BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 II-1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Konep Daar Beton Bertulang Beton bertulang adalah beton ang ditulangi dengan lua dan jumlah tulangan ang tidak kurang dari nilai minimum, ang diaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direnanakan berdaarkan aumi bahwa kedua material bekerja berama-ama dalam menahan gaa ang bekerja Analii dan Perenanaan Perenanaan Semua komponen truktur beton bertulang haru direnanakan ukup kuat euai dengan ketentuan ang diperaratkan dalam tandar SK SNI tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung, dengan menggunakan faktor beban dan faktor reduki kekuatan φ ang euai Modulu Elatiita Nilai modulu elatiita beton dan baja tulangan ditentukan ebagai berikut: 1) Untuk nilai w diantara 1500 kg/m 3 dan 2500 kg/m 3, nilai modulu elatiita beton E dapat diambil ebear (w ) ' (dalam MPa). Untuk beton normal E dapat diambil ebear 4700 '. 2) Modulu elatiita untuk tulangan non-prategang E boleh diambil ebear MPa Ketentuan Mengenai Kekuatan dan Kemampuan Laan Struktur haru direnanakan hingga emua penampang mempunai kuat renana minimum ama dengan kuat perlu, ang dihitung berdaarkan kombinai beban dan gaa terfaktor Kuat Perlu Kuat perlu didefiniikan ebagai kekuatan uatu komponen truktur atau penampang ang diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau momen dan gaa dalam ang berkaitan dengan adana beban dalam uatu kombinai eperti ang ditetapkan dalam tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung. Kuat perlu ang diperaratkan dalam paal terebut adalah:

2 II-2 U = 1,4 D U = 1,2D + 1,6L (SK SNI paal 11.2(1)) U = 0,75 ( 1,2.D + 1,6.L + 1,6.W ) U = 0,9.D + 1,3.W (SK SNI paal 11.2(2)) U = 1,05 ( D + 0,6.L + E ) U = 0,9 ( D + E ) (SK SNI paal 11.2(3)) dimana D : beban mati, L : beban hidup, W : beban angin, dan E : beban gempa Kuat Renana Kuat renana komponen truktur dan penampangna, ehubungan dengan perilaku lentur, beban normal, geer, dan tori, haru diambil ebagai hail kali kuat nominal, ang dihitung berdaarkan ketentuan dan aumi dari tata ara ini, dengan uatu faktor reduki kekuatan φ. Faktor reduki kekuatan φ ditentukan ebagai berikut: Momen lentur tanpa gaa akial φ = 0.80 (SK SNI paal 11.3(2(1))) Gaa akial tarik, atau momen dengan gaa tarik φ = 0.80 (SK SNI paal 11.3(2(2(a)))) Gaa akial tekan, atau momen dengan gaa tekan φ = 0.65 (SK SNI paal 11.3(2(2(b)))) Gaa geer φ = 0.75 (SK SNI paal 11.3(2(3))) Kuat Renana Tulangan Dalam perenanaan, kuat leleh tulangan dibatai tidak boleh melebihi 550 MPa Beban Lentur dan Akial Ketentuan ini berlaku untuk perenanaan komponen truktur terhadap beban lentur atau akial atau kombinai dari beban lentur dan akial. Ketentuan ini diambil berdaarkan tandar SK SNI tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung Aumi Dalam Perenanaan

3 II-3 Dalam merenanakan komponen truktur terhadap beban lentur atau akial atau kombinai dari beban lentur dan akial, digunakan aumi ebagai berikut: 1) Pemenuhan kondii keeimbangan gaa dan kompatibilita regangan ang bekerja pada penampang balok. 2) Regangan pada tulangan dan beton berbanding luru dengan jarak dari umbu netral. 3) Regangan makimum ang dapat dimanfaatkan pada erat tekan beton terluar haru diambil ama dengan 0,003. 4) Tegangan pada tulangan ang nilaina lebih keil daripada kuat leleh haru diambil ebear E dikalikan regangan baja. Untuk regangan ang nilaina lebih bear dari regangan leleh ang berhubungan dengan, tegangan pada tulangan haru diambil ama dengan. 5) Dalam perhitungan, kuat tarik beton haru diabaikan. 6) Hubungan antara ditribui tegangan tekan beton dan regangan beton diaumikan berbentuk parabola ang dipenuhi oleh uatu ditribui tegangan beton peregi ekuivalen ang didefiniikan ebagai berikut: (1) Tegangan beton ebear 0.85 ang diaumikan terditribui eara merata pada daerah tekan ekuivalen ang dibatai oleh tepi penampang dan uatu gari luru ang ejajar dengan umbu netral ejarak a = β 1 dari erat dengan regangan tekan makimum. (2) Jarak dari erat dengan regangan makimum ke umbu netral haru diukur dalam arah tegak luru terhadap umbu terebut. 7) Faktor β 1 haru diambil ebear 0.85 untuk beton dengan nilai kuat tekan lebih keil daripada atau ama dengan 30 MPa. Untuk beton dengan nilai kuat tekan di ata 30 MPa, β 1 haru direduki ebear 0,05 untuk etiap kelebihan 7 MPa di ata 30 MPa, tetapi β 1 tidak boleh diambil kurang dari Prinip Perenanaan Dalam merenanakan komponen truktur ang dibebani lentur atau akial atau kombinai beban lentur dan akial haru dipenuhi ketentuan berikut:

