LAMPIRAN I ANALISIS STATIK EKUIVALEN GEDUNG MODEL 2 (JEMBATAN DENGAN MATERIAL DINDING GESER)

Transkripsi

1 LAMPIRAN I ANALISIS STATIK EKUIVALEN GEDUNG MODEL (JEMBATAN DENGAN MATERIAL DINDING GESER) L. Cek Waktu Getar Analisis ini dilakukan untuk mengeek mode ang terjadi. Setelah membuat model di ETABS didapatkan hasil analisis aktu getar berdasarkan hasil ETABS. Tabel L. Modal Partiipating Mass Ratios Gedung Model Mode Period UX UY RZ, ,3547 0,035 0, ,0343 8, ,875 87, Berdasarkan persamaan (.8) dapat diek aktu getar sebagai berikut: T ETABS mode =,036 < ζ. n = 0,7 x 6 =,0 memenuhi T ETABS mode 3 = 0,875 < ζ. n = 0,7 x 6 =,0 memenuhi Waktu getar alami mode (arah ) adalah,036 dan mode 3 (arah x) adalah 0,875, hal ini menunjukkan baha struktur gedung tersebut ukup kaku dan diprediksi akan berperilaku baik terhadap beban lateral. L. Menentukan Berat Struktur Gedung Model Berat struktur didapatkan dengan menampilkan tabel enter mass rigidit pada hasil analisis ETABS seperti terlihat pada Tabel L.. 06

2 Tabel L. Center Mass Rigidit Gedung Model Lantai Diaphragm MassX MassY XCM YCM STORY6 D 5057,6 5057, STORY5 D 598,49 598, STORY4 D 88450, , STORY3 D 9366,5 9366, STORY D 74886, 74886, 36 5 STORY D 74886, 74886, 36 5 Hasil dari MassX dan MassY dikalikan dengan gravitasi (g) = 9,8 m/dt seperti terlihat di Table L.3. Tabel L.3 Berat Struktur Gedung Model Lantai Massa (kgf) Berat (kg) STORY6 5057, ,4 STORY5 598, ,3 STORY , ,36 STORY3 9366,5 8685,47 STORY 74886, 69663,8 STORY 74886, 69663,8 TOTAL 5489, ,84 L.3 Menentukan Gaa Geser Nominal Gedung Model Struktur berada di ilaah gempa 4 tanah sedang dengan aktu getar arah x adalah 0,875 dan aktu getar arah adalah,036. Gambar 3.5 Kurva Respons Spektrum Wilaah Gempa 4 [SNI ] 07

3 Dari SNI Gempa didapatkan nilai C melalui grafik respons spektrum gempa renana. arah x : arah : A 0,4 r C x = = = 0,4799 Tx 0,8750 A 0,4 r C = = = 0,443 T,036 Berdasarkan persamaan (.) dapat dihitung gaa geser arah x dan arah a) Gaa geser arah x C. I 0,4799. R 5,5 V x=. W t= ,84 = 39935,4 kg b) Gaa geser arah C. I 0,443. R 5,5 V =. W t= ,84 = 39488,57 kg L.4 Menghitung Gaa-Gaa Gempa Tiap Lantai (F) Gedung Model Gaa geser dasar nominal V didistribusikan ke setiap lantai menjadi bebanbeban gempa nominal sesuai persamaan ang ada di SNI Gempa. Maka berdasarkan persamaan (.) didapatkan gaa-gaa gempa tiap lantai ang ditampilkan dalam Tabel L.4 untuk arah x dan Tabel L.5 untuk arah. Tabel L.4 Gaa Gempa Arah x Gedung Model Lantai W i (kg) z i (m) W i.z i (kg.m) F i (kg) STORY , ,3 378,07 STORY , , ,6 STORY4 8970, , ,4 STORY3 8685, ,67 864,8 STORY 69663, , ,66 STORY 69663, ,8 765,83 TOTAL 55348, ,7 08

