05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

11
1 PERANCANGAN BALOK & KOLOM PERANCANGAN BALOK Prosedur perancangan balok beton bertulang: 1. Dari dimensi yang telah dipilih/diasumsikan sebelumnya, dan dg mutu bahan yg telah ditetapkan, kemudian dihitung kondisi seimbangnya (balace condition) sehingga diperoleh A sb atau b dan M b . 2. Ditetapkan: A s,max = 0,75 A sb 3. Dibandingkan: M u / terhadap 0,75.M b Jika M u / 0,75.M b , maka penampang direncanakan dg tulangan tunggal (tulangan tarik saja, tulangan di zona desak hanya sebagai tulangan konstruktif). Jika M u / > 0,75.M b , maka penampang direncanakan dg tulangan rangkap A s = A s1 + A s2 . A s1 dapat diambil < 0,75.A sb , yg menghasilkan M n1 . A s2 (bersama A s ‘) dihitung dari M n2 = M u / – M n1 4. Cek tulangan terpasang: A s atau (A s -A s1 ) harus A s,max dan > A s,min Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 01 PERANCANGAN BALOK & KOLOM PERANCANGAN BALOK Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 02 Detailing: jumlah & diameter tulangan, jarak antar tulangan, lindungan beton atau > d b (diamater tulangan)

Transcript of 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

Page 1: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

1

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK

Prosedur perancangan balok beton bertulang:

1. Dari dimensi yang telah dipilih/diasumsikan sebelumnya, dan dg mutu

bahan yg telah ditetapkan, kemudian dihitung kondisi seimbangnya

(balace condition) sehingga diperoleh Asb atau b dan Mb.

2. Ditetapkan: As,max = 0,75 Asb

3. Dibandingkan: Mu/ terhadap 0,75.Mb

Jika Mu/ 0,75.Mb, maka penampang direncanakan dg tulangan

tunggal (tulangan tarik saja, tulangan di zona desak hanya sebagai

tulangan konstruktif).

Jika Mu/ > 0,75.Mb, maka penampang direncanakan dg tulangan

rangkap As = As1 + As2.

As1 dapat diambil < 0,75.Asb, yg menghasilkan Mn1.

As2 (bersama As‘) dihitung dari Mn2 = Mu/ – Mn1

4. Cek tulangan terpasang: As atau (As-As1) harus As,max dan > As,min

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 01

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 02

Detailing: jumlah & diameter tulangan, jarak antar tulangan, lindungan beton

atau > db (diamater tulangan)

Page 2: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

2

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 03

Detailing:

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 04

Detailing:

Page 3: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

3

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 05

Detailing:

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 06

Lindungan/selimut beton minimum menurut SNI-03-2847-2002 (dalam mm)

Page 4: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

4

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK Contoh pengambaran penulangan balok

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 07

Catatan: 1. Begel balok dipasang mulai dari muka kolom dan berjarak maks. (0,5.s) dari muka kolom 2. Dilengkapi dengan notasi tulangan meman- jang, begel, bentang, notasi as spt pd gbr di atas. 3. Gambar potongan dibuat dg skala lebih besar (minmal 2x lebih besar dari gb memanjangnya)

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 08

Page 5: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

5

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 09

Cara penyajian hasil perencanaan dlm gbr rencana & detail balok menggunakan ‘Sistim Tabel’ sbb.:

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

PERANCANGAN BALOK

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 010

SHOP DRAWING (Dibuat oleh kontraktor, utk pelaksanaan pekerjaan):

Page 6: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

6

PERANCANGAN KOLOM

Prosedur perancangan kolom beton bertulang:

1. Tentukan/pilihlah bentuk penampang kolom dan perkirakan ukuran

penampang kolom.

2. Dari hasil analisis struktur dicari kombinasi pembebanan kolom yang

paling menentukan Ujung atas : Pu, Mu, Vu

Ujung bawah : Pu, Mu, Vu

Pasangan Pu, Mu, Vu ini harus dari Load Case

yang sama dan pada satu lokasi/titik/potongan

yang sama.

Untuk penampang yang ditinjau (atas atau bawah), hitung

eksentrisitasnya: e = Mu / Pu.

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 011

PERANCANGAN KOLOM

3. Hitung rasio kelangsingan kolom = k . l / r

Periksa apakah kolom tersebut termasuk kolom pendek atau kolom

langsing:

Jika: k . l / r (32 – 12 M1/M2) untuk kolom pd portal tak bergoyang

k . l / r 22 untuk kolom pd portal bergoyang

termasuk kolom pendek

Jika: k . l / r > (32 – 12 M1/M2) untuk kolom pd portal tak bergoyang

k . l / r > 22 untuk kolom pd portal bergoyang

termasuk kolom langsing

Jika: k . l / r > 100 maka analisis struktur harus diulang dan

dilakukan dengan metoda orde 2.

