4 Analisis Struktur Dermaga Eksisting

Transkripsi

1 Bab 4 4 Analii Struktur Dermaga Ekiting Penanganan Keruakan Dermaga Studi Kau Dermaga A I Pelabuhan Palembang 4.1 Umum Anali truktur dermaga ekiting dengan menggunakan perangkat lunak Structural Analyi Program (SAP) Untuk mengetahui kehandalan truktur dermaga ekiting terhadap beban-beban operaional. Elemen truktur yang ruak tentunya mengalami pengurangan kekuatan. Perlu dilakukan etimai eberapa bear pengurangan kekuatan yang terjadi dengan mengacu pada tandar yang berlaku (jika ada) atau dengan melakukan judgment dikaitkan dengan eberapa parah keruakan yang terjadi. SAP2000 memiliki kemampuan untuk memodelkan truktur portal 2 dimeni maupun 3 dimeni berdaarkan metode analii linear dan non linear pada kondii beban tati dan dinami. Selain itu SAP2000 memiliki antarmuka pengguna grafi (Graphical Uer Interface/GUI) yang memungkinkan penyuunan model lebih interaktif. Analii truktur Dermaga A - I Pelabuhan Palembang dilakukan dalam 2 tahap: 1. Tahap pertama adalah analii truktur untuk kondii yang ada (ekiting), tujuannya adalah untuk mencari gaya-gaya dalam yang bekerja ebagai akibat adanya gaya-gaya operaional dan gaya lingkungan yang bekerja. 2. Tahap kedua adalah pengecekan kapaita penampang berdaarkan data properti mekanik yang diperoleh dari urvei material & truktur dermaga. Input yang diperlukan berupa geometri truktur ekiting dan properti mekanik dari truktur dermaga ekiting diperoleh dari hail urvei kondii alinyemen dermaga dan urvei material & truktur dermaga. 4.2 Model Struktur Dermaga A I Langkah awal melakukan analii truktur dengan SAP2000 adalah membuat model truktur. Model truktur untuk Dermaga A - I dibagi menjadi 3 bagian yaitu : 1. Bagian 1, epanjang 280 meter : Dermaga A-G. 2. Bagian 2, epanjang 100 meter : Dermaga H. 3. Bagian 3, epanjang 100 meter : Dermaga I. Sketa layout Dermaga A - I Pelabuhan Palembang dapat dilihat pada Gambar

2 4-2 Gambar 4.1 Pembagian model truktur Dermaga A I.

3 Komponen truktur yang dimodelkan dalam SAP2000 adalah balok, dan tiang pancang. Komponen truktur yang letaknya paling ata adalah pelat lantai. Pelat lantai ditopang oleh balok melintang dan memanjang, edangkan balok melintang dan memanjang ditopang oleh tiang pancang. Komponen truktur poer (pile cap) tidak dapat dimodelkan dalam peragkat lunak SAP2000. Aumi penjepitan diperoleh dari kebiaan yang biaa digunakan yaitu panjang tiang pancang di ata mudline ditambah 4 meter. Adapun kriteria kapal yang dilayani adalah ebagai berikut : Ukuran kapal yang dilayani : DWT Draft makimum kapal : -7,00 m LWS Length Over All : 137 m Overall Width : 19,9 m 4.3 Beban Operaiona & Beban Lingkungan Beban Hidup Beban hidup yang biaa bekerja pada dermaga ehari-hari adalah 2,5 ton/m 2. Beban ini merupakan beban merata dieluruh lantai dermaga. Beban merata pada lantai dermaga diditribuikan ke balok melintang dan memanjang eperti pada Gambar 4.2. Gambar 4.2 Ditribui beban hidup pada balok. Selain beban merata, truktur juga menerima beban terpuat akibat truck dan crane. Truck yang digunakan merupakan truck dengan berat 26 ton ketika kondii penuh. Sementara mobile crane yang digunakan memiliki bobot 50 ton. Gambar 4.3 Truck 26 ton. 4-3

