Bab 1 Pelat

download Bab 1 Pelat

of 29

  • date post

    08-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    170
  • download

    0

Embed Size (px)

description

Perhitungan Pelat

Transcript of Bab 1 Pelat

  • 1

    BAB I P E L A T

    Dalam pertemuan ini anda akan mempelajari hal-hal tentang pelat lantai

    beton yang meliputi pendahuluan, desain pelat satu arah dan pelat dua arah. Pelat

    merupakan salah satu elemen struktur beton, sehingga hal ini berguna dalam

    merencanakan/mendesain suatu bangunan bertingkat. Pertanyaan yang mungkin

    timbul dalam benak anda adalah:

    Apa yang dimaksud dengan pelat?

    Jenis-jenis pelat ada berapa macam?

    Berapa tebal pelat yang aman pada suatu gedung bertingkat ataupun

    konstruksi lain?

    Bagaimana menentukan diemeter dan jarak tulangan supaya memenuhi

    syarat keamanan?

    Bagaimana menggambarkan tulangan yang diperoleh dari perhitungan?

    Selain pelat pada mata kuliah ini, anda telah mengetahui elemen struktur

    balok dan kolom yang telah dipelajari pada mata kuliah Struktur Beton Dasar

    yang dapat digunakan bersama-sama dalam perencanaan/desain suatu bangunan.

    Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, diharapkan anda dapat mendesain suatu

    konstruksi bangunan bertingkat tiga.

    P E N D A H U L U A N

  • 2

    Setelah mempelajari mata kuliah ini, mahasiswa diharapkan mampu

    menjelaskan pelat lantai secara umum, mendesain pelat satu arah dan pelat dua

    arah serta dapat menggambar hasil desainnya.

  • 3

    1.1. Pendahuluan

    Pelat atau slab adalah elemen bidang tipis yang menahan beban-beban

    transversal melalui aksi lentur ke masing-masing tumpuan.

    Teori pertama tentang bangunan dengan lantai beton bertulang diturunan

    berdasarkan asumsi yang identik dengan bangunan kayu. Gaya-gaya pada struktur

    kayu ditransmisikan dari lantai kayu ke balok anak, balok induk dan ke kolom.

    Sistem slab-balok-kolom beton bertulangpun dianggap serupa. Distribusi

    bebannya sedemikian rupa, sehingga defleksi lajur pelat yang orthogonal adalah

    sama.

    Pada konstruksi beton bertulang, pelat digunakan sebagai lantai, atap dari

    gedung, lantai jembatan, lapis perkerasan pada jalan raya dan landasan bagi

    pesawat terbang di bandara. Hal ini terjadi karena pelat merupakan elemen

    struktur penahan beban vertikal yang rata dan dapat dibuat dengan luasan yang

    cukup besar.

    1.1.1. Syarat-Syarat Tumpuan

    Untuk merencanakan pelat beton bertulang, yang perlu dipertimbangkan

    bukan hanya pembebanan, tetapi juga ukuran dan syarat-syarat tumpuan pada tepi.

    Ada tiga jenis perletakan pada pelat, yaitu:

    a) Tertumpu bebas

    P E N Y A J I A N

  • 4

    (b) Tepi dengan tumpuan terjepit penuh

    b) Terjepit penuh/terjepit sempurna

    c) Terjepit sebagian/terjepit elastis

    1.1.2. Tipe Pelat

    a) Sistem Flat Slab

    Pelat beton bertulang yang langsung ditumpu oleh kolom-kolom tanpa balok-

    balok disebut Sistem Flat Slab. Sistem ini digunakan bila bentang tidak besar

    dan intensitas beban tidak terlalu berat, misalnya bangunan apartemen atau

    hotel.

    Kadang-kadang bagian kritis pelat disekitar kolom penumpu perlu dipertebal

    untuk memperkuat pelat terhadap gaya geser, pons dan lentur. Bagian

    penebalannya disebut Drop Panel, sedangkan penebalan yang membentuk

    kepala kolom disebut Column Capital. Flat slab yang memiliki ketebalan

    (a) Tepi ditumpu bebas (c ) Tepi dengan tumpuan terjepit sebagian

    Gambar 1.1. Jenis perletakan pada pelat

  • 5

    merata tanpa adanya Drop Panel dan Column Capital disebut Flat Plate.

    Tebal lantai Flat Slab adalah 125 hingga 250 mm untuk bentangan 4,5 hingga

    7,5 m.

    Sistem ini banyak digunakan pada bangunan rendah yang beresiko rendah

    terhadap beban angin dan gempa.

    b) Sistem Lantai Grid

    Sistem lantai grid 2 arah (Waffle-system) memiliki balok-balok yang saling

    bersilangan dengan jarak yang relatif rapat yang menumpu pelat atas yang

    tipis. Ini dimakudkan untuk mengurangi berat sendiri pelat dan dapat didesain

    sebagai Flat Slab atau pelat dua arah, tergantung konfigurasinya. Sistem ini

    efisien untuk bentang 9 hingga 12 m.

    Gambar 1.2. Sistem lantai flat plate dan flat slab

  • 6

    c) Sistem Lajur Balok

    Sistem ini hampir sama dengan system balok-pelat tetapi menggunakan balok-

    balok dangkal yang lebih lebar. Sistem lajur balok banyak diterapkan pada

    bangunan yang mementingkan tinggi antar lantai. Balok lajur tidak perlu

    dihubungkan dengan kolom interior atau eksterior. Alternatif lain adalah

    dengan menempatkan balok anak membentang di antara balok-balok lajur.

    Sistem ini menghemat pemakaian cetakan.