4 Tabel L.5 Gaa Gempa Arah Gedung Model Lantai W i (kg) z i (m) W i.z i (kg.m) F i (kg) STORY , ,3 0530,06 STORY , ,64 963,38 STORY4 8970, , ,7 STORY3 8685, , ,78 STORY 69663, ,56 37,79 STORY 69663, ,8 6856,39 TOTAL 55348, ,7 L.5 Waktu Getar Alami Fundamental Gedung Model Waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan dalam arah masing-masing sumbu utama tidak boleh menimpang lebih dari 0% dari T ETABS. Berdasarkan persamaan (.9) didapatkan T Ra sebagai berikut: Tabel L.6 T Ra Arah x Gedung Model Lantai W i (kg) d i (mm) W i.d i (kg.mm ) F i.d i (kg.mm) T Ra STORY ,4 5, , ,43 STORY ,3 3, , ,67 STORY4 8970,36, , ,78 STORY3 8685,47 9, , ,03 0,888 STORY 69663,8 3, , ,9 STORY 69663,8 5, , ,63 TOTAL 55348, , ,45 Tabel L.7 T Ra Arah Gedung Model Lantai W i (kg) d i (mm) W i.d i (kg.mm ) F i.d i (kg.mm) T Ra STORY ,4 3, , ,9 STORY ,3 9, , ,35 STORY4 8970,36 5, , , STORY3 8685,47 9, , ,0,060 STORY 69663,8, , ,49 STORY 69663,8 4, , ,79 TOTAL 55348, , , T ETABS arah x = 0,875 dt < T Raleigh = 0, 967 x, =,605 dt memenuhi T ETABS arah =,9 dt < T Raleigh = 0, 978 x, =,674 dt memenuhi 09

5 L.6 Input Beban Gempa Statik Gedung Model pada ETABS Setelah didapatkan gaa-gaa gempa pada setiap lantai maka gaa-gaa gempa tersebut di input seara manual ke dalam stati load ase gempa dengan ara klik define, stati load ase, pilih beban gempa kemudian pilih modif lateral load seperti terlihat pada Gambar L. dan Gambar L.. Tabel L.8 Gaa Gempa Arah x Gedung Model dalam Satuan Neton (N) Lantai F i (kg) F i (N) STORY6 378, ,4 STORY , ,56 STORY , ,53 STORY3 864,8 4809,44 STORY 43303, ,94 STORY 765, ,47 Gambar L. Gaa Gempa tiap Lantai Arah x Gedung Model 0

6 Tabel L.9 Gaa Gempa Arah Gedung Model dalam Satuan Neton (N) Lantai F i (kg) F i (N) STORY6 0530, ,39 STORY5 963, ,6 STORY ,7 5470,03 STORY , ,57 STORY 37,79 36,43 STORY 6856, , Gambar L. Gaa Gempa tiap Lantai Arah Gedung Model L.7 Cek Gaa Geser Statik (V s ) dan Gaa Geser Dinamik (V d ) Nilai gaa geser statik didapat dari hasil perhitungan analisis statik ekuivalen subbab L.3 dengan nilai gaa geser V x,statik = 39935,4 kg dan V,statik = 39488,57 kg. Sedangkan untuk nilai gaa geser dinamik didapat dari output ETABS aitu Response Spetrum Base Reation dan nilai gaa geser V d dapat dilihat pada Gambar L. 3. Nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Renana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh

7 diambil kurang dari 80% nilai respons ragam ang pertama. Bila respons dinamik struktur gedung dinatakan dalam gaa geser dasar nominal V d, maka persaratan tersebut dapat dinatakan sebagai V d > 0,8 V s [SNI ]. Gambar L.3 Response Spetrum Base Reation Gedung Model V x,dinamik = 79357,0 kg V,dinamik = ,8 kg 0,8 V x,statik = 0, ,4 = ,38 kg 0,8 V,statik = 0, ,57 = 9590,856 kg V d > 0,8 V s V x,dinamik = 79357,0 kg > 0,8 V x,statik = ,38 kg OK V,dinamik = ,8 kg > 0,8 V,statik = 9590,856 kg OK

8 LAMPIRAN II PERENCANAAN TULANGAN UNTUK BALOK DAN KOLOM L. Desain Komponen Struktur Balok SRPMM Pada perenanaan struktur balok ini, balok ang direnanakan adalah balok jembatan B8 lantai 3 gedung model. Lokasi balok ang direnanakan dapat dilihat pada Gambar L.. Momen ultimate dan gaa geser ang bekerja pada balok didapatkan dari hasil analisis struktur dengan menggunakan ETABS. Gambar L. Lokasi Balok 8 ang ditinjau pada Jembatan Model Data perenanaan: Dimensi balok 350 x 600 mm f = 30 MPa f = 400 MPa β = 0,85; untuk f 30 MPa Selimut beton = 40 mm Diameter tulangan utama = 9 mm Diameter tulangan sengkang = 0 mm 3

9 L... Balok Harus Memenuhi Definisi Komponen Struktur Lentur Untuk perenanaan SPRMM diperlukan perhitungan sebagai berikut:. 0, A g f = 0, = N = 630 kn, dari hasil ETABS didapatkan gaa aksial = 0 < 630 kn maka memenuhi persaratan.. Anggap satu lapis tulangan ang dipasang, selimut beton 40 m, sengkang menggunakan D0, dan baja tulangan lentur ang dipakai D9 d e= 600 mm - ( 40 mm + 0 mm + ½. 9 mm) = 540,5 mm ln = = 8,60, maka bentang bersih komponen struktur tidak d 540,5 e kurang dari 4 kali tinggi efektifna. 3. b = 350 mm dan h = 600 mm, b = 0,583, maka perbandingan lebar terhadap h tinggi sudah menukupi aitu tidak kurang dari 0,3. 4. Lebar, b = 350 mm > 50 mm dan b < 650 mm, maka sarat terpenuhi. Untuk desain elemen struktur lentur SRPMM, ketentuan, 3 dan 4 pada dasarna tidak harus dipenuhi, namun pemenuhan akan ketentuan, 3 dan 4 akan menghasilkan komponen struktur lentur SRPMM ang memiliki perilaku lebih baik. 4

