BAB II TINJAUAN PUSTAKA - repository.uib.ac.idrepository.uib.ac.id/1515/5/s-1511033-chapter2.pdf ·...

5 Universitas Internasional Batam

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Standar SNI dan ACI Standards

Didalam pelaksanaan sebuah konstruksi khususnya konstruksi beton harus

mengikuti persyaratan yang telah diatur didalam peraturan yang berlaku. Didalam

dunia konstruksi terdapat beberapa peraturan-peraturan yang digunakan didalam

perencanaannya, contohnya di Negara Indonesia perencanaan konstruksi beton

digunakan peraturan yang telah diatur didalam sebuah ketetapan yaitu SNI (Standar

Nasional Indonesia). SNI adalah satu-satunya standar yang berlaku secara nasional

di Indonesia, sedangkan di negara luar seperti di Benua Amerika, digunakan pula

ketetapan yang dapat dilihat didalam buku kode persyaratan untuk konstruksi beton

yang dikeluarkan oleh American Concrete Institute, yaitu ACI Standards, ACI

Standards terbaru yang digunakan saat ini adalah ACI 318-14.

2.2 Bangunan Gedung Bertingkat Tinggi

Sebuah struktur bangunan tersusun atas struktur pondasi, pilecap, sloof,

kolom, balok, plat lantai, tangga hingga shearwall. Berdasarkan Mulyono (2000),

Gedung bertingkat tinggi adalah sebuah bangunan gedung yang memiliki jumlah

lantai lebih dari 6 (enam) lantai dan tinggi lebih dari 20 (dua puluh) meter keatas.

Eka Putra. Analisis Perbandingan Metode SNI dan ACI Standard dalam Perhitungan Struktur Gedung Bertingkat UIB Repository©2019

6

Universitas Internasional Batam

2.3 Pembebanan Pada Perencanaan Struktur

Pembebanan didalam perencanaan struktur bangunan merupakan sebuah

faktor penting didalam perencanaan. Jenis dan besarnya dari beban yang bekerja

didalam perhitungan perencanaan tergantung dari jenis struktur yang direncanakan.

Pada perhitungan struktur gedung perhotelan ini, penulis menggunakan

kombinasi pembebanan yang mengacu pada SNI 03-1727-1989. Beban yang

bekerja dapat berupa beban gravitasi pada struktur yaitu, beban mati, beban hidup,

dan juga beban tambahan.

2.3.1 Beban Mati

Dead load merupakan elemen beban tahanan yang memiliki besar beban yang

selalu konstan dan berada pada letak dan posisi yang sama setiap saatnya. Dead

load ini tersusun atas beban dari struktur itu sendiri dan juga beban-beban lainnya

yang secara permanen melekat ataupun menyatu pada struktur tersebut.

Tabel 2.1 Besar beban mati untuk material gedung

Baja 7.850 kg/m3

Batu alam 2.600 kg/m3

Beton 2.200 kg/m3

Beton bertulang 2.400 kg/m3

Kayu (Kelas I) 1.000 kg/m3

Sumber : SNI 03-1727-1989 PPPURG


7


Tabel 2.2 Besar beban mati untuk komponen gedung

Mortar (per 1cm) 21 kg/m2

Pasangan batu setengah batu 250 kg/m2

Langit-langit (tidak termasuk penggantung) 11 kg/m2

Struktur penggantung langit-langit 7 kg/m2

Tegel semen 10 kg/m2

Keramik (tidak termasuk mortar) 24 kg/m2

Pasangan kaca 10 kg/m2


2.3.2 Beban Hidup

Live load merupakan sebuah elemen beban atau tahanan yang satuan besarnya

dapat berubah – ubah pada struktur bangunan dan letak atau posisinya tidak tetap.

Beban hidup ini terdiri dari beban dari berat manusia dan perabot yang berada diatas

struktur tersebut atau beban menurut fungsinya.


8


Tabel 2.3 Besar beban hidup pada lantai gedung

Rumah tinggal sederhana 125 kg/m2

Sekolah, perkantoran, hotel, asrama, pasar

dan rumah sakit 250 kg/m2

Panggung penonton 500 kg/m2

Ruang olahraga 400 kg/m2

Ruang dansa 500 kg/m2

Masjid, gereja, ruang pagelaran, ruang

rapat, bioskop 400 kg/m2

Gudang, perpustakaan, ruang arsip 400 kg/m2

Parkiran 800 kg/m2


2.3.3 Kuat Rencana

Kekuatan dari anggota struktur yang direncanakan, yang dihubungkan dengan

penampang bagian dari anggota struktur lainnya, terkait dengan semua kegiatan

pelengkungan, beban tahanan normal, beban geser dan torsi, harus diperoleh dari

waktu kuat nominal, dan dihitung berdasarkan aturan dan asumsi program. Artikel

11.3.2 dari SNI 03-2847-2002, faktor reduksi daya diwakili oleh Φ.


9


2.4 Kolom

Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03, kolom adalah komponen struktur degan

rasio tinggi terhadap dimensi lateral terkecil sama dengan 3 atau lebih digunakan

terutama untuk mendukung beban aksial tekan. Elemen kolom adalah salah satu

elemen struktur bangunan yang paling penting dalam struktur bangunan bertingkat,

dan struktur keselamatan yang salah dalam struktur kolom dapat mengakibatkan

keruntuhan lantai yang diperlukan dan keruntuhan total berdasarkan pada struktur.

