aplikasi komputer untuk analisa dan desain plat beton bertulang dengan metode portal ekivalen...

Upload: roy-singal

Post on 10-Feb-2018

232 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    1/126

    i

    ABSTRAK

    Kemampuan untuk menganalisa dan merancang struktur bangunan harus

    dimiliki oleh setiap praktisi teknik sipil. Salah satu jenis struktur bangunan yangumum adalah struktur beton bertulang. Pelat adalah salah satu komponen utama padasuatu struktur bangunan beton bertulang disamping balok, kolom dan dinding. Pelatdapat dibedakan atas pelat satu arah dan pelat dua arah. Terdapat beberapa metodedalam perhitungan pelat dua arah dan pada SNI 03-2847-2002 serta pada peraturanACI 318-05 dijabarkan dua metode yaitu perhitungan dengan metode KoefisienMomen ( Direct Design Method ) dan metode Portal Ekivalen ( Equivalent FrameMethod ). Namun dalam perhitungan secara manual, membutuhkan banyak waktukarena bila struktur yang direncanakan memiliki kuantitas perhitungan yang besar.Untuk mengatasi masalah ini dapat dimanfaatkan kemapuan komputer yang dapatmelakukan perhitungan dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat. Namun

    aplikasi - aplikasi komputer yang ada dibandrol dengan harga yang sangat mahalserta sulit untuk didapat. Selain itu sering dikeluhkan kesulitan dalampengoperasiannya. Juga tidak dijabarkannya langkah langkah perhitungan padaanalisa yang dilakukan.

    Untuk itu dibuat suatu aplikasi untuk menganalisa dan mendesain pelat betonbertulang dua arah yang diberi nama Program Portal Ekivalen. Metode perhitunganyang digunakan adalah metode Portal Ekivalen. Bahasa pemrograman yangdigunakan adalah Visual Basic 6.0. Program komputer Portal Ekivalen ini mampumelakukan analisa pelat beton bertulang dua arah tipe: tanpa balok, dengan balok,dan dengan balok tepi dengan metode Portal Ekivalen secara akurat. Programkomputer ini mudah digunakan karena menggunakan bahasa Indonesia serta juga

    menggunakan peraturan peraturan baku yang digunakan di Indonesia. Selain ituProgram Portal Ekivalen menjadi solusi untuk mendapatkan aplikasi untukmenghitung pelat dua arah yang murah karena dibuat sendiri.

    Hasil perhitungan berupa parameter kekakuan, momen penampangmaksimum, serta gaya geser pada muka kolom yang diperoleh dengan program PortalEkivalen sama dengan yang diperoleh dengan menghitung secara manual. Dari hasilperhitungan dengan menggunakan program Portal Ekivalen ternyata sama denganyang diperoleh dengan menghitung secara manual. Selain itu program Portal Ekivalenjuga memberikan hasil akhir berupa penulangan pelat serta gambar detail penulangandan hasil akhir yang diperoleh berupa momen rencana, penulangan, dan gambar detailpenulangan juga bisa dicetak lewat printer.

    Kata kunci : pelat dua arah, program Portal Ekivalen, hasil perhitungan

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    2/126

    ii

    ABSTRACT

    Ability to analyze and design the structure of a building must be possessed by

    the every civil engineer subject. A prevalent type of the building structure is theconcrete structure. Plate is one of the main components of the concrete structurewhich arrange a structure besides the slab, column, and wall. Plate is consisting of theone way and two way slabs system. Theres some method in calculating the two wayslab system, and in the SNI 03-2847-2002 also ACI 318-05 theres two methods to befound, which is Direct Design Method and Equivalent Frame Method. But theres aplenty of time needed in manual analyze, because frequently a structure have a greatquantity to be analyze. To solve this problem we can use the ability of computer,which can easily calculate a large quantity of case in a short of time. But the softwarethat available are usually expensive also hard to find. For some applications therescomplaining about using the software neither the steps in analyzing that not detail.

    So theres created an application for analyzing and designing concrete twoway slab called Program Portal Ekivalen. The method that been used is theEquivalent Frame Method. Visual Basic 6.0 been used as the language softwareprogram. This software is ease to use because its used the Indonesian language andalso used the standard rule that valid in here, also the analyze steps are perceptible.Also this program turns to be the solution for an application that cheap but alsoaccurate because its self made.

    The result of the Portal Ekivalen Program is similar to the manual calculation.The result contains shear force in column, stiffness parameter, and maximum sectionmoment. Additionally the Portal Ekivalen Program gives the final result that consistsof plate reinforcement, and drawing detail of the reinforcement, also it can produce

    the print out of the design moment, reinforcement, drawing detail of thereinforcement.

    Key word: Two way slab, Portal Ekivalen Program, maximum section moment

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    3/126

    i

    KATA PENGANTAR

    Puji dan syukur penulis panjatkan pada Tuhan Yesus Kristus, karena hanya

    karena lewat berkat, bimbingan dan kasih yang diberikan-Nya sehingga penulis dapat

    menyelesaikan pembuatan skripsi ini.

    Pembuatan skripsi ini adalah merupakan salah satu syarat untuk memperoleh

    gelar Sarjana Teknik pada Program Studi S1 Teknik Sipil di Fakultas Teknik

    Universitas Sam Ratulangi Manado. Skripsi ini adalah merupakan penerapan atau

    aplikasi dari Ilmu Teknik Sipil yaitu berupa pembuatan program komputer dengan

    judul APLIKASI KOMPUTER UNTUK ANALISA DAN DESAIN PLAT

    BETON BERTULANG DENGAN METODE PORTAL EKIVALEN

    MENGGUNAKAN PROGRAM VISUAL BASIC6.0.

    Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini serta juga bisa menyelesaikan

    perkuliahan di Fakultas Teknik Sipil ini atas bantuan dan dukungan dari berbagai

    pihak, dan pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih dan

    penghargaan sebesarnya kepada:

    1. Banu Dwi Handono, ST, MT., selaku dosen pembimbing dalam

    pembuatan skripsi ini

    2. Prof. DR. Ir. Ellen J. Kumaat MSc, DEA., selaku Dekan Fakultas Teknik

    Unsrat

    3. DR. Ir. Fabian J. Manoppo, M.Agr., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

    Fakultas Teknik Unsrat.

    4. Ir. Mecky R. E. Manoppo, selaku Ketua Program Studi S1 Teknik Sipil

    Fakultas Teknik Unsrat

    5. Para dosen di Fakultas Teknik Jurusan Sipil Unsrat

    6. Mami dan Papi tersayang atas segala kasih, doa, cinta, dan dukungannya

    7. Kakak kakakku tercinta: Bu Yuven dan Bu Yupi yang selalu membantu

    dan mendukungku

    8. Mama Sayang (alm), cinta mama akan selalu dikenang

    9. Keponakan keponakanku: Michiko, Yuriko, Mario, keluarga-

    keluargaku: Akang Magda, Om Ape, Om Ungke, Om Yus, Om Eli, Nani

    Nao, dan semua famili atas segala dukungannya

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    4/126

    ii

    10.Teman teman Angkatan 2001 Teknik Sipil Unsrat: Vicky D, Dede,

    Oksan, Oland, Onal, Michael, Markus, Jamal, Vicky L, Hanny, Rifton,

    Ari, Alfa, Efan, Jino, Cefen, Arthur T, Farly, Lisa, Dini, Pingkan, Ebin,

    Linda, Odel, Fanly, Jimry, Audy, Naldo, Ai, Chan, Budi, Kute, Cali, Anto,

    Acang, Faisal, Dicky, Felix, Titi, Alin, Olive C, Nela, Nini, Olive S, Nana

    serta teman teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu,

    terima kasih atas segala dukungan, kebersamaan dan persahabatannya

    11.Anak anak Laboratorium Transportasi Fatek Unsrat : Vikry, Lucky, Ei,

    Yuli, serta para pemain Trup : Deny, Roy, Rulan, Olan, Dape, Maikel,

    Indra, Vicky, Herly, Swing, Dll

    12.Indra dan Jotak as the members of The Three Great Man Affiliation.

    Well be great forever

    13.Sahabat sahabatku : Rensy, Mei, Bambang, Ribeng, Oal, Bobby, Aleng,

    Jein, Oky, Lita

    14.Someone there, terima kasih atas segala suka dan duka yang telah kita

    lewati bersama. Youll never be forget.

    15.Semua pihak yang telah berperan dalam persiapan, pelaksanaan serta

    penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

    Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam skripsi ini

    dikarenakan berbagai keterbatasan yang ada. Oleh karena itu berbagai masukan dan

    saran yang membangun sangat diharapkan penulis sebagai bahan koreksi.

    Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat serta kegunaan bagi kita

    sekalian serta bagi pengembangan ilmu pengetahuan. Tuhan memberkati.

    Manado, April 2009

    Penulis

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    5/126

    iii

    DAFTAR ISI

    Kata Pengantar..........................................................................................................

    Daftar Isi...................................................................................................................

    Daftar Tabel..............................................................................................................

    Daftar Gambar ..........................................................................................................

    Daftar Notasi ............................................................................................................

    I. PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang ...........................................................................................

    1.2. Rumusan Masalah ......................................................................................1.3. Batasan Masalah.........................................................................................

    1.4. Tujuan Penelitian........................................................................................

    1.5. Manfaat Penelitian......................................................................................

    II. LANDASAN TEORI

    2.1. Pelat Sebagai Elemen Pembentuk Struktur .................................................

    2.1.1. Struktur secara umum ........................................................................

    2.1.2. Pelat ..................................................................................................

    2.1.3. Pelat sistem satu arah dan dua arah ....................................................

    2.1.4. Pelat dua arah ....................................................................................

    2.2. Metode Analisa Pelat Dua Arah..................................................................

    2.2.1. Metode perecanaan langsung (direct design method)..........................

    2.2.2. Metode portal ekivalen (equivalent frame method).............................

    2.3. Analisa Pelat Dua Arah Dengan Metode Portal Ekivalen............................

    2.3.1. Syarat syarat perencanaan ...............................................................

    2.3.2. Tebal pelat .........................................................................................

    2.3.3. Mengecek kekuatan terhadap geser ....................................................

    2.3.4. Menghitung parameter parameter kekakuan untuk perhitungan

    analisa struktur dari portal ekivalen....................................................

    2.3.5. Kombinasi pembebanan untuk beban mati dan beban hidup...............

    2.3.6. Momen momen maksimum pada daerah tumpuan dan lapangan......

    i

    iii

    vi

    vii

    ix

    1

    33

    4

    4

    5

    5

    5

    6

    6

    8

    8

    8

    10

    10

    10

    12

    13

    16

    18

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    6/126

    iv

    2.3.7. Mendistribusikan momen momen tumpuan dan lapangan pada

    jalur kolom dan jalur tengah...............................................................