10 L... Menghitung Keperluan Baja Tulangan Untuk Menahan Lentur. Kondisi, Momen Negatif Tumpuan Kiri Gambar L. Diagram Momen Negatif Tumpuan Kiri Balok 8 M u = 74,9 knm a. Baja tulangan ang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial aal gunakan tulangan D9. Tinggi efektif balok, d = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm Asumsi aal: jd = 0,85. d = 0, ,5 = 459,45 mm = 0,8 M 74,9 x 0 6 u A s = = = 89,73 mm. f. jd 0, ,45 Cek A s minimum: A s,min f' 30 = b d = ,5 = 647,60 mm 4 f ,4,4 = b d = ,5 = 66, mm f 400 A s = 89,73 mm > A s,min = 66, mm Sarat tulangan minimum terpenuhi Jumlah tulangan ang digunakan 5 D9, A s = 40 mm > A s,pakai = 89,73 mm 5

11 A s. f a = = = 63,64 mm 0,85. f '. b 0, Cek momen nominal aktual: a 63,64 = A f d - = 0, ,5 - M n s = 34386, Nmm = 3,439 knm > M u = 74,9 knm b. Cek rasio tulangan A 40 b d ,5 s ρ = = = 0,0075 0,85 f ' 600 0, ρ b= β = 0,85 = 0,035 f f ρ max = 0,75 ρ b = 0,75. 0,035 = 0,044 ρ = 0,0075 < ρ max = 0,044 Sarat tulangan maksimum terpenuhi. Cek apakah penampang tension-ontrolled d t = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm a 63,64 = = 0,77 d 540,5 t a d tl = 0,375 β = 0,375 x 0,85 = 0,3875 a = 0,77 < tl = 0,3875 d a d t Desain tulangan under reinfored 6

12 . Kondisi, Momen Positif Tumpuan Kiri Gambar L.3 Diagram Momen Positif Tumpuan Kiri Balok 8 SNI Pasal 3.0.4() mensaratkan baha kuat lentur positif komponen struktur lentur SRPMM pada muka kolom tidak boleh lebih keil dari /3 (sepertiga) kuat lentur negatifna pada muka kolom tersebut. M u = 88,35 knm > /3 M n,negatif = /3. 74,9 = 58,30 knm sarat terpenuhi. a. Baja tulangan ang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial aal gunakan tulangan D9. Tinggi efektif balok, d = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm Asumsi aal: jd = 0,85. d = 0, ,5 = 459,45 mm = 0,8 M 88,35 x 0 6 u A s = = = 600,95 mm. f. jd 0, ,45 Cek A s minimum: A s,min f' 30 = b d = ,5 = 647,60 mm 4 f ,4,4 = b d = ,5 = 66, mm f 400 7

13 A s = 600,95 mm < A s,min = 66, mm Sarat tulangan minimum tidak terpenuhi Jumlah tulangan ang digunakan 3 D9, A s = 85 mm > A s,pakai = 66, mm A s. f a = = = 38,8 mm 0,85. f '. b 0, Cek momen nominal aktual: a 38,8 = A f d - = 0, ,5 - M n s = 457,4 Nmm = 4,57 knm > M u = 88,35 knm b. Cek rasio tulangan A 85 b d ,5 s ρ = = = 0,0045 0,85 f ' 600 0, ρ b= β = 0,85 = 0,035 f f ρ max = 0,75 ρ b = 0,75. 0,035 = 0,044 ρ = 0,0075 < ρ max = 0,044 Sarat tulangan maksimum terpenuhi. Cek apakah penampang tension-ontrolled d t = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm a 38,8 = = 0,0706 d 540,5 t a d tl = 0,375 β = 0,375 x 0,85 = 0,3875 a = 0,0706 < tl = 0,3875 d a d t Desain tulangan under reinfored 8