Fungsi kolom dalam struktur adalah komponen pencahayaan yang berfungsi

sebagai dasar untuk struktur seluruh bangunan. Jika metafora adalah untuk

membangun kolom struktur, seperti tulang manusia, kelola manusia. Kolom terdiri

dari struktur utama, yang berisi muatan dan muatan bangunan seperti beban hidup

dan beban angin.

Menurut Wang dan Ferguson (1986) kolom dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu

:

1. Kolom ikat (tie column)

2. Kolom spiral (spiral column)

3. Kolom komposit (composite column)

Berdasarkan buku struktur beton bertulang (Istimawan Dipohusodo, 1994),

terdapat 3 jenis kolom beton bertulang yaitu :

1. Kolom yang menggunakan pengikat sengkang lateral. Kolom ini

merupakan kolom beton yang ditulangi dengan batang tulangan pokok

memanjang, yang pada jarak spasi tertentu diikat dengan pengikat


10


sengkang ke arah lateral. Tulangan ini berfungsi untuk memegang

tulangan pokok memanjang agar tetap kokoh pada tempatnya.

2. Kolom yang menggunakan pengikat spiral. Bentuknya sama dengan jenis

kolom yang pertama hanya saja sebagai pengikat tulangan pokok

memanjang adalah tulangan spiral yang dililitkan keliling membentuk

heliks menerus disepanjang kolom. Fungsi dari tulangan spiral ini adalah

memberi kemampuan kolom untuk menyerap deformasi cukup besar

sebelum runtuh, sehingga mampu mencegah terjadinya kehancuran

seluruh struktur sebelum proses redistribusi momen dan tegangan

terwujud.

3. Struktur kolom komposit, merupakan komponen struktur tekan yang

diperkuat pada arah memanjang dengan gelagar baja profil atau pipa,

dengan atau tanpa diberi batang tulangan pokok memanjang.

2.5 Balok

Balok diartikan menjadi salah satu dari elemen struktur portal bangunan

tingkat tinggi dengan arah bentang horizontal. Beban yang bekerja pada balok pada

umumnya berupa beban lentur, beban geser, maupun torsi sehingga diperlukan baja

tulangan untuk menahan beban-beban tersebut seperti tulangan memanjang dan

tulangan geser (Ali Asroni, 2010). Struktur balok dikerjakan disaat yang bersamaan

dengan pekerjaan slab agar dapat menghasilkan sebuah struktur yang lebih kokoh.

Balok berfungsi sebagai pengikat struktur kolom agar apabila terjadi pergerakan,


11


kolom-kolom tersebut masih dapat bertahan dan bertahan pada bentuk dan

posisinya.

Berdasarkan tumpuannya terdapat beberapa macam bentuk balok bertulang,

antara lain :

1. Balok Induk

Balok induk adalah balok yang bertumpu pada struktur kolom dan balok

yang menghubungkan tarik kolom dengan kolom lainnya. Balok induk ini

berguna untuk memperkecil tebal pelat lantai dan juga mengurangi

besarnya lendutan yang terjadi pada pelat lantai. Balok induk

direncanakan berdasarkan gaya maksimum yang bekerja pada balok

dengan dimensi yang sama. Untuk merencanakan balok induk, ada

beberapa hal yang perlu diperhatikan, diantaranya :

a. Menentukan mutu beton yang akan digunakan,

b. Menghitung pembebanan yang terjadi (beban hidup, beban mati)

2. Balok Anak

Balok anak adalah balok yang bertumpu pada balok induk atau balok yang

tidak bertumpu langsung pada kolom. Balok anak ini juga berfungsi

memperkecil pelat lantai dan mengurangi besarnya lendutan yang terjadi

pada pelat lantai.

3. Balok Bagi

Balok bagi adalah balok yang menghubungkan balok induk dengan balok

anak lainnya.


12


2.6 Pelat Lantai

Pelat lantai beton bertulang dikatakan menjadi sebuah struktur yang terbuat

dari beton bertulang dengan bidang yang arahnya horizontal dan berat beban yang

terjadi pada elemen tersebut memiliki arah tegak lurus terhadap bidang struktur

tersebut. Ketebalan dari bidang pelat beton ini relatif lebih kecil jika dibandingkan

dengan bentang panjang/lebar bidang pelat. Pelat beton bertulang memiliki fungsi

sebagai unsur pengaku horizontal yang sangat bermanfaat untuk mendukung

kekokohan balok portal.

Berdasarkan Buku Balok dan Pelat Beton Bertulang (Ali Asroni, 2010).

Untuk bangunan gedung, umumnya pelat ditumpu oleh beberapa jenis balok, yaitu :

1. Ditumpu secara monolit, yaitu pelat dan balok dicor bersama-sama

sehingga menjadi satu kesatuan yang kokoh.

2. Pelat ditumpu oleh dinding atau tembok bangunan.

3. Pelat ditumpu oleh balok baja dengan sistem komposit.

4. Pelat ditumpu oleh kolom secara langsung tanpa balok (pelat cendawan).


13


Gambar 2.1 Jenis-jenis penumpu pelat lantai

(Sumber : Asroni.A, 2010. Balok dan Pelat Beton Bertulang.)

Berdasarkan kekakuan hubungan antara pelat dan konstruksi pendukungnya,

yaitu balok, terdapat 3 jenis perletakan pelat pada balok, yaitu sebagai berikut :

1. Terletak Bebas

Keadaan ini terjadi apabila slab ditumpu secara langsung di atas beam,

ataupun diantara slab dan beam tidak dilakukan cor secara bersama-sama,

sehingga slab dapat bergerak rotasi bebas pada tumpuan tersebut. Pelat

yang ditumpu oleh tembok juga termasuk kedalam kategori pelat terletak

bebas.

