Perencanaan Komponen Struktur SRPMK

7/22/2019 Perencanaan Komponen Struktur SRPMK

1/50

Mata Kuliah : Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa (PSG)Jurusan Teknik SipilPoliteknik Negeri Bandung

1

PERENCANAAN KOMPONEN STRUKTUR

SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS(SRPMK)

2.2 Perancangan Komponen StrukturPerancangan komponen struktur meliputi perancangan komponen struktur

lentur, yaitu : pelat tangga, pelat lantai dan balok serta perancangan komponen

struktur lentur dan aksial, yaitu : kolom dan dinding.

2.2.1Faktor Reduksi KekuatanSesuai pasal 11.3 SNI 03-2874-2002 faktor reduksi kekuatan ditentukan

sebagai berikut :

1.

Lentur tanpa beban aksial ..................................................................... 0,802. Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur ........................................... 0,803. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur selain tulangan spiral ...... 0,65

Kecuali untuk nilai aksial tekan yang rendah, nilai boleh ditingkatkan

berdasarkan aturan berikut :

- Untuk komponen struktur dimana fy tidak melampaui 400 MPa, dengantulangan simetris, dan dengan (hd ds)/htidak kurang dari 0,70 maka

nilai boleh ditingkatkan secara linier menjadi 0,8 seiring dengan

berkurangnya nilai Pndari 0,10fc Agke nol.

- Untuk komponen struktur yang lain nilai boleh ditingkatkan secaralinier menjadi 0,8 seiring dengan berkurangnya nilai Pn dari nilai

terkecil antara 0,10fc AgdanPbke nol.

4. Geser dan torsi ...................................................................................... 0,755. Geser pada hubungan balok-kolom (joint) ............................................ 0,80


2/50


2

2.2.2Asumsi dalam PerancanganSesuai pasal 12.2 SNI 03-2874-2002 dalam merencanakan komponen

struktur terhadap beban lentur atau aksial atau kombinasi dari beban lentur dan

aksial, digunakan asumsi sebagai berikut :

1. Distribusi regangan diasumsikan linier.2. Regangan maksimum pada serat tekan beton terluar sama dengan 0,003.3. Tegangan tulangan yang lebih kecil dari fy diambil sebesar Es dikali s,

sedangkan tegangan tulangan yang lebih besar darifydiambil sama denganfy.

4. Kuat tarik beton diabaikan, karena beton lemah terhadap tarik.5. Hubungan antara distribusi tegangan tekan beton dengan regangan beton

diasumsikan berbentuk persegi.

2.2.3Analisis BebanBeban yang bekerja pada struktur utama berupa beban mati,beban hidup dan

beban gempa, selain itu ada pula beban dari lift, tangga dan eskalator.

2.2.3.1Beban MatiBeban mati merupakan beban yang tetap bekerja selama bangunan ada dan

besarnya tidak berubah. Beban-beban ini langsung bekerja pada struktur dan

diletakkan pada pelat lantai. Beban mati pada pelat lantai terdiri dari :

a. Berat sendiri material yang digunakan.b. Beban mati yang ditahan oleh penampang, seperti dinding bata, adukan

keramik, utilitas, plafond dan penggantung.

2.2.3.2Beban HidupBeban hidup merupakan beban yang dapat berpindah atau dipindahkan dan

bekerja pada struktur, besarnya sesuai dengan fungsi dari ruang. Seperti halnya

beban mati, beban hidup bekerja di atas lantai.


3/50


3

2.2.3.3Beban GempaBeban gempa adalah beban yang berpengaruh pada bangunan akibat

terjadinya gerakan tanah.

Mengingat lokasi bangunan terletak di wilayah Padang, maka lokasinya

termasuk dalam wilayah gempa 5, dengan jenis tanah yang digunakan tanah

sedang, menurut Peta Wilayah Gempa Indonesia [pasal 4.7.1 SNI 03-1726-2002].

Cara perhitungan beban gempa menggunakan respons spektra yang dimiliki

Indonesia. Berikut ini adalah gambar respons spektra yang digunakan untuk

merencanakan beban gempa.

Respons spektra di atas merupakan respons gempa elastis. Pada perencanaan

dengan daktilitas, respons spektra tersebut perlu dibagi dengan faktor reduksi

gempaR.

Apabila dalam perencanaan daktilitas struktur yang beraturan dimana faktor

reduksi gempa arah x, Rx sama dengan faktor reduksi gempa arah y, Ry, makafaktor reduksi gempa desainRsama denganRxjuga sama denganRy.

Perkalian antara faktor keutamaan bangunan I dan percepatan gravitasi g

lalu dibagi dengan Rdesain disebut faktor skala desain. Faktor skala ini berfungsi

sebagai faktor pengali terhadap koefisien gempa dasar elastis ( C ) agar diperoleh

percepatan gempa desain. Selanjutnya dilakukan pengecekan terhadap perilaku

kegempaan.

T(detik)

C

0,83

0,32

2 30,60,20

Gambar 2.1 Respon spektra Indonesia untuk wil ayah gempa 5

TC

50,0 ( tanah sedang )

1


4/50


4

2.2.4Beban Elevator (lift)Liftmerupakan sarana transportasi vertikal yang digerakkan secara mekanik,

biasanya digunakan untuk bangunan 5 lantai ke atas. Beban lift terdiri dari berat

kapsul lift, counterweight (pemberat), penumpang, mesin dan beban kejut saat

berjalan. Berdasarkan beban-beban tersebut kemudian dicari besarnya reaksi

perletakan katrol dan pit (tumpuan dasar dengan sistem pegas agar lift tidak

membentur lantai), reaksi-reaksi tersebut yang dimasukkan ke dalam struktur dan

dikategorikan sebagai beban mati.

Penempatan beban reaksi perletakan katrol lift diletakkan pada ruang mesin,

tepat ditengah bentang balok sebelah kiri dan kanan. Sedangkan reaksi pit yang

terletak pada lantai dasar shaff, dianalisis terpisah dari struktur utama, reaksi ini

diperlukan untuk perencanaan pondasipit.

Besarnya reaksi-reaksi tersebut dipengaruhi oleh ukuran lift, kapasitas

penumpang dan kecepatan gerak lift. Hampir setiap produsen lift mengeluarkan

panduan mengenai besar beban reaksi lift yang diproduksinya. Dalam

perencanaan ini menggunakan data reaksi lift dari MITSHUBISHI.

Jumlah lift yang ada pada gedung ini ada 2 buah. Ada empat reaksi lift yang

ada, R1dan R2ditempatkan pada balok sisi kiri dan kanan di ruang mesin, sebab

counterweight(pemberat) diletakkan di sisi ini. Sedangkan R3dan R4merupakan

reaksi padapitterletak di dasarshaffyang berhubungan langsung dengan tanah.

2.2.5Beban EskalatorSebuah eskalator sebenarnya merupakan suatu bentuk antara lift dan tangga

dan terdiri dari sebuah tangga yang digerakkan mekanis, yang banyak terdapat

dalam toko serba ada dan bangunan umum.

2.2.6Beban TanggaTangga merupakan alternatif jalan naik dan turun dari satu lantai ke lantai

lainnya. Tangga dibuat dari material beton. Pemodelan tangga pada tugas akhir ini

dibuat tiga dimensi.

Reaksi restraint (kekangan) merupakan beban tangga yang dimasukkan ke

struktur utama.


5/50


5

2.2.7Kombinasi PembebananSesuai dengan pasal 11.2 SNI 03-2874-2002, kombinasi pembebanan yang

digunakan pada perancangan sebuah struktur terdiri dari beban mati (DL), beban

hidup (LL) dan beban gempa (E). Untuk mensimulasi arah gempa yang tidak

beraturan terhadap struktur gedung, beban gempa dianggap bekerja 100% ke

arah x dan 30% ke arah y, juga dibuat kombinasi gempa 100% ke arah y dan 30%

ke arah x [pasal 5.8.2 SNI 03-1726-2002], yaitu :

1. Combo 1 = 1,4 DL2. Combo 2 = 1,2 DL+ 1,6 LL + 0,5 A3. Combo 3 = 1,2 DL+ Lr + Ex+ 0,3 Ey4. Combo 4 = 1,2 DL+ Lr + Ex- 0,3 Ey5. Combo 5 = 1,2 DL+ Lr - Ex+ 0,3 Ey6. Combo 6 = 1,2 DL+ Lr - Ex- 0,3 Ey7. Combo 7 = 1,2 DL+ Lr + Ey+ 0,3 Ex8. Combo 8 = 1,2 DL+ Lr + Ey- 0,3 Ex9. Combo 9 = 1,2 DL+ Lr - Ey+ 0,3 Ex10.Combo 10 = 1,2 DL+ Lr - Ey- 0,3 Ex

Kombinasi pembebanan yang digunakan untuk menghitung tulangan tangga

adalah :

1. Combo 1 = 1,4 DL2. Combo 2 = 1,2 DL+ 1,6 LL

2.2.8 Perancangan Komponen Struktur Terhadap LenturKomponen struktur yang menerima lentur pada umumnya adalah balok

dan pelat. Karena komponen struktur direncanakan memikul gaya-gaya yang

diakibatkan oleh gempa, maka diperlukan ketentuan khusus untuk perencanaan

gempa. Untuk daerah dengan resiko gempa tinggi digunakan Sistem Rangka

Pemikul Momen Khusus (SRPMK).