    2.3.8. Perhitungan penulangan lentur ...........................................................

    III. METODOLOGI PENELITIAN

    3.1. Pembuatan Program ...................................................................................

    3.1.1. Perlengkapan untuk pembuatan program............................................

    3.1.2. Prosedur pembuatan program.............................................................

    3.1.3. Garis besar isi program......................................................................

    3.2. Algoritma...................................................................................................

    3.2.1. Pelat tanpa balok................................................................................

    3.2.2. Pelat dengan balok.............................................................................

    3.2.3. Pelat dengan balok tepi ......................................................................

    3.3. Diagram Alir ..............................................................................................

    3.3.1. Pelat tanpa balok................................................................................

    3.3.2. Pelat dengan balok.............................................................................

    3.3.3. Pelat dengan balok tepi ......................................................................

    IV. PROGRAM KOMPUTER

    4.1. Penjelasan Program....................................................................................

    4.1.1. Pelat tanpa balok................................................................................

    4.1.2. Pelat dengan balok.............................................................................

    4.1.3. Pelat dengan balok tepi ......................................................................

    4.2. Validasi......................................................................................................

    4.2.1. Perhitungan manual untuk pelat tanpa balok ................................ ......

    4.2.2. Pehitungan dengan program untuk pelat tanpa balok..........................4.2.2.1.Input data.....................................................................................

    4.2.2.2.Tebal pelat ...................................................................................

    4.2.2.3.Parameter analisa struktur ............................................................

    4.2.2.4.Perataan momen...........................................................................

    4.2.2.5.Pembagian momen ke jalur pelat dan jalur kolom ........................

    4.2.3. Perbandingan hasil perhitungan manual dan menggunakan program .

    18

    20

    21

    21

    21

    22

    23

    23

    25

    28

    32

    32

    34

    36

    38

    38

    46

    51

    56

    56

    6868

    68

    69

    69

    70

    71

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    7/126

    v

    4.3. Aplikasi Komputer .....................................................................................

    4.3.1. Pelat dengan balok di antara tumpuan ................................................

    4.3.1.1.Input data.....................................................................................

    4.3.1.2.Tebal pelat ...................................................................................

    4.3.1.3.Parameter analisa struktur ............................................................

    4.3.1.4.Perataan momen...........................................................................

    4.3.1.5.Pembagian momen ke jalur pelat dan jalur kolom ........................

    4.3.1.6.Desain penulangan .......................................................................

    4.3.1.7.Gambar ........................................................................................

    4.3.2. Pelat dengan balok tepi ......................................................................

    4.3.2.1.Input data.....................................................................................

    4.3.2.2.Tebal pelat ...................................................................................

    4.3.2.3.Parameter analisa struktur ............................................................

    4.3.2.4.Perataan momen...........................................................................

    4.3.2.5.Pembagian momen ke jalur pelat dan jalur kolom ........................

    4.3.2.6.Desain penulangan .......................................................................

    4.3.2.7.Gambar ........................................................................................

    4.4. Pembahasan................................................................................................

    4.4.1. Kelebihan Program ............................................................................

    4.4.2. Kesulitan selama pembuatan program serta solusi yang dilakukan .....

    V. PENUTUP

    5.1. Kesimpulan ................................................................................................

    5.2. Saran..........................................................................................................

    DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................

    LAMPIRAN .............................................................................................................

    72

    72

    72

    72

    73

    73

    74

    74

    75

    76

    76

    76

    77

    77

    78

    78

    79

    79

    79

    80

    81

    81

    82

    83

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    8/126

    vi

    DAFTAR TABEL

    Nomor Teks Halaman

    Tebal Pelat Minimun Tanpa Balok Interior .............................

    Persentase Momen Rencana Negatif Interior yang Ditahanoleh Jalur Kolom .....................................................................

    Persentase Momen Rencana Negatif Eksterior yangDitahan oleh Jalur Kolom........................................................

    Persentase Momen Rencana Positif yang Ditahan oleh Jalur

    Kolom .....................................................................................

    Perhitungan Two Cycle Moment...............................................

    Hasil perhitungan secara manual dan dengan menggunakanprogram

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    11

    19

    19

    19

    64

    71

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    9/126

    vii

    DAFTAR GAMBAR

    Nomor Teks Halaman

    Ilustrasi Komponen Pelat.......................................................

    Rangka Ekivalen....................................................................

    Komponen Pelat Dua Arah ....................................................

    Ilustrasi Kolom Analogi.........................................................

    Ilustrasi kondisi a...................................................................

    Ilustrasi Kondisi b..................................................................

    Ilustrasi Kondisi c..................................................................

    Ilustrasi Kondisi d..................................................................

    Ilustrasi Kondisi e..................................................................

    Penempatan tulangan untuk pelat tanpa balok ........................

    Form Menentukan tipe pelat ..................................................

    Form Data Pelat Tanpa Balok ................................................

    Form Tebal Pelat Tanpa Balok...............................................

    Form Parameter Pelat Tanpa Balok........................................Form Perataan Momen Pelat Tanpa Balok .............................

    Form Pembagian Momen Pelat Tanpa Balok .........................

    Form Penulangan Pelat Tanpa Balok .....................................

    Form Gambar Penempatan Tulangan Pelat Tanpa Balok........

    Form Pengisian Data Pelat Dengan Balok..............................

    Form Tebal Pelat Dengan Balok ..........................................

    Form Parameter Pelat Dengan Balok ....................................

    Form Perataan Momen Pelat Dengan Balok .........................

    Form Pembagian Momen Pelat Dengan Balok ......................

    Form Penulangan Pelat Dengan Balok ..................................

    Form Gambar Penempatan Tulangan Pelat Dengan Balok .....

    Form Data Pelat Dengan Balok Tepi .....................................

    Form Tebal Pelat Dengan Balok Tepi ...................................

    Form Parameter Pelat Dengan Balok Tepi ...........................

    2.1

    2.2

    2.3.

    2.4.

    2.5.

    2.6.

    2.7.

    2.8.

    2.9.

    2.10.

    4.1.

    4.2.

    4.3.

    4.4.4.5.

    4.6.

    4.7.

    4.8.

    4.9.

    4.10.

    4.11.

    4.12.

    4.13.

    4.14.

    4.15.

    4.16.

    4.17.

    4.18.

    7

    9

    13

    14

    17

    17

    17

    17

    18

    20

    38

    39

    40

    4142

    43

    44

    45

    46

    47

    48

    48

    49

    50

    51

    52

    53

    53

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    10/126

    viii

    Form Perataan Momen Pelat Dengan Balok Tepi .................

    Form Pembagian Momen Pelat Dengan Balok Tepi ...............

    Form Penulangan Pelat Dengan Balok Tepi ..........................

    Form Gambar Penempatan Tulangan Pelat Dengan Balok

    Tepi .......................................................................................

    Ilustrasi Portal Ekivalen .......................................................

    Input Data Pelat Tanpa Balok.................................................

    Tebal Pelat Tanpa Balok ........................................................

    Parameter Kekakuan Pelat Tanpa Balok.................................

    Perataan Momen Pelat Tanpa Balok.......................................

    Pembagian Momen Pelat Tanpa Balok ...................................

    Input Data Pelat Dengan Balok ..............................................

    Tebal Pelat Dengan Balok ......................................................

    Parameter Kekakuan Pelat Dengan Balok...............................

    Perataan Momen Pelat Dengan Balok.....................................

    Pembagian Momen Pelat Dengan Balok.................................

    Penulangan Pelat Dengan Balok.............................................

    Gambar Penempatan Tulangan Pelat Dengan Balok ...............Input Data Pelat Dengan Balok Tepi ......................................

    Tebal Pelat Dengan Balok Tepi ..............................................

    Parameter Kekakuan Pelat Dengan Balok Tepi.......................

    Perataan Momen Pelat Dengan Balok Tepi.............................

    Pembagian Momen Pelat Dengan Balok Tepi.........................

    Penulangan Pelat Dengan Balok Tepi.....................................

    Gambar Penempatan Tulangan Pelat Dengan Balok Tepi .......

    4.19.

    4.20.

    4.21.

    4.22.

    4.23.

    4.24.

    4.25.

    4.26.

    4.27.

    4.28.

    4.29.

    4.30.

    4.31.

    4.32.

    4.33.

    4.34.

    4.35.4.36.

    4.37.

    4.38.

    4.39.

    4.40.

    4.41.

    4.42.

    54

    54

    55

    55

    62

    68

    68

    69

    69

    70

    72

    72

    73

    73

    74

    74

    7575

    76

    77

    77

    78

    78

    79

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    11/126

    ix

    DAFTAR NOTASI

    Ac = Luas penampang kritisAka = Luas kolom analogi

    As = Luas tulangan perlu

    b = Lebar balok/pelat

    c = Faktor kekakuan

    C = Elemen torsi

    c1 = Lebar kolom yang searah pelat tinjauan

    c2 = Lebar kolom yang tegak lurus pelat tinjauan

    COF = Carry Over Factor (koefisien induksi)

    DL = Dead load (beban mati)

    E = Modulus elastisitas

    Ecb = Modulus elastisitas balok beton

    Ecs = Modulus elastisitas kolom beton

    fc = Kuat karakteristik beton

    FEM = Fixed End Momen (momen ujung)

    fy = Kuat karakteristik baja

    H = Tinggi kolom yang ditinjau

    h = Tebal pelat dua arah

    Ib = Inersia balok

    Ibp = Inersia balok pelat

    Ik = Inersia kolom

    Ika = Inersia kolom analogi

    Ip = Inersia pelatIp1 = Inersia pelat dalam kolom analogi

    Ip2 = Inersia balok pelat dalam kolom analogi

    Is = Inersia pelat

    Kbp = Kekakuan balok pelat

    Kk = Kekakuan kolom

    Kke = Kekakuan kolom ekivalen

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    12/126

    x

    Kkea = Kekakuan kolom ekivalen atas

    Kkeb = Kekakuan kolom ekivalen bawah

    Kp = Kekakuan pelat

    Kt* = Kekakuan torsi pelat dengan balok

    L1 = Panjang bentang yang searah pelat yang ditinjau

    L2 = Panjang bentang dalam arah tegak lurus pelat tinjauan

    LL = Live Load (beban hidup)

    ln = Bentang bersih dalam arah memanjang, diukur muka ke muka, dari

    kolom untuk pelat tanpa balok dan dari balok untuk pelat dengan balok

    M+maks = Momen positif maksimum

    M-maks = Momen negatif maksimum

    Mn = Momen nominal penampang

    Mu = Momen ultimit (momen maksimum terfaktor pada penampang)

    n = Jumlah tulangan

    t = Tebal pelat

    Vc = Kuat geser yang disumbangkan oleh beton

    Vn = Kuat geser nominal penampang

    Vs = Kuat geser yang disumbangkan oleh baja

    Vu = Gaya geser maksimum pada daerah kritis

    = Rasio kekakuan lentur penampang balok terhadap pelat

    1 = dalam arah L1

    c = Rasio kekakuan kolom terhadap gabungan kekakuan pelat dan balok

    m = Nilai rata rata untuk semua balok pada tepi suatu panel pelat

    = Rasio bentang panjang terhadap bentang pendek

    = Adalah faktor reduksi kekuatan untuk geser (SNI 03-2847-2002)

