Sebelum beban kolom diteruskan ke pondasi, beban diterima olehplat dasar kolom (base plate).

Fungsi base plate adalah meratakan tekanan kolom pada pondasi.

PLAT DASAR KOLOMPLAT DASAR KOLOM

(Base Plate(Base Plate))

Sambungan antara kolom dan plat kaki menggunakan sambungan las dan diperkuat baut angker.

Untuk menentukan ukuran plat kaki adalah : dengan meninjau gaya aksial yang bekerja pada kolom, yaitu :

gaya bekerja tepat pada titik berat kolom (sentris) atau gaya bekerja tidak di titik berat kolom (eksentris).

berdasarkan dari kekuatan bahan pondasinya untuk menerima beban tekan. Bahan pondasi dapat berupa pasangan bata yang diplester, beton, atau batu kali.

Luas minimum plat kaki adalah :

Aplat

dimana : Aplat = luas plat kakiRfd = tegangan tekan ijin bahan pondasi

RfdN

N = beban aksial kolom

Bila bahan untuk pondasi menggunakan beton, maka bila diperlukan fc beton dapat dinaikkan sebagai berikut :

fc = fc beton . = fc beton . 3AplatAfd

dimana : Afd = luas permukaan pondasi beton yang sebentukdengan Aplat (sisi-sisinya sebanding (lihat Gb. 1)

Aplat = luas plat kaki kolom 2

Ap

Afd

Tidak diperhitungkan 2

Gambar 1

Langkah menentukan ukuran plat kaki kolom sebagai berikut :

Langkah 1 : tentukan ukuran plat dasar Bila B = lebar plat kaki dan L = panjang plat kaki Tentukan dahulu lebar plat = B dengan ukuran yang sedikit lebih besar

dari lebar profil kolom Plat kaki ini menerima beban terbagi rata : q = Afd

LBF.

Langkah 2 :Lihat Gb. 2(a), ambil pias selebar 1 cm lalu momen-momen maksimum yang Lihat Gb. 2(a), ambil pias selebar 1 cm lalu momen-momen maksimum yang terjadi dapat dihitung dengan beban terbagi rata dari pondasi (Gb.2(c) dan (d)), yaitu : pada potongan C terjadi Mmin = 1/2. q.a2pada potongan D terjadi Mmaks = 1/16 q.L2

Agar efektif : Mmaks = Mmin q. a2 = 1/16 q.L2 a = 1/8.L2 a = 0,351B = 1 + 2a = 1 + 0,71B = 1,71

Gambar 2. Plat Kaki Kolom Denganbeban Sentris

Mencari tebal plat kaki : MB = a2 . fc

Plat baja : =

W = 1/6x s2 x 1 = 1/6 s2 dimana : s = tebal plat kaki

maka : fy = =

fy

WMB

WMB

2

2

61

'.21

s

fca

s2 =

s = a

dimana : fc = tegangan ijin tekan pondasi beton = 0,25 fc (AISC)fy = tegangan ijin baja

6 s

da 23

d3

Akibat adanya eksentrisitas gaya yang dipikul kolom, maka terjadi momenM = F . edimana : F adalah gaya pada kolom

e adalah eksentrisitas terhadap titik berat penampangkolom (juga titik berat plat kaki).

Luas plat kaki : A = b . h

Gambar 3. Plat Kaki Kolom Dengan Beban Eksentris

Pada titik berat plat kaki kolom (sumbu kolom) bekerja gaya aksial F dan momen M. Pada kaki kolom juga bekerja gaya horisontal H. Gaya H ini ditahanoleh geseran antara plat kaki dan pondasi, sehingga pada plat kaki hanya bekerja gaya F dan M, dan ditulis :

maks = hbF. W

M

Momen M bekerja searah dengan panjang h, maka : W = 1/6.b .h2

sehingga persamaan di atas menjadi : maks =

Harga maks ini tekan (-) dan tarik (+) dan terdapat di ujung-ujung panjang h, seperti Gb. 4.

hbF.

2.

6hbM

Keadaan Gb. 4(b) :

=

menunjukkan semua tegangan di bawah bidang plat kaki masih dalam kondisi tekan semua (di ujung kiri min = 0).

hbF.

2.

6hbM

Keadaan Gb. 4(c) :

<

menunjukkan ada tegangan tarik maks = (+) dan tegangan tekan min = (-).hb

F.

2.

