STRUKTUR BETON BERTULANG I DESAIN BALOK PERSEGI. Oleh Dr. Ir. Resmi Bestari Muin, MS

dokumen-dokumen yang mirip
MODUL KULIAH STRUKTUR BETON BERTULANG I LENTUR PADA PENAMPANG 4 PERSEGI. Oleh Dr. Ir. Resmi Bestari Muin, MS

STRUKTUR BETON BERTULANG II

STRUKTUR BETON BERTULANG II

Gambarkan dan jelaskan grafik hubungan tegangan regangan untuk material beton dan baja!

BAB III LANDASAN TEORI. A. Pembebanan

d b = Diameter nominal batang tulangan, kawat atau strand prategang D = Beban mati atau momen dan gaya dalam yang berhubungan dengan beban mati e = Ek

Desain Elemen Lentur Sesuai SNI

LAPORAN TUGAS AKHIR (KL-40Z0) Perancangan Dermaga dan Trestle Tipe Deck On Pile di Pelabuhan Garongkong, Propinsi Sulawesi Selatan. Bab 6.

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

PERHITUNGAN PLAT LANTAI (SLAB )

BAB III LANDASAN TEORI. dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus

BAB 2 DASAR TEORI Dasar Perencanaan Jenis Pembebanan

Bab 6 DESAIN PENULANGAN

BAB IV PERENCANAAN AWAL (PRELIMINARY DESIGN)

BAB III LANDASAN TEORI. beban hidup dan beban mati pada lantai yang selanjutnya akan disalurkan ke

ANALISIS DAKTILITAS BALOK BETON BERTULANG

Analisis Lentur Balok T. Analisis Penampang Ber-flens

Panjang Penyaluran, Sambungan Lewatan dan Penjangkaran Tulangan

BAB IV POKOK PEMBAHASAN DESAIN. Perhitungan prarencana bertujuan untuk menghitung dimensi-dimensi

DESAIN BALOK ELEMEN LENTUR SESUAI SNI

Kata Kunci : beton, baja tulangan, panjang lewatan, Sikadur -31 CF Normal

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN

PERHITUNGAN DAN PENGGAMBARAN DIAGRAM INTERAKSI KOLOM BETON BERTULANG DENGAN PENAMPANG PERSEGI. Oleh : Ratna Eviantika. : Winarni Hadipratomo, Ir.

ANALISA PELAT LANTAI DUA ARAH METODE KOEFISIEN MOMEN TABEL PBI-1971

a home base to excellence Mata Kuliah : Struktur Beton Lanjutan Kode : TSP 407 Pondasi Pertemuan - 5

PERHITUNGAN VOIDED SLAB JOMBOR FLY OVER YOGYAKARTA Oleh : Ir. M. Noer Ilham, MT. [C]2008 :MNI-EC

BAB III ESTIMASI DIMENSI ELEMEN STRUKTUR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Perancangan struktur gedung adalah pekerjaan merancang atau mendesain

BAB III LANDASAN TEORI. dibebani gaya tekan tertentu oleh mesin tekan.

PERANCANGAN STRUKTUR BANGUNAN RUMAH SUSUN DI SURAKARTA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

EVALUASI KEKUATAN STRUKTUR YANG SUDAH BERDIRI DENGAN UJI ANALISIS DAN UJI BEBAN (STUDI KASUS GEDUNG SETDA KABUPATEN BREBES)

DAFTAR NOTASI. xxvii. A cp

Gambarkan dan jelaskan grafik hubungan tegangan regangan untuk material beton dan baja!

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gedung dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut. Dalam. harus diperhitungkan adalah sebagai berikut :

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL BANDUNG

PERHITUNGAN TUMPUAN (BEARING ) 1. DATA TUMPUAN. M u = Nmm BASE PLATE DAN ANGKUR ht a L J

PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA

BAB IV ANALISA STRUKTUR

PERHITUNGAN SLAB LANTAI JEMBATAN

PENGARUH TEBAL SELIMUT BETON TERHADAP KUAT LENTUR BALOK BETON BERTULANG

Andini Paramita 2, Bagus Soebandono 3, Restu Faizah 4 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

JURNAL TUGAS AKHIR PERHITUNGAN STRUKTUR BETON BERTULANG PADA PEMBANGUNAN GEDUNG PERKULIAHAN FAPERTA UNIVERSITAS MULAWARMAN