4 II-4 1) Perenanaan penampang ang dibebani lentur atau akial atau kombinai beban lentur dan akial haru didaarkan ata kompatibilita tegangan dan regangan. 2) Kondii regangan eimbang terjadi pada penampang ketika tulangan tarik menapai regangan ang berhubungan dengan tegangan leleh pada aat ang beramaan dengan terapaina regangan bata 0,003 pada bagian beton ang tertekan. 3) Untuk komponen truktur lentur, dan untuk komponen truktur ang dibebani kombinai lentur dan akial tekan dimana kuat renana φp n kurang dari nilai ang terkeil antara 0.10 A g dan φp b, maka raio tulangan ρ ang ada tidak boleh melampaui 0,75ρ b, ang merupakan raio tulangan ang menghailkan kondii regangan eimbang untuk penampang ang mengalami lentur tanpa beban akial. Untuk komponen truktur dengan tulangan tekan, bagian ρ b ang diamai oleh tulangan tekan tidak perlu direduki dengan faktor 0,75. 4) Peningkatan kekuatan komponen truktur lentur boleh dilakukan dengan menambahkan paangan tulangan tekan dan tulangan tarik eara beramaan. 5) Kuat tekan renana φp n dari komponen truktur tekan tidak boleh diambil lebih bear dari ketentuan berikut: (1) Untuk komponen truktur dengan tulangan engkang pengikat n(max) [ 0.85 ' ( A A ) A ] φ P = 0.80 φ + g (SK SNI paal 12.3(5(2))) (2) Komponen truktur ang dibebani akial tekan haru direnanakan terhadap momen makimum ang menertai beban akial terebut. Beban akial terfaktor Pu dengan ekentriita ang ada, tidak boleh melampaui nilai φp n(max). Momen makimum terfaktor Mu haru diperbear untuk memperhitungkan pengaruh kelangingan Tulangan Minimum Pada Komponen Struktur Lentur Pada etiap penampang dari uatu komponen truktur lentur dimana berdaarkan analii diperlukan tulangan tarik, maka lua A ang ada tidak boleh kurang dari: t t

5 II-5 ' A min > b w d (SK SNI paal 12.5(1)) 4 dan 1.4 A min > bw d (SK SNI paal 12.5(1)) Pembataan Untuk Tulangan Komponen Struktur Tekan 1) Lua tulangan longitudinal komponen truktur tekan non-kompoit tidak boleh kurang dari 0,01 ataupun lebih dari 0,08 kali lua bruto penampang A g. 2) Jumlah minimum batang tulangan longitudinal pada komponen truktur tekan adalah 4 untuk batang tulangan di dalam engkang pengikat egi empat Geer Ketentuan ini berlaku untuk perenanaan komponen truktur terhadap beban geer. Ketentuan ini juga diambil berdaarkan tandar SK SNI tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung Kuat Geer Perenanaan penampang terhadap geer haru didaarkan pada: φ V (SK SNI paal 13.1(1)) n v u dengan V u adalah gaa geer terfaktor pada penampang ang ditinjau dan V n adalah kuat geer nominal ang dihitung dari: V = v + V (SK SNI paal 13.1(1)) n dengan V adalah kuat geer nominal ang diumbangkan oleh beton dan V adalah kuat geer nominal ang diumbangkan oleh tulangan geer Kuat Geer Yang Diumbangkan Oleh Beton 1) Kuat geer V haru dihitung menurut ketentuan berikut ini aitu: Untuk komponen truktur ang hana dibebani oleh geer dan lentur berlaku, V ' b w d 6 = (SK SNI paal 13.3(1)) Untuk komponen truktur ang dibebani tekan akial,