6/50


6

d h

b

As

As'

GN

d'

(d-d')(d - a2)

.s T = As.fy

0,85f 'c

a = 1cc

s'

Cc

Cs

c= 0,003

Syarat-syarat umum yang harus dipenuhi untuk komponen struktur lentur

pada SRPMK adalah :

1. Pu0,1Agfc2. ln4d3. b/h 0,34. b250 mm5. fc20 MPa

2.2.8.1Penulangan BalokSesuai dengan asumsi dalam perancangan maka dapat digambarkan

distribusi tegangan dan regangan untuk penampang balok untuk perhitungan

tulangan komponen struktur seperti terlihat dalam Gambar 2.3.

(a) (b) (c)

Gambar 2.2 Distr ibusi tegangan dan regangan penampang balok bertulangan ganda

(a) potongan penampang balok (b) regangan (c) tegangan

Dengan mengacu pada Gambar 2.4, didapat :

0H sc CCTS (2.35)Diasumsikan tulangan tekan belum leleh, maka :

'.85,0. 1 sscys f'.Ac..b.f'fA (2.36)

dengan,

ssss Ec

d'c,E''f

0030


7/50


7

sscys E.,

c

d'c'.Ac..b.f'.,f.A 0030850 1

sscys . E,d') .' . (cA. c. b . . f',. cf.A 00308502

1 (2.37)

Cek tegangan tulangan tekan

E,.c

d')(c'f ss 0030

(2.38)

Jikafsfy, maka perhitungan dapat dilanjutkan

Jikafs>fy, maka perhitungan diulang dengan menggunakan persamaan :

yscys f'.Ac..b.f'fA 1.85,0. (2.39)

Cek daktilitas penampang

maxmin (2.40)

dengan,

y

c

f

f'

4min (2.41a)

dan tidak lebih kecil dari :

y

minf

1,4 (2.41b)

b 75,0max (2.42)

bd

A

f

f

ff

f s

y

s

yy

c

b

''

600

60085,0 '

1

(2.43)

untukfc30 MPa 1= 0,85

untukfc> 30 MPa

7

30'05,085,01

cf (2.44)

10,65

Jika < min, maka digunakan min.

Jika > max, maka dimensi diperbesar karena penampang tidak mencukupi.


8/50


8

Perhitungan Momen Nominal

Cs = As .fs (2.45)

Cc = 0,85 .fc.b .1. c (2.46)

2)'( 1

cdCddCM csn

(2.47)

Pengecekan kekuatan penampang

un MM (2.48)

Pengecekan daktilitas struktur

Pada tumpuan5,0

Mn

Mn (2.49)

Pada seluruh bentang25,0

Mn

Mn (2.50)

Persyaratan tulangan longitudinal :

1. min yc ff 4/' dan 1,4/fy,max 0,025. minimal dua batang tulangan atasdan bawah dipasang secara menerus.

2. 5,0/ prpr MM .3. Spasi sengkang yang mengikat daerah sambungan lewatan tersebut tidak

melebihi d/4atau 100 mm. Sambungan lewatan tidak boleh digunakan :

(a) pada daerah hubungan balok-kolom.

(b) pada daerah 2hdari muka kolom

(c) pada tempat-tempat yang memperlihatkan kemungkinan terjadinya leleh

lentur akibat perpindahan lateral inelastis struktur rangka.


9/50


9

A

Detail A

6db> 75 mm

BA B

Detail B

C

Pengikat-pengikat silangberurutan yang mengikattulangan longitudinalyang sama harusmempunyai kait 90

Detail C

6db

Persyaratan tulangan transversal :

1. Sengkang tertutup harus dipasang pada komponen struktur pada daerah-daerahdi bawah ini:

a. Pada daerah hingga 2hdiukur dari muka tumpuan ke arah tengah bentang,di kedua ujung komponen struktur lentur.

b. Di sepanjang daerah 2h pada kedua sisi dari suatu penampang dimanaleleh lentur diharapkan dapat terjadi sehubungan dengan terjadinya

deformasi inelastik struktur rangka.

2.

Sengkang tertutup pertama harus dipasang tidak lebih dari 50 mm dari mukatumpuan. Jarak maksimum antara sengkang tertutup tidak boleh melebihi (a)

d/4, (b) 8db, (c) 24ds, dan (d) 300 mm.

3. Pada daerah yang tidak memerlukan sengkang tertutup, sengkang dengan kaitgempa pada kedua ujungnya harus dipasang dengan spasi tidak lebih dari d/2

di sepanjang bentang.

Gambar 2.3 Contoh sengkang tertutup yang dipasang bertumpuk


10/50


10

Wu= 1,2D+ 1,0L

n n

Ve.L

Mpr+Mpr

n

Vg= Wu. n/2

Mpr+Mpr

n

Mpr+Mpr

n

Mpr

Wu= 1,2D+ 1,0L

MprMpr

Ve.R

n

Mpr+Mpr

Mpr

Vg= Wu. n/2 Vg= Wu. n/2 Vg= Wu. n/2

Persyaratan kuat geser :

1. Gaya geser rencana Veditentukan dari peninjauan gaya statik antara dua mukatumpuan. Momen-momen dengan tanda berlawanan sehubungan dengan kuat

lentur maksimum Mprdianggap bekerja pada muka tumpuan, dan komponen

struktur tersebut dibebani dengan beban gravitasi terfaktor disepanjang

bentangnya.

2. Tulangan transversal sepanjang daerah sendi plastis dirancang untuk memikulgeser dengan menganggap Vc= 0 bila :

a. Gaya geser akibat gempa mewakili setengah atau lebih daripada kuat geserperlu maksimum di sepanjang daerah tersebut, dan

b. Pu Agfc' / 20

(a) (b)

Gambar 2.4 Perencanaan geser untuk balok

(a) gaya geser rencana akibat gravitasi dan goyangan ke kir i

(b) gaya geser rencana akibat gravitasi dan goyangan ke kanan

3. Arah gaya geser Ve tergantung pada besar relatif beban gravitasi dan geseryang dihasilkan oleh momen momen ujung.

4. Momen-momen ujung Mpr didasarkan pada tegangan tarik 1,25 fy. Keduamomen ujung diperhitungkan untuk kedua arah.

5. Mpruntuk kolom tidak perlu lebih besar daripada momen yang dihasilkan olehMprbalok yang merangka pada hubungan balok-kolom. Vetidak boleh lebih

kecil daripada nilai yang dibutuhkan berdasarkan hasil analisis struktur.


11/50


11

2.2.8.2Penulangan PelatUntuk penulangan pelat tangga dan pelat lantai dihitung dalam dua arah,

yaitu untuk momen arah sumbu x (M11) dan momen arah sumbu y (M22).

Penulangan yang digunakan untuk pelat adalah tulangan ganda. Penulangan

dilakukan dengan cara analisis seperti analisis balok bertulangan ganda dengan

menghitung jumlah tulangan per meter lebar.

Perhitungan jarak tulangan

Dalam menentukan jarak tulangan pelat yang diperlukan, digunakan persamaan :

s= n

b

(2.51)

dengan : s = jarak tulangan

b = lebar pelat (digunakan per meter lebar)

n = jumlah tulangan per meter lebar

Sesuai pasal 9.6 SNI 03-2874-2002, jarak tulangan pelat lantai adalah :

smin = 25 + tul (2.52)

smax = 3.tp+ tul , atau 500 mm (2.53)

2.2.9 Perancangan Komponen Struktur Terhadap Lentur dan AksialKomponen struktur yang menerima beban lentur dan aksial pada

umumnya adalah kolom dan dinding. Untuk mengetahui kekuatan kolom dan

dinding dilakukan pemeriksaan kekuatan kolom dan dinding terhadap beban yang

bekerja dengan cara analisis.

2.2.9.1Perancangan Komponen Struktur KolomA. Pengaruh Kelangsingan

Semakin langsing atau semakin mudah suatu komponen struktur tekan

melentur maka akan mengalami fenomena tekuk. Untuk mencegah tekuk yang

tidak dikehendaki, diperlukan evaluasi terhadap reduksi kekuatan yang harus

diberikan dalam perhitungan struktur kolom.


