recoverd (2064)

8/17/2019 Recoverd PDF File(2064)

1/46

LAPORAN TUGAS BESAR

SI-3112 STRUKTUR BETON

SEMESTER I TAHUN 2014/2015

DESAIN BANGUNAN STRUKTUR

Diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan

Mata Kuliah SI-3112 Struktur Beton

Dosen:

Prof. Ir. R. Bambang Budiono, ME, Ph. D.

Asisten:

Michael Alexandra Jonathan 25014066

Dita Faridah 25014059

Disusun Oleh :

Kholid Samthohana 15012078

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2014


2/46

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Kholid Samthohana 15012078 i

LEMB R PENGES H N

LAPORAN TUGAS BESAR STRUKTUR BETON

SEMESTER I TAHUN 2014/2015

Diajukan untuk memenuhi syarat Mata Kuliah SI-3112 Struktur Beton

Disusun Oleh:

Kholid Samthohana 15012078

Telah Disetujui dan Disahkan Oleh:

Asisten

Dita Faridah

25014059


3/46


Kholid Samthohana 15012078 ii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur Penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena

berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan tugas besar ini dengan sebaik-baiknya. Laporan

Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton ini dibuat sebagai syarat kelulusan Mata Kuliah SI-3112 Struktur Beton

Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung.

Proses penyelesaian laporan tugas besar ini tidak terlepas dari berbagai kendala. Akan tetapi,

dengan kerja keras dan selalu memberikan usaha yang terbaik, Penulis dapat mengatasi berbagai kendala-

kendala tersebut.

Penyelesaian laporan tugas besar ini tidak terlepas dari berbagai pihak yang senantiasa

membantu, mendukung, serta memberikan kritik dan saran, sehingga Penulis ingin mengucapkan terima

kasih kepada:1.

Orang tua yang selalu mendoakan serta memberikan dukungannya dalam proses penyelesaian

laporan tugas besar ini.

2.

Dosen Mata Kuliah SI-3112, yaitu Bapak Prof. Ir. R. Bambang Budiono, ME, Ph.D yang telah

memberikan bimbingan kepada Penulis dalam pembuatan laporan tugas besar ini.

3.

Asisten tugas besar Struktur Beton, Michael Alexandra Jonathan dan Dita Faridah.

4.

Teman-teman yang selalu memberi bantuan dan semangat kepada Penulis selama proses

pembuatan laporan tugas besar ini.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas besar ini masih belum sempurna, baik dari segi isi dan

metode penulisan. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca sekalian.

Terakhir, Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pembaca dan semoga laporan

tugas besar ini bermanfaat.

Bandung, Desember 2014

Penulis


4/46


Kholid Samthohana 15012078 iii

Daftar Isi

LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................................................... i

KATA PENGANTAR ............................................................................................................................. ii

Daftar Isi ........................................................................................................................................... iii

Daftar Tabel ....................................................................................................................................... v

Daftar Gambar .................................................................................................................................. vi

BAB I PENDAHULUAN .........................................................................................................................1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................................................... 1

1.3 Tujuan ........................................................................................................................................... 1

BAB II KRITERIA DESAIN .....................................................................................................................2

2.1 Proses Desain ................................................................................................................................ 2

2.2 Peraturan Acuan ........................................................................................................................... 2

2.2.1 Balok dan Pelat...................................................................................................................... 2

2.2.2 Kolom .................................................................................................................................... 3

2.2.3 Kombinasi Beban................................................................................................................... 4

2.2.4 Asumsi Desain ....................................................................................................................... 4

2.2.5 Beban Lentur dan Aksial ....................................................................................................... 5

2.2.6 Beban Geser .......................................................................................................................... 52.2.7 Batasan Spasi antar tulangan ................................................................................................ 6

2.2.8 Kuat rencana ......................................................................................................................... 7

2.2.9 Lendutan/Defleksi ................................................................................................................. 8

BAB III PEMODELAN DAN PEMBEBANAN STRUKTUR ...........................................................................9

3.1 Hasil Preliminary Design ............................................................................................................... 9

3.2 Pembebanan ............................................................................................................................... 13

3.3 Load Combination ....................................................................................................................... 13

3.4 Pemodelan di ETABS ................................................................................................................... 14

BAB IV ANALISIS STRUKTUR ............................................................................................................. 16

4.1 Gaya Dalam ................................................................................................................................. 16

4.2 Defleksi ........................................................................................................................................ 18

BAB V DESAIN TULANGAN DAN CEK LENDUTAN ................................................................................ 20

5.1 Desain Tulangan .......................................................................................................................... 20


5/46


Kholid Samthohana 15012078 iv

5.1.1 Desain Tulangan Balok ........................................................................................................ 20

5.1.2 Desain Tulangan Kolom ....................................................................................................... 25

5.1.3 Desain Tulangan Pelat ......................................................................................................... 31

5.2 Cek Lendutan .............................................................................................................................. 35

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................................................... 37

6.1 Kesimpulan .................................................................................................................................. 37

6.2 Saran ........................................................................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................................ 38

LAMPIRAN ....................................................................................................................................... 39


6/46


Kholid Samthohana 15012078 v

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Peraturan Dimensi Balok dan Pelat ............................................................................................... 3

Tabel 2.2 Lendutan izin maksimum yang dihitung ....................................................................................... 8

Tabel 3.1 Perhitungan gaya aksial akibat beban sendiri pada balok .......................................................... 12

Tabel 3.2 Perhitungan gaya aksial akibat beban sendiri pada pelat ........................................................... 12

Tabel 3.3 Perhitungan dimensi kolom interior ........................................................................................... 12

Tabel 3.4 Perhitungan dimensi kolom eksterior ......................................................................................... 13

Tabel 4.1 Gaya dalam paling kritis balok panjang ....................................................................................... 17

Tabel 4.2 Gaya dalam paling kritis balok pendek ....................................................................................... 17

Tabel 4.3 Gaya dalam paling kritis pelat lantai 2 ........................................................................................ 17

Tabel 4.4 Gaya dalam paling kritis pelat lantai 1 ........................................................................................ 17

Tabel 4.5 Gaya dalam paling kritis pelat kolom interior ............................................................................. 17

Tabel 4.6 Gaya dalam paling kritis pelat kolom eksterior ........................................................................... 17

Tabel 4.7 Defleksi akibat beban hidup (live load) balok lantai 2 ................................................................ 18

Tabel 4.8 Defleksi akibat beban hidup (live load) pada balok lantai 1 ....................................................... 19

Tabel 5.1 Perhitungan tulangan momen positif balok panjang .................................................................. 22

Tabel 5.2 Perhitungan tulangan momen negatif balok panjang................................................................. 22

Tabel 5.3 Perhitungan tulangan momen positif balok pendek ................................................................... 23

Tabel 5.4 Perhitungan tulangan momen negatif balok pendek ................................................................. 23Tabel 5.5 Perhitungan tulangan geser balok pendek ................................................................................. 24

Tabel 5.5 Perhitungan tulangan geser balok pendek ................................................................................. 24

Tabel 5.6 Momen ekivalen kolom interior .................................................................................................. 28

Tabel 5.7 Momen ekivalen kolom eksterior ............................................................................................... 29

Tabel 5.8 Perhitungan tulangan geser kolom eksterior .............................................................................. 30

Tabel 5.9 Perhitungan tulangan geser kolom interior ................................................................................ 31

Tabel 5.10 Perhitungan tulangan arah X lantai 2 ........................................................................................ 33

Tabel 5.11 Perhitungan tulangan arah Y lantai 2 ........................................................................................ 34

Tabel 5.12 Perhitungan tulangan arah X lantai 1 ........................................................................................ 34

Tabel 5.13 Perhitungan tulangan arah Y lantai 2 ........................................................................................ 35

Tabel 5.14 Perbandingan batas lendutan pada lendutan balok lantai 2 .................................................... 36

