jts-01!01!2004-tinjauan tata cara perancangan
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
1/18
TINJAUAN TATA CARA PERANCANGAN TORSI
TERBARU PADA BALOK BETON
Studi Kasus: Struktur Canopy dengan Torsi Keseimbangan
Wiryanto Dew obroto
Email:[email protected]
Jurusan Teknik Sipil
Universitas Pelita Harapan
UPH T ower, Lippo Karawaci, Tangerang 15811, Indonesia
ABSTRAK: Untuk mengevaluasi metode baru dalam perencanaan balok beton terhadap torsi,
dilakukan perbandingan perencanaan struktur canopy berdasarkan metode lama ACI 318-89
(diadopsi oleh Indonesia sebagai SK SNI T-15-1991) dan metode baru ACI 318-02. Dapat
disimpulkan bahwa metode baru lebih sederhana dan konsisten dengan perencanaan terhadap
geser. Walaupun penampang balok beton yang direncanakan berdasarkan metode baru menjadi
sedikit lebih besar daripada yang direncanakan dengan metode lama, tetapi pemakaian tulangan
baja ternyata lebih ekonomis.
KATA KUNCI:torsi, geser, sengkang, teoriskew bending, analogi rangka ruang
ABSTRACT: In order to evaluate the new method in designing reinforced concrete beam in
torsion, a comparison was made between designing of canopy structure based on the old method
ACI 318-89 (adopted by Indonesia as SK SNI T-15-1991) and the new ACI 318-02. It is
concluded that the new method is simpler and consistent with shear design. Even though the
concrete beam section based on the new method is slightly bigger than the old method, the
requirement of steel reinforcement is more economical.
KEYWORDS:
torque, shear, stirrups, skew bending theory, space truss analogy
PENDAHULUAN
Peraturan perencanaan beton yang resmi digunakan di Indonesia adalah Tata Cara
Penghitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SK SNI T-15-1991-03)
yang merupakan adopsi dari peraturan beton Amerika ACI 318-89. Dari beberapa
seminar mengenai konstruksi di tahun 2002, diketahui bahwa peraturan tersebut
akan segera diganti. Meskipun demikian sampai saat makalah ini ditulis, peraturan
yang di atas belum diubah.
Dari beberapa materi di dalam peraturan perencanaan beton, salah satu hal yang
jarang dibahas adalah materi mengenai torsi. Perencanaan terhadap torsi tidak bisa
dikatakan sederhana. Jika dibandingkan dengan perencanaan geser, maka
prosedur untuk torsi terlihat lebih kompleks. Kemungkinan besar hal tersebut
disebabkan karena struktur yang harus direncanakan terhadap torsi adalah jarang,
bahkan dengan melakukan sedikit konfigurasi ulang, struktur yang sebelumnya
mengalami torsi dapat berganti menjadi problem lentur biasa.
Peraturan perencanaan beton yang ada (SK SNI T-15-1991-03), jika dibandingkan
dengan code luar negeri, maka prosedur perencanaan torsi yang ada dalam
Tinjauan Tata Cara Perancangan Torsi Terbaru (Dewobroto)
l
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected] -
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
2/18
peraturan kita telah lama ditinggalkan. Makalah ini akan mengulas mengenai
perencanaan torsi, menyajikan studi kasus dengan membandingkan pemakaian
prosedur torsi antara cara yang ada dan cara code luar negeri yang terbaru,
khususnya dari
American Concrete Institute
yaitu ACI 31 8-02.
METODE PERENCANAAN TORSI
Ada dua teori utama yang digunakan dalam perencanaan penampang balok beton
terhadap momen torsi, yaitu:
1. Skew bending theory yang dikembangkan Lessig dan Hsu, dan diadopsi oleh
American Concrete Institute sejak ACI 318-71 sampai dengan ACI 318-89,
yang menganggap bahwa sebagian geser dan torsi ditahan beton dan sisanya
ditahan tulangan (sengkang dan memanjang).
2. Teori tabung tipis/model rangka ruang plastis, yang diajukan oleh Lampert,
Thurliman ataupun Collins. Teori ini menjadi dasar peraturan perencanaan
yang dikeluarkan Comite Euro-International du Beton Model, Canadian Code
dan diadopsi oleh American Concrete Institute sejak ACI 318-95 sampai
edisinya yang terbaru yaitu ACI 318-02.