12/50


12

Sesuai pasal 12.10(2) SNI 03-2874-2002 perencanaan komponen struktur

tekan dapat dilakukan dengan analisis tingkat pertama, kecuali untuk komponen-

komponen struktur tekan tunggal pada rangka yang ditinjau memiliki

kelangsingan lebih besar daripada 100.

Untuk rangka portal tak bergoyang pengaruh panjang/kelangsingan kolom

harus diperhitungkan jika :

2

11234M

M

r

k u (2.54)

dengan suku (34-12(M1/M2)) tidak boleh diambil lebih besar dari 40. Suku M1/M2

bernilai positif bila kolom melentur dengan kelengkungan tunggal dan bernilai

negatif bila kolom melentur dengan kelengkungan ganda.

Untuk rangka portal bergoyang pengaruh panjang/kelangsingan kolom harus

diperhitungkan jika :

22r

k u (2.55)

dengan:

k = faktor panjang efektif

u = panjang bebas komponen tekan diambil sama dengan jarak bersih

r = jari-jari girasi


13/50


13

Gambar 2.5 Faktor panjang efektif ( k )

Faktor panjang efektif kdihitung menggunakan nomogram seperti pada Gambar

2.6 dengan berdasarkan :

b

b

c

c

EI

EI

(2.56)

dengan:c

= panjang kolom dari pusat ke pusatjoint

b = panjang balok dari pusat ke pusatjoint

E = modulus elastisitas beton

Ic = momen inersia kolom

Ib = momen inersia balok

'4700 cfE

Sesuai pasal 12.11(1) SNI 03-2874-2002 momen inersia penampang kolom dan

balok boleh direduksi sehubungan dengan memperhatikan pengaruh beban aksial,


14/50


14

adanya retak sepanjang bentang komponen struktur dan pengaruh durasi beban,

maka :

312170,070,0 hbII gc (2.57)

312

135,035,0 hbII gb (2.58)

Adan Bdalam Gambar 2.7 adalah nilai-nilai pada kedua ujung kolom

dengan: = 0, untuk tumpuan jepit

= , untuk tumpuan sendi

Jari-jari girasi rdihitung dengan persamaan :

A

Ir (2.59)

Sesuai pasal 12.11(2) SNI 03-2874-2002 nilai rboleh diambil sebesar :

- untuk penampang persegi r = 0,3h

- untuk penampang bulat r = 0,25D

dengan: h = dimensi total dalam arah stabilitas yang ditinjau

D = diameter penampang kolom

Suatu tingkat pada struktur boleh dianggap tidak bergoyang bila :

05,0

cu

ou

V

PQ

(2.60)

dengan: Q = indeks stabilitas

Pu = beban vertikal total pada tingkat yang ditinjau

Vu = gaya geser lantai total pada tingkat yang ditinjau

o = simpangan relatif antar tingkat orde-pertama pada tingkat yang

ditinjau akibat Vu

A.1 Perbesaran Momen Rangka Portal Tak Bergoyang

Sesuai pasal 12.12(3) SNI 03-2874-2002 komponen struktur tekan harus

direncanakan dengan menggunakan beban aksial terfaktor Pudan momen terfaktor

yang diperbesarMcyang didefinisikan sebagai :


15/50


15

2MM nsc (2.61)

dengan,

0,1

75,01

c

u

mns

P

P

C (2.62)

22

u

ck

EIP

(2.63)

faktorEIdapat dihitung dengan :

d

sesgc IEIEEI

1

2,0 (2.64)

atau

d

gcIEEI

1

4,0 (2.65)

Untuk komponen struktur tanpa beban transversal di antara tumpuannya, Cmharus

diambil sebesar :

4,04,06,02

1 M

MCm (2.66)

dengan :

ns = faktor pembesaran momen untuk rangka tak bergoyang

Cm = faktor yang menghubungkan diagram momen aktual dengan

suatu diagram momen merata ekuivalen

Pc = beban kritisEI = kekakuan lentur komponen struktur tekan

Ec = modulus elastisitas beton

Es = modulus elastisitas tulangan

Ise = momen inersia tulangan terhadap sumbu pusat penampang

komponen struktur

Ig = momen inersia penampang bruto beton terhadap sumbu pusat

penampang dengan mengabaikan tulangan


16/50


16

M1 = momen ujung terfaktor yang lebih kecil pada komponen tekan

M2 = momen ujung terfaktor yang lebih besar pada komponen tekan

d = rasio dari beban tetap aksial terfaktor maksimum terhadap beban

aksial terfaktor maksimum dari kombinasi beban yang sama

denganM1/M2bernilai positif bila kolom melentur dengan kelengkungan tunggal.

Untuk komponen struktur dengan beban transversal di antara tumpuannya Cm

harus diambil sama dengan 1,0. Momen terfaktor M2 tidak boleh diambil lebih

kecil dari :

hPM u 03,015min,2 (2.67)

untuk masing-masing sumbu yang dihitung secara terpisah, dimana satuan h

adalah millimeter. Untuk komponen struktur dengan M2,min > M2, maka nilai Cm

harus diambil sama dengan 1,0 atau berdasarkan pada rasio antara M1 dan M2

yang dihitung.

A.2 Perbesaran Momen Rangka Portal Bergoyang

Sesuai pasal 12.13(3) SNI 03-2874-2002 momen M1 dan M2 pada ujung-ujung komponen struktur tekan harus diambil sebesar :

ssns MMM 111 (2.68a)

ssns MMM 222 (2.68b)

dengan,

ss

ss M

Q

MM

1

(2.69)

nilai Q0,6, jika Pu menggunakan kombinasi beban 1,2D+ 1,6L.

atau,

s

c

u

sss M

P

P

MM

75,01

(2.70)


17/50


17

s2,5 dan bernilai positif jika Pu danPcmenggunakan kombinasi beban mati

dan beban hidup terfaktor.

dengan :

s = faktor pembesaran momen untuk rangka bergoyang

Ms = momen akibat beban yang menimbulkan goyangan ke samping

Pu = jumlah seluruh beban vertikal terfaktor pada tingkat yang

ditinjau

Pc = jumlah seluruh kapasitas tekan kolom-kolom yang bergoyang

pada tingkat yang ditinjau

Pcdihitung sama dengan persamaan untuk portal tak bergoyang dengan dadalah

rasio gaya lintang tetap terfaktor maksimum pada suatu lantai terhadap gaya

lintang terfaktor maksimum di lantai tersebut

Berdasarkan posisi beban pada penampang kolom, kolom dapat diklasifikasikan

sebagai berikut :

1. Kolom dengan beban konsentris.Kolom ini hanya mengalami gaya aksial saja.

2. Kolom dengan beban aksial dan uniaxial moment.Kolom ini selain mengalami beban aksial juga mengalami momen lentur

bersumbu tunggal.

3. Kolom dengan beban aksial dan biaxial moment.Kolom ini selain mengalami beban aksial juga mengalami momen lentur

bersumbu rangkap.


18/50


18

Gambar 2.6 Tipe kolom berdasarkan posisi beban pada penampang kolom

(a)Kolom dengan beban konsentr is(b)Kolom dengan beban aksial dan uniaxial moment(c) Kolom dengan beban aksial dan biaxi al moment

B. Diagram InteraksiDiagram interaksi merupakan suatu diagram yang menunjukkan hubungan

antara gaya aksial nominal Pn dengan momen Mn atau eksentrisitas e kolom

sehingga dapat diketahui batas daerah aman kolom terhadap kombinasi beban

aksial dan momen.

Diagram interaksi yang biasa dikenal adalah diagram interaksi yang

menggambarkan hubungan antara :

- PndanMn

- Pndan e, atau

- 1/Pndan e


19/50


19

P

h

b

pusat berat plastis

L

e

d

pusat berat plastis

garis netral

b

P

(a) (b)

Gambar 2.7 Beban aksial konsentri s (a) dan beban aksial eksentri s (b)

Pusat berat plastis merupakan titik tangkap resultan komponen gaya-gaya

dalam yang terdiri dari gaya akibat beton tekan dan gaya akibat tulangan, yang

masing-masing diakibatkan oleh tegangan (pada kondisi plastis) sebesar 0,85 fc

pada beton dan fy pada tulangan, pada saat kolom menerima beban aksial

konsentris (beban aksial tanpa momen). Letak pusat berat plastis dapat ditentukan

melalui perhitungan statis momen terhadap gaya-gaya dalam yang masing-masing

disumbangkan oleh beton dan tulangan dalam kondisi plastis. Pada kolom dengan

bentuk penampang simetris dan jumlah serta posisi tulangan yang simetris, pusat

berat plastis terletak pada titik tengah penampang.