2. Terjepi Elastis


14


Keadaan ini terjadi apabila pelat dan balok di-cor bersama-sama secara

monolit, tetapi ukuran balok cukup kecil, sehingga balok tidak cukup kuat

untuk mencegah terjadinya rotasi pelat.

3. Terjepit Penuh

Keadaan ini terjadi apabila pelat dan balok di-cor bersama-sama secara

monolit, dan ukuran balok cukup besar, sehingga mampu untuk mencegah

terjadinya rotasi pelat.

Gambar 2.2 Jenis Perletakan Pelat pada Balok

(Sumber : Asroni.A, 2010. Balok dan Pelat Beton Bertulang.)

2.7 Perencanaan dan Persyaratan SNI

2.7.1 Persyaratan SNI

Perencanaan komponen struktur Beton Bertulang mengikuti ketentuan

berdasarkan Pasal 10.1 SNI 03-2847-2002, sebagai berikut :

1. Semua komponen struktur harus direncanakan cukup kuat sesuai dengan

ketentuan yang diisyaratkan didalam tata cara ini, dengan menggunakan


15


faktor beban dan faktor reduksi kekuatan yang dilambangkan dengan 𝜙𝜙

yang ditentukan didalam pasal 11.2 dan 11.3 SNI 03-2847-2002.

2. Komponen struktur beton bertulang non-prategang boleh direncanakan

dengan menggunakan metode beban kerja dan tegangan ijin sesuai

dengan ketentuan dalam pasal 24 SNI 03-2847-2002.

Prosedur dan asumsi didalam perencanaan serta besarnya beban rencana

mengikuti ketentuan berdasarkan Pasal 10.2 SNI 03-2847-2002, sebagai berikut :

1. Ketentuan mengenai perencanaan dalam tata cara ini didasarkan pada

asumsi bahwa struktur direncanakan untuk memikul beban kerjanya.

2. Beban kerja diambil berdasarkan SNI 03-1727-1989, Pedoman

Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung.

3. Didalam perencanaan terhadap beban angina dan beban gempa, seluruh

bagian struktur yang membentuk sebuah kesatuan harus direncanakan

berdasarkan tata cara yang memenuhi SNI 03-1726-1989, Tata Cara

Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan

Non-Gedung.

4. Harus pula diperhatikan pengaruh dari gaya prategang, beban keran,

vibrasi, kejut, susut, perubahan suhu, rangkak, perbedaan penurunan

pondasi, dan beban khusus lainnya yang mungkin bekerja.

2.7.2 Ketentuan Mengenai Kekuatan

Perencanaan struktur gedung harus mengikuti tata cara kombinasi dasar yang

terdapat pada Pasal 2.3.2 SNI 1727-2013.


16


2.7.3 Asumsi Desain

Desain pada komponen struktur bangunan gedung didasarkan pada asumsi

yang diatur didalam SNI-2847-2013. Asumsi-asumsi yang digunakan antara lain :

1. Regangan maksimum yang dapat dimanfaatkan pada serat tekan beton

terluar harus diasumsikan sama dengan 0,003. (SNI 2847-2013 Pasal

10.2.3)

2. Tegangan tulangan < fy, diambil Es dikali regangan baja. Untuk regangan >

regangan leleh yang berhubungan dengan fy, tegangan tulangan diambil =

fy. (SNI 2847-2013 Pasal 10.2.4)

3. Distribusi tegangan beton dianggap berbentuk persegi.

4. Untuk 17 MPa<f’c<28 MPa, 𝛽𝛽1 diambil sebesar 0,85. Untuk f’c>28 MPa,

𝛽𝛽1 direduksi sebesar 0,05 untuk setiap kelebihan kekuatan sebesar 7 MPa

diatas 28 MPa, tetapi 𝛽𝛽1 tidak boleh kurang dari 0,65.

Keterangan :

fy = Kekuatan leleh tulangan yang disyaratkan (MPa)

𝛽𝛽1 = Faktor yang menghubungkan tinggi blok tegangan tekan persegi

ekivalen dengan tinggi sumbu netral

f'c = Kekuatan tekan beton yang disyaratkan (MPa)

2.7.4 Beban Lentur dan Aksial

Beban lentur dan aksial pada komponen struktur diatur didalam SNI 2847-

2013 Pasal 10. Secara umum, peraturan mengenai beban lentur dan aksial adalah

sebagai berikut :


17


1. Desain beban aksial 𝜙𝜙𝑃𝑃𝑛𝑛 dari komponen struktur tekan tidak boleh lebih

besar dari 𝜙𝜙𝑃𝑃𝑛𝑛(𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚) yang dihitung dengan persamaan

𝜙𝜙𝑃𝑃𝑛𝑛(𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚) = 0,85𝜙𝜙[0,85𝑓𝑓′𝑐𝑐�𝐴𝐴𝑔𝑔 − 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑠𝑠� + 𝑓𝑓𝑦𝑦𝐴𝐴𝑠𝑠𝑠𝑠] ................................. (1)

Untuk komponen struktur dengan tulangan spiral, dan

𝜙𝜙𝑃𝑃𝑛𝑛(𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚) = 0,80𝜙𝜙[0,85𝑓𝑓′𝑐𝑐�𝐴𝐴𝑔𝑔 − 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑠𝑠� + 𝑓𝑓𝑦𝑦𝐴𝐴𝑠𝑠𝑠𝑠] ................................. (2)

