Beton 2 FIx 1234567897654

Tugas Besar Struktur Beton Bertulang II

PENYELESAIAN TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG II1. MENENTUKAN KEYPLAN STRUKTURMenentkan model struktur untuk 2 unit ruko yang bersebelahan dengan menentukan :a. Dimensi Balokb. Dimensi Kolomc. Dimensi Plat Lantai

Model Struktur 2 unit ruko yang bersebelahan:

Menentukan Dimensi Elemen Struktur BangunanDiketahui :Mutu Beton (fc) = 20 MpaMutu baja tulanngan ulir (D) fy = 400 MpaMutu baja tulangan polos () fy = 240 MpaLebar Bangunan (B) = 4 mPanjang Kolom (H) = 4 m

a. Dimensi BalokPenentuan dimensi balok didasarkan pada Hand-Out Desain Struktur Gedung Hanggoro Tri Cahyo dan SKSNI-T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk bangunan Gedung ayat 3.14.3 butir 1) sub butir (3).

Penentuan H pada balok induk diambil dan penentuan balok anak diambil . Penentuan ini harus sesuai dengan pada SKSNI-T-15-1991-03ayat 3.14.3 butir 1) sub butir (3).

Penentuan Balok Induk Untuk panjang bentang 1 (Bi1 = L1 = 6000 mm)

Jadi, dimensi balok induk 1 (B1) = 25 x 50 cm

Untuk panjang bentang 2 (Bi2 = L2 = 4000 mm)

Jadi, dimensi balok induk 1 (B2) = 20 x 35 cm

Untuk panjang bentang 3 (Bi3 = L3 = 3000 mm)

Jadi, dimensi balok induk 1 (B3) = 20 x 25 cm Penentuan Balok Anak Untuk panjang bentang 1 (Ba1 = L1 = 6000 mm)

Jadi, dimensi balok anak 1 (Ba1) = 25 x 45 cm

Untuk panjang bentang 2 (Ba2 = L2 = 4000 mm)

Jadi, dimensi balok anak 2 (Ba2) = 20 x 30 cm

b. Dimensi KolomPenentuan dimensi kolom didasarkan pada SKSNI-T-15-1991-03tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk bangunan Gedung ayat 3.14.4 butir 1) sub butir (2) dimana :

Kolom 1 memenuhi syarat 0,75 > 0,4 ..... OK!Jadi, dimensi kolom 1 (K1) = 30 x 40 cm

Kolom 2 memenuhi syarat 0,83 > 0,4 ..... OK!Jadi, dimensi kolom 2 (K2)= 25 x 30 cmc. Dimensi Pelat Lantai Sketsa PerencanaanSketsa ini menggambarkan tampak atas plat lantai 2 dan plat lantai dak. Dalam perencanaan ketebalan plat, tinjauan cukup dilakukan pada satu titik, yaitu titik yang memiliki luas bidang plat terbesar, tinjauan bidang E.

Gambar. Sketsa Perencanaan Ketebalan Plat Persyaratan PerencanaanPerencanaan dimensi pelat berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5 butir 3) sub butir (2) pada persamaan (16) dan persamaan (17) memberikan persyaratan tebal pelat minimum dengan balok yang menghubungkan tumpuan pada semua sisinya harus memenuhi ketentuan sebagai berikut :(a) Untuk myang sama atau lebih kecil dari 0,2 (m 0,2), harus menggunakan 11.5(3(2)) dimana : Pelat tanpa penebalan...................................120 mm Pelat dengan penebalan ...............................100 mm(b) Untuk m lebih besar dari 0,2 tapi tidak lebih dari 2,0 (0,2 m 2), ketebalan pelat minimum harus memenuhi :

dan tidak boleh kurang dari 120 mm(c) Untuk m lebih besar dari 2,0 (m> 0,2), ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari :

dan tidak boleh kurang dari 90 mmDimana :Panjang bentang terpanjangTegangan leleh bajaRasio dari bentang terpanjang (ly) dan bentang terpendek (lx) dari pelatdua arahm = Nilai rata-rata dari semua balok pada tepi dari suatu panel.Harga m diperoleh dari perumusan sebagai berikut :

