BAB V PERBANDINGAN DEFORMASI DAN PENULANGAN DESAIN 5.1 Perbandingan Deformasi Pada bab V ini akan membahas tentang perbandingan deformasi dan perhitungan tulangan yang akan digunakan dalam perencaan struktur yang telah dimodifikasi terhadap pembesaran kolom sudut yang berbentuk lingkaran. STORY 12 10 8 6 4 2 0 Deformasi Maximum 0 5 10 15 20 Diplesment (cm) Izin δ (cm) Arah X (cm) Arah Y (cm) Arah Z (cm) Grafik 5.1 Deformasi Struktur Normal (tanpa pembesaran kolom sudut) Comb 6 _ UX = 11,8261 cm STORY 12 10 8 6 4 2 0 Deformasi Maximum 0 5 10 15 20 Diplesment (cm) Izin δ (cm) Arah X (cm) Arah Y (cm) Arah Z (cm) Grafik 5.2 Deformasi Struktur dengan Pembesaran Kolom Sudut Comb 6 _ UX = 11,4629 cm 82
Dari hasil struktur yang didesain penulis, perbedaan deformasi struktur normal dengan modifikasi pembesaran terhadap kolom sudut tidak berbeda jauh. Dan masih berada pada batas yang masih diizinkan. 5.2 Penulangan Plat Dalam mendesain penulangan pada pelat, terlebuh dahulu perlu diketahui data pembebanan yang bekerja pada pelat. Lantai 1-9 1. Data Pembebanan Beban Mati Pelat = 0,12 x 30 = 3,6 KN/ m 2 Penutup Lantai = 0,16 KN/ m 2 Plafond + rangka = 0,18 KN/ m 2 + Wd = 3,94 KN/ m 2 Beban Hidup Beban Hidup Lantai = 2,5 KN/ m 2 Wu = 1,2 qd + 1,6 ql = 1,2 (3,94) + 1,6 (2,5) = 8,728 KN/m 83
2. Desain Penulangan Pelat Data yang diperlukan untuk perhitungan adalah a) Tebal pelat (hp) = 120 b) Tebal penutup beton = 40 c) Dari CUR 1 halaman 50-52 untuk fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa ρ = 0,0021 ρ = 0,0244 d) Diameter tulangan (Øtulangan) = 10 e) Tinggi efektif (d) = hp d ½ Øtulangan = 120 40 ½ 10 720 cm = 75 720 cm β = = = 1 Dari CUR.4 Hal. 26 didapat : Ml x = 0,001 Wu l x 2 X = 0,001 x 8,728 x 7,2 2 x 25 = 11,31 KNm Ml y = 0,001 Wu l x 2 X = 0,001 x 8,728 x 7,2 2 x 25 = 11,31 KNm 84
Mt x = -0,001 Wu l x 2 x = - 0,001 x 8,728 x 7,2 2 x 51 = -23,07 KNm Mt y = -0,001 Wu l x 2 x = - 0,001 x 8,728 x 7,2 2 x 51 = -23,07 KNm 1. Perhitungan Tulangan Penulangan Arah X Tulangan Tumpuan Mu = 10,14 knm Rn =, =, Tulangan Lapangan = 18,02 KN/m2 Mu = 5,07 KNm Rn =, =, = 9,013 KN/m2 Penulangan Arah Y Tulangan Tumpuan Mu = 10,14 knm Rn =, =, Tulangan Lapangan = 18,02 KN/m2 Mu = 5,07 KNm Rn =, =, = 9,013 KN/m2 85
Tulangan Lapangan Arah X Dari CUR 1 Hal. 50-52 untuk fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa ρ = 0,0021 ρ = 0,0244 Untuk ρ min < ρ < ρ maks maka As = ρ x b x d Untuk ρ < ρ min maka As = ρ min x b x d Dipakai ρ min = 0,0021 As = ρ min x b x d = 0,0021 x 1000 x 75 = 157,5 2 158 2 Dipasang tulangan 4 Ø 10 (As = 314 2 ) Tulangan Lapangan Arah X Dari CUR 1 Hal. 50-52 untuk fy = 400 Mpa dan fc = 30 ρ = 0,0021 ρ = 0,0244 Untuk ρ min < ρ < ρ maks maka As = ρ x b x d Untuk ρ < ρ min maka As = ρ min x b x d Dipakai ρ min = 0,0021 As = ρ min x b x d 86
= 0,0021 x 1000 x 75 = 157,5 2 158 2 Dipasang tulangan 4 Ø 10 (As = 314 2 ) Tulangan Lapangan Arah Y Dari CUR 1 Hal. 50-52 untuk fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa ρ = 0,0021 ρ = 0,0244 Untuk ρ min < ρ < ρ maks maka As = ρ x b x d Untuk ρ < ρ min maka As = ρ min x b x d Dipakai ρ min = 0,0021 As = ρ min x b x d = 0,0021 x 1000 x 75 = 157,5 2 158 2 Dipasang tulangan 4 Ø 10 (As = 314 2 ) Tulangan Lapangan Arah Y Dari CUR 1 Hal. 50-52 untuk fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa ρ = 0,0021 ρ = 0,0244 Untuk ρ min < ρ < ρ maks maka As = ρ x b x d 87