Hubungan antara gaya aksial nominal dengan momen atau eksentrisitas

dapat ditentukan dalam beberapa kondisi berikut :

a. Beban tekan aksial konsentrisDengan memperhitungkan sebagian luas penampang kolom Ag yang ditempati

oleh tulangan dengan luas total Ast, makagaya total atau kuat tekan nominal

pada penampang adalah:

sco CCP

yststgc fAAAf '85,0 (2.71)

Dalam hal ini, momen maupun eksentrisitas pada penampang adalah nol.


20/50


20

y

h d

d''

d'

b

P

cb

garis netral

T

titik berat plastis

0,85f c'c = 0,003

P

eb

s'

Cc

Cs

1cb

b. Beban tarik aksial konsentrisPada kondisi ini, seluruh penampang kolom menerima tegangan tarik sehingga

kontribusi beton dalam menahan beban aksial dapat diabaikan, gaya dalam

hanya disumbangkan oleh tulangan, sehingga gaya total atau kuat tarik

nominal pada penampang adalah :

Pt = T

=Astfy (2.72)

Dalam hal ini, momen maupun eksentrisitas pada penampang adalah nol.

c. Kondisi regangan berimbang

Gambar 2.8 Penampang kolom pada kondi si regangan berimbang

Pada kondisi regangan berimbang, posisi garis netral diukur dari serat tekan

terluar adalah :

dcy

b

003,0

003,0 (2.73)

Regangan tulangan tekan yang terjadi adalah :

003,0

'

'b

b

s c

dc

(2.74)

dan tegangan tulangan tekan yang terjadi adalah :

fs = Ess (2.75)

nilai regangan tulangan tekan syang sama dengan atau lebih besar dari

regangan leleh y, menunjukkan bahwa tulangan tekan telah mencapai

tegangan leleh. Pada kondisi ini, tegangan tulangan tekan yang diperhitungkan

adalahfs = fy


21/50


21

Komponen gaya-gaya dalam pada penampang adalah :

Cc = 0,85fc1cbb (2.76a)

Cs = As fs (2.76b)

T = As fy (2.76c)

Kuat tekan nominal penampang pada kondisi regangan berimbang Pnb

merupakan resultan dari komponen gaya-gaya di atas, yaitu :

Pnb = Cc+ Cs- T (2.77)

Kuat lentur nominal penampang pada kondisi regangan berimbang Mnb

merupakan perkalian antaraPnbdengan eksentrisitas eb, yaitu :

Mnb =Pnbeb= Cc(d - d - 0,5 1 cb) + Cs(d - d - d) + T d (2.78)

Dari persamaan di atas, dapat dihitung eksentrisitas dalam kondisi regangan

berimbang, yaitu :

nb

nbb

P

Me (2.79)

d. Kondisi tekan dominanPada kondisi tegangan-regangan tekan dominan, perhitungan dapat dilakukan

dengan menentukan sembarang garis netral yang mempunyai nilai lebih besar

dari garis netral dalam kondisi regangan berimbang (c > cb). Regangan dan

tegangan tulangan tekan ditentukan dengan cara yang sama seperti pada

kondisi regangan berimbang, dengan menggunakan nilai c yang telah

ditentukan (c > cb).


Cc = 0,85fc1c b (2.80a)

Cs = As fs (2.80b)

T = As fs (2.80c)


22/50


22

s < y = fy/Es

h d

d''

d'

b

P

garis netral

T

titik berat plastis

0,85f c'c = 0,003

P

ec

s'

Cc

Cs

1cbc

Gambar 2.9 Penampang kolom pada kondi si tekan dominan

Kuat tekan nominal penampang pada kondisi regangan tekan dominan Pnc

merupakan resultan dari komponen gaya-gaya di atas, yaitu:

Pnc = Cc+ Cs- T (2.81)

Kuat lentur nominal penampang pada kondisi regangan tekan dominan Mnc

merupakan perkalian antaraPncdengan eksentrisitas ec, yaitu:

Mnc =Pncec

= Cc(d - d - 0,5 1 c) + Cs(d - d - d) + T d (2.82)


tekan dominan, yaitu :

nc

ncc

PMe (2.83)

e. Kondisi tarik dominanPada kondisi tegangan-regangan tarik dominan, perhitungan dapat dilakukan

dengan menentukan sembarang garis netral yang mempunyai nilai lebih kecil

dari garis netral dalam kondisi regangan berimbang (c < cb). Regangan dan

tegangan tulangan tekan ditentukan dengan cara yang sama seperti pada

kondisi regangan berimbang, dengan menggunakan nilai c yang telah

ditentukan (c < cb)


Cc = 0,85fc1c b (2.84a)

Cs = As fs (2.84b)

T = As fy (2.84c)


23/50


23

s > y

h d

d''

d'

b

P garis netral

T

titik berat plastis

0,85f c'c = 0,003

P

et

s'CcCs

1cc

Gambar 2.10 Penampang kolom pada kondi si tar ik dominan

Kuat tekan nominal penampang pada kondisi regangan tarik dominan Pnt

merupakan resultan dari komponen gaya-gaya di atas, yaitu :

Pnt = Cc+ Cs- T (2.85)

Kuat lentur nominal penampang pada kondisi regangan tarik dominan Mnt

merupakan perkalian antaraPntdengan eksentrisitas et, yaitu :

Mnt =Pntet

= Cc(d - d - 0,5 1 c) + Cs(d - d - d) + T d (2.86)


tekan dominan, yaitu :

nt

ntt

P

Me (2.87)

Dari nilai-nilai gaya aksial nominal, momen nominal, dan eksentrisitas, dapat

dibuat diagram interaksi sesuai dengan kebutuhan perhitungan analisis yang

akan dilakukan. Dari langkah perhitungan di atas didapatkan masing-masing

lima nilai untuk gaya aksial, momen, dan eksentrisitas. Untuk mendapatkan

kurva yang lebih halus, perhitungan pada kondisi tekan menentukan dan tarik

menentukan dapat dilakukan beberapa kali dengan mengubah letak garis

netral, sehingga didapatkan pasangan-pasangan nilai gaya aksial, momen, dan

eksentrisitas yang lebih banyak.


24/50


24

Po

IV

Pt

Pn max

I

(Mnt,Pnt)

batas runtuh

(Mnb,Pnb)

III

II

Mn

(Mnc,Pnc)

Pn

a. Hubungan antara Gaya Aksial Pndan Momen Nominal Mn

Gambar 2.11 Daerah aman pada diagram interaksi Pn- Mn

Daerah aman dinyatakan dalam daerah I, II, III, dan IV. Daerah I dan II

menyatakan kombinasi beban dengan kondisi tekan dominan , sedangkan

daerah III dan IV menyatakan kombinasi beban dengan kondisi tarik dominan.

Daerah IV menyatakan kombinasi beban dengan beban aksial tarik. Daerah I

adalah daerah yang menyatakan beban kolom dengan eksentrisitas kecil.

Kondisi aman pada daerah I dibatasi dengan nilai beban aksial sebesar :

Pn max = 0,85Po, untuk kolom dengan pengikat spiral (2.88a)

Pn max = 0,80Po, untuk kolom dengan pengikat sengkang (2.88b)

Pembatasan tersebut dimaksudkan sebagai upaya pengamanan, dengan

mengingat bahwa pada keadaan yang sesungguhnya sangat sulit untuk

mengkondisikan suatu beban aksial betul-betul bekerja secara konsentris.

b. Hubungan antara Gaya Aksial Pn dan eksentrisitas e

Gambar 2.12 Daerah aman pada diagram interaksi Pn- e


25/50


25

c. Hubungan antara 1/Pn dan e

Gambar 2.13 Daerah aman pada diagram interaksi 1/Pne

C. Metoda BresslerUntuk mengecek apakah tulangan yang terpasang cukup kuat memikul

beban yang bekerja, maka digunakan metode Bressler. Metoda ini dikembangkan

untuk menghitung gaya aksial nominal penampang jika beban aksial diterapkan

dengan nilai eksentrisitas exdan ey.

dengan,

u

uxy

P

Me (2.89a)

u

uy

xP

Me (2.89b)

Nilai-nilai diatas diplot pada diagram interaksi P e, maka akan didapatkan Px

dan Py. Berdasarkan metoda ini, suatu titik pada permukaan keruntuhan didekati

dengan persamaan berikut :

nonynx

n

PPP

P111

1

(2.90)

dengan: = faktor reduksi kekuatan

Pn = gaya aksial nominal penampang dengan eksentrisitas exdan ey

Pnx = gaya aksial nominal penampang dengan eksentrisitas exsaja (ey=0)

Pny = gaya aksial nominal penampang dengan eksentrisitas eysaja (ex=0)

Pno = gaya aksial nominal penampang dengan eksentrisitas ex=0 dan ey=0

Pu = gaya aksial terfaktor


26/50


27/50


27

yang sesuai dengan arah gaya-gaya lateral yang ditinjau, yang menghasilkan

nilai kuat lentur yang terkecil.