6 II-6 V N = u A g ' 6 b w (SK SNI paal 13.3(2)) Bearan N u /A g haru dinatakan dalam MPa. 2) Kuat geer V boleh dihitung dengan perhitungan ang lebih rini ebagai berikut: (1) Untuk komponen truktur ang hana dibebani oleh geer dan lentur aja, V = ' ρ w d Vu d b w d M u 7 (SK SNI paal 13.3(2(1))) tetapi tidak boleh diambil lebih bear daripada 0.3 b w d. Dalam perhitungan V menggunakan peramaan ini, bearan V u d/m u tidak boleh diambil melebihi 1,0, dimana M u adalah momen terfaktor ang terjadi beramaan dengan Vu pada penampang ang ditinjau. (2) Untuk komponen truktur ang dibebani gaa akial tekan, peramaan diata boleh digunakan untuk menghitung V dengan nilai M m menggantikan nilai M u dan nilai V u d/m u boleh diambil lebih bear daripada 1,0, dengan M m ( 4h - d) = Mu - Nu (SK SNI paal 13.3(2(2))) 8 Tetapi dalam hal ini, V tidak boleh diambil lebih bear daripada: 0.3 N V = 0.3 ' b w d 1+ A (SK SNI paal 13.3(2(2))) Bearan N u /A g haru dinatakan dalam MPa. Bila M m ang dihitung bernilai negatif, maka V haru dihitung dengan peramaan diata ini Kuat Geer Yang Diumbangkan Oleh Tulangan Geer Jeni tulangan geer ang direnanakan untuk dihitung oleh POSTSAP adalah berupa engkang ang tegak luru terhadap umbu akial komponen truktur. Tulangan geer direnanakan dengan ketentuan ebagai berikut: 1) Kuat leleh renana tulangan geer tidak boleh diambil lebih bear daripada 400 MPa. g u

7 II-7 2) Sengkang ang digunakan ebagai tulangan geer haru diterukan ejauh jarak d dari erat tekan terluar dan haru dijangkarkan pada kedua ujungna agar mampu mengembangkan kuat leleh renanana. 3) Bata pai tulangan geer (1) Spai tulangan geer ang dipaang tidak boleh melebihi d/2 atau 600 mm. (2) Bila V melebihi ( /3)b w d, maka pai makimum terebut haru dikurangi etengahna. 4) Tulangan geer minimum (1) Bila pada komponen truktur lentur beton bertulang bekerja gaa geer terfaktor V u ang lebih bear dari etengah kuat geer ang diumbangkan oleh beton φv, maka haru elalu dipaang tulangan geer minimum, keuali balok dengan tinggi total ang tidak lebih dari nilai terbear di antara 250 mm, atau 0,5 kali lebar badan. (2) Bila dalam hail analii diperlukan tulangan geer dan memperbolehkan untuk mengabaikan pengaruh puntir, maka lua tulangan geer minimum haru dihitung dari: 75 ' b w A v = (SK SNI paal 13.5(5(3))) 1200 tapi A v tidak boleh kurang dari milimeter. 1 b w 3 dengan b w dan S dinatakan dalam 5) Perenanaan tulangan geer (1) Bila gaa geer terfaktor V u lebih bear daripada kuat geer φv, maka haru diediakan tulangan geer untuk memenuhi keeimbangan gaa geer ang terjadi. (2) Bearna gaa geer ang haru dipikul oleh tulangan geer, V, dihitung ebagai berikut: A v d V = (SK SNI paal 13.5(6(2))) S dengan A v adalah lua tulangan geer ang berada dalam rentang jarak.

8 II-8 (3) Kuat geer V, tidak boleh diambil lebih dari (2/3)( ) b w d Deain Balok Beton Bertulang Dalam perhitungan deain balok beton bertulang, POSTSAP akan menghitung dan melaporkan lua tulangan baja perlu untuk lentur dan geer berdaarkan harga momen dan geer makimum dari kombinai beban ang bekerja pada balok dan juga kriteria-kriteria perenanaan lain ang ditetapkan euai dengan tandar SK SNI tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung. Tulangan ang diperlukan tadi akan dihitung berdaarkan titik-titik ang dapat dipeifikaikan dalam etiap panjang elemen balok. Semua balok hana diranang terhadap momen lentur dan geer pada umbu maor aja, edangkan dalam arah minor balok dianggap menatu dengan lantai ehingga tidak dihitung. Jika dalam kenataanna perlu peranangan lentur dalam arah minor (penampang biakial) maka perenana haru menghitung terendiri, termauk jika timbul tori maupun gaa normal. Proedur deain balok beton bertulang meliputi dua tahap aitu : 1) Deain tulangan lentur balok (flexural reinforement) 2) Deain tulangan geer balok (hear reinforement) Deain Tulangan Lentur Balok (Flexural Reinforement) Dalam deain tulangan lentur ini, balok dideain ebagai balok berpenampang peregi dengan tulangan rangkap (double reinforement) aitu tulangan tarik (tenion reinforement) dan tulangan tekan (ompreion reinforement). Tahapan ang perlu dilakukan adalah ebagai berikut : 1) Menentukan momen terfaktor makimum 2) Menentukan Jumlah Tulangan Lentur Perlu Menentukan Momen Terfaktor Makimum Momen terfaktor makimum diperoleh dari berbagai kombinai pembebanan dari hail kombinai tipe beban (load ae) ang dikalikan dengan faktor beban euai dengan peraturan perenanaan ang digunakan aitu tandar SK SNI tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung. Penampang balok dideain terhadap momen poitif