Keterangan :

Perhitungan Ketebalan PlatBalok Induk (B1) Menghitung

Menghitung

Balok Anak (Ba2) Menghitung

Menghitung

Balok Induk (B2) Menghitung

Menghitung

MenghitungKekakuanrata-rata

Menghitung ketebalan platBerdasarkan peraturan SNI-03-2847-2002 pasal 11.5 ayat 3 butir (3) sub butir (c) yang mengatur tebal pelat lantai minimum dengan balok yang menghubungkan tumpuan pada semua sisinya tidak boleh kurang dari tebal minimum pelat, dimana tebal minimum pelat lantai dengan dihitung dengan menggunakan rumus pada persamaan (17).Diketahui :

Menentukan Ketebalan PlatMenentukan ketebalan plat hendaknya memperhatikan fungsi dan bentuk struktur bangunan, apabila bangunan difungsikan untuk memikul beban hidup yang berat atau konstruksi didesain dengan bentangan plat yang panjang, faktor ketebalan plat sangat menentukan terjadinya lentur pada plat. Sebab itu, plat lantai umumnya lebih tebal dibandingkan dengan plat atap. Sehingga, diambil ketebalan plat sebagai berikut: Plat lantai (T12): 120 mm = 12 cm Plat atap (T10): 100 mm = 10 cm

Penentuan Keyplan Struktur

2. MENENTUKAN PEMBEBANAN Persyaratan dan Data Pembebanan Pembebanan didasarkan pada Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SNI-03-1727-1989. Pembebanan yang diperhitungkan untuk tugas ini cukup beban gravitasi saja, beban mati (DL) dan beban hidup (LL).a. Beban Mati (Dead Load / DL)Beban mati (dead load) yaitu berat dari seluruh bagian dari suatu struktur yang bersifat tetap. Beban mati yang diperhitungkan pada tugas ini adalah berat sendiri dari masing-masing elemen struktur seperti pelat, balok, kolom, dan dinding.Selain beban mati dari berat sendiri elemen struktur, terdapat beban mati tambahan. Beban mati tambahan (superimposed dead load) yaitu beban mati tambahan yang muncul akibat beban-beban mati yang bukan merupakan elemen struktural. Beban mati yang digunakan pada struktur ini antara lain : Beban penutup lantai (ubin keramik) sebesar 24 kg/m2 Beban ceiling/plafond sebesar 18 kg/m2 Beban water proofing sebesar 5 kg/m2 Beban dinding bata batu sebesar 250 kg/m2 Berat sendiri pelat lantai (t = 12 cm) sebesar 288 kg/m2. Berat sendiri pelat atap (t = 10 cm) sebesar 240 kg/m2.

Perhitungan beban mati pada berat sendiri elemen struktur : Berat sendiri plat lantai (t = 12 cm) = tebal pelat x beton = 0,12 m x 24 kg/m3 = 288 kg/m2 Berat sendiri plat lantai (t = 10 cm) = tebal pelat x beton = 0,10 m x 24 kg/m3 = 240 kg/m2Perhitungan beban mati untuk beban balokBerat dinding (h = 4 m)= tinggi dinding x Beban dinding bata batu = 4 x 250 = 1000 kg/m2

Sumber : SNI-03-1727-1989 tentang Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedungb. Beban Hidup (Live Load / LL)Beban hidup adalah beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan struktur gedung, baik akibat beban yang berasal dari orang maupun barang yang dapat berpindah, atau mesin dan peralatan serta komponen yang tidak merupakan bagian yang tetap dalam struktur yang dapat diganti selama masa hidup dari struktur gedung tersebut. Struktur direncanakan untuk rumah toko (ruko), sehingga berdasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI-03-1727-1989), beban hidup pada : Lantai sebesar250 kg/m2 (2,5 kN/m2)Hal ini dikarenakan lantai 2 pada struktur bangunan akan digunakan sebagai bagian dari toko dan berdasarkan pada SNI-03-1727-1989 pasal 2.1.2 butir a sub butir (1) bahwa beban hidup pada lantai gedung harus diambil menurut Tabel 2, sehingga beban hidup pada lantai 2 diambil 250 kg/m2. Lantai atap sebesar 100 kg/m2 (1,0 kN/m2).Berdasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI-03-1727-1989) pasal 2.1.2 butir b sub butir (1) yang menyatakan bahwa beban hidup pada atap dan/atau bagian atap serta pada struktur tudung (canopy) yang dapat dicapai dan dibebani oleh orang, harus diambil minimum sebesar 100 kg/m2 bidang datar. Sehingga beban hidup pada lantai atap diambil 100 kg/m2.