4 Gambar 4.4 Crane 50 ton. Beban truck ebear 26 ton dibagi kedalam 4 titik roda, ehingga maing-maing roda menanggung beban ebear 6,53 ton. Beban mobile crane ebear 50 ton dibagi kedalam 6 titik roda, ehingga maing-maing roda menanggung beban ebear 8,26 ton Beban Berthing A. Proedur Perhitungan Gaya berthing adalah gaya yang diterima dermaga aat kapal edang berandar pada dermaga. Gaya makimum yang diterima dermaga adalah aat kapal merapat ke dermaga dan membentur dermaga pada udut 10 terhadap ii depan dermaga (The Overea Coatal Area Development Intitute of Japan, 2002). Gaya benturan diterima dermaga dan energinya dierap oleh fender pada dermaga. Bear energi terebut dapat dihitung euai dengan ketentuan The Overea Coatal Area Development Intitute of Japan (OCDI), 2002 ebagai berikut: 2 M V E = Ce Cm C Cc...(4.1) 2 dimana : E = Energi berthing (knm). M V C e = Maa kapal (ton). = Kecepatan kapal aat membentur dermaga (m/). = Koefiien ekentriita. C m = Koefiien maa virtual. C = Koefiien kekaaran (nilai tandar 1). C c = Koefiien konfigurai penambatan (nilai tandar 1). 4-4

5 Gambar 4.5 Berthing kapal. Koefiien Ekentriita (C e ) Koefiien ekentriita adalah koefiien yang mereduki energi yang dialurkan ke fender. 1 C e =... (4.2) 2 l 1+ r Jarak l ditentukan dari : l1 = (0,5 α ek) Lppcoθ... (4.3) l2 = 0,5 α + e(1 k) Lppcoθ... (4.4) r adalah jari-jari girai, ditentukan dengan : r = ( 0,19C + 0,11 ) Lpp... (4.5) Dimana : b Lef α =... (4.6) Lpp Catatan : Lef adalah panjang bagian kapal yang mengalami kontak dengan fender bearnya antara 0,33 ampai dengan 0,5 Lpp. e = Jarak Fender... (4.7) Lpp coθ θ = Sudut antara kapal dengan dermaga. 4-5

6 k = Jarak antara titik kontak kapal dengan fender terdekat... (4.8) elpp coθ Catatan : nilai dari k berkiar antara 0-1. C b Untuk k=0,5 pakai harga l 1 atau l 2 yang memberikan C e terbear. Untuk k<0,5 pakai harga l 1. Untuk k>0,5 pakai harga l 2. =... (4.9) LppBd C b = Koefiien blok. = Volume air yang dipindahkan oleh kapal (m 3 ). Lpp = Length between perpendicular. B = Lebar kapal (m). d = Draft kapal aat penuh. Koefiien Maa Virtual (C m ) Koefiien maa virtual dihitung dengan menggunakan peramaan ebagai berikut : C m π d = (4.10) 2 C B b Gambar 4.6 Dimeni-dimeni pokok kapal. Koefiien Softne (C ) Koefiien oftne merupakan koefiien yang mempengaruhi energi bentur yang dierap oleh lambung kapal. Nilai koefiien oftne diambil ebear 1 (OCDI, 2002). 4-6

7 Koefiien Konfigurai penambatan (C c ) Koefiien konfigurai penambatan merupakan koefiien yang diambil dari efek maa air yang terperangkap antara lambung kapal dan ii dermaga. Nilai koefiien konfigurai penambatan bergantung pada jeni truktur derrnaga, adapun bear C C ebagai berikut (OCDI, 2002): a) C c = 1 untuk jeni truktur dermaga dengan pondai tiang. b) 0,8 < C c < 1 untuk jeni truktur dermaga dengan dinding penahan. B. Perhitungan Gaya Berthing Dermaga A - I Perhitungan gaya berthing Dermaga A I dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Perhitungan Gaya Berthing Parameter Nilai Satuan Ukuran Kapal DWT Length Overall (Loa) 137 m Molded Breadth (B) 19,9 m Full load draft (d) 8,2 m Length Perpendicular (Lpp) 128 Maa Kapal (M ) Ton Sudut Kapal- Dermaga (θ) 10 derajat Kecepatan Berthing (V) 0,075 m/ Volume ( ) m 3 C m 1,99 Cb 0,65 r 30 k 0,50 α 0,5 e 0,03 l 2 2 l 1 29,5 C e 0,99 C 1 C c 1 E 77,9 knm Dari perhitungan di ata dapat diimpulkan bahwa energi kinetik akibat berthing kapal adalah ebear 77,9 knm atau etara dengan 8 tonm. Hail pengamatan di lapangan vender yang digunakan adalah vender berbentuk V dengan tinggi 0,4 m dan panjang 2 m. Untuk mengetahui reaction force yang dihailkan perhatikan katalog fender di bawah ini. 4-7