Tabel 5.15 Perbandingan batas lendutan pada lendutan balok lantai 1 .................................................... 36


7/46


Kholid Samthohana 15012078 vi

Daftar Gambar

Gambar 2.1 Zonasi Tulangan Geser .............................................................................................................. 6

Gambar 3.1 Tributary Area kolom interior ................................................................................................. 10

Gambar 3.2 Tributary Area kolom eksterior ............................................................................................... 10

Gambar 3.3 Tampak atas struktur .............................................................................................................. 14

Gambar 3.4 Struktur 3 dimensi ................................................................................................................... 15

Gambar 3.5 Tampak samping arah bidang Y-Z ........................................................................................... 15

Gambar 3.6 Tampak samping arah bidang X-Z ........................................................................................... 15

Gambar 4.1 Diagram momen balok pada ETABS ........................................................................................ 16

Gambar 4.2 Diagram geser balok pada ETABS............................................................................................ 16

Gambar 5.1 Diagram Interaksi Kolom ......................................................................................................... 28

Gambar 5.2 Pengecekan Beban terhadap Diagram Interaksi ..................................................................... 29


8/46


Kholid Samthohana 15012078 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Struktur beton merupakan struktur yang paling banyak digunakan di dunia. Mulai dari bangunansederhana seperti rumah atau perkantoran, hingga bangunan yang rumit seperti bendungan ataupun

gedung pencakar langit, hampir semua menggunakan beton sebagai material utama untuk

membangunnya.

Beton merupakan material bangunan yang terbentuk dari campuran antara agregat halus, agregat

kasar, pasir, dan air. Hampir semua struktur beton merupakan beton bertulang karena pada dasarnya

beton tidak kuat terhadap gaya tarik, hanya sekitar 8%-15% dari kekuatan tekannya, sehingga perlu

dikombinasikan dengan baja sehingga gaya tarik akibat beban dapat dipikul oleh baja. Kelemahan

beton dalam tekuk akibat bentuk baja yang langsing juga akan dihilangkan karena baja ada pada

beton sehingga tidak akan mengalami tekuk. Oleh karena itu, kombinasi dari kedua material ini

menghasilkan sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan sifat masing-masing bahan jika berdiri sendiri.

Perencanaan struktur pada sebuah struktur sederhana seperti rumah toko harus memenuhi

beberapa aspek agar penggunaan struktur ini dapat berjalan sebagai mana mestinya. Perencanaan

suatu struktur sederhana meliputi perencanaan kolom, pelat, dan balok. Semua komponen struktur

haruslah memenuhi kaidah-kaidah yang berlaku yang berasal dari sains, hasil penelitian, maupun

standar yang berlaku untuk memenuhi nilai kekuatan, keamanan, dan kenyamanan bagi

penggunanya.

1.2 Rumusan Masalah

a.

Bagaimana mendesain tulangan untuk suatu struktur rumah toko sederhana?

b.

Bagaimana menentukan kemampuan layan suatu struktur rumah toko sederhana?

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan laporan kali ini adalah:

a.

Mendesain tulangan dari suatu struktur rumah toko sederhana yang memenuhi standar SNI.

b.

Menentukan kemampuan layan suatu struktur rumah toko sederhana


9/46



BAB II

KRITERIA DESAIN

2.1 Proses Desain

Proses desain meliputi desain balok, pelat, dan kolom pada struktur rumah toko ini dimulai denganmenghitung preliminary design untuk ketiga komponen struktur tersebut sehingga mendapatkan

dimensi yang sesuai. Setelah mendapatkan dimensi yang sesuai, dilakukan pemodelan struktur,

pembebanan, dan analisis gaya dengan menggunakan bantuan software ETABS. Dalam pemodelan,

perlu didefinisikan elemen struktur seperti penampang, material, dan pembebanan. Langkah

selanjutnya adalah analisis gaya-gaya dan pendesainan tulangan sesuai dengan SNI sehingga struktur

dapat menahan pengaruh beban terfaktor yang bekerja. Langkah terakhir adalah menggambarkan

desain penulangan ketiga komponen struktur tersebut dengan menggunakan software AutoCAD.

2.2

Peraturan Acuan

Perencanaan suatu struktur harus memenuhi standar nasional yang diatur dalam SNI-2847-2013

mengenai persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung, meliputi balok, kolom, dan

peraturan mengenai tulangan, spasi tulangan, dll. Selain itu, peraturan yang perlu dipenuhi yaitu SNI-

1727-2013 mengenai beban untuk perencanaan perencanaan bengunan atau struktur lain.

2.2.1

Balok dan Pelat

Pelat merupakan komponen struktural yang langsung dikenai beban di atasnya. Balok

merupakan komponen struktural yang menyalurkan beban dari pelat menuju ke kolom. SNI-

2847-2013 mengatur mengenai tinggi minimum balok dan pelat yang diizinkan (jika tidak

dilakukan control terhadap lendutan). Dimensi ini digunakan untuk preliminary design pada

balok dan pelat. Berdasarkan pasal 9.5 SNI-2847-2013, dimensi balok dan pelat diatur seperti

pada tabel di bawah ini.


10/46



Tabel 2.1 Peraturan Dimensi Balok dan Pelat

Untuk laporan kali ini, untuk kemudahan, dimensi tinggi balok ditentukan dengan

menggunakan persamaan ℎ =

dengan L adalah panjang bentang balok. Untuk lebar balok,

digunakan persamaan = . Kedua dimensi tersebut dibulatkan ke atas dengan kelipatan 50mm agar mudah dalam pembuatan dan pengerjaan di lapangan.

2.2.2

Kolom

Kolom merupakan komponen struktural yang menyalurkan beban dari balok ke pondasi

bawah. Kolom menerima beban aksial tekan dan torsi akibat dari beban di atasnya dan beban

pada balok dan pelat. Momen torsi yang disalurkan dapat berupa momen uniaksial (1 sumbu)

ataupun biaksial (2 sumbu).

Desain kolom dirancang sedemikian rupa sehingga pengaruh tekuk tidak dominan sehingga

keruntuhan pada kolom terjadi bukan akibat dari tekuk, melainkan terjadi akibat beban luar

yang bekerja saja. Berdasarkan pasal 10.10.1 SNI-2847-2013, dimensi kolom agar tidak terjadi

pengaruh tekuk harus memenuhi persamaan berikut

≤ 22 Dengan k: rasio kelangsingan

l: panjang batang

: Radius of gyration = Dalam referensi lain, persamaan kolom agar tidak tekuk adalah sebagai berikut

≤ 36 Karena dianggap persamaan pada SNI terlalu konservatif.


11/46



Pada laporan kali ini, persamaan yang digunakan adalah persamaan yang kedua.

2.2.3

Kombinasi Beban

Dalam perencanaan struktur, beban harus dikombinasikan dengan faktor-faktor tertentu

sehingga mendapatkan envelope dari keseluruhan beban yang menghasilkan beban ultimate

sebagai dasar perencanaan. Kombinasi beban terfaktor diatur dalam SNI-1727-2013 pasal

2.3.2 yaitu sebagai berikut.

1.

1.4 D

2.

1.2 D + 1.6 L + 0.5 (Lr atau S atau R)

3.

1.2 D + 1.6 (Lr atau S atau R) + (L atau 0.5 W)

4.

1,2 D + 1,0 W + L + 0,5 (Lr atau S atau R)

5.

1,2 D + 1,0 E + L + 0,2 S

6.

0,9 D + 1,0 W7.

0,9 D + 1,0 E

Dengan D: dead load (beban mati)

E: beban gempa

L: live load (beban hidup)

Lr: beban hidup atap

S: beban salju

R: beban hujan

W: beban angin

2.2.4

Asumsi Desain

Desain pada komponen struktur didasarkan pada asumsi yang diatur pula dalam SNI-2847-

2013. Asumsi yang digunakan antara lain.

Regangan maksimum yang dapat dimanfaatkan pada serat tekan beton terluar adalah

0.003

Tegangan tulangan = × ≤ 400 Distribusi tegangan beton dianggap berbentuk persegi ekivalen

Untuk fc’28 MPa, 1 direduksi sebesar 0.05

untuk setiap kelebihan kekuatan sebesar 7 MPa. Tetapi nilai 1 tidak boleh lebih dari 0.65.


