desain kolom utama (sni 2013)
DESCRIPTION
sniTRANSCRIPT
Data Perencanaan tulangan utama
f'c = 32 MPa
fy = 400 MPa
H1 = 3300 mm
H2 = 3000 mm
H3 = 4500 mm
L1 balok = 9000 mm
L2 balok = 6400 mm
L3 balok = 2450 mm
B balok = 350 mm
H balok = 600 mm
B = 700 mm
H = 700 mm
ф = 0.65
β = 0.835714
= 25 mm
= 22 mm
d' (dekking) = 40 mm
= 585.5 mm
= 585.5 mm
Jenis beban (kN & kNm)
D L
P -3346.98 -1446.98 300.74 171.13
V 94.56 51.32 71.93 95.38
-242.44 -59.42 91.77 121.47
340.28 105.19 267.39 241.29
P -1529.97 -625.3 129.48 72.67
V 140.41 21.69 56.63 66.19
-178.38 90.21 117.79 128.63
-203.24 -69.46 108.7 131.44
Cari gaya dalam ultimate pada kolom
KOMBINASI PEMBEBANAN
Dutama
Dsengkang
Bn (B-2d'-Ds)
Hn (H-2d'-Ds)
Elemen struktur
Gaya dalam QX QY
Kolom utama lantai 1 - 2 Matas
Mbawah
Kolom utama lantai 3 - 5 Matas
Mbawah
PU (kN) VU (kN) MU (kNm) atas MU (kNm) bawah
KOMBINASI PEMBEBANAN
1,4D -4685.772 132.384 -339.416 476.392
1,2D + 1,6L -6331.544 195.584 -386 576.64
1,2D + 1,0L + 1,0Q -5162.616 260.172 -228.878 780.916
1,2D + 1,0L - 1,0Q -5764.096 69.412 -471.818 246.136
0,9D + 1,0Q -2711.542 180.484 -96.726 573.642
0,9D - 1,0Q -3313.022 -10.276 -339.666 38.862
Maks (lantai 1-2) -6331.544 260.172 -471.818 780.916
KOMBINASI PEMBEBANAN
1,4D -2141.958 196.574 -249.732 -284.536
1,2D + 1,6L -2836.444 203.196 -69.72 -355.024
1,2D + 1,0L + 1,0Q -2331.784 256.372 4.784 -181.908
1,2D + 1,0L - 1,0Q -2590.744 123.992 -252.476 -444.788
0,9D + 1,0Q -1247.493 192.559 -31.912 -51.476
0,9D - 1,0Q -1506.453 60.179 -289.172 -314.356
Maks (lantai 3-5) -2836.444 256.372 -289.172 -444.788
Lantai M2-3
= 6331.544 kN
= 260.172 kN
atas = 471.818 kNm (kecil)
bawah = 780.916 kNm (besar)
Lantai 4-6
= 2836.444 kN
= 256.372 kN
atas = 289.172 kNm (kecil)
bawah = 444.788 kNm (besar)
Hitung tinggi bersih kolom
Ln (1) = 2700 mm
Ln (2) = 2400 mm
Ln (3) = 3900 mm
Hitung Inersia balok dan kolom
= 350 600³ = 6300000000
PU (kN) VU (kN) MU (kNm) atas MU (kNm) bawah
PU (kN) VU (kN) MU (kNm) atas MU (kNm) bawah
PU
VU
MU
MU
PU
VU
MU
MU
I beam 12 ¹ˉ mm⁴
= 700⁴ = 20008333333.3333
Hitung modulus elastisitas beton balok dan beton kolom
= 4700 28 = 24870.06 MPa
= 4700 32 = 26587.21 MPa
Hitung jari-jari girasi kolom
r = = 202.0726 mmAg
Hitung faktor kekakuan efektif per lantai
= 1 (ujung jepit)
=ΣΣ
=
(26587,2 . 20008333333,33)+
(26587,2 . 20008333333,33)
3300 3000
2 .(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1
9000 6400 2450
= 2.74661734321547
=ΣΣ
=
(26587,2 . 20008333333,33)+
(26587,2 . 20008333333,33)
3000 4500
2 .(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1
9000 6400 2450
= 2.39784053772779
=ΣΣ
=
(26587,2 . 20008333333,33)+
(26587,2 . 20008333333,33)
4500 4500
2 .(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1
9000 6400 2450
= 1.91827243018224
=ΣΣ
=
(26587,2 . 20008333333,33)+
(26587,2 . 20008333333,33)
4500 4500
2 .(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1
I column 12 ¹ˉ mm⁴
E beam
E column
Ic
Ψ1
ΨM2(EcIc)/Lc
(EbIb)/Lb
Ψ2(EcIc)/Lc
(EbIb)/Lb
Ψ3(EcIc)/Lc
(EbIb)/Lb
Ψ4(EcIc)/Lc
(EbIb)/Lb
=2 .