Untuk komponen struktur dengan tulangan pengikat

2. Luas tulangan minimum pada komponen struktur lentur :

𝐴𝐴𝑠𝑠(𝑚𝑚𝑚𝑚𝑛𝑛) = 0,25�𝑓𝑓′𝑐𝑐𝑓𝑓𝑦𝑦

𝑏𝑏𝑤𝑤𝑑𝑑 .......................................................................... (3)

Dan tidak lebih kecil dari 1,4𝑏𝑏𝑤𝑤𝑑𝑑𝑓𝑓𝑦𝑦

Keterangan :

Ag = Luas bruto penampang beton

Ast = Luas total tulangan

bw = Lebar badan (web), tebal dinding, atau diameter penampang lingkaran

d = Jarak dari serat tekan terjauh ke pusat tulangan tarik

2.7.5 Beban Geser

Beban geser pada komponen struktur diatur didalam SNI 2847-2013 Pasal 11.

Secara umum, peraturan mengenai beban geser adalah sebagai berikut :

1. “Desain penampang yang dikenai geser harus didasarkan pada 𝜙𝜙𝑉𝑉𝑛𝑛 ≥ 𝑉𝑉𝑢𝑢

dimana Vu adalah gaya geser terfaktor pada penampang yang ditinjau dan

Vn adalah kekuatan geser nominal yang dihitung dengan persamaan 𝑉𝑉𝑛𝑛 =

𝑉𝑉𝑐𝑐 + 𝑉𝑉𝑠𝑠, dimana Vc adalah kekuatan geser nominal yang disediakan oleh


18


beton dan Vs adalah kekuatan geser nominal yang disediakan oleh

tulangan geser.

2. Nilai Vc diatur di dalam persamaan berikut :

• Untuk komponen struktur yang dikenai geser dan lentur saja :

𝑉𝑉𝑐𝑐 = (0,16𝜆𝜆�𝑓𝑓′𝑐𝑐 + 17𝜌𝜌𝑤𝑤𝑉𝑉𝑢𝑢𝑑𝑑𝑀𝑀𝑢𝑢

)𝑏𝑏𝑤𝑤𝑑𝑑 ...................................................... (4)

Tetapi tidak >0,29𝜆𝜆�𝑓𝑓′𝑐𝑐𝑏𝑏𝑤𝑤𝑑𝑑 dan 𝑉𝑉𝑢𝑢𝑑𝑑𝑀𝑀𝑢𝑢

tidak boleh <1,0

• Untuk komponen struktur yang dikenai tekan aksial :

𝑉𝑉𝑐𝑐 = 0,17(1 + 𝑁𝑁𝑢𝑢14𝐴𝐴𝑔𝑔

)𝜆𝜆�𝑓𝑓′𝑐𝑐𝑏𝑏𝑤𝑤𝑑𝑑” ............................................................ (5)


19


2.7.6 Perencanaan Tulangan Pelat Lantai

a. Pembebanan Pelat Lantai


20


Gambar 2.3 Tabel Pembebanan Pelat Lantai

Sumber : Buku Balok Pelat Beton Bertulang, Ali Asroni (2010)

b. Penulangan Pelat Lantai

Perhitungan tebal efektif seperti yang dikutip didalam jurnal konstruksi

volume 6 nomor 1 adalah sebagai berikut :

𝑑𝑑 = 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑏𝑏𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑝𝑝𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 − 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑏𝑏𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑝𝑝𝑡𝑡𝑝𝑝𝑝𝑝𝑡𝑡𝑝𝑝𝑝𝑝 𝑏𝑏𝑡𝑡𝑡𝑡𝑏𝑏𝑝𝑝 − 1 2� 𝑑𝑑𝑢𝑢𝑠𝑠𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 ................... (8)

Momen Nominal Rencana berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 3.28,

dihitung dengan :


21


𝑀𝑀𝑛𝑛 = 𝑀𝑀𝑢𝑢𝜙𝜙

................................................................................................. (9)

Dimana :

Mn = Momen Nominal Rencana

Mu = Momen Ultimate

Φ = Faktor Reduksi kekuatan

Tabel 2.4 Tebal minimum penutup beton pada tulangan terluar dalam mm

Bagian

Konstruksi

Yang tidak langsung

berhubungan dengan tanah dan

cuaca

Yang langsung

berhubungan dengan tanah

dan cuaca

Lantai/dinding 𝜙𝜙𝐷𝐷 ≤ 36 = 20 𝜙𝜙𝐷𝐷 ≤ 16 = 40

𝜙𝜙𝐷𝐷 > 36 = 40 𝜙𝜙𝐷𝐷 > 16 = 50

Balok Seluruh diameter = 40 𝜙𝜙𝐷𝐷 ≤ 16 = 40

𝜙𝜙𝐷𝐷 > 16 = 50

Kolom Seluruh diameter = 40 𝐷𝐷 ≤ 16 = 40

𝐷𝐷 ≤ 16 = 50

Sumber : Buku Dasar Perencanaan Beton Bertulang Jilid 1, Vis & Kusuma (1993)

1. Menghitung faktor momen pikul & faktor momen pikul maksimum :

𝐾𝐾 = 𝑀𝑀𝑛𝑛𝑏𝑏𝑑𝑑2

atau 𝐾𝐾 = 𝑀𝑀𝑢𝑢𝜙𝜙𝑏𝑏𝑑𝑑2

Dimana :

