1 3113030109 precast beam

14
Tugas Teknologi Beton Pracetak Perhitungan Struktur Precast Balok Beton 40/60 Abdul Karim Yasin 3113030109

Upload: ryma-karyme

Post on 12-Jul-2016

265 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

this my project about Precast Concrete

TRANSCRIPT

Page 1: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

Perhitungan Struktur Precast Balok Beton 40/60

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 2: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

Berat Jenis Beton = 2400 kg/m3

fc' = 30 MPa

fy = 240 MPa untuk Ø ≤ 12 mm

fy = 400 MPa untuk D ≥ 13 mm

Data Elemen Struktur Balok :

b = 400 mm

h (dikurangi h pelat) = 480 mm

L (dikurangi b kolom) = 5600 mm

Ln (jarak antar titik angkat)= 3300 mm

selimut = 30 mm

faktor impact = 1.4

Perhitungan Beban:

berat sendiri = BJ Beton x koef impact x b x h

= 645.12 kg/m

qD total = 645.12 kg/m

qu = 1.4qD

= 903.168 kg/m

Penentuan Posisi Titik Angkat:

Ø (tulangan polos) = 6 mm

n = 3

d = 447 mm

b = 400 mm

As pakai = 84.82 mm²

T = As.fy = 20357.52 N

Data Perencanaan :

I. Kondisi Pengangkatan

Di titik angkat terdapat momen negatif sehingga membutuhkan tulangan tarik tambahan

pada balok precast.

Spreader Beam

Balok 40/60

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 3: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

a = T/(0.85*fc'*b) = 2.00 mm

Mn = T(d-a/2)Ø = 7,263,597.2 Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kondisi lentur)

Posisi Titik Angkat (x):

Mn = Mu, dimana Mu adalah momen yang terjadi pada titik angkat, sehingga Mu = 1/2*qu*x²

dari persamaan di atas dapat ditentukan jarak x untuk letak titik angkat

x² = Mn/(1/2*qu) = 1.61 m²

x max = 1.27 m

x pakai = 1.15 m

Perhitungan Mekanika Teknik :

Mu lapangan = 1/4*qu*L*Ln - 1/8*qu*L² = Nmm

Mu tumpuan = 1/8*qu*(L-Ln)² = Nmm

Vu = 1/2*qu*L = N25,289

5,972,198

6,322,176

Diagram Gaya Dalam pada Bidang Momen

Diagram Gaya Dalam pada Bidang Geser

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 4: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

Perhitungan Penulangan Lentur:

Mu = 6,322,176 Nmm

Direncanakan :

D = 19 mm

n = 3

d = 430.5 mm

b = 400 mm

As pakai = 850.586211 mm²

T = As.fy = 340234.4844 N

a = T/(0.85*fc'*b) = 33.356322 mm

Mn = T(d-a/2)Ø = 112,637,168.02 Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi Kekuatan lentur)

jarak spasi tulangan = 131.5 mm

Mu < Mn = OK

Jarak spasi > 25mm = OK

perhitungan tulangan geser (sengkang):

Vu = 25,289 N

Vc = 157196.374 N

Vs min = 57400 N

Vs max = 314392.748 N

2 Vs max = 628785.496 N Ø = 0.75 (faktor reduksi kekuatan geser)

Cek kondisi perencanaan geser terhadap 5 Kondisi:

Kondisi 1: N memenuhi

Kondisi 2: N memenuhi

Kondisi 3: N memenuhi

Kondisi 4: N memenuhi

Kondisi 5: N memenuhi

Perencanaan tulangan geser berdasarkan kondisi 2

s = 200.00 mm

Ø = 10.00 mm

n (jumlah kaki) = 2 buah kaki

Av min = (bw*s)/(3*fy) = 111.11 mm²

Av =n*1/4*π*ز = 157.08 mm²

kontrol:

Av > Av min = OK

s < d/2 = OK

s < 600 mm = OK

Perhitungan Kuat Geser Cabut akibat pengangkatan (pengangkuran / penjangkaran):

perhitungan diameter angkur:

