Post on 24-Oct-2015
description
34
BAB III
ANALISA PERHITUNGAN
3.1. Perhitungan Kebutuhan air kolam
Dari data gambar yang didapatkan, maka penulis dapat menghitung volume
air yang ada di kolam,yaitu sebagai berikut:
Panjang : 25,1 m
Lebar : 20,1 m
Tinggi : 5 m
Volume = π Γ πΏ Γ π
= 25,1 π Γ 20,1 π Γ 5 π
= 2522,55 m3
Jadi,volume air yang dibutuhkan adalah 2522,55 m3
3.2. Perhitungan struktur
3.2.1. Perhitungan dinding kolam pada saat kosong
1. Pembebanan
Gambar 3.1 Diagram Tekanan Tanah Pada Dinding Kolam
35
Dari data laporan penyelidikan tanah pembangunan venue sea games
jakabaring Palembang, didapat Wt = 1,252 t/m3= 12,52 Kn/m
3, tinggi = 5
m,dan sudut friksi (ΗΎ)= 21,90. Dengan demikian, perhitungan tekanan
tanah dapat dilakukan.
Pt = Wt Γ h Γ 1 β sinβ
1 + sinβ
= 12,52 Γ 5 Γ 1 β sin 21,9
1 + sin 21,9
= 28,588 Kn/m2
Momen Yang bekerja Permeter panjang
Md = 1
6Γ Pt Γ h2
=1
6Γ 28,588 Γ 52 Γ 1
= 119,117 KNm
Momen yang bekerja di dinding yang diakibatkan tekanan tanah sebesar
119, 117 KNm.
2. Perhitungan Penulangan
Data β data :
Md = 119,117 KNm
Mutu beton ( Fβc) = 25 Mpa
Mutu baja ( Fy ) = 320 Mpa
Tebal Pelat = 40 cm = 400 mm
Diameter tulangan = 16 mm
36
Selimut beton = 40 mm
d = h β Sb β 1
2 Γ 16 mm
= 400 mm β 40 mm β 1
2 Γ 16 mm
= 352 mm
Mu = β Mn
Mu = β Γ Ο Γ d2 Γ fy Γ (1 βΟ Γ fy
1,7 Γ f β²c )
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
119,117 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 3522= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
1,202 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,00387
Tulangan yang digunakan
As = π Γ π Γ π
= 0,00387 Γ 1000 Γ 352
= 1362,24 mm2
D16 β 145 (gunakan tabel luas tulangan pelat, lampiran 1)
Tulangan bagi yang digunakan
As = 0,0020 Γ π Γ π
= 0,0020 Γ 1000 Γ 352
= 704 mm2
37
D12 β 160 (gunakan tabel luas tulangan pelat, lampiran 1)
3.2.2. Perhitungan penulangan dinding kolam pada saat terisi air
1. Pembebanan
Gambar 3.2 Diagram Tekanan Air Pada Dinding Kolam
Dengan ketentuan Wa = 10 KN/m3, tinggi h = 5 m, maka tekanan air
yang bekerja di dinding dapat dihitung.
Pa = ππ Γ π»
= 10 πΎπ/π3 Γ 5 π
= 50 KN/m2
Momen yang bekerja per meter panjang
Ma = 1/6 Γ ππ Γ π2
= 1/6 Γ 50 Γ 5 Γ 1
= 208,333 KNm
Momen yang bekerja di dinding yang diakibatkan tekanan air sebesar
208,333 KNm.
2. Perhitungan penulangan
Data data :
Ma = 208,333 KNm
38
Fβc = 25 Mpa
Fy = 320 Mpa
Tebal Pelat = 40 cm = 400 mm
Diameter Tulangan = 16 mm
Selimut beton = 40 mm
d = h β Sb β 1
2 Γ 16 mm
= 400 mm β 40 mm β 1
2 Γ 16 mm
= 352 mm
Mu = β Mn
Mu = β Γ Ο Γ d2 Γ fy Γ (1 βΟ Γ fy
1,7 Γ f β²c )
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
208,333 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 3522= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
2,102 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,00693
Tulangan yang digunakan
As = Γ π Γ π
= 0,00693 Γ 1000 Γ 352
= 2493,36 mm2
D16 β 80 (gunakan tabel luas tulangan pelat, lampiran 1)
39
Tulangan bagi yang digunakan
As = 0,0020 Γ π Γ π
= 0,0020 Γ 1000 Γ 352
= 704 mm2
D12 β 160 (gunakan tabel luas tulangan pelat, lampiran 1)
3.2.3. Perhitungan Plat lantai kolam pada saat terisi air
Gambar 3.3 Denah Plat Lantai
40
B = Lx
Ly=
5,025
5,02 = 1,009
B < 2 maka digunakan pelat 2 arah.