K = Faktor momen pikul

b = Panjang efektif pelat

d = Lebar efektif pelat


22


𝐾𝐾𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑠𝑠 = 382,5.𝛽𝛽1.𝑓𝑓𝑐𝑐′.(600+𝑓𝑓𝑦𝑦−225.𝛽𝛽1)(600+𝑓𝑓𝑦𝑦)2

atau dapat dilihat dari tabel berikut :

Tabel 2.5 Rasio Tulangan Maksimal dalam persen (%)

Mutu

Beton

f’c

(MPa)

Mutu Baja Tulangan fy (MPa)

240 300 240 400 240 500

15 4,4839 4,2673 4,1001 3,9442 3,7987 3,6627

20 5,9786 5,6897 5,4668 5,2569 5,0649 4,8836

25 7,4732 7,1121 6,8335 6,5736 6,3311 6,1045

30 8,9679 8,5345 8,2002 7,8883 7,5973 7,3254

35 10,1445 9,6442 9,2595 8,9016 8,5682 8,2573

Sumber : Buku Balok Pelat Beton Bertulang, Ali Asroni (2010)

2. Mencari tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekivalen :

𝑡𝑡 = �1 −�1 − 2𝐾𝐾0,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′

� .𝑑𝑑

3. Menghitung luas tulangan pokok dengan memilih nilai As,u terbesar :

a. 𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑢𝑢 = 0,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′.𝑚𝑚.𝑏𝑏𝑓𝑓𝑦𝑦

b. Jika fc’ ≤ 31,36 MPa, 𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑢𝑢 = 1,4

𝑓𝑓𝑦𝑦. 𝑏𝑏.𝑑𝑑

c. Jika fc’ > 31,36 MPa, 𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑢𝑢 =

�𝑓𝑓𝑐𝑐′

4𝑓𝑓𝑦𝑦. 𝑏𝑏.𝑑𝑑

4. Menghitung luas tulangan bagi dengan memilih nilai Asb,u terbesar :

a. 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏,𝑢𝑢 = 20%𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑢𝑢


23


b. 𝑓𝑓𝑦𝑦 < 400 𝑀𝑀𝑃𝑃𝑡𝑡,𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏,𝑢𝑢 = 0,0020. 𝑏𝑏. ℎ

c. 𝑓𝑓𝑦𝑦 = 400 𝑀𝑀𝑃𝑃𝑡𝑡,𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏,𝑢𝑢 = 0,0018. 𝑏𝑏.ℎ

d. 𝑓𝑓𝑦𝑦 > 400 𝑀𝑀𝑃𝑃𝑡𝑡,𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏,𝑢𝑢 = 0,0018. 𝑏𝑏. ℎ. (400𝑓𝑓𝑦𝑦

)

e. 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏,𝑢𝑢 ≥ 0,0014. 𝑏𝑏. ℎ

5. Menghitung jarak tulangan :

𝑠𝑠𝑢𝑢,𝑛𝑛𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠 ≤𝜋𝜋𝐷𝐷2𝑏𝑏4𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑢𝑢

𝑠𝑠𝑏𝑏,𝑛𝑛𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠 ≤𝜋𝜋𝐷𝐷2𝑏𝑏4𝐴𝐴𝑠𝑠𝑠𝑠,𝑢𝑢

6. Kontrol rasio tulangan :

𝜌𝜌 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏.𝑑𝑑

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑛𝑛 ≤ 𝜌𝜌 ≤ 𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑠𝑠

Tabel 2.6 Rasio tulangan maksimum (ρmaks) dalam %

Mutu

beton fc’

(MPa)

Mutu tulangan baja fy (MPa)

240 300 350 400 450 500

15 2,419 1,805 1,467 1,219 1,032 0,887

20 3,225 2,408 1,956 1,626 1,376 1,182

25 4,032 3,010 2,445 2,032 1,720 1,478

30 4,838 3,616 2,933 2,438 2,064 1,773

35 5,405 4,036 3,277 2,724 2,306 1,981

40 5,912 4,414 3,585 2,980 2,522 2,167

45 6,344 4,737 3,846 3,197 2,707 2,325


24


50 6,707 5,008 4,067 3,380 2,862 2,458

55 7,002 5,228 4,245 3,529 2,988 2,567

60 7,400 5,525 4,486 3,729 3,157 2,712

Tabel 2.7 Rasio tulangan minimal (ρmin) dalam %

Mutu

beton fc’

(MPa)

Mutu baja tungalan fy (MPa)

240 300 350 400 450 500

≤31,36 0,583 0,467 0,400 0,35 0,311 0,280

35 0,616 0,493 0,423 0,370 0,329 0,296

40 0,659 0,527 0,452 0,395 0,351 0,316

45 0,699 0,559 0,479 0,419 0,373 0,335

50 0,737 0,589 0,505 0,442 0,393 0,354

55 0,773 0,618 0,530 0,464 0,412 0,371

60 0,807 0,645 0,553 0,484 0,430 0,387

7. Kontrol momen rencana pelat :

𝑡𝑡 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑓𝑓𝑦𝑦0,85𝑓𝑓𝑐𝑐′𝑏𝑏

𝑀𝑀𝑛𝑛 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑓𝑓𝑦𝑦(𝑑𝑑 − 𝑡𝑡/2)

𝑀𝑀𝑟𝑟 = ∅𝑀𝑀𝑛𝑛 , Mr > Mu

8. Kontrol Regangan leleh baja tulangan Es, εc’ < 0,003

𝜀𝜀𝑦𝑦 = 𝑓𝑓𝑦𝑦𝐸𝐸𝑠𝑠

𝜀𝜀𝑐𝑐′ = 𝑚𝑚(𝛽𝛽1.𝑑𝑑)−𝑚𝑚

𝜀𝜀𝑦𝑦

𝜀𝜀𝑐𝑐′ < 𝜀𝜀𝑐𝑐𝑢𝑢′ (0,003)