14 3. Kondisi 3, Momen Positif Lapangan Gambar L.4 Diagram Momen Positif Lapangan Balok 8 SNI Pasal 3.0.4() juga mensaratkan untuk desain elemen lentur SRPMM baik kuat lentur negative maupun kuat lentur positif pada setiap penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari /5 (seperlima) kuat lentur terbesar ang disediakan pada kedua muka kolom tersebut. M u = 4,7 knm > /5 M n,terbesar = /5. 8,45 = 36,9 knm sarat terpenuhi. a. Baja tulangan ang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial aal gunakan tulangan D9. Tinggi efektif balok, d = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm Asumsi aal: jd = 0,85. d = 0, ,5 = 459,45 mm = 0,8 M 4,7 x 0 6 u A s = = = 90,58 mm. f. jd 0, ,45 Cek A s minimum: A s,min f' 30 = b d = ,5 = 647,60 mm 4 f ,4,4 = b d = ,5 = 66, mm f 400 9

15 A s = 90,58 mm < A s,min = 66, mm Sarat tulangan minimum tidak terpenuhi Jumlah tulangan ang digunakan 3 D9, A s = 85 mm > A s,pakai = 66, mm A s. f a = = = 38,8 mm 0,85. f '. b 0, Cek momen nominal aktual: a 38,8 = A f d - = 0, ,5 - M n s = 457,4 Nmm = 4,57 knm > M u = 4,7 knm b. Cek rasio tulangan A 85 b d ,5 s ρ = = = 0,0045 0,85 f ' 600 0, ρ b= β = 0,85 = 0,035 f f ρ max = 0,75 ρ b = 0,75. 0,035 = 0,044 ρ = 0,0075 < ρ max = 0,044 Sarat tulangan maksimum terpenuhi. Cek apakah penampang tension-ontrolled d t = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm a 38,8 = = 0,0706 d 540,5 t a d tl = 0,375 β = 0,375 x 0,85 = 0,3875 a = 0,0706 < tl = 0,3875 d a d t Desain tulangan under reinfored 0

16 4. Kondisi 4, Momen Positif Tumpuan Kanan Gambar L.5 Diagram Momen Positif Tumpuan Kanan Balok 8 SNI Pasal 3.0.4() mensaratkan baha kuat lentur positif komponen struktur lentur SRPMM pada muka kolom tidak boleh lebih keil dari /3 (sepertiga) kuat lentur negatifna pada muka kolom tersebut. M u = 8,48 knm > /3 M n,negatif = /3. 8,45 = 60,48 knm sarat terpenuhi. a. Baja tulangan ang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial aal gunakan tulangan D9. Tinggi efektif balok, d = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm Asumsi aal: jd = 0,85. d = 0, ,5 = 459,45 mm = 0,8 M 8,48 x 0 6 u A s = = = 56,03 mm. f. jd 0, ,45 Cek A s minimum: A s,min f' 30 = b d = ,5 = 647,60 mm 4 f ,4,4 = b d = ,5 = 66, mm f 400

17 A s = 56,03 mm < A s,min = 66, mm Sarat tulangan minimum tidak terpenuhi Jumlah tulangan ang digunakan 3 D9, A s = 85 mm > A s,pakai = 66, mm A s. f a = = = 38,8 mm 0,85. f '. b 0, Cek momen nominal aktual: a 38,8 = A f d - = 0, ,5 - M n s = 457,4 Nmm = 4,57 knm > M u = 60,48 knm b. Cek rasio tulangan A 85 b d ,5 s ρ = = = 0,0045 0,85 f ' 600 0, ρ b= β = 0,85 = 0,035 f f ρ max = 0,75 ρ b = 0,75. 0,035 = 0,044 ρ = 0,0075 < ρ max = 0,044 Sarat tulangan maksimum terpenuhi. Cek apakah penampang tension-ontrolled d t = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm a 38,8 = = 0,0706 d 540,5 t a d tl = 0,375 β = 0,375 x 0,85 = 0,3875 a = 0,0706 < tl = 0,3875 d a d t Desain tulangan under reinfored

18 5. Kondisi 5, Momen Negatif Tumpuan Kanan Gambar L.6 Diagram Momen Negatif Tumpuan Kanan Balok 8 M u = 8,45 knm a. Baja tulangan ang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial aal gunakan tulangan D9. Tinggi efektif balok, d = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm Asumsi aal: jd = 0,85. d = 0, ,5 = 459,45 mm = 0,8 M 8,45 x 0 6 u A s = = = 34, mm. f. jd 0, ,45 Cek A s minimum: A s,min f' 30 = b d = ,5 = 647,60 mm 4 f ,4,4 = b d = ,5 = 66, mm f 400 A s = 34, mm > A s,min = 66, mm Sarat tulangan minimum terpenuhi Jumlah tulangan ang digunakan 5 D9, A s = 40 mm > A s,pakai = 34, mm 3