Gambar 3.4 Potongan Plat Lantai
lny = 5,025 β 400
2β
400
2= 4625
h min = lnΓ (0,8 +
fy1500
)
36 + 9 Γ B
= 4625 Γ (0,8 +
3201500
)
36 + 9 Γ (1)
= 104,148 mm
h min = lnΓ (0,8 +
fy1500
)
36 + 9 Γ B
= 4625Γ(0,8+
320
1500)
36
= 130,185 mm
Gambar 3.5 Rencana Tebal Pelat
41
beff β€ b + hf
beff β€ 400 + 2 Γ 250 = 1300
beff β€ b + 8 Γ hf
beff β€ 400 + 8 Γ 250 = 2400
Beff yang digunakan adalah 1300 (yang terkecil).
x =
12 Γ hw Γ bw Γ hw + hw +
12 Γ hf + (beff Γ hf)
bw Γ hw + (beff Γ hf)
=
12 Γ 450 Γ 400 Γ 450 + 450 +
12 Γ 250 + (1300 Γ 250)
400 Γ 450 + (1300 Γ 250)
= 450,248
Ξ±1 = X β x1
= 450,248 β 225
= 225,248
Ξ±2 = x2 β X
= 575 β 450,248
= 124,752
Ib = 1
12 Γ bw Γ hw2 Γ +bw Γ hw Γ Ξ±1
2 + (1
12Γ beff Γ hf)2
+ (beff Γ hf Γ Ξ±22)
Ib = 1
12 Γ 4000 Γ 4502 Γ +4000 Γ 450 Γ 225,248 2 + (
1
12
Γ 1300 Γ 250)2 + (1300 Γ 250 Γ 124,7522)
= 1,420411489 Γ 1010
42
Is = 1
12 Γ lx Γ tebal plat
= 1
12 Γ 5025 Γ 2503
= 654268750
Ξ±B = Ib
Is=
1,420411489 Γ 1010
654268750= 2,117
h hitung = ln(0,8 Γ
fy1500
)
36 + 5 Γ B Ξ±B β 0,12 Γ (1 +1B)
=ln(0,8 Γ
3201500
)
36 + 5 Γ 1 2,117 β 0,12 Γ (1 +11)
= 17,392 mm
Syarat ketentuan tebal pelat h rencana > h hitung
Diambil = 250 mm > 17,392 mm.
Menurut SKSNI T-15-1991-03 pasal 3.2.5 hal 19
Ξ±m β₯ 2 (tebal plat minimum)
Maka tebal plat yang dipakai 250 mm (ok)
1. Pembebanan
Beban Mati
Beban Pelat = 2,5 Γ 24 πΎπ/π3 = 6 KN/m
2
Beban Air = 5 Γ 10 πΎπ/π3 = 50 KN/m2
+
= 56 KN/m2
Beban hidup = 0
43
Dalam SKSNI T-15-1991-03 pasal 3.2.2
Wu = 1,2 Γ π€π + 1,6 Γ π€π
Dimana :
Wu = beban terfaktor (KN/m2)
Wd = beban mati (KN/m2)
Wl = beban hidup (KN/m2)
Jadi :
Wu = 1,2 Γ π€π + 1,6 Γ π€π
= 1,2 Γ 5,6 + 1,6 Γ (0)
= 67,2 KN/m2
2. Perhitungan Momen yang bekerja pada pelat lantai
Gambar 3.6 Skema Pelat Lantai
Momen Lapangan
Mlx = 0,001 Γ ππ’ Γ ππ₯2 Γ π₯
= 0,001 Γ 67,2 Γ 5,0252 Γ 25
= 42,421 KNm
Mly = 0,001 Γ ππ’ Γ ππ¦2 Γ π₯
= 0,001 Γ 67,2 Γ 5,02 2 Γ 25
44
= 42,337 KNm
Momen Tumpuan
Mtx = β0,001 Γ ππ’ Γ ππ₯2 Γ π₯
= β0,001 Γ 67,2 Γ 5,0252 Γ 51
= β86,539 KNm
Mty = β0,001 Γ ππ’ Γ ππ¦2 Γ π₯
= β0,001 Γ 67,2 Γ 5,02 2 .Γ 51
= β86,539 KNm
3. Perhitungan Penulangan Pelat lantai
Sb = 40 mm
d = 16 mm
Fy = 320 Mpa
Fβc = 25 Mpa
Gambar 3.7 Penulangan Pelat Lantai
dx = 250 β 40 β Β½ Γ 16 = 202 mm
dy = 250 β 40 β Β½ Γ 16 = 186 mm
a. Mlx = 42,421 KNm
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
42,421 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 2022= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
1,299 = 320Ο β 2409,412 Ο2
45
Ο = 0,00419
Tulangan yang digunakan
As = Γ π Γ π
= 0,00419 Γ 1000 Γ 202
= 846,380 mm2
Asmin = 0,0020 Γ π Γ π
= 0,0020 Γ 1000 Γ 250
= 500 mm2
As > As min digunakan As = 846,380 mm2
D16 β 235 (tabel tulangan Pelat, lampiran 1).
b. Mly = 42,337 KNm
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
42,337 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 1862= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
1,529 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,00496
Tulangan yang digunakan
As = Γ π Γ π
= 0,00496 Γ 1000 Γ 186
= 922,56 mm2
As > As min digunakan As = 922,56 mm2
46
D16 β 215 (tabel tulangan Pelat, lampiran 1).
c. Mtx = 86,539 KNm
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
86,539 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 1862= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
2,651 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,00887
Tulangan yang digunakan
As = Γ π Γ π
= 0,00887 .Γ 1000 Γ 202
= 1791,74 mm2
As > As min digunakan As = 1791,74 mm2
D16 β 110 (tabel tulangan Pelat, lampiran 1).
d. Mty = 86,367 KNm
Mu
β Γ b Γ d2 = Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
86,367 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 1862= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
3,121 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,0106
Tulangan yang digunakan
As = Γ π Γ π
47
= 0,00106 Γ 1000 .Γ 186
= 1971,6 mm2
As > As min digunakan As = 1971,6 mm2
D16 β 100 (tabel tulangan Pelat, lampiran 1).