TEORISKEW BENDING
ACI318-89 dan edisi sebelumnya, serta SK SNIT-15-1991
Faktor Torsi x
2
y
Perecanaan geser dan torsi perlu menghitung inersia momen polar. Penampang
bukan persegi dapat dihitung dari gabungan seri inersia momen polar persegi yang
dihitung sebagai j ^ x
2
y , diman a x adalah sisi pendek dan y sisi panjang.
Penampang Kritis akibat Momen Torsi
Bagian kritis balok terhadap torsi/geser adalah pada jarak "d" dari muka jepit
tumpuan. Jadi, tulangan torsi dari muka tumpuan ke arah luar sejarak "d" cukup
direncanakan terhadap momen torsi terfaktor T
u
pada jarak tersebut.
Kombinasi Torsi dan Geser pada Balok
Bila suatu gaya luar berupa torsi bekerja bersama dengan gaya geser, maka akan
timbul gaya geser yang besar sebagai hasil kombinasi kedua gaya tersebut.
Kekuatan balok terhadap torsi dan geser yang bersamaan akan lebih kecil
dibanding jika gaya-gaya tersebut bekerja sendiri-sendiri. Oleh karena itu
interaksi antara torsi dan geser pada suatu balok harus dianalisis secara cermat.
Perencanaan Torsi dan Geser
Prosedur perencanaan yang mengacu pada ACI 318-89 dan edisi sebelumnya,
serta SK SNI T-15-1991 mempunyai urutan sebagai berikut:
1. Analisis struktur terhadap kombinasi beban-beban rencana yang diberi faktor
beban untuk mencari M
t l
, V
u
, T
u
di titik kritis pada balok yang ditinjau.
2. Menentukan dimensi penampang berdasarkan M
u
, jika torsi cukup dominan
maka penampang bujur sangkar akan lebih baik dibanding persegi panjang.
2 Jurnal Teknik Sipil, Vol. 1, No. 1, Januari 2004:1-18
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
3/18
3.
Jika T
u
< ^ \ ^ - ^ / f ^ x
2
y j maka torsi dapat diabaikan, dan perencanaan
dikerjakan seperti perencanaan geser dan momen pada balok seperti biasa.
4.
Kapasitas geser dan torsi nominal dari penampang beton yang ditinjau adalah:
x/
iVCM ,
n
b
w
d
V
c
= . dimana C, = " , (1)
Vl +(2.5C
I
T
U
/Vj I
x
" y
X =
5 V c
^ (2)
+
0.4V, ^
C,T
U
,
5.
Mengevaluasi dimensi penampang apakah mencukup i
V A V
V = -*- V kemudian = *- (3)
0 s f
y
d
Jika V
s
> - | ^ f
c
b
w
d maka penampang balok harus diperbesar.
6. Menentukan jumla h sengkang yang diperlukan berdasarkan gaya torsi yang
ada, yaitu :
T
s
= ^ - T
c
kemudian = ^ (4)
t s or, x , y
L
f
y
dimana a, = 0.66 + 0 .3 3 ^ - < 1.5 (5)
7.
Kom binasikan jum lah luasan sengkang yang diperoleh dari hitungan geser dan
torsi. Ekspresikan A
v
/s dalam terminologi A
t
/s atau sebaliknya dan selesaikan
untuk mengetahui spasi dari sengkang tertutup yang diperoleh. Dengan
membagi A
v
dan A, dengan s (spasi) maka akan diperoleh luas sengkang per
satuan panjang (spasi) sehingga keduanya dapat dikombinasikan.
8. Cek terhadap persyaratan minimum tulangan sengkang :
b s
A
V
+ 2 A > - ^ - (6)
3f
9. Jarak sengkang tertutup untuk torsi s < (x, + y[ )/ 4 atau 300 mm .
10.
Tulangan torsi harus diteruskan sedikit-sedikitnya d + b keluar dari
penampang yang ditinjau yang mempunyai gaya torsi T
u
=ra yf
c
x
2
yj.