8 Length m 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Tabel 4.2 Deflection Perfor mance Perentae Defleki, Energi, dan Gaya Reaki pada Fender Reaction Deigned 45% Maximum 50% Energy Hull Energy Reaction Ab. Preure Ab. ton.m ton/m 2 Force ton.m ton Force ton V1 34,20 4,56 110,00 46,20 5,36 V2 30,00 4,00 96,00 40,50 4,70 V3 22,50 3,00 72,00 30,40 3,53 Rubber Grade V4 15,00 2,00 48,00 20,30 2,35 V1 51,30 6,84 110,00 69,30 8,04 V2 45,00 6,00 96,00 60,80 7,05 V3 33,80 4,50 72,00 45,60 5,30 V4 22,50 3,00 48,00 30,50 3,53 V1 68,40 9,12 110,00 92,40 10,70 V2 60,00 8,00 96,00 81,00 9,40 V3 45,00 6,00 72,00 60,80 7,06 V4 30,00 4,00 48,00 40,60 4,70 V1 85,50 11,40 110,00 116,00 13,40 V2 75,00 10,00 96,00 101,00 11,80 V3 56,30 7,50 72,00 76,00 8,83 V4 37,50 5,00 48,00 50,80 5,88 V1 103,00 13,70 110,00 139,00 16,10 V2 90,00 12,00 96,00 122,00 14,10 V3 67,50 9,00 72,00 91,20 10,60 V4 45,00 6,00 48,00 60,90 7,05 V1 120,00 16,00 110,00 162,00 18,80 V2 105,00 14,00 96,00 142,00 16,50 V3 78,80 10,50 72,00 106,00 12,40 V4 52,50 7,00 48,00 71,10 8,23 Sumber : Katalog produen. Dari katalog terebut dapat dilihat bahwa yang mampu menahan energi ebear 8 tonm adalah vender 400 x 2000 dengan grade V2. Kolom diebelah kiri menunjukan bahwa aat terjadi defleki ebear 45 % akan dihailkan gaya reaki ebear 60 ton. Sketa fender yang dimakud dapat dilihat pada Gambar

9 4-9 Gambar 4.7 Gambar fender.

10 4.3.3 Gaya Mooring Mengacu pada OCDI, gaya tarik yang dialami oleh bollard ke emua arah dapat diperoleh dari Tabel 4.3 di bawah. Tabel 4.3 Gaya Tarik pada Bollard Ukuran Kapal (GT) Gaya Tarik pada Bollard (kn) 200 < GT < < GT < < GT < < GT < < GT < < GT < < GT < < GT < < GT < Kapal yang dilayani Dermaga A I, adalah kapal dengan ukuran DWT. Untuk mengkonveri atuan DWT menjadi DT bia digunakan peramaan berikut ini : logdt = 0,55 + 0,899logDWT... (4.11) GT = DT m 2, (4.12) Hail perhitungan diperoleh bahwa DWT etara dengan GT, ehingga gaya tarik bollard adalah ebear 500 kn Gaya Aru A. Proedur Perhitungan Untuk mengetimai gaya aru digunakan peramaan gaya geek pada peramaan Morion ebagai berikut : 1 F C AU 2 2 D = Dρ 0...(4.13) Dimana : = Gaya geek (kn). F D C D = Koefiien geek. ρ 0 = Maa jeni air (t/m 3 ). A = Lua proyeki objek dalam arah aru (m 2 ). = Kecepatan aru (m/). U Gaya aru bekerja pada tiang pancang yang berada di bawah permukaan air. Nilai koefiien geek (C D ) euai dengan OCDI dapat dilihat pada Tabel

11 Tabel 4.4 Nilai Koefiien Geek B. Perhitungan Gaya Aru Dermaga A I Pada Dermaga A I terdapat tiga jeni tiang pancang, antara lain : tiang pancang diameter 0,3 m (peregi), tiang pancang diameter 0,4 m (peregi) dan tiang pancang 0,5 m (bulat). Perhitungan gaya aru untuk ketiga macam tiang pancang dapat dilihat pada Tabel 4.5. Tabel 4.5 Perhitungan Gaya Aru Dermaga A - I Jeni Tiang Pancang C D ρ 0 A (m 2 ) U (m/) F D (kn/m) Peregi 0,4 m ,4 2 1,39 Peregi 0,3 m ,3 2 1,04 Bulat 0,5 m ,5 2 0,87 Gaya aru dikenakan pada tiang pancang merata epanjang tiang pancang terebut. Kondii ebenarnya gaya geek akibat aru berubah terhadap kedalaman karena bear kecepatan aru berubah terhadap kedalaman. Dalam permodelan diaumikan bahwa aru eragam terhadap kedalaman, diambil aru makimum pada permukaan yaitu ebear 2 m/. 4-11