12/46



2.2.5

Beban Lentur dan Aksial

SNI-2847-2013 mengatur mengenai beban lentur dan beban aksial pada komponen struktur

pada pasal 10. Secara umum, peraturan mengenai beban lentur dan aksial adalah sebagai

berikut.

Desain beban aksial ØPn dari komponen struktur tekan tidak boleh melebihi ØPnmax

yang dihitung dengan persamaan

∅ = 0.85 ∅[0.85 ] untuk komponen struktur dengan tulangan spiral, dan

∅ = 0.80 ∅[0.85 ] untuk komponen struktur dengan tulangan pengikat

Luas tulangan minimum pada komponen struktur lentur:

= . tapi tidak lebih kecil dari . Luas tulangan maksimum pada komponen struktur lentur:

= = . ..+ dengan smax = 0.0042.2.6

Beban Geser

SNI-2847-2013 mengatur mengenai beban geser pada komponen struktur pada pasal 11.

Secara umum, peraturan mengenai beban lentur dan aksial adalah sebagai berikut.

Desain penampang yang dikenai geser harus didasarkan pada

∅ ≥ dimana Vu

adalah gaya geser terfaktor pada penampang dan Vn adalah kekuatan geser nominal yang

dihitung dengan persamaan = dengan Vc adalah gaya geser yang disediakanoleh beton dan Vs adalah gaya geser yang disediakan oleh tulangan sengkang.

Nilai Vc diatur dalam persamaan berikut

o Komponen struktur yang dikenai beban geser dan lentur saja

= (0.16 17 ) Tetapi tidak lebih besar dari

0.29 ′ dan

tidak boleh lebih dari 1.

o Komponen struktur yang dikenai tekan aksial

= 0.17(1 14 ) ′ Tulangan geser diatur dengan persamaan

= cos


13/46



Tulangan geser dibutuhkan bila ≥ ∅ Zonasi tulangan geser diatur dalam tabel di bawah ini

Gambar 2.1 Zonasi Tulangan Geser

2.2.7

Batasan Spasi antar tulangan

Batasan spasi antar tulangan yang diatur dalam SNI antara lain.

Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang dari d b

ataupun 25 mm.

Bila tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapis

atas harus diletakkan tepat di atas tulangan di bawahnya dengan spasi bersih antar

lapisan tidak boleh kurang dari 25 mm.

Pada komponen struktur tekan yang diberi tulangan spiral atau sengkang pengikat, jarak

bersih antar tulangan longitudinal tidak boleh kurang dari 1,5db ataupun 40 mm.

Pembatasan jarak bersih antar batang tulangan ini juga berlaku untuk jarak bersih antara

suatu sambungan lewatan dengan sambungan lewatan lainnya atau dengan batang

tulangan yang berdekatan.

Pada dinding dan pelat lantai yang bukan berupa konstruksi pelat rusuk, tulangan lentur

utama harus berjarak tidak lebih dari tiga kali tebal dinding atau pelat lantai, ataupun 500

mm.

Bundel tulangan :

o

Kumpulan dari tulangan sejajar yang diikat dalam satu bundel sehingga bekerja dalam

satu kesatuan tidak boleh terdiri lebih dari empat tulangan per bundel.

o Bundel tulangan harus dilingkupi oleh sengkang atau sengkang pengikat.


14/46



o Pada balok, tulangan yang lebih besar dari D-36 tidak boleh dibundel

o Masing-masing batang tulangan yang terdapat dalam satu bundel tulangan yang

berakhir dalam bentang komponen struktur lentur harus diakhiri pada titik yang

berlainan, paling sedikit dengan jarak 40db secara berselang

o

Jika pembatasan jarak dan selimut beton minumum didasarkan pada diameter

tulangan db maka satu unit bundel tulangan harus diperhitungkan sebagai tulangan

tunggal dengan diameter yang didapat dariluas ekuivalen penampang gabungan.

2.2.8

Kuat rencana

Kuat rencana suatu komponen struktur, sambungannya dengan komponen struktur lain, dan

penampangnya, sehubungan dengan perilaku lentur, beban normal, geser, dan torsi, harus

diambil sebagai hasil kali kuat nominal, yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi dari

tata cara ini, dengan suatu faktor reduksi kekuatan ø.Faktor reduksi kekuatan ø ditentukan sebagai berikut :

Lentur, tanpa beban aksial. ø = 0,80

Beban aksial, dan beban aksial dengan lentur. (untuk beban aksial dengan lentur, kedua

nilai kuat norminal dari beban aksial dan momen harus dikalikan dengan nilai ø tunggal

yang sesuai) :

o Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur. ø = 0,80

o

Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur.

Komponen struktur dengan tulangan spiral. ø = 0,70

Komponen struktur lainnya. ø = 0,65

o Geser dan torsi ø = 0,75

Faktor reduksi untuk geser pada komponen struktur penahan gempa yang kuat

geser nominalnya lebih kecil dari pada gaya geser yang timbul sehubungan

dengan pengembangan kuat lentur nominalnya.

ø = 0,55

Faktor reduksi untuk geser pada diafragma tidak boleh melebihi faktor reduksi

minimum untuk geser yang digunakan pada komponen vertikal dari sistem

pemikul beban lateral.

Geser pada hubungan balok-kolom dan pada balok perangkai yang diberi

tulangan diagonal. ø = 0,80


15/46



o Tumpuan pada beton kecuali untuk daerah pengakuran pasca tarik.

ø = 0,65

o Daerah pengakuran pasca tarik. ø = 0,85

o

Penampang lentur tanpa beban aksial pada komponen struktur pratarik dimana

panjang penanaman strand -nya kurang dari panjang penyaluran yang ditetapkan.

ø = 0,75

2.2.9

Lendutan/Defleksi

Lendutan/ defleksi ditentukan untuk menentukan apakah suatu struktur tersebut memenuhi

kemampuan layan suatu struktur. Lendutan pada struktur diatur dalam SNI-2847-2013 pada

pasal 9.5 yang ditampilkan dalam tabel berikut.

Tabel 2.2 Lendutan izin maksimum yang dihitung


16/46



BAB III

PEMODELAN DAN PEMBEBANAN STRUKTUR

3.1 Hasil Preliminary Design

Sebelum menghitung preliminary design, perlu diketahui dahulu gambaran umum dari struktur.Untuk gambaran umum pada struktur rumah toko yang dibuat dijelaskan sebagai berikut.

Bentang arah Y: 8500 mm

Bentang arah X: ¾ x 8500 = 6375 mm

Lantai dasar ke lantai 1: 4 m

Lantai 1 ke lantai 2: 3.5 m

Panjang overstake: 2 m

Untuk spesifikasi material yang digunakan ialah sebagai berikut.

fc’ balok dan pelat: 30 MPa.

fc’ kolom: 40 MPa

Modulus elastisitas (Ec) beton balok dan pelat: 4700 = 4700√ 30 = 25742.96 Modulus elastisitas (Ec) beton kolom: 4700 = 4700√ 40 = 29725.41

fy baja: 400 MPa

Es: 200000

Setelah itu dihitung preliminary design pada struktur untuk mendesain awal ukuran balok, pelat, dan

kolom pada suatu system bangunan.

a.