9000+
6400+
2450
= 1.91827243018224
=ΣΣ
=
(26587,2 . 20008333333,33)+
(26587,2 . 20008333333,33)
4500 4500
2 .(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1
9000 6400 2450
= 1.91827243018224
=ΣΣ
=
(26587,2 . 20008333333,33)+
(26587,2 . 20008333333,33)
4500 4500
2 .(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1 . 6300000000)
+(24870,1
9000 6400 2450
= 1.91827243018224
Hitung faktor kekakuan kolom rata-rata per lantai
=1 + 2.746617
= 1.873309 < 22
=2.746617 + 2.397841
= 2.572229 > 22
=2.397841 + 1.918272
= 2.158056 > 22
=1.918272 + 1.918272
= 1.918272 < 22
=1.918272 + 1.918272
= 1.918272 < 22
=1.918272 + 1.918272
= 1.918272 < 22
Hitung panjang efektif kolom
< 2 k =20 -
20> 2 k = 0.9 1 +
= 0.906335
= 1.701031
= 1.599383
Ψ5(EcIc)/Lc
(EbIb)/Lb
Ψ6(EcIc)/Lc
(EbIb)/Lb
Ψm(1-M2)
Ψm(M2-2)
Ψm(2-3)
Ψm(3-4)
Ψm(4-5)
Ψm(5-6)
ΨmΨm
Ψm Ψm
k(1-M2)
k(M2-2)
k(2-3)
= 0.904086
= 0.904086
= 0.904086
Cek faktor kelangsingan
k . Ln< 34 - 12 . dan atau < 22 (kolom pendek)
r
Lantai 1-M2 : 12.11002 < 26.74978 & / < 22
Lantai M2-2 : 20.20301 < 26.74978 & / < 22
Lantai 2-3 : 30.86808 > 26.74978 & / > 22
Lantai 3-4 : 17.44886 < 26.19839 & / < 22
Lantai 4-5 : 17.44886 < 26.19839 & / < 22
Lantai 5-6 : 17.44886 < 26.19839 & / < 22
k(3-4)k(4-5)k(5-6)
M kecil
M besar
Kolom pada lantai 1-M2, M2-2, 3-4, 4-5, dan 5-6 adalah merupakan kolom pendek. Untuk kolom pada lantai 2-3 dianggap kolom langsing.
Data Perencanaan tulangan lantai 1-M2, dan M2-2
f'c = 32 MPa
fy = 400 MPa
L1 = 3300 mm
L2 = 3000 mm
L3 = 4500 mm
L1 balok = 9000 mm
L2 balok = 6400 mm
L3 balok = 2450 mm
B balok = 350 mm
H balok = 600 mm
B = 700 mm
H = 700 mm
ф = 0.65
β = 0.835714
= 25 mm
= 22 mm
d' (dekking) = 40 mm
= 585.5 mm
= 585.5 mm
= 6331544 N = 6331.544 kN
= 471.818 kNm
= 780.916 kNm
= 10
= 26587.214973 MPa
= 10800000000
Cari rasio dimensi kolom bersih terhadap dimensi kolom
γ =342810
= 0.699613490000
Cari tegangan akibat gaya aksial dan momen
=6331544
= 19.87926 MPa0,65 . 490000
=780916000
= 3.502651 MPa0,65 . 490000 . 700
Dutama
Dsengkang
Bn (B-2d'-Ds)
Hn (H-2d'-Ds)
PU
MU atas
MU bawah
Jumlah kolom utama
Ec
Ic mm⁴
σA
σM
Cari rasio tulangan menggunakan diagram interaksi
Source: Murat Saatcioglu, Ph.D., Proportioning of Sections-Strength Design Method,
In Handbook of Concrete Engineering, Second Edition, Edited by Mark Fintel
Dipakai rasio tulangan sebesar 0.011
Tentukan jumlah tulangan yang dipakai
As tulangan = 490000 x 0.011 = 5390 mm²
n tulangan =5390
= 10.98042 ≈ 12 buah¼π 25²
Hitung ketersediaan penempatan tulangan
> 25n / 4
159 > 25 OK
B - 2d' - 2Dsengkang - Dutama (n/4 + 1)
Data Perencanaan tulangan utama
f'c = 32 MPa
fy = 400 MPa
L1 = 3300 mm
L2 = 3000 mm
L3 = 4500 mm
L1 balok = 9000 mm
L2 balok = 6400 mm
L3 balok = 2450 mm
B balok = 350 mm
H balok = 500 mm
B = 700 mm
H = 700 mm
ф = 0.65
β = 0.835714
= 25 mm
= 22 mm
d' (dekking) = 40 mm
= 585.5 mm
= 585.5 mm
