Perencanaan Kolom Beton Bertulang terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Struktur Beton 1
Perilaku Kolom terhadap Kombinasi Lentur dan Aksial Tekan Momen selalu digambarkan sebagai perkalian beban aksial dengan eksentrisitas, yaitu: Struktur Beton 2
Perilaku terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Diagram Interaksi Beban Aksial dan Momen (Failure Envelope ) Beton hancur sebelum baja leleh Baja leleh sebelum beton hancur Cat: Kombinasi sebarang P dan M yang berada diluar envelope akan menyebabkan keruntuhan. Struktur Beton 3
Perilaku terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Struktur Beton 4
Perilaku terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Aksi Gaya Resultan pada Centroid (h/2 dalam kasus ini) P n C C s1 c tekan positif T s2 Momen terhdap pusat geometri M n C s1 h h a * d1 Cc * Ts2 * d2 2 2 2 h 2 Struktur Beton 5
Kolom yang Mengalami Tarik Murni Penampang retak (beton tidak memiliki kapasitas aksial) Reg. Seragam y P n N tarik i1 f y A s i Struktur Beton 6
Faktor Reduksi Faktor Reduksi Kekuatan, (SNI Pasal 11.3.2) (a) (b) Tarik aksial dan tarik aksial dengan lentur = 0.8 Tekan aksial dan tekan aksial dengan lentur. Elemen str dengan tulangan spiral sesuai dengan pasal 12.9.3 Elemen str lainnya Struktur Beton 7
Faktor Reduksi Kecuali untuk nilai tekan aksial yang rendah, boleh ditingkatkan sbb: Jika dan tulangan bersifat simetris dan f y 400 MPa h d ds 0.70 h d s = jarak dari serat tarik terluar ke pusat tulangan tarik. Maka boleh ditingkatkan secara linear menjadi 0.8 seiring dengan menurunnya P n dari 0.10f c A g ke nol. Struktur Beton 8
Faktor Reduksi Untuk komponen struktur yang tidak memenuhi syarat yang disampaikan sebelumnya: boleh ditingkatkan secara linear menjadi 0.8 seiring menurunnya P n dari nilai terkecil antara (P b atau 0.1 f c A g ) ke nol. Struktur Beton 9
Diagram Interaksi Struktur Beton 10
Desain Kolom Pendek terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Tipe Kolom 1) 2) 3) Kolom berspiral-lebih efisien untuk e/h < 0.1, tetapi mahal Kolom bersengkang ikat tulangan dipasang di keempat sisi bila e/h < 0,2 dan untuk kasus lentur biaksial Kolom bersengkang ikat tulangan dipasang hanya di dua sisi - Efisien bila e/h > 0.2 - Bentuk persegi meningkatkan efisiensi Struktur Beton 11
Desain Kolom Pendek terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Sambungan lewatan (Splice) Umumnya, tulangan longitudinal kolom disambung lewatkan persis di atas level lantai (hanya diperbolehkan untuk desain non-gempa) Jenis sambungan lewatan tergantung pada kondisi tegangan (SNI 14.17) Bila semua tulangan dalam kondisi tekan Gunakan sambungan lewatan tekan (SNI 14.16) Bila 0 pada Bila f s 0.5 f muka tarik f 0.5 f s y y Sambungan lewatan tarik kelas A ( 1/ 2 jum.tul. disambung lewatkan) Sambungan lewatan tarik Kelas B ( 1/2 jum.tul. disambung lewatkan) Sambungan lewatan tarik kelas B SNI14.15 Struktur Beton 12
Desain Kolom Pendek terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Geser Kolom Ingat untuk tekan aksial V c ' 1 c b w Nu 14A g f 6 d 47 Jika V u 0. 5V c Sengkang harus memenuhi SNI Bab 13 dan SNI Pasal 9.10.5 Struktur Beton 13
Desain Kolom Pendek terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Rasio Tulangan Ingat 0.01 0.08 SNI12.9.1 (SNI 12.8.4) Untuk penampang yang lebih besar dari yang dibutuhkan berdasarkan beban: Tulangan minimum dapat dihitung berdasarkan luas efektif yang dikurangi, A g, ( 1/2 A g (total) ) (Selama kekuatan yang diberikan oleh luas yang dikurangi tersebut serta A st yang dihasilkan masih memadai untuk pembebanan yang ditinjau) Struktur Beton 14
Diagram Interaksi yang dinormalisasi P A n g versus M g n A h atau P A g n versus M A h g n Struktur Beton 15
Diagram Interaksi yang dinormalisasi Struktur Beton 16
Diagram Interaksi yang dinormalisasi Struktur Beton 17
Perencanaan Menggunakan Diagram Interaksi 1.) 2.) 3.) Hitung beban terfaktor (P u, M u ) dan e untuk kombinasi beban yang relevan Pilih kasus yang berpotensi menjadi penentu Gunakan nilai estimasi h untuk menghitung h, e/h untuk kasus yang menentukan. Struktur Beton 18
Perencanaan Menggunakan Diagram Interaksi 4.) Gunakan grafik yang sesuai target g Baca P A g n Hitung nilai perlu A g P u P n 5.) (untuk masing-masing kasus yang menentukan) Pilih A g b & h A b* h g Struktur Beton 19
Perencanaan Menggunakan Diagram Interaksi 6.) Jika dimensi terlalu berbeda dari nilai estimasi (step 3), hitung ulang ( e / h ) dan ulang kembali langkah 4 & 5. Revisi A g jika diperlukan. st A 7.) Pilih tulangan baja g A Struktur Beton 20
Perencanaan Menggunakan Diagram Interaksi 8.) Gunakan dimensi aktual & ukuran batang untuk mengecek semua kombinasi beban ( gunakan grafik atau diagram interaksi). 9.) Rencanakan tulangan lateral [selesaikan g ] Struktur Beton 21
Tugas: Diagram Interaksi Beban Aksial Vs. Momen Tinjau kolom persegi (500 mm x 500 mm) dengan 8 D32 ( =0.0256) and f c = 28 MPa and f y = 400 MPa. Gambar diagram interaksi. Struktur Beton 22