11 . Persyaratan jarak sengkang juga harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan
dalam perencanaan geser (dan momen), yaitu :
Jika V
s
< | V ^
b
w
d m a k a s
mata ^ K d
w
d
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
4/18
dimana
A, min =
2.8-
2A,
(xi
+
y j
(8)
f, (T
U
+ X V
U
/C , )
s
Spasi dari batang tulangan longitudinal dengan diameter tidak kurang dari D-
12 dan yang disebarkan disekeliling perimeter sengkang tertutup, tidak boleh
lebih dari 300mm. Paling tidak pada setiap sudut sengkang tertutup yang ada
harus ditempati dengan satu batang tulangan memanjang (longitudinal).
Bagan Alir TeoriSkew Bending
ACI 318-89 dan edisi sebelumnya , serta SK SN IT-15 -1991
V, ,T ,f, , f , b , cl,0,*,.,}>,.
T
2
y
Hitung konslanta tors i
i
b
,i
Z*
:
y
r
iVov
Vl + (2 .5C,T
U
/ V )
2
V . = ^ - V .
Dimens i
balok harus
perbesar
~X~
hitung
y i .
x
i
r
a, = 0.66
+
0.33-^-
Torsi dapat d iabaikan dan
hitung tulangan geser saja
v , x, y, f
A , + 2 A , >^~
A,. + 2A, =-
31'
A, =
2 A , ( x , + y , )
A, min = 2.8
2A.
f,
( T + / , V / C , )
,v J
V
*i
+ yi
A, < A, min
11
A, = A, min
Hitung spasi
sengkang
Gambar I. Prosedur perencanaan torsi dan geser SK SN IT-1 5-19 91)
4 Jurnal Teknik Sipil, Vol. 1, No. I, Januari 2004:1-18
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
5/18
Contoh 1 Desain Canopy: SK SN I T-15-1991-03)
balok canopy
450 x 500 mm
atap canopy
(non-prismatik)
kolom
450 x 450 mm
Gambar 2. Perspektifcanopybeton bertulang
Canopy beton bertulang dengan tebal pelat atap yang bervariasi. Direncanakan
terhadapan pembebanan sebagai berikut:
Berat sendiri
F inishing : 1.5 kN/m
2
Be ban hid up : 1.0 kN/m
2
Spesifikasi material :
beton f
c
=28 MPa
baja fy = 400 MPa (tulangan balok) dan f
y
= 240 (tulangan pelat)
Deskripsi Pembebanan (per1m lebar)
Berat sendiri dihitung berdasarkan luas segmen pada potongan pelat tergambar
dan disederhanakan sebagai beban terpusat.
as balok/kolom
37 5 - j - 375 4 37 5 f 37 5 - j - 3 7 5 - j - 3 7 5 -|-
5.4kN Berat sendiri pelat canopy per segmen dengan lebar1 m
|
2 4 5 k N
NRN | ,
6 7 k
N . , .
4 2 k N
kN
I I I
1111
n
111
n
111
n
111
n i
Finishing 1.5 kN/m'
B.
Hidup 1.0 kN/m'
Gambar 3. Konfigurasi beban rencana padacanopy
Tinjauan Tata Cara Perancangan Torsi Terbaru (Dewobroto)
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
6/18
Berdasarkan konfigurasi beban rencana maka dapat dihitung besarnya momen dan
gaya geser di setiap bagian pelat yang berjarak x dari ujung kanan. Hasilnya
disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Detail perhitungan geser dan lentur pada pelatcanopy
X
0.375
0.750
1.125
1.500
1.875
2 .250
2.625
3.000
V7.25
G a y a G e s e r ( k N )
B e r a t
S e n d i r i
1.00
2.00
3.10
4.32
5.74
7.41
9.41
11.86
17.26
B e r a t
F i n i s h i n g
0.06
0.11
0.17
0.23
0.28
0.34
0.39
0.45
0.48
B e b a n
H i d u p
0.0-1
0.08
0.11
0.11
0.19
0.23
0.26
0.30
0.32
V
u
1.33
2.66
4.10
5.62
7.53
9.66
12.17
15.25
21 .81
M o m e n L e n t u r ( k N . m )
B e r a t
S e n d i r i
0.19
0.75
1.71
3.10
4.98
7.45
10.60
14.54
17.20
B e r a t
F i n i s h i n g
0.01
0.04
0.10
0.17
0. '.6
0.38
0.52
0.68
0.78
B e b a n
H i d u p
0.01
0.03
0.06
0.1 1
0.18
0.25
0.35
0.45
0.52
M
u
0.25
1.00
2.26
4 .10
6.58
9.80
13.90
18.98
22 .41
21.81
t
Diagram Gaya Geser (kN)
22.41h
Diagram Bending Momen (kN.m)
Gambar 4. Gaya-gaya rencana pada pelat
c nopy
Perencanaan Pelat
Canopy
Perencanaan pelat canopy perlu dilakukan terlebih dahulu sebelum melangkah
pada perencanaan balok pendukung pelat tersebut. Telah diketahui bahwa pelat
tidak mem erlukan tulangan geser jika V
u
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
7/18
Selanjutnya dihitung penulangan lentur pakai baja tulangan polos(f
y
= 240 MPa),
seperti yang disajikan pada Tabel
2.