19 A s. f a = = = 63,64 mm 0,85. f '. b 0, Cek momen nominal aktual: a 63,64 = A f d - = 0, ,5 - M n s = 34386, Nmm = 3,439 knm > M u = 8,45 knm b. Cek rasio tulangan A 40 b d ,5 s ρ = = = 0,0075 0,85 f ' 600 0, ρ b= β = 0,85 = 0,035 f f ρ max = 0,75 ρ b = 0,75. 0,035 = 0,044 ρ = 0,0075 < ρ max = 0,044 Sarat tulangan maksimum terpenuhi. Cek apakah penampang tension-ontrolled d t = 600 ( ½. 9) mm = 540,5 mm a 63,64 = = 0,77 d 540,5 t a d tl = 0,375 β = 0,375 x 0,85 = 0,3875 a = 0,77 < tl = 0,3875 d a d t Desain tulangan under reinfored 4

20 L..3 Analisis Geser Berdasarkan Pembesaran Kali Beban Gempa SNI Beton 00 Pasal 3.0.3() mensaratkan kuat geser renana balok, kolom dan konstruksi pelat dua arah ang didesain untuk memikul gempa tidak kurang dari gaa lintang maksimum ang diperoleh dari kombinasi beban renana termasuk pengaruh beban gempa, E, ang diambil (dua) kali nilai ang ditentukan dalam SNI Gempa (BSN, 00a). a), (DL + SDL) + 0,5 LL ± E b) 0,9 (DL + SDL) ± E Gambar L.7 Diagram Gaa Geser Balok 8 V u = 9805,53 N = 98,055 kn f' V =. b. d = ,5 = 769,36 N = 7,694 kn V 98,055 0,75 u V s = - V = - 7,694 = 9,369 kn f ' V s,max =. b. d = ,5 = ,43 N = 690,7694 kn V s = 9,369 kn < 690,7694 kn maka persaratan V s maksimum terpenuhi 5

21 Spasi tulangan diatur melalui persamaan: A s v Vs = f d Dioba tulangan sengkang kaki diameter 0 mm (A v = 57 mm ). A v. f. d ,5 s = = = 37,5 mm V 9, s SNI Pasal 3.0.4(3): Spasi maksimum tulangan geser di sepanjang balok ang didesain untuk SRPMM adalah d/. d 540,5 s max = = = 70,5 mm Maka digunakan spasi 70 mm. A v. f. d ,5 V s = = = 5,763 kn > 690,7694 kn s 70 x 000 Jadi, gunanakan sengkang kaki berdiameter D0 dengan spasi 70 mm. Pada SNI Pasal 3.0.4(), diperlukan hoops (sengkang tertutup) di sepanjang jarak h dari sisi muka kolom terdekat. h = x 600 = 00 mm SNI Pasal 3.0.4(): Hoop pertama dipasang pada jarak 50 mm dari muka kolom terdekat dan ang berikutna dipasang dengan spasi terkeil diantara: a. d/4, 535 = 33,75 mm 4 b. Delapan kali diameter tulangan longitudinal terkeil = 8 x 9 = 5 mm. 4 kali diameter tulangan hoop = 4 x 0 = 40 mm d. 300 mm Maka digunanakan spasi 30 mm. Dari hasil perhitungan diatas, maka digunakan jarak sengkang 30 mm (D0 30) pada jarak h = 00 mm lalu selanjutna dipasang dengan jarak 70 mm (D0 70). 6

22 L. Desain Komponen Struktur Kolom SRPMM Pada perenanaan struktur kolom ini, kolom ang direnanakan adalah kolom jembatan K lantai 4 gedung model. Lokasi kolom ang direnanakan dapat dilihat pada Gambar L.8. Gaa aksial, gaa geser, dan momen lentur ang bekerja pada kolom didapatkan dari hasil analisis struktur dengan menggunakan ETABS. Gambar L.8 Lokasi Kolom ang ditinjau pada Gedung Model Data perenanaan: Dimensi kolom 700 x 700 mm f = 30 MPa f = 400 MPa Selimut beton = 40 mm Diameter tulangan utama = 9 mm Diameter tulangan sengkang = 0 mm Tinggi kolom = 4,5 m 7

23 L... Desain Tulangan Lentur Kolom Gambar L.9 Diagram Gaa Aksial dan Momen Lentur Kolom P u = N M u = 57,4 knm Asumsi: Tulangan 4 muka dengan diameter tulangan 9 mm. Pu , 7 = = 0,048 f ' b h ,65 6 Mu 57,4 x 0 0,7 = = 0,053 f ' b h ,65 f 400 m = = 5,6863 0,85 f ' 0, gh = h (over + d sengkang ) d tulangan = 700 (40 + 0) 9 = 58 mm g = gh/h = 58/700 = 0,83 0,8 Untuk mendapatkan nilai tm diperlukan diagram desain kolom NZS tulangan 4 muka dengan nilai f = 380 MPa dan g = 0,8 dari Chart C /0,8 seperti ang terlampir pada Lampiran V. Dari diagram tersebut didapat nilai tm = 0, jadi dipasang tulangan minimum = % A g. Pakai tm = tm,min = 0,5 8