BAB 2 DASAR TEORI. Bab 2 Dasar Teori. TUGAS AKHIR Perencanaan Struktur Show Room 2 Lantai Dasar Perencanaan

Desain Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa

BAB V DESAIN TULANGAN STRUKTUR

TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PERPUSTAKAAN PUSAT YSKI SEMARANG

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Desain Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa

PERILAKU BALOK BERTULANG YANG DIBERI PERKUATAN GESER MENGGUNAKAN LEMBARAN WOVEN CARBON FIBER

BAB III LANDASAN TEORI. dan pasal SNI 1726:2012 sebagai berikut: 1. U = 1,4 D (3-1) 2. U = 1,2 D + 1,6 L (3-2)

KEKUATAN SAMBUNGAN BALOK BETON BERTULANG DENGAN SIKADUR -31 CF NORMAL

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG CONDOTEL MATARAM CITY YOGYAKARTA. Oleh : KEVIN IMMANUEL KUSUMA NPM. :

T I N J A U A N P U S T A K A

PERANCANGAN ULANG STRUKTUR GEDUNG BANK MODERN SOLO

L p. L r. L x L y L n. M c. M p. M g. M pr. M n M nc. M nx M ny M lx M ly M tx. xxi

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. Desain struktur merupakan faktor yang sangat menentukan untuk menjamin

BAB III LANDASAN TEORI

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur. BAB II Dasar Teori

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KULIAH 4 LANTAI DENGAN SISTEM DAKTAIL TERBATAS

LENTUR PADA BALOK PERSEGI ANALISIS

Mencari garis netral, yn. yn=1830x200x x900x x x900=372,73 mm

TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KANTOR PERPAJAKAN PUSAT KOTA SEMARANG

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG RUSUNAWA UNIMUS

DESAIN PENULANGAN SHEAR WALL, PELAT DAN BALOK DENGAN PEMROGRAMAN DELPHI

Integrity, Professionalism, & Entrepreneurship. : Perancangan Struktur Beton. Pondasi. Pertemuan 12,13,14

Perencanaan Kolom Beton Bertulang terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial. Struktur Beton 1

KAJIAN EKSPERIMENTAL PERILAKU BALOK BETON TULANGAN TUNGGAL BERDASARKAN TIPE KERUNTUHAN BALOK ABSTRAK

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG TRANS NATIONAL CRIME CENTER MABES POLRI JAKARTA. Oleh : LEONARDO TRI PUTRA SIRAIT NPM.

Desain Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa

BAB I PENDAHULUAN Konsep Perencanaan Struktur Beton Suatu struktur atau elemen struktur harus memenuhi dua kriteria yaitu : Kuat ( Strength )

TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG DEWAN KERAJINAN NASIONAL DAERAH (DEKRANASDA) JL. KOLONEL SUGIONO JEPARA

EVALUASI CEPAT DESAIN ELEMEN BALOK BETON BERTULANGAN TUNGGAL BERDASARKAN RASIO TULANGAN BALANCED

BAB V PENULANGAN STRUKTUR

BAB 2 DASAR TEORI Dasar Perencanaan Jenis Pembebanan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. pembebanan yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG BANK MANDIRI JL. NGESREP TIMUR V / 98 SEMARANG

1 HALAMAN JUDUL TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAH MENENGAH PERTAMA TRI TUNGGAL SEMARANG

PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG LIPPO CENTER BANDUNG

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. harus dilakukan berdasarkan ketentuan yang tercantum dalam Tata Cara

BAB II STUDI PUSTAKA

n ,06 mm > 25 mm sehingga tulangan dipasang 1 lapis

BAB III LANDASAN TEORI

BAB IV ESTIMASI DIMENSI KOMPONEN STRUKTUR

PERENCANAAN STRUKTUR PROYEK PEMBANGUNAN BANK DANAMON JL PEMUDA-JEPARA

a home base to excellence Mata Kuliah : Struktur Beton Lanjutan Kode : TSP 407 Pondasi Pertemuan - 4

PERBANDINGAN PERANCANGAN JUMLAH DAN LUASAN TULANGAN BALOK DENGAN CARA ACI DAN MENGGUNAKAN PROGRAM STAAD2004

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

D = Beban mati atau momen dan gaya dalam yang berhubungan dengan beban mati e = Eksentrisitas dari pembebanan tekan pada kolom atau telapak pondasi