Sumber : SNI-03-1727-1989 tentang Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung Perhitungan Pembebanan untuk Program Analisis Struktur Beban Lantai 2 Beban hidup (LL)= 250 kg/m2 Beban mati (DL)Keramik= 24 kg/m2Plafond= 18 kg/m2Jumlah (DL)= 42 kg/m2

Beban Lantai Atap Beban hidup (LL)= 100 kg/m2 Beban mati (DL)Keramik= 24 kg/m2Plafond= 18 kg/m2Jumlah (DL)= 42 kg/m2

Beban BalokBerat dinding (h = 4 m)= tinggi dinding x Beban dinding bata batu = 4 x 250 = 1000 kg/m2

3. MODEL STRUKTUR PADA PROGRAM ANALISIS STRUKTURPermodelan atau idealisasi struktur diperlukan untuk keperluan analisis struktur. Permodelan ini dilakukan dengan membagi struktur menjadi elemen-elemen dasar dengan cara memisahkan hubungan antara elemen-elemen struktur, kemudian mengganti aksi elemen dengan sekumpulan gaya dan/atau momen, yang mempunyai efek ekivalen. Gedung Ruko ini direncanakan memiliki 2 lantai, lantai 1 digunakan untuk took dan gedung lantai 2 direncanakan sebagai rumah dan juga gudang penyimpanan barang yang dirancang sebagai system rangka pemikul momen sedangkan lantai atap lantai 2 merupakan lantai dak yang digunakan untuk rooftank. Pelat pada struktur gedung ini dimodelkan dengan elemen shell sehingga beban yang bekerja dalam per m2. Material utama yang digunakan pada struktur gedung ini adalah material beton bertulang. Elemen-elemen dari struktur beton bersifat monolit, sehingga struktur ini mempunyai perilaku yang baik di dalam memikul beban gempa.Pada struktur gedung beton bertulang, hubungan balok-kolom (beam column joint) merupakan satu-satunya pemengang peran agar sistem pengekangan terhadap free rotations of beam tidak akan terjadi. Sistem pengekangan akan terjadi dengan baik jika balok, joint dan kolom merupakan satu kesatuan yang monolit dan kaku.

Gambar 3D Struktur Ruko 2 Lantai

Tugas Besar Struktur Beton Bertulang II

4. Mafrianti P. Irianinngsih (5113412022)Taufik Akbar (5113412023)Page 565. TAMPILAN BIDANG MOMEN DAN BIDANG GESER UNTUK KOMBINASI 1,2DL+1,6LL a. Tampilan Bidang Momen

Gambar 3D Diagram Momen 3-3 (1,2 DL + 1,6 LL) Struktur Ruko 2 Lantai

899016179193923130945657Gambar Diagram Momen 3-3 (1,2 DL + 1,6 LL) Portal yang Ditinjau

b. c. Tampilan Bidang GeserGambar 3D Diagram Shear Force 2-2 (1,2 DL + 1,6 LL) Struktur Ruko 2 Lantai

308990161790319293945657Gambar Diagram Shear Force 2-2 (1,2 DL + 1,6 LL) Portal yang Ditinjau

6. DESAIN PENULANGAN BALOK, KOLOM DAN PELAT LANTAI1. Desain Penulangan BalokMisalnya perhitungan penulangan balok pada frame text 30, data diketahui :B 30 x 60 b = 300 mmh = 600 mmfc = 20fc < 30 Mpa maka dipakai = 0,85fy = 400 Mpa Dipilih diameter sengkang , = 10mmDipilih diameter tulanagan utama,20mmTebal selimut beton, sesuai SNI 03 2847 -2002 untuk balok dan kolom p = 40 mm tinggi efektif balok (d) :d = d =d =