24 700 ρ 0,5 m 5,6863 tm ρ t = = = 0,0096 0,0 A st, perlu = t. b. h = 0, = 4900 mm Digunakan A st,pakai = 0 D9 = 5680 mm 40 0 D9 Kontrol: P n,max =. {0,8. [0,85. f. (A g A st ) + A st. f ]} = 0,65. {0,8. [0, ( ) ]} = ,63 N > P u = N OK A 5680 st ρ t = = = 0,06 Ag tm = t. m = 0,04. 5,6863 = 0,88 0,8 P ,65 u P n = = = ,654 N Pn ,654 = = 0,0739 0,08 f ' b h Dari diagram desain kolom NZS tulangan 4 muka Chart C /0,8 ang terdapat pada Lampiran V diperoleh nilai Mn f ' b h = 0, M n = 0,65. (M n /f.b.h ). f. b. h = 0,65. 0, M n = Nmm = 668,85 knm > M u = 57,4 knm Kolom ukup kuat Cek konfigurasi penulangan Berdasarkan hasil perhitungan tulangan lentur diatas didapatkan luas tulangan pakai A st,pakai = 0 D9 = 5680 mm. Rasio tulangan ρ g dibatasi tidak kurang dari 0,0 dan tidak lebih dari 0, ρ g = = 0, Maka 0,0 < ρ g = 0,06 < 0,06 OK 9

25 L... Desain Tulangan Geser Kolom V e tidak perlu lebih besar dari gaa geser kolom ang timbul pada saat kolom mengimbangi kuat lentur renana ang terjadi di ujung-ujung balok ang merangka di hubungan balok-kolom ang sama. Semua elemen SRPMM didesain untuk mampu memikul gaa geser akibat kombinasi pembebanan dengan menerapkan beban gempa dua kali dari ketentuan dalam SNI Gempa. Gambar L.0 Diagram Gaa Geser Kolom Jembatan Dari hasil ETABS didapatkan V e = 07368,9 N = 07,3690 kn Kontribusi beton dalam menahan geser, V : f' V =. b. d = (700-65) = 40577,8 N = 405,77 kn Cek apakah dibutuhkan tulangan geser: Vu > V Vu 07,369 = = 43,587 N 0,75 V =. 405,77 = 0,8856 N Vu = 43,587 N < V = 0,8856 N Jadi tidak diperlukan tulangan geser Maka dipasang tulangan geser minimum. b s A v,min = 3 f 30

26 SNI Pasal mengharuskan kolom diikat dengan tulangan sengkang pada rentang l o dari muka kolom. Panjang l o tidak boleh kurang daripada nilai terbesar berikut ini: a. Seperenam tinggi bersih kolom = x ( ) = 566,7 mm 6 b. Dimensi terbesar penampang kolom = 700 mm. 500 mm Maka digunakan panjang l o = 700 mm dari join. Sengkang di daerah l o dipasang dengan spasi maksimum s o ang tidak boleh lebih dari: a. 8 kali diamater tulangan longitudinal terkeil = 8 x 9 = 5 mm b. 4 kali diameter sengkang ikat = 4 x 0 = 40 mm. Setengah dimensi penampang terkeil komponen struktur = 350 mm d. 300 mm Maka digunakan sengkang diameter 0 mm disepanjang l o dengan spasi s o = 50 mm (D0 50). Sengkang ikat pertama dipasang dengan spasi tidak lebih dari 0,5s o = 75 mm. Kebutuhan minimum tulangan geser pada kolom diatur melalui: b s A v,min = 3 f Maka dengan spasi 50 mm, luas tulangan geser ang harus disediakan: b s A v,min = = = 87,5 mm 3 f Sengkang kaki berdiameter D0 memberikan luas penampang 57 mm. Jadi, tulangan sengkang tersebut memenuhi kebutuhan tulangan geser minimum. Untuk bentang diluar l o : Berdasarkan SNI pasal 3.3.., memberikan harga V : N f' u V = + b d 4 A g 6 3

27 Gaa aksial tekan ang diambil adalah gaa tekan terkeil akibat kombinasi pembebanan SNI V = (700-65) = 4530,050 N 4. ( ) 6 Karena V = 4530,050 N melebihi V u = 43,587 N untuk bentang kolom di luar l o, maka sengkang tidak dibutuhkan untuk menahan geser, tapi hana untuk onfinement. SNI pasal 3.0.5(4) menatakan baha sengkang ikat pada sembarang penampang kolom tidak boleh melebihi s o =.50 = 300 mm. Dari hasil perhitungan diatas, maka digunakan jarak sengkang 50 mm (D0 50) disepanjang l o = 700 mm lalu selanjutna diluar bentang l o dipasang dengan jarak 300 mm (D0 300). L...3 Pengeekan/Kontrol Kolom Menggunakan Program PCA COL Gambar L. Diagram Interaksi Kolom (Hasil Perhitungan dengan Menggunakan PCA COL) 3