3.2.4. Perhitungan Plat lantai kolam pada saat kosong
Gambar 3.8 Denah Plat Lantai
1. Pembebanan
Beban Mati
Beban Pelat = 2,5 Γ 24 πΎπ/π3 = 6 KN/m
2
Beban Dinding = 0,4 Γ 4 Γ 24 πΎπ/π3 = 38,4 KN/m2
Beban Tanah = 12,52 Γ 5 Γ 1βπ ππ 21,9
1+π ππ 21,9 = 28,588 KN/m
2 +
= 72,988 KN/m2
Beban hidup = 0
Dalam SKSNI T-15-1991-03 pasal 3.2.2
48
Wu = 1,2 Γ π€π + 1,6 Γ π€π
= 1,2 Γ (72,988) + 1,6 Γ (0)
= 87,586 KN/m2
2. Perhitungan Momen yang bekerja pada pelat lantai
Gambar 3.9 Skema Pelat Lantai
Momen Lapangan
Mlx = 0,001 Γ ππ’ Γ ππ₯2 Γ π₯
= 0,001 Γ 87,856 Γ 5,0252 Γ 25
= 55,460 KNm
Mly = 0,001 Γ ππ’ Γ ππ¦2 Γ π₯
= 0,001 Γ 87,856 Γ 5,0252 Γ 25
= 55,350 KNm
Momen Tumpuan
Mtx = β0,001 Γ ππ’ Γ ππ₯2 Γ π₯
= β0,001 Γ 87,856 Γ 5,0252 Γ 51
= β113,139 πΎππ
Mty = β0,001 Γ ππ’ Γ ππ¦2 Γ π₯
= β0,001 Γ 87,856 Γ 5,02 2 Γ 51
= β112,914 πΎππ
49
3. Perhitungan Penulangan Pelat lantai
Sb = 40 mm
d = 16 mm
Fy = 320 Mpa
Fβc = 25 Mpa
Gambar 3.10 Penulangan Pelat Lantai
dx = 250 β 40 β Β½ Γ 16 = 202 mm
dy = 250 β 40 β Β½ Γ 16 = 186 mm
a. Mlx = 55,460 KNm
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο. fy
1,7 Γ f β²c)
55,460 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 2022= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
1,699 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,00540
Tulangan yang digunakan
As = Γ π Γ π
= 0,00540 Γ 1000 Γ 202
= 1090,8 mm2
Asmin = 0,0020 .Γ π .Γ π
50
= 0,0020 Γ 1000 Γ 250
= 500 mm2
As > As min digunakan As = 1090,8 mm2
D16 β 180 (tabel tulangan Pelat, lampiran 1).
b. Mly = 55,350 KNm
Mu
β . b . d2= Ο. fy (1 β
Ο. fy
1,7 . f β²c)
55,350 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 1862= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
2 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,00658
Tulangan yang digunakan
As = Γ π Γ π
= 0,00658 Γ 1000 Γ 186
= 1223,88 mm2
As > As min digunakan As = 1223,88 mm2
D16 β 160 (tabel tulangan Pelat, lampiran 1).
c. Mtx = 113,139 KNm
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
113,139 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 1862= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
3,466 = 320Ο β 2409,412 Ο2
51
Ο = 0,0119
Tulangan yang digunakan
As = Γ π Γ π
= 0,0119 Γ 1000 Γ 202
= 2403,8 mm2
As > As min digunakan As = 2403,8 mm2
D16 β 80 (tabel tulangan Pelat, lampiran 1).
d. Mty = 112,914 KNm
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
112,914 Γ 106
0,8 Γ 1000 Γ 1862= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
4,080 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,0143
Tulangan yang digunakan
As = Γ π Γ π
= 0,0143 Γ 1000 Γ 186
= 2659,8 mm2
As > As min digunakan As = 2659,8 mm2
D16 β 75 (tabel tulangan Pelat, lampiran 1).
52
3.2.5. Perhitungan Balok Pada Saat Kolam Terisi Air
Gambar 3.11 Beban Segitiga Pada Balok
q = Β½ Γ πΏ Γ π
= Β½ Γ 5,025 Γ 2,51
= 6,3
M = 0
π Γ πΏ β π Γ π = 0
π Γ πΏ β π Γ 1/2 Γ πΏ = 0
π Γ 5,025 β 6,3 Γ 1/2 Γ 5,02 = 0
R = 3,15
Mmax pada tengah bentang
M = R Γ L
2β
1
2Γ L Γ T Γ
T
3
M = 3,15 Γ 5,02
2β
1
2Γ 5,025 Γ 2,51 Γ
2,51
3
= 6,8565
Ekivalen beban segitiga menjadi beban merata
Mmax beban merata
M =1
8Γ H Γ L
H = M Γ8
L
= 6,8565 Γ 8
5,02
= 10,93
53
Gambar 3.12 Beban Air Yang Bekerja Pada Balok
A = 1
2 Γ 5,025 Γ 2,51 Γ 2 = 12,61275 m2
Data data perhitungan