Vu = 25,288.70 N

Vu/Ø = As*fy*0.56 Ø = 0.75 (faktor reduksi kekuatan untuk geser)

As = 150.53 mm²

Di tengah bentang terdapat momen maximum (Positif) sehingga harus dipasang tulangan

tarik lentur di bagian bawah

589,486

353,692

160,947

117,897

58,949

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 5: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

As pakai = 201.06 mm²

D = 16 mm

Perhitungan panjang angkur :

Vu/Ø = 1/6*√fc'*Luas selimut kerucut

L.selimut = 36,936.52 mm²

L.selimut = π*r*s

L.selimut = π*√2*lb^2 =

lb = 91.18 mm

lb pakai = 100 mm

Data Perencanaan:

b = 400 mm

h (dikurangi h pelat) = 480 mm

L (dikurangi b kolom) = 5600 mm

Ln (jarak antar perletakan)= 1200 mm

selimut = 30 mm

II. SAAT PEMASANGAN

lb

lb lb

Tu

45°

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 6: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

Perhitungan Beban:

Perhitungan beban ekivalen pelat saat pemasangan yang disalurkan ke balok :

Berat sendiri pelat = BJ Beton x tebal pelat precast

= 2400 x 0.07

= 168 kg/m²

Beton basah = BJ Beton x h

= 2400 x 0.5

= 1200 kg/m²

Beban pekerja = 100 kg/m²

qD pelat = b.sendiri + btn.basah

= 168 + 1200

= 1368 kg/m²

qL pelat = beban pekerja

= 100 kg/m²

Penyaluran beban segitiga dan trapesium :

Live Load :qD trap = qD pelat*1/2*Lx = 1,368.00 kg/m

qD ekw trapesium = 1/3*q trap*(3-(Lx/Ly)^2) = 1,317.33 kg/m

qD ekw segitiga = 2/3 q trap = 912.00 kg/m

Dead Load :qL trap = qL pelat*1/2*Lx = 100.00 kg/m

qL ekw trapesium = 1/3*q trap*(3-(Lx/Ly)^2) = 96.30 kg/m

qL ekw segitiga = 2/3 q trap = 66.67 kg/m

Perhitungan beban pada balok :

Berat sendiri balok = BJ Beton x b x h

= 460.80 Kg/m

qD ekw trapesium = 1,317.33 Kg/m

qL ekw trapesium = 96.30 Kg/m

qD total = b.sendiri + qD ekw trapesium

= 460.8 + 1317.3333

= 1,778.13 Kg/m

qL total = qL ekw trapesium

Scaffolding digunakan untuk membagi momen agar tidak terlalu besar sehingga dapata mengurangi

lendutan sehingga retak pada beton dapat diminimalisir

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 7: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

= 96.30 Kg/m

qu = 1.2 qDtotal + 1.6 qLtotal

= 2,133.76 + 154.074

= 2,287.83 kg/m

Perhitungan mekanika teknik:

MA = ME = 1/8*qu*(L-4Ln)²

= 1,830,267.26 Nmm

MB = MD = 1/2*qu*Ln*(L-3Ln) - 1/8*qu*L*(L-4Ln) - 1/2*qu*Ln²

= 1,830,267.26 Nmm

MC = qu*Ln*(L-3Ln) + qu*Ln² - 1/8*qu*L²

= 1,830,267.26 Nmm

= 1/4*qu*Ln*(L-3Ln) - 1/8*qu*(L-4Ln)*(L-2Ln) - 1/8*qu*Ln²

= 2,287,834.07 Nmm

= 3/4*qu*Ln*(L-3Ln) + 1/2*qu*Ln² - 1/8*qu*(L-Ln)²

= 2,287,834.07 Nmm

VA = VE = 1/2*qu*(L-3Ln)

= 22,878.34 N

VB = VC = VD = qu*Ln

= 27,454.01 N

Mu lapangan = 2,287,834.07 Nmm

Mu tumpuan = 1,830,267.26 Nmm

Vu = 27,454.01 N

Diagram Gaya Dalam Bidang Geser

M tengah AB = M

tengah DE

M tengah BC = M

tengah CD

Diagram Gaya Dalam Bidang Momen

A B C D E

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 8: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