28 L..3 Gambar Tulangan Balok dan Kolom TUMPUAN KIRI LAPANGAN TUMPUAN KANAN D9 D9 5 D9 D3 D3 D3 D0-70 D0-70 D D9 3 D9 3 D Gambar L. Konfigurasi Penulangan Lentur Balok 40 D D9 700 Gambar L.3 Konfigurasi Penulangan Lentur Kolom 33

29 40d = 760 mm h = 00 mm daerah diluar h 50 D0-30 D0-70 /5 L = 000 mm /4 L = 50 mm Gambar L.4 Penulangan Geser Balok 34

30 D D9 D0-50 Gambar L.5 Penulangan Geser Kolom 35

31 LAMPIRAN III DETAIL PADA PERLETAKAN ROL Beton biasa t = 5 mm Pelat baja t = 0 mm Asumsi Desain Tulangan Corbel Kuat Gambar L3. Detail Pada Perletakan Rol 36

32 LAMPIRAN IV PERENCANAAN TULANGAN DINDING GESER Perenanaan dinding geser dalam Tugas Akhir dilakukan dengan bantuan program ETABS dengan mengeluarkan data output dinding geser dengan ara mengklik design, shear all design, hek of struture. Ilustrasi penampang dinding geser tembok jembatan dapat dilihat pada Gambar L4.. Gambar L4. Penampang Dinding Geser Gambar L4. Hasil Output Struktur Dinding Geser 37

33 Beban ang Bekerja: P u =,577 kn M u = 8504,977 knm V u = 663,880 kn Data Material: f = 30 MPa f = 400 MPa Data Dinding Geser: h = 400 mm h = 4000 mm l = 000 m Cover = 40 mm A CV = h. l = = mm = 4,8 m. Menentukan Kebutuhan Baja Tulangan Vertikal dan Horizontal Minimum a) Periksa apakah dibutuhkan dua lapis tulangan. Baja tulangan vertikal dan horizontal masing-masing harus dipasang dua lapis apabila gaa geser bidang terfaktor ang bekerja pada dinding melebihi: A f ' = = ,46 N = 438,78 kn 6 v 6 V u = 663,880 kn > 438,78 kn Maka diperlukan dua lapis tulangan. b) Perhitungan kebutuhan baja tulangan vertikal dan horizontal. Untuk dinding struktural, rasio tulangan vertikal v dan horizontal n minimum adalah 0,005 dan spasi maksimum masing-masing tulangan adalah 450 mm. Luas penampang horizontal dan vertikal dinding geser per meter panjang adalah = 0,4 m x m = 0,4 m Luas minimal kebutuhan tulangan per meter panjang arah horizontal dan vertikal adalah = 0,4 m x 0,005 = 0,00 m = 000 mm Bila digunakan baja tulangan D6, maka: A s =. 0 = 40 mm 38

34 Karena digunakan dua lapis tulangan, jumlah pasangan tulangan ang diperlukan per meter panjang adalah: 000 mm n = 40 mm =,49 = 3 pasang 000 s = = 333,33 mm 330 mm 3 Memenuhi sarat batas spasi maksimum Maka digunakan tulangan D6 330 mm.. Menentukan Baja Tulangan ang Diperlukan untuk Menahan Geser Gunakan konfigurasi tulangan dinding ang diperoleh sebelumna, aitu D6 330 mm. berdasarkan SNI , kuat geser nominal dinding struktural dapat dihitung dengan persamaan berikut: V = A α f ' + ρ f n v n dimana: h tinggi total dinding 4000 l panjang dinding 000 ratio = = = = 0,33, jika ratio,5 4 α = -. ratio, jika (,5 ratio < ) 6, jika ratio 6 Karena h /l <,5 maka = ¼ = 0,5 Pada dinding terdapat tulangan horizontal dengan konfigurasi D Rasio tulangan horizontal terpasang adalah: ρ n = = = 0,003 s. t Ok, n = 0,003 > n,min = 0,005 39

35 400 Kuat geser nominal: V n = A v α f ' + ρ n f = , , = 33,67 kn Kuat geser perlu: V n = 0,75. 33,67 = 949,50 kn Ok, V u = 663,880 kn < V n = 949,50 kn (dinding kuat menahan geser) Kuat geser nominal maksimum: 5 5 A v f ' = = 90890,3 N = 908,9 kn 6 6 Ok, kuat geser nominal dibaah batas atas kuat geser nominal maksimum Detail penulangan dinding geser dapat dilihat pada Gambar L4.. D6-330 D6-330 Gambar L4.3 Detail Penulangan Dinding Geser 40