6hbM

Keadaan Gb. 4(a) :

>

menunjukkan semua tegangan di bawah bidang plat kaki adalah tekan.

hbF.

2.

6hbMGambar 4. Tegangan pada Plat Kaki Kolom

Bila plat kaki mendapat beban :P = 54 ton dan M = 1500 toncmM = P . e

e = = = 27,8 cm

Ada eksentrisitas sebesar

PM

Mencari tebal plat kaki dengan beban eksentris :Pondasi beton tidak mampu menahan gaya tarik, maka diagram teganganharus diubah agar menahan gaya tekan saja.

541500

Ada eksentrisitas sebesare = 27,8 cma = 50 27,8 = 22,2 cm

Diagram tegangan ini dirubahmenjadi tekan seluruhnya sepertigambar 5.

Gambar 5. Tegangan pada Plat Kaki Kolom

Pada gambar luasan penampang segiempat dengan kern di tengahpenampang (seperti Gb. 6), di ujungkiri penampang min = 0. Bila gaya P terletak di ujung kanankern, maka tegangan di ujung kananpenampang adalah maks.

Dari diagram yang baru, makadiketahui sebagai berikut :P = x 3a x maks x b

maks = = = 0,027 t/cm2= 27 kg/cm2

maks > fc = 25 kg/cm2

abP

32

602,229542

xx

x

Gambar 6. Penampang Plat Kaki Kolom denganKern di tengah

bila b diambil = 65 cm, dan teganganbahan pondasi fc = 25 kg/cm2, maka :

= = 0,0249 t/cm2 = 24,9 kg/cm2

> fc beton = 25 kg/cm2 (OK)

3a = 3 x 22,2 = 66,6 cm Tinjau pias selebar 1 cm. Hitung MB

dan Mlapangan. Pakai M yang terbesar.

652,229542

xx

x

Misal : MB > Mlapangan, maka :

= =

s2 =

diperoleh tebal plat kaki kolom :

s = Gambar 6. Penampang Plat Kaki Kolom dengan

Kern di tengah

WMB

2.6/1 s

MB

BM6

BM6

Baut angker dibutuhkan pada pemasangan plat dasar kolom (base plate). Ditinjau dari cara kerjanya, baut angker dibagi 2 tipe, yaitu :

1. Baut angker hanya untuk pemasangan base plate saja, tanpa memikulgaya-gaya konstruksi. Misal : baut angker pada kolom yang tidak ada gaya cabut (gaya tarikke atas).

2. Baut angker yang direncanakan untuk memikul gaya tarik atau lentur.

Baut angker tipe I : Fungsi baut angker tipe ini adalah untuk menyatukan base plate dengan

pondasi beton (gambar 7). Base plate dan kolom terlebih dulu sudah dilas dipabrik. Jika base plate berukuran besar, maka perlu diberi siku penghubung(attaching angle) seperti gb. 7b.

Gambar 7. Baut Angker Berfungsi Sebagai Pemasang Base Plate

Baut angker tipe II :Seperti pada gb. 8. Fungsi baut angker tiper II ini untuk memikul gaya-gayabekerja. Diperlukan baut angker ini bila struktur secara keseluruhan sangat bergantung pada penjangkaran base plate ke pondasi beton. Misal : pada ujung kolom bekerja gaya horisontal, maka baut 1 akan terangkat (tercabut) dan baut 2 akan tertekan ke bawah.

Gambar 8. Baut Angker Berfungsi MenahanBeban Bekerja

Hubungan kolom dengan base plate :

Gambar 9. Beberapa model hubungan kolom dengan base plate (a)Tampak atas, (b) Tampak samping

Siku penghubung pada base plate adalah profil siku yang dilas pada kolom, seperti gambar 10(a) dan 10(b).

Fungsi siku penghubung tersebut untuk menahan baut. Adanya gaya momenpada kolom, mengakibatkan baut akan tercabut, karena itu diperlukan sikupenghubung.

Gambar 10. (a) Siku Penghubung Pada Base Plate; (b) Gaya Pv Pada SikuPenghubung Base Plate

Untuk menganalisa siku penghubung (lihat gb. 11a), anggap terlebih dulu hanya1 siku yang bekerja. Abaikan pengaruh siku penghubung lainnya.