Perhitungan tulangan lentur:

Mu = 1,830,267.26 Nmm

direncanakan:

Ø = 6.00 mm

n = 3 Buah

d = 437.00 mm

b = 400.00 mm

As pakai = 84.82 mm²

T = As.fy = 20,357.52 N

a = T/(0.85*fc'*b) = 2.00 mm

Mn = T(d-a/2)Ø = 7,100,737.03 Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kekuatan lentur)

jarak spasi tulangan = 151 mm

Mu < Mn = OK

spasi > 25mm = OK

Mu = 2,287,834.07 Nmm

direncanakan:

D = 19.00 mm

n = 3 Buah

d = 430.50 mm

b = 400.00 mm

As pakai = 850.59 mm²

T = As.fy = 340,234.48 N

a = T/(0.85*fc'*b) = 33.36 mm

Mn = T(d-a/2)Ø = 112,637,168.02 Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kekuatan lentur)

jarak spasi tulangan = 131.50 mm

Mu < Mn = OK

spasi > 25mm = OK

Perhitungan tulangan geser :

Vu = 27454.00889 N

Vc = 157196.374 N

Vs min = 57400 N

Vs max = 314392.748 N

2 Vs max = 628785.496 N Ø = 0.75 (faktor reduksi kekuatan geser)

Cek kondisi perencanaan geser terhadap 5 Kondisi :

Kondisi 1: N memenuhi

Kondisi 2: N memenuhi

Kondisi 3: N memenuhi

Kondisi 4: N memenuhi

pada daerah Tumpuan balok pada schafolding terdapat momen negatif sehingga perlu

dipasang tulangan tarik lentur pada bagian atas balok precast

Daerah lapangan :

Daerah tumpuan:

1,609,193.03

160,947.28

117,897.28

58,948.64

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 9: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

Kondisi 5: N memenuhi

perencanaan tulangan geser berdasarkan kondisi 2

s = 200.00 mm

Ø = 10.00 mm

n (jumlah kaki) = 2 kaki

Av min = (bw*s)/(3*fy) = 111.11 mm²

Av =n*1/4*π*ز = 157.08 mm²

kontrol:

Av > Av min = OK

s < d/2 = OK

s < 600 mm = OK

Data perencanaan:

b = 400 mm

h = 600 mm

L = 6000 mm

selimut = 30 mm

perhitungan beban:

perhitungan beban pada pelat:

beban hidup :

beban hidup Lantai = kg/m²

beban mati :

berat sendiri t = 0.12 288 kg/m²

spesi per cm tebal 21 kg/m²

keramik per cm tebal 24 kg/m²

plafon 11 kg/m²

III. SAAT SERVIS (KOMPOSIT)

250

3,100,488.77

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 10: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

penggantung langit-langit 7 kg/m²

AC dan instalasi 40 kg/m²

plambing 25 kg/m²

TOTAL = 416 kg/m²

ULTIMATE1,4 D = 499.2 kg/m²

ULTIMATE1,2 D+ 1,6 L = 899.2 kg/m²

Perhitungan beban ekivalen pelat saat kondisi servis yang disalurkan ke balok :

qD pelat = 416.00 kg/m²

qD trap = qu pelat*1/2*Lx = 416.00 kg/m

qD ekw trapesium = 1/3*q trap*(3-(Lx/Ly)^2) = 400.59 kg/m

qD ekw segitiga = 2/3 q trap = 277.33 kg/m

qL pelat = 250.00 kg/m²

qL trap = qu pelat*1/2*Lx = 250.00 kg/m

qL ekw trapesium = 1/3*q trap*(3-(Lx/Ly)^2) = 240.74 kg/m

qL ekw segitiga = 2/3 q trap = 166.67 kg/m

Perhitungan beban pada balok :

berat sendiri balok = BJ Beton x b x h

= 576.00 Kg/m

= 801.19 Kg/m

= 481.48 Kg/m

qD total = b.sendiri + qD ekw trapesium

= 576 + 801.18519

= 1,377.19 Kg/m

qL total = qL ekw trapesium

= 481.48 Kg/m

qu = 1.2 qDtotal + 1.6 qLtotal

= 1652.622222 + 770.37

= 2,422.99 kg/m

Perhitungan mekanika teknik:

