Tugas Besar Struktur Beton Bertulang 1 [PDF]

Citation preview

TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1 FITRI SULISTYAWATI



( 5113412015 )



Data yang sudah diketahui fc (a) = 24 MPa fc (b) = 25 MPa fc (c) = 27 MPa fy tulangan utama = 375 MPa fy sengkang = 230 MPa b1 = 24 cm = 240 mm b2 = 26 cm = 260 mm b3 = 28 cm = 280 mm h1 = 45 cm = 450 mm h2 = 50 cm = 500 mm



h3 h4 As As’ qD qL t L L1



= 55 cm = 60 cm = 900 mm2 = 450 mm2 = 50 kN/m = 11 kN/m = 13,75 cm = 8 cm = 2,6 cm



1.



Diketahui : fc (a) = 24 MPa fc (b) = 25 MPa fc (c) = 27 MPa fy tulangan utama = 375 MPa fy sengkang = 230 MPa b1 = 24 cm = 240 mm h1 = 45 cm = 450 mm As = 900 mm2 qD = 50 kN/m L = 8 cm = 800 mm Ditanya : Momen Nominal pada masing-masing balok = ....?



1 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



= 137,5 mm = 800 mm = 260 m



Jawaban : Syarat → a) Balok a : d = h1 – 50



fc (a) = 24 MPa



= 450 – 50 = 400 Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



2 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,009375 ≤ 0,0213



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



 Mencari Momen Nominal



3 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→ OKE



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 123,367 kN m



4 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



b) Balok b : d = h1 – 50



fc (b) = 25 MPa



= 450 – 50 = 400 Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



5 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,009375 ≤ 0,0222



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



 Mencari Momen Nominal



6 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→ OKE



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 123,832 kN m



7 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



c) Balok c : d = h1 – 50



fc (c) = 27 MPa



= 450 – 50 = 400 Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



8 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,009375 ≤ 0,0213



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



 Mencari Momen Nominal



9 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→ OKE



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 123,367 kN m



10 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Jadi Jadi Momen nominal dari ketiga balok dengan dimensi sama dan fc berbeda adalah : Mna = 123,367 kN m , Mnb = 123,832 kN m , Mnc = 124,66 kN m



Kuat tekan



Panjang,



Lebar,



Momen Nominal,



Persentase



beton, fc (Mpa)



h (mm)



b (mm)



Mn (kNm)



(%)



a



24



450



240



123,367



100 %



b



25



450



240



123,832



100,38 %



c



27



450



240



124,66



101,48 %



Nomer



1.



11 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



2.



Diketahui : fc (a) = 24 MPa fc (b) = 25 MPa fc (c) = 27 MPa fy tulangan utama = 375 MPa fy sengkang = 230 MPa b1 = 24 cm = 240 mm b2 = 26 cm = 260 mm b3 = 28 cm = 280 mm h1 = 45 cm = 450 mm As = 900 mm2 qD = 50 kN/m L = 8 cm = 800 mm Ditanya : Momen Nominal pada masing-masing balok = ....?



12 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Jawaban : Syarat → a) Balok a d = h1 – 50



fc (a) = 24 MPa



= 450 – 50 = 400



Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



13 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,009375 ≤ 0,0213



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



14 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→ OKE



 Mencari Momen Nominal



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 123,367 kN m 15 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



b) Balok b : d = h1 – 50



fc (b) = 25 MPa



= 450 – 50 = 400 Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



16 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,008654 ≤ 0,0222



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



 Mencari Momen Nominal



17 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→ OKE



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 124,692 kN mm



18 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



c) Balok c : d = h1 – 50



fc (c) = 27 MPa



= 450 – 50 = 400 Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



19 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,008036 ≤ 0,0213



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



 Mencari Momen Nominal



20 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→ OKE



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 126,137 kN m



21 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Jadi Jadi Momen nominal dari ketiga balok dengan dimensi sama dan fc berbeda adalah : Mna = 123,367 kN m , Mnb = 123,832 kN m , Mnc = 124,66 kN m



Kuat tekan



Panjang,



Lebar,



Momen Nominal,



Persentase



beton, fc (Mpa)



h (mm)



b (mm)



Mn (kNm)



(%)



a



24



450



240



123,367



100 %



b



25



450



260



124,692



101,74 %



c



27



450



280



126,137



102,45 %



Nomer



2.



22 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



3.



Diketahui : fc (a) = 24 MPa fc (b) = 25 MPa fc (c) = 27 MPa fy tulangan utama = 375 MPa fy sengkang = 230 MPa b1 = 24 cm = 240 mm b2 = 26 cm = 260 mm b3 = 28 cm = 280 mm h1 = 45 cm = 450 mm h2 = 50 cm = 500 mm h3 = 55 cm = 550 mm As = 900 mm2 qD = 50 kN/m L = 8 cm = 800 mm Ditanya : Momen Nominal pada masing-masing balok = ....?



