BAB V DESAIN STRUKTUR ATAS 5.1 Desain Penulangan Struktur Balok Dari hasil running analysis pada program ETABS dengan mengacu pada data bab sebelumnya didapat output result analysis. Selanjutnya disajikan langkah perhitungan desain penulangan struktur balok mengacu hasil output ETABS. 5.1.1 Desain Penulangan Lentur pada Balok B1 (450x750) Data Penampang Balok Bentang Balok, l = 8000 mm Penampang Balok, h = 750 mm ; b = 450 mm Penutup Beton, Tinggi Efektif, Mutu Beton, Mutu Besi Beton p = 65 mm d = 685 mm f c = 25 MPa Fy = 400 MPa 5.1.1.1 Perencanaan Tulangan Tarik (Tumpuan Kiri): Momen yang menentukan adalah : MA = 497,32 knm (Analisis Result ETABS ID.B125 ; Comb.3 ; Loc.325mm ; Story 4/ kordinat Gambar: C/1-2) Perhitungan Tulangan Tumpu 497,32. 0,45 0,6852355,27. V - 1
Dari Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang CUR IV didapat nilai rasio tulangan, ρ = 0,008 ρmin = 1,4/Fy = 1,4/400 = 0,0035 0,85..1 0,85250,85 ρmax = 0,75 ρb = 0,02 600. 600 max $%&' 600. 600 0,027 ()*..0,008 450 6852452 Pemilihan Tulangan Ast = 2452 mm 2 ; digunakan 7 - D.22 = 2660 mm 2 5.1.1.2 Perencanaan Tulangan Tekan (Lapangan): Momen yang menentukan adalah : Mlap AB = 265,42 knm (Analisis Result ETABS ID.B125 ; Comb.1 ; Loc.4283mm ; Story 4/ Kordinat Gambar: C/1-2) Perhitungan Tulangan Lapangan 265,42. 0,45 0,6851257. Dari Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang CUR IV didapat nilai rasio tulangan, ρ = 0,0041 max $%&' ()+..0,0041 450 6851259 V - 2
Pemilihan Tulangan Asl = 1259 mm 2 ; digunakan 4 - D.22 = 1521 mm 2 5.1.1.3 Perencanaan Tulangan Tarik (Tumpuan Kanan): Momen yang menentukan adalah : MA = 466,65 knm (Analisis Result ETABS ID.B46 ; Comb.2 ; Loc.7675mm ; Story 4/ Kordinat Gambar: C/4-5) Perhitungan Tulangan Tumpu 466,65. 0,45 0,6852210. Dari Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang CUR IV didapat nilai rasio tulangan, ρ = 0,0074 ρmin = 0,0035 ; ρmax = 0,75 ρb = 0,02 max $%&' ()*..0,0074 450 6852288 Pemilihan Tulangan Ast = 2288 mm 2 ; digunakan 7 - D.22 = 2660 mm 2 V - 3
5.1.2 Desain Penulangan Geser Data Gaya Geser rencana (Ve) didapatkan dari peninjauan gaya statik pada bagian komponen balok antara dua muka tumpuan sesuai dengan SNI Pasal 23.3 (4). Pemasangan tulangan geser sepanjang sendi plastis (0 s/d 2h = 1500mm) Momen Negatif, Mpr(-) dengan penulangan lentur (As) pada Balok B1 untuk sisi kanan adalah 7-D22 (2660 mm2)., ().1,25.- 0,85... 26601,25400 0,8525450 139,14 /0123().11,25.-3.42, 2 5 26601,2540066852 139 2 71089 818,83 Momen Positif, Mpr(+) dengan penulangan lentur (As) pada Balok B1 untuk sisi kanan adalah 4-D22 (1520 mm2)., ().1,25.- 0,85... 15201,25400 0,8525450 79,48 /013().11,25.-3.42, 2 5 15201,2540066852 79 2 71089 490,4 : 1;,+< 46361,5 => /0123/013 + :.+ 2 409,62 Berikut ditampilkan ilustrasi perhitungan Ve dalam bentuk gambar 5.2 dibawah. V - 4
Gambar 5.1 Desain Gaya Geser untuk Balok =)=>/@409,62/0,75546,35 =),A 2.B. 3 =),F=) $%&' C.D.A 2. 25 C 450 6851027500 3 1027,5 G(H.. I JK Dipakai tulangan geser 3 kaki Ø 10 mm dengan mutu baja fy 400 Mpa G43 L N M 10 5 400 685 546350118,15 G, 171,25,,*, 4 8. P *+.Q<R*,+822176,,*, 300 $GS /,),+ 23.3.3.2' Digunakan tulangan geser (sengkang) D.10 100 mm V - 5
Pemasangan tulangan geser diluar daerah Sendi Plastis (diluar 2h = 1500mm) =236,9 (Analisis Result ETABS ID.B125 ; Comb.1 ; Loc.1600mm ; Story 2/ kordinat Gambar: C/1-2) =T BU 6 V.D.A 25 C 450 685256875 256,875 6 =) = @ 2=236,9 2256,875137,96 =)max536 0,6 Digunakan tulangan geser (sengkang) max D.10 300 mm Memenuhi syarat pemasangan sengkang diluar sendi plastis Pasal 23.3.3.4 yaitu Smax = ½. d = 342,5 mm. Berikut ditabelkan hasil perhitungan pada Balok B1 (450x750), Type Balok Tabel 5.1 Tabel Pembesian B1 B1 (450x750) Tumpu (Kiri) Lapangan Tumpu (Kanan) Tulangan Atas 7-D.22 3-D.22 7-D.22 Tulangan Bawah 4-D.22 4-D.22 4-D.22 Sengkang D.10-100 D.10-300 D.10-100 Untuk selanjutnya perhitungan desain penulangan untuk type balok lain disajikan dalam bentuk tabel 5.2 untuk lentur dan tabel 5.3 untuk geser. V - 6