Dimensi Balok = 700 Γ 400 mm
beton = 24 KN/m3
Mutu baja (fβc) = 25 Mpa
Mutu beton (fy) = 30 Mpa
Selimut beton = 40 mm
Tul Pokok = 16 mm
Tul sengkang = 10 mm
Tinggi Efektif = h β s β β sengkang β1
2β pokok
= 700 β 400 β 10mm β1
2Γ 16 mm
= 642 mm
1. Pembebanan
Beban Mati
Beban Plat =(0,25 Γ 24 πΎπ/π3 Γ (10,93 Γ 2 )=131,16KN/m
Beban Balok = 0,7 Γ 0,4 Γ 24 πΎπ/π3 = 6,72 KN/m
Beban Dinding = 0,4 Γ 4 Γ 24 πΎπ/π3 = 38,4 KN/m
Beban Air =(10Γ5Γ12,61275)/(1+5,025) = 28,58 KN/m+
=301 ,78 KN/m
54
Beban Hidup = 0
Beban terfaktor
Wu = 1,2 Γ ππ + 1,6 Γ ππ
= 1,2 Γ 301,78 + 1,6 Γ 0
= 362,136 KN/m
2. Momen βmomen yang menentukan
Gambar 3.13 Beban Terfaktor Pada Balok
a). Momen Lapangan
ππππ π΄π΅ = ππππ π·πΈ =1
11Γ ππ’ Γ π2
= 1
11Γ 362,136 Γ 5,0252
= 831,287 πΎππ
ππππ π΅πΆ = ππππ πΆπ· =1
16Γ ππ’ Γ π2
= 1
16Γ 362,136 Γ 5,0252
= 571,510 πΎππ
b). Momen Tumpuan
ππ‘π’ππ π΄ = ππ‘π’ππ πΈ =1
24Γ ππ’ Γ π2
= 1
24Γ 362,136 Γ 5,0252
= 381,006 πΎππ
ππ‘π’ππ π΅ = ππ‘π’ππ π· =1
10Γ ππ’ Γ π2
55
= 1
10Γ 362,136 Γ 5,0252
= 914,416 πΎππ
ππ‘π’ππ πΆ =1
11Γ ππ’ Γ π2
= 1
11Γ 362,136 Γ 5,0252
= 831,287 πΎππ
3. Perhitungan Penulangan
a) Tulangan Lapangan
Mu = 831,287 KNm (ambil terbesar)
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
831,287 Γ 106
0,8 Γ 400 Γ 6422= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
6,303 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,02405
π΄π πππ =1,4
ππ¦Γ π Γ π
= 1,4
320Γ 400 Γ 642
= 1123,5 ππ2
π΄π πππ = π β²π
4 Γ ππ¦Γ π Γ π
= 25
4Γ320Γ 400 Γ 642
= 1003,125 ππ2
Asmin yang digunakan adalah Asmin terkecil,
Asmin = 1003,125 mm2
Asmin < As perlu < Asmax
π β² π
4Γππ¦Γ π Γ π < π Γ π Γ π < 0,75 Γ
0,85Γ25
320(π΅ Γ
600
600+ππ¦) Γ π Γd
56
25
4Γ320Γ 400 Γ 642 < 0,02405 Γ 400 Γ 642 < 0,75 Γ
0,85Γ25
320(0,85 Γ
600
600+320) Γ 400 Γ642
1003,125 mm2
< 6167,04 mm2 < 7090,022 mm
2
As perlu = 6167,04 mm2 (ok)
Tulangan yang dipakai 10 ΗΎ 28 (As = 6158 mm2)
Gambar 3.14 Penulangan Balok Lapangan
b) Tulangan Tumpuan
Mu = 914,416 KNm (ambil terbesar)
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
914,416 Γ 106
0,8 Γ 400 Γ 6422= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
6,933 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,02726
π΄π πππ =1,4
ππ¦Γ π Γ π
= 1,4
320Γ 400 Γ 642
57
= 1123,5 ππ2
π΄π πππ = π β²π
4 Γ ππ¦Γ π Γ π
= 25
4Γ320Γ 400 Γ 642
= 1003,125 ππ2
Asmin yang digunakan adalah Asmin terkecil,
Asmin = 1003,125 mm2
Asmin < As perlu < Asmax
π β² π
4Γππ¦Γ π Γ π < π Γ π Γ π < 0,75 Γ
0,85Γ25
320(π΅ Γ
600
600+ππ¦) Γ π Γd
25
4Γ320Γ 400 Γ 642 < 0,02726 Γ 400 Γ 642 < 0,75 Γ
0,85Γ25
320(0,85 Γ
600
600+320) Γ 400 Γ642
1003,125 mm2
< 7000,368 mm2 < 7090,022 mm
2
As perlu = 7000,368 mm2 (ok)
Tulangan yang dipakai 10 ΗΎ 28 (As = 6158 mm2)
Gambar 3.15 Penulangan Balok Tumpuan
58
c) Perhitungan Tulangan geser
Gambar 3.16 Gaya Lintang Pada Bentang Balok
P = 1
2Γ bw + d
= 1
2Γ 400 + 642
= 842 mm
π₯ = ππ’
ππ’ + ππ£ Γ πΏ
=730,47
730,47 + 730,47 Γ 5,025
= 2,5125 π
ππ’ π ππππππ = ππ’ Γ (π₯ β π)
π₯
= 730,47 Γ (2,5125 β 0,842)
2,5125
= 485,672 πΎπ
ππ’ π ππππππ = 485,672 Γ 103
400 Γ 642
= 1,891 πππ
β ππ = β Γ1
6Γ πβ²π
= 0,75 Γ1
6Γ 25
= 0,625 πππ
59
1
2Γ β Γ ππ =
1
2Γ 0,625 πππ
= 0,3125 πππ
Vu >Vc (Jadi,harus menggunakan tulangan geser )
Periksa ΗΎVs β€ Vs maks,kemudian tentukan panjang y,
sehingga Vu > ΗΎVc dan hitung tulangan geser.