    = Koefisien distribusi

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    13/126

    1

    BAB. I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Kemampuan untuk menganalisa dan merancang struktur bangunan harus

    dimiliki oleh setiap praktisi teknik sipil. Hal ini penting sebab menganalisa dan

    merancang struktur bangunan adalah bagian dari ilmu teknik sipil yang sangat

    mendasar dan utama. Disamping itu, saat ini kegiatan pembangunan fisik bangunan

    sedang gencar dilakukan baik oleh pemerintah maupun oleh pihak swasta. Dan

    tentunya yang paling memahami mengenai urusan mendirikan suatu struktur

    bangunan adalah para insinyur teknik sipil.Struktur suatu bangunan secara umum tersusun dari komponen pelat, balok,

    kolom dan dinding. Komponen komponen ini bekerja bersama sama membentuk

    suatu bangunan, baik itu sebuah rumah sederhana sampai bangunan bertingkat

    dengan massa dan volume yang besar. Terdapat beberapa jenis material yang dapat

    menjadi bahan utama membentuk struktur bangunan, yang umum digunakan adalah :

    baja, kayu, batu, dan beton. Khusus untuk beton biasanya ditambahkan material besi

    atau baja sebagai bahan penguatan terhadap deformasi tarik maupun tekan yang

    terjadi dan bisa juga ditambahkan kayu untuk bangunan semi permanen. Gabungan

    beton dan besi atau baja disebut beton bertulang.

    Pelat adalah salah satu komponen utama pada suatu struktur bangunan.

    Bahkan pelat beton bertulang merupakan bagian yang mempergunakan material yang

    paling besar dibandingkan dengan komponen lainnya pada suatu struktur bangunan.

    Karena itu perencanaan yang baik terhadap komponen pelat sangat diperlukan agar

    diperoleh suatu struktur bangunan yang kuat juga ekonomis.

    Pelat beton bertulang merupakan suatu struktur kaku yang terbuat dari

    material penyusun beton bertulang yang memliki dimensi tinggi jauh lebih kecil

    dibandingkan dengan dimensi panjang maupun lebarnya. Ini menjadikan pelat

    berbentuk bidang datar yang lebar. Pelat lantai dapat merupakan panel panel beton

    bertulang dua atau satu arah saja, tergantung dari sistem strukturnya. Apabila nilai

    perbandingan antara panjang dan lebar pelat tidak lebih dari 2, maka diketahui pelat

    tersebut mengalami dampak lenturan dalam 2 arah baik arah panjang maupun lebar

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    14/126

    2

    akibat beban yang berlaku sehingga digunakan penulangan dalam dua arah. Namun

    bila perbandingan sisi panjang terhadap sisi pendek yang saling tegak lurus lebih

    besar dari 2, maka pelat dapat dianggap berkerja sebagai pelat satu arah, dengan

    penulangan hanya dilakukan pada arah yang panjang saja.

    Terdapat beberapa metode dalam perhitungan pelat dua arah dan pada SNI 03-

    2847-2002 serta pada peraturan ACI 318-05 dijabarkan dua metode yaitu perhitungan

    dengan metode Koefisien Momen ( Direct Design Method ) dan metode Portal

    Ekivalen (Equivalent Frame Method). Metode metode ini umum digunakan dalam

    perancanan struktur pelat beton bertulang.

    Tapi dalam perhitungan secara manual untuk menghitung serta merencanakan

    pelat dengan menggunakan metode metode tadi sering menghabiskan banyak waktu

    karena seringkali suatu struktur yang direncanakan memiliki kuantitas perhitungan

    yang besar. Untuk mengatasi masalah ini dapat dimanfaatkan kemampuan dari

    komputer, yang dapat dengan mudah melakukan perhitungan dengan jumlah besar

    dalam waktu yang singkat. Dewasa ini banyak praktisi teknik sipil yang mulai

    memanfaatkan teknologi komputer untuk mempermudah serta mengefisiensi waktu

    dalam melakukan perancangan berbagai bangunan sipil.

    Saat ini telah tersedia berbagai macam aplikasi komputer untuk melakukan

    berbagai perhitungan yang berhubungan dengan perancangan bangunan sipil

    khususnya untuk merancang beton bertulang, yang semuanya adalah aplikasi

    berbayar dan berlisensi dari luar negeri. Namun aplikasi - aplikasi tersebut umumnya

    dibandrol dengan harga yang sangat mahal serta sulit untuk didapat. Dan pada

    beberapa aplikasi berbayar yang ada, sering dikeluhkan kesulitan dalam

    pengoperasiannya. Juga tidak dijabarkannya langkah langkah perhitungan pada

    analisa yang dilakukan.

    Dalam skripsi ini penulis membuat suatu aplikasi untuk menganalisa danmendesain pelat beton bertulang yang mengalami lenturan dalam dua arah. Metode

    perhitungan yang digunakan adalah metode Portal Ekivalen. Bahasa pemrograman

    yang digunakan adalah Visual Basic 6.0. Dipilih Visual Basic karena program ini

    memiliki kemudahan dalam desain user interface (tampilan) serta memiliki fitur

    (fasilitas) yang cukup untuk melakukan perhitungan matematis. Diharapkan aplikasi

    ini dapat menjadi alternatif bagi perencanaan pelat beton bertulang khususnya pelat

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    15/126

    3

    dua arah, serta dapat menjadi alternatif untuk mengatasi berbagai masalah yang

    dijabarkan di atas tadi.

    1.2 Rumusan Masalah

    Dalam mendesain suatu pelat beton bertulang, khususnya pelat dua arah

    secara manual seringkali ditemui masalah pada lamanya waktu yang diperlukan untuk

    menyelesaikan perhitungan, apalagi bila desain dilakukan pada struktur dengan

    kuantitas perhitungan yang besar. Bila mendesain dengan bantuan komputer dan

    memakai aplikasi berbayar yang ada seringkali ditemui masalah pada mahalnya harga

    dari suatu aplikasi asli serta rumitnya pengoperasian. Untuk mengatasi permasalahan

    itu penulis mencoba membuat sendiri suatu aplikasi komputer untuk mendesain pelat

    beton bertulang khususnya pelat dua arah dengan menggunakan bahasa pemrograman

    Visual Basic 6.0 sehingga dapat diperoleh suatu aplikasi untuk desain pelat beton

    bertulang yang mudah digunakan, murah, serta dapat dikembangkan lebih lanjut

    sesuai kebutuhan.

    Sehubungan dengan itu maka penulis mengadakan penelitian dan studi

    terapan dengan judul Aplikasi Desain Beton Bertulang Pelat Dua Arah

    Menggunakan Bahasa Pemrograman Visual Basic 6.0 dengan Metode Portal

    Ekivalen .

    1.3 Batasan Masalah

    Batasan batasan masalah pada penyusunan skripsi ini adalah sebagai berikut

    :

    - Aplikasi yang dibuat ditekankan pada perhitungan momen yang terjadi pada

    penampang pelat.

    - Analisa dilakukan hanya meninjau pada portal dalam dan tidak meninjauportal tepi

    - Beban yang ditinjau adalah beban akibat gravitasi dan tidak meninjau beban

    beban lateral ( gempa, angin, dll )

    - Bentang struktur menerus yang digunakan adalah 3 bentang tipikal yang

    terdiri dari 2 bentang luar ( eksterior ) dan satu bentang dalam ( interior )

    - Ukuran kolom serta balok diasumsikan memiliki dimensi yang seragam.

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    16/126

    4

    - Panjang bentang menerus seragam

    - Jenis pelat dua arah yang ditinjau dalam skripsi ini adalah : pelat tanpa balok,

    pelat dengan balok di antara tumpuan, dan pelat dengan balok tepi. Semuanya

    dihitung dengan Metode Portal Ekivalen dengan memperhitungkan panjang

    efektif bentang

    - Dalam perencanan pelat dengan balok di antara tumpuan tidak dihitung

    sampai pada perencanaan tulangan geser balok ( sengkang )

    - Peraturan baku yang digunakan adalah peraturan pada SNI 03-2847-2002

    serta ACI 318-05 serta untuk pembebanan diambil dari peraturan SNI 03-

    1727-1989

    1.4 Tujuan Penelitian

    Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu aplikasi komputer sederhana

    dalam melakukan analisa serta desain pada pelat beton bertulang yang memikul

    beban gravitasi dalam dua arah dengan menerapkan metode perhitungan Portal

    Ekivalen.

    1.5 Manfaat Penelitian

    Manfaat penelitian ini adalah agar dapat diperoleh suatu aplikasi komputer

    untuk melakukan analisa dan desain pelat beton bertulang yang murah serta mudah

    dipahami sehingga dapat mempermudah serta mempercepat pekerjaan dalam

    merancang suatu struktur bangunan.

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    17/126

    5

    BAB II.

    LANDASAN TEORI

    2.1 Pelat Sebagai Elemen Pembentuk Struktur

    2.1.1 Struktur secara umum

    Struktur dapat didefiniskan sebagai suatu bentuk fisik yang memiliki sifat

    keseluruhan yang dapat dipahami sebagai suatu organisasi unsur-unsur pokok

    yang ditempatkan dalam ruang didalamnya dimana karakter keseluruhan

    mendominasi pada t iap bagian-bagiannya yang menyangkut ruang dan ukuran.

    Pada dasarnya suatu struktur bangunan dirancang supaya berfungsi sebagai

    suatu kesatuan secara keseluruhan untuk memikul beban baik yang bereaksi

    secara vertikal maupun secara horisontal.