V - 7
V - 8
V - 9
V - 10
5.2 Desain Penulangan Struktur Kolom Dalam desain penulangan kolom akan digunakan bantuan program PCA Col untuk pengecekan. 5.2.1 Desain Penulangan Data Perencanaan Kolom K1 dengan data sebagai berikut : Penampang Balok, h = 800 mm ; b = 800 mm Penutup Beton, Tinggi Efektif, Mutu Beton, Mutu Baja, p = 64 mm d = 736 mm f c = 35 MPa fy = 400 MPa Momen yang menentukan antara lain: Kombinasi (1), ETABS Column ID.C19 Story-1 Comb.1 ; Kordinat C/4 Mu = 49,58 knm Pu = 7219,54 kn Kombinasi (2), ETABS Column ID.C21 Story-3 Comb.9 ; Kordinat B /3 Mu = 50,23 knm Pu = 328,02 kn Kombinasi (3), ETABS Column ID.C24 Story-1 Comb.8 ; Kordinat B/3 Mu = 252,34 knm Pu = 1698,97 kn Kombinasi (4), ETABS Column ID.C18 Story-1 Comb.5 ; Kordinat C/3 Mu = 373,32 knm Pu = 4750,76 kn V - 11
Kombinasi (5), ETABS Column ID.C18 Story-1 Comb.3 ; Kordinat C/3 Mu = 390,74 knm Pu = 4089,99 kn Kombinasi (6), ETABS Column ID.C14 Story-1 Comb.1 ; Kordinat C /3 Mu = 783,51 knm Pu = 3012,04 kn Perhitungan Tulangan: Agr = 640.000 mm2 Rasio luas tulangan diasumsikan sebesar 1% ().(R00.0164000064002 Digunakan tulangan 18 ØD 22 = 6840 mm 2 > 6400 mm 2 Selanjutnya dilakukan pengecekan kekuatan penulangan kolom dengan bantuan program PCA Col. Dari hasil pengecekan dengan program PCA Col didapatkan beban kombinasi aksial dan momen berada didalam kurva PCA Col seperti pada gambar 5.2 atau dengan kata lain dengan As = 6840 mm2 mampu menahan kombinasi beban maksimal yang terjadi pada kolom K1. V - 12
Gambar 5.2 Kurva PCA Col pada kolom K1 V - 13
5.2.2 Pengekangan Kolom Dipersyaratkan SNI 1726 Pasal 28.4.4.4 bahwa ujung-ujung kolom sepanjang l0 harus dikekang dengan spasi (S) sesuai Pasal 23.4.4.2 oleh tulangan transfersal (Ash). l0 h = 800 mm 1/6. ln = 1333 mm 450 mm l0 diambil nilai yang terbesar yaitu, lo = 1333 mm s = ¼. 1333 mm = 333 mm = 6.Ø = 6 x 25 mm = 150 mm = 100 mm Selimut beton diasumsikan 64 mm Dipakai tulangan geser 4 kaki Ø 13 mm = 530,66 mm 2 dan fy 400 Mpa. Mengacu pada pasal 23.4.4.1 dengan luas tulangan pengekang kolom Ash = 530 mm 2 pada jarak l0 didapat nilai spasi (S) sebagai berikut : G ()W 0,3.X W.. Y.Z(R ( [\ 21] 531 0,3.X 18002264335 800 400 Y.X 72,,*,^ 180026423 21Y ()W 531 G 0,09.X W.. Y 0,09.X 18002264335 100 400 Y Diambil S = 70 mm < 100 mm [OK] Dipasang tulangan Ash 4-ØD13 dengan S = 70 mm. V - 14
5.2.3 Desain Penulangan Geser Kolom Gaya Geser rencana Vu mengacu pada SNI 2847 Pasal 23, berikut adalah desain gaya geser pada Kolom K1 dengan ETABS Column ID. C17 Story-1 yang terletak pada koordinat C/2. Momen yang menentukan pada kolom ini didapat dengan bantuan gambar 5.3 dibawah, Mn = 1680 knm ; Pu = 7219 kn Gambar 5.3 Diagram Interaksi (Kurva) PCA Col pada kolom K1 V - 15
Untuk WG 3 & 4 nilai gaya geser rencana kolom adalah sebagai berikut: = 1_`_K3 1P_a_\3 W 1168016803 2,75 1221,82 =61 14.(R 7TBU 6 V.D.617219000 14800 7A 35 6 C 800736 1048400 1048,4 Dipakai tulangan geser 4 kaki ØD 13 mm = 531 mm 2 dengan mutu baja fy 400 Mpa dengan S = 70 mm (lihat tulangan pengekangan). =)X ().. G Maka : YX 531400736 Y2231804 2232 70 @1=)=30,7512232104832460 F=1221,82 $<' Sisa panjang kolom tetap harus menggunakan tulangan geser dengan spasi : s 6.Ø = 6 x 22 mm = 132 mm, atau 150 mm Digunakan tulangan geser (sengkang) 4 ØD 13 70 mm (Tumpu) 4 ØD 13 125 mm (Lapangan) Berikut ditabelkan hasil perhitungan pada Kolom K1 (800x800), Tabel 5.4 Tabel Pembesian K1 K1 Type Kolom (800x800) Tulangan Utama Sengkang Tumpu Sengkang Lap 18-D.22 D.13-70 D.13-125 Untuk selanjutnya perhitungan desain penulangan untuk type kolom lain disajikan dalam bentuk tabel 5.5 dan tabel 5.6 untuk geser. V - 16
V - 17
V - 18
V - 19