12 4.3.5 Gaya Angin A. Proedur Perhitungan Perhitungan gaya angin mengacu pada SNI : Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung. Untuk menghitung gaya akibat angin dapat digunakan peramaan ebagai berikut : 1 P 2 Dimana : P = Gaya akibat angin (kn/m). ρ = Maa jeni udara (t/m 3 ). A = Lua proyeki objek dalam arah aru (m 2 ). V = Kecepatan angin (m/). 2 = ρ AV...(4.14) B. Perhitungan Gaya Angin Dermaga Gaya angin yang diperoleh merupakan beban merata yang dikenakan pada balok memanjang epanjang dermaga. Perhitungan gaya angin adalah ebagai berikut : Diketahui : ρ = 1,25 kg/m 3 V = 7,2 m/ A = 4,6 m P =.1,25.4,6.7,2 = 149N = 0,149kN 2...(4.15) Beban Gempa A. Proedur Perhitungan Beban gempa daar diperhitungkan berdaarkan Peraturan Perencanaan Tahan Gempa Indoneia untuk Gedung, Departemen Pekerjaan Umum, Pendekatan yang dilakukan merupakan analia beban tatik ekivalen. Gaya gempa truktur dermaga dihitung dengan menggunakan peramaan ebagai berikut : I V=C1 Wt...(4.16) R Dimana V = Gaya geer horizontal akibat gempa. = Koefiien gempa daar yang merupakan fungi lokai dan jeni tanah. C 1 I R W t = Faktor kepentingan truktur. = Faktor reduki. = Berat total truktur. 4-12

13 Gambar 4.8 Daerah gempa Indoneia. 4-13

14 B. Perhitungan Gaya Gempa Lokai tudi berada di kota Palembang yang merupakan zona gempa dua. Langkah pertama yang dilakukan adalah mencari perioda getar alamiah dari truktur, perioda getar alamiah truktur dapat dilihat pada Tabel 4.6. Perioda getar diperoleh dengan melakukan analii truktur dengan SAP2000. Tabel 4.6 Perioda Alami Struktur Struktur T (detik) Dermaga A-G (bagian 1) 3,9 Dermaga H (bagian 2) 2,0 Dermaga I (bagian 3) 2,7 Penentuan jeni tanah euai dapat dilihat pada Tabel 4.7. Tabel 4.7 Jeni-jeni Tanah Jeni tanah Kecepatan rambat gelombang geer ratarata, v (m/det) Nilai hail Tet Penetrai Standar rata-rata N Kuat geer niralir rata-rata S u (kpa) Tanah Kera v > 350 N > 50 S u > 100 Tanah Sedang 175 < v < < N < < S u < 100 Tanah Lunak Tanah Khuu v < 175 N < 15 S u < 50 atau, etiap profil dengan tanah lunak yang tebal total lebih dari 3 m dengan PI > 20, w n > 40 % dan S u < 25 kpa Diperlukan evaluai khuu di etiap lokai. Diketahui bahwa rata-rata nilai SPT di lokai kajian adalah ebear 37, mengacu pada Tabel 4.7 dapat diimpulkan bahwa tanah di lokai kajian termauk kedalam jeni tanah edang. Untuk tanah edang waktu getar alami udut (T c ) adalah ebear 0,6 detik. Dari Tabel 4.6 diketahui bahwa waktu getar alami truktur (T) lebih bear dari pada waktu getar alami udut (T c ). Sehingga C 1 dapat dirumukan ebagai berikut : Ar C1 =...(4.17) T Dimana : = Koefiien gempa daar yang merupakan fungi lokai dan jeni tanah. C 1 Ar T = Pembilang dalam peramaan hiperbola Faktor Repon Gempa C pada Spektrum Repon Gempa Rencana. = Perioda alamaiah truktur. Nilai dari Ar dapat dilihat pada Tabel