Tulangan lentur daerah tumpuan

30Dari SAP didapat Mu = 5288,3849 ton.mm = 52883849 NmmMencari nilai momen nominal Mu = Mn = Mn = Mn = 66104811,25

Penurunan rumus untuk perencanaan balok :

Gaya tarik baja = Gaya tarik beton T = D

Menghitung momen nominal (Mn)Mn = T.JdMn = As.fy.Mn = .d.fy

Mencari rasio penulangan

Rn = 0,7556 N/mm2

Cek terhadap rasio penulangan:Tulangan tarik minimum :

Tulangan tarik maksimum :

b

Karena < min maka yang digunakan dalam mencari As adalah

Mencari Luas Tulangan

Luas tulangan utama (t = 19 mm):

2

Jumlah tulangan (n):

n = 1,8057 2 digunakan 2 tulangan

Luas tulangan utama yang timbul :

2

Cek syarat As 628 mm2 > 567 mm2 OKE, AMAN

Cek terhadap momen nominal yang timbul :

Syarat Jadi digunakan tulangan tarik 2D19, dan tulangan tekan :As= 50% AsAs= 50% 567As= 283,5 mm2As dari SAP = 234,96 mm2

Digunakan tulangan tekan 2D19, untuk mempermudah pemasangan sengkang

Cek syarat 628 mm2> 567 mm2 oke, aman Tulangan Lentur daerah lapanganDari SAP didapat Mu = 3595,6027 ton.mm = 35956027 NmmMencari nilai momen nominal :Mu = Mn

Penurunan rumus untuk perencanaan balok :H = 0Gaya tarik baja = gaya tekan beton T = D1. c


Cek terhadap rasio penulanganTulangan tarik maksimum :

Tulangan tarik maksimum :

= 0,001304min= 0,0035

Karena < min maka yang digunakan dalam mencari As adalah Mencari Luas Tulangan

As dari SAP = 502,29 mm2

Luas tulangan utama (t = 20 mm) :

Jumlah tulangan (n)

digunakan 2 tulangan

Luas tulangan utama yang timbul :

2Cek syarat As628 mm2> 314 mm2 OKE, AMAN


Syarat Mnytb > Mn

Jadi digunakan tulangan tarik 2D19, dan tulangan tekan :As= 50% AsAs= 50%. 567As= 283,5 mm2As dari SAP = 234,96 mm2Digunakan tulangan tekan 2D19, untuk mempermudah pemasangan sengkang

= 628 mm2Cek syarat 628 mm2> 283,5 mm2 OKE, AMAN

Tulangan Geser (sengkang)Dari SAP didapat Vu = 6,21412 ton = 62141,2 NKemampuan beton menahan geser

2. Desain Penulangan KolomData di ketahuiJoint 93k2 25X30K2 25X30b = 250 mm , h = 300 mmFc = 20 Mpa fc 30 Mpa, maka nilai 1 = 0,85Fy = 400 MpaDi pilih diameter sengkangDipilih diameter tulangan utama

Tebal selimut sengkang sesuai dengan SNI 03 -2847-2002 untuk balok dan kolom p = 40 mmTinggi efektif balok (d)s+ t)+ )240= s+ t= 10+ =

Perhitungan tulangan lentur kolom Dari SAP di dapat

Beban aksial kolom dan beban aksial kolom pada posisi ballanced :

1

Beban aksial pada kondisi ballancednb nb nb

Beban aksial kolom :

Mencari penulangan kolom dari kurva ()Batasan rasio penulangan lungitodinal kolom 8% 1%Rencana rasio penulangan lungitudinal adalah 0,42%Maka rasio penulangan kolom

2

Luas tulangan utama (t= 20 mm)A = A = A = 2

Jumlah tulangan (n)

Luas utama yang timbul.ASytb = nASytb = ASytb = 3768 mm2

Cek syarat ASytb AS3768 mm2mm2 OKE, AMAN

Cek syarat aksial kolom :0,8ytb > PuPnytb = 0,85 fc Pnytb = 0,85 20 Pnytb = 26833344 N= 0,8 0,65 268333440,8ytb = 13953338,88 NCek syarat 0,8ytbPu 13953338,88 N 196082,33 N OKE, AMAN