Vu = 1,891 Mpa
β Vc = 0,3125 Mpa
β Vs = Vuβ β Vs
= 1,891 β 0,3125
= 1,5785 < 2,00 f β²c = 25 tabel 17 buku gideon
Lokasi dimana Vu = ΗΎVc = 0,3125 Mpa, didapat menurut:
π¦ =π β β ππ
ππ’
π = 730,47 πΎπ
β ππ = β ππ Γ π Γ π
= 0,3125 Γ 400 Γ 642
= 80250 π = 80,25 πΎπ
ππ’ = 362,136 πΎπ/π
π¦ =π β β ππ
ππ’
=730,47 β 80,25
362,136
= 1,795 π
Dengan nilai Vu konstan sepanjang 0,50 m dimulai dari
tumpuan dan sepanjang 1,295 m nilai Vu menurun.
π΄π π πππ min = π Γ π¦
3 Γ ππ¦
= 400Γ1795
3Γ320
= 747,917 mm2
As sengkang min permeter panjang balok.
60
=π Γ π¦
3 Γ ππ¦
=400Γ1000
3Γ320=416,67 mm
2
Sepanjang 0,5 m.
π΄π π πππππππ min = (ππ’ β β ππ) Γ π Γ 500
β Γ ππ¦
= (1,891 β 0,3125) Γ 400 Γ 500
0,75 Γ 320
= 1320 mm2
Sesuai dengan = 1320,417
0,5= 2640,834 mm2 > 416,67 mm2
Sepanjang 1,295 m
π΄π π πππππππ min =
12 (ππ’ β β ππ) Γ π Γ 1295
β Γ ππ¦
=
12 (1,891 β 0,3125) Γ 400 Γ 1295
0,75 Γ 320
= 1703,464 mm2
Sesuai dengan = 1703,464
1,295= 1315,416 mm2 > 416,67 mm2
Untuk As = 2640,834 mm2
π΄π£1 = 2 Γ1
4Γ π Γ π2
= 2 Γ1
4Γ π Γ 102
= 157 mm2
π =π΄π£1
2640,834Γ 1000
= 157
2640,834Γ 1000
= 59,450~60
D10-60
Untuk As = 1315 mm2
π΄π£1 = 2 Γ1
4Γ π Γ π2
61
= 2 Γ1
4Γ π Γ 102
= 157 mm2
π =π΄π£1
1315,416Γ 1000
= 157
1315,416Γ 1000
= 119,354~120
D10-120
3.2.6. Perhitungan Balok Pada Saat Kolam Kosong
Data data perhitungan
Dimensi Balok = 700 Γ 400 mm
beton = 24 KN/m3
Mutu baja (fβc) = 25 Mpa
Mutu beton (fy) = 30 Mpa
Selimut beton = 40 mm
Tul Pokok = 16 mm
Tul sengkang = 10 mm
Tinggi Efektif = h β s β β sengkang β1
2β pokok
= 700 β 400 β 10mm β1
2Γ 16 mm
= 642 mm
3. Pembebanan
Beban Mati
Beban Plat =(0,25 Γ 24 πΎπ/π3 Γ (10,93 Γ 2 )=131,16 KN/m
Beban Balok = 0,7 Γ 0,4 Γ 24 πΎπ/π3 = 6,72 KN/m
Beban Dinding = 0,4 Γ 4 Γ 24 πΎπ/π3 = 38,4 KN/m
Beban tanah = 12,52 Γ 5 Γ 1βπ ππ 21,9
1+π ππ 21,9 = 28,588KN/m
+
= 204,868 KN/m
62
Beban Hidup = 0
Beban terfaktor
Wu = 1,2 Γ ππ + 1,6 Γ ππ
= 1,2 Γ 204,868 + 1,6 Γ 0
= 245,842 KN/m
4. Momen βmomen yang menentukan
Gambar 3.17 Beban Terfaktor Pada Balok
c). Momen Lapangan
ππππ π΄π΅ = ππππ π·πΈ =1
11Γ ππ’ Γ π2
= 1
11Γ 245,842 Γ 5,0252
= 564,333 πΎππ
ππππ π΅πΆ = ππππ πΆπ· =1
16Γ ππ’ Γ π2
= 1
16Γ 245,842 Γ 5,0252
= 387,979 πΎππ
d). Momen Tumpuan
ππ‘π’ππ π΄ = ππ‘π’ππ πΈ =1
24Γ ππ’ Γ π2
= 1
24Γ 245,842 Γ 5,0252
= 258,653 πΎππ
ππ‘π’ππ π΅ = ππ‘π’ππ π· =1
10Γ ππ’ Γ π2
= 1
10Γ 245,842 Γ 5,0252
63
= 620,766 πΎππ
ππ‘π’ππ πΆ =1
11Γ ππ’ Γ π2
= 1
11Γ 245,842 Γ 5,0252
= 564,333 πΎππ
4. Perhitungan Penulangan
d) Tulangan Lapangan
Mu = 564,333 KNm (ambil terbesar)
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
564,333 Γ 106
0,8 Γ 400 Γ 6422= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
4,279 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,01508
Asmin < As perlu < Asmax
π β² π
4Γππ¦Γ π Γ π < π Γ π Γ π < 0,75 Γ
0,85Γ25
320(π΅ Γ
600
600+ππ¦) Γ π Γd
25
4Γ320Γ 400 Γ 642 < 0,01508 Γ 400 Γ 642 < 0,75 Γ
