bab iii metode perencanaan struktur kolom dan fondasi telapak beton bertulang
DESCRIPTION
memuat tentang metode dan diagram alir perencanan struktur kolom dan fondasi telapak betonTRANSCRIPT
BAB III
METODE PENULISAN
1.1. Gambaran Umum Proyek
Data umum proyek yang menjadi objek peninjauan dalam penulisan tugas
akhir ini adalah sebagai berukut:
Pekerjaan : Pembangunan Gedung Layanan/Ruang Kelas
Dan Klinik Jurusan Kebidanan Dan Gizi
Politeknik Kesehatan Kemenkes Kupang.
Lokasi : Jalan R. A. Kartini 1, Kel. Kelapa Lima, Kota
Kupang
No Kontrak : PL.01.01/1/1701/2012
Tanggal : 9 Juli 2012
Nilai Kontrak : Rp. 17.920.158.000,00
Jangka Waktu Pelaksanaan : 180 hari kalender
Konsultan Perencana : PT. Jasakons Putra Utama
Kontraktor Pelaksana : PT. Nindi Karya (Persero)
Konsultan Pengawas : PT. Fincode International
Gambar 3.1. Denah Lokasi Proyek
83
1.2. Pengambilan Data
Dalam menyusun tugas akhir ini penulis menggunakan jenis data sekunder
dan dalam pengambilan data ini penulis lakukan dengan cara mewawancarai
pihak kontraktor pelaksana dalam hal ini PT. Nindi Karya (Persero) untuk
memperoleh data-data yang diperlukan dalam penulisan Tugas Akhir.
Data-data yang diperoleh antara lain:
1. Gambar bistek
2. Rencana anggaran biaya (RAB)
3. Data penyelidikan tanah di lapangan (data sondir)
1.3. Analisa Data
Pada tahap ini penulis mengolah data-data yang diperoleh dari proyek
dengan cara menghitung beban-beban yang bekerja pada bangunan berdasarkan
Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung tahun 1983 dan Tata Cara
Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-
2002) untuk beban gempa, kemudian dilanjutkan dengan menghitung gaya-gaya
dalam yang bekerja pada struktur menggunakan Program komputer SAP 2000.
Dari hasil analisis struktur dengan Program SAP 2000 ini, kemudian
digunakan nilai gaya-gaya dalam maksimum untuk mendisain struktur kolom dan
fondasi beton bertulang berdasarkan ketetapan-ketetapan yang tercantum dalam
Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-
2002).
84
YA
TIDAK
Penggambaran detail hasil perencanaan elemen struktur
Selesai
Kontrol
Mulai
Data umum perencanaan:1. Gambar perencanaan umum2. Spesifikasi bahan2. Data penyelidikan tanah
Pengolahan dataHitung pembebananHitung gaya-gaya dalam dengan SAP 2000
Analisis struktur dengan SAP 2000
Desain kolom dan pondasi▪ Gambar rencana
1.4. Diagram Alir Perencanaan
A. Diagram Alir Perencanaan Umum
85
Ya Tidak
Ya Tidak Ya Tidak
B. Diagram Alir Perencanaan Tulangan Memanjang Kolom
86
Mulai
Data awal:
Gaya aksial (Pu) Momen (Mu) Mutu beton (fc’) Mutu baja (fy) Dimensi penampang kolom Tinggi kolom
Apakah rangka bergoyang?