Untuk ρ < ρ min maka As = ρ min x b x d Dipakai ρ min = 0,0021 As = ρ min x b x d = 0,0021 x 1000 x 75 = 157,5 2 158 2 Dipasang tulangan 4 Ø 10 (As = 314 2 ) 5.1.2 Balok Induk Dalam merencanakan penulangan pada balok, sebelumnya harus diketahui terlebih dahulu momen-momen yang telah dihasilkan dari output analisis struktur pada ETABS. 1. Balok Umum - Dimensi balok = 400/650 - Tebal penutup beton = 40 Asumsi tulangan utama Diameter tulangan sengkang : 16 : 10 d = 40 + 10 + (½ 16) : 58 d = h d = 650 58 : 592 = = 0,097 0,1 Tulangan Lentur Pada Balok Umum 88
fy = 400 Mpa fc = 30 Mpa Dari CUR 1 Hal. 50-52 untuk fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa ρ = 0,0021 ρ = 0,0244 Tulangan Tumpuan Dari output ETABS didapat momen paling besar : Mu = 518,42 KNm R n =, =,, = 3067,57 KNm 3000 KNm Dari Tabel CUR 4 Tabel 5.3.d halaman 62 Dengan nilai fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa = 0,1 didapatkan ρ = 0,0101 As = ρ x b x d As = 0,0101 x 400 x 592 = 2391,6 2 As = ½ As = ½ x 2391,6 = 1195,4 2 Menghitung jumlah tulangan 89
Yang didapat dari tabel 5.3.d diatas merupakan ρ untuk tulangan tarik saja, sedangkan ρ untuk tulangan tekan adalah ½ dari ρ tulangan tarik. Untuk tulangan tarik didapat As = 2391,6 2 Dari Tabel CUR. 4 Hal. 15 didapatkan jumlah tulangan 11 dengan diameter 16 11 D 16 (As = 201 x 11 = 2211 2 ) Periksa tulangan terpasang : As aktual = 2211 2 d aktual = 592 ρ aktual = = = 0,0093 ρ < ρ < ρ 0,0021 < 0,009 < 0,0244 Tulangan tekan 11 D 16 pada tumpuan dapat digunakan Tulangan Tarik diambil 8% dari tulangan tekan 9 D 16 As = 1809 2 Tulangan Geser Pada Balok Induk 400/650 Dari output ETABS didapatkan besar gaya geser yang terjadi pada balok adalah Vu = 214,34 KNm 90
Asumsi : - Dimensi balok = 400/650 - Tebal penutup beton = 40 Asumsi tulangan utama Diameter tulangan sengkang : 16 : 10 d = 40 + 10 + (½ 16) : 58 d = h d = 650 58 : 592 s = = 296 diambil yang terkecil = = 162,5 = 16,2 cm 16 D = 16 10 = 160 = 16 cm diambil s = 15 cm 15 cm Nilai Vc dan Vs dapat dihitung secara manual, seperti pada rumus dibawah ini : Periksa apakah Vu φvn Rumus : Vc = fc bw d = 30 x 400 x 592 = 216167,8 N = 216,16 KN Vu φ Vc 214,34 φ 216,16 91
Vs = = = 247850,66 N = 247,85 KN Vn = Vc + Vs = 216,16 + 247,85 = 464,01 KN Periksa dengan rumus = Vu Ø Vn = 214,34 0,6 x 464,85 = 214,34 278,4 Dapat disimpulkan bahwa balok memerlukan tulangan geser 5.1.2 Balok Anak Dalam merencanakan penulangan pada balok, sebelumnya harus diketahui terlebih dahulu momen-momen yang telah dihasilkan dari output analisis struktur pada ETABS. 2. Balok Umum - Dimensi balok = 200/350 - Tebal penutup beton = 40 Asumsi tulangan utama Diameter tulangan sengkang : 16 : 10 d = 40 + 10 + (½ 16) : 58 d = h d = 350 58 : 292 = = 0,198 0,2 Tulangan Lentur Pada Balok Umum 92
fy = 400 Mpa fc = 30 Mpa Dari CUR 1 Hal. 50-52 untuk fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa ρ = 0,0021 ρ = 0,0244 Tulangan Tumpuan Dari output ETABS didapat momen paling besar : Mu = 213,41 KNm R n =, =,, = 8710,61 KNm 8700 KNm Dari Tabel CUR 4 Tabel 5.3.i halaman 67 Dengan nilai fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa = 0,2 didapatkan ρ = 0,0259 As = ρ x b x d As = 0,0259 x 200 x 292 = 1512,56 2 As = ½ As = ½ x 1512,56 = 756,28 2 Menghitung jumlah tulangan 93