Tabel 2. Detail perhitungan tulangan pada pelatcanopy
X
0.375
0.750
1.125
1.500
1.875
2.250
2.625
3.000
3.225
h
m m
107
112
126
145
171
201
245
300
d
m m
82
87
101
120
146
176
220
270
kN.m
0.25
1.00
2.26
4.10
6.58
9.80
13.90
18.98
Q
0.002822
0.010027
0.016814
0.021608
0.023427
0.024011
0.021796
0.019759
P
0.000194
0.000691
0.001161
0.001494
0.001621
0.001662
0.001507
0.001365
Pmin
0.0025
0.0025
0.0025
0.0025
0.0025
0.0025
0.0025
0.0025
Pmaks
0.04516
0.04516
0.04516
0.04516
0.04516
0.04516
0.04516
0.04516
mm
2
205
218
253
300
365
440
550
675
B E A M
Dipasang
010-300
(26 2mm )
010-200
( 3 9 2mm
2
)
010-100
( 7 8 5mm
2
)
Catalan:
Q=
1.7
M,
P
f
0.85-^/Q.85
2
= 0.8
( lenlur SKSN IT-1 5
1991)
= 0.0025
Pjmks
= fr h.
382.5
60 0+
f.
y
J
A
s
= p b d
(9)
Dari hasil perhitungan terlihat bahwa tebal pelat tidak ditentukan dari momen
ultimate
yang terjadi tetapi untuk memenuhi persyaratan tebal minimum agar
lendutan struktur tidak perlu dihitung yaitu untuk kantilever
h >
h
m
j
n
~
L/10.
Gaya Geser dan Mom en Torsi BalokCanopy
Gaya-gaya reaksi pada tumpuan pelatcanopy selanjutnya dialihkan menjadi beban
ke balok canopy. Oleh karena pelat ditinjau per 1 m lebar maka otomatis beban
tadi menjadi beban merata pada balok, dimana gaya geser pelat
dan
berat sendiri
balok menjadi beban vertikal merata, sedangkan momen lentur pelat menjadi
beban torsi.
Selanjutnya dihitung momen, torsi
dan
geser pada balok dengan asumsi kolomnya
cukup kaku sehingga analisa strukturnya dapat disederhanakan sebagai berikut:
L= 8 m (ditinjau gayadanmomen padaaskolom)
M
u
=X J
C
1I,
'L
2
=116.5kN.m (momen negatif)
V
u
= X q
u
- L = 87.4kN
T
u
= X V L = 8 9.4 kN .m
Untuk perencanaan nilai
V
u
dan T
u
yang diambil dititik kritis sejauh
d
dari
muka kolom seperti yang ditunjukkan pada Gambar5.
Tinjauan T ata Cara Perancangan Torsi Terbaru (Dewobroto) 7
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
8/18
q = 21.81 kN
kolom
450 x450mm
d = 430 mm
muka kolom
- 0 . 5 L
olom
450x450mm
(4.0 m)
Gambar 5. Pembebanan dan diagram gaya geser/ torsi setengah bentang
Perencanaan Lentur B alok 450 x 500 mm
f'
e
=
28MPa
f
y
= 400 MPa
b =45 0 mm
h =5 00 mm - d = 430 mm
M
u
=1 16 .5 kN.m momen negatif -> p = 0.0045494
A*, =0.003 5 dan
Pimks
0.022758
A
s
=pb d = 880 mm
2
( 3 D22 atau 4 D22 yang dipasang pada sisi atas)
Perencanaan Geser - Torsi Balok 450 x 500 mm
1. Gaya geser dan torsi nominal
V
n
= V
u
/ ^ = 73.1/0.6 = 122kN
T
n
= T
u
/ 0 = 74.8 /0.6 = 125 kN.m
2.