15 Tabel 4.8 Spektrum Repon Gempa Rencana Wilayah Gempa Tanah Kera T c = 0,5 det. Tanah Sedang T c = 0,6 det. Tanah Lunak T c = 1,0 det. A m A r A m A r A m A r 1 0,10 0,05 0,13 0,08 0,20 0,20 2 0,30 0,15 0,38 0,23 0,50 0,50 3 0,45 0,23 0,55 0,33 0,75 0,75 4 0,60 0,30 0,70 0,42 0,85 0,85 5 0,70 0,35 0,83 0,50 0,90 0,90 6 0,83 0,42 0,90 0,54 0,95 0,95 Berdaarkan jeni tanah edang dan lokai tudi berada pada zona gempa 2 maka nilai Ar adalah 0,23. Perhitungan gaya gempa untuk tiga bagian permodelan dapat dilihat pada Tabel 4.9. I diambil ebear 1,5 (bangunan lain) ementara R diambil ebear 3,5 (rangka pemikul momen). Tabel 4.9 Perhitungan Beban Gempa Struktur I R C 1 Wt (kn) Vx (kn) Vy (kn) Dermaga A-G (bagian 1) 1,5 3,5 0, ,32 478,37 Dermaga H (bagian 2) 1,5 3,5 0, ,31 223,94 Dermaga I (bagian 3) 1,5 3,5 0, ,62 148, Kombinai Pembebanan Berikut ini adalah kombinai pembebanan yang digunakan untuk memperoleh bear gaya truktur yang bekerja pada elemen-elemen truktur : 1. 1,4 DL + 1,4 CR 2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 1,2 DL + 1 LL + 1 EQX + 0,3 EQY 4. 1,2 DL + 1 LL 1 EQX + 0,3 EQY 5. 1,2 DL + 1 LL + 1 EQX - 0,3 EQY 6. 1,2 DL + 1 LL + 0,3 EQX +1 EQY 7. 1,2 DL + 1 LL - 0,3 EQX + 1EQY 8. 1,2 DL + 1LL + 0,3 EQX - 1EQY 9. 1,2 DL + 1,6 LL + 1,2 CR + 1,2 BRT + 0,8 WNX + 0,8 WNY 10. 1,2 DL + 1,6 LL + 1,2 CR + 1,2 BRT - 0,8 WNX +0,8 WNY 11. 1,2 DL + 1,6 LL + 1,2 CR + 1,2 BRT + 0,8 WNX - 0,8 WNY 12. 1,2 DL + 1,6 LL + 1,2 CR + 1,2 MRNG + 0,8 WNX + 0,8 WNY 13. 1,2 DL + 1,6 LL + 1,2 CR + 1,2 MRNG - 0,8 WNX + 0,8 WNY 4-15

16 14. 1,2 DL + 1,6 LL + 1,2 CR + 1,2 MRNG + 0,8 WNX - 0,8WNY Keterangan : DL = Beban mati. LL = Beban hidup. CR = Beban aru. MRNG = Beban mooring. EQX = Beban gempa tegak luru alinyemen dermaga. EQY = Beban gempa ejajar alinyemen dermaga. WNX = Beban angin tegak luru alinyemen dermaga. WNY = Beban angin ejajar alinyemen dermaga. 4.4 Pemodelan Struktur 3D Dermaga A-G (bagian 1) Model truktur 3D Dermaga A-G (bagian 1) dapat dilihat pada Gambar 4.8. Gambar 4.9 Model Dermaga A G (bagian 1). Gaya dalam dermaga A-G (bagian 1) dapat dilihat pada Tabel

17 Tabel 4.10 Gaya Dalam Pemodelan 3D Dermaga A-G (Bagian 1) Elemen Code P V M KN KN KN-m B0.4x0.5P-AG10 118,03 375,93 285,91-370,02-396,93-485,40 B0.4x0.5P-AG ,11 402,61 427,75-411,24-454,95-526,32 B0.4x0.5P-AG ,11 481,59 427,75-411,24-468,19-727,71 B0.55x0.5L-AG10 141,07 446,80 315,77-350,59-384,79-522,89 B0.55x0.5L-AG ,83 436,76 303,08-252,00-351,28-486,30 B0.55x0.5L-AG270 44,23 444,33 305,31-373,11-351,26-522,70 B0.75x0.5L-AG10 85,27 247,50 510,58-278,97-377,66-263,25 B0.75x0.5L-AG135 94,93 219,76 498,45-89,98-367,18-301,23 B0.75x0.5L-AG ,84 195,83 517,72-287,04-412,14-424,66 B0.75x0.5P-AG10 226,36 302,85 496, ,63-326,26-512,60 B0.75x0.5P-AG ,42 369,88 539, ,42-343,85-538,42 B0.75x0.5P-AG ,43 342,64 516, ,62-373,89-798,43 B1.17x0.65P-AG ,38 504,66 880,99-474,92-489,49-839,36 B1.17x0.65P-AG ,51 503,75 870, ,85-487,65-826,21 B1.17x0.65P-AG ,48 601,24 822, ,33-564, ,64 K 0.3-AG 42,12 3,01 7,64-252,30-3,07-8,12 K 0.4-AG ,05 24,82 193, ,37-24,82-193,07 K 0.4-AG ,10 77,81 106, ,75-13, ,26 K 0.4-AG ,08 70,98 659, ,48-88,85-688,