Cek batasan luas penampang tulangan kolom1%1%

Perhitungan tulangan geser kolomDari SAP didapat Vu = 2,689 10 -15 ton = 2,689 10 -11 NKemampuan beton menahan geser:Vc = Vc = ( 1 + ) 250 240Vc = 109545,698 NKontrol Tulangan Geser :0,5 Vc = 0,5 0,6 109545,6980,5 Vc = 32863,709 NCek Vu > 0,5 Vc2,689 10-11< 32863,709 N Tidak memerlukan tulangan geser

Jarak tulangan geser ( sengkang ) :Mengacu ke SNI 03 2847 2002, pasal 9.10.10 apabila Vu Mn

Penulangan lapangan arah x, dipakai tulangan 510 200 mm4. Desain Penulangan TanggaData Perencanaan Tangga Tinggi antar lantai= 4,0 m = 400 cmLebar tangga= 1,0 m = 100 cmDimensi Bordes:Panjang bordes= 100 cmLebar bordes= 100 cm

Mencari sudut kelandaian tangga ():Tangga dibuat model L, tangga ini berbentuk seperti huruf L yang bagian tertentu berbelok arah.Tinggi lantai = 4,0 m = 400 cm, direncana tinggi lantai sebelum bordes= 130 cmTinggi lantai setelah bordes = 400 130 = 270 cm

Tangga sebelum bordes (tangga bagian I) :Mencari sudut kelandaian tangga, tinggi optrade (tanjakan) dan antrade (injakan)Tinggi= 130 cmLebar= 200 cm

130(200

33,024

Mencari tinggi optrade (tanjakan) dan antrade (injakan):Menurut diktat konstruksi bangunan sipil karangan Ir. Supriyono : untuk mencari antrade (injakan):Digunakan, , untuk mencari antrade (injakan):

tan ) + Ant = 62 tan 33,024) + Ant = 62+ Ant = 62+ Ant = 62

Mencari nilai optrade (tanjakan) :

18 cm

Sehingga dengan metode pendekatan didapat :Jumlah optrade :

Jumlah Antrade:antrade) = jumlah optrade 1 = 7-1 = 6

Dengan program excel ,perbandingan perhitungan tangga sebelum bordes (tangga bagian I) dan tangga setelah bordes (tangga bagian II):

Jadi didapat hasil :Antrade= 30 cmIntrade= 18 cm Jumlah optrade tangga bagian I= 7Jumlah optrade tangga bagianII= 17Jumlah intrade tangga bagian I= 6Jumlah intrade tangga bagianII= 16

Menghitung tebal pelat tangga :Tebal selimut beton = 2 cmTebal pelat tangga :

hmin = 8,83 cm 10 cmDigunakan tebal pelat tangga , h = 10 cm

13,12 cm

Maka ekuivalen tebal anak tangga :13,12 10 = 3,12

Gmbr tangga: terdapat pada lampiran desain tangga

Maka data untuk perhitungan penulangan :

t12 68 mm

Pembebanan pelat tangga (h = 0,12 m) : ( tabel 2 . 1 PPIUG 1989 )1. Beban Mati (DL)Berat anak tangga= 0,0312 1 2400= 74,787Spesi (2 cm)= 0,02 1 2100= 42Berat lantai keramik (1cm)= 0,01 1 2400= 24Berat sandaran tangga= 0,7 0,1 1000 1= 70DL= 210,7872. Beban Hidup (LL)LL = 1,50 250 kg/m = 250 kg/mBeban yang bekerja di pelat tangga :

652,945

Pembebanan balok bordes (h= 0,11 m) :1. Beban Mati (DL)Berat anak tangga= 0,1 1 2400= 240 Spesi (2 cm)= 0,02 1 2100= 42 Berat lantai keramik (1cm)= 0,01 1 2400= 24 Berat sandaran tangga= 0,7 0,1 1000 1= 70 DL= 3762. Beban Hidup (LL)LL = 1,0 250 kg/m2 = 250 kg/m2

Beban yang bekerja di pelat tangga :