36 L...3 Pengeekan/Kontrol Shearall Menggunakan Program PCA COL Gambar L4.4 Diagram Interaksi Shearall (Hasil Perhitungan dengan Menggunakan PCA COL) 4

37 LAMPIRAN V COLUMN DESIGN CHART L5. Diagram Desain Kolom NZS Tulangan 4 Muka Chart C /0,8 Gambar L5. Diagram Interaksi NZS Chart C /0.8 4

38 L5. Diagram Desain Kolom NZS Tulangan 4 Muka Chart C /0,8 Gambar L5. Diagram Interaksi NZS Chart C /0.8 43

39 5 m 5 m LAMPIRAN VI VERIFIKASI SOFTWARE Untuk memvalidasi hasil perangkat lunak (softare) maka pada Lampiran VI ini disertakan hasil perhitungan seara manual dengan menggunakan dasar teori Analisis Struktur Metode Matrik berdasarkan teori Holzer dan hasil analisis program ETABS, dengan tinjauan studi kasus portal statis tak tentu. Seara umum dapat disimpulkan baha hasil analisis dengan softare valid. Diketahui struktur statis tak tentu dengan tinggi 5 meter dan lebar 5 meter. Adapun data material dan penampang seperti ang terantum dibaah ini. E =. 0 9 kg/m b = 0,5 m h = 0, m I = b h 3 A = 0,03 m = 0,000 m 4 Dengan beban seperti terlihat pada gambar dibaah ini: q q5 Ph = 000 kg B Pv = 500 kg C q q3 3 q6 q4 3 A D 4 5 m 5 m Gambar L6. Portal Perletakan Jepit-Jepit dan DOF Struktur 44

40 . Menentukan M ode M ode = Menghitung Matriks Kekakuan Masing-masing Elemen K = g g g4 -g -g g4 g g3 g5 -g -g3 g 5 g4 g5 g6 -g 4 -g5 g 7 -g -g -g 4 g g -g 4 -g -g3 -g5 g g3 -g 5 g 4 g5 g7 -g 4 -g5 g6 EI dimana: α = L 3 β = AL I = os θ = sin θ g = α β + g = α β - g = α β + 3 g 4 = - α 6 L g 5 = α 6 L g = α 4 L 6 g = α L 7 45

41 a) Matriks Kekakuan Elemen g 900 g 0 g g g 0 g g K K ()

42 b) Matriks Kekakuan Elemen g.0 g g 900 g 0 g g g K K ()

43 ) Matriks Kekakuan Elemen g 900 g 0 g g g 0 g g K K (3) K K K K () () (3) K

44 3. Menghitung Matriks Beban a) Beban Pada Titik Nodal Q b) Beban Pada Elemen ˆf Qˆ , ,56 ˆ ,5 F ,5 ˆF , ,5 ) Matriks Beban Total ˆ 937,5 Q Q Q ,5 49

45 4. Menghitung Matriks Peralihan Titik Nodal K. q = Q - q = K. Q = 0, , , , , , Menghitung Gaa Reaksi a) Gaa Reaksi Elemen -3,775-3,64 7,477 F = K. D = 3,775-3,64 446,397 kg b) Gaa Reaksi Elemen F = K. D + f = ˆ 687,5 384,73-40,33-687,5 55,99-695,48 kg ) Gaa Reaksi Elemen 3 F = K. D = ,5-78, ,48 kg -687,5 78, ,645 50

46 H a = -3,775 kg V a = 3,64 kg M a = 7,477 kg.m H d = -687,5 kg V d = 78,376 kg M d = 740,645 kg.m 6. Hasil Gaa Reaksi pada ETABS Gambar L6. Output Reaksi Perletakan Titik A Program ETABS H a = -33,34 kg V a = 3,859 kg M a = 9,60 kg.m 5

47 Gambar L6.3 Output Reaksi Perletakan Titik D Program ETABS H d = -686,866 kg V d = 78,4 kg M d = 740,036 kg.m 7. Perbandingan Gaa Reaksi Analisis Manual dengan Program ETABS Tabel L6. Perbandingan Reaksi Perletakan Hasil Perhitungan Manual dengan Program ETABS Titik Reaksi Hasil Perhitungan Persentase Perletakan Manual ETABS Perbedaan (%) H a (kg) -3,775-33,34 0, A V a (kg) 3,64 3,859 0,07 M a (kg.m) 7,477 9,60 0,6 H d (kg) -687,5-686,866 0,05 D V d (kg) 78,376 78,4 0,0 M d (kg.m) 740, ,036 0,03 5