Konstanta torsi (bagian sayap tidak diperhitungka n).
500
(y ) i
450
(x)
J V y = 1 01 .25 *1 0
6
mm
3
Gambar 6. Penampang unli ik konstanta torsi
3.
Mencari mom en torsi batas yang dapat diabaikan dalam perencanaan
T
u
batas=
0(^-jr
c
Y
d
^
2
y)=O.6*/
24
*^*WlA25
=
{3AkN.m
Karena T
u
=74 .8 kN.m > T
u
batas maka torsi hams diperhitungkan.
4. Gaya geser beton tanpa sengkang bersama-smna torsi adalah :
b ,d 450*430
C =
v =
J V y 1 01 .1 25 *1 0
6
flb...d
= 1.913*10"
3
mm"
f V 28 *45 0*430*1 0
_
A
/l + (2.5 C
t
T
u
/V
u
)
2
^\ + {2.5*\.9\3*lA. /13.\)
2
= 34kN
8 Jurnal Teknik Sipil, Vo l. 1, No. 1, Januari 2004 :1-18
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
9/18
5. Gaya geser maksimum sengkang adalah
V
s
mafo = f
A
/
f
c
b
w
d =
f V 2 8 * 4 5 0 * 4 3 0 * l ( T = 6 8 3 kN
6. Gaya geser sengkang sebenarnya adalah
V^perlu= V
n
- V
c
= 1 22 - 3 4 =88kN
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
10/18
14.Tulangan memanjang torsi yang diperlukan adalah :
A, = 2 ^ ( x
1
+ y
1
) =2*1 .49* ( 35 7 + 407 ) =2277mm\se da ngka n
s
A, min
f
2.8*450*74.8
400*
73 1
74.8 + K * -
(2*1.49)
* (357+ 407) = -2 20 mm
2
1.913.
sehingga dipakai A, = 2277 mm
2
Tulangan memanjang total = 2277 + 880 = 3157 mm , sudah ada 4D19 sisi
atas,
sisanya perlu 7D19 . Jadi total 12 D19 (3402 mm
2
), distribusinya 4 di sisi
atas dan sisanya disebarkan pada tiga sisi yang lain.
TEORI TABUNG TIPIS/RANGKA RUANG PLASTIK
ACI 318-95 dan edisi selanjutnya.
Teori kedua perencanaan balok terhadap torsi adalah gabungan teori analogi
tabung dinding tipis (thin-walled tube analogy) dan teori analogi rangka ruang
plastik
(plastic truss analogy).
Gabungan keduanya menghasilkan mekanisme
model yang dapat menjelaskan perilaku beton terhadap torsi yang lebih mudah
dibayangkan dan perhitungannya lebih sederhana dibanding teori pertama.
Penampang balok pejal maupun berongga dianggap berperilaku sama sebagai
tabung. Hasil penyelidikan empiris (Ersoy dan Ferguson, 1968) telah
membuktikan bahwa jika kedua tipe balok tersebut dipuntir dengan torsi sampai
retak maka bagian penampang beton bagian tengah hanya memberi sumbangan
yang kecil dibanding keseluruhan kekuatan torsi balok sehingga dalam praktek
dapat diabaikan.
Dalam teori sebelumnya, kekuatan balok yang menahan torsi atau kuat torsi
nominal penampang T
n
= T
C
+ T
S
adalah penjumlahan sederhana kuat momen
torsi komponen beton T
c
dan komponen sengkang tertutup T
s
. Sedangkan dalam
teori rangka ruang maka komponen beton T
c
= 0.0 atau dihilangkan. Jadi semua
kekuatan torsi nominal penampang tergantung dari tulangan baja yang terdiri dari
sengkang tertutup dan tulangan memanjang yang sejajar dengan tulangan lentur.