25


c. Perencanaan Tulangan Balok

1. Menghitung faktor momen pikul & faktor momen pikul maksimum :

𝐾𝐾 = 𝑀𝑀𝑛𝑛𝑏𝑏𝑑𝑑2

atau 𝐾𝐾 = 𝑀𝑀𝑢𝑢𝜙𝜙𝑏𝑏𝑑𝑑2

𝐾𝐾𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑠𝑠 = 382,5.𝛽𝛽1.𝑓𝑓𝑐𝑐′.(600+𝑓𝑓𝑦𝑦−225.𝛽𝛽1)(600+𝑓𝑓𝑦𝑦)2

atau dapat dilihat dari tabel 2.6

Diambil K1 = 0,8.Kmaks

2. Mencari tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekivalen :

𝑡𝑡 = �1 −�1 − 2𝐾𝐾10,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′

� .𝑑𝑑

3. Menghitung luas tulangan tarik yang diperlukan :

𝐴𝐴1 = 0,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′.𝑚𝑚.𝑏𝑏𝑓𝑓𝑦𝑦

𝐴𝐴2 =�𝑓𝑓𝑐𝑐′

4𝑓𝑓𝑦𝑦𝑏𝑏𝑑𝑑

𝐴𝐴3 = 1,4𝑓𝑓𝑦𝑦𝑏𝑏𝑑𝑑

4. Menghitung tulangan tekan yang diperlukan :

𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏,𝑢𝑢 = 20%𝐴𝐴1

5. Kontrol Rasio Penulangan :

𝜌𝜌 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏𝑑𝑑

𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑛𝑛 ≤ 𝜌𝜌 ≤ 𝜌𝜌𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑠𝑠

6. Kontrol momen :


𝑀𝑀𝑛𝑛 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑓𝑓𝑦𝑦(𝑑𝑑 − 𝑚𝑚2

)


26



7. Kontrol Regangan leleh baja tulangan Es, εc’ < 0,003

𝜀𝜀𝑦𝑦 = 𝑓𝑓𝑦𝑦𝐸𝐸𝑠𝑠

𝜀𝜀𝑐𝑐′ = 𝑚𝑚(𝛽𝛽1.𝑑𝑑)−𝑚𝑚

𝜀𝜀𝑦𝑦

d. Perencanaan Kolom

1. Menghitung nilai ac dan ab dengan persamaan :

𝑡𝑡𝑐𝑐 = 𝑃𝑃𝑢𝑢𝜙𝜙.0,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′.𝑏𝑏

; 𝑡𝑡𝑏𝑏 = 600.𝛽𝛽1.𝑑𝑑600+𝑓𝑓𝑦𝑦

2. Membandingkan nilai ac dan ab sehingga diperoleh 2 kondisi :

a. Jika ac > ab, maka penampang kolom pada kondisi beton tekan

menentukan, pada kondisi ini dihitung ab1 dan ab2 dengan faktor reduksi

= 0,65 :

𝑡𝑡𝑏𝑏1 = 600.𝛽𝛽1.𝑑𝑑600−𝑓𝑓𝑦𝑦

; 𝑡𝑡𝑏𝑏2 = 𝛽𝛽1.𝑑𝑑

1) Jika ac > ab1, maka termasuk kondisi beton tekan menentukan dengan

semua tulangan tekan sudah leleh, atau dianggap kolom menerima

beban sentris (P0), maka luasan tulangan A1 dan A2 dapat dihitung

dengan :

𝐴𝐴1 = 𝐴𝐴2 = 1,25.𝑃𝑃𝑢𝑢(𝜙𝜙−0,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′.𝑏𝑏.ℎ).(2�𝑓𝑓𝑦𝑦−0,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′�)

2) Jika ab1 > ac > ab2, maka termasuk kondisi beton tekan mentukan

dengan tulangan tekan kiri belum leleh. Langkah perhitungan luasan

dilakukan sebagai berikut :

(a) Dihitung ap1, R1, R2, R3 dengan persamaan :


27


𝑡𝑡𝑝𝑝1 = �600−𝑓𝑓𝑦𝑦�.(ℎ−2.𝑑𝑑𝑠𝑠)600+𝑓𝑓𝑦𝑦

𝑅𝑅1 = 𝑡𝑡𝑏𝑏 + 𝑡𝑡𝑝𝑝1 + ℎ

𝑅𝑅2 = 2.𝑡𝑡𝑏𝑏 . (ℎ − 𝑑𝑑𝑠𝑠) + 𝑡𝑡𝑐𝑐. (𝑡𝑡𝑝𝑝1 + 2. 𝑡𝑡)

𝑅𝑅3 = 𝑡𝑡𝑏𝑏 .𝑡𝑡𝑐𝑐. (2𝑡𝑡 − 2.𝑑𝑑𝑠𝑠 + ℎ)

(b) Kemudian dihitung nilai a dari persamaan :

𝑡𝑡3 − 𝑅𝑅1.𝑡𝑡2 + 𝑅𝑅2.𝑡𝑡 − 𝑅𝑅3 = 0, dengan syarat : ab1 < a < ab2

(c) Dihitung luasan tulangan A1 dan A2 dengan persamaan :