    Struktur suatu bangunan secara umum tersusun dari komponen pelat, balok,

    kolom dan dinding. Komponen komponen ini bekerja bersama sama membentuk

    suatu bangunan, baik itu sebuah rumah sederhana sampai bangunan bertingkat

    dengan massa dan volume yang besar

    2.1.2 Pelat

    Pelat adalah elemen horizontal yang mendukung beban mati maupun beban

    hidup dan menyalurkannya ke rangka vertikal dari sistem struktur. Definisi lain

    menyebutkan pelat adalah struktur datar kaku yang secara khas terbuat dari material

    monolit yang dimensi tingginya lebih kecil dibandingkan dengan dimensi-

    dimensi yang lain

    Pelat dapat ditumpu diseluruh tepinya oleh dinding-dinding dan gelegar

    atau hanya pada titik-titik tertentu oleh kolom-kolom. Adanya variasi kondisi

    tumpuan menyebabkan pelat dapat digunakan untuk berbagai keadaan. Pelat

    juga merupakan suatu bentuk elemen struktur yang berbentuk permukaan

    bidang yang dapat melendut apabila mengalami pembebanan tertentu. Pelat

    dapat digunakan dalam berbagai posisi secara horizontal, vertikal atau pada,

    suatu kemiringan. Penerapan dimana pelat digunakan secara horizontal

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    18/126

    6

    adalah pada desain pelat lantai. Pelat menerima beban secara transversal pada

    permukaannya dan mentrasfernya secara hor izontal pada tumpuan. Jika pelat

    digunakan secara vertikal, elemen struktur biasanya memikul beban pada

    bidangnya. Perilaku bentuk permukaan tersebut membuat elemen pelat datar

    sangat berguna dalam situasi dimana diinginkan permukaan menutup suatu bangunan.

    2.1.3 Pelat sistem satu arah dan dua arah

    Berdasarkan perbandingan antara bentang yang panjang dan bentang

    yang pendek, pelat dapat diklasifikasikan dalam pelat satu-arah dan pelat dua

    arah. Pelat yang berdefleksi secara dominan dalam satu arah disebutpelat satu arah.

    Disebut pelat satu arah karena diketahui bila pelat memenuhi syarat untuk pelat satu

    arah yaitu bila perbandingan panjang bentang panjang dan bentang pendek dari pelat

    tersebut lebih besar atau sama dengan 2 maka pelat tersebut dianggap hanya akan

    mengalami lendutan dalam satu arah saja yaitu dalam arah yang panjang. Itu

    dikarenakan lendutan yang terjadi dalam arah bentang pendek dari pelat sangat kecil

    sehingga dapat diabaikan pengaruhnya. Sebaliknya bila perbandingan panjang

    bentang panjang dan pendek suatu pelat lebih kecil dari 2 maka lendutan yang terjadi

    cukup besar dalam kedua arah itu. Sehingga pelat disebut sebagai pelat dua arah.

    Sebenarnya pada sistem pelat dua arah, mekanisme lendutan yang tejadi lebih

    rumit tapi selalu melibatkan paling sedikit dua arah dari pelat tersebut.

    Perbedaan nyata antara aksi struktural pelat dua arah dan satu arah adalah

    dalam konteks desain. Ada beberapa situasi yang umumnya melibatkan pola tertentu

    didalam sistem tumpuan yang digunakan yang sering menghasilkan keuntungan

    (pada penggunaan material secara efisien) dalam menggunakan sistem dua arah

    dibandingkan dengan sistem satu arah.

    2.1.4 Pelat dua arah

    Terdapat beberapa konsep dalam perhitungan untuk pelat dua arah,

    dan yang umum digunakan adalah metode dengan Koefisien Momen ( Direct

    Design Method ) dan metode Portal Ekivalen ( Equivalent Frame Method ). Satu

    satunya perbedaan antara kedua metode ini terletak pada penentuan momen

    longitudinal pada bentang portal kaku ekivalen. Metode desain langsung melibatkan

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    19/126

    7

    satu siklus distribusi momen, sementara motode portal ekivalen melibatkan beberapa

    siklus distribusi momen normal. Momen desain yang diperoleh dari kedua metode

    tersebut didistribusikan ke kolom dan jalur tengah dengan cara yang

    sama(McCormac,2003).

    Metode desain langsung dapat diterapkan jika batas kisaran maksimum

    perbandingan beban hidup dan beban mati sebesar 2:1 dan perbandingan maksimum

    panjang bentang longitudinal dan transversal juga sebesar 2:1. Selain itu, kolom

    tidak boleh diletakkan menyimpang lebih jauh dari 10% panjang bentang terhadap

    garis pusat jajaran kolom, baik pada arah longitudinal maupun transversal. Pada

    metode portal ekivalen, batasan-batasan seperti ini tidak ada. Hal ini sangat

    penting untuk diperhatikan karena banyak sekali sistem lantai yang tidak

    memenuhi batasan-batasan yang telah disyaratkan dalam metode desain langsung.

    Analisis dengan kedua metode ini akan menghasilkan momen yang hampir sama

    besamya untuk pelat-pelat yang memenuhi batasan persyaratan untuk penerapan

    metode desain langsung.

    Gambar 2.1. Ilustrasi Komponen Pelat

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    20/126

    8

    2.2 Metode Analisa Pelat Dua Arah

    2.2.1 Metode perencanaan langsung ( direct design method )

    Metode perencanaan langsung melibatkan analisa distribusi momen siklus

    tunggal dari struktur berdasarkan pada :

    - Perkiraan kekakuan lentur pelat balok dan kolom

    - Kekakuan torsi dan pelat dan balok (jika ada) trasversal terhadap arah momen

    lentur yang akan ditentukan(McCormac,2003)

    Pada perhitungan dengan menggunakan Metode Perencanaan Langsung,

    sistem pelat yang ditinjau harus memenuhi batasan sebagai berikut:

    Minimum harus ada tiga bentang menerus dalam masing-masing arah.

    Panel pelat harus berbentuk persegi dengan perbandingan antara bentang

    panjang terhadap bentang pendek diukur antara sumbu-ke-sumbu tumpuan,

    tidak lebih dari 2.

    Panjang bentang yang bersebelahan, diukur antara sumbu-ke-sumbu tumpuan,

    dalam masing-masing arah tidak boleh berbeda lebih dari sepertiga bentang

    terpanjang.

    Posisi kolom boleh menyimpang maksimum sejauh 10% panjang bentang

    (dalam arah penyimpangan) dari garis-garis yang menghubungkan sumbu-

    sumbu kolom yang berdekatan.

    Beban yang diperhitungkan hanyalah beban gravitasi dan terbagi merata pada

    seluruh panel pelat. Beban hidup tidak boleh melebihi 2 kali beban mati.

    Untuk suatu panel pelat dengan balok di antara tumpuan pada semua sisinya,

    kekakuan relatif balok dalam dua arah yang tegak lurus, tidak boleh kurang

    dari 0,2 dan tidak boleh lebih dari 5,0.

    2.2.2 Metode portal ekivalen (Equivalent Frame Method)

    Pada metode Portal Ekivalen, suatu konstruksi dianggap terdiri atas portal

    portal yang ekivalen pada bidang bidang kolom memanjang maupun melintang, dan

    masing masing portal terdiri atas deretan kolom kolom ekivalen dan jalur jalur

    balok dan pelat. Metode portal ekivalen hanya melibatkan analisis elastik dari portal

    struktur yang terdiri dari sebaris kolom ekivalen dan elemen - elemen pelat horizontal.

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    21/126

    9

    Masing masing pelat ini terdiri dari satu panel panjang dan lebar melintangnya sama

    dengan jarak antara garis tengah panel di sebelah kiri kolom yang ditinjau ke garis

    tengah panel sebelah kanan kolom.

    Untuk beban vertikal, setiap lantai dan kolom-kolom yang terletak di atas

    dan di bawahnya dianalisis secara terpisah. Untuk analisis seperti ini, ujung jauh

    kolom dianggap sebagai jepit. Jika ada sejumlah besar panel, momen pada suatu

    joint (sambungan) tertentu pada balok pelat dapat diperkirakan dengan cukup

    tepat dengan mengasumsikan bahwa elemen tersebut dijepit pada dua panel yang

    berdekatan. Penyederhanaan ini diperbolehkan karena beban vertikal pada sebuah

    panel hanya berpengaruh besar terhadap gaya-gaya di panel tersebut dan di panel

    yang berdekatan dengan kedua sisi panel yang ditinjau itu.

    Untuk beban lateral, kita harus memperhitungkan portal ekivalen pada ke-

    seluruhan tinggi bangunan, karena gaya-gaya pada batang tertentu dipengaruhi oleh

    gaya-gaya lateral pada semua lantai di atas lantai yang ditinjau. Jika beban lateral

    diperhitungkan, portal harus dianalisis terhadap gaya-gaya tersebut dan menggabung-

    kan hasilnya dengan analisis yang dibuat untuk beban gravitasi.

    Gambar 2.2. Rangka Ekivalen

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    22/126

    10

    2.3. Analisa Pelat Dua Arah Dengan Metode Portal Ekivalen

    2.3.1 Syarat syarat perencanaan

    Perencanaan sistem pelat dengan cara rangka ekivalen harus didasarkan pada

    asumsi-asumsi sebagai berikut :

    Struktur harus dianggap terdiri dari rangka-rangka ekivalen pada garis-garis

    kolom yang diambil dalam arah longitudinal dan transversal bangunan.

    Masing-masing rangka tediri dari sebaris kolom atau tumpuan dan lajur pelat-

    balok, dibatasi dalam arah lateral oleh garis tengah panel pada masing-masing

    sisi dari sumbu kolom atau tumpuan.

    Kolom atau tumpuan dianggap dihubungkan pada lajur pelat-balok oleh

    komponen puntir yang arahnya transversal terhadap arah bentang yangditinjau momennya dan memanjang hingga garis tengah panel-panel pada

    masing-masing sisi kolom.

    Rangka yang berdekatan dan sejajar terhadap suatu tepi dibatasi oleh tepi

    tersebut dan garis tengah panel yang berada di dekatnya.

    Setiap rangka ekivalen dapat dianalisis sebagai suatu kesatuan; sebagai

    alternatif, untuk perhitungan akibat beban gravitasi, masing-masing lantai dan

    atap dapat dianalisis secara terpisah dengan menganggap bahwa ujung-ujung

    jauh dari kolom adalah terjepit.

    Bila pelat-balok dianalisis secara terpisah, dalam menentukan momen pada

    suatu tumpuan, dapat dianggap bahwa tumpuan jauh pada dua bentang

    berikutnya adalah terjepit selama pelat-balok adalah menerus melewati

    tumpuan jepit tersebut.

    2.3.2 Tebal pelat

    Pelat beton dua arah biarpun didesain tipis, tapi memiliki ketahanan momen

    yang cukup besar. Tapi hal ini juga mengakibatkan defleksi yang cukup besar bila

    terlalu tipis. Karena itu diperlukan suatu syarat ketebalan pelat minimum untuk

    menghindari defleksi yang berlebihan.

    Untuk pelat tanpa balok interior yang membentang di antara tumpuannya dan

    mempunyai rasio bentang panjang terhadap bentang pendek tidak lebih dari 2, tebal

    minimum dapat diambil dari Tabel 10 Peraturan SNI 03-2847-2002.