9 II-9 makimum M + u dan momen negatif makimum M - u dari hail momen terfaktor envelope ang diperoleh dari emua kombinai pembebanan ang ada Menentukan Jumlah Tulangan Lentur Perlu Dalam proe deain tulangan lentur, program akan menghitung banakna tulangan tarik (tenion reinforement) dan tulangan tekan (ompreion reinforement) ang diperlukan. Proedur deain didaarkan pada peramaan keeimbangan tegangan ang bekerja pada penampang balok bertulangan rangkap (double reinforement) eperti ditunjukkan pada gambar 2.1. Dalam proe deain tulangan lentur ini diaumikan bahwa gaa akial tekan terfaktor ang bekerja pada balok tidak melebihi 0,1 ' A g. Diamping itu pengurangan lua penampang beton ang ditempati oleh tulangan tekan elalu diabaikan. d' b A' e = 0,003 e' ' a = ß 0,85 ' a/2 ' C C d neutral axi A e T Setion Strain Atual tree Equivalent tree Reultant internal fore Gambar 2.1 : Analia Tegangan dan Regangan Pada Balok Beton Bertulang Dengan Tulangan Rangkap (Double Reinforement) Analii dilakukan dengan aumi awal bahwa emua tulangan telah leleh. Jika emua tulangan leleh, = =, dimana adalah tegangan ang terjadi pada tulangan tarik (tenion reinforement) dan adalah tegangan ang terjadi pada tulangan tekan (ompreion reinforement). Maka reultan gaagaa dalam menjadi : Tekan pada beton C = 0.85 ' a b Tekan pada tulangan baja tekan (ompreion reinforement) C = A' Tarik pada tulangan baja tarik (tenion reinforement)

10 II-10 T = A Dimana : = kuat tekan beton ang diaratkan, MPa = kuat leleh ang diaratkan untuk tulangan baja, MPa a = tinggi blok tekan, mm b = lebar balok, mm A = lua tulangan baja tekan (ompreion reinforement), mm2 A = lua tulangan baja tarik (tenion reinforement), mm2 Untuk keeimbangan maka C + C T 0.85 ' a b + A' = A = (A - A' a = 0.85 ' Diagram regangan digunakan untuk memerika apakah tulangan telah leleh atau tidak. Tulangan menapai tegangan leleh jika nilai reganganna lebih bear dari / E. Dari diagram regangan dapat diketahui nilai dan ) - d' a β1d' ε ' = 0,003 = 0,003 a d - β1 d a ε = 0,003 = 0,003 ) a ' = jika = jika b a β a 1 0,003 β d' d a a 1 0,003 dimana : ε = regangan tulangan tekan (ompreion reinforement train) ε = regangan tulangan tarik (tenion reinforement train) = jarak dari erat tekan beton terluar ke umbu netral, mm = a / β 1 d = jarak dari erat tekan beton terluar ke titik berat tulangan tekan, mm d = jarak dari erat tekan beton terluar ke titik berat tulangan tarik, mm β 1 = 0.85 untuk 30 MPa E E

11 II-11 = ( 30) dan β 1 > 0.65 untuk > 30 MPa = tegangan ang terjadi pada tulangan tekan, MPa = tegangan ang terjadi pada tulangan tarik, MPa E = Modulu elatiita untuk tulangan baja, MPa = MPa Jika kondii ini dipenuhi, maka aumi bahwa emua tulangan telah menapai tegangan leleh adalah benar dan kapaita momen nominal penampang balok Mn dapat dihitung ebagai berikut aitu : atau M M n n = 0.85 ' = (A - A' a a b d + A' 2 ) a d + A' 2 ( d d' ) ( d d' ) Ketika ek kompatibilita tegangan dan regangan memberikan kondii bahwa terdapat tulangan ang tidak menapai tegangan leleh, maka nilai a ang dihitung adalah alah, ehingga regangan aktual dan a haru dihitung dari peramaan keeimbangan dan diagram regangan. Seara umum nilai a berdaarkan peramaan keeimbangan adalah : a = A - A' ' 0.85 ' b dimana dari diagram regangan : ' a β a 1 = ε' E = 0,003 E atau β d a a 1 = ε E = 0,003 E atau maka M = 0.85 ' a b d + A' ( d d' ) n d' a 2 Kehanuran tarik (tenion failure) dan kehanuran tekan (ompreion failure) dapat terjadi pada balok beton bertulang bertulangan rangkap. Pada kondii kehanuran tarik (tenion failure), tulangan tarik (tenion reinforement) telah menapai tegangan leleh tetapi pada kehanuran tekan (ompreion failure), tulangan tarik (tenion reinforement) maih dalam bata elati. Pada kondii kedua kehanuran di ata, tulangan tekan '