Mgadalah jumlah momen pada pusat hubungan balok-kolom, sehubungan

dengan kuat lentur nominal balok-balok yang merangka pada hubungan balok-

kolom tersebut.

Kuat lentur harus dijumlahkan sedemikian hingga momen kolom berlawanan

dengan momen balok. Jika Persamaan 2.91 tidak dipenuhi maka kolom pada

hubungan balok-kolom tersebut harus direncanakan dengan memberikan tulangan

transversal. yang dipasang di sepanjang tinggi kolom.

Tulangan memanjang

1. Rasio penulangan tidak kurang 0,01 dan tidak lebih dari 0,06.2. Sambungan lewatan hanya diizinkan di lokasi setengah panjang elemen

struktur yang berada ditengah, direncanakan sebagai sambungan lewatan tarik,

dan harus diikat dengan tulangan spiral atau sengkang tertutup.

Tulangan transversal

1. Ketentuan mengenai jumlah tulangan transversal di bawah ini harus dipenuhikecuali bila ditentukan jumlah tulangan yang lebih besar.

a. Rasio volumetrik tulangan spiral atau sengkang cincin, s, tidak bolehkurang daripada :

yh

cs

f

f '12,0 (2.92)

dan tidak kurang dari

y

c

c

g

s f

f

A

A '

145,0

(2.93)

b. Luas total penampang sengkang tertutup persegi tidak boleh kurangdaripada yang ditentukan pada persamaan berikut ini:

1

'3,0

ch

g

yh

ccsh

A

A

f

fhsA (2.94)


28/50


28

yh

ccsh

f

fhsA

'09,0 (2.95)

2. Spasi tulangan transversal tidak lebih daripada (a) 1/4b (b) 6db, dan (c) sxsesuai dengan persamaan berikut ini:

3

350100 xx

hs

(2.96)

Nilai sx tidak perlu lebih besar daripada 150 mm dan tidak perlu lebih kecil

daripada 100 mm

3. Spasi tulangan pengikat silang tidak boleh dipasang lebih daripada 350 mmdari sumbu-ke-sumbu dalam arah tegak lurus sumbu komponen struktur.

4. Tulangan transversal dipasang sepanjang lodari setiap muka hubungan balok-kolom dan juga sepanjang lo pada kedua sisi dari setiap penampang yang

berpotensi membentuk leleh lentur akibat deformasi lateral inelastis struktur

rangka. Panjang lotidak kurang daripada (a) tinggi penampang komponen

struktur pada muka hubungan balok-kolom atau pada segmen yang berpotensi

membentuk leleh lentur, (b) seperenam bentang bersih komponen struktur, dan

(c) 500 mm.

5. Bila gaya-gaya aksial terfaktor pada kolom akibat beban gempa melampaui0,1Agfc dan gaya aksial tersebut berasal dari komponen struktur lainnya yang

sangat kaku yang didukungnya, misalnya dinding, maka kolom tersebut harus

diberi tulangan transversal pada seluruh tinggi kolom. Daerah pemasangan

tulangan transversal tersebut harus diperpanjang untuk suatu jarak sebesar

panjang penyaluran tulangan longitudinal terbesar ke dalam komponen

struktur yang sangat kaku tersebut. Bila ujung bawah kolom berhenti pada

suatu dinding maka pemasangan tulangan transversal harus terus diperpanjang

hingga ke dalam dinding untuk jarak sebesar panjang penyaluran tulangan

longitudinal terbesar diukur dari titik berhentinya kolom.

6. Bila tulangan transversal tidak dipasang di seluruh panjang kolom maka padadaerah sisanya harus dipasang tulangan spiral atau sengkang tertutup dengan


29/50


29

Mpr.t

Vu.b

Pu

n

Mpr.b

Mpr.t+Mpr.bVu.t =Vu.b =

n

Vu.t

Pu

spasi sumbu-ke-sumbu tidak lebih daripada nilai terkecil dari enam kali

diameter tulangan longitudinal kolom atau 150 mm.

Gambar 2.15 Perencanaan geser untuk kolom

Persyaratan kuat geser

1. Gaya geser rencana, Ve, ditentukan dengan memperhitungkan gaya-gayamaksimum yang dapat terjadi pada muka hubungan balok-kolom pada setiap

ujung komponen struktur. Gaya-gaya pada muka hubungan balok-kolom

tersebut harus ditentukan menggunakan kuat momen maksimum, Mpr. Gaya

geser rencana tersebut tidak perlu lebih besar daripada gaya geser rencana

yang ditentukan dari kuat hubungan balok-kolom berdasarkan kuat momen

maksimum, Mpr, dari komponen struktur transversal yang merangka pada

hubungan balok-kolom tersebut. Gaya geser rencana, Ve, tidak boleh lebih

kecil daripada geser terfaktor hasil perhitungan analisis struktur.

2. Tulangan transversal pada komponen struktur sepanjang lodirencanakan untukmemikul geser dengan menganggap Vc= 0,bila:

a. Gaya geser akibat gempa mewakili 50 % atau lebih dari kuat geser perlumaksimum pada bagian sepanjang lotersebut, dan

b. Gaya tekan aksial terfaktor termasuk akibat pengaruh gempa tidakmelampauiAgfc'/ 20


30/50


30

2.2.9.1.1 Hubungan Balok-Kolom Pada SRPMKKetentuan umum

1. Gaya-gaya pada tulangan longitudinal balok di muka hubungan balok-kolomditentukan dengan menganggap bahwa tegangan pada tulangan tarik lentur

adalah 1,25fy.

2. Tulangan longitudinal balok yang berhenti pada suatu kolom harus diteruskanhingga mencapai sisi jauh dari inti kolom terkekang dan diangkur.

3. Bila tulangan longitudinal balok diteruskan hingga melewati hubungan balok-kolom, dimensi kolom dalam arah paralel terhadap tulangan longitudinal

balok tidak boleh kurang daripada 20 kali diameter tulangan longitudinal

terbesar balok untuk beton berat normal.

Tulangan transversal

1. Tulangan transversal berbentuk sengkang tertutup sesuai tulangan transversalkolom dipasang di dalam daerah hubungan balok-kolom, kecuali bila

hubungan balok-kolom tersebut dikekang oleh komponen-komponen struktur.

2. Pada hubungan balok-kolom dimana balok-balok, dengan lebar setidak-tidaknya sebesar tiga per empat lebar kolom, merangka pada keempat sisinya,

harus dipasang tulangan transversal setidak-tidaknya sejumlah setengah dari

yang ditentukan pada tulangan transversal kolom. Tulangan transversal ini

dipasang di daerah hubungan balok-kolom disetinggi balok terendah yang

merangka ke hubungan tersebut. Pada daerah tersebut, spasi tulangan

transversal dapat diperbesar menjadi 150 mm.

3.

Pada hubungan balok-kolom, dengan lebar balok lebih besar daripada lebarkolom, tulangan transversal dipasang pada hubungan tersebut untuk

memberikan kekangan terhadap tulangan longitudinal balok yang berada

diluar daerah inti kolom; terutama bila kekangan tersebut tidak disediakan

oleh balok yang merangka pada hubungan tersebut.


31/50


31

Luas efektifh, tinggi pada join

bidang tulanganpenyebab geser

Lebar efektif join b+ h b + 2x

tulangan penyebabgeser

arah gayapenyebab geser

b

h

x

Kuat geser

1. Kuat geser nominal hubungan balok-kolom untuk beton berat normal adalah :- Untuk hubungan balok-kolom yang terkekang pada keempat sisinya sama

dengan jcAf '7,1 .

- Untuk hubungan yang terkekang pada ketiga sisinya atau dua sisi yangberlawanan sama dengan jcAf '25,1 .

- Untuk hubungan lainnya sama dengan jcAf '0,1 .Luas efektif hubungan balok-kolomAjditunjukkan pada Gambar 2.18.

Gambar 2.16 Luas efektif hubungan balok-kolom

Suatu balok yang merangka pada suatu hubungan balok-kolom dianggap

memberikan kekangan bila setidaknya-tidaknya tiga per empat bidang muka

hubungan balok-kolom tersebut tertutupi oleh balok yang merangka tersebut.

Hubungan balok-kolom dapat dianggap terkekang bila ada empat balok yang

merangka pada keempat sisi hubungan balok-kolom tersebut.

2. Untuk beton ringan, kuat geser nominal hubungan balok-kolom tidak bolehdiambil lebih besar daripada tiga per empat kuat geser pada beton normal.