851,2

Hasil analisis pelat tangga dan pelat bordes didapat SAP :Perhitungan penulangan pelat tangga :Untuk momen maximum (M11), area text 10Momen Ultimate dari SAP :

Mencari nilai momen nominal :

51421,0375 N.mm


0,0000278

Cek terhadap rasio penulangan :Tulang tarik maksimum :

Tulangan tarik minimum:

0,02168

max = 0,75. bmax = 0,75 0,02168max = 0,01626Syarat min max0,0035 0,0000278 0,01626Karena min , maka digunakan min= 0,0035 untuk mencari As


238 mm2

Luas tulangan utama t = 12 :

Jumlah tulangan (n)


Jarak tulangan : Jarak tulangan dalam 1m = 1000/n = 1000/4 = 250 mm

Luas tulangan utama yang timbul :ASytb = nASytb = 4ASytb = 452,16 mm2 Cek syaratASytb AS452,16 mm2 mm2 Oke, aman


11336641

Syarat Mnytb > Mn11336641 51421,0375

Tulangan pelat tangga digunakan , 412 250 mmPerhitungan penulangan pelat tangga :Untuk momen maximum (M22), area text 4Momen Ultimate dari SAP : 327544,4Nmm

encari nilai momen nominal :

409430,5 Nmm


0,08854466 N/mm2

0,00022194

Cek terhadap rasio penulangan :Tulang tarik maksimum :min = 0,0035 untuk pelat


0,02168

max = 0,75. bmax = 0,75. 0,02168max = 0,01626

Syarat min max0,0035 0,00022194 0,01626Karena min , digunakan min = 0,0035 untuk mencari As


413 mm2

Luas tulangan utama t = 12

Jumlah tulangan (n)


Jarak tulangan : Jarak tulangan dalam 1m = 1000/n = 1000/4 = 250mmLuas tulangan utama yang timbul :ASytb = nASytb = 4ASytb = 452,16 mm2

Cek syaratASytb AS452,16 mm2 mm2 Oke, aman


mm

11336641

Syarat Mnytb> Mn 409430,5Tulangan pelat tangga digunakan , 412 250 mmPerhitungan penulangan balok bordes :Untuk momen maximum (M11), area text 10Momen Ultimate dari SAP :


22742,45 N.mm


N/mm2

-0,000012298



0,02168

max = 0,75. bmax = 0,75 0,02168max = 0,01626

Syarat min max0,0035-0,000012298 0,01626Karena min , digunakan min= 0,0035 untuk mencari As


238 mm2

Luas tulangan utama t = 12 :

Jumlah tulangan (n)


Jarak tulangan : Jarak tulangan dalam 1m = 1000/n = 1000/4 = 250mmLuas tulangan utama yang timbul :ASytb = nASytb = 4 ASytb = 452,16 mm2

Cek syaratASytb AS452,16 mm2 mm2 Oke, aman


Syarat Mnytb> Mn

Tulangan balok bordes digunakan , 412 250 mmPerhitungan penulangan balok bordes :Untuk momen maximum (M22), area text 10Momen Ultimate dari SAP :


71430,2875Nmm


0,01545 N/mm2

-0,0000386



0,02168

max = 0,75. bmax = 0,75 0,02168max = 0,01626

Syarat min max0,0035 -0,0000386 0,01626Karena min , digunakan min = 0,0035 untuk mencari As


238 mm2

Luas tulangan utama t = :

Jumlah tulangan (n)


Jarak tulangan : Jarak tulangan dalam 1m = 1000/n = 1000/4 = 250 mm

Luas tulangan utama yang timbul :ASytb = nASytb = 4 ASytb = 452,16 mm2 Cek syaratASytb AS452,16 mm2 mm2 Oke, aman


Syarat Mnytb> Mn

Tulangan pelat tangga digunakan , 412 250 m

LAMPIRAN- LAMPIRAN

1. LAMPIRAN MODEL STRUKTUR RUKO 2 LANTAI2. LAMPIRAN PEMBEBANAN BERDASARKAN SNITabel Perhitungan Tangga

Tabel Perhitungan Pelat Lantai

Beton 2 FIx 1234567897654

Documents

Transcript of Beton 2 FIx 1234567897654