12 II-12 (ompreion reinforement) bia menapai tegangan leleh atau tidak. Dalam perenanaan prakti deain balok beton bertulang, tulangan tarik (tenion reinforement) akan elalu menapai kondii leleh. Hal ini diperlukan untuk menghindari terjadina kehanuran mendadak pada balok (brittle failure). Untuk menapai hal ini, maka raio penulangan ρ dari tulangan tarik (tenion reinforement) pada balok beton bertulang bertulangan rangkap dibatai oleh ρ max ebear : 0.85 ' β E ρ' ' ρ E + Dalam mendeain balok bertulangan rangkap terhadap momen terfaktor poitif atau negatif, Mu, digunakan metode oba2 dan peneuaian untuk mendapatkan penampang A dan A ang paling ekonomi (Cek kapaita). Tulangan A dibatai oleh ρ min dan ρ max ang ditentukan dalam peraturan. Adapun flowhart metode ang dipakai untuk mendapatkan tulangan A dan A adalah ebagai berikut:

13 II f ' β1d' 0.003E ρ ρ' d 0.003E f Gambar 2.2 : Flowhart Proe Deain Tulangan Lentur Pada Balok Penampang Peregi Deain Tulangan Geer (Shear Reinforement) Tulangan geer dideain untuk tiap-tiap kombinai pembebanan ang bekerja epanjang bentang pada balok. Adapun tahapan ang perlu dilakukan dalam mendeain tulangan geer adalah ebagai berikut : 1) Menentukan gaa geer terfaktor ang terjadi, Vu

14 II-14 2) Menentukan gaa geer, V, ang bia ditahan oleh beton. 3) Menentukan jumlah tulangan geer perlu Menentukan Gaa Geer Terfaktor Yang Terjadi Gaa geer terfaktor makimum diperoleh dari berbagai kombinai pembebanan dari hail kombinai tipe beban (load ae) ang dikalikan dengan faktor beban euai dengan peraturan perenanaan ang digunakan aitu tandar SK SNI tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung. Penampang balok dideain terhadap gaa geer ang terjadi pada penampang ang paling kriti, ang diperoleh dari emua kombinai pembebanan ang ada Menentukan Kapaita Geer Beton (Conrete Shear Capait) Kuat geer ang diumbangkan oleh beton adalah: V ' b wd 6 = (SK SNI paal 13.3(1(1))) Jika pengaruh momen dimaukkan, maka kuat geer ang diumbangkan oleh beton adalah: V Vu d b wd = ' ρ w 0.3 b wd M (SK SNI u 7 paal 13.3(2(1))) Dalam perhitungan V, bearan V u d/m u tidak boleh diambil melebihi 1.0, dimana M u adalah momen terfaktor ang terjadi beramaan dengan V u pada penampang ang ditinjau Menentukan Jumlah Tulangan Geer Perlu (Required Shear Reinforement) Perenanaan penampang terhadap geer haru didaarkan pada: V φ (SK SNI paal 13.1(1)) u V n dengan V u adalah gaa geer terfaktor pada penampang ang ditinjau dan Vn adalah kuat geer nominal ang dihitung dari: V = V + V (SK SNI paal 13.1(1)) n dengan V adalah kuat geer nominal ang diumbangkan oleh beton, V adalah kuat geer nominal ang diumbangkan oleh tulangan geer dan φ adalah faktor

15 II-15 reduki kekuatan untuk geer lentur, φ = Kuat leleh renana tulangan geer tidak boleh diambil lebih daripada 400 MPa. Spai tulangan geer tidak boleh melebihi d/2 atau 600 mm. Bila V melebihi ( /3)b w d maka pai makimum terebut haru dikurangi etengahna. Tulangan geer perlu dihitung ebagai berikut: A v d V = (SK SNI paal 13.5(6(2))) S dengan A v adalah lua tulangan geer ang berada dalam rentang jarak S. Kuat geer V, tidak boleh diambil lebih dari: V 2 ' b wd (SK SNI paal 13.5(6(9))) 3 Bila pada komponen truktur lentur beton bertulang bekerja gaa geer terfaktor V u ang lebih bear dari etengah kuat geer ang diumbangkan oleh beton φv, maka haru elalu dipaang tulangan geer minimum ebear: A v 75 ' b S w w = (SK SNI paal 13.5(5(3))) b S 2 dengan b w dan S dinatakan dalam milimeter. Adapun flowhart metode ang dipakai untuk mendapatkan tulangan geer adalah ebagai berikut:

16 II-16 Start Input : f',b w,d,f,v u Vn =Vu / V =( f' /6)*b w *d Tidak (2/3)* f' *b w *d V n -V Ya Ukuran penampang haru ditambah V n >V /2 Tidak Tidak perlu tulangan geer Ya V n > V Ya Tidak A v = (75* f' *b w *)/(1200*f ) dan d/2 600 mm V = A v *f *d/s pilih : d/2 If V n -V 4 f' *b w *d pilih : d/4 Finih Gambar 2.3 : Flowhart Proe Deain Tulangan Geer (Sengkang) Pada Balok Beton Bertulang 2.7. Deain Kolom Beton Bertulang Dalam perhitungan deain kolom beton bertulang, POSTSAP akan menghitung dan melaporkan lua tulangan baja perlu untuk tulangan memanjang dan tulangan geer berdaarkan harga momen, gaa akial, dan geer makimum dari kombinai beban ang bekerja pada kolom dan juga kriteria-kriteria

17 II-17 perenanaan lain ang ditetapkan euai dengan tandar SK SNI tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung. Proedur deain kolom beton bertulang meliputi dua tahap aitu : 1) Deain tulangan memanjang balok (olumn longitudinal reinforement) 2) Deain tulangan geer kolom (olumn hear reinforement) Deain Tulangan Memanjang Kolom (Column Longitudinal Reinforement) Hampir emua kolom mengalami momen lentur dan gaa akial. Karena itu, agar terjamin adana daktilita pada kolom, diaratkan minimum ada penulangan ebanak 1% dan kurang dari 8% pada kolom. Untuk kolom berengkang haru ada paling edikit empat batang tulangan memanjang. Tahapan ang perlu dilakukan adalah ebagai berikut : 1) Menentukan gaa akial dan momen terfaktor makimum 2) Menentukan Jumlah Tulangan Memanjang Menentukan Gaa Akial Dan Momen Terfaktor Makimum Gaa akial dan momen terfaktor makimum diperoleh dari berbagai kombinai pembebanan dari hail kombinai tipe beban (load ae) ang dikalikan dengan faktor beban euai dengan peraturan perenanaan ang digunakan aitu tandar SK SNI tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung. Penampang kolom dideain terhadap gaa akial dengan ekentrita ang terjadi pada kolom. Dalam perhitungan, kolom dideain ebagai tulangan imetri (A = A ) Deain Tulangan Memanjang Kolom (Column Longitudinal Reinforement) Dalam proe deain, program akan menghitung banakna tulangan ang diperlukan dengan A = A (Tulangan imetri). Tinjau ebuah penampang kolom dalam gambar 2.4. ebagai berikut:

18 II-18 Pu h d d' b A' h/2 neutral axi e = 0,003 e' ' a = ß 0,85 ' a/2 ' C C d-d' e e' A e T Puat plati Setion Strain Atual tree Equivalent tree Gambar 2.4 : Tegangan dan Gaa-Gaa Pada Kolom Tekan pada beton C = 0.85 ' a b Reultant internal fore Tekan pada tulangan baja tekan (ompreion reinforement) C = A' Tarik pada tulangan baja tarik (tenion reinforement) T = A Dimana : = kuat tekan beton ang diaratkan, MPa = kuat leleh ang diaratkan untuk tulangan baja, MPa a = tinggi blok tekan, mm b = lebar balok, mm A = lua tulangan baja tekan (ompreion reinforement), mm2 A = lua tulangan baja tarik (tenion reinforement), mm2 Untuk keeimbangan maka C + C T 0.85 ' a b + A' = A = (A - A' a = 0.85 ' Diagram regangan digunakan untuk memerika apakah tulangan telah leleh atau tidak. Tulangan menapai tegangan leleh jika nilai reganganna lebih bear dari / E. Dari diagram regangan dapat diketahui nilai ) - d' a β1d' ε ' = 0,003 = 0,003 a b