Kuat batas torsi masih mengikuti format yang lama yaitu (j)T
n
> T
u
, dimana T
u
adalah kuat momen torsi terfaktor yaitu momen torsi maksimum dari kombinasi
beban-beban terfaktor. Pada tahap yang sama kuat geser yang ditahan oleh beton
V
c
dianggap tidak terpengaruh oleh adanya torsi tersebut. Penyederhanaan
tersebut menghilangkan proses yang berbelit dalam perancangan penampang yang
mengalami gaya V
L
T
u
, dan M
u
yang terjadi bersamaan seperti yang tercantum
pada ACI 318-89 (dan edisi yang lama) atau SK SN IT1 5 - 1991.
Jadi dalam teori ini untuk perhitungan tulangan sengkang yang diperlukan adalah
Geser V
s
= V
n
- V
c
(10)
Torsi T
R
= T
n
(11)
10 Jurnal Teknik Sipil, Vol. 1, No . 1, Januari 2004 :1-18
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
11/18
Perencanaan Torsi dan Geser analogi rangka ruang)
Prosedur perencanaan tulangan torsi (sengkang tertutup) mengacu pada ACI 318-
1995 maupun edisi yang terbarunya yaitu ACI 318-2002. Teori ini juga telah
diadopsi sejak lama dalam peraturan perencanaan di Eropa yaitu CEB-FIP Code.
Perhitungan dilakukan dengan urutan sebagai berikut:
1. Tentukan torsi yang ditinjau termasuk kategori torsi keseimbangan (tidak bisa
dilakukan redistribusi torsi ke strukur lain) atau torsi kompatibilitas (torsi yang
terjadi dapat dikurangi dengan melakukan redistribusi ke elemen struktur yang
lain, biasanya pada struktur statis tak tentu) .
2.
Analisis struktur untuk mencari M
u
, V
u
, T
u
di titik k ritis balok yang ditinjau.
3. Dimensi (b,d) ditentukan dari M
u
. Jika torsi cukup dominan maka penampang
bentuk bujur sangkar akan lebih baik dibanding bentuk persegi panjang.
4. Pengaruh momen torsi dapat diabaikan dalam perencanaan jika:
T. T
u
batas maka torsi harus dihitung.
Kuat geser penampang beton adalah
V
c
= % -
N
/f>
w
d = %V 28*4 50*4 30 = 170 ,651 N= 17 1k N
Check dimensi penampang terhadap persyaratan yang ditetapkan (persamaan
14):
73.1E3
450*430
+
74 .8E 6* 1,528
tidak memenuh i syarat sehingga dimensi harus diperbesar.
7. Balok diperbesar jadi 500 x 500 mm , konstanta torsi dapat dihitung :
500
407
(y,)
500
fF
3D22
40
407 -
(x,)
A
cp
=5 00 * 500 = 250,000 mm
2
p
cp
= 2 (500 + 500) = 2,000 mm
x, = 5 0 0 - 2 * ( 4 0+13/2) = 407m m
y, = 5 0 0 - 2 * ( 4 0+13/2) = 407m m
A
oh
= 40 7* 407 = 165,649 mm
2
8
p
h
= 2 (407 + 407) = 1,628 mm
Kapasitas geser penampang dapat dicari sebagai berikut
V
c
= x V f X
d
= % V2 8*5 00* 430 = 189,612 N = 190kN
V
L
(190 kN) > V
n
(122 kN) -> tidak perlu tulangan geser
9. Cek dimensi penampan g terhadap persyaratan yang ditetapkan :
73.1E3
500*430
+
V
74.8 E6 * 1,628
1.7*165,649
2
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
16/18
10.
Tulangan sengkang tertutup untuk menahan torsi :
A, T. 125E + 6
t
= 1.11'
s 2A
0
f
yv
cot6 2 0.85 165,649 400 cot 45
11.Luas tulangan sengkang tertutup total untuk geser dan torsi adalah
A
v
+ 2A
t
= 0.0 + 2 1.11 = 2.22/ > -f -
=
0.42
/
nim
yv
Sengkang tertutup menggunakan tulangan diameter 13 mm (A
s
= 133 mm )
maka spasi sengkang yang diperlukan
s = 2 * (133/2.22 )= 120mm.
12. Cek spasi maksimum terhadap persyaratan yang diperbolehkan:
Syarat penulangan geser dimana:
V
s
= 0 kN maka s
Iraks
= _d=/
2
*430 = 215 mm
Syarat penulangan momen torsi untuk sengkang tertutup
Smak* =300 mm
Jadi, spasi sengkang yang dibutuhkan masih lebih rapat dibanding
persyaratan jarak sengkang maksimum maka digunakan sengkang tertutup
D13 @ 120.