32/50


32

Panjang penyaluran tulangan tarik

1. Panjang penyaluran ldhuntuk tulangan tarik dengan kait standar 90 dalambeton berat normal tidak boleh diambil lebih kecil daripada 8db, 150 mm, dan

nilai yang ditentukan oleh persamaan berikut ini :

'4,5 c

by

dhf

df (2.97)

untuk diameter tulangan sebesar 10 mm hingga 36 mm.

Untuk beton ringan, panjang penyaluran tulangan tarik dengan kait standar

90 tidak boleh diambil lebih kecil daripada 10db, 190 mm, dan 1,25 kali nilai

yang ditentukan Persamaan 2.141. Kait standar 90 harus ditempatkan di

dalam inti terkekang kolom atau komponen batas.

2. Untuk diameter 10 mm hingga 36 mm, panjang penyaluran tulangan tarik ldtanpa kait tidak boleh diambil lebih kecil daripada (a) dua setengah kali

panjang penyaluran yang ditentukan di atas bila ketebalan pengecoran beton di

bawah tulangan tersebut kurang daripada 300 mm, dan (b) tiga setengah kali

panjang penyaluran yang ditentukan di atas bila ketebalan pengecoran beton di

bawah tulangan tersebut melebihi 300 mm.

3. Tulangan tanpa kait yang berhenti pada hubungan balok-kolom harusditeruskan melewati inti terkekang dari kolom atau elemen batas. Setiap

bagian dari tulangan tanpa kait yang tertanam bukan di dalam daerah inti

kolom terkekang harus diperpanjang sebesar 1,6 kali.

2.2.9.2Perancangan Komponen Struktur DindingSesuai pasal 16.4 SNI 03-2874-2002, dinding yang diberi beban aksial atau

kombinasi lentur dan beban aksial harus direncanakan sebagai komponen struktur

tekan.

A. Perancangan tulangan geser vertikalUntuk tulangan geser vertikal direncanakan sesuai Sub Bab 2.7.5.


33/50


33

B. Perancangan tulangan geser horizontalSesuai pasal 13.10 SNI 03-2874-2002, perencanaan penampang horizontal

untuk geser yang sejajar bidang dinding harus berdasarkan :

Vn Vu (2.98)

dengan,

Vn = Vc+ Vs (2.99)

dhfV cn '6

5 (2.100)

sehingga,

ucs VVV

cu

s VV

V

(2.101)

Kuat geser Vcdapat dihitung berdasarkan persamaan:

w

ucc dNdhfV

4'

41 (2.102)

atau

10

2

2'

'2

1 dh

V

M

h

Nf

fVw

u

u

w

ucw

cc

(2.103)

Vcadalah nilai terkecil dari persamaan 2.102 dan 2.103 tersebut, denganNuadalah

negatif untuk tarik. Persamaan 2.103 tidak berlaku bila (Mu/Vu lw/2) bernilai

negatif. Nilai d= 0,8 l

Jarak tulangan geser untuk dinding

Bila Vu > Vc, maka harus diperlukan tulangan geser horizontal, dengan jarak

tulangan geser horizontals2dihitung dari :


34/50


34

s

yv

V

dfAs 2 (2.104)

Spasi maksimum tulangan geser horizontals2adalah: 5/w , 3h, atau 500 mm.

Spasi maksimum tulangan geser vertikals1adalah: 3/w , 3h, atau 500 mm.

Tulangan minimum

Rasio minimum untuk luas tulangan vertikal terhadap luas bruto beton haruslah :

v 0,0012 untuk batang ulir yang tidak lebih besar daripada D16 denganfy400 MPa.

v 0,0015 untuk batang ulir lainnya. v 0,0012 untuk jaring kawat baja las (polos atau ulir) yang tidak lebih

besar daripada P16 atau D16.

Rasio minimum untuk luas tulangan horizontal terhadap luas bruto beton

haruslah:

n 0,0020 untuk batang ulir yang tidak lebih besar daripada D16 denganfy400 MPa.

n 0,0025 untuk batang ulir lainnya. n 0,0020 untuk jaring kawat baja las (polos atau ulir) yang tidak lebih

besar daripada P16 atau D16.

dengan :Acv = luas bruto penampang beton yang dibatasi oleh tebal badan dan

panjang penampang dalam arah gaya geser yang ditinjau

v = rasio luas tulangan yang tersebar pada bidang yang tegak lurus pada

bidangAoterhadap luas beton brutoAcv

n = rasio luas tulangan yang tersebar pada bidang yang paralel bidang

Aoterhadap luas beton bruto yang tegak lurus terhadap tulangan

tersebut


35/50


35

2.2.9.2.1 Dinding Struktural Beton KhususPenulangan

1. Rasio penulangan vdan nuntuk dinding struktural tidak boleh kurang dari0,0025 pada arah sumbu-sumbu longitudinal dan transversal. Apabila gaya

geser rencana tidak melebihi '12/1 ccv fA , tulangan minimum untuk dinding

struktural dapat digunakan tulangan minimum dalam Sub Bab 2.7.5.2. Spasi

tulangan untuk masing-masing arah pada dinding struktural tidak boleh

melebihi 450 mm.

2. Paling sedikit dua lapis tulangan harus dipasang pada dinding apabila gayageser bidang terfaktor yang dibebankan ke dinding melebihi '6/1 ccv fA .

3. Semua tulangan menerus pada dinding struktural harus diangkur ataudisambung lewat.

Gaya-gaya rencana

Gaya geser rencana Vudiperoleh dari analisis beban lateral sesuai dengan

kombinasi beban terfaktor.

Kuat Geser

1. Kuat geser nominal, Vn, tidak diperkenankan lebih daripada :yncccvn ffAV ' (2.105)

dengan:

c = 1/4 untuk (hw/lw) 1,5

c = 1/6 untuk (hw/lw) 2,0

untuk nilai-nilai diantaranya dapat dilakukan interpolasi linier2. Dinding harus mempunyai tulangan geser tersebar yang memberikan tahanan

dalam dua arah orthogonal pada bidang dinding. Apabila wwh / 2,0, maka

vh.


36/50


36

Perencanaan terhadap beban lentur dan aksial

1. Dinding struktural dan bagian-bagiannya yang memikul beban lentur danaksial direncanakan sesuai Sub Bab 2.7.5 dengan mengabaikan pengaruh

kelangsingan dan persyaratan regangan taklinier. Beton dan tulangan

longitudinal dalam lebar efektif flens, komponen batas, dan badan dinding

harus dianggap efektif. Pengaruh bukaan dinding harus diperhitungkan.

2. Bila tidak dilakukan anaIisis yang lebih rinci maka lebar efektif flens adalahweb ditambah nilai terkecil dari setengah jarak bersih antara dinding-dinding

yang bersebelahan atau seperempat tinggi total dinding.

Komponen batas khusus

a. Daerah tekan harus diberi komponen batas khusus dimana wu

w

hc

/600

(2.106)

Besaran u/hwtidak boleh diambil kurang dari 0,007

b. Bila komponen batas khusus diperlukan maka tulangannya harus diteruskansecara vertikal dari penampang kritis sejarak tidak kurang daripada nilai

terbesar dari lwatauMu/4Vu.

c. Komponen batas harus menerus secara horisontal dari sisi serat tekan terluarsejarak tidak kurang daripada (c0,1lw) dan c/2.

d. Pada daerah penampang berflens, komponen batas harus mencakup lebarefektif flens pada sisi tekan dan harus menerus setidak-tidaknya 300 mm

kedalam web


37/50


37

rasio tulangan > 0,0025spasi max = 450 mm

sx= 100 +

spasi = nilai terkecil dari b/4, 6db,sx

3350 - hx

Ash= 0,09 (shcf'c/fyh)

Gambar 2.15 Detail penulangan untuk komponen batas khusus

2.2.10 Perancangan Komponen Struktur Terhadap GeserSesuai pasal 13.1 SNI 03-2874-2002 perencanaan terhadap geser harus didasarkan

pada :

Vn Vu (2.107)

dengan,

Vn = Vc+ Vs (2.108)

sehingga,

ucs VVV

cu

s VV

V

(2.109)

- untuk komponen struktur yang dibebani geser dan lentur :

dbf

V wc

c6

' (2.110)

- untuk komponen struktur yang dibebani tekan aksial :


38/50


38

dbf

A

NV w

c

g

uc

6

'

141 (2.111)

Besaran Nu/Agharus dinyatakan dalam Mpa

- untuk komponen struktur yang yang mengalami gaya tarik aksial yang besar:

dbf

A

NV w

c

g

uc

6

'3,01 (2.112)

tapi tidak kurang daripada nol, dengan Nuadalah negatif untuk tarik. Besaran

Nu/Agharus dinyatakan dalam Mpa

Perhitungan jarak tulangan geser

Sesuai pasal 13.6(1) SNI 03-2874-2002 tulangan geser harus dipasang, jika :