𝐴𝐴1 = 𝐴𝐴2 = 𝑚𝑚.(𝑃𝑃𝑢𝑢/𝜙𝜙−0,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′.𝑚𝑚.𝑏𝑏)�600+𝑓𝑓𝑦𝑦�.𝑚𝑚−600.𝛽𝛽1.𝑑𝑑

3) Jika ab2 >ac> ab, maka termasuk kondisi beton tekan menentukan

dengan tulangan tarik kiri belum leleh. Langkah perhitungan luasan

dilakukan sebagai berikut :

(a) Dihitung ap2, R4, R5, R6 dengan persamaan :

𝑡𝑡𝑝𝑝2 = 2.𝑓𝑓𝑦𝑦.𝑑𝑑𝑠𝑠+1200.𝑑𝑑600+ 𝑓𝑓𝑦𝑦

𝑅𝑅4 = 𝑡𝑡𝑏𝑏 + 𝑡𝑡𝑝𝑝2

𝑅𝑅5 = 2.𝑡𝑡𝑏𝑏 .𝑑𝑑 + 𝑡𝑡𝑐𝑐. (2𝑡𝑡 − ℎ + 𝑡𝑡𝑝𝑝2)

𝑅𝑅6 = 𝑡𝑡𝑏𝑏 .𝑡𝑡𝑐𝑐. (2𝑑𝑑 + 2𝑡𝑡 − ℎ)

(b) Dihitung nilai a dari persamaan :

𝑡𝑡3 − 𝑅𝑅4. 𝑡𝑡2 + 𝑅𝑅5.𝑡𝑡 − 𝑅𝑅6 = 0, dengan syarat : ab2 > a > ab


𝐴𝐴1 = 𝐴𝐴2 = 𝑚𝑚.(𝑃𝑃𝑢𝑢/𝜙𝜙−0,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′.𝑚𝑚.𝑏𝑏)�600+𝑓𝑓𝑦𝑦�.𝑚𝑚−600.𝛽𝛽1.𝑑𝑑


28


b. Jika ac < ab, maka penampang kolom pada kondisi beton tarik

menentukan, pada kondisi ini dihitung at1 dan at2 dengan faktor reduksi

ϕ dihitung dengan persamaan berikut :

𝑡𝑡𝑠𝑠1 = 600.𝛽𝛽1.𝑑𝑑𝑠𝑠′

600−𝑓𝑓𝑦𝑦 ; 𝑡𝑡𝑠𝑠2 = 𝛽𝛽1.𝑑𝑑𝑠𝑠

1) Jika ab > ac > at1, maka tulangan tarik menentukan dengan tulangan

tekan kanan sudah leleh, dan dihitung luasan tulangan A1 dan A2

dengan persamaan berikut :

𝐴𝐴1 = 𝐴𝐴2 = 0,5.𝑃𝑃𝑢𝑢.(2𝑛𝑛−ℎ+𝑚𝑚𝑐𝑐)𝜙𝜙.�𝑑𝑑−𝑑𝑑𝑠𝑠′�.𝑓𝑓𝑦𝑦

2) Jika at1 > ac > at2, maka tulangan tarik menentukan dengan tulangan

tekan kanan belum leleh, langkah perhitungan luasan tulangan A1

dan A2 sebagai berikut :

(a) Dihitung ap3, R7, R8, R9, dengan persamaan berikut :

𝑡𝑡𝑝𝑝3 = 2.𝑓𝑓𝑦𝑦.𝑑𝑑−1200.𝑑𝑑𝑠𝑠600−𝑓𝑓𝑦𝑦

𝑅𝑅7 = 𝑡𝑡𝑝𝑝3 − 𝑡𝑡𝑠𝑠1

𝑅𝑅8 = 2.𝑡𝑡𝑠𝑠1.𝑑𝑑𝑠𝑠 + 𝑡𝑡𝑐𝑐. (2𝑡𝑡 − ℎ − 𝑡𝑡𝑝𝑝3)

𝑅𝑅9 = 𝑡𝑡𝑐𝑐.𝑡𝑡𝑠𝑠1. (2𝑑𝑑𝑠𝑠 + 2𝑡𝑡 − ℎ)

(b) Dihitung nilai a dari persamaan :

𝑡𝑡3 + 𝑅𝑅7. 𝑡𝑡2 + 𝑅𝑅8.𝑡𝑡 − 𝑅𝑅9 = 0, dengan syarat at1 < a < at2


𝐴𝐴1 = 𝐴𝐴2 = 𝑚𝑚.(𝑃𝑃𝑢𝑢/𝜙𝜙−0,85.𝑓𝑓𝑐𝑐′.𝑚𝑚.𝑏𝑏)�600−𝑓𝑓𝑦𝑦�.𝑚𝑚−600.𝛽𝛽1.𝑑𝑑𝑠𝑠


29


2.8 Perencanaan dan Persyaratan ACI Standards

2.8.1 Perencanaan Pelat

𝑡𝑡𝑚𝑚1 = 0,65𝑡𝑡𝑚𝑚

𝑡𝑡𝑚𝑚,𝑛𝑛𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠 = 𝑡𝑡𝑚𝑚 − 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑏𝑏𝑡𝑡𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑡𝑡𝑡𝑡𝑏𝑏𝑏𝑏

𝑡𝑡𝑦𝑦1 = 0,65𝑡𝑡𝑦𝑦

𝑡𝑡𝑦𝑦,𝑛𝑛𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠 = 𝑡𝑡𝑦𝑦 − 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑏𝑏𝑡𝑡𝑙𝑙 𝑏𝑏𝑡𝑡𝑡𝑡𝑏𝑏𝑏𝑏