18 4.4.2 Dermaga H (bagian 2) Model truktur 3D Dermaga H (bagian 2) dapat dilihat pada Gambar 4.9. Gambar 4.10 Model Dermaga H (bagian 2). Tabel 4.11 Gaya Dalam Pemodelan 3D Dermaga H (Bagian 2) Elemen Code P V M KN KN KN-m B0.3x0.65L-H 6, , , , , ,05 B0.3x0.75L-H 6, , , , , ,05 B0.3x0.75P-H 29, , , ,32-340, ,757 B0.4x0.65P-H 18, , , , , ,54 B0.4x0.65L-H 10, , ,3554-4, , ,05 B0.4x0.75L-H 8, , , ,05-188, ,05 B0.56x2.2P-H 481, , , , , ,958 B0.67x0.65P-H 72, , , , , ,699 B0.6x0.75P-H 16, , , , , ,757 K ,151 3,084 53, ,93-8,374-58,9073 K ,368 6,783 78, ,25-11,221-80,

19 4.4.3 Dermaga I (bagian 3) Model truktur 3D Dermaga I (bagian 3) dapat dilihat pada Gambar Gambar 4.11 Model Dermaga I (bagian 3). Tabel 4.12 Gaya Dalam Pemodelan 3D Dermaga I (Bagian 3) Elemen Code P V M KN KN KN-m Balok Melintang 3D 100, , , , ,97-383,761 Balok Memanjang 3D 80, , , , , ,189 K ,933 23, , ,45-25, , Pengecekan Kapaita Penampang Proedur Pengecekan Kapaita Penampang A. Perhitungan Kapaita Lentur Berikut ini adalah diagram tegangan dan regangan yang terjadi pada uatu elemen balok. 4-19

20 Tulangan Tekan fc d 1 h d C 1 c 2 e a 1 2 =C 2 ß Cc 0.5a 2 T=Afy Tulangan Tarik Gambar 4.12 Diagram tegangan dan regangan balok beton bertulang. Algoritma perhitungan kapaita lentur balok ecara ringka adalah ebagai berikut : 1. Menentukan M u (momen ultimate) baik poitif maupun negatif. M u diperoleh dari perhitungan analii truktur berdaarkan beban kerja (applied load). 2. Menghitung M n perlu. M n perlu = M u φ... (4.18) φ = 0,8...(4.19) 3. Aumikan nilai C. 4. Hitung nilai a. a = β x C...(4.20) Dimana : β = 0, Cek apakah tulangan tekan telah leleh atau belum. C d1 ε ' = 0,003...(4.21) C Apabila ε ' < ε y maka tulangan tekan telah leleh, apabila ε ' ε y maka tulangan tekan telah leleh. 6. Hitung kuat tekan akibat beton (C c ). C = 0,85 fc' a b c Dimana : fc = Mutu beton. 7. Hitung kuat tekan akibat tulangan tekan (C ). Perhitungan kuat tekan akibat tulangan tergantung pada kondii tulangan tekan telah leleh atau belum leleh (poin nomor 5). 4-20