0,85Γ25
320(0,85 Γ
600
600+320) Γ 400 Γ642
1003,125 mm2
< 3872,544mm2 < 7090,022 mm
2
As perlu = 3872,544 mm2 (ok)
Tulangan yang dipakai 8 ΗΎ 25
64
Gambar 3.18 Penulangan Balok Lapangan
e) Tulangan Tumpuan
Mu = 620,766 KNm (ambil terbesar)
Mu
β Γ b Γ d2= Ο Γ fy (1 β
Ο Γ fy
1,7 Γ f β²c)
620,766 Γ 106
0,8 Γ 400 Γ 6422= 320 Ο (1 β
320Ο
1,7 Γ 25)
4,7066 = 320Ο β 2409,412 Ο2
Ο = 0,01684
Asmin < As perlu < Asmax
π β² π
4Γππ¦Γ π Γ π < π Γ π Γ π < 0,75 Γ
0,85Γ25
320(π΅ Γ
600
600+ππ¦) Γ π Γd
25
4Γ320Γ 400 Γ 642 < 0,01684 Γ 400 Γ 642 < 0,75 Γ
0,85Γ25
320(0,85 Γ
600
600+320) Γ 400 Γ642
1003,125 mm2
< 74324,512 mm2 < 7090,022 mm
2
As perlu = 4324,512mm2 (ok)
Tulangan yang dipakai 9 ΗΎ 25
65
Gambar 3.19 Penulangan Balok Tumpuan
f) Perhitungan Tulangan geser
Gambar 3.20 Gaya Lintang Pada Bentang Balok
P = 1
2Γ bw + d
= 1
2Γ 400 + 642
= 842 mm
π₯ = ππ’
ππ’ + ππ£ Γ πΏ
=730,47
730,47 + 730,47 Γ 5,025
= 2,5125 π
ππ’ π ππππππ = ππ’ Γ (π₯ β π)
π₯
66
= 500,16 Γ (2,5125 β 0,842)
2,5125
= 332,544 πΎπ
ππ’ π ππππππ = 332,544 Γ 103
400 Γ 642
= 1,295 πππ
β ππ = β Γ1
6Γ πβ²π
= 0,75 Γ1
6Γ 25
= 0,625 πππ
1
2Γ β Γ ππ =
1
2Γ 0,625 πππ
= 0,3125 πππ
Vu >Vc (Jadi,harus menggunakan tulangan geser )
Periksa ΗΎVs β€ Vs maks, kemudian tentukan panjang y,
sehingga Vu > ΗΎVc dan hitung tulangan geser.
Vu = 1,295 Mpa
β Vc = 0,3125 Mpa
β Vs = Vuβ β Vs
= 1,891 β 0,3125
= 1,5785 < 2,00 f β²c = 25 tabel 17 buku gideon
Lokasi dimana Vu = ΗΎVc = 0,3125 Mpa, didapat menurut:
π¦ =π β β ππ
ππ’
π = 500,16 πΎπ
β ππ = β ππ Γ π Γ π
= 0,3125 Γ 400 Γ 642
= 80250 π = 80,25 πΎπ
ππ’ = 245,842 πΎπ/π
π¦ =π β β ππ
ππ’
67
=500,16 β 80,25
245,842
= 1,7080 π
Dengan nilai Vu konstan sepanjang 0,50 m dimulai dari
tumpuan dan sepanjang 1,208 m nilai Vu menurun.
π΄π π πππ min = π Γ π¦
3 Γ ππ¦
= 400Γ17080
3Γ320
= 711,66 mm2
As sengkang min permeter panjang balok.
=π Γ π¦
3 Γ ππ¦
=400Γ1000
3Γ320=416,67 mm
2
Sepanjang 0,5 m.
π΄π π πππππππ min = (ππ’ β β ππ) Γ π Γ 500
β Γ ππ¦
= (1,295 β 0,3125) Γ 400 Γ 500
0,75 Γ 320
= 818,75 mm2
Sesuai dengan = 818,75
0,5= 1637,5 mm2 > 416,67 mm2
Sepanjang 1,208 m
π΄π π πππππππ min =
12
(ππ’ β β ππ) Γ π Γ 1208
β Γ ππ¦
=
12 (1,295 β 0,3125) Γ 400 Γ 1208
0,75 Γ 320
= 1059,696 mm2
Sesuai dengan = 1059,696
1,208= 877,232 mm2 > 416,67 mm2
Untuk As = 1637,5 mm2
π΄π£1 = 2 Γ1
4Γ π Γ π2
68
= 2 Γ1
4Γ π Γ 102
= 157 mm2
π =π΄π£1
1637,5Γ 1000
= 157
1637,5Γ 1000
= 95,878~100
D10-100
Untuk As = 877,232 mm2
π΄π£1 = 2 Γ1
4Γ π Γ π2
= 2 Γ1
4Γ π Γ 102
= 157 mm2
π =π΄π£1
877,232Γ 1000
= 157
877,232Γ 1000
= 178,972~180 ππ
D10-180
3.2.7. Perhitungan Desain Pondasi Tiang Pancang
Pondasi yang dirancang adalah pondasi square pile dengan ukuran
40 cm x 40 cm. Analisis perhitungan tiang pancang meggunakan
data sondir (terlampir), dari data sondir diketahui bahwa nilai
konus (NK) dan jumlah hambatan (JHP) dan pada kedalaman 18
m.