Vu Vc (2.113)

- Bila digunakan tulangan geser yang tegak lurus terhadap sumbu aksialkomponen struktur, maka :

s

yv

V

dfAs (2.114)

- Bila digunakan sengkang miring, maka:

s

yv

V

dfAs

cossin (2.115)

Nilai Vstidak boleh melebihi Vs.max

dbfVV wcss '3

2max. (2.116)

Tulangan geser minimum

Sesuai pasal 13.5(1) SNI 03-2874-2002 tulangan geser minimum harus dipasang,

jika :

2

cu

VV

(2.117)


39/50


39

b

h

bw

hw

hw < 4hf

hf

hw

bw

bw+2hw < bw+8hf

hf

Luas tulangan geser minimum dihitung dari :

y

wc

v

f

sbfA

1200

'75 (2.118)

tetapi,y

wv

f

sbA

3 (2.119)

dengan bwdansdinyatakan dalam mm

Batas spasi tulangan geser

Sesuai pasal 13.5(4) SNI 03-2874-2002 spasi maksimum tulangan geser adalah :

jika, dbf'V wcs 3

1

(2.120)

maka,2

max

ds atau 600 mm (2.121)

jika, dbf'V wcs3

1 (2.122)

maka,4

max

ds atau 300 mm (2.123)

2.2.11 Perancangan Komponen Struktur Terhadap Puntir (Torsi)Sesuai pasal 13.6(1) SNI 03-2874-2002 pengaruh puntir dapat diabaikan, jika :

cp

cpc

up

AfT

2

12

' (2.124)

dengan :

Acp = luas yang dibatasi oleh keliling luar penampang beton

pcp = keliling luar penampang beton

Gambar 2.18 Pengerti an Acpdan pcp


40/50


40

sengkang

Tulangan sengkang yang dibutuhkan untuk menahan puntir adalah :

TnTu (2.125)

dengan, s

fAAT

yvt

n cot2 o (2.126)

sehingga, cot2 yvo

ut

fA

T

s

A (2.127)

Tulangan longitudinal yang diperlukan untuk menahan puntir adalah :

2cot

yl

yv

ht

lffp

sAA (2.128)

denganAt/sdihitung dari Persamaan 2.127

dengan : Ao = luas bruto yang dibatasioleh lintasan aliran geser = 0,85Aoh

Aoh = luas daerah yang dibatasi oleh garis pusat tulangan torsi terluar

ph = keliling dari garis pusat tulangan sengkang torsi terluar

Gambar 2.19 Pengertian Aoh

Tulangan puntir minimum

Luas minimum tulangan sengkang tertutup adalah :

yv

wc

tvf

sbfAA

1200

'752 (2.129)

dengan, yv

wtv

f

sbAA

32 (2.130)


41/50


41

Luas minimum tulangan longitudinal tambahan adalah :

yl

yv

ht

yl

cpc

l

f

fp

s

A

f

AfA

12

'5min, (2.131)

dengan,yv

wt

f

b

s

A

6 (2.132)

Spasi tulangan puntir

Spasi tulangan sengkang puntir tidak boleh melebihi nilai terkecil antara ph/8dan 300 mm

Tulangan longitudinal untuk puntir harus didistribusikan disekelilingperimeter sengkang tertutup dengan spasi tidak melebihi 300 mm. Diameter

tulangan minimal sama dengan 1/24 spasi sengkang tetapi tidak kurang dari

10 mm.

2.2.12 Detail PenulanganDetail penulangan terdiri dari kait standar, diameter bengkokan minimum,

penempatan tulangan, batasan spasi tulangan, dan pelindung beton untuk

tulangan.

A. Kait StandarSesuai pasal 9.1 SNI 03-2874-2002 pembengkokan tulangan harus

memenuhi ketentuan sebagai berikut :

1. Bengkokan 180ditambah perpanjangan 4db, tapi tidak kurang dari 60 mm,pada ujung bebas kait.

2. Bengkokan 90ditambah perpanjangan 12dbpada ujung bebas kait3. Untuk sengkang dan kait pengikat:

a. Batang D-16 dan yang lebih kecil, bengkokan 90ditambah perpanjangan6db, pada ujung bebas kait.

b. Batang D-19, D-22, dan D-25, bengkokan 90 ditambah perpanjangan12dbpada ujung bebas kait.


42/50


42

c. Batang D-25 dan yang lebih keci, bengkokan 135ditambah perpanjangan6dbpada ujung bebas kait.

4. Untuk kait gempa yaitu kait pada sengkang, sengkang tertutup, atau pengikatsilang yang mempuyai bengkokan tidak kurang dari 135 kecuali bahwa

sengkang cincin harus mempunyai bengkokan tidak kurang dari 90. Kait

harus diberi perpanjangan 6db, tapi tidak kurang dari 75 mm, dan mengarah

pada bagian dalam sengkang atau sengkang tertutup.

B. Diameter Tulangan MinimumDiameter dalam dari bengkokan untuk sengkang dan sengkang ikat tidak

boleh kurang dari 4dbuntuk batang D-16 dan yang lebih kecil. Untuk batang yang

lebih besar daripada D-16, diameter bengkokan harus memenuhi Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Diameter bengkokan minimum

Ukuran tulangan Diameter minimum

D-16 sampai dengan D-25 6db

D-29, D-32, dan D-36 8db

D-44 dan D-56 10db

C. Penempatan TulanganTulangan harus ditempatkan secara akurat dan ditumpu secukupnya sebelum

beton dicor, dan harus dijaga agar tidak tergeser melebihi toleransi yang diijinkan.

Toleransi untuk tinggi d dan selimut beton minimum dalam komponen struktur

lentur, dinding dan komponen struktur tekan harus memenuhi Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Toleransi untuk ti nggi selimut beton

Toleransi untuk dToleransi untuk selimut

Beton minimum

d200 mm 10 mm -10 mm

d> 200 mm 13 mm -13 mm

Toleransi letak longitudinal dari bengkokan dan ujung akhir tulangan harus

sebesar 50 mm kecuali pada ujung tidak menerus dari komponen struktur

dimana toleransinya harus sebesar 13 mm.


43/50


43

D. Batasan Spasi Tulangan1. Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang

dari db ataupun 25 mm.

2. Bila tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulanganpada lapis atas harus diletakkan tepat di atas tulangan di bawahnya dengan

spasi bersih antar lapisan tidak boleh kurang dari 25 mm.

3. Pada komponen struktur tekan yang diberi tulangan spiral atau sengkangpengikat, jarak bersih antar tulangan longitudinal tidak boleh kurang dari

1,5db ataupun 40 mm.

4.

Pembatasan jarak bersih antar batang tulangan ini juga berlaku untuk jarakbersih antara suatu sambungan lewatan dengan sambungan lewatan lainnya

atau dengan batang tulangan yang berdekatan.

5. Pada dinding dan pelat lantai yang bukan berupa konstruksi pelat rusuk,tulangan lentur utama harus berjarak tidak lebih dari tiga kali tebal dinding

atau pelat lantai, ataupun 500 mm.

E. Pelindung beton untuk tulanganUntuk beton bertulang, tebal selimut beton minimum yang harus disediakan

untuk tulangan harus memenuhi ketentuan dalam Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Tebal selimut minimum

Kondisi

Tebal selimut

minimum(mm)

a. Beton yang dicor langsung di atas tanah dan selalu berhubungandengan tanahb. Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca:- Batang D-19 hingga D-56- Batang D-16, jaring kawat polos P16 atau kawat ulir D16 dan

yang lebih kecilc. Beton yang tidak langsung berhubungan dengan cuaca atau beton

tidak langsung berhubungan dengan tanahPelat, dinding, pelat berusuk:- Batang D-44 dan D-56- Batang D-36 dan yang lebih kecil

Balok, kolom:Tulangan utama, pengikat, sengkang, lilitan spiral

75

50

40

40

20

40


44/50


44

2.2.13 Panjang Penyaluran dan Sambungan LewatanPanjang penyaluran adalah panjang penambatan yang diperlukan untuk

menjamin tercapainya lekatan yang kuat antara baja tulangan dengan beton.

Sedangkan sambungan lewatan diperlukan untuk menyambung dua buah tulangan

karena terbatasnya panjang tulangan.

A. Panjang PenyaluranPanjang penyaluran terbagi dua, yaitu : panjang penyaluran tulangan tarik

dan panjang penyaluran tulangan tekan. Panjang penyaluran tulangan tekan lebih

pendek dibandingkan panjang penyaluran tulangan tarik.