DAFTAR ISI. Halaman Judul Pengesahan Persetujuan Surat Pernyataan Kata Pengantar DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR NOTASI DAFTAR LAMPIRAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. desain untuk pembangunan strukturalnya, terutama bila terletak di wilayah yang

PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG BERATURAN BERDASARKAN SNI DAN FEMA 450

PENGGAMBARAN DIAGRAM INTERAKSI KOLOM BAJA BERDASARKAN TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG (SNI ) MENGGUNAKAN MATLAB

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

PERENCANAAN APARTEMEN ATLAS SKY GARDEN JALAN PEMUDA NO 33 & 34 SEMARANG

DAFTAR NOTASI BAB I β adalah faktor yang didefinisikan dalam SNI ps f c adalah kuat tekan beton yang diisyaratkan f y

xxv = Kekuatan momen nominal untuk lentur terhadap sumbu y untuk aksial tekan yang nol = Momen puntir arah y

BAB III LANDASAN TEORI. A. Pembebanan Pada Pelat Lantai

DAFTAR NOTASI. = Luas efektif bidang geser dalam hubungan balok-kolom (mm²) = Luas penampang tiang pancang (mm²)

LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana Strata Satu (S-1)

Transkripsi:

MODUL KULIAH STRUKTUR BETON BERTULANG I Minggu ke : 3 DESAIN BALOK PERSEGI Oleh Dr. Ir. Resmi Bestari Muin, MS PRODI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL dan PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA 2009

DAFTAR ISI DAFTAR ISI i III Disain Balok Persegi 1 III.1 Faktor-Faktor Desain............................ 1 III.1.1 Lokasi Tulangan........................... 1 III.1.2 Tinggi Balok............................ 3 III.1.3 Selimut Beton dan Jarak Tulangan................ 3 III.1.4 Batasan Tulangan.......................... 4 III.2 Disain Balok................................. 5 III.2.1 Ketentuan Kekuatan........................ 5 III.2.2 Faktor reduksi............................ 6 III.2.3 Disain Tulangan Tunggal...................... 6 III.2.4 Contoh................................ 7 i

BAB III Disain Balok Persegi III.1 Faktor-Faktor Desain Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dan perlu menjadi pertimbangan dalam mendisain balok beton bertulang. Lokasi tulangan. Tinggi minimum balok. Selimut beton (concrete cover) dan jarak tulangan. III.1.1 Lokasi Tulangan Tulangan dipasang di bagian struktur yang membutuhkan, yakni pada lokasi dimana beton tidak sanggup melakukan perlawanan akibat beban, yakni di daerah tarik (ingat beton lemah menerima tarik). Sehingga untuk balok sederhana di atas dua tumpuan seperti Gambar III.1, maka dibutuhkan tulangan di bagian bawah struktur, atau pada serat yang tertarik. Gambar III.1. Balok di Atas dua Tumpuan 1

Sedangkan untuk balok kantilever pada gambar III.2 dibutuhkan tulangan pada bagian atas, karena serat yang tertarik ada di bagain atas. Gambar III.2. Balok Kantilever Untuk balok menerus di atas beberapa tumpuan seperti pada Gambar III.3, maka di daerah lapangan dibutuhkan tulangan di bagian bawah, sedangkan di daerah tumpuan dibutuhkan tulangan utama di bagain atas balok. Gambar III.3. Balok Menerus 2

III.1.2 Tinggi Balok Tabel 8, SNI beton 2002 menyajikan tinggi minimum balok sbb, Balok di atas dua tumpuan : h min = L/16. Balok dengan satu ujung menerus : h min = L/18, 5. Balok dengan kedua ujung menerus : h min = L/21. Balok kantilever : h min = L/8. L = panjang panjang bentang dari tumpuan ke tumpuan. Jika nilai tinggi minimum ini dipenuhi pengecekan lendutan tidak perlu dilakukan. III.1.3 Selimut Beton dan Jarak Tulangan Selimut beton adalah bagian beton terkecil yang melindungi tulangan. Selimut beton ini diperlukan untuk : Memberikan daya lekat tulangan ke beton. Melindungi tulangan dari korosi. Melindungi tulangan dari panas tinggi jika terjadi kebakaran. (Panas tinggi dapat menyebabkan menurun/hilangnya kekuatan baja tulangan). Gambar III.4. Selimut Beton (Cover) Tebal minimum selimut beton untuk balok adalah : 40 mm (SNI beton 2002 pasal 9.7). Sedangkan jarak antara tulangan di tetapkan seperti Gambar III.7. 3