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    23/126

    11

    Sumber : Tabel 10. SNI 03-2847-2002

    Nilai dari tabel di atas tidak boleh lebih kecil dari nilai berikut

    1. Pelat tanpa penebalan, 120 mm

    2. Pelat dengan penebalan, 100 mm

    Untuk pelat dengan balok diantara kolomnya sepanjang sisi eksterior. Nilai

    untuk balok sisi tidak boleh kurang dari 0,8. Dengan nilai adalah :

    scs

    bcb

    IE

    IE

    Dimana : Ecb = modulus elastisitas balok beton

    Ecs = modulus elastisitas kolom beton

    Ib = Inersia balok

    Is = Inersia pelat

    Tebal minimum pelat dengan balok yang membentang diantara tumpuan pada

    semua sisi digunakan batasan batasan sebagai berikut :

    1. Untuk m 0,2, tebal minimum sama dengan pelat tanpa balok interior

    yang membentang di antara tumpuan tumpuannya.

    2. Untuk 0,2 2, tebal pelat tidak boleh kurang dari 9 cm atau :

    936

    )1500

    8,0(

    y

    n

    fl

    h

    Tanpa Penebalan Dengan Penebalan

    Panel Luar Panel Dalam Panel Luar Panel DalamKekakuan

    leleh fy

    (Mpa) Tanpa balok

    tepi

    Dengan

    balok tepi

    Tanpa

    balok tepi

    Dengan

    balok tepi

    300 Ln/33 Ln/36 Ln/36 Ln/36 Ln/40 Ln/40

    400 Ln/30 Ln/33 Ln/33 Ln/33 Ln/36 Ln/36

    500 Ln/28 Ln/31 Ln/31 Ln/31 Ln/34 Ln/34

    Tabel 1. Tebal Pelat Minimun Tanpa Balok Interior

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    24/126

    12

    Dimana :4

    4321

    m

    = rasio bentang panjang terhadap bentang pendek

    ln = bentang bersih dalam arah memanjang, diukur muka kemuka, dari kolom untuk pelat tanpa balok dan dari

    balok untuk pelat dengan balok

    Pada persamaan diatas digunakan untuk memperhitungkan pengaruh bentuk panel

    pada defleksinya, sedang pangaruh balok dinyatakan denganm. Jika tidak ada balok

    maka nilai m= 0.

    2.3.3 Mengecek kekuatan terhadap geser

    Akibat bekerjanya geser dalam kondisi aksi dua arah, dapat timbul retak

    diagonal di sepanjang kerucut terpancung atau piramida imajiner di sekeliling

    pertemuan kolom dengan pelat. Penampang kritis yang tegak lurus terhadap bidang

    pelat dan terletak sedemikian rupa sehingga keliling penampang adalah bo, tapi tidak

    lebih dekat dari terhadap keliling beban terpusat atau daerah reaksi atau perubahan

    tebal pelat ke kepala kolom. Dengan sendirinya apabila tidak digunakan pertebalan

    hanya ada satu penampang kritis untuk kondisi aksi dua arah.

    nu VV

    scn VVV

    Dimana :

    = 0,7adalah faktor reduksi kekuatan untuk geser (SNI 03-2847-2002)

    Vs = Kekuatan geser yang disumbangkan oleh baja/besi

    Vc = Kekuatan geser yang disumbankan oleh beton

    Vu = Gaya geser maksimum pada daerah kritis

    Bila tidak menggunakan tulangan geser, kuat geser nominal diambil nilai terkecil dari

    tiga persamaan berikut :

    1. ccc

    c AfV

    '

    21

    Dimana c adalah nilai banding sisi panjang terhadap sisi pendek kolom di daerah

    beban terpusat atau reaksi gaya.

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    25/126

    13

    2. cco

    cc Af

    b

    dV

    '2

    c = 40 untuk kolom interior

    c = 30 untuk kolom tepi

    c = 20 untuk kolom sudut

    3. ccc AfV '3

    1

    Ac= luas penampang kritis

    2.3.4 Menghitung parameter parameter kekakuan untuk perhitungan

    analisa struktur dari portal ekivalen

    Faktor kekakuan struktur perlu dicari untuk keperluan analisa struktur portal

    ekivalen.

    a. Nilai faktor kekakuan (c) dapat diambil sebesar 4 untuk analisa yang tidak

    memperhitungkan panjang efektif bentang akibat adanya kolom. Tapi untuk

    mendapatkan hasil perhitungan yang lebih akurat, harus memperhitungkan

    panjang efektif bentang. Untuk itu faktor kekakuan (c) dapat diperoleh dengan

    menggunakan tabel yang diberikan oleh ACI 318-77. Nilai faktor kekakuan

    Gambar 2.3. Komponen Pelat Dua Arah

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    26/126

    14

    L1

    t

    c1/c2

    2

    1

    pc IE

    1

    1

    pc IE

    Ln

    Ip1

    Ip2

    L2

    Pot A-A

    Pot B-B

    t

    t

    c1

    A

    A

    B

    B

    c1

    (c) ini selanjutnya dipakai dalam menentukan parameter parameter

    kekakuan dari pelat.

    b. Menentukan kekakuan pelat dan kekakuan balok pelat

    Terdapat dua cara dalam menentukan kekakuan pelat dan kekakuan balok

    pelat :

    Menggunakan faktor kekakuan

    Kp =1l

    IEc p

    Kbp =1l

    IEcbp

    E = modulus elastisitasc = faktor kekakuan pelat/balok pelat

    Ip = Inersia pelat

    Ibp = Inersia balok pelat

    L1 = Panjang bentang yang searah pelat tinjauan

    Menggunakan metode kolom analogi

    Gambar 2.4. Ilustrasi Kolom Analogi

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    27/126

    15

    Kp =ka

    L

    ka IA

    22 )(1 1

    Kbp =ka

    L

    ka IA

    22 )(1 1

    Aka = 121

    21

    12

    1c

    IEL

    IE pcn

    pc

    Ika =3

    11

    21

    3

    1

    2

    )()11

    (12

    11

    12

    1cL

    IEIEL

    IE pcpcpc

    Aka = Luas kolom analogi

    Ika = Inersia kolom analogi

    c. Menentukan kekakuan kolom

    Terdapat dua cara dalam menentukan kekakuan kolom

    Menggunakan faktor kekakuan

    Kk =H

    IEc k

    E = modulus elastisitas

    c = faktor kekakuan kolom

    Ik = Inersia kolom

    H = Tinggi kolom yang ditinjau

    Menggunakan metode kolom analogi

    Kk = ))(

    31(

    2

    2

    tH

    H

    tH

    IE kc

    t = tebal pelat

    d. Menentukan kekakuan torsi

    )

    )1(

    9(

    3

    2

    22

    l

    cl

    CEKt

    E = modulus elastisitas

    C = elemen torsi = )3

    )(63,01(3 yx

    y

    x

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    28/126

    16

    L2 = Panjang bentang dalam arah transversal pelat tinjauan

    c2 = lebar kolom yang searah pelat tinjauan

    Untuk pelat dengan balok :

    t

    p

    bp

    t KI

    IK *

    e. Menentukan kekakuan kolom ekivalen

    )( kt

    ktke

    KK

    KKK

    f. Menentukan Koefisien induksi atau Carry Over Factor(COF)

    Dapat diperoleh dengan menggunakan metode kolom analogi, dan dapat jugadiperoleh dari tabel ACI 318-77

    COF =B

    A

    M

    M

    MA =ka

    L

    ka IA

    22 )(1 1

    MB =ka

    L

    ka IA

    22 )(1 1

    g. Menentukan faktor / koefisien distribusi

    kep

    p

    pelatKK

    K

    kep

    kekolom

    KK

    K

    h. Menentukan momen primer atau Fixed End Momen(FEM)

    Fix End Moment(FEM) tumpuan =2

    1212

    1LLqu

    Momen Lapangan = )2

    (8

    1 212

    kanankiriu

    FEMFEMLLq

    2.3.5 Kombinasi pembebanan untuk beban mati dan beban hidup

    Dalam peraturan ACI pasal 13.7.6.3 diatur tentang kombinasi beban :

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    29/126

    17

    a. Jika besar beban hidup (LL) beban mati (DL) , maka beban mati (DL) +

    beban hidup (LL) dipasang pada seluruh bentang

    b. Untuk mendapatkan nilai M+maks pada bentang AB maka 0,75 LL dipasang

    pada bentang AB dan CD

    c. Untuk mendapatkan nilai (M-)maks pada tumpuan A maka 0,75 LL dipasang

    pada daerah B, dan C dijepit

    d. Untuk mendapatkan nilai (M+)maks pada bentang BC maka 0,75 LLdipasang pada bentang BC

    DL + LL

    DL + LL0,75 LL

    0,75 LL

    DL + LL0,75 LL

    DL + LL0,75 LL

    0,75 LL

    A

    A

    A

    A B C D

    B C D

    B C D

    B C

    Gambar 2.5. Ilustrasi kondisi a

    Gambar 2.6. Ilustrasi Kondisi b

    Gambar 2.7. Ilustrasi Kondisi c

    Gambar 2.8. Ilustrasi Kondisi d

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    30/126

    18

    e. Untuk mendapatkan nilai M-maks pada tumpuan B maka 0,75 LL dipasang

    pada bentang AB dan BC

    Catatan :

    1. Jika beban hidup ( LL ) beban mati ( DL ) maka keadaan a yang ditinjau

    2. Jika beban hidup ( LL ) beban mati ( DL ) maka keadaan a sampai e yang

    ditinjau

    3. Kondisi pembebanan model b sampai e disebut pembebanan sistem papan

    catur ( chess patern loading )

    2.3.6 Momen momen maksimum pada daerah tumpuan dan lapangan

    Terdapat beberapa cara untuk menghitung momen maksimum yang terjadi

    pada struktur, salah satunya dengan Metode Two Cycle Momen Distribution. Pada

    skripsi ini, penulis menggunakan metode tersebut untuk menghitung momen

    maksimum yang terjadi pada struktur pelat dua arah. Penjelasan tentang metode ini

    diberikan pada lampiran

    2.3.7 Mendistribusikan momen tumpuan dan lapangan pada jalur kolom dan

    jalur tengah

    Peraturan ACI 318-05 maupun SNI 03-2847-2002 mensyaratkan bahwabagian dari momen rencana yang tidak ditahan oleh jalur kolom sebagaimana

    dijelaskan sebelumnya, diterima oleh separuh dari jalur tengah. Jalur tengah

    direncanakan untuk menahan momen total yang dibebankan pada dua separuh jalur

    tengahnya. Pembagian momen rencana dicantumkan pada tabel berikut :