13.
Tulangan memanjang torsi yang diperlukan adalah :
A , = - ^
P h
c o r G = 1 .1 1*1 ,628 * * c o r 4 5" = 1 80 7 m m
2
s f
yl
400
tetapi nilainya tidak boleh lebih kecil dari (Rumus 23)
5728*250,000
1 I l t 1
o
4 0 0
A, = : 1.11*1,628 = -429 mm
2
12*400 400
dipakai A, = 1807 mm
2
Tulangan memanjang total = 1807 + 880 = 2687 mm
2
, sudah ada 4D19 sisi
atas,
sisanya perlu 6D19 . Jadi, total 10 D19 (2835mm
2
), distribusinya 4 di sisi
atas dan sisanya disebarkan pada tiga sisi yang lain.
16 Jumal Teknik Sipil, Vol. 1, No. 1, Januari 2004 :1-18
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
17/18
D 13 @ 75
sengkang tertutup
Gambar 11. Detail potonganc nopymenurut SK SNI
T 15 1991
metode lama)
0o
^
M
-
-
CO
>
D
2
>
=
500
D13 @ 120
sengkang tertutup
Gambar 12. Detail potonganc nopymenurut ACI 318-02 metode baru)
X
-
-
z
X
c
-
-
7/25/2019 Jts-01!01!2004-Tinjauan Tata Cara Perancangan
18/18
KESIMPULAN
Me tode perencanaan torsi yang baru konsisten dan terintegrasi dengan
perencanaan geser. Kuat torsi dan kuat geser saling berdiri sendiri, dalam
arti adanya torsi tidak mengurangi kuat geser yang telah direncanakan.
Pada metode yang baru apabila ada torsi harus disediakan tulangan dalam
bentuk tulangan sengkang tertutup dan tulangan memanjang. Karena pada
metode ini sumbangan kekuatan beton terhadap torsi diabaikan.
Dari studi kasus pada balok canopy dapat disimpulkan bahwa metode torsi
yang baru memerlukan penampang balok yang sedikit lebih besar tetapi
kebutuhan tulangan baja lebih ekonomis.
REFERENSI
ACI Committee 318. (1995). "Building Code Requirement for Structural Concrete (ACI 318M-95)
and Commentary (ACI 318RM -95)". American Concrete Institute , Farmington H ills, Michigan.
ACI Committee 318. (2002). "Building Code Requirement for Structural Concrete (ACI 318-02)
and Commentary (ACI 318R-02)". American Concrete Institute , Farmington Hills, Michigan.
Departemen Pekerjaan Umum. "Tata Cara Penghitungan Struklur Beton Untuk Bangunan Gedung-
SK SNI T-15-1991-03". Yayasan LPMB, Bandung.
Ersoy, U. dan Ferguson F.M. (1968 ). "Concrete Beam Subjected to Combined Torsion dan Shear -
Experimental T rends". Torsion of Structural Co ncrete, ACI Publication SP-1 8, American Concrete
Institute, Detroit, 441-460.
Everard, N. J. (1993). "Schaum's Outlines of Theory and Problems of Reinforced Concrete
Design", 3
rd
ed., McG raw-Hill.
Gosh, S. K. dan Rabbat, B. G. (1990). "Notes On ACI 318-89 Building Code Requirements for
Reinforced Concrete with Design Application", Portland Cement Association.
Hassoun, M. N. (2002). "Structural Concrete Theory and Design", 2
nd
ed., Prentice Hall Inc.,
Upper Saddle River, New Jersey.
Hoedajanto, D. (2002). "Penjelasan Tentang Lentur, Normal, Geser Dan Torsi Dalam ACI 318-
02".
Prosidings Seminar Menuju Peratnran Beton Terkini Melalui Pemodelan yang Konsisten
dalam Analisis, Desain dan Pendetailan, 23 Oktober 2002, Jurusan Teknik Sipil Universitas Pelita
Harapan.
MacGregor, J. G. (1997). "Reinforced Concrete Mechanics and Design", 3
rd
ed., Prentice Hall
Inc.,Upper Saddle River, New Jersey.
18 Jumal Teknik Sipil, Vol. l, N o . 1, Januari 2004:1-18