Preliminary Design Balok panjang (arah Y)

Panjang bentang dari balok telah ditentukan sebelumnya yaitu 8500 mm. Sesuai dengan aturan

yang berlaku, tinggi balok ini mengikuti rumus ℎ = dan dibulatkan ke atas dengan kelipatan 50mm. Dari panjang bentang 8500 mm, didapatkan tinggi balok yaitu 750 mm. setelah ditentukan

tinggi balok, ditentukan lebar balok. Lebar balok mengikuti aturan = dengan pembulatan keatas dengan kelipatan 50 mm. didapatkan lebar balok yaitu 400 mm.

b.

Preliminary Design Balok pendek (arah X)

Panjang bentang dari balok telah ditentukan sebelumnya yaitu ¾ dari panjang bentang panjang.

Panjang balok pendek didapatkan yaitu 6375 mm. Sesuai dengan aturan yang berlaku, tinggi balok

ini mengikuti rumus ℎ = dan dibulatkan ke atas dengan kelipatan 50 mm. Dari panjang bentang6375 mm, didapatkan tinggi balok yaitu 550 mm. setelah ditentukan tinggi balok, ditentukan lebar


17/46



balok. Lebar balok mengikuti aturan = dan dibulatan ke atas dengan kelipatan 50 mm.didapatkan lebar balok yaitu 300 mm.

c.

Preliminary Pelat

Ukuran pelat sudah ditentukan sebelumnya yaitu memiliki tinggi 150 mm.

d.

Preliminary Kolom

Untuk desain kolom, ditentukan dahulu tributary area untuk setiap kolom dan dicari kolom yang

paling kritis untuk bagian interior dan eksterior. Untuk kolom interior, tributary areanya adalah

Gambar 3.1 Tributary Area kolom interior

Sedangkan untuk kolom eksterior, tributary area yang paling kritis adalah sebagai berikut:

Gambar 3.2 Tributary Area kolom eksterior

Setelah ditentukan tributary area untuk kolom interior dan eksterior, maka ditentukan beban

yang bekerja akibat beban sendiri dari pelat, balok, dan kolom yang nantinya akan dipikul oleh

kolom di bawahnya. Kolom lantai 1 dan kolom lantai 2 haruslah memiliki dimensi yang sama agar

mudah dalam pengerjaan di lapangan nantinya. Oleh karena itu, jika setelah dihitung didapatkan

dimensi yang berbeda, maka kolom lantai 2 harus disamakan dengan lantai 1 dan dihitung kembali

apakah dengan ukuran tersebut masih aman dipikul oleh lantai 1.


18/46



Beberapa nilai yang digunakan dalam preliminary design kolom ini adalah sebagai berikut:

= 2400 / = 24000 /

′ = 40

= 172 / = 1720 / = 1000 / 1 = 2400 / Berikut adalah contoh perhitungan untuk preliminary design kolom interior:

Lantai 2:

= × = 750 × 400 × 850010 × 24000 = 61.2

= × = 550×300×637510 × 24000 = 25.245

= × = 750 × 400 × 200010 × 24000 = 14.4 = × = 8500 × 6375 × 15010 × 24000 = 195.075 = × × = 61.2 25.245 195.075

= 281.52 = × = 1720× 8500×637510 = 93.2025 = × = 1000 × 8500×637510 = 54.1875 2 = 1.2 × 1.6 × = 1.2 × 281.5293.2025 1.6×54.1875

= 536367 = 0.25× = 5363670.25×40 = 53636.7 = = 231.596 dibulatkan ke atas menjadi 250 mm.Lantai 1:

Untuk lantai 1, dead load dan SIDL sama karena nilai beban dari balok, pelat, dan SIDL sama

dengan lantai 2. Sedangkan beban akibat live load berbeda karena nilai live load untuk kolom

lantai 1 berbeda, yaitu sebesar 2400 N/m2.

= × = 2400 × 8500×637510 = 130.05


19/46



1 = 1.2 1.6 = 536.3671.2 281.5293.2025 1.6 130.05 = 1199364

1 =

0.25× = 11993640.25×40 = 119936

= = √ 119936 = 346.318 dan dilbulatkan ke atas menjadi 350 mmKarena didapatkan kolom lantai 1 sebesar 350 mm dan lantai 2 sebesar 250, maka kolom lantai

2 disamakan dengan kolom lantai 1. Dengan mengganti dimensi kolom lantai 2, maka Pu lantai 1

akan lebih besar. Namun dari hasil perhitungan, perbesaran kolom lantai 2 ini masih aman

dipikul oleh kolom lantai 1 yang memiliki dimensi s sebesar 350 mm, sehingga kolom interior

dipilih dimensi sebesar 350 mm. Untuk perhitungan lengkap kolom interior dan hasil kolom

eksterior dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Perhitungan preliminary design dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 3.1 Perhitungan gaya aksial akibat beban sendiri pada balok

Tabel 3.2 Perhitungan gaya aksial akibat beban sendiri pada pelat

Tabel 3.3 Perhitungan dimensi kolom interior

Balok L (mm) h (mm) b (mm) Luas (mm2) volume (m

3) P (kN)

panjang 8500 750 400 300000 2.55 61.2

pendek 6375 550 300 165000 1.051875 25.245

overstake 2000 750 400 300000 0.6 14.4

h (mm) Luas (mm2) volume (m

3) P (kN) Luas (m

2)

150 54187500 8.128125 195.075 54.1875

overstake 150 12750000 1.9125 45.9 12.75

Pelat

Kolom

Interior DL (kN) SIDL (kN) LL (kN) Pu (kN) Pu (N) Ag (mm

2) s (mm) s dibulatkan

Lt 2 281.52 93.2025 54.1875 536.367 536367 53636.7 231.596 250

Lt 1 281.52 93.2025 130.05 1199.364 1199364 119936.4 346.3184 350

DL (kN) SIDL (kN) LL (kN) Pu (kN) Pu (N) Ag (mm2) s (mm) s dibulatkan

Lt 2 536.367 350

Lt 1 281.52 93.2025 130.05 1204.404 1204404 120440.4 347.0452 350

Iterasi 2


20/46



Tabel 3.4 Perhitungan dimensi kolom eksterior

Setelah mendapatkan dimensi kolom, dicek kembali apakah kolom tersebut terkena pengaruh

tekuk atau tidak. Untuk mengetahuinya, digunakan persamaan pada subbab 2.2.2 mengenai

tekuk yaitu

≤ 36 ⟺

≤ 36

⇔ 0.7×4000 112 350.350350.350= 27.71 ≤ 36

Karena kolom tersebut memenuhi persamaan di atas sehingga dapat disimpulkan bahwa kolom

tersebut aman dari bahaya tekuk.

Setelah mendapatkan dimensi dari balok, pelat, dan kolom, nilai tersebut dimasukkan ke dalam

pemodelan dengan dibantu software ETABS.

3.2

PembebananPembebanan pada struktur ditentukan sebelumnya berdasarkan aturan yang sudah berlaku. Pada

laporan kali ini, aturan beban yang dipikul oleh struktur adalah sebagai berikut:

ρbeton: 24 kN/m

SIDL: 1720 N/m2

Live load atap: 1000 N/m2

Live load lantai 1: 2400 N/m2

Beban hujan yang diterima atap: dengan asumsi genangan maksimum 20 cm, maka beban

yang diterima sebesar 2000 N/m2

3.3 Load Combination

Load combination sudah diatur dalam SNI-1727-2013 seperti yang telah dijelaskan pada subbab 2.2.3.

Dalam pemodelan pembebanan kali ini, hanya digunakan 3 kombinasi serta ditambah dengan

Kolom

eksterior DL (kN) SIDL (kN) LL (kN) Pu (kN) Pu (N) Ag (mm

2) s (mm) s dibulatkan

Lt 2 238.9275 68.53125 54.1875 455.6505 455650.5 45565.05 213.4597 250

Lt 1 238.9275 68.53125 95.625 982.851 982851 98285.1 313.5045 350

DL (kN) SIDL (kN) LL (kN) Pu (kN) Pu (N) Ag (mm2) s (mm) s dibulatkan

Lt 2 455.6505 350

Lt 1 238.9275 68.53125 95.625 987.891 987891 98789.1 314.3073 350

Iterasi 2


21/46



envelope dari ketiga kombinasi dari standar tersebut karena beban yang didefinisikan sebelumnya

hanya terdapat pada 3 kombinasi. Kombinasi yang dimaksud yaitu:

1.