21 a. Kondii Leleh ( ε ' ε ) y C = fy A...(4.22) 1 Dimana : A = Lua tulangan tekan. 1 f y = Tegangan leleh baja. b. Kondii Sebelum Leleh ( ε ' < ε ) y C = f A...(4.23) 1 Dimana : A = Lua tulangan tekan. 1 f = ε '...(4.24) E E = Modulu elatiita baja. 8. Hitung kuat tarik akibat tulangan tarik. T = fy A...(4.25) 2 Dimana : A = Lua tulangan tarik. 2 f y = Tegangan leleh baja. 9. Haru dipenuhi peryaratan reultan gaya yang bekerja adalah ama dengan nol ( H = 0 ). Sehingga : T = C + C...(4.26) c T Cc + C 0,02...(4.27) T Apabila peramaan (4.27) maka kembali ke poin 3 kemudian ulangi poin 4 ampai dengan poin 9, lakukan teru iterai nilai C ampai peramaan (4.27) terpenuhi. 10. Hitung kapaita lentur penampang (M n ) dengan menggunakan peramaan di bawah ini. ( ) 1 M = C d 0,5 a + C ( d d )...(4.28) n c Apabila M n > M n maka kapaita penampang mencukupi. B. Perhitungan Kapaita Geer Berikut adalah algoritma perhitungan kapaita geer penampang balok beton. 1. Menentukan V u (gaya geer ultimate) baik poitif maupun negatif. V u diperoleh dari perhitungan analii truktur berdaarkan beban kerja (applied load). 2. Menghitung V n perlu. Vu V n perlu =...(4.29) φ φ = 0,75...(4.30) 4-21

22 3. Menghitung kapaita geer ebagai kontribui beton. V = fc' b d c (4.31) Dimana : fc = Mutu beton. 4. Menghitung kapaita geer ebagai kontribui tulangan engkang. f A d V Dimana : f y = Tegangan leleh baja. y v =...(4.32) 5. Cek concrete cruhing. 2 V max = fc' b d...(4.33) 3 Apabila V max < V maka akan terjadi concrete cruhing atau kehancuran tiba-tiba. Hal eperti ini bia ditanggulangi dengan memperbear ukuran penampang beton. 6. Menghitung kapaita geer total. V n = V + Vc...(4.34) Apabila V n > V n maka kapaita penampang mencukupi. C. Perhitungan Kapaita Kolom Kolom adalah elemen truktur yang menahan kombinai beban gaya akial (biaanya tekan) dan momen lentur. Terdapat dua tipe keruntuhan yang terjadi pada kolom antara lain : 1. Keruntuhan tarik. 2. Keruntuhan tekan. Berhubung ada dua tipe keruntuhan yang bergantung pada kombinai beban akial (P n ) dan momen (M n ) maka interaki antara momen P n & M n menghailkan diagram interaki keruntuhan ebagai berikut : P o P nmax φkp nmax φk=0,7 A α B e b Compreion Deain Failur Kekuatan Nominal C balanced failure (M nb,p nb ) D 0,1fc Ag tan α = M u /P n =e e>e b tenion failure e<e b compreion failure Tenion Failur E φm n M n Gambar 4.13 Diagram interaki. Untuk deain kolom, elama kombinai P n & M n mempunyai koordinat didalam failure urface deain dapat diterima. 4-22

23 Berikut ini adalah algoritma pengecekan kapaita kolom dengan membuat diagram interaki. A A Pot A-A 0,003 A d d c P a d n ε 0,85 fc C c Platic Centroid A b ε T Gambar 4.14 Beban kombinai lentur dan akial. 1. φk P nmax (Poin A) P nmax = 0,8 (0,85 fc A g + A t f y )...(4.35) Dimana : fc = Mutu beton. f y = Tegangan leleh baja. A g = Lua penampang kolom. A t = Lua tulangan total. 2. Kondii Balanced (Poin C) a. Hitung C b menggunakan peramaan ebagai berikut : C b 600 = d 600 f + y b. Hitung nilai a....(4.36) a b = β x C...(4.37) c. Lakukan perhitungan eperti pada poin 5 ampai dengan poin 8 pada perhitungan kapaita lentur. d. Hitung P nb dengan menggunakan peramaan ebagai berikut : P nb = C c + C T...(4.38) e. Hitung M nb dengan menggunakan peramaan ebagai berikut : M nb = C c x(d -0,5a b )+ C c x(d -d ) Tx(d-d )...(4.39) f. Hitung φ M nb dan φ P nb. 4-23

24 3. φ M nb (Poin E) Analii dilakukan dengan aumi A =0 (pengaruh terhadap M n relatif kecil). a. Hitung nilai a. A fy a = 0,85 fc' b...(4.40) b. Hitung M n dengan menggunakan peramaan ebagai berikut : a Mn = A fy d 2 c. Hitung φ M n.. 4. Titik antara B dan C...(4.41) Ambil uatu nilai C yang lebih bear dari C b (daerah compreion failure). Lakukan perhitungan eperti pada kondii balance (poin b ampai dengan f). 5. Titik D aat 0,1 fc A g = φp n Ambil uatu nilai C ehingga diperoleh nilai φp n = 0,1 fc A g. Lalu hitung nilai φ M n dengan peramaan (4.39). 4-24