23 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Jawaban : Syarat → a) Balok a d = h1 – 50



fc (a) = 24 MPa



= 450 – 50 = 400



Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



24 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,009375 ≤ 0,0213



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



25 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→ OKE



 Mencari Momen Nominal



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 123,367 kN m 26 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



b) Balok b : d2 = h2 – 50



fc (b) = 25 MPa



= 500 – 50 = 450 Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



27 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,00769 ≤ 0,02498



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



 Mencari Momen Nominal



28 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→ OKE



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 141,567 kN mm



29 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



c) Balok c : d3 = h1 – 50



fc (c) = 27 MPa



= 550 – 50 = 500 Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



30 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,006429 ≤ 0,0213



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



 Mencari Momen Nominal



31 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→ OKE



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 159,887 kN m



32 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Jadi Jadi Momen nominal dari ketiga balok dengan dimensi sama dan fc berbeda adalah : Mna = 123,367 kN m , Mnb = 123,832 kN m , Mnc = 124,66 kN m



Kuat tekan



Panjang,



Lebar,



Momen Nominal,



Persentase



beton, fc (Mpa)



h (mm)



b (mm)



Mn (kNm)



(%)



a



24



450



240



123,367



100 %



b



25



500



260



141,567



114,75 %



c



27



550



280



159,887



129,60 %



Nomer



3.



33 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Jadi kesimpulan dari nomer 1, 2 dan 3 dapat dilihat dari tabel dibawah ini :



Kuat tekan beton, fc (Mpa)



Panjang, h (mm)



Lebar, b (mm)



Momen Nominal, Mn (kNm)



a



24



450



240



123,367



100 %



b



25



450



240



123,832



100,38 %



c



27



450



240



124,66



101,48 %



a



24



450



240



123,367



100 %



b



25



450



260



124,692



101,74 %



c



27



450



280



126,137



102,45 %



a



24



450



240



123,367



100 %



b



25



500



260



141,567



114,75 %



c



27



550



280



159,887



129,60 %



Nomer



1.



2.



3.



34 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Persentase (%)



4.



Diketahui : fc (a) = 24 MPa fy tulangan utama = 375 MPa fy sengkang = 230 MPa b1 = 24 cm = 240 mm h1 = 45 cm = 450 mm As = 900 mm2 As’ = 450 mm2 qD = 50 kN/m L = 8 cm = 800 mm Ditanya : Momen Nominal balok tulangan rangkap di atas = ...?



35 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Jawaban : Syarat → d = h1 – 50



fc (a) = 24 MPa



= 450 – 50 = 400 Batasan regangan leleh = 0,003



0,001875



 Menghitung Tulangan Tarik (



) (



)



36 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Rasio Penulangan



Syarat



= ρ min ≤ ρ ≤ ρ max = 0,00373 ≤ 0,009375 ≤ 0,0213



→ OKE, karena tulangan tarik



sudah leleh dahulu jadi tidak membutuhkan tulangan rangkap pada balok tersebut



 Nilai a dan Momen Nominal Gaya Tarik Baja = Gaya Tekan Beton T



=



D



 Mencari a



 Mencari Momen Nominal



37 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Kontrol terhadap baja tulangan Syarat baja leleh dahulu sebelum bentun runtuh Regangan tarik baja tulangan > Regangan leleh baja



εs



>



εy



Kareana εs > εy berarti tulangan baja leleh dahulu sebelum beton runtuh, sehingga yang digunakan benar. Bahwa momen nominal balok a adalah 123,367 kN m



38 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



5.



Diketahui : ⁄ ⁄ ⁄



⁄ Ditanyakan : Rencanakan balok dengan tulangan rangkap = ... ? syarat → ( Jawab : Merencanakan lebar dan tinggi balok :



→



Menggunakan nilai  Beban yang bekerja pada balok :



⁄



39 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→



).