1.4 DL

2.

1.2 DL + 1.6 LL + 0.5 R

3.

1.2 DL + 1.6 LL

4.

Envelope dari ketiga kombinasi tersebut.

3.4 Pemodelan di ETABS

Pemodelan dimulai dengan melakukan pendefinisian terhadap material dan penampang yang

digunakan berdasarkan gambaran umum yang telah dijabarkan pada subbab 3.1. Setelah itu, setiap

komponen struktur digambar ke dalam ETABS. Gambar pemodelan struktur di ETABS dapat dilihat

pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.3 Tampak atas struktur


22/46



Gambar 3.4 Struktur 3 dimensi

Gambar 3.5 Tampak samping arah bidang Y-Z

Gambar 3.6 Tampak samping arah bidang X-Z


23/46



BAB IV

ANALISIS STRUKTUR

4.1 Gaya Dalam

Gaya dalam dapat diketahui dengan menggunakan bantuan software ETABS. Gaya dalam digunakanuntuk mendesain tulangan yang sesuai dengan kondisi dari struktur. Adapun gaya dalam yang didapat

untuk setiap komponen struktur adalah sebagai berikut:

Gaya dalam balok

Balok yang dicari gaya dalamnya dibedakan menjadi balok panjang (arah Y) dan balok pendek

(arah X). Gaya dalam maksimum yang didapat ialah sebagai berikut.

Gambar 4.1 Diagram momen balok pada ETABS

Gambar 4.2 Diagram geser balok pada ETABS


24/46



Tabel 4.1 Gaya dalam paling kritis balok panjang

Mmax 24563473.73 Nmm

Mmin -138852104 Nmm

Vmax 56475.71 N

Vmin -56475.71 N

Tabel 4.2 Gaya dalam paling kritis balok pendek

Mmax 15517465.04

Mmin -17862687.1

Vmax 18924.3

Vmin -18924.3

Gaya dalam pelat

Tabel 4.3 Gaya dalam paling kritis pelat lantai 2

M max 0.24 0.38

M min -0.36 -1.51

M dipilih 0.36 1.51

Tabel 4.4 Gaya dalam paling kritis pelat lantai 1

M max 0.19 0.37

M min -0.36 -1.64

M dipilih 0.36 1.64

Gaya dalam kolom

Tabel 4.5 Gaya dalam paling kritis pelat kolom interior

P (kN) M2 (kNm) M3 (kNm)

-497.05 0 0.049

-508.37 0 0.624-1205.84 0 -0.202

-567.97 0 -0.624

Tabel 4.6 Gaya dalam paling kritis pelat kolom eksterior

P (kN) M2 (kNm) M3 (kNm)

-250.76 8.449 9.197

-463.48 33.121 -0.178

-260.46 14.832 13.638

-1059.51 -9.781 -0.263-504.95 -33.121 -0.868

-281.56 -14.832 -13.638


25/46



4.2

Defleksi

Defleksi dapat diketahui dari ETABS. Defleksi digunakan untuk menentukan kemampuan layan dari

suatu struktur. Defleksi juga harus dicek sehingga besarnya defleksi harus kurang dari batas defleksi

yang diatur dalam SNI-2847-2013. Defleksi yang didapat dari ETABS adalah sebagai berikut.

Gambar 4.3 Llabel nama pada balok

Tabel 4.7 Defleksi akibat beban hidup (live load) balok lantai 2

Balok

lendutan

(mm) Balok

lendutan

(mm)

B56 0.01 B40 0.007

B57 0.023 B41 0.046

B58 0.01 B42 0.046

B59 0.005 B43 0.007

B60 0.014 B44 0.011

B61 0.005 B45 0.076

B62 0.007 B46 0.076

B63 0.015 B47 0.011

B64 0.007 B48 0.011

B65 0.005 B49 0.076

B66 0.014 B50 0.076

B67 0.005 B51 0.011

B68 0.01 B52 0.007

B69 0.023 B53 0.046

B70 0.01 B54 0.046

B55 0.007


26/46



Tabel 4.8 Defleksi akibat beban hidup (live load) pada balok lantai 1

Baloklendutan

(mm)Balok

lendutan

(mm)

B56 0.015 B40 0.016

B57 0.033 B41 0.115

B58 0.015 B42 0.115

B59 0.004 B43 0.016

B60 0.014 B44 0.026

B61 0.004 B45 0.194

B62 0.006 B46 0.194

B63 0.01 B47 0.026

B64 0.006 B48 0.026

B65 0.004 B49 0.194

B66 0.014 B50 0.194

B67 0.004 B51 0.026

B68 0.015 B52 0.016

B69 0.033 B53 0.115

B70 0.015 B54 0.115

B55 0.016


27/46



BAB V

DESAIN TULANGAN DAN CEK LENDUTAN

5.1 Desain Tulangan

5.1.1

Desain Tulangan BalokUntuk medesain tulangan balok, dibedakan menjadi balok panjang dan balok pendek sesuai

dengan gaya dalam yang telah didapat pada subbab sebelumnya. Berikut contoh langkah-langkah

perhitungan untuk mendesain tulangan pada balok panjang (arah Y).

a.

Tulangan Lentur

Mmax: 24563473.7 Nmm digunakan untuk mendesain tulangan saat momen positif, sehingga

tulangan tarik berada pada bagian bawah balok.

Mmin = 138852104 Nmm, digunakan untuk mendesain tulangan saat momen negatif,

sehingga tulangan tarik berada pada bagian atas balok.

Dengan penampang dan data material sebagai berikut:

o

fc’ = 30 MPa 1 = 0.85

o f y = 400 MPa

o L = 8500 mm

o b = 400 mm

o h = 750 mm

o

dsengkang

= 13 mm

o dtarik = 22 mm

o dtekan = 19 mm

400 mm

750 mm

700

5Ø22

4Ø19


28/46



Penentuan As min

= ′ × × 4 = √ 30×400×6864×400 = 939.34

= 1.4 × × = 1.4 × 400 × 686400 = 960.4

Dipilih Asmin yang paling besar dari kedua persamaan tersebut, yaitu 960.4 mm2.

Penentuan As max

= 0.85 × ( 0.0030.0030.004) = 0.85×30×0.85×0.003×400×686400×0.007 = 6372.45

Dipilih dahulu As sembarang dengan Asmin < Asdipilih < Asmax. Dengan tulangan tarik yang

berdiameter 22 mm, dipilih tulangan sebanyak 5 buah sehingga As sebesar 1900.66 mm 2.

Untuk As’, tulangan berdiameter 19 mm dipasang seluas 0.5 As dan dibulatkan ke atas.

Didapatkan tulangan tekan sebanyak 4 buah sehingga As’ mempunyai luas sebesar 1134.11

mm2.

Pada perhitungan Mn, tulangan tekan diabaikan karena tidak berpengaruh terlalu besar pada

Mn yang didapat.

Kemudian dicari c yang menyebabkan C dan T memiliki nilai yang sama.

Setelah iterasi, didapatkan c yang sesuai yaitu 87.7 mm.

Berikut perhitungan untuk mendapatkan Mn.

= ×0.003 = 87.7 62.587.8 × 0.003 = 2.047% Karena s lebih dari 0.002, maka fs = fy = 400 MPa. Menghitung Cc

= 0.85 × × × = 0.85 × 30 × 0.85 × 87.8 × 400 = 760265


29/46



Menghitung Ts

= × = 1900.66 × 400 = 760265 Dengan Cc dan Ts sama dan nilai c lebih dari jarak tulangan ke tepi beton, maka nilat tersebut

dapat dianggap benar.