Gambar 3.21 Penampang Pondasi
69
data-data :
kedalaman = 18 m
ukuran pondasi = 40 ππ Γ 40ππ
NK = 79 kg/cm2
JHP = 3250 kg/cm2
Pembebanan :
Beban mati
Beban pelat = (25,1 Γ 20,1 Γ 0,25) Γ 24= 3027,06 KN
Beban dinding1= (25,1 Γ 0,4 π₯ 5) Γ 2 Γ 24 = 2409,6 KN
Beban dinding2= (20,1 Γ 0,4 π₯ 5) Γ 2 Γ 24 = 1929,6 KN
Beban balok =(5,025 Γ 0,7 Γ 0,4) Γ 31 Γ 24= 1046,808 KN
Beban air = (25,1 Γ 20,1 Γ 5) Γ 10 = 25225,5 KN +
= 33638,568 KN
Beban hidup = 0
Beban Terfaktor
Wu = 1,2 Γ ππ + 1,6 Γ ππ
= 1,2 Γ 33638,568 + 1,6 Γ 0
= 40366,2816 KN
Berdasarkan data sondir, daya dukung ijin pondasi dapat dihitung
dengan rumus :
Q ijin = π΅π² π π¨π
ππ+
π±π―π· π πΆ
ππ
dimana :
Q ijin = daya dukung ijin tiang (KN)
NK = nilai tahan konus (kg/cm2)
Ab = luas penampang tiang (cm2)
JHP = junlah hambatan pelekat (kg/cm2)
O = keliling penampang tiang (cm)
Fb = faktor keamanaan daya dukung ujung (Fb = 3)
Fs = faktor keamanaan daya dukung gesek (Fs = 5)
70
Q ijin = π΅π² π π¨π
ππ+
π±π―π· π πΆ
ππ
= 79 Γ ( 40 Γ 40)
3+
3250 Γ (40 Γ4)
5
= 146133,333 kg = 1461,333 KN
Jumlah tiang = πππππ π‘ππ‘ππ
π ππππ
= 40366 ,2816 πΎπ
1461,333 πΎπ
= 27, 623 buah ~ 30 buah
Gambar 3.22 Denah Rencana Pondasi
71
3.2.8. Perhitungan Penurunan
Penurunan dapat dihitung dengan menggunakan beban yang
bekerja pada seluruh bangunan dan data tanah. Perhitungannya
sebagai berikut :
Gambar 3.23 Settlement
data-data :
dikarenakan jenis tanah adalah pasir kelanauan maka sudut
penyebarannya adalah 45Β°.
beban yang bekerja :
B = 25,1 m
L = 20,1 m
A = π΅ Γ πΏ
= 25,1 π Γ 20,1 π
72
= 504,51 m2
q = π
π΄
= 40366 ,2816 πΎπ
504,51 π2
= 80,01 KN/m2.
Ξ³sub = 17,01 KN/ m3
Ξ³air = 10 KN/m3
indeks kompesinilitas (Cc) = 0,195
angka pori (eo) = 1,230
ketebalan (H) = 13 π
5 = 2,6 m = 260 cm.
Lapisan 1 kedalaman 19,6 m
L1 = πΏ + 2 Γ 2,6 Γ π‘ππ 45Β° = 20,1 + 2 Γ 2,6 Γ 1 = 25,3 m
B1 = π΅ + 2 Γ 2,6 Γ π‘ππ 45Β° = 25,1 + 2 Γ 2,6 Γ 1 = 30,3 m
A1 = π΅1 Γ πΏ1
= 30,3 π Γ 25,3 π
= 766, 59 m2
βP = π΄
π΄1 Γ π
= 504,51 π2
766,59 π2 Γ 80,01 πΎπ/π2
= 52,65 KN/m2
Po = (19,6 π Γ 17,01 πΎπ/π3 β 15,6 π Γ 10 πΎπ/π3)
= 177,396 KN/m2.
dari data diketahuui bahwa eo = 1,230 dan Cc = 0,195 maka :
βe = πΆπ Γ πππ ππ+ βπ
ππ
= 0,195 Γ πππ 177,396+52,65
177,396
= 0,0220
Maka peurunan pada lapisan 1 adalah
Sc1 = βπ
1+ππ Γ π»
= 0,0220
1+1,230 Γ 260 ππ
73
= 2,56 cm.
Lapisan 2 kedalaman 22,2 m
L1 = πΏ + 2 Γ 5,2 Γ π‘ππ 45Β° = 20,1 + 2 Γ 5,2 Γ 1 = 30,5 m
B1 = π΅ + 2 Γ 5,2 Γ π‘ππ 45Β° = 25,1 + 2 Γ 5,2 Γ 1 = 35,5 m
A1 = π΅1 Γ πΏ1
= 35,5 π Γ 30,5 π
= 1082,75 m2
βP = π΄
π΄1 π₯ π
= 504,51 π2
1082,75 π2 Γ 80,01 πΎπ/π2
= 37,2981 KN/m2
Po = (22,2 π Γ 17,01 πΎπ/π3 β 18,2 π Γ 10 πΎπ/π3)
= 195,62 KN/m2.
dari data diketahuui bahwa eo = 1,230 dan Cc = 0,195 maka :
βe = πΆπ Γ πππ ππ+ βπ
ππ
= 0,195 Γ πππ 195,62+37,2981
195,62
= 0,0148.
Maka peurunan pada lapisan 2 adalah
Sc2 = βπ
1+ππ Γ π»
= 0,0148
1+1,230 Γ 260 ππ
= 1,7256 cm.
Lapisan 3 kedalaman 24,8 m
L1 = πΏ + 2 Γ 7,8 Γ π‘ππ 45Β° = 20,1 + 2 Γ 7,8 Γ 1 = 35,7 m
B1 = π΅ + 2 Γ 7,8 Γ π‘ππ 45Β° = 25,1 + 2 Γ 7,8 Γ 1 = 40,7 m
A1 = π΅1 Γ πΏ1
= 40,7 π Γ 35,7 π
= 1452,99 m2
βP = π΄
π΄1 Γ π
= 504,51 π2
1452,99 π2 Γ 80,01 πΎπ/π2
74
= 27,7812KN/m2
Po = (24,8 π Γ 17,01 πΎπ/π3 β 20,8 π Γ 10 πΎπ/π3)
= 213,8480 KN/m2.
dari data diketahuui bahwa eo = 1,230 dan Cc = 0,195 maka :
βe = πΆπ Γ πππ ππ+ βπ
ππ
= 0,195 Γ πππ 213,8480+27,7812
213,8480
= 0,0103
Maka peurunan pada lapisan 3 adalah
Sc3 = βπ
1+ππ Γ π»
= 0,0103
1+1,230 Γ 260 ππ
= 1,2 cm.
