KUNCI LEMBAR KEGIATAN MAHASISWA - 01PERENCANAAN PELAT BETON BERTULANG

Sebuah panel pelat lantai diasumsikan terjepit penuh oleh Balok B1 dan balok B2 sebagai berikut:

Gambar1. Panel Pelat Lantai Beton Bertulang

Data-data perencanaan sebagai berikut:ly=4000 mmBalok B1=30 x 40

lx=5000 mmBalok B2=25 x 35

fc=35 MPaKolom=50 x 50

fy=240 MPa

Tugas anda adalah:1. Rencanakan ketebalan pelat lantai tersebut!2. Rencanakan penulangan pelat lantai tersebut!3. Buatlah gambar kerja penulangan pelat tersebut!

PERENCANAAN TEBAL PELAT Tebal pelat minimum pelat dengan balok yang menghubungkan tumpuan pada semua sisinya harus memenuhi ketentuan pada SNI 03-2847-2002 yaitu Pasal 11.5.2.6.3 sebagai berikut:NOKONDISI mTEBAL MINIMUM PELAT (h min)

1m 0,2Pelat tanpa penebalan minimum 120 mmPelat dengan penebalan minimum 100 m

20,2 < m 2

3m > 2

Perhitungan m dilakukan berdasarkan penampang pada hubungan balok dan pelat yang membentuk Balok-T seperti terlihat pada gambar di bawah, maka lokasi titik berat penampang dapat ditentukan:

Sesuai SNI 03-2847-2002 Pasal 15.2.4, lebar efektif (be) diperhitungkan sebagai berikut:a. Asumsi awal tebal pelat lantai = 120 mmb. Lebar efektif balok untuk arah memanjang bangunan (B-30x40)

c. Lebar efektif balok untuk arah memendek bangunan (B-25x35)

Persamaan statis momen terhadap tepi atas untuk Balok 25x50:

Persamaan statis momen terhadap tepi atas untuk Balok 20x40:

Perhitungan Inersia Balok & Inersia Pelat pada arah memanjang bangunan:

Inersia Balok 30x40:

Inersia pelat:

Perhitungan Inersia Balok & Inersia Pelat pada arah memendek bangunan:

Inersia Balok 25x35:

Inersia pelat:

Nilai untuk arah memanjang bangunan

Nilai untuk arah memendek bangunan

Nilai m adalah sebagai berikut:

Ternyata didapatkan harga m = > 2,0 sehingga tebal minimum pelat menggunakan persamaan:

tetapi tidak perlu lebih dari yang disyaratkan dalam SNI T-15-1991-03 Pasal 3.2.5.3.3 yaitu:

Kesimpulan: Asumsi awal tebal pelat = 140 mm. Berdasarkan hasil perhitungan tebal pelat minimum dan tebal pelat maximum didapatkan batas tebal pelat minimum 94,112 mm dan batas tebal maximum 133,33 mm. Tebal pelat lantai terpilih = 130 mm.

PERENCANAAN PENULANGAN PELAT Momen PelatPerhitungan momen pelat dilakukan mengacu pada hubungan antara balok dengan pelat, yaitu kondisi terjepit penuh atau terletak bebas. Formula yang digunakan dapat dilihat pada Peraturan Bangunan Beton Indonesia Tahun 1970 pada Tabel 13.3.1 dan 13.3.2 sebagai berikut:Tabel 1Momen di dalam pelat persegi yang menumpu pada keempat tepinyaAkibat beban terbagi merata

Asumsi hubungan balok pelat:

Bagaimana dengan hasil perhitungan anda untuk nilai Ib (inersia balok) dan Ip (inersia pelat)? Apakah termasuk terjepit penuh atau terletak bebas (*)Tabel 2Momen di dalam pelat persegi yang menumpu pada keempat tepinyaAkibat beban terbagi merata

Berdasarkan tabel di atas, rumus momen untuk pelat persegi akibat beban terbagi merata sebagai berikut:

Dimana:M-tx= momen tumpuan pelat pada arah X(Kg-m)M-ty= momen tumpuan pelat pada arah Y(Kg-m)M-lx= momen lapangan pelat pada arah X(Kg-m)M-ly= momen lapangan pelat pada arah Y(Kg-m)qupelat= beban ultimate terfaktor pelat akibat beban terbagi merata (Kg/m2) lx= bentang pendek pada panel pelat(m)X= rasio bentang panjang (ly) terhadap bentang pendek (lx)

Pembebanan PelatAkibat beban mati merata Berat sendiri pelat= 0,13 m x 2400 Kg/m3= 312Kg/m2 Berat plafond + rangka= 7 + 11= 18Kg/m2 Berat spesi (t = 3 cm)= 3 x 21 Kg/m2= 63Kg/m2 Berat keramik (t = 0,5 cm)= 0,5 x 24 Kg/m2= 12Kg/m2q DL= 405Kg/m2Akibat beban hidup merata Bangunan perkantoran (q LL)= 250Kg/m2