    DL + LL0,75 LL

    0,75 LL

    A B C D

    Gambar 2.9. Ilustrasi Kondisi e

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    31/126

    19

    Tabel 2. Persentase Momen Rencana Negatif Interior yang Ditahan oleh Jalur Kolom

    1

    2

    l

    l 0,5 1,0 2,0

    01

    21 l

    l 75 75 75

    11

    21 l

    l 90 75 45

    Sumber : Tabel 13.6.4.1 ACI 318-05

    Tabel 3. Persentase Momen Rencana Negatif Eksterior yang Ditahan oleh Jalur

    Kolom

    1

    2

    l

    l 0,5 1,0 2,0

    = 0 100 100 1000

    1

    21 l

    l

    2,5 75 75 75

    = 0 100 100 1001

    1

    21 l

    l

    2,5 90 75 45

    Sumber : Tabel 13.6.4.2 ACI 318-05

    Tabel 4. Persentase Momen Rencana Positif yang Ditahan oleh Jalur Kolom

    1

    2

    l

    l 0,5 1,0 2,0

    01

    21 l

    l 60 60 60

    11

    21 l

    l 90 75 45

    Sumber : Tabel 13.6.4.3 ACI 318-05

    Untuk pelat dengan balok diantara tumpuan, momen jalur kolom harus

    didistribusikan pada pelat dan balok. Peraturan SNI 03-2847-2002 mensyaratkan :

    1. Balok diantara tumpuan harus direncanakan mampu memikul 85 % momen

    lajurkolom bila 1(L2/L1) 1

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    32/126

    20

    2. Untuk nilai 1 (L2/L1) di antara satu dan nol, nilai momen lajur kolom yang

    dipikul balok harus didapat dari interpolasi linier antara 85 % dan 0.

    2.3.8. Perhitungan penulangan lentur

    Untuk desain penulangan digunakan metode momen batas (ultimate limit

    method)

    MnMu

    l. Menghitung luas tulangan perlu

    bf

    fAdfA

    M

    c

    ys

    ysu

    '85,02

    2. Menghitung jarak tulangan untuk lebar 100 cm- jarak antar tulangan minimum = 40 mm

    - jarak antar tulangan maksimum = 250 mm

    3. Menghitung jumlah tulangan

    tulanganluas

    perluluasn

    4. Penempatan tulangan

    Untuk detail penempatan tulangan diberikan pada SNI 03-2847-2002

    Gambar 2.10. Penempatan tulangan untuk pelat tanpa balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    33/126

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    34/126

    22

    ETABS. Disamping itu disiapkan pula buku buku teks penunjang yang berhubungan

    dengan pelat dan beton bertulang serta buku buku tentang Visual Basic.

    2. Penulisan listing program

    Dalam program yang dibuat terdapat tiga tipe pelat dua arah yang akan

    dianalisa, dan ketiga tipe pelat tersebut memiliki kesamaan dalam proses analisanya,

    hanya terdapat beberapa perbedaan pada perhitungan untuk pelat yang memiliki

    balok. Karena itu dalam penulisan listing program, penulis membuat sampai selesai

    listing program untuk satu tipe pelat dan selanjutnya untuk tipe yang lain tinggal

    dilakukan perubahan yang sesuai. Dengan cara ini, pembuatan program menjadi lebih

    mudah serta lebih cepat. Digunakan pula bantuan program Microsoft Excel untuk

    memudahkan penulisan listing program yang banyak jumlahnya.

    Dalam penulisan listing program diutamakan untuk menyelesaikan dulu

    perhitungan matematis untuk analisa serta desain pelatnya. Selanjutnya untuk

    mempercantik tampilan serta kemudahan penggunaan dilakukan setelah seluruh

    listing untuk perhitungan selesai dibuat. Mempercantik tampilan program sebagian

    juga dilakukan pada tahap penyelesaian akhir.

    3. Pengujian program

    Setelah listing program selesai dibuat, perlu dilakukan pengujian untuk

    mengetahui apakah terdapat kesalahan pada program. Dengan cara menjalankan

    program, bila ditemukan kesalahan maka dilakukan perbaikan dengan menelusuri isi

    program untuk mencari kesalahan yang terjadi.

    4. Penyelesaian akhir

    Pada penyelesaian akhir dilakukan penambahan pada tampilan program serta

    kemudahan penggunaan program. Setelah program yang dibuat telah selesai dan

    disetujui oleh dosen pembimbing maka dilakukan compile yaitu proses perubahan

    dari bentuk project pada Visual Basic menjadi aplikasi jadi yang dapat langsungdijalankan pada lingkungan Windows.

    3.1.3. Garis besar isi program

    Program untuk menghitung pelat dua arah yang dibuat secara garis besar

    berisi:

    1. Form untuk memilih jenis pelat dua arah yang akan dihitung

    2. Form untuk memasukan data data awal struktur pelat yang akan dihitung.

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    35/126

    23

    3 Form untuk menentukan data tebal pelat yang akan digunakan

    4. Form yang berisi hasil proses perhitungan yang terdiri dari :

    a. Perhitungan untuk parameter kakakuan struktur yang ditinjau

    b. Perhitungan untuk perataan momen untuk mencari momen maksimum pada

    daerah tumpuan (momem negatif) dan daerah lapangan (momen positif).

    c. Perhitungan untuk pembagian (distribusi) momen tumpuan dan lapangan ke

    jalur kolom dan jalur pelat.

    5. Form yang berisi hasil akhir berupa :

    a. Momen rencana

    b. Luas tulangan perlu

    c. Ukuran besi dan jarak tulangan

    d. Gambar penempatan tulangan

    6. Outputprogram juga dapat berupa cetakan (print out) dari momen rencana serta

    gambar tulangan

    3.2 Algoritma

    3.2.1 Pelat Tanpa Balok

    Algoritma program untuk perhitungan pelat datar atau pelat tanpa balok yang

    berdefleksi dalam dua arah :

    1. Inputdata :

    - dimensi pelat

    - dimensi kolom

    - mutu baja

    - mutu beton

    - beban hidup

    2. Menentukan ketebalan pelat dengan estimasi tebal minimum dari tabel 1. Tebalpelat ditentukan harus lebih besar dari tebal minimum

    3. Mengecek tebal pelat yang telah ditentukan terhadap gaya geser yang terjadi

    pada pertemuan kolom dan pelat (geser pada muka kolom)

    nu VV

    scn VVV

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    36/126

    24

    1. ccc

    c AfV

    '

    21

    2. cco

    c

    c Afb

    d

    V

    '2

    c = 40 untuk kolom interior

    c = 30 untuk kolom tepi

    c = 20 untuk kolom sudut

    3. ccc AfV '3

    1

    Vc diambil nilai terkecil dari 3 persamaan diatas.

    4. Menghitung beban yang bekerjaa. Beban mati

    Berat sendiri pelat = tebal pelat * 2400 kg/m

    b. Beban hidup

    Beban akibat penggunaan lantai (fungsi lantai)

    c. Berat total dari beban mati dan beban hidup

    Qu= 1,2 Beban Mati + 1,6 Beban Hidup

    5. Menghitung parameter kakakuan struktur untuk keperluan analisa struktur

    Untuk perhitungan kekakuan digunakan metode kolom analogi

    a. Menentukan kekakuan pelat

    Kp =ka

    L

    ka IA

    22 )(1 1

    b. Menentukan kekakuan kolom

    Kk = ))(

    31(

    2

    2

    tH

    H

    tH

    IE kc

    c. Menentukan kekakuan torsi

    Kt = )

    )1(

    9(

    3

    2

    22

    l

    cl

    CE

    d. Menentukan kekakuan kolom ekivalen

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    37/126

    25

    Kke =)( kt

    kt

    KK

    KK

    e. Menentukan Koefisien induksi atau Carry Over Factor(COF)

    COF =B

    A

    M

    M

    f. Menentukan faktor / koefisien distribusi

    kep

    pelatKK

    Kp

    kep

    kekolom

    KK

    K

    g. Menentukan momen primer atau Fixed End Momen (FEM)

    Fix End Moment(FEM) tumpuan =2

    1212

    1LLqu

    Momen Lapangan = )2

    (8

    1 212

    kanankiriu

    FEMFEMLLq

    6. Melakukan perataan momen untuk mencari momen maksimum pada daerah

    tumpuan dan lapangan. Perataan momen dilakukan dengan metode Two Cycle

    Momen

    7. Membagi (mendistribusi) momen maksimum pada tumpuan (momen negatif)

    dan lapangan (momen positif) ke jalur kolom dan jalur tengah menggunakan

    tabel 2, tabel 3, dan tabel 4

    8. Menghitung momen rencana untuk keperluan desain penulangan

    Mn< Mu

    9. Menghitung luas tulangan perlu

    10. Menghitung jarak tulangan untuk lebar 100 cm

    11. Gambar penempatan tulanganJarak penempatan tulangan diberikan dalam Gambar 2.9

    3.2.2 Pelat Dengan Balok

    Algoritma program untuk perhitungan pelat dengan balok yang berdefleksi

    dalam dua arah :

    1. Input data :

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    38/126

    26

    - dimensi bentang pelat

    - dimensi balok

    - asumsi tebal pelat

    - dimensi kolom

    - mutu baja

    - mutu beton

    - beban hidup

    2. Menentukan ketebalan pelat.

    a. Untuk m 0,2, tebal minimum sama dengan pelat tanpa balok interior

    yang membentang di antara tumpuan tumpuannya.

    b. Untuk 0,2 2, tebal pelat tidak boleh kurang dari 9 cm atau :

    936

    )1500

    8,0(

    y

    n

    fl

    h

    44321

    m

    Tebal pelat ditentukan harus lebih besar dari tebal minimum

    3. Menghitung beban yang bekerja

    a. Beban mati

    Berat sendiri pelat = tebal pelat * 2400 kg/m

    Berat sendiri balok = tebal balok * 2400 kg/m

    b. Beban hidup

    Beban akibat penggunaan lantai (fungsi lantai)

    c. Berat total dari beban mati dan beban hidup

    Qu= 1,2 Beban Mati + 1,6 Beban Hidup

    4. Menghitung parameter kekakuan struktur untuk keperluan analisa struktur

    Untuk perhitungan parameter kekakuan digunakan metode kolom analogi

    a. Menentukan kekakuan balok pelat

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    39/126

    27

    Kbp =ka

    L

    ka IA

    22 )(1 1

    b. Menentukan kekakuan kolom

    Kk = ))(

    31(

    2

    2

    tH

    H

    tH

    IE kc

    c. Menentukan kekakuan torsi

    Kt = )

    )1(

    9(

    3

    2

    22

    l

    cl

    CE

    Kt* = tp

    bpK

    I

    I

    d. Menentukan kekakuan kolom ekivalen

    Kke =)( kt

    kt

    KK

    KK

    e. Menentukan Koefisien induksi atau Carry Over Factor(COF)

    COF =B

    A

    M

    M

    f. Menentukan faktor / koefisien distribusi

    kebp

    bp

    pelatbalokKK

    K

    kebp

    kekolom

    KK

    K

    g. Menentukan momen primer atau Fixed End Momen (FEM)

    Fix End Moment(FEM) tumpuan =2

    12

    12

    1LLqu

    Momen Lapangan = )2

    (8

    1 212

    kanankiriu

    FEMFEMLLq

    6. Melakukan perataan momen untuk mencari momen maksimum pada daerah

    tumpuan dan lapangan. Perataan momen dilakukan dengan metode Two Cycle

    Momen

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    40/126

    28

    7. Membagi (mendistribusi) momen maksimum pada tumpuan (momen negatif)

    dan lapangan (momen positif) ke jalur kolom dan jalur tengah menggunakan

    tabel 2, tabel 3, dan tabel 4. Untuk jalur kolom harus diinterpolasi antara 0

    sampai 85 % untuk mencari besar momen yang ditahan oleh balok.

