 4,70 m



Gambar I-11 Pelat atap tipe-B Pelat lantai tipe-B Dimensi pelat : L =5m B =4m Dimensi balok : bb = 0,30 m hb = 0,50 m Bentang bersih : ly = L- bb lx = B- bb = 5 - 0,30 = 4 - 0,30 = 4,70 m = 3,70 m ly 4,70   1,27  2 maka termasuk pelat dua arah lx 3,70



Perhitungan momen pelat atap, nilai momen yang bekerja pada pelat atap diperhitungkan



berdasarkan nilai



ly lx



. Dari tabel 13.3.1 pada lampiran didapat :



xlx = 47,257 xtx = 71,164 xly = 18,371 xty = 54,907 Maka momen pelat atap tipe-B : Mlx = + 0,001 . Wu . lx2 . xlx



= + 0,001 . 874 . 3,702 . 47,257 = 565,433



kg.m



Mtx = - 0,001 . Wu . lx2 . xtx



= - 0,001 . 874 . 3,702 . 71,164 = -851,482



kg.m



Mly = + 0,001 . Wu . lx2 . xly



= + 0,001 . 874. 3,702 . 18,371 = 219,810



kg.m



Mty = - 0,001 . Wu . lx2 . xty



= - 0,001 . 874. 3,702 . 54,907 = -656,966



kg.m



PLAT C



Gambar I-12 Pelat atap tipe-C Pelat lantai tipe-C Dimensi pelat : L =4m B =4m Dimensi balok :



bb hb



= 0,30 m = 0,50 m



Bentang bersih : ly = L- bb lx = B- bb = 4 - 0,30 = 4 - 0,30 = 3,70 m = 3,70 m ly 3,70   1,00  2 maka termasuk pelat dua arah lx 3,70



Perhitungan momen pelat atap, nilai momen yang bekerja pada pelat atap diperhitungkan



berdasarkan nilai



ly lx



. Dari tabel 13.3.1 pada lampiran didapat :



xlx = 25 xtx = 51 xly = 25 xty = 51 Maka momen pelat atap tipe-C : Mlx = + 0,001 . Wu . lx2 . xlx



= + 0,001 . 874 . 3,702 . 25



= 299,127



kg.m



Mtx = - 0,001 . Wu . lx2 . xtx



= - 0,001 . 874 . 3,702 . 51



= -601,218



kg.m



Mly = + 0,001 . Wu . lx2 . xly



= + 0,001 . 874. 3,702 . 25



= 299,127



kg.m



Mty = - 0,001 . Wu . lx2 . xty



= - 0,001 . 874. 3,702 . 51



= -601,218



kg.m



PLAT D



ly = 7,7 m



lx = 4,7 m



lx = 3,7 m



ly = 3,7 m



Gambar I-13 Pelat atap tipe-D Pelat lantai tipe-D Dimensi pelat : L =8m B =5m Dimensi balok : bb = 0,30 m hb = 0,50 m Bentang bersih : ly = L- bb lx = B- bb = 8 - 0,30 = 5 - 0,30 = 7,70 m = 4,70 m ly 7,70   1,638  2 maka termasuk pelat dua arah lx 4,70



Perhitungan momen pelat atap, nilai momen yang bekerja pada pelat atap diperhitungkan



berdasarkan nilai xlx = 52,64 xtx = 80,73 xly = 15 xty = 53,09



ly lx



. Dari tabel 13.3.1 pada lampiran didapat :



Maka momen pelat atap tipe-D : Mlx = + 0,001 . Wu . lx2 . xlx



= + 0,001 . 874 . 4,702 . 52,64



= 1016,302



Mtx = - 0,001 . Wu . lx2 . xtx



= - 0,001 . 874 . 4,702 . 80,73



= -1558,626 kg.m



Mly = + 0,001 . Wu . lx2 . xly



= + 0,001 . 874. 4,702 . 15



= 289,600



Mty = - 0,001 . Wu . lx2 . xty



= - 0,001 . 874. 4,702 . 53,09



= -1025,000 kg.m



PLAT E



ly = 7,7 m



Gambar I-14 Pelat atap tipe-E Pelat lantai tipe-E Dimensi pelat : L =3m B =4m Dimensi balok : bb = 0,30 m hb = 0,50 m Bentang bersih : ly = L- bb lx = B- bb = 3 - 0,30 = 4 - 0,30 = 2,70 m = 3,70 m ly 2,70   0,729  2 maka termasuk pelat dua arah lx 3,70



lx = 4,7 m



kg.m kg.m



Perhitungan momen pelat atap, nilai momen yang bekerja pada pelat atap diperhitungkan



berdasarkan nilai



ly lx



. Dari tabel 13.3.1 pada lampiran didapat :



xlx = 25 xtx = 51 xly = 25 xty = 51 Maka momen pelat atap tipe-E : Mlx = + 0,001 . Wu . lx2 . xlx