Gambar III.5. Jarak Antar Tulangan III.1.4 Batasan Tulangan Menurut SNI beton pasal 12.5.1)., tulangan minimum balok empat persegi (komponen struktur lentur) diambil nilai terbesar dari dua rumus berikut : 1. A smin = f c 4f y b w d 2. A smin = 1.4 f y b w d dimana b w merupakan lebar badan balok. Diharapkan keruntuhan yang terjadi pada elemen lentur adalah keruntuhan tarik (underreinforced), karena ada tanda-tanda berupa defleksi yang besar sebelum terjadi keruntuhan jenis ini. Pada jenis keruntuhan ini rasio tulangan ρ < ρ b. Agar dapat dijamin bahwa jenis keruntuhan balok betul-betul pada keruntuhan tarik, maka SNI beton 2002 membatasi rasio tulangan maksimum balok : ρ max = 0, 75ρ b, dimana ρ b = 0, 85β 1f c f y ( 600 600 + f y ) 4

III.2 III.2.1 Disain Balok Ketentuan Kekuatan Seperti telah disinggung pada modul sesi 1 bahwa pada perencanaan dengan menggunakan kekuatan batas, ada 2 kekuatan yang harus diperhatikan, Kuat Perlu Kuat Rencana dimana Kuat perlu Kuat rencana Kuat perlu : kekuatan yang harus mampu dipikul balok akibat beban-beban yang sudah dikalikan faktor keamanan (kombinasi beban). Secara umum, ada 6 macam beban (jika ada) yang perlu diperhitungkan pada perancangan struktur beton bertulang : 1. Beban mati (D) : yaitu beban yang selalu ada pada struktur. 2. Beban hidup (L) : yaitu beban yang sifatnya berpindah-pindah. 3. Beban atap (A) : beban yang tidak tetap di atap (beban orang bekerja atau/dan beban peralatan). 4. Beban hujan (R) : genangan air hujan di atap. 5. Beban Angin (W) 6. Beban gempa (E) : beban ekivalen yang bekerja pada struktur akibat pergerakan tanah pada peristiwa gempa. Menurut SNI beton 2002 pasal 11.2, secara umum ada 6 macam kombinasi beban yang harus dipertimbangkan, 1. U = 1,4 D (pada tahap pelaksanaan bangunan) 2. U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5(A atau R) 5

3. U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5(A atau R) 4. U = 0,9 D ± 1,6 W 5. U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E 6. U = 0,9 D + ± 1,0 E Kuat Rencana : adalah kekuatan yang harus ada pada elemen beton bertulang, yakni berupa kekuatan nominal x faktor reduksi kekuatan φ. III.2.2 Faktor reduksi Menurut SNI beton 2002 pasal 11.3.2, faktor reduksi kekuatan φ adalah : 1. Lentur tanpa beban aksial 0,8 2. Beban aksial dab beban aksial dengan lentur a. aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur.... 0,8 b. aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur i. Komponen struktur dengan tulangan spiral 0,7 ii. Komponen struktur lainnya 0,65 3. Geser dan torsi 0,75 4. Tumpuan pada beton 0,65 5. Beton polos struktural 0,55 Jika M u merupakan momen perlu yang harus dipikul balok akibat kombinasi beban, dan M n momen nominal yang sanggup dipikul penampang balok, maka M u φm n atau φm n M u III.2.3 Disain Tulangan Tunggal Karena pada perencanaan elemen lentur, keruntuhan yang terjadi harus keruntuhan tarik, maka berlaku hubungan momen nominal balok seperti yang telah dibahas pada 6