    8. Menghitung momen rencana untuk keperluan desain penulangan

    Mn< Mu

    9. Menghitung luas tulangan perlu

    bf

    fAdfA

    M

    c

    ys

    ysu

    '85,02

    Dalam hal ini, dimensi balok serta pelat telah diketahui

    10. Menghitung jarak tulangan untuk lebar 100 cm berdasarkan ukuran tulanganyang dipilih dengan syarat :

    - jarak antar tulangan minimum = 40 mm

    - jarak antar tulangan maksimum = 250 mm

    11. Menghitung jumlah tulangan yang diperlukan berdasarkan ukuran tulangan

    yang dipilih

    tulanganluas

    perluluasn

    12. Gambar penempatan tulangan

    Jarak penempatan tulangan diberikan dalam Gambar 2.9

    3.2.3 Pelat Dengan Balok Tepi

    Algoritma program untuk perhitungan pelat dengan balok tepi yang

    berdefleksi dalam dua arah :

    1. Input data :- dimensi pelat

    - dimensi balok tepi

    - dimensi kolom

    - mutu baja

    - mutu beton

    - beban hidup

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    41/126

    29

    2. Menentukan ketebalan pelat dengan estimasi tebal minimum dari tabel 1. Tebal

    pelat ditentukan harus lebih besar dari tebal minimum

    3. Mengecek tebal pelat yang telah ditentukan terhadap gaya geser yang terjadi

    pada pertemuan kolom dan pelat (geser pada muka kolom)

    nu VV

    scn VVV

    1. ccc

    c AfV

    '

    21

    2. cco

    cc Af

    b

    dV

    '2

    c = 40 untuk kolom interior

    3. ccc AfV '3

    1

    Vcdiambil nilai terkecil dari 3 persamaan diatas.

    4. Menghitung beban yang bekerja

    a. Beban mati

    Berat sendiri pelat = tebal pelat * 2400 kg/m

    b. Beban hidupBeban akibat penggunaan lantai (fungsi lantai)

    c. Berat total dari beban mati dan beban hidup

    Qu= 1,2 Beban Mati + 1,6 Beban Hidup

    5. Menghitung parameter kakakuan struktur untuk keperluan analisa struktur

    Untuk perhitungan kekakuan digunakan metode kolom analogi

    a. Menentukan kekakuan pelat

    Kp =ka

    L

    ka IA

    22 )(1 1

    b. Menentukan kekakuan kolom

    Kk = ))(

    31(

    2

    2

    tH

    H

    tH

    IE kc

    c. Menentukan kekakuan torsi

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    42/126

    30

    Kt = )

    )1(

    9(

    3

    2

    22

    l

    cl

    CE

    d. Menentukan kekakuan kolom ekivalen

    Kke =)( kt

    kt

    KK

    KK

    e. Menentukan Koefisien induksi atau Carry Over Factor(COF)

    COF =B

    A

    M

    M

    f. Menentukan faktor / koefisien distribusi

    kep

    p

    pelatKK

    K

    kep

    kekolom

    KK

    K

    g. Menentukan momen primer atau Fixed End Momen(FEM)

    Fix End Moment(FEM) =2

    1212

    1LLqu

    Momen Lapangan = )

    2

    (

    8

    1 212

    kanankiriu

    FEMFEMLLq

    6. Melakukan perataan momen untuk mencari momen maksimum pada daerah

    tumpuan dan lapangan. Perataan momen dilakukan dengan metode Two Cycle

    Momen

    7. Membagi (mendistribusi) momen maksimum pada tumpuan (momen negatif)

    dan lapangan (momen positif) ke jalur kolom dan jalur tengah menggunakan

    tabel 2, tabel 3, dan tabel 4

    8. Menghitung momen rencana untuk keperluan desain penulangan

    Mn< Mu

    9. Menghitung luas tulangan perlu

    bf

    fAdfA

    M

    c

    ys

    ysu

    '85,02

    Dalam hal ini, dimensi pelat telah diketahui

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    43/126

    31

    10. Menghitung jarak tulangan untuk lebar 100 cm berdasarkan ukuran tulangan

    yang dipilih dengan syarat :

    - jarak antar tulangan minimum = 40 mm

    - jarak antar tulangan maksimum = 250 mm

    11. Gambar penempatan tulangan

    Jarak penempatan tulangan diberikan pada Gambar 2.9

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    44/126

    32

    Memilih Tipe Pelat:- Pelat Dengan Balok- Pelat Tanpa Balok- Pelat Dengan Balok Tepi

    Pelat Tanpa Balok

    Memasukan data data :- Panjang bentang arah X (L1)- Panjang bentang arah Y (L2)- Dimensi kolom

    - Tinggi kolom atas- Tinggi kolom bawah- Mutu baja- Mutu beton

    - Fungsi bangunan (beban hidup)

    Menentukan tebal pelat

    berdasarkan tebal minimum

    Mengecek tebal pelat terhadap

    gaya geser pada muka kolom

    Tidak Tebal memenuhi syarat Ya

    Perhitungan Parameter Kekakauan:- Kekakuan Pelat- Kekakuan Kolom- Kekakuan Torsi

    - Kekakuan Kolom Ekivalen

    3.3. Diagram Alir

    3.3.1 Pelat tanpa balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    45/126

    33

    Perataan Momen denganMetodeTwo Cycle Momen

    Beban Hidup > Beban Mati YaTidak

    Tidak dilakukankombinasi beban

    Dilakukankombinasi beban( Chess Pattern

    Load)

    Momen Maksimum Penampang

    Membagi momen tumpuan dan lapangan ke

    jalur kolom dan jalur tengah

    Dipilih momenterbesar

    Dipilih momenterbesar

    Menentukan momen rencana jalur kolom dan pelat( Mn< Mu)

    Diperoleh luas perlu tulangan

    Cek syarat luas maksimum dan minimum

    Jarak Tulangan

    Gambar

    Selesai

    Pilih ukuran besi

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    46/126

    34

    Memilih Tipe Pelat:- Pelat Dengan Balok- Pelat Tanpa Balok- Pelat Dengan Balok Tepi

    Pelat Dengan Balok

    Memasukan data data :- Panjang bentang arah X (L1)- Panjang bentang arah Y (L2)- Dimensi balok- Tebal asumsi pelat- Dimensi kolom- Tinggi kolom atas- Tinggi kolom bawah- Mutu baja- Mutu beton

    - Fungsi bangunan (beban hidup)

    Menentukan tebal pelat

    berdasarkan tebal minimum

    Perhitungan Parameter Kekakuan:- Kekakuan Balok Pelat- Kekakuan Kolom- Kekakuan Torsi

    - Kekakuan Kolom Ekivalen

    - Perhitungan Koefisien distribusi

    - PerhitunganCarry Over Factor

    3.3.2 Pelat dengan balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    47/126

    35

    Perataan Momen denganMetodeTwo Cycle Momen

    Beban Hidup > Beban Mati YaTidak

    Tidak dilakukan

    kombinasi beban

    Dilakukankombinasi beban( Chess Pattern

    Load)

    Momen Maksimum Penampang

    Membagi momen tumpuan dan lapangan ke

    jalur kolom dan jalur tengah

    Dipilih momen

    terbesar

    Dipilih momen

    terbesar

    Menentukan momen rencana jalur kolom dan pelat

    ( Mn< Mu)

    Diperoleh luas perlu tulangan

    Cek syarat luas maksimum dan minimum

    Jarak Tulangan dan Jumlah Tulangan

    Gambar

    Selesai

    Pilih ukuran besi

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    48/126

    36

    Memilih Tipe Pelat:- Pelat Dengan Balok

    - Pelat Tanpa Balok- Pelat Dengan Balok Tepi

    Pelat Dengan Balok Tepi

    Memasukan data data :- Panjang bentang arah X (L1)- Panjang bentang arah Y (L2)- Dimensi balok tepi- Dimensi kolom- Tinggi kolom atas

    - Tinggi kolom bawah- Mutu baja- Mutu beton- Fungsi bangunan (beban hidup)

    Menentukan tebal pelat

    berdasarkan tebal minimum

    Mengecek tebal pelat terhadap

    gaya geser pada muka kolom

    Tidak Tebal memenuhi syarat Ya

    Perhitungan Parameter Kekakauan:- Kekakuan Pelat- Kekakuan Kolom- Kekakuan Torsi- Kekakuan Kolom Ekivalen

    Pehitungan Koefisien DistribusiPehitungan Carry Over Factor

    3.3.3 Pelat dengan balok tepi

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    49/126

    37

    Perataan Momen denganMetodeTwo Cycle Momen

    Beban Hidup > Beban Mati YaTidak

    Tidak dilakukan

    kombinasi beban

    Dilakukankombinasi beban( Chess Pattern

    Load)

    Momen Maksimum Penampang

    Membagi momen tumpuan dan lapangan ke

    jalur kolom dan jalur tengah

    Dipilih momen

    terbesar

    Dipilih momen

    terbesar

    Menentukan momen rencana jalur kolom dan pelat

    ( Mn< Mu)

    Diperoleh luas perlu tulangan

    Cek syarat luas maksimum dan minimum

    Jarak Tulangan

    Gambar

    Selesai

    Pilih ukuran besi

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    50/126

    38

    BAB IV.

    PROGRAM KOMPUTER

    4.1. Penjelasan Program

    4.1.1 Pelat tanpa balok

    Untuk jenis pelat dua arah tanpa balok pemakaian programnya sebagai berikut

    :

    1. Form menentukan tipe pelat dua arah

    Form yang pertama ini untuk memilih jenis pelat yang akan dihitung yang

    terdiri dari :

    - Pelat dua arah tanpa balok

    - Pelat dua arah dengan balok di antara tumpuan

    - Pelat dua arah dengan balok tepi

    Setelah memilih jenis pelat, klik pada tombol lanjut untuk melanjutkan. Jika

    jenis pelat belum dipilih, maka tombol lanjut tidak bisa diakses.