19 II-19 dan d - β1 d a ε = 0,003 = 0,003 ) a ' = jika = jika a β a d' 1 0,003 β d a a 1 0,003 dimana : ε = regangan tulangan tekan (ompreion reinforement train) ε = regangan tulangan tarik (tenion reinforement train) = jarak dari erat tekan beton terluar ke umbu netral, mm = a / β 1 d = jarak dari erat tekan beton terluar ke titik berat tulangan tekan, mm d = jarak dari erat tekan beton terluar ke titik berat tulangan tarik, mm β 1 = 0.85 untuk 30 MPa = ( 30) dan β 1 > 0.65 untuk > 30 MPa = tegangan ang terjadi pada tulangan tekan, MPa = tegangan ang terjadi pada tulangan tarik, MPa E = Modulu elatiita untuk tulangan baja, MPa = MPa Jika kondii ini dipenuhi, maka aumi bahwa emua tulangan telah menapai tegangan leleh adalah benar maka peramaan keeimbangan gaa dan momen dari gambar 2.4. dinatakan ebagai berikut: Pn = C + C T h a h a Mn = Pn e = C + C d' + T d Dalam mendeain kolom, digunakan metode oba2 dan peneuaian untuk mendapatkan penampang A dan A (Cek kapaita). Adapun flowhart metode ang dipakai untuk mendapatkan tulangan A dan A adalah ebagai berikut: E E

20 II-20 ' A f Pn = + a d d' ' b h f 3he d A f ρ =, m = bd 0.85f ' h 2e P = 0.85f ' bd n + 2d 2 h 2e d + 2mρ 1 2d d' a = Pn 0.85f ' a d', =,f ' = E b β1 Gambar 2.5 : Flowhart Proe Deain Tulangan Pokok Pada Kolom Beton Bertulang Deain Tulangan Geer Kolom (Column Shear Reinforement)

21 II-21 Tulangan geer dideain untuk tiap-tiap kombinai pembebanan ang bekerja epanjang bentang pada kolom. Adapun tahapan ang perlu dilakukan dalam mendeain tulangan geer adalah ebagai berikut : 1) Menentukan gaa geer terfaktor ang terjadi, Vu 2) Menentukan gaa geer, V, ang bia ditahan oleh beton. 3) Menentukan jumlah tulangan geer perlu Menentukan Gaa Geer Terfaktor Yang Terjadi Gaa geer terfaktor makimum diperoleh dari berbagai kombinai pembebanan dari hail kombinai tipe beban (load ae) ang dikalikan dengan faktor beban euai dengan peraturan perenanaan ang digunakan aitu tandar SK SNI tentang tata ara perhitungan truktur beton untuk bangunan gedung. Penampang kolom dideain terhadap gaa geer ang terjadi pada penampang ang paling kriti, ang diperoleh dari emua kombinai pembebanan ang ada Menentukan Kapaita Geer Beton (Conrete Shear Capait) Kuat geer ang diumbangkan oleh beton adalah: V Nu ' 1 b wd 14Ag 6 = + (SK SNI paal 13.3(1(2))) dimana Nu/Ag dinatakan dalam bearan MPa Menentukan Jumlah Tulangan Geer Perlu (Required Shear Reinforement) Perenanaan penampang terhadap geer haru didaarkan pada: V φ (SK SNI paal 13.1(1)) u V n dengan V u adalah gaa geer terfaktor pada penampang ang ditinjau dan Vn adalah kuat geer nominal ang dihitung dari: V = V + V (SK SNI paal 13.1(1)) n dengan V adalah kuat geer nominal ang diumbangkan oleh beton, V adalah kuat geer nominal ang diumbangkan oleh tulangan geer dan φ adalah faktor reduki kekuatan untuk geer lentur, φ = Kuat leleh renana tulangan geer tidak boleh diambil lebih daripada 400 MPa. Spai tulangan geer tidak boleh

22 II-22 melebihi d/2 atau 600 mm. Bila V melebihi ( /3)b w d maka pai makimum terebut haru dikurangi etengahna. Tulangan geer perlu dihitung ebagai berikut: A v d V = (SK SNI paal 13.5(6(2))) S dengan A v adalah lua tulangan geer ang berada dalam rentang jarak S. Kuat geer V, tidak boleh diambil lebih dari: 2 V ' b wd (SK SNI paal 13.5(6(9))) 3 Bila pada komponen truktur lentur beton bertulang bekerja gaa geer terfaktor V u ang lebih bear dari etengah kuat geer ang diumbangkan oleh beton φv, maka haru elalu dipaang tulangan geer minimum ebear: A v 75 ' b S w w = (SK SNI paal 13.5(5(3))) b S 2 dengan b w dan S dinatakan dalam milimeter. Adapun flowhart metode ang dipakai untuk mendapatkan tulangan geer adalah ebagai berikut:

23 II-23 Start Input : f',b w,d,f,v u Vn =Vu / V =( f' /6)*b w *d Tidak (2/3)* f' *b w *d V n -V Ya Ukuran penampang haru ditambah V n >V /2 Tidak Tidak perlu tulangan geer Ya V n > V Ya Tidak A v = (75* f' *b w *)/(1200*f ) dan d/2 600 mm V = A v *f *d/s pilih : d/2 If V n -V 4 f' *b w *d pilih : d/4 Finih Gambar 2.6 : Flowhart Proe Deain Tulangan Geer (Sengkang) Pada Kolom Beton Bertulang 2.8. Detail Penulangan Kait Standar Pembengkokan tulangan baja haru memenuhi ketentuan ebagai berikut: 1) Bengkokan 180 ditambah perpanjangan 4d b, tapi tidak kurang dari 60 mm, pada ujung beba kait.