Bila gaya angkat Pv bekerja, maka flens vertikal pada siku yang tidak terjepitcenderung berdeformasi horisontal

Akibat gaya tarik Pv (seperti gb.56a), maka terjadi deformasi sebesar :

h = =

Karena siku yang lain memberikan perlawanan terhadap siku yang terangkat

EI.d1/2.Pv.b.b

2EI.dPv.b2

Karena siku yang lain memberikan perlawanan terhadap siku yang terangkat tersebut, maka akan timbul gaya horisontal Ph.

Gaya Ph akan menarik flens vertikal siku tersebut ke posisi semula. Akibat gaya Ph (lihat gb. 11b), maka deformasi menjadi :

h = +

= (3b + d)

EI(Ph.d).b.d

EI.2/3dd1/2(Ph.d). 2

3EIPh.d

Untuk analisa perhitungan dari keseimbangan gaya, yaitu : Keseimbangan gaya : h = h

= (3b + d)

Ph =

Maka momen yang bekerja pada tumit profil siku adalah (lihat gambar 12) :

2EI.dPv.b 2

3EIPh.d

d)2d(3b3Pv.b2

+

profil siku adalah (lihat gambar 12) :

M = Ph.d = . d

M =

Momen pada lokasi baut angker adalah(lihat gambar 57) :

M =

Gambar 11. Diagram momen dandeformasi siku penghubung (a)akibat tarikPv, (b) akibat gaya horisontal Ph

d)2d(3b3Pv.b2

+

d)2d(3b3Pv.b 2

+

d)2(3b2d)Pv.d(3b

+

+

Gambar 12. Diagram momen total akibat gaya Pv dan Ph

Untuk menganalisa tebal dari siku penghubung, dibedakan 2 tipe menuruttinjauan pemasangan siku penghubung terhadap kolom, yaitu :

Kasus 1 : flens vertikal siku dilas sepanjang flensnya, sehingga flens vertikalmenjadi jepit.

Kasus 2 : sambungan las hanya dikerjakan pada tapak siku penghubung ke flens kolom.

Kasus 1 :

Gambar 13. (a) Gaya-gaya yang bekerja pada siku penghubung; (b) Sambungan las diberikan sepanjang siku penghubung

M =

= fy

fy

Tebal las adalah : t

2Pv.b

WM

21/6L.t(Pv.b)/2

d)L(3b2d)3Pv.b(3b

+

+

Kasus 2 :

2d)Pv.b(3b+Gambar 14. Diagram momen (a) kasus 1 dan (b) kasus 2

M =

o = fy

fy

Tebal las : t

d)2(3b2d)Pv.b(3b

+

+

WM

21/6.L.td)2(3b2d)Pv.b(3b

+

+

d)L(3b2d)3Pv.b(3b

+

+

Gaya tarik awal diperoleh dengan memutar mur sampai setengah putaran darikondisi mur yang kencang, besar gaya tarik adalah T.

Tegangan pada bidang kontak pelat dasar dan pondasi beton seperti pada Gb. 15 :

kondisi 1 : =

kondisi 2 : ada gaya aksial =

BDT

BDP

kondisi 2 : ada gaya aksial =

kondisi 3 : ada momen bekerja, maka tegangan menjadi : =

Tegangan total menjadi :

+ = q ...... (1) Dari Pers. (1) dan (2) diperoleh :T = q. BD P .. (3)

- = 0 ...... (2)

BD

2BD6M

BDPT +

2BD6M

BDPT +

2BD6M

Jika mur dari baut angkerdikencangkan pemasangannya, baut akan tertarik sampai teganganbaut mencapai fy

Luas baut angker :

A = (4)fy 0,9

T

Dari Pers.(1) dan (2) diperoleh :

BD2 = . . . . . (5)q12M

Gambar 15. Diagram TeganganBaut Angker

Baut angker memikul gaya momen yang bekerja pada dasar kolom

Baut angker berfungsi seperti bajatulangan.Bidang kontak antara base plate danpondasi sama seperti pada penampangbeton.

Akibat gaya momen : Baut 1 menjadi tertarik, maka memikul Baut 1 menjadi tertarik, maka memikul

gaya tarik T dan beton memikul gayatekan C

Baut 2 menjadi tertekan (tidak memikul tekan)

Dari Gambar 16

: = h (1 n) : nh . (6)Es As.

TEcq

Gambar 16. Diagram Tegangan Baut Angker

Maka diperoleh : = (7)

dimana : Ec = modulus elastisitas beton Es = modulus elastisitas baja As = luas baut angker h = jarak antar baut angker