= + 0,001 . 874 . 3,702 . 25



= 299,127



kg.m



Mtx = - 0,001 . Wu . lx2 . xtx



= - 0,001 . 874 . 3,702 . 51



= -601,218



kg.m



Mly = + 0,001 . Wu . lx2 . xly



= + 0,001 . 874. 3,702 . 25



= 299,127



kg.m



Mty = - 0,001 . Wu . lx2 . xty



= - 0,001 . 874. 3,702 . 51



= -601,218



kg.m



Tabel I.1Tabulasi Perhitungan Momen Pelat Jenis Pelat Momen



Mlx Mtx Mly Mty



Pelat – A(kg.m) 301,096 -453,419 117,05 -349,838



Pelat – B(kg.m) 565,433 -851,482 219,810 -656,966



Pelat –



Pelat –



Pelat –



C(kg.m) 299,127 -601,218 299,127 -601,218



D(kg.m) 1016,302 -1558,626 289,600 -1025,000



E(kg.m) 299,127 -601,218 299,127 -601,218



3. Perencanaan penulangan Data-data : - Mutu Beton, - Mutu Baja,



fc’ fy



-



h Pb Øtul ϕ = 0,85 mm



Tebal Pelat Lantai, Penutup Beton, Diameter tulangan, Faktor reduksi, β1 b = 1000



= 27,5 MPa = 240 MPa( Polos ) = 390 MPa ( Ulir ) = 130 mm = 20 mm = 12 mm = 0,8



Momen terpakai (kg.m)



Momen terpakai (kN.m)`



1016,302 -1558,626 299,127 -1025,000



10,163 -15,586 2,991 -10,25



Penyelesaian : Mencari rasio tulangan : (Karena menggunakan Øtul= 12mm, maka menggunakan fy = 390 MPa) ρmin = =



1,4 fy



ρmin =



1,4 390



=



= 0,00359



√ fc ' 4. fy



√ 27,5 4 . 390



= 0,00336



Diambil nilai terbesar, maka ρmin=0,00359 =



ρb



0,85 . fc' 600 0,85 . 27,5 600 β1 = . 0,85. = 0,03088 fy 600 + fy 390 600 + 390



(



)



(



)



⍴max =0,75 . ⍴b =0,75.0,03088= 0,02316 a. Pada Tumpuan



dy dx



t =130 mm



Gambar I-15 dy dan dx pada penulangan pelat lantai daerah tumpuan 1.) Arah x Momen Ultimit,Mu



= 15,586kN.m



Momen nominal : Mn 



M u 15,586  = 19,483kN.m  0,8



dx = h –Pb – ½ ∅tulangan = 130 – 20 – ½.12 = 104 mm Koefisien tahanan :



M n 19,483 .106 Rn   = 1,801 Mpa b.d 2 1000.1042



Perbandingan isi tulangan memanjang : m



fy 390  = 16,68 0,85. fc' 0,85.( 27,5)



Menentukan rasio tulangan perlu :



 perlu 



1  2m.Rn 1 1  m fy



 



  



1  2 .16,68 .1,801  1  1   = 0,00481 16,68  390 



Karena ρperlu>ρmin, maka ρpakai= ρperlu= 0,00481 Luas tulangan perlu : As perlu



= ρ.b.dx = 0,00481 . 1000 . 104 = 500,24 mm2



Diameter tulangan yang dipakai Øtul = 12 mm A



= ¼ . π . Ø2 = ¼ . π . 122 = 113,10 mm2



Jarak tulangan perlu :



s



A.b 113,10 . 1000   226,091 mm Asperlu 500,24



Maka s dipakai = 220 mm Jadi tulangan pelat lantai daerah tumpuan arah x digunakan Ø12-220 Analisis Kapasitas Momen -



Luas tulangan perlu yang digunakan :



As ada  -



A.b 113,10 .1000   514,09mm2 S pakai 220



Kontrol kapasitas momen (Mn) : As ada . fy 514,09 . 390 a   8,577 mm 0,85 . fc' . b 0,85 . 27,5.1000



a 8,577    6 M n ada  As ada . fy  d x    514,09 .390  104   .10 2 2     19,991kN.m 19,991 Mn ada=



19,483 kN.m >Mn terjadi =



kN.m ...OK



Jadi tulangan pelat lantai pada daerah tumpuan arah x digunakan Ø12-220 2.) Arah y Momen Ultimit,Mu