Menghitung Mn dan ∅ = × 0.5 × = 760265 × 6860.5×0.85×87.7 = 4.9 × 10 ∅ = 245634730.9 = 27292748

Syarat kekuatan beton yaitu > ∅ , Ø digunakan nilai sebesar 0.9 karena s > 0.005. Darinilai-nilai di atas, syarat kekuatan tersebut terpenuhi sehingga desain tulangan sudah dapat

diterima.

Untuk momen negatif, dilakukan cara yang sama, namun nilai ∅ digunakan momen negatif.Hasil perhitungan penentuan tulangan lentur pada balok dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 5.1 perhitungan tulangan momen positif balok panjang:

Tabel 5.2 perhitungan tulangan momen negatif balok panjang:

As min dipilih 960.4 mm2

As max 6372.45 mm2

dsteel

nsteel

AsPilih As 1900.663555 mm

2

dsteel'

nsteel'

As' 1134.114948 mm2

As min 939.3441861

960.4

22

5

1900.663555

19

4

c 87.68920671 mm

s' 0.086%

s 2.047%

fs' 172.3532986 MPa

fs 400 MPa

CcCs

Ctotal

Ts

Galat 0.0000% 0

760265.4222diabaikan

760265.4222

760265.4222


As max 6372.45 mm2

dsteel 22 mm

nsteel

As 1900.663555 mm2

Pilih As 1900.663555 mm2

dsteel' 19 mm

nsteel' 4

As' 1134.114948 mm2

939.3441861As min

960.4

5

c 87.68920671 mm

s'

s

fs' 172.3532986 MPa

fs 400 MPa

Cc 760265.4222

Cs diabaikan

Ctotal 760265.4222

Ts 760265.4222

Galat 0.0000% 0

0.086%

2.047%


30/46



Tabel 5.3 perhitungan tulangan momen positif balok pendek:

Tabel 5.4 perhitungan tulangan momen negatif balok pendek:

b.

Tulangan sengkang

Vu yang didapat dari tabel pada ETABS yaitu 56475.75 N. Dengan asumsi Ø = 0.75, didapatkan

= ∅ = . = 75300 .

Vn design didapatkan dari nilai geser pada jarak d dari tepi balok. Nilai Vn design didapatkan

sebagai berikut

= 4250 4250 × = 4250 6864250 × 75300 = 63146 Penentuan Vc

= 0.17 = 0.17 × √ 30×400×686 = 255501

Penentuan Zona

Setelah didapatkan Vn design dan Vc, kemudian kedua nilai tersebut dibandingkan untuk

menentukan zona tulangan geser. Karena Vndesign < 0.5 Vn, maka penulangan geser masuk

pada zona 1, yang membutuhkan sengkang minimum.

499.1121805

510.3


As max 3385.944643 mm2

dsteel 22nsteel 4

As 1520.530844

Pilih As 1520.530844 mm2

dsteel' 19

nsteel' 3

As' 850.586211 mm2

As minc 93.53515382 mm

s' 0.100%

s 1.259%

fs' 199.0812174 MPafs 400 MPa

Cc 608212.3377

Cs diabaikan

Ctotal 608212.3377

Ts 608212.3377

Galat 0.0000% 0

499.1121805 mm2

510.3 mm2


As max 3385.944643 mm2

dsteel 22 mm

nsteel 4

As 1520.530844 mm2

Pilih As 1520.530844 mm2

dsteel' 19 mm

nsteel' 3

As' 850.586211 mm2

As minc 93.53515382 mm

s' 0.100% s 1.259%

fs' 199.0812174 MPa

fs 400 MPa

Cc 608212.3377

Cs diabaikan

Ctotal 608212.3377

Ts 608212.3377

Galat 0.0000% 0


31/46



Penentuan jarak sengkang

Dengan diameter sengkang 13 mm, didapatkan luas sengkang yaitu 132.73 mm 2. Setelah itu

ditentukan jarak sengkang yang diperlukan.

≤ 3 × = 3 × 2 × 132.73 × 300400

≤ 0.5 = 0.5 × 686 = 343 ≤ 600

Dipilih s yang paling kecil yaitu 343 mm, dan dibulatkan ke bawah sehingga jarak sengkang

yang digunakan yaitu 300 mm.

Hasil perhitungan tulangan geser untuk balok panjang dan pendek adalah sebagai berikut:

Tabel 5.5 Perhitungan tulangan geser balok pendek:

Tabel 5.5 Perhitungan tulangan geser balok pendek:

Vc 135758.5131 N

0.5 Vc 67879.25655 N

Vu 18924.3 N

Ø 0.75

Vn 25232.4 N

Vn design 21385.20113 N

Zona zona 1

fy 300 MPa

dsengkang 13 mm

Av 132.7322896 mm2

796.3937377 mm

243 mm

600 mm

s dilipih 243 mm

s dibulatkan 200 mm

s

Vc 255501.6186 N

0.5 Vc 127750.8093 N

Vu 56475.71 N

Ø (asumsi) 0.75

Vn 75300.94667 N

Vn design 63146.48798 N

zona zona 1

fy 300 MPa

dsengkang 13 mm

Av 132.7322896 mm2

597.2953033 mm

343 mm

600 mm

s dilipih 343 mm

s dibulatkan 300 mm

s


32/46



5.1.2

Desain Tulangan Kolom

a.

Tulangan Lentur

Untuk mendesain tulangan lentur pada kolom, digunakan software PCAColumn. Dari PCA Column

didapatkan bahwa tulangan yang dibutuhkan adalah 4 tulangan dengan diameter 22-mm. Untuk

membuktikan kebenaran dari kekuatan kolom, dibuatlah diagram interaksi manual dengan

menggunakan excel. Berikut langkah-langkah mencari diagram interaksi kolom.

Diketahui fc’ = 40 MPa

fy = 400 MPa

dsteel = 22mm

As = 2 x ¼ x 222 = 760.26 mm2

d = 286 mm

Untuk membuat diagram interaksi Pn dan Mn, dibuat dahulu diagram tarik tekan pada

penampang. Lalu,s

dibagi-bagi agar mendapatkan Mn dan Pn untuk setiap regangan pada baja.

Berikut ini beberapa contoh perhitungan untuk menentukan Mn dan Pn.

s = 0.0018 (tekan)

= 0.0018 → = 0.0018×200000 = 360 0.003 = 2860.0018 ⇔ = 715


33/46



= 64 ×0.003 = 715 64715 × 0.003 = 0.002731 → ′ = 400 Karena c > 350, maka seluruh bagian balok tertekan, sehingga

= 0.85 × × ℎ = 0.85 × 40 × 350 × 350 = 4165000 = × = 400×760.26 = 304106.2 = × = 360×760.26 = 273695.6 = = 4742802 = 175 175 175 = 4165000 175175 304106.217564 273695.6286175

= 3375578.5 Dari perhitungan, didapatkan untuk s=0.0018, Pn = 4742802 N dan Mn = 3375578.5 Nmm.

s = 0

= 0 → = 0 = 286 = 50 ×0.003 = 286 64286 × 0.003 = 0.00249 → ′ = 400 = 0.85 × × = 0.85 × 40 × 0.778 × 286 = 2649790 = × = 400×760.26 = 304106.2 = = 2953896 = 175 175 175

= 2770235 (175 0.778×2862 )304106.217564 = 2 × 10 Dari perhitungan, didapatkan untuk s=0, Pn = 3074341 N dan Mn = 2 x 108 Nmm.


34/46



Saat b = 0.002 (tarik)

= 0.002 → = 400 0.003 = 2860.0020.003 ⇔ = 171.6

= 64

×0.003 = 171.6 64

171.6 × 0.003 = 0.0018 → ′ = 376

= 0.85 × × = 0.85×30×0.788×171.6×350 = 1589874 = × = 376×760.26 = 286029.9 = × = 400×760.26 = 304106.2 = = 1571798 = 175 175 175 = 1589874 (175 0.778×171.62 )286029.917564 304106.2286175

= 237527202

Dari perhitungan didapatkan saat s=0.002(tarik) Pnb=1571798 N dan Mnb=237527202 Nmm.