    Gambar 1.3. Sistem lantai grid

    Gambar 1.4. Sistem lajur balok

  • 7

    d) Sistem Pelat dan Balok

    Sistem ini terdiri dari slab menerus yang ditumpu balok-balok monolit yang

    umumnya ditempatkan pada jarak sumbu 3 m hingga 6 m. Tebal pelat

    ditempatkan berdasarkan pertimbangan struktur yang biasanya mencakup

    aspek keamanan terhadap bahaya kebakaran. Sistem ini yang banyak dipakai.

    1.1.3. Klasifikasi Pelat

    Pelat diklasifikasikan berdasarkan cara pelat tersebut didukung. Dengan

    sistem pendukung tersebut, pelat akan melendut dalam satu arah atau dua arah.

    Pada pelat satu arah, biasanya pelat hanya ditumpu pada kedua sisinya

    yang saling berhadapan.

    Gambar 1.5. Sistem lantai pelat dan balok

    Gambar 1.6. Pelat satu arah

  • 8

    lx

    ly ly

    Pada pelat dua arah, pelat ditumpu pada ke empat sisinya. Tetapi bila

    perbandingan antara sisi panjang (Ly) dan sisi pendek (Lx) lebih besar dari 2,

    maka pelat tersebut dapat dianggap sebagai pelat satu arah, di mana beban pelat

    hanya dipikul dalam arah bentang pendek.

    1.2. Pelat Satu Arah (One Way Slab)

    1.2.1. Distribusi Gaya

    Distribusi gaya dalam pada pelat satu arah di atas dua atau lebih tumpuan

    dapat dianggap sebagai balok di atas dua atau lebih tumpuan.

    Untuk struktur statis tertentu, besar reaksi perletakannya dapat ditentukan

    dengan persamaan keseimbangan statika:

    ; ;

    Untuk struktur statis tak tentu, besar reaksi perletakannya dapat ditentukan

    dengan cara Clayperon, cara Cross dan lain-lain. Selain cara tersebut di atas,

    Gambar 1.7. Pelat dua arah

  • 9

    boleh direncanakan dengan cara berikut ini, asalkan batasan-batasan berikut

    dipenuhi.

    a) Jumlah bentang 2

    b) Selisih antara bentang terpanjang dan terpendek lebih kecil atau sama dengan

    sepertiga bentang terpanjang

    A B C

    c) Beban yang bekerja adalah beban terbagi rata

    d) Beban hidup 3 x beban mati

    e) Penggunaan kofisien momen dapat berdasarkan:

    untuk momen lapangan : bentang teoritis (l) di antara dua tumpuan

    untuk momen tumpuan : bentang teoritis (l) rata-rata di kiri dan kanan

    tumpuan

    f) Koefisien momen-momen yang ditetapkan dalam SK SNI-T1991-03 akan

    dirangkum pada Tabel 1.1.

  • 10

    Tabel 1.1. Koefisien Momen, dikalikan

    1.2.2. Bentang Teoritis Pelat

    Dalam perhitungan perencanaan pelat beton bertulang, digunakan istilah

    bentang teoritis yang dinyatakan dengan .

    di mana : = bentang bersih

    a = panjang perletakan pada kedua tumpuan

  • 11

    Untuk perletakan yang monolit dengan pelat:

    h = tebal pelat

    b1, b2 = lebar balok

    bila maka

    bila maka mm

    Untuk perletakan yang tidak monolit dengan pelat:

    h = tebal pelat

    b1, b2 = lebar balok

    bila maka

    bila maka

    1.2.3. Tebal Minimum Pelat

    Pada SK SNI-T-15-1991-03 tabel 3.2.5.a, tercantum tebal minimum

    sebagai fungsi dari bentang.

    Tabel 1.2. Tebal minimum pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung

    h

    ln b2 b1

    h

    ln b2 b1

    Gambar 1.8. Perletakan yang monolit dengan pelat

    Gambar 1.9. Perletakan yang tidak monolit dengan pelat

  • 12

    Komponen

    Dua

    tumpuan

    Satu ujung

    menerus

    Dua ujung

    menerus Kantilever

    fy (MPa) fy (MPa) fy (MPa) fy (MPa)

    400 240 400 240 400 240 400 240

    Pelat solid

    satu arah

    1.2.4. Pemeriksaan Lebar Retak

    Retak pada komponen stuktur dengan tulangan dapat mengakibatkan korosi

    pada baja tulangan. Oleh karena itu bila meninjau lebar retak, harus

    memperhitungksn kemungkinan korosi.

    Secara eksperimen, lebar retak ditentukan sebagai berikut:

    di mana : = lebar retak

    = perbandingan lebar retak pada penampang tidak bertulang terhadap penampang bertulang

    = 1,2 untuk pelat lantai

    fs = tegangan pada tulangan 0,6 fy

    A = luas = 2 dc s

    dc = jarak antara titik berat tulangan tarik ke serat tarik terluar

    s = jarak antar tulangan

  • 13

    Rumus di atas hanya berlaku untuk fy > 300 MPa. Untuk fy 300 MPa

    lebar retak tidak perlu diperiksa.

    Lebar retak yang disyaratkan:

    = 0,40 mm, untuk struktur di dalam ruangan/tidak dipengaruhi cuaca

    = 0,30 mm, untuk struktur di luar ruangan/dipengaruhi cuaca

    Pada SK SNI-T-15-1991-03 pasal 3.3.3.6, agar persyaratan untuk batas

    lebar retak memadai, maka:

    30 MN/m (di dalam ruangan)

    25 MN/m (di luar ruangan)

    1.2.5. Detail Penulangan

    a) Spasi Tulangan

    Gambar 1.10. Lebar retak pada pelat satu arah(ref.[5])

    Gambar 1.11. Jarak bersih antar tulangan

    A

    dc

    s

    dc

    s s s

  • 14

    Jarak bersih antar tulangan sejajar selapis