Mu tumpuan = 1/12*qu*L² = Nmm

Mu lapangan = 1/24*qu*L² = Nmm

Vu = 1/2*qu*L = N

2 x qL ekw trap

2 x qD ekw trap

72,689.78

36,344,888.89

72,689,777.78

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 11: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

Perhitungan tulangan lentur :

tulangan tarik daerah tumpuan:

Mu = 72,689,777.78 Nmm

Direncanakan :

Ø = 19.00 mm

n = 3.00 Buah

d = 550.50 mm

b = 400.00 mm

As pakai = 850.59 mm²

T = As.fy = 340,234.48 N

a = T/(0.85*fc'*b) = 33.36 mm

Mn = T(d-a/2)Ø = 145,299,678.52 Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kekuatan lentur)

jarak spasi tulangan = 50.39 mm

Mu < Mn = OK

spasi > 25mm = OK

Digram Gaya Dalam Bidang Momen

Digram Gaya Dalam Bidang Geser

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 12: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

Tulangan tekan daerah tumpuan :

Tulangan tekan dipasang minimum dengan merencanakan:

D = 19 mm

n = 3 Buah

As min = ρ min*b*d = 770.70 mm²

As pakai = 850.59 mm²

Tulangan tarik daerah lapangan :

Mu = 36344888.89 Nmm

direncanakan:

D = 19 mm

n = 3 Buah

d = 550.5 mm

b = 400 mm

As pakai = 850.586211 mm²

T = As.fy = 340234.4844 N

a = T/(0.85*fc'*b) = 33.356322 mm

Mn = T(d-a/2)Ø = 145299678.5 Nmm Ø = 0.8 (faktor reduksi kekuatan untuk lentur)

jarak spasi tulangan = 50.38888889 mm

Mu < Mn = OK

spasi > 25mm = OK

Tulangan tekan daerah tumpuan :

tulangan tekan dipasang minimum dengan merencanakan:

D = 19.00 mm

n = 3.00 Buah

As min = ρ min*b*d = 770.70 mm²

As pakai = 850.59 mm²

Perhitungan tulangan geser :

Vu = 72689.77778 N

Vc = 201014.1786 N

Vs min = 73400 N

Vs max = 402028.3572 N

2 Vs max = 804056.7144 N Ø = 0.75 (faktor reduksi kekuatan geser)

Cek kondisi perencanaan geser:

Kondisi 1: N memenuhi

Kondisi 2: N memenuhi

Kondisi 3: N memenuhi

Kondisi 4: N memenuhi

Kondisi 5: N memenuhi2,352,760.63

1,251,760.63

205,810.63

150,760.63

75,380.32

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 13: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

Perencanaan tulangan geser berdasarkan kondisi 2 :

s = 200 mm

Ø = 10 mm

n (jumlah kaki) = 2 kaki

Av min = (bw*s)/(3*fy) = 111.11 mm²

Av =n*1/4*π*ز = 157.08 mm²

kontrol:

Av > Av min = OK

s < d/2 = OK

s < 600 mm = OK

Dimensi balok = 40/60

Tulangan bawah = 3D19

Tulangan atas = 4D19

= 3Ø6

Tulangan bawah = 3D19

Tulangan atas = 3D19

= 3Ø6

tulangan geser sengkang= Ø10-200

Angkur = D16

Panjang penyaluran angkur= 100mm

Letak titik angkat (x) = 1.15m

= 12 D

KESIMPULAN

Tulangan tarik

Tambahan Akibat

Pengangkatan

Panjang penyaluran

tulangan

Daerah tumpuan:

Daerah lapangan:

Tulangan tarik

Tambahan Akibat

Pengangkatan

Abdul Karim Yasin

3113030109

Page 14: 1 3113030109 precast beam

Tugas Teknologi Beton Pracetak

GAMBAR BALOK

Abdul Karim Yasin

3113030109