Berat yang diperoleh untuk pembebanan di atas mengacu pada Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPPRUG) 1987 sebagai berikut:Tabel 3Berat Sendiri Bahan Bangunan dan Komponen Gedung

Tabel 4Beban Hidup Pada Lantai Gedung

Rasio bentang panjang panel pelat tehadap bentang pendeknya

Berdasarkan nilai rasio di atas dan asumsi pelat terjepit penuh pada keempat sisinya, maka nilai X pada Tabel Momen Pelat PBI70 adalah:

Perhitungan Beban Ultimate Terfaktor (qU) PelatBeban ultimate terfaktor untuk kombinasi antara beban mati dan beban hidup berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 11.2 yaitu U = 1,2 D + 1,6 L.Dari hasil perhitungan pembebanan pelat didapatkan data:qDL= 405 Kg/ m2qLL= 250 Kg/ m2qU= (1,2 * 405) + (1,6 * 250)= 886 Kg/ m2

Perhitungan Momen PelatMtx= - 0,001 * 886 * 32 * 81= 645,894 Kg/m2Mty= - 0,001 * 886 * 32 * 57= 454,518 Kg/m2Mlx= + 0,001 * 886 * 32 * 38= 303,012 Kg/m2Mly= + 0,001 * 886 * 32 * 14= 111,636 Kg/m2

Perhitungan Tinggi Efektif Pelat Lantai (d) Tebal pelat lantai = 130 mm Asumsi selimut beton pelat mengacu pada SNI 03-2847-2002 Pasal 9.7 yaitu sebesar 20 mm. Tulangan utama pelat yang digunakan untuk arah x dan arah y diasumsikan sama, yaitu 12 mm (polos)

Gambar 2. Tinggi efektif pelat Tinggi efektif pelat arah x (dx)

Tinggi efektif pelat arah y (dy)

Perencanaan Penulangan Pelat LantaiPerencanaan penulangan pelat lantai dilakukan untuk arah x dan arah y. Masing-masing arah mempunyai tulangan pada daerah tumpuan dan lapangan. Langkah-langkah perencanaan penulangan pelat sebagai berikut:1. Menentukan momen nominal penampang (Mn) perlu

2. Menentukan nilai koefisien tahanan (Rn)

3. Menentukan nilai perbandingan antara mutu baja tulangan dengan mutu beton (m)

4. Menentukan besaran rasio penulangan ()

5. Kontrol batas rasio penulangan ( max dan min) sehingga didapatkan nilai pakai untuk menghitung kebutuhan luas penampang tulangan pelat (As).

Syarat yang harus dipenuhi:

Bila Bila Bila

6. Menentukan kebutuhan luas penampang tulangan per meter panjang pelat (As).

7. Memilih luas penampang tulangan per meter panjang berdasarkan tabel penulangan pelat (As pasang) yang memenuhi persyaratan: 8. Kontrol spasi tulangan utama pelat dengan syarat

Berdasarkan langkah-langkah perencanaan penulangan pelat tersebut di atas dilakukan perhitungan tulangan pelat sebagai berikut:Tumpuan arah x1. Momen nominal penampang (Mn) perlu

2. Koefisien tahanan (Rn)

3. Menentukan nilai perbandingan antara mutu baja tulangan dengan mutu beton (m)

4. Menentukan besaran rasio penulangan ()

5. Kontrol batas rasio penulangan ( max dan min) sehingga didapatkan nilai pakai untuk menghitung kebutuhan luas penampang tulangan pelat (As).

Kontrol rasio penulangan: sehingga kondisi rasio penulangan yang terjadi adalah

6. Kebutuhan luas penampang tulangan per meter panjang pelat (As).

7. Memilih luas penampang tulangan per meter panjang berdasarkan tabel penulangan pelat (As pasang) yang memenuhi persyaratan:

As perlu= 485,33 mm2As pasang= 12 200 mm (As = 565,50 mm2)8. Kontrol spasi tulangan utama pelat dengan syarat

Spasi maximum tulangan utama pelat menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 15.3 adalah 2 x tebal pelatS max= 2 x 130 mm= 260 mmS pasang= 200 mmSehingga persyaratan di atas telah terpenuhi

Tabel 5Luas Penampang Tulangan Baja Per Meter Panjang Pelat

Dengan menggunakan cara yang sama, perhitungan penulangan pelat untuk daerah lapangan x, tumpuan y dan lapangan y dapat dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, Peraturan Beton Bertulang Indonesia. 1970. Departemen Pekerjaan Umum. JakartaAnonim, SKSNI T15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. 1991. Departemen Pekerjaan Umum. JakartaAnonim, SNI 03-2847-2002 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. 2002. Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta Anonim, Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung. 1987. Departemen Pekerjaan Umum. JakartaNawy G., Edward. Reinforced Concrete: A Fundamental Approach. Pearson Prentice Hall. 2005. New JerseyPark, R., Paulay T., Reinforced Concrete Structures. Wiley & Sons Publishing Co. 1991. New York