Lapisan 4 kedalaman 27,4 m
L1 = πΏ + 2 Γ 10,4 π‘ππ 45Β° = 20,1 + 2 Γ 10,4 Γ 1 = 40,9 m
B1 = π΅ + 2 Γ 10,4 π‘ππ 45Β° = 25,1 + 2 Γ 10,4 Γ 1 = 45,9 m
A1 = π΅1 Γ πΏ1
= 45,9 π Γ 40,9 π
= 1877,31 m2
βP = π΄
π΄1 Γ π
= 504,51 π2
1877,31 π2 Γ 80,01 πΎπ/π2
= 21,502 KN/m2
Po = (27,4 π Γ 17,01 πΎπ/π3 β 23,4 π Γ 10 πΎπ/π3)
= 232,074 KN/m2.
dari data diketahuui bahwa eo = 1,230 dan Cc = 0,195 maka :
βe = πΆπ Γ πππ ππ+ βπ
ππ
= 0,195 Γ πππ 232,074+52,65
232,074
= 0,0075
Maka peurunan pada lapisan 4 adalah
Sc4 = βπ
1+ππ Γ π»
75
= 0,0075
1+1,230 Γ 260 ππ
= 0,8744 cm.
Lapisan 5 kedalaman 30 m
L1 = πΏ + 2 Γ 13 π‘ππ 45Β° = 20,1 + 2 Γ 13 Γ 1 = 46,1 m
B1 = π΅ + 2 Γ 13 π‘ππ 45Β° = 25,1 + 2 Γ 13 Γ 1 = 51,1 m
A1 = π΅1 Γ πΏ1
= 51,1 π Γ 46,1 π
= 2355,71 m2
βP = π΄
π΄1 Γ π
= 504,51 π2
2355,71 π2 Γ 80,01 πΎπ/π2
= 17,1353 KN/m2
Po = (30 π Γ 17,01 πΎπ/π3 β 26 π Γ 10 πΎπ/π3)
= 250 KN/m2.
dari data diketahuui bahwa eo = 1,230 dan Cc = 0,195 maka :
βe = πΆπ Γ πππ ππ+ βπ
ππ
= 0,195 Γ πππ 250+52,65
250
= 0,0056
Maka peurunan pada lapisan 5 adalah
Sc5 = βπ
1+ππ Γ π»
= 0,0056
1+1,230 Γ 260 ππ
= 0,6529 cm.
Jadi besar total sattlement adalah
S = ππ1 + ππ2 + ππ3 + ππ4 + ππ5
=2,56 ππ + 1,7256 ππ + 1,2 ππ + 0,874 ππ + 0,6529 ππ
= 7,0129 cm.
76
3.3. Perhitungan pompa
Perhitungan jenis pompa yang digunakan pada instalasi kolam
renang.
Gamnbar 3.24 Instalasi Kolam
Untuk menentukan jenis pompa yang digunakan, dicari terlebih
dahulu hilang tinggi tekanan (hl) yang terjadi.
data - data :
L = 7 m
D = 0,10 m (4 inchi)
n = 0,010
Rumus menentukan hl sebagai berikut:
hl = π Γπ£2
2Γπ
dimana
v = π» Γ 2 Γ π
1+ πΌ ΓπΏ
77
dan
πΌ = 124 Γπ2
π·Γ π·3
πΌ = 124 β 0,0102
0,1 β 0,13
πΌ = 0,267
Jadi kecepatan yang terjadi adalah :
π = π» Γ 2 Γ π
1 + πΌ Γ πΏ
π = 5 Γ 2 Γ 9,81
1 + 0,267 Γ 7
π = 5,847 π/πππ‘
Dari kecepatan aliran, maka dapat ditentukan debit aliran dengan
rumus :
π = π Γ 1
4 Γ π Γ π·
π = 5,647 Γ1
4 Γ π Γ 0,10
π = 0,0459π3
πππ‘
Perhitungan nilai k :
lubang masuk k = 0,50
4 bengkokkan 90Β° k = 4 Γ (1,20) = 4,8
1 sambungan T k = 1,0
3 lubang keluar k = 3 x (1,0) = 3,0 +
βk = 9,3
Jadi hilang tinggi tekanan dapat dihitung dengan rumus :
hl = π Γ π£2
2 βπ
hl = 9,3 Γ 5,8472
2 Γ9,81
hl = 16,205 m
78
Maka tinggi angkat total(Ht) adalah:
Ht = βπ» + π»πΏ
Ht = 2π + 16,205π
Ht = 18,205 m
Setelah Ht diketahui maka baru dapat menentukan tenaga pompa
yang diperlukan untuk kolam renang, dengan rumus :
P = π Γ πΎπππ Γπ»π‘
dengan = ππ»π
π΅π»π β 0,75
P = 0,0459 Γ10 Γ18,205
0,75
= 11,141 KN m/det = 11141watt
Jadi tenaga pompa yang diperlukan adalah 11141 watt. Jenis
pompa yang mempunyai tenaga tersebut ialah pompa sentripugal
niagara pipa 4".