Perhitungan dilakukan sehingga mendapatkan cukup titik (Mn, Pn) sehingga diagram interaksi

dapat digambar. Untuk keamanan, digunakan faktor reduksi Ø berdasarkan regangan baja yang

terjadi. Saat regangan baja lebih kecil dari bal (0.002 tarik), maka Ø yang digunakan adalah 0.65.

Saat s > bal, maka Ø yang digunakan adalah 0.9. Sedangkan saat 0.002 < s < 0.005, Ø yang

digunakan bervariasi sesuai dengan persamaan faktor reduksi ∅ = 0.65 −. ×250.Dengan menggunakan excel untuk menghitung, didapatkan diagram interaksi Mn Pn seperti

pada gambar di bawah ini.


35/46



Gambar 5.1 Diagram Interaksi Kolom

Setelah dibuat diagram interaksi, dilakukan pengecekan terhadap beban yang terjadi pada kolom

tersebut. Momen yang terjadi secara biaksial sehingga perlu dicek terhadap momen ekivalen.

Berikut contoh perhitungan dalam menentukan kuat tidaknya kolom dalam momen biaksial:

Kombinasi eksterior 1:

Dari data gaya dalam pada kolom yang didapat dari ETABS, didapat:

P = 250760 N

Mx = 9197000 Nmm

My = 8449000 Nmm

Meqv x = = 91970008449000× = 17646000 Berikut momen ekivalen kolom interior dan kolom eksterior

Tabel 5.6 Momen ekivalen kolom interior

P M2 (kNm) M3 (kNm) M eqv

-497.05 0 0.049 0.049

-508.37 0 0.624 0.624

-1205.84 0 -0.202 -0.202

-567.97 0 -0.624 -0.624

-1000000

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

-50000000 0 50000000 100000000 150000000 200000000 250000000 300000000

P n

Mn

Diagram Interaksi

diagram interaksi dengan phi


36/46



Tabel 5.7 Momen ekivalen kolom eksterior

P (kN) M2 (kNm) M3 (kNm) M eqv

-250.76 8.449 9.197 17.646

-463.48 33.121 -0.178 32.943

-260.46 14.832 13.638 28.47

-1059.51 -9.781 -0.263 -10.044

-504.95 -33.121 -0.868 -33.989

-281.56 -14.832 -13.638 -28.47

Lalu dimasukkan ke dalam grafik diagram interaksi yang sudah dibuat dan dibuat untuk semua

kombinasi.

Gambar 5.2 Pengecekan Beban terhadap Diagram Interaksi

Hasilnya titik-titik kombinasi semua beban berada di dalam grafik sehingga kolom kuat menahan

beban dan momen biaksial.

b.

Tulangan sengkang

Untuk perencanaan tulangan sengkang pada kolom, pendesainan dilakukan dengan cara yang

sama dengan pelat maupun balok. Berikut merupakan contoh perhitungan untuk mendesain

tulangan sengkang pada kolom eksterior.

Vu yang didapat dari tabel pada ETABS yaitu 19010 N. Dengan asumsi Ø = 0.75, didapatkan

= ∅ = . = 25346.67 . Vn design didapatkan dari nilai geser pada jarak d dari tepi kolom. Nilai Vn design didapatkan

sebagai berikut

-1000000

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

-50000000 0 50000000 100000000150000000200000000250000000300000000

P n

Mn

Diagram Interaksi

diagram interaksi dengan phi


37/46



= 2000 2000 × = 2000 2862000 × 25346.67 = 21557.34 Penentuan Vc

= 16

= 16 √ 40 × 350 × 286 = 110310

Penentuan Zona

Setelah didapatkan Vn design dan Vc, kemudian kedua nilai tersebut dibandingkan untuk

menentukan zona tulangan geser. Karena Vndesign < 0.5 Vn, maka penulangan geser masuk

pada zona 1, yang membutuhkan sengkang minimum.

Penentuan jarak sengkang

Dengan diameter sengkang 13 mm, didapatkan luas sengkang yaitu 132.73 mm 2. Setelah itu

ditentukan jarak sengkang yang diperlukan.

≤ 3 × = 3 × 2 × 132.73 × 300400 = 682.6 ≤ 0.5 = 0.5 × 286 = 149.5 ≤ 600

Dipilih s yang paling kecil yaitu 149.5 mm, dan dibulatkan ke bawah sehingga jarak sengkang

yang digunakan yaitu 100 mm.

Hasil perhitungan tulangan geser untuk kolom adalah sebagai berikut:

Tabel 5.8 Perhitungan tulangan geser kolom eksterior

Vc 110310.8 N0.5 Vc 55155.39 N

Vu 19010 N

Ø (asumsi) 0.75

Vn 25346.67 N

Vn design 21557.34 N

zona zona 1

fy 300 MPa

dsengkang 13 mm

Av 132.7323 mm2

682.6232 mm149.5 mm

600 mm

s dilipih 149.5 mm

s dibulatkan 100 mm

s


38/46



Tabel 5.9 Perhitungan tulangan geser kolom interior

5.1.3

Desain Tulangan Pelat

Pada pelat hanya didesain tulangan untuk memikul gaya lentur. Pelat tidak perlu ditambah

sengkang karena pada pelat tidak pernah terjadi failure terhadap geser. Gaya geser kontribusi

beton (Vc) sudah cukup untuk menahan geser dari luar disebabkan oleh lebat pelat yang cukup

lebar sehingga menghasilkan Vc yang bernilai besar.

Untuk mendesain tulangan lentur pada pelat, digunakan cara yang sama dengan pendesainan

tulangan pada balok, namun berbeda pada lebarnya saja. Tulangan pada pelat didesain untuk tiap1 m, sehingga lebar (b) pelat adalah 1000 mm. Untuk penyederhanaan, momen yang dipilih untuk

desain tulangan yaitu saat momen positif dan negatif yang memiliki nilai yang paling besar. Berikut

contoh perhitungan desain tulangan arah-X pada pelat lantai 1.

Mmax: 1640000 Nmm didapat dari ETABS

Dengan penampang dan data material sebagai berikut:

o fc’ = 30 MPa 1 = 0.85

o

cover = 20 mm

o

f y = 400 MPa

o b = 1000 mm

o h = 150 mm

o dtarik = 16 mm

o

dtekan = 10 mm

Vc 110310.8 N

0.5 Vc 55155.39 N

Vu 370 N

Ø (asumsi) 0.75

Vn 493.3333 N

Vn design 419.58 N

zona zona 1

fy 300 MPa

dsengkang 13 mm

Av 132.7323 mm2

682.6232 mm

149.5 mm

600 mm

s dilipih 149.5 mm

s dibulatkan 100 mm

s


39/46



o Jarak tepi beton ke tulangan tekan = 25 mm

o d = 150 – cover – ½ dtarik = 150 – 20 – ½ 16 = 122 mm

Penentuan As’ min

′ = = 0.18% × 1000 × 122 = 219.6

Penentuan As min

Penentuan luas tulangan tarik minimum ditentukan seperti balok yaitu dengan persamaan

= 4 = √ 304×400 1000 × 122 = 417.64 = 1.4 = 1.4400 1000 × 1222 = 427

Dari kedua nilai tersebut dippilih As min yang terbesar yaitu 427 mm2.

Luas tulangan kemudian dipilih sehingga memenuhi syarat As min

Syarat yang lain yaitu salah satu tulangan harus menjadi tulangan tekan. Jika dihasilkan semua

tulangan menjadi tarik, maka desain tulangan harus diulang dengan mengganti jumlah

tulangannya.

Setelah diiterasi, didapatkan As tarik = 8Ø16 dan As tekan = 3Ø10

Kemudian dicari c yang menyebabkan C dan T memiliki nilai yang sama.