Menghitung Momen :

𝑀𝑀𝑜𝑜 = 𝑄𝑄𝑢𝑢𝑙𝑙𝑙𝑙𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛2

8

−𝑀𝑀𝑢𝑢 = 0,65𝑀𝑀𝑜𝑜

+𝑀𝑀𝑢𝑢 = 0,35𝑀𝑀𝑜𝑜

Menghitung angka perbandingan kekuatan arah :

𝑡𝑡𝑚𝑚 = 𝐼𝐼𝑠𝑠𝐼𝐼𝑠𝑠𝑠𝑠

𝑡𝑡𝑦𝑦 = 𝐼𝐼𝑠𝑠𝐼𝐼𝑠𝑠𝑦𝑦

𝑡𝑡𝑚𝑚 = 2𝑚𝑚𝑦𝑦+2𝑚𝑚𝑠𝑠4

Merencanakan tulangan slab :

𝑀𝑀𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑠𝑠 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑓𝑓𝑦𝑦 �𝑑𝑑 −𝑚𝑚2�

𝑡𝑡𝑠𝑠𝑝𝑝𝑎𝑎𝑠𝑠𝑎𝑎𝑏𝑏𝑡𝑡𝑝𝑝 �𝑑𝑑 − 𝑚𝑚2�~0,9𝑑𝑑 ;𝑑𝑑 = ℎ − 𝑑𝑑𝑠𝑠

2.8.2 Perencanaan Balok


30


Menghitung rasio tulangan balance

𝜌𝜌𝑏𝑏 = 𝛽𝛽10,85𝑓𝑓𝑐𝑐′

𝑓𝑓𝑦𝑦

87.00087.000+𝑓𝑓𝑦𝑦

𝐴𝐴𝑠𝑠𝑝𝑝𝑎𝑎𝑠𝑠𝑎𝑎𝑏𝑏𝑡𝑡𝑝𝑝 𝑡𝑡𝑝𝑝𝑎𝑎𝑏𝑏𝑡𝑡 𝑝𝑝𝑡𝑡𝑝𝑝𝑝𝑝𝑡𝑡𝑡𝑡𝑝𝑝𝑎𝑎𝑡𝑡𝑝𝑝 𝜌𝜌 = 0,5𝜌𝜌𝑏𝑏

𝑀𝑀𝑛𝑛 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑓𝑓𝑦𝑦 �𝑑𝑑 −𝑚𝑚2� ,𝐴𝐴𝑠𝑠𝑝𝑝𝑎𝑎𝑠𝑠𝑎𝑎𝑏𝑏𝑡𝑡𝑝𝑝 �𝑑𝑑 − 𝑚𝑚

2� = 0,85𝑑𝑑

𝐴𝐴𝑠𝑠 = 𝑀𝑀𝑛𝑛𝑓𝑓𝑦𝑦0,85𝑑𝑑

Dicek kembali dengan menghitung nilai a, :


Hitung kembali nilai As :

𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑢𝑢 = 𝑀𝑀𝑛𝑛

𝑓𝑓𝑦𝑦(𝑑𝑑−𝑎𝑎2)

𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏,𝑢𝑢 = 20%𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑢𝑢

Kontrol rasio tulangan

𝜌𝜌 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑏𝑏𝑑𝑑

, ρ < ρb

Kontrol Momen


𝑀𝑀𝑛𝑛 = 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑓𝑓𝑦𝑦(𝑑𝑑 − 𝑚𝑚2

)


2.8.3 Perencanaan Kolom Mengacu pada ACI

𝑡𝑡 = 𝑀𝑀𝑢𝑢𝑃𝑃𝑢𝑢

Asumsikan angka penulangan 𝜌𝜌 diantara 1% ~ 4%


31


Hitung nilai 𝐴𝐴𝑠𝑠 = 𝜌𝜌𝑏𝑏𝑑𝑑

𝑐𝑐𝑏𝑏 = 87.00087.000+𝑓𝑓𝑦𝑦

𝑑𝑑

𝑡𝑡𝑏𝑏 = 𝛽𝛽1𝑐𝑐𝑏𝑏

𝑓𝑓𝑠𝑠′ = 87.000 𝑐𝑐𝑠𝑠−𝑑𝑑′

𝑐𝑐𝑠𝑠 , gunakan yang paling besar fy

𝑃𝑃𝑛𝑛𝑏𝑏 = 0,85𝑓𝑓′𝑐𝑐𝑡𝑡𝑏𝑏𝑏𝑏 + 𝐴𝐴′𝑠𝑠𝑓𝑓𝑦𝑦 − 𝐴𝐴𝑠𝑠𝑓𝑓𝑦𝑦 ; A’s = As

𝜙𝜙𝑃𝑃𝑛𝑛𝑏𝑏 = 0,7𝑥𝑥𝑃𝑃𝑛𝑛𝑏𝑏

𝑃𝑃𝑛𝑛 = 𝐴𝐴′𝑠𝑠𝑓𝑓𝑦𝑦𝑛𝑛

𝑑𝑑−𝑑𝑑′+0,5

+ 𝑏𝑏ℎ𝑓𝑓′𝑐𝑐3ℎ𝑛𝑛𝑑𝑑2

+1,18 , Pn > Pu


BAB II TINJAUAN PUSTAKA - repository.uib.ac.idrepository.uib.ac.id/1515/5/s-1511033-chapter2.pdf ·...

Documents

Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA - repository.uib.ac.idrepository.uib.ac.id/1515/5/s-1511033-chapter2.pdf ·...