1. Penyaluran tulangan tarikPanjang penyaluran ld tidak boleh kurang dari 300 mm. Nilai lddapat dilihat

pada Tabel 2.4, sebagai berikut :

Tabel 2.4 Panjang penyaluran batang uli r dan kawat uli r

Batang D-19 danlebih kecil atau

kawat ulir

Batang D-22atau lebih besar

Spasi bersih batang-batang yang disalurkan

atau disambung tidak kurang dari db, selimut

beton bersih tidak kurang dari db, dan sengkang

atau sengkang ikat yang dipasang sepangjang ld

tidak kurang dari persyaratan minimum sesuai

peraturan.

atauSpasi bersih batang-batang yang disalurkan

atau disambung tidak kurang dari 2db dan

selimut beton bersih tidak kurang dari db.

'25

12

c

y

b

d

f

f

d

'5

3

c

y

b

d

f

f

d

Kasus-kasus lain

'25

18

c

y

b

d

f

f

d

'10

9

c

y

b

d

f

f

d


45/50


45

Atau

b

trc

y

b

d

d

Kcf

f

d'10

9 (2.133)

Dalam persamaan di atas nilai (c+Ktr)/db2,5

dengan:

= faktor lokasi penulangan

= 1,3 jika tebal beton dibawah tulangan horizontal lebih dari 300 mm

= 1,0 untuk kasus lainnya

= faktor pelapis

= 1,5 untuk batang tulangan berlapis epoksi dengan selimut beton

kurang dari 3db, atau spasi bersih kurang dari 3db

= 1,2 untuk batang tulangan berlapis epoksi lainnya

= 1,0 untuk tulangan tanpa pelapis

hasil perkalian tidak perlu diambil lebih besar dari 1,7.

= faktor ukuran batang tulangan

= 0,8 untuk batang D-19 atau lebih kecil dan kawat ulir

= 1,0 untuk batang D-22 atau lebih besar

= faktor beton agregat ringan

= 1,3 Apabila digunakan beton agregat ringan

= 1,0 Apabila digunakan beton berat normal

c = spasi atau dimensi selimut beton. Pergunakan nilai terkecil antara

jarak dari sumbu batang atau kawat ke permukaan beton terdekatdan setengah spasi sumbu ke sumbu batang atau kawat yang

disalurkan

Ktr = indeks tulangan transversal,sn

fAK

yttr

tr10

dengan :

Atr = luas penampang total dari semua tulangan transversal yang berada

dalam rentang daerah berspasi sdan yang memotong bidang belah


46/50


46

potensial melalui tulangan yang disalurkan.

fyt = kuat leleh yang disyaratkan untuk tulangan transversal

s = spasi maksimum sumbu ke sumbu tulangan transversal yang

dipasang sepanjang ld

n = jumlah batang atau kawat yang disalurkan di sepanjang bidang

belah.

Sebagai penyederhanaan perencanaan, diperbolehkan mengasumsikan

Ktr = 0 bahkan untuk kondisi dimana tulangan transversal dipasang.

Reduksi panjang penyaluran diperbolehkan apabila luasan tulangan terpasang

pada komponen lentur melebihi luasan yang dibutuhkan dari analisis, kecuali

apabila angkur atau penyaluran untuk fymemang secara khusus dibutuhkan

atau tulangan direncanakan dengan perencanaan gempa.

2. Penyaluran tulangan tekanPanjang penyaluran (ld) tulangan tekan, dihitung dengan :

mm20021 mmdbd ff (2.134)

dengan:

ldb = panjang penyaluran dasar

yb

c

ybfd

f

fd04.0

'4 (2.135)

adas

perlus

mA

Af

.

.

1 , jikaAs ada>As perlu (2.136)

fm2 = 0,75 untuk tulangan yang berada di dalam daerah lilitan tulangan

spiral berdiameter tidak kurang dari 6 mm dan spasi lilitannya

tidak lebih dari 100 mm atau tulangan yang berada di dalam

daerah yang dilingkupi sengkang D -13 yang memenuhi dan

berspasi sumbu-ke-sumbu tidak lebih dari 100 mm.


47/50


47

3. Penyaluran tulangan berkait dalam kondisi tarikPanjang penyaluran ldh tulangan tarik yang berakhir pada suatu kait standar,

dihitung dengan :

mm150atau8654321 bmmmmmmhbdh dffffff (2.137)

dengan:

'

100

c

bhb

f

d (2.138)

4001

y

m

ff (2.139)

fm2 = 0,7 untuk batang D-36 dan yang lebih kecil, dengan tebal selimut

samping (normal terhadap bidang kait) tidak kurang dari 60 mm,

dan untuk kait 90 derajat, dengan tebal selimut terhadap kait tidak

kurang dari 50 mm.

fm3 = 0,8 untuk batang D-36 dan yang lebih kecil dengan kait yang

secara vertikal atau horizontal berada di dalam daerah yang

dilingkupi sengkang atau sengkang ikat yang dipasang sepanjang

panjang penyaluran ldhdengan spasi tidak melebihi 3dbdimana db

adalah diameter batang berkait.

adas

perlus

mA

Af

.

.

4 , jikaAs ada>As perlu (2.140)

fm5 = 1,3 untuk beton agregat ringan

fm6 = 1,2 untuk tulangan berlapis epoksi

Untuk batang yang disalurkan dengan kait standar pada ujung yang tidak

menerus dari komponen struktur dengan kedua selimut samping serta selimut

atas (atau bawah) terhadap kait kurang dari 60 mm, batang berkait harus

dilingkupi dengan sengkang atau sengkang pengikat di sepanjang panjang-

penyaluran ldhdengan spasi tidak lebih dari 3db. Untuk kondisi ini fm3 tidak

boleh digunakan. Kait tidak boleh dianggap efektif untuk batang dalam

kondisi tekan.


48/50


48

diameter 10 hingga 25minimum 4d

diameter 43 hingga 57

diameter 29 hingga 36

dh

atau 60 mmb

6db

5db

4db

penampang

db

db

batas

kritis 12db

Gambar 2.20 Detail kaitan untuk penyaluran kait standar

4. Penyaluran tulangan momen positifa. Seperempat dari tulangan momen positif komponen struktur menerus

harus diteruskan hingga ke dalam tumpuan. Pada balok, tulangan tersebut

harus diteruskan ke dalam tumpuan paling sedikit sejauh 150 mm.

b. Apabila suatu komponen struktur lentur merupakan bagian dari suatusistem penahan gaya lateral utama, maka tulangan momen positif yang

harus diteruskan ke dalam tumpuan harus diangkur agar mampu

mengembangkan kuat leleh tarikfypada bagian muka tumpuan.

c. Pada daerah tumpuan sederhana dan titik belok (lokasi momen nol),tulangan tarik momen positif dibatasi diameternya hingga ldyang dihitung

untuk fy berdasarkan perhitungan penyaluran tulangan tarik memenuhi

persamaan 2.134.

a

u

nd

V

M (2.141)


49/50


49

Paling sedikit 1/3Asdiperpanjang sejauh

nilai terbesar dari d, 12db, atau n/16

(b) pengangkuran kedalam balok yang bersebelahan(a) pengangkuran untuk kolom luar

db

P.I = titik belokd

kait standar 90

atau 180

Keterangan :

Mnadalah kuat momen nominal dengan asumsi bahwa semua tulangan

pada penampang yang ditinjau mencapai kuat leleh yang disyaratkan.

Vuadalah gaya geser terfaktor pada penampang.

lapada suatu tumpuan, nilai laadalah panjang penanaman yang melampaui

pusat tumpuan.

lapada suatu titik belok, nilai ladibatasi sebagai nilai terbesar antara tinggi

efektif komponen struktur dan 12db.

NilaiMn / Vuboleh dinaikkan sebesar 30 % bila ujung tulangan dikekang

oleh suatu reaksi tekan.

5. Penyaluran tulangan momen negatifa. Tulangan momen negatif harus mempunyai suatu panjang penanaman ke

dalam bentang tidak kurang dari nilai terbesar antara tinggi efektif

komponen struktur dan 12db.

b. Paling sedikit sepertiga dari jumlah tulangan tarik total yang dipasanguntuk momen negatif pada suatu tumpuan harus ditanamkan hingga

melewati titik belok sejauh tidak kurang dari nilai terbesar antara tinggi

efektif komponen struktur, 12db, atau seperenam belas bentang bersih.

c. Pada tumpuan dalam dari komponen struktur lentur tinggi, tulangan tarikmomen negative harus menerus dengan tulangan tarik pada bentang

disebelahnya.

Gambar 2.21 Penyaluran tul angan momen negatif


50/50

Perencanaan Komponen Struktur SRPMK

Documents

Transcript of Perencanaan Komponen Struktur SRPMK