= 10,25kN.m



Momen nominal : Mn 



M u 10,25  = 12,813kN.m  0,8



dy = h –Pb – ∅tulangan x – ½ ∅tulangan = 130 – 20 – 12 – ½.12 = 92 mm Koefisien tahanan : Rn 



M n 12,813.106  = 1,514 Mpa b.d 2 1000.922



Perbandingan isi tulangan memanjang : m



fy 390  = 16,68 0,85. fc' 0,85.27,5



Menentukan rasio tulangan perlu :



 perlu 



1  2m.Rn 1  1  m  fy



 



  



1  2.16,68.1,514  1  1   = 0,00402 16,68  390 



Karena ρperlu>ρmin, maka ρpakai= ρperlu= 0,00402 Luas tulangan perlu : As perlu



= ρ.b.dy = 0,00402 . 1000 . 92 = 369,84 mm2



Diameter tulangan yang dipakai ∅ tul = 12 mm A



= ¼ . π . ∅2 = ¼ . π . 122 = 113,10 mm2



Jarak tulangan perlu :



s



A.b 113,10 . 1000   305,808 mm Asperlu 369,84



maka s dipakai = 300 mm Jadi tulangan tumpuan arah y digunakan ∅ 12-300 Analisis Kapasitas Momen -



Luas tulangan perlu yang digunakan : A.b 113,10 .1000 As ada    376,99 mm2 S pakai 300



-



Kontrol kapasitas momen (Mn) : As ada . fy 376,99 .390 a   6,29 mm 0,85. fc'.b 0,85. 27,5.1000



a 6,29    6 M n ada  As ada . fy  d y    376,99. 390  92   .10 2 2      13,06 kN.m 12,813 Mn ada= 13,06 kN.m >Mn terjadi =



kN.m ...OK



Jadi tulangan pelat lantai pada daerah tumpuan arah y digunakan Ø12-300



b. Pada Lapangan



dy dx



t =130 mm



Gambar I-16dy dan dx pada penulangan pelat lantai daerah lapangan 1.) Arah x Momen Ultimit, Mu



= 10,163kN.m



Momen nominal : Mn 



M u 10,163  = 12,704 kN.m  0,8



dx = h –Pb – ½ ∅tulangan = 130 – 20 – ½.12 = 104 mm Koefisien tahanan : M n 12,704.106 Rn   = 1,75 Mpa b.d 2 1000.1042



Perbandingan isi tulangan memanjang : m



fy 390  = 16,68 0,85. fc' 0,85.27,5



Menentukan rasio tulangan perlu :



 perlu 



1  2m.Rn 1 1  m fy



 



  



1  2 .16,68 .1,75  1 1   = 0,00467 16,68  390 



Karena ρperlu>ρmin, maka ρpakai= ρperlu= 0,00467 Luas tulangan perlu : As perlu



= ρ.b.dx = 0,00467 . 1000 . 104 = 485,68 mm2



Diameter tulangan yang dipakai Øtul = 12 mm A = ¼ . π . Ø2 = ¼ . π . 122 = 113,10 mm2 Jarak tulangan perlu :



s



A.b 113,10 . 1000   232,869mm Asperlu 485,68



Dari hasil nilai s dipakai jarak 220 mm Jadi tulangan lapangan arah x digunakan Ø12-220 Analisis Kapasitas Momen -



Luas tulangan perlu yang digunakan : A.b 113,10 .1000 As ada    514,09 mm2 S pakai 220



-



Kontrol kapasitas momen (Mn) : As ada . fy 514,09 .390 a   8,577 mm 0,85. fc'.b 0,85. 27,5.1000



a 8,577    6 M n ada  As ada . fy  d x    514,09.390  104   .10 2 2     19,991kN.m 19,991 Mn ada=



12,704 kN.m >Mn terjadi =



kN.m ...OK



Jadi tulangan pelat lantai pada daerah lapangan arah x digunakan Ø12-220



2.) Arah y Momen Ultimit, Mu



= 2,991



kN.m



Momen nominal : Mn 



M u 2,991  = 3,739kN.m  0,8



dy = h –Pb – ∅tulanganX– ½ ∅tulangan = 130 – 20 – 12 – ½.12 = 92 mm Koefisien tahanan : Mn 3,739.106  = 0,442Mpa b.d 2 1000.922



Rn 



Perbandingan isi tulangan memanjang : m



fy 390  = 16,68 0,85. fc' 0,85.27,5



Menentukan rasio tulangan perlu :



 perlu 



1  2m.Rn 1 1  m fy



 



  



1  2.16,68. 0,442  1  1   = 0,00114 16,68  390 



Karena ρperlu