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 012

Page 7: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

7

PERANCANGAN KOLOM

4. Perancangan kolom pendek:

a. Pilih rasio luas tulangan, antara: (1% - 8%) . Ag umumnya: 2 - 4%

Tentukan jumlah & diameter tulangan memanjang, susunlah

dalam penampang beton dengan memperhatikan persyaratan

tentang jarak tulangan, lindungan beton dll.

b. Hitung eb untuk penampang dengan penulangan tsb.

Bandingkan: e < atau > eb

jika e < eb akan terjadi keruntuhan desak

jika e > eb akan terjadi keruntuhan tarik

c. Lakukan analisis untuk jenis keruntuhan tsb. dan periksa apakah

. Pn Pu telah terpenuhi

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 013

PERANCANGAN KOLOM

d. Jika . Pn jauh lebih besar dari pada Pu (mis. > 10%), maka untuk

optimalisasi ukuran penampang kolom dan atau luas tulangan

dapat diperkecil.

Sebaliknya jika . Pn < Pu maka ukuran penampang kolom dan

atau luas tulangan harus diperbesar.

Kemudian prosedur hitungan 4.a. s/d 4.c. diulang.

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 014

Page 8: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

8

PERANCANGAN KOLOM

5. Perancangan kolom langsing:

a. Perhatikan apakah kolom merupakan elemen dari suatu portal

bergoyang atau tak bergoyang.

b. Hitung eksentrisitas e dan pilih yang terbesar dari kedua ujung kolom

c. Untuk kolom dari portal tak bergoyang, direncanakan dengan beban

aksial terfaktor Pu dan momen terfaktor yang diperbesar Mc = ns . M2

dengan M2,min = Pu (15 + 0,03h)

d. Untuk kolom dari portal bergoyang, direncanakan dengan beban

aksial terfaktor Pu dan momen terfaktor yang diperbesar

M1 = M1ns + s . M1s dan M2 = M2ns + s . M2s

Hitungan perancangan selanjutnya seperti pada kolom pendek.

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 015

PERANCANGAN KOLOM

Sebagai alat bantu perancangan dapat digunakan:

- diagram interaksi

- daftar / tabel

Dari penampang dan tulangan kolom yg telah diperoleh tsb, kemudian

dapat dibuat diagram interaksinya. Diagram ini dapat digunakan untuk

mengecek kolom2 yang sejenis (bentuk, dimensi, tulangan dan mutu

bahan sama). Gaya-gaya dalam maksimum dari kolom2 tsb (Mu dan Pu)

diplot pada diagram interaksi tsb. Jika masih berada di dalam diagram

berarti kombinasi beban tsb masih mampu di dukung kolom ybs. Jika

diluar, maka kolom harus diperkuat (di tambah tulangan, ditingkatkan

mutu bahannya, atau dimensi diperbesar).

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 016

Page 9: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

9

PERANCANGAN KOLOM

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

.Mn (kNm)

.Pn (kN)

1 3865,347

612,207

0,1.fc‘.Ag = 525 25

0,09

4

306,

104

5 20

3,20

1

4

e = ∞

3 1255,642

364,

081

2004,536

300,

682

6 e =

0

3092,279

2

500 mm

350

mm

6D25

fc’ = 30 MPa fy = 400 MPa

Diagram Interaksi Kolom

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 017

PERANCANGAN KOLOM

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

Diagram Interaksi Kolom

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 018

Ploting pasangan nilai-nilai (Pu, Mu) dari semua kolom (ujung atas & ujung bawah) untuk tipe kolom yg sama (sama mutu bahannya, sama dimensi, sama jumlah dan susunan tulangannya)

500 mm

350

mm

6D25

fc’ = 30 MPa fy = 400 MPa

Page 10: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

10

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

Contoh Penggambaran Penulangan Kolom

Catatan: Begel/sengkang pada kolom dipasang menerus masuk ke dalam joint, dipasang sesuai jml. hasil hitungan perancangan joint. Dilengkapi dengan notasi tulangan memanjang, begel, bentang, notasi2 lains spt pd gbr di samping. Gambar potongan dibuat dg skala lebih besar (minimal 2x lebih besar dari gb memajangnya)

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 019

PERANCANGAN BALOK & KOLOM

Contoh Penggambaran

Begel/sengkang pada kolom dan balok harus ditekuk dan masuk ke dalam inti penampang sbb:

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 020

Page 11: 05A - PBTS-Struktur - Balok & Kolom & Joint

11

PERANCANGAN BEAM-COLUMN JOINT

Cara merancang beam-column joint: lihat materi kuliah SBB 2

Contoh Penggambaran: : Beam-Colum-Joint

Kolom

Balok

A A

Dengan kait begel spt pada gambar sebelumnya.

Program S1 Jurusan Teknik Sipil & Lingkungan PERANCANGAN BANGUNAN TEKNIK SIPIL (B) Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG 05A - 021

x y z

Sengkang (tul.hors) joint arah x

Se

ngk

an

g (t

ul.h

ors

) jo

int a

rah

y

Tulangan vertikal pada joint (jika perlu, krn belum tercover dlm luasan tulg kolom)