Hitung derajat hambatan (ψ)
ψ = ∑ (Ec . I k¿¿ λn ,k )
∑ (Ec . I b¿¿ λn , b)¿¿
Hitung derajat hambatan (ψ)
ψ = ∑ (Ec . I k¿¿ λn ,k )
∑ (Ec . I b¿¿ λn , b)¿¿
Hitung nilai k
k jika kedua ujung terjepit:
k = 20−ψm
20√1+ψm jika ψm < 2,0
k = 0,9√1+ψm jika ψm ≥ 2,0
k jika ujung kolom terjepit & ujung yang lainnya sendi atau bebas:
Hitung nilai k
k diambil yang terkecil dari:k = 0,7 + 0,05.( ψA + ψB)k = 0,85 + 0,05. ψmin
Hitung jari-jari inersia penampang (r)
r = 0,3 x h (kolom persegi) r = 0,25 x diameter kolom (kolom bulat)
k . λn , kr
≤ 22
KOLOMPENDEK
KOLOMPANJANG
Hitung jari-jari inersia penampang (r)
r = 0,3 x h (kolom persegi) r = 0,25 x diameter kolom (kolom bulat)
k . λn , kr
≤ 34 – 12(M u1
M u2)
KOLOMPENDEK
KOLOMPANJANG
A B A B
87
Proses hitungan dihitung seperti
balok biasa
C
A
Kolom pendek
Hitung ac dan ab
ac = Pu
Ø .0,85 . f c' .b '
dan ab =
ac > ab
Kondisi tekan menentukanac < ab
Kondisi tarik menentukan
Hitung ab1 dan ab2
ab1 = 600.β1 . d
600−f y ; ab2
ab1 > ac > ab2 ab2 > ac > abac > ab1
Hitung A1 = A2 dgn:
1,25.Pu/Ø – 0,85. f c' . b .h
2.( f y−0,85. f c')
ab > ac > at1 at1 > ac > at2 at2 > ac
Hitung ap1
ap1 =
(600−f y ) .(h−2.ds)600+f y
Hitung ap2
ap2 =
2. f y . ds+1200.d
600+ f y
Hitung A1 = A2’ dgn:
0,5.Pu .(2.e−h+ac)
Ø . (d−ds' ) . f y
Hitung ap3
ap3 =
2. f y . d+1200.d s600−f y
Hitung R1, R2, R3
R1 = ab + ap1 + hR2 = 2.ab.(h – ds) + ac.(ap1 +
2.e)R3 = ab.ac.(2.e – 2.ds + h)
Hitung nilai a
a3 – R1.a2 + R2.a – R3 = 0syarat ab1 < a < ab2
Hitung A1 = A2 dengan:
a .(Pu/Ø – 0,85. f c' a .b .)
(600+ f y ). a−600.β1 . d
Hitung R4, R5, R6
R4 = ab + ap2
R5 = 2.ab.d + ac.(2.e – h + ap1)
R6 = ab.ac.(2.d + 2.e – h)
Hitung nilai a
a3 – R4.a2 + R5.a – R6 = 0syarat ab2 > a > ab
Hitung A1 = A2 dengan:
a .(Pu/Ø – 0,85. f c' a .b .)
(600+ f y ). a−600.β1 . d
Hitung at1 dan at2
at1 = 600.β1 . ds
'
600−f y ; at2 =
Hitung R7, R8, R9
R7 = ap3 + at1
R8 = 2.at1.ds + ac.(2.e – h – ap3)
R9 = ac.at1.(2.ds + 2.e – h)
Hitung nilai a
a3 – R7.a2 + R8.a – R9 = 0syarat at1 < a < at2
Hitung A1 = A2 dengan:
a .(Pu/Ø – 0,85. f c' a .b .)
( 600−f y ) . a−600. β1. d s
SELESAI
B
A
Kolom panjang
Beban kapasitas tekan Pchitung βd kemudian EIPc =
Faktor pembesar momen δbKolom tak dapat bergoyang
δb = ≥ 1,0 denganCm= 1 (ada beban tranversal)Cm= (0,6 + 0,4.) ≥ 0,4 (tanpa beban transversal)Kolom dapat bergoyang
δb = ≥ 1,0
Pembesaran momen McKolom tak dapat bergoyangMc = δb.M2b atauMc = δb.Pu.(15 + 0,03.h)Dipilih yang besarKolom dapat bergoyangM1c = M1b + δs.M1sM2c = M2b + δs.M2s
Lanjutkan seperti perhitungan kolom pendek sampai selesai
88
Ya Tidak
Ya
Tidak
89
Hitung K
K = M n
b .d2 atau K =
Hitung Kmaks dengan:
382,5. β1 . f c' .¿¿
Hitung nilai a
a = (1−√1−2.K1
0,85. f c' ).d
Hitung A1 dan A2
A1 = 0,85. f c
' . a . bf y
; A2 =
Hitung As dan As’
As = A1 + A2 & As’ = A2
C
Balok
Data: dimensi balok (b, h, ds, ds’), mutu bahan (fc’, fy), dan beban (Mu) ≤ ∅ .Mn