= 6331544 N = 6331.544 kN
(L) = 1455530 N
(T) = 1688660 N
= 471.818 kNm
= 780.916 kNm
= 10
= 4
= 2
Ln (1) = 2800 mm
Ln (2) = 2500 mm
Ln (3) = 4000 mm
Ln (lift) = 2040 mm
= 1.599383
Dutama
Dsengkang
Bn (B-2d'-Ds)
Hn (H-2d'-Ds)
PU
PU
PU
MU Atas
MU Bawah
Jumlah kolom utama
Jumlah kolom lift L
Jumlah kolom lift T
k(2-3)
= 26587.214973 MPa
= 10800000000
lift (L) = 7936000000
lift (T) = 4779000000
Cari besar gaya tekan kritis dikalikan jml kolom
= ∑ π² EI
kLn²
kolom = 2835070575 N
lift L = 1251472907 N
lift T = 376813824.44 N
total = 4463357306 N
Hitung besar P ultimate dikalikan jml kolom
total = 72514880 N
Hitung faktor perbesaran
=1
1 -
= 1.0221419271
Hitung pembesaran momen pada ujung kolom
= 1.022142 x 471.818 = 482.265 kNm
2 = 1.022142 x 780.916 = 798.207 kNm
Cari rasio dimensi kolom bersih terhadap dimensi kolom
γ =342810
= 0.699613490000
Cari tegangan akibat gaya aksial dan momen
=6331544
= 19.87926 MPa0,65 . 490000
=798206985.170858
= 3.580206 MPa0,65 . 490000 . 700
Cari rasio tulangan menggunakan diagram interaksi
Ec
Ic mm⁴
Ic mm⁴
Ic mm⁴
Pc
Pc
Pc
Pc
Pc
PU
δs∑ PU/0,75 . ∑PC
MU M2
MU
σA
σM
Source: Murat Saatcioglu, Ph.D., Proportioning of Sections-Strength Design Method,
In Handbook of Concrete Engineering, Second Edition, Edited by Mark Fintel
Dipakai rasio tulangan sebesar 0.012
Tentukan jumlah tulangan yang dipakai
As tulangan = 490000 x 0.012 = 5880 mm²
n tulangan =5880
= 11.97864 ≈ 12 buah¼π 25²
Hitung ketersediaan penempatan tulangan
> 25n / 4
159 > 25 OK
B - 2d' - 2Dsengkang - Dutama (n/4 + 1)
Data Perencanaan tulangan utama
f'c = 32 MPa
fy = 400 MPa dipakai untuk semua tulangan
L1 = 3300 mm
L2 = 3000 mm
L3 = 4500 mm
L1 balok = 9000 mm
L2 balok = 6400 mm
L3 balok = 2450 mm
B balok = 350 mm
H balok = 500 mm
B = 700 mm
H = 700 mm
ф = 0.75
β = 0.835714
= 25 mm
= 22 mm
d' (dekking) = 40 mm
= 585.5 mm
= 585.5 mm
= 6331544 N
= 260172 N
Ln (1) = 2800 mm
Ln (2) = 2500 mm
Ln (3) = 4000 mm
Kuat geser yang disumbang oleh komponen beton
=1
1 +0,29 . 6331544
. Bn . Hn = 1534330 N6 490000
< . Bn . Hn 1 +0,29 . 6331544
= 1267566 N10 490000
= 1267566 N
< ф Pasang tulangan geser minimum
Dutama
Dsengkang
Bn (B-2d'-Ds)
Hn (H-2d'-Ds)
PU
VU
VC f'c
VC
3 f'c
maka VC
VU 0,5 VC
Kuat geser yang disumbang oleh tulangan geser
< +
= 346896 - 1267566
= -920670 N
< . Bn . Hn = 646409 N3
= 646409 N
Tentukan sengkang tumpuan dari muka HBK sejauh ℓ₀ (tertutup)
- ℓ₀ = h kolom = 700 mm
- ℓ₀ = 1/6 Ln = 667 mm
- ℓ₀ = 500 mm = 500 mm
Gunakan ℓ₀ = 750 mm
Tentukan jarak antar sengkang (tertutup)
S ≤ d/4 = 146.38 mm
S ≤ = 200 mm
S ≤ = 528 mm
S < 150 mm
S yang dipakai = 140 mm
Cari luas kebutuhan sengkang
=Av fy d
S
Av =Vs . S
=646409,21 . 140
400 . 585,5
= 386.4103
Ash = 0.3S . Bn.f'c Ag
- 1fy Ach
= 0.3140 . 585,5 . 32 700 . 700
- 1400 585,5 . 585,5
= 844.6756
Ash = 0.09S . Bn.f'c
fy
= 590.184
VU / ф VC VS
VS
VS
f'c
maka VS
8Dutama
24Dsengkang