Yang didapat dari tabel 5.3.i diatas merupakan ρ untuk tulangan tarik saja, sedangkan ρ untuk tulangan tekan adalah ½ dari ρ tulangan tarik. Untuk tulangan tarik didapat As = 1512,56 2 Dari Tabel CUR. 4 Hal. 15 didapatkan jumlah tulangan 7 dengan diameter 16 7 D 16 (As = 1407 2 ) Periksa tulangan terpasang : As aktual = 1407 2 d aktual = 292 ρ aktual = = = 0,024 ρ < ρ < ρ 0,0021 < 0,0240 < 0,0244 Tulangan tekan 7 D 16 pada tumpuan dapat digunakan Tulangan Tarik diambil 6% dari tulangan tekan 4 D 16 As = 804 2 Tulangan Geser Pada Balok Anak 200/350 Dari output ETABS didapatkan besar gaya geser yang terjadi pada balok adalah Vu = 4,64 KNm 94
Asumsi : - Dimensi balok = 200/350 - Tebal penutup beton = 40 Asumsi tulangan utama Diameter tulangan sengkang : 16 : 10 d = 40 + 10 + (½ 16) : 58 d = h d = 350 58 : 292 s = = 146 diambil yang terkecil = = 87,5 = 8,75 cm 16 D = 16 10 = 160 = 16 cm diambil s = 12 cm 15 cm Nilai Vc dan Vs dapat dihitung secara manual, seperti pada rumus dibawah ini : Periksa apakah Vu φvn Rumus : Vc = fc bw d = 30 x 200 x 292 = 53311,66 N = 53,31 KN Vu φ Vc 4,64 φ 53,31 95
Vs = = = 764066,66 N = 764,06 KN Vn = Vc + Vs = 53,31 + 764,06 = 817,37 KN Periksa dengan rumus = Vu Ø Vn = 4,64 0,6 x 817,37 = 4,64 490,42 Dapat disimpulkan bahwa balok memerlukan tulangan geser 5.1.3 Kolom Tulangan Lentur Pada Kolom Data-data yang digunakan untuk menentukan tulangan lentur pada pada kolom sama seperti data yang diperlukan untuk menentukan tulangan lentur pada balok. Untuk menentukan penulangan pada kolom dapat dibedakan menjadi dua bagian, diantaranya : 1. Tulangan dipasang simetris pada dua sisi penampang kolom 2. Tulangan dipasang sama rata pada sisi-sisi penampang kolom Dalam penulangan struktur kolom bangunan ini penulis menggunakan kolom persegi, tulangan dipasang sama rata pada sisi-sisi penampang kolom. Perhitungan struktur kolom yang penulis pakai menggunakan program PCACOL V2.30. Sehingga secara otomatis penulangan pada kolom mendapatkan hasil digram interaksi seperti berikut : 96
BAB V Perbandingan Deformasi Penulangan Desain Kolom lantai 1-4 fy = 400 Mpa fc = 30 Mpa Selimut beton = 40 B = 800 H = 800 Asumsi Tulangan utama : 22 Diameter tulangan sengkang : 10 d = 40 + 10 + ( ½ 22) : 61 Ø = 0,8 Gambar 5.1 Penulangan Kolom dimensi 800/800 lantai 1-4 any address] 97
BAB V Perbandingan Deformasi Penulangan Desain Kolom Lantai 5-7 fy = 400 Mpa fc = 30 Mpa Selimut beton = 40 B = 600 H = 600 Asumsi Tulangan utama : 22 Diameter tulangan sengkang : 10 d = 40 + 10 + ( ½ 22) : 61 Gambar 5.2 Penulangan Kolom dimensi 600/600 lantai 5-7 any address] 98
BAB V Perbandingan Deformasi Penulangan Desain Kolom Lantai 8-10 fy = 400 Mpa fc = 30 Mpa Selimut beton = 40 B = 400 H = 400 Asumsi Tulangan utama : 22 Diameter tulangan sengkang : 10 d = 40 + 10 + ( ½ 22) : 61 Gambar 5.3 Penulangan Kolom dimensi 400/400 lantai 8-10 any address] 99
BAB V Perbandingan Deformasi Penulangan Desain Kolom Sudut Berbentuk Bulat fy = 400 Mpa fc = 30 Mpa Selimut beton = 40 D = 1100 Asumsi Tulangan utama : 22 Diameter tulangan sengkang : 10 d = 40 + 10 + ( ½ 22) : 61 Gambar 5.4 Penulangan Kolom bundar diameter 1100 lantai 1-10 any address] 100