    2. Form pelat tanpa balok

    Form untuk mengisi data data struktur yang akan dihitung yang terdiri dari :

    - panjang bentang pelat

    Gambar 4.1. Form Menentukan tipe pelat

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    51/126

    39

    - ukuran kolom

    - tinggi kolom

    -` mutu baja

    - mutu beton

    - fungsi lantai untuk menentukan beban hidup

    Khusus untuk memilih fungsi lantai, tersedia combo box yang berisi daftar

    fungsi fungsi lantai yang didapat dari SNI 03-1727-1989. Dengan memilih

    salah satu fungsi lantai tadi maka akan muncul besar beban hidup yang terjadi

    pada kotak di bawahnya. Pemakai program juga bisa menentukan sendiri nilai

    beban hidup yang akan digunakan.

    Setelah mengisi data data pada kotak yang sudah disediakan, klik pada

    tombol lanjut untuk melanjutkan pada form berikutnya.

    Jika data - data belum diisi, maka tombol lanjut tidak bisa diakses. Selain itu

    bila pada pengisian data perbandingan panjang bentang yang lebih panjang

    dan yang lebih pendek lebih besar atau sama dengan dari 2 yang adalah

    Gambar 4.2. Form Data Pelat Tanpa Balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    52/126

    40

    ukuran untuk pelat satu arah, maka saat diklik pada tombol lanjut akan

    muncul pesan untuk mengganti panjang bentang dengan ukuran yang sesuai.

    3. Form tebal pelat

    Form ini adalah untuk menentukan tebal pelat. Tebal minimum untuk pelat

    dua arah tanpa balok ditentukan lewat tabel dari SNI 03-2847-2002. Dimana

    tebal minimum pelat dihitung berdasarkan mutu baja yang digunakan serta

    panjang bentang efektif ( ln ).

    Selanjutnya tebal pelat ditentukan pemakai program dengan melihat tebal

    minimum pelat yang dapat digunakan.

    Setelah mengisi data tebal pelat pada kotak yang sudah disediakan, klik pada

    tombol cek terhadap geser untuk mengecek kemampuan pelat dengan tebalyang dipilih terhadap gaya geser pada pertemuan kolom dan pelat tanpa

    menggunakan tulangan geser.

    Bila pada perhitungan ternyata pelat mampu menahan gaya geser pada muka

    kolom, maka akan muncul kotak pesan yang menyatakan pelat mampu

    menahan geser pada muka kolom. Bila tidak maka akan muncul pesan

    sebaliknya dan ukuran tebal pelat harus diganti dengan yang lebih besar.

    Gambar 4.3. Form Tebal Pelat Tanpa Balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    53/126

    41

    Pada form ini juga terdapat kotak yang berisi nilai dari beban hidup, beban

    mati, dan beban total setelah dikalikan dengan faktor beban. Selain itu akan

    muncul juga pesan yang berisi hasil perbandingan beban hidup dan beban

    mati yang bila beban hidup lebih besar maka perlu dilakukan kombinasi beban

    hidup untuk memperoleh momen lapangan maksimum, dan tidak perlu

    dilakukan kombinasi beban bila beban mati yang lebih besar.

    Seperti sebelumnya, pada form ini tombol lanjut tidak bisa diakses bila tebal

    pelat belum memenuhi syarat geser kolom serta syarat tebal minimum pelat.

    4. Form parameter untuk perhitungan mekanika teknik

    Pada form ini ditampilkan nilai nilai dari parameter mekanika teknik

    (analisa struktur) untuk bentang pelat yang ditinjau. Yang terdiri dari :

    a. Parameter kekakuan :- Kekakuan pelat

    - Kekakuan kolom : atas dan bawah

    - Kekakuan torsi

    - Kekakuan kolom ekivalen : atas dan bawah

    b. Koefisien distribusi

    c. Carry Over Factor ( koefisien induksi )

    Gambar 4.4. Form Parameter Pelat Tanpa Balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    54/126

    42

    5. Form perataan momen dengan metode two cycle moment

    Form ini berisi proses perataan momen pada penampang pelat struktur

    menerus untuk mendapatkan momen maksimum pada daerah tumpuan dan

    lapangan. Untuk perataan momen digunakan metode Two Cycle Momen.

    Pada form ini terdapat dua jenis pembebanan, yang pertama dimana beban

    total terfaktor (1,6 beban hidup + 1,2 beban mati) dipasangkan pada sepanjang

    bentang menerus. Yang kedua dilakukan kombinasi beban papan catur dimana

    beban hidup dipasangkan berselang seling pada sepanjang bentang menerus

    dan beban mati dipasangkan pada seluruh bentang. Kombinasi papan catur

    dimaksudkan untuk mencari momen positif maksimum yang bisa terjadi.Sebab bila perbandingan beban hidup dan beban mati cukup besar, maka

    perubahan momen positif pada bentang interior dapat mencapai 50 persen dari

    yang diperoleh dengan cara beban didistribusikan merata ke seluruh bentang.

    Seperti yang telah disebutkan sebelumnya pada form tebal pelat, kombinasi

    beban akan dilakukan bila beban hidup > beban mati. Selanjutnya dari

    Gambar 4.5. Form Perataan Momen Pelat Tanpa Balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    55/126

    43

    kombinasi kombinasi beban ini dilihat momen terbesar yang selanjutnya

    akan dibagi ke jalur pelat dan jalur kolom.

    6. Form pembagian momen pada jalur kolom dan jalur pelat

    Form ini berisi penyaluran momen tumpuan dan lapangan maksimum yang

    diperoleh dari proses perataan momen ke jalur kolom dan jalur tengah dari

    pelat. Terdapat 3 tabel untuk proporsi pembagian momen yang diberikan oleh

    SNI 03-2847-2002 .

    Tabel tabel itu terdiri dari:

    - tabel momen negatif eksterior (momen tumpuan luar)

    - tabel momen negatif interior (momen tumpuan dalam)

    - tabel momen positif (momen lapangan)

    Selanjutnya klik pada tombol Penulangan untuk melanjutkan ke proses

    penulangan pelat.

    7. Form penulangan pelat

    Pada form ini dilakukan proses desain penulangan. Penulangan pelatdilakukan dengan prinsip momen batas (ultimate limit) serta menganggap

    pelat sebagai balok bertulang dengan lebar 100 cm.

    Sebelumnya momen momen pada jalur kolom dan jalur pelat dibagi dengan

    faktor keamanan atau faktor reduksi kekuatan penampang untuk mendapat

    momen rencana yang akan digunakan.

    Gambar 4.6. Form Pembagian Momen Pelat Tanpa Balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    56/126

    44

    Setelah diperoleh momen rencana, dicari luas tulangan yang diperlukan dan

    selanjutnya luas yang didapat dikontrol dengan luas tulangan minimum dan

    maksimum yang diizinkan.

    Bila luas tulangan izin minimum lebih besar dari luar tulangan yang

    diperlukan, maka digunakan luas tulangan minimum sebagai luas tulangan

    rencana. Bila luas tulangan izin maksimum lebih kecil dari tulangan perlu,

    maka penampang pelat harus diubah artinya harus kembali melakukan

    perhitungan mulai dari perubahan tebal pelat.

    Setelah didapat luas tulangan rencana, dapat dilakukan desain ukuran besi

    yang akan dipakai. Disini disediakan combo boxyang berisi ukuran ukuran

    besi yang sering digunakan pada perencanaan penulangan.Setelah ukuran besi dipilih maka akan muncul jarak tulangan yang akan

    dipakai untuk ukuran lebar 100 cm. Untuk pemilihan besi sebaiknya bila

    memungkinkan digunakan besi dengan ukuran yang sama untuk semua lokasi

    serta dipilih besi yang menghasilkan jarak tulangan maksimal. Hal ini agar

    memudahkan pada pekerjaan pemasangan besi nantinya.

    Gambar 4.7. Form Penulangan Pelat Tanpa Balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    57/126

    45

    Setelah ukuran besi dan jarak besi diketahui, dapat dilanjutkan ke gambar

    penempatan tulangan dengan menekan pada tombol gambar.

    Pada form ini terdapat fasilitas pencetakan lewat printer yang dapat

    digunakan untuk mencetak form ini bila diinginkan oleh pengguna program.

    8. Form gambar penempatan tulangan

    Ini adalah form terakhir untuk tipe pelat tanpa balok. Pada form ini diberikan

    gambar penempatan tulangan untuk daerah tumpuan dan lapangan serta pada

    jalur kolom dan jalur tengah. Syarat dan Acuan untuk penempatan tulangan

    didasarkan pada cara yang diberikan dalam SNI 03-2847-2002.

    Form ini juga dapat dicetak lewat printer

    Gambar 4.8. Form Gambar Penempatan Tulangan Pelat Tanpa Balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    58/126

    46

    4.1.2 Pelat dengan balok

    Untuk jenis pelat dua arah tanpa balok pemakaian program sebagai berikut:

    1. Form pelat tanpa balok

    Form untuk mengisi data data struktur yang akan dihitung yang terdiri dari :

    - panjang bentang pelat

    - tebal asumsi pelat

    - dimensi balok

    - ukuran kolom

    - tinggi kolom

    -` mutu baja

    - mutu beton

    - fungsi lantai untuk menentukan beban hidup

    Sama seperti pada tipe pelat tanpa balok, khusus untuk memilih fungsi lantai

    tersedia combo box yang berisi daftar fungsi fungsi lantai yang didapat dari

    SNI 03-1727-1989.

    2. Form tebal pelat

    Form ini adalah untuk menentukan tebal pelat untuk pelat dengan balok

    diantara tumpuan.

    Gambar 4.9. Form Pengisian Data Pelat Dengan Balok

  • 7/22/2019 Aplikasi Komputer Untuk Analisa Dan Desain Plat Beton Bertulang Dengan Metode Portal Ekivalen Menggunakan P

    59/126

    47

    Tebal pelat minimum ditentukan dengan menggunakan persamaan yang

    diberikan pada SNI 03-2847-2002. Dengan mengacu pada nilai dari m serta

    dari pelat pada bagian sudut struktur.

    Selanjutnya tebal pelat ditentukan pemakai program dengan melihat tebal

    minimum pelat yang dapat digunakan.

    Setelah mengisi data tebal pelat pada kotak yang sudah disediakan, klik pada

    tombol Qu untuk menghitung nilai dari beban hidup, beban mati, dan beban

    total setelah dikalikan dengan faktor beban. Selain itu akan muncul juga pes