Setelah iterasi, didapatkan c yang sesuai yaitu 28.8 mm. Nilai tersebut memenuhi syarat

bahwa tulangan atas merupakan tulangan tekan.

Berikut perhitungan untuk mendapatkan Mn.

′ = ′ ×0.003 = 28.81 2528.81 ×0.003 = 3.97×10− = × = 79.52 Menghitung Cc

= 0.85 × × × = 0.85 × 30 × 0.85 × 28.81 × 1000 = 624662 Menghitung Cs

= × = 235.62×79.52 = 18736

Menghitung Ts = × = 1608.5 × 400 = 643398 Lokasi resultan gaya tekan C

= × 0.5 × = 624662×0.5×0.85×28.8118736×2562466218736 = 12.62


40/46



Menghitung Mn dan∅ = × = 643398 × 12212.62 = 70375141

∅ = 1640000

0.9 = 1822222

Syarat kekuatan beton yaitu > ∅ , Ø digunakan nilai sebesar 0.9 karena s > 0.005. Darinilai-nilai di atas, syarat kekuatan tersebut terpenuhi sehingga desain tulangan sudah dapat

diterima.

Berikut merupakan tabel perhitungan tulangan pada pelat.

Tabel 5.10 Perhitungan tulangan arah X lantai 2

As min 219.6 mm2

As min417.6384501 mm2

427 mm

2

dsteel 16 mm

nsteel 8

As 1608.495439 mm2

dsteel' 10 mm

nsteel' 3

As' 235.619449 mm2

c 28.81947193 mm

s1 0.000397593 fs'

s2 0.009699747 fs

Cc 624662.0541 N

Cs 18736.12134 N

Ctotal 643398.1755 N

Ts2 643398.1755 N

T total 643398.1755 N

Lokasi C 12.61961305 mm

Galat 0.0000%

Mn 70375141.39 Nmm

Mn/(Mu max/Ø) 41.94544851

Status oke


41/46



Tabel 5.11 Perhitungan tulangan arah Y lantai 2

As' min 190.8 mm2

As min362.8661943 mm2

371 mm2

dsteel 16 mmnsteel 9

As 1809.557368 mm2

dsteel' 10 mm

nsteel' 3

As' 235.619449 mm2

c 32.83180505 mm

s1 0.000258756 fs'

s2 0.00668573 fs

Cc 711629.3745 N

Cs 12193.57288 N

Ctotal 723822.9474 N

Ts2 723822.9474 N

T total 723822.9474 N

Lokasi C 14.22383734 mm

Galat 0.0000%

Mn 66429692.56

Mn/(Mu

max/Ø) 166.0742314 Nmm

Status oke

Tabel 5.12 Perhitungan tulangan arah X lantai 1

As min 219.6 mm2

As min417.6384501 mm2

427 mm2

dsteel 16 mm

nsteel 8

As 1608.495439 mm2

dsteel' 10 mmnsteel' 3

As' 235.619449 mm2

c 28.81947193 mm

s1 0.000397593 fs'

s2 0.009699747 fs

Cc 624662.0541 N


42/46



Cs 18736.12134 N

Ctotal 643398.1755 N

Ts2 643398.1755 N

T total 643398.1755 N

Lokasi C 12.61961305 mm

Galat 0.0000%

Mn 70375141.39 Nmm

Mn/(Mu max/Ø) 41.94544851

Status oke

Tabel 5.13 Perhitungan tulangan arah Y lantai 2

As' min 190.8 mm2

As min362.8661943 mm2

371 mm2

dsteel 16 mm

nsteel 9

As 1809.557368 mm2

dsteel' 10 mm

nsteel' 3

As' 235.619449 mm2

c 32.83180505 mm

s1 0.000258756 fs'

s2 0.00668573 fs

Cc 711629.3745 N

Cs 12193.57288 N

Ctotal 723822.9474 N

Ts2 723822.9474 N

T total 723822.9474 N

Lokasi C 14.22383734 mm

Galat 0.0000%

Mn 66429692.56

Mn/(Mu

max/Ø) 166.0742314 Nmm

Status oke

5.2

Cek Lendutan

Lendutan akibat beban yang dijelaskan pada subbab 4.2 kemudian dicek apakah lendutan tersebut

masih di dalam batas lendutan yang diatur oleh SNI-2847-2013 yang telah dijelaskan pula pada subbab

2.2.9. Lendutan maksimum yang diizinkan adalah sebesar L/360.


43/46



Dengan panjang balok pendek 6375 mm, lendutan maksimumnya adalah 17.7083 mm. Untuk balok

panjang, dengan panjang 8500 mm, lendutan maksimumnya 23.61 mm. Sedangkan untuk balok

overstake, dengan panjang 2000 mm, lendutan maksimumnya 5.56 mm.

Di bawah ini merupakan tabel perbandingan lendutan maksimum dan batas lendutan.

Tabel 5.14 Perbandingan batas lendutan pada lendutan balok lantai 2

Balok lt 2Lendutan

Maksimum

Batas lendutan

(L/360)

balok

pendek0.023 17.70833333

balok

panjang0.076 23.61111111

overstake 0.011 5.555555556

Tabel 5.15 Perbandingan batas lendutan pada lendutan balok lantai 1

Balok lt 1Lendutan

Maksimum

Batas lendutan

(L/360)

balok

pendek0.033 17.70833333

balok

panjang0.194 23.61111111

overstake 0.026 5.555555556

Dari tabel di atas, lendutan yang terjadi akibat beban hidup (live load) pada semua balok masih berada

di bawah batas lendutan yang telah diatur pada SNI. Hal tersebut menunjukkan bahwa struktur

tersebut masih memnuhi kemampuan layannya.


44/46



BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Dari perhitungan di bab sebelumnya, didapatkan bahwa:

a.

Pada balok panjang, menggunakan tulangan tarik 22 mm, tulangan tekan 19 mm, dan tulangan

sengkang 13 mm memiliki jumlah sebagai berikut:

Tulangan momen positif sebanyak 5 untuk tulangan tarik dan 4 untuk tulangan tekan.

Tulangan momen negatif sebanyak 5 untuk tulangan tarik dan 4 untuk tulangan tekan.

Tulangan sengkang dengan jarak antar sengkang 200 mm.

b.

Pada balok panjang, menggunakan tulangan tarik 22 mm, tulangan tekan 19 mm, dan tulangan

sengkang 13 mm memiliki jumlah sebagai berikut:

Tulangan momen positif sebanyak 4 untuk tulangan tarik dan 3 untuk tulangan tekan.

Tulangan momen negatif sebanyak 4 untuk tulangan tarik dan 3 untuk tulangan tekan.


c.

Pada kolom, menggunakan tulangan tarik 22 mm, dan tulangan sengkang 13 mm, memiliki

jumlah sebagai berikut:

Tulangan longitudinal sebanyak 4 buah.


d.

Pada pelat, dengan menggunakan tulangan tarik 16 mm, tulangan tekan 10 mm memiliki jumlah

sebagai berikut:

Tulangan tekan sebanyak 3 buah untuk pelat arah X maupun Y.

Tulangan tarik pada pelat arah X sebanyak 8 buah, pada arah Y sebanyak 9 buah.

e.

Struktur tersebut masih dalam kemampuan layannya karena lendutan maksimum dari struktur

masih di bawah batas lendutan yang ditentukan SNI-2847-2013.

6.2

Saran

Sebaiknya syarat-syarat di SNI juga dijelaskan saat asistensi sehingga terdapat kejelasan bagian

mana yang seharusnya dipakai untuk mendesain suatu struktur bangunan.


45/46



DAFTAR PUSTAKA

SNI-2847-2013

SNI-1727-2013

Boediono, Bambang; Slide kuliah SI-3212


46/46


LAMPIRAN

recoverd (2064)

Documents