VS
fy . d
mm²
mm²
mm²
Pakai Ash terbesar = 844.6756
Av < Ash Gunakan Ash pada sengkang
Jumlah kaki sengkang
Ash=
844.676
1/4 π 22²
= 2.222054
≈ 4 buah
Gunakan sengkang pada tumpuan 4 D 22 - 140 mm
Gunakan sengkang pada lapangan 4 D 22 - 280 mm
mm²
1/4 π Ds2
Data Perencanaan tulangan lantai 3-4, 4-5, & 5-6
f'c = 32 MPa
fy = 400 MPa
L1 = 3300 mm
L2 = 3000 mm
L3 = 4500 mm
L1 balok = 9000 mm
L2 balok = 6400 mm
L3 balok = 2450 mm
B balok = 350 mm
H balok = 600 mm
B = 700 mm
H = 700 mm
ф = 0.65
β = 0.835714
= 25 mm
= 19 mm
d' (dekking) = 40 mm
= 588.5 mm
= 588.5 mm
= 2836444 N = 2836.444 kN
= 289.172 kNm
= 444.788 kNm
= 10
Ln (1) = 2700 mm
Ln (2) = 2400 mm
Ln (3) = 3900 mm
= 0.906335
= 1.701031
= 26587.214973 MPa
= 10800000000
Cari rasio dimensi kolom bersih terhadap dimensi kolom
γ =346332
= 0.706801490000
Dutama
Dsengkang
Bn (B-2d'-Ds)
Hn (H-2d'-Ds)
PU
MU atas
MU bawah
Jumlah kolom utama
k(1-M2)
k(M2-2)
Ec
Ic mm⁴
Cari tegangan akibat gaya aksial dan momen
=2836444
= 8.905633 MPa0,65 . 490000
=444788000
= 1.995012 MPa0,65 . 490000 . 700
Cari rasio tulangan menggunakan diagram interaksi
Source: Murat Saatcioglu, Ph.D., Proportioning of Sections-Strength Design Method,
In Handbook of Concrete Engineering, Second Edition, Edited by Mark Fintel
Dipakai rasio tulangan sebesar 0.012
Tentukan jumlah tulangan yang dipakai
As tulangan = 490000 x 0.012 = 5880 mm²
n tulangan =5880
= 11.97864 ≈ 12 buah¼π 25²
Hitung ketersediaan penempatan tulangan
> 25n / 4
σA
σM
B - 2d' - 2Dsengkang - Dutama (n/4 + 1)
Data Perencanaan tulangan utama
f'c = 32 MPa
fy = 400 MPa (untuk semua tulangan)
L1 = 3300 mm
L2 = 3000 mm
L3 = 4500 mm
L1 balok = 9000 mm
L2 balok = 6400 mm
L3 balok = 2450 mm
B balok = 350 mm
H balok = 500 mm
B = 700 mm
H = 700 mm
ф = 0.75
β = 0.835714
= 25 mm
= 19 mm
d' (dekking) = 40 mm
= 588.5 mm
= 588.5 mm
= 6331544 N
= 260172 N
Ln (1) = 2800 mm
Ln (2) = 2500 mm
Ln (3) = 4000 mm
Kuat geser yang disumbang oleh komponen beton
=1
1 +0,29 . 6331544
. Bn . Hn = 1550093 N6 490000
< . Bn . Hn 1 +0,29 . 6331544
= 1280589 N10 490000
= 1280589 N
< ф Pasang tulangan geser minimum
Dutama
Dsengkang
Bn (B-2d'-Ds)
Hn (H-2d'-Ds)
PU
VU
VC f'c
VC
3 f'c
maka VC
VU 0,5 VC
Kuat geser yang disumbang oleh tulangan geser
< +
= 346896 - 1280589
= -933693 N
< . Bn . Hn = 653050 N3
= 653050 N
Tentukan sengkang tumpuan dari muka HBK sejauh ℓ₀ (tertutup)
- ℓ₀ = h kolom = 700 mm
- ℓ₀ = 1/6 Ln = 667 mm
- ℓ₀ = 500 mm = 500 mm
Gunakan ℓ₀ = 750 mm
Tentukan jarak antar sengkang (tertutup)
S ≤ d/4 = 147.13 mm
S ≤ = 200 mm
S ≤ = 456 mm
S < 150 mm
S yang dipakai = 140 mm
Cari luas kebutuhan sengkang
=Av fy d
S
Av =Vs . S
=653050,36 . 140
400 . 588,5
= 388.3902
Ash = 0.3S . Bn.f'c Ag
- 1fy Ach
= 0.3140 . 588,5 . 32 700 . 700
- 1400 588,5 . 588,5
= 820.2611
Ash = 0.09S . Bn.f'c
fy
= 593.208
VU / ф VC VS
VS
VS
f'c
maka VS
8Dutama
24Dsengkang
VS
fy . d
mm²
mm²
mm²