K > Kmaks
Balok dengan tulangan rangkap Balok dengan tulangan tunggal
Diambil K1 = 0,8 Kmaks
Kontrol a ≤ amaks leleh
Dengan amaks leleh = 600.β1 . d
600+f y
Dimensi penampang balok
diperbesar
Hitung nilai a
a = (1−√1−2.K1
0,85. f c' ).d
Hitung As (dipilih yg terbesar)
As = 0,85. f c
' . a . bf y
; As =
1,4.b .df y
As = √ f c' . b . d
4. f y
SELESAI
Vs < 1/3..b.d Vs > 1/3..b.d
Kontrol spasi begel (s):s ≤ 16.D ; s ≤ 48.dp
s ≤ d/2 dan s ≤ 600 mm
Kontrol spasi begel (s):s ≤ 16.D ; s ≤ 48.dp
s ≤ d/4 Dan s ≤ 300 mm
Data: dimensi kolom (b, h, d, ds, ds’), mutu bahan (fc’, fy), gaya geser (Vu, Vn), gaya aksial Nu,k
Gaya geser berfaktor yang ditahan oleh beton (Vc) :.Vc = (1 + ).b.d dengan = 0,75
Ukuran kolom
terlalu kecil (harus
diperbesar)
Gaya geser yang ditahan begel (Vs)Vs = (Vu – .Vc)/Syarat: Vs ≤ 2/3..b.d
jika Vs > 2/3..b.d
Dipilih luas begel pelu per meter panjang kolom (Av,u) yang besar:Av,u = ; Av = Av = dengan s = 1000 mm
Dihitung spasi begel (s):s =
dengan n dan dp = jumlah kaki dan diameter begel
Selesai
C. Diagram Alir Perencanaan Tulangan Geser Kolom
90
Ya
Tidak
Selesai
Dihitung tegangan tanah di dasar fondasi: =
= - -
Kontrol kuat geser 2 arah:Vu = {B.L – (b + d).(h + d)}.Dipilih nilai terkecil dari Vc berikut:Vc = .Vc = .Vc = 1/3..b0.dSyarat: Vu ≤ Ø.Vc dengan Ø = 0,75
Kontrol kuat geser 1 arah:Vu = a.B. denganσa = σmin + Vc = .B.dSyarat: Vu ≤ .Vc dengan = 0,75
Penulangan fondasi persegi panjangTulangan sejajar sisi panjang:σx = σmin + (L – x).(σmax – σmin)/LMu = 1/12.σx.x2 + 1/3.(σmax – σx).x2Dihitung K, a, As dan jarak tulangan s.Tulangan disebar rata ke seluruh lebar fondasiTulangan sejajar sisi pendekMu = ½.σmaks.x2Dihitung K, a, As,u.Tul. jalur pusat: As,pusat = (2.B.As,u) / (L + B)Tul. jalur tepi: As,tepi = As,u – As,pusatDihitung jarak tulangan jalur pusat dan tepi.
Penulangan fondasi bujursangkards = 75 + D + D/2σx = σmin + (L – x).(σmax – σmin)/LMu = 1/12.σx.x2 + 1/3.(σmax – σx).x2K = Mu / (.b.d2), b = 1000 mma = As,u = (0,85 fc’.a.b) / fyfc’ ≤ 31,36 MPa : As,u ≥ 1,4.b.d / fyfc’ > 31,36 MPa : As,u ≥ .b.d / (4.fy)Jarak tul. s = (1/4..D2.S) / Ass ≤ 2.hf dan s ≤ 450 mm
Kuat dukung fondasi: Pu,k ≤ ; = .0,85.fc’.A1 dengan = 0,7
D. Diagram Alir Perencanaan Fondasi Telapak
91
Data: tebal fondasi (h, d, ds), mutu bahan (fc’, fy),
beban (Pu, Mu), daya dukung tanah (σ t)
Penentuan ukuran telapak fondasi (b, L):
σ =Pu , kB . L
+ M u , x
1/6B . L2 + M u , y
1/6 L.B2 + q ≤ σ t
Dimensidiperbesar
Ya
Tidak
E. Diagram Alir Analisis Struktur Dengan Program SAP 2000
92
Kontrol kemampuan struktur menahan gaya-gaya dalam yang bekerja
Mulai
Pembuatan model struktur
Data Awal:
1. Dimensi balok2. Dimensi kolom3. Kuat tekan beton4. Kuat tarik baja tulangan
Tentukan material propertis
Buat dimensi penampang kolom & balok
Pembebanan
Kombinasi beban
Analisis struktur
Menampilkan gaya-gaya dalam
Salesai