modul 2 sbb, M n = f cbd 2 ω (1 0, 59ω) dimana ω = ρ fy. f c Sehingga momen rencana balok adalah φm n = φf cbd 2 ω (1 0, 59ω) Dengan demikian M u φf cbd 2 ω (1 0, 59ω) atau atau bd 2 M u φf cω (1 0, 59ω) M u bd 2 φf cω (1 0, 59ω) (III.1) (III.2) III.2.4 Contoh Contoh 1 : Balok dengan ukuran penampang yg belum diketahui. Diketahui : Balok dengan bentang 10 m, direncanakan untuk dapat memikul beban mati 14,5 kn/m dan beban hidup 25,5 kn/m. Mutu beton f c = 25 N/mm 2 dan tegangan leleh baja f y = 400 N/mm 2. Ditanya : Desain omptimum balok. (dimensi balok & tulangannya) Jawab : 1. Perkiraan beban mati balok. Untuk balok di atas dua tumpuan : h min l 16 = 0.625 m ambil h = 800 mm dan b 0, 5h = 400 mm, sehingga berat sendiri balok = 0,8 x 0,4 x 24 = 7,68 kn/m 2. Menghitung momen terfaktor M u beban terfaktor : q u = 1,2x(7,68+14,5) + 1,6 x 25,5 = 67,4 kn/m 7

Gambar III.6. Contoh Kasus 1 M u = qul2 8 = 842,5 knm = 842,5 x 10 6 Nmm 3. Menghitung b dan d yang diperlukan bd 2 M u φf cω (1 0, 59ω) asumsi ρ = 0,01 (nilai rasio tulangan yang ekonomis), sehingga ω = ρ f y f c = 0, 01 400 25 = 0, 16 sehingga bd 2 = 842, 5x10 6 0, 8 [25x0, 16 (1 0, 59x0, 16)] = 290, 5x106 mm 3 jika b = 450 mm d = 803 mm jika b = 400 mm d = 852 mm Seandainya tulangan yang dipasang 1 lapis, maka h d + 65 mm Sehingga, untuk b = 450 mm h = 868 mm > h min untuk b = 400 mm h = 917 mm > h min Kedua ukuran di atas memenuhi syarat. Ambil ukuran balok b = 400 mm dan h = 900 mm 4. Hitung ulang M u dengan berat sendiri balok menggunakan ukuran yang baru : berat sendiri balok = 0,9 x 0,4 x 24 = 8,64 kn/m beban terfaktor baru : q u(b) = 1,2x(8,64+14,5) + 1,6 x 25,5 = 68,57 kn/m 8

68, 57x102 M u(b) = 8 5. Hitung luas tulangan yang dibutuhkan. Asumsi tulangan yang dipasang 2 lapis, sehingga d h 90 = 900-90 = 810 mm = 857kNm = 857x10 6 Nmm M u bd 2 = 857x106 400x810 2 = 3.2655 sedangkan atau M u bd 2 φf cω (1 0, 59ω) φf cω (1 0, 59ω) M u bd 2 = 3.2655 sehingga 0, 8x25ω (1 0, 59ω) 3.2655 0 atau 11, 8ω 2 20ω + 3.2655 0 diperoleh ω 1 = 1.512 dan ω 2 = 0.183 diambil ω = 0.183 ρ fy f c Jadi ρ < ρ maks ok = 0.183, sehingga ρ = 0.183xf c = 0.183x25 = 0.01144 f y 400 ρ maks = 0, 75ρ b = 0, 75x 0, 85β 1f c f y ( ) 600 = 0.02032 600 + f y A s = ρbd = 0.01144x400x810 = 3660 mm 2 A smin = f c 4f y b w d = 25 4x400x400x810 = 1012.5 mm2 A smin = 1.4 f y b w d = 1.4 400x400x810 = 1134 mm2 ambil yang terbesar : A smin = 1134 mm 2 9

Terlihat A s yang diperoleh > A smin ok Gunakan tulangan 6D28 A s = 3695 mm 2 Gambar III.7. Penempatan Tulangan pada Balok 6. Hitung nilai d sebenarnya d s = 2x616x117 + 4x616x64 2x616 + 4x616 = 81.67 mm d = h d s = 900-81.67 = 818 mm (tidak berbeda jauh dari asumsi) 7. Hitung a dan cek apakah dengan tulangan yang digunakan penampang masih bersifat underreinforced a = a d < a b d A sf y 0, 85f cb = 3695x400 = 174 mm 0, 85x25x400 a d = 174 818 = 0,213 ( ) ( ) a b 600 600 d = β 1 = 0, 85x = 0, 51 600 + f y 600 + 400 diperoleh a d = 0, 213 < a b d = 0, 51 ok penampang masih bersifat underreinforced 8. cek φm n ( φm n = φa s f y d a ) ( = 0, 8x3695x400 818 174 ) 2 2 = 864334400Nmm = 864, 3 knm > M u = 857 knm ok 10