25 4.5.2 Hail Perhitungan Kapaita Penampang Balok Tabel 4.13 Reume Perhitungan Kapaita Penampang (Bagian 1) Elemen Code P V M Mn φmn Vn φvn Statu KN KN KN-m KN-m KN-m KN KN Statu B0.4x0.5P-AG10 B0.4x0.5P-AG135 B0.4x0.5P-AG270 B0.55x0.5L-AG10 B0.55x0.5L-AG135 B0.55x0.5L-AG270 B0.75x0.5L-AG10 B0.75x0.5L-AG ,03 268,11 268,11 141,07 153,83 44,23 85,27 94,93 375,93 402,61 481,59 446,80 436,76 444,33 247,50 219,76 285,91 427,75 427,75 315,77 303,08 305,31 510,58 498,45 527,84 549,8 543,94 553,38 541,56 562,11 715,62 718,67 422, ,84 435, , , , , , ,02-411,24-411,24-350,59-252,00-373,11-278,97-89,98-396,93-454,95-468,19-384,79-351,28-351,26-377,66-367,18-485,40-526,32-727,71-522,89-486,30-522,70-263,25-301,23-405,97-407,98-400,87-410,16-410,05-408,18-446,15-449,37-324,78-326,38-320,7-328,13-328,04-326,54-356,92-359,5 253,97 293,36 285,19 318,17 315,44 329,13 386,75 383,03 190,48 220,02 213,89 238,63 236,58 246,85 290,06 287,27 B0.75x0.5L-AG270 B0.75x0.5P-AG10 B0.75x0.5P-AG135 B0.75x0.5P-AG ,84 226, ,42 853,43 195,83 302,85 369,88 342,64 517,72 496,09 539,83 516,20 738,52 707,37 749,26 725,11 590, , , , , , , ,62-412,14-326,26-343,85-373,89-424,66-512,60-538,42-798,43-443,17-434,61-453,83-455,31-354,54-347,69-363,06-364,25 401,69 389,8 436,65 421,33 301,27 292,35 327,49 316,00 B1.17x0.65P-AG ,38 504,66 880,99-474,92-489,49-839, ,6 883,83 662,87 B1.17x0.65P-AG ,48 601,24 822, ,33-564, ,64 B1.17x0.65P-AG ,51 503,75 870, ,85-487,65-826, ,6 1557,6 984,88 951,83 738,66 713,87 Tabel 4.14 Reume Perhitungan Kapaita Penampang (Bagian 2) Elemen Code P V M Mn φmn Vn φvn Statu KN KN KN-m KN-m KN-m KN KN Statu B0.3x0.65L-H 6, , , , , , ,34 332, ,04 248,28 B0.3x0.75L-H 6, , , , , , ,63 386, ,21 289,66 B0.3x0.75P-H 29, , , ,32-340, , ,48 401, ,4 292,80 B0.4x0.65P-H 18, , , , , , ,18 467, ,05 282,79 B0.4x0.65L-H 10, , ,3554-4, , , ,8 372,27 279,20 B0.4x0.75L-H 8, , , ,05-188, , ,24 553, ,3 325,73 B0.56x2.2P-H 481, , , , , , , ,00 B0.67x0.65P-H 72, , , , , , ,08 496, ,22 374,42 B0.6x0.75P-H 16, , , , , , ,27 553, ,88 404,16 Tabel 4.15 Reume Perhitungan Kapaita Penampang (Bagian 3) Elemen Code P V M Mn φmn Vn φvn Statu KN KN KN-m KN-m KN-m KN KN Statu Balok Melintang 3D 100, , , , ,97-383, ,94 263, ,56 261,42 Balok Memanjang 3D 80, , , , , , ,53 282, ,13 306,

26 4.5.3 Hail Perhitungan Kapaita Penampang Tiang Pancang Gambar 4.15 Kapaita tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (AG-10). Gambar 4.16 Kapaita tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (AG-135). 4-26

27 Gambar 4.17 Kapaita tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (AG-270). Gambar 4.18 Kapaita tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (H). 4-27

28 Gambar 4.19 Kapaita tiang pancang diameter 0,5 (H). Gambar 4.20 Kapaita tiang pancang 0,4 m x 0,4 m (I). 4-28