 Momen ultimate (batas kekuatan) :



 Mencari



: (



) (



)



Jika →



40 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Mencari Momen Nominal Balok :



Tulangan rangkap, dimisalkan (



)



(



Maka ,



 Mencari



dan



:



41 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



)



 Mencari luas tulangan tekan dan luas tulangan tarik :



Luas tulangan tekan :



Luas tulangan tarik :



 Kontrol rasio penulangan rangkap :



Syarat →



→ OKE  Cek :



42 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Jadi momen nominal balok tulangan rangkap tersebut adalah



Menentukan jumlah tulangan tarik dan tulangan tekan pada balok ● Luas tulangan tarik



● Luas tulangan tekan



Merencanakan dimensi tulangan tarik : Diameter = 22 mm Jumlah = 21 tulangan tarik Luas :



Merencanakan dimensi tulangan tekan : Diameter = 22 mm Jumlah = 3 tulangan tarik Luas :



Kontrol →



Kontrol → → OKE



Jadi luas tulangan tarik adalah



→ OKE Jadi luas tulangan tarik adalah



43 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Menentukan tulangan geser 



Mencari gaya geser rencana :







Gaya geser rencana pada tumpuan :







Gaya geser rencana pada jarak d dari muka tumpuan : ,dari Maka



pada (



adalah : )



44 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



(







)



Kemampuan beton menahan geser : √ √







Cek penampang mampu menahan gaya geser rencana : √ √



→ OKE, jadi penampang mampu menahan geser rencana 



Kontrol tulangan geser :



→ OKE, memerlukan tulangan geser



→ OKE 



Menentukan tulangan geser : √ √



Karena, √



maka jarak sengkang menggunakan →



Merencanakan tulangan geser diameter 10 (



45 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1







Kemampuan tulangan yang timbul menahan geser :



Syarat →



, maka jarak sengkang diperkecil agar



Jadi jarak penampang kritis sejauh d = 750 mm dari muka tumpuan adalah sebesar 50 mm sampai dengan gaya lintas dengan Vs = 157 kN  Nilai Vn pada daerah kritis sejauh d = 750 mm dari muka tumpuan dan jarak :



Jarak  Nilai



dan jarak



Jarak sengkang



Jarak



:



46 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Nilai



dan jarak



Jarak sengkang



; Maksimum jarak sengkang = 300 mm



Maka menggunakan jarak sengkang maksimum,



Jarak



 Nilai



:



dan jarak



47 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Tulangan Geser pada Balok



48 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



6.



Diketahui :



⁄



Ditanyakan : Momen Nominal balok tersebut = ... ? Jawab : Merencanakan lebar dan tinggi balok :



Menggunakan nilai



→



49 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



→



⁄



 Perhitungan beban pada balok balkon :  Pembebanan pelat lantai : Akibat beban mati → ⁄ Akibat beban hidup → ⁄  Pembebanan balok : Akibat beban mati → ⁄ Akibat beban hidup → ⁄ Beban yang bekerja pada balok balkon : {



}



{



⁄  Momen ultimate (batas kekuatan) :



 Mencari



: (



) (



)



50 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



}



Jika →



 Mencari Momen Nominal Balok :



Tulangan rangkap, dimisalkan (



dan



) (



Maka ,



51 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



)



 Mencari



:



 Mencari luas tulangan tekan dan luas tulangan tarik :



Luas tulangan tekan :



52 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Luas tulangan tarik :



 Kontrol rasio penulangan rangkap :



Syarat →



→ OKE  Cek :



Jadi momen nominal balok tulangan rangkap tersebut adalah



53 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Menentukan jumlah tulangan tarik dan tulangan tekan pada balok ● Luas tulangan tarik



● Luas tulangan tekan



Merencanakan dimensi tulangan tarik :



Merencanakan dimensi tulangan tekan :



Diameter = 22 mm



Diameter



= 22 mm



Jumlah



Jumlah



= 2 tulangan tarik



= 12 tulangan tarik



Luas :



Luas :



Kontrol →



Kontrol → → OKE



Jadi luas tulangan tarik adalah



→ OKE Jadi luas tulangan tarik adalah



54 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Perencanaan Geser n Torsi



Karena geser bekerja sekaligus dengan torsi maka syarat : √



∑ √ √



(



)



Untuk menghitung besarnya pada struktur balok balkon ini maka dapat dihitung perpias 1m dan hanya pada beban pelat lantai saja. ⁄



Akibat beban mati → Akibat beban hidup →



⁄



Beban yang bekerja :



⁄ Maka beban untuk perpias 1 m:



Momen Torsi perpias 1 m menjadi :



55 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



Syarat : √



∑



√



→ OKE √ √



(



 Mencari



)



:



∑



⁄  Kemampuan beton menahan geser dan torsi: √ √



(



) √



√



(



)



56 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Kemampuan tulangan menahan geser dan torsi:



√ √



Karena



, maka → Jarak tulangan geser



 Merencanakan dimensi tulangan geser / sengkang



Jarak sengkang maksimum adalah 280 mm dipakai jarak sengkang



Merencanakan tulangan geser diameter 10 (



57 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



 Kemampuan tulangan yang timbul menahan geser :



Syarat → → OKE Dipasang sengkang diameter 10 mm dengan jarak 200 mm



58 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1



7.



59 | TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG 1