24 II-24 2) Bengkokan 90 ditambah perpanjangan 12d b pada ujung beba kait. 3) Untuk engkang dan kait pengikat: (1) Batang D-16 dan ang lebih keil, bengkokan 90 ditambah perpanjangan 6d b pada ujung beba kait, atau (2) Batang D-19, D-22, dan D-25, bengkokan 90 ditambah perpanjangan 12d b pada ujung beba kait, atau (3) Batang D-25 dan ang lebih keil, bengkokan 135 ditambah perpanjangan 6d b pada ujung beba kait Diameter Bengkokan Minimum 1) Diameter bengkokan ang diukur pada bagian dalam batang tulangan tidak boleh kurang dari nilai dalam Tabel 2.1. di bawah ini. Ketentuan ini tidak berlaku untuk engkang dan engkang ikat dengan ukuran D-10 hingga D-16. Tabel 2.1: Diameter Bengkokan Minimum Ukuran tulangan Diameter minimum D-10 ampai dengan D-25 6 d b D-29, D-32, dan D-36 8 d b D-44 dan D d b Sumber: SK SNI ) Diameter dalam dari bengkokan untuk engkang dan engkang ikat tidak boleh kurang dari 4d b untuk batang D-16 dan ang lebih keil. Untuk batang ang lebih bear daripada D-16, diameter bengkokan haru memenuhi Tabel ) Diameter dalam untuk bengkokan jaring kawat baja la (polo atau ulir) ang digunakan untuk engkang dan engkang ikat tidak boleh kurang dari 4d b untuk kawat ulir ang lebih bear dari D7 dan 2db untuk kawat lainna. Bengkokan dengan diameter dalam kurang dari 8d b tidak boleh berada kurang dari 4d b dari perilangan la ang terdekat Bataan Spai Tulangan 1) Jarak berih antara tulangan ejajar dalam lapi ang ama, tidak boleh kurang dari d b ataupun 25 mm.

25 II-25 2) Bila tulangan ejajar terebut diletakkan dalam dua lapi atau lebih, tulangan pada lapi ata haru diletakkan tepat di ata tulangan di bawahna dengan pai berih antar lapian tidak boleh kurang dari 25 mm. 3) Pada komponen truktur tekan ang diberi engkang pengikat, jarak berih antar tulangan longitudinal tidak boleh kurang dari 1,5d b ataupun 40 mm. 4) Pembataan jarak berih antar batang tulangan ini juga berlaku untuk jarak berih antara uatu ambungan lewatan dengan ambungan lewatan lainna atau dengan batang tulangan ang berdekatan. 5) Bundel tulangan: (1) Kumpulan dari tulangan ejajar ang diikat dalam atu bundel ehingga bekerja dalam atu keatuan tidak boleh terdiri lebih dari empat tulangan per bundel. (2) Bundel tulangan haru dilingkupi oleh engkang atau engkang pengikat. (3) Pada balok, tulangan ang lebih bear dari D-36 tidak boleh dibundel. (4) Maing-maing batang tulangan ang terdapat dalam atu bundel tulangan ang berakhir dalam bentang komponen truktur lentur haru diakhiri pada titik-titik ang berlainan, paling edikit dengan jarak 40d b eara berelang. (5) Jika pembataan jarak dan elimut beton minimum didaarkan pada diameter tulangan d b, maka atu unit bundel tulangan haru diperhitungkan ebagai tulangan tunggal dengan diameter ang didapat dari lua ekuivalen penampang gabungan Pelindung Beton Untuk Tulangan Untuk beton bertulang, tebal elimut beton minimum ang haru diediakan untuk tulangan haru memenuhi ketentuan berikut:

26 II-26 Tabel 2.2: Tebal Selimut Beton Minimum Tebal elimut Minimum (mm) 1) Beton ang dior langung di ata tanah dan elalu 75 berhubungan dengan tanah 2) Beton ang berhubungan dengan tanah atau uaa: Batang D-19 hingga D Batang D-16, jaring kawat polo P16 atau kawat ulir D16 dan ang lebih keil. 40 3) Beton ang tidak langung berhubungan dengan uaa atau tanah: Balok, kolom: Tulangan utama, pengikat, engkang, lilitan piral Sumber: SK SNI