Download - Materi kolom
-
7/26/2019 Materi kolom
1/39
KOLOMKOLOM BRACE FRAME DAN
UNDBRACD FRAME
-
7/26/2019 Materi kolom
2/39
Kolom Brace frame
Disebut sebagai struktur braced frame bila
titik-titik join dari struktur tidk dapat
mengalami translasi karena di tahan oleh
adanya rigid bracing, shear wall atau padastruktur frame tidak bergoyang
Umumnya pada struktur braced frame nilai K
(faktor panjang efektif kolom) berkisar antara
K 1
-
7/26/2019 Materi kolom
3/39
Contoh struktur braced frame
0,7 Lu < k.lu
< Lu
Lu
P P
0,5 Lu < k.lu
< 0,7Lu
Lu
P P
Hinged Base Fixed Base
-
7/26/2019 Materi kolom
4/39
Disebut sebagai struktur unbraced framekarena titik-titik join dari struktur dapat
bertranslasi dan stabilitas dari struktur
tergantung pada kekakua balok dan kolom
misalnya pada struktur frame yang mengalami
pergoyangan
Umumnya pada struktur unbraced frame nilai
k (faktor panjang efektif kolom) k1
Kolom Unbrace Frame
-
7/26/2019 Materi kolom
5/39
Contoh struktur unbraced frame
-
7/26/2019 Materi kolom
6/39
Faktor Panjang Efektif Kolom (Nilai K)
Faktor panjang efektif kolom (nilai K)merupakan faktor yang menentukan panjang
tekuk kolom
Nilai k suatu kolom merupakan fungsi daritahanan ujung bagian atas dan bawah ( faktor
AdanB) dimana faktorsecara umum
=
.
.
-
7/26/2019 Materi kolom
7/39
Dimana:
=
, . . .
atau
= , . .
pilih nilai terbesar
= .
= Ig= inersia gross dari kolom
Lu = panjang bersih kolom
Ln = panjang bersih balok
= 0 bila satu sisi kolom jepit dan = 10 bila
berupa sendi
Nilai K dapat ditentukan dengan nomogram atau dihitungmenurut british code of standard pratice sebagai berikut.
-
7/26/2019 Materi kolom
8/39
Braced Frame
Nilai k adalah nilai terkecil dari
K = 0,7 +0,05 (A+B)1
K = 0,85 + 0,05min1
DimanaA+Badalah nilaidari masing-
masing ujung kolom, danmin adalah nilai
terkecil dariAatauB
-
7/26/2019 Materi kolom
9/39
Unbrace Frame
Bilarata-rata < 2 (high end restraint) maka
= 1 +
Bilarata-rata 2 (moderat s/d low endrestreint) maka:
= 0,9 1 +
Dimana:
rata-rata = nilai rata-rata dariA+B
Khusus untuk unbraced frame bila perletakanberupa sendi maka
K = 2 + 3: demana= 10
-
7/26/2019 Materi kolom
10/39
Pengaruh kelangsingan kolom
Pengaruh kelangsingan suatu kolom diabaikan bila memenuhi.
.
34 12 ( )
.
22 ( )
Dimana:
Lu = panjang bersih kolom
r = jari-jari girasi dari kolom =
= 0,288h 3h (kolom persegi)
= 0,25 h (kolom bulat)
h = tinggi kolom
M1ns dan M2ns = momen pada ujung-ujung kolom akibat beban
gravitasi dimana M1ns < M2ns
= ila singel curvatur dan negatif bila double curvatur
+ -
M1ns
M2ns
M1ns
M2ns
dimana :
M1ns < M2ns
-
7/26/2019 Materi kolom
11/39
Keruntuhan kolom
Region I
Minimum Eccsentricity
Pn(max) = 0,8 Po (untuk sengkang)
Pn(max) = 0,85 Po (untuk spiral)
Region II
compresion controlled section
Balanced strain condition
Region III
tension Zone
section tension - controlled
-
7/26/2019 Materi kolom
12/39
Balanced Strain Condition-
rectangular Section
yfys
xb
h
dd''
e'
e=eb
c
y'
xb
0,85f'c
T As fy
Cc Cs
Berdasarkan gambar di samping
= ,
,
Maka
=
,
,
=
Kesetimbangan gaya
Pb = Cc + Cs T
Dimana
Cc = 0,85.fc.b.a
Cc = 0,85.fc.1.Xb.b
T = As.fy
= As . (fy 0,85.fc)
-
7/26/2019 Materi kolom
13/39
Maka didapat
Pb= (0,85.fc.1.Xb.b) + (As (fy 0,85 fc)) (As.fy)
M terhadap plastic centeroid didapat
Pb.eb= Cc (d a/2 d) + ( d d d ) + T.d
Sehingga didapat eb dari kedua persamaan diatas
-
7/26/2019 Materi kolom
14/39
Design For Region I Minimum Eccentrisity
Design pada REGION Ibila kolom mempunyai eksentrisitas yang kecil e< eminDimana
emin= 0,1h (rectagular section)
emin= 0,05 (kolom berspiral)
Rumus kapasitas kolom pada region I
Pn(max) = 0,80 P0 (kolom dengan sengkang)
Pu = 0,8Pn
Pn(max) = 0,85 P0 (kolom dengan spiral)
Pu = 0,85Pn
Dimana
P0 = 0,85 fc (Ag Ast) + AgAg = luas bruto penampang kolom
Ast = luas penampang baja tulangan
= faktor reduksi kolom
-
7/26/2019 Materi kolom
15/39
Design For Region II Compression Controlled Section
(emin< e < eb)
Design pada region II saat emin< e < eb, dimana saat ini keruntuhandisebapkan karena keruntuhan tekan, yaitucu= 0,003 dans>ysedangkans
-
7/26/2019 Materi kolom
16/39
Design fo region III
Design pada region III, saat ini e > eb, dimana saat inikeruntuhan disebabkan karena keruntuhan tarik,dimana penampang lebih bersifat balok dari padakolom.
Rumus yang dipakai adalah perumusan ApproximeteFormula yaitu
= 0,85. . . + 1 + 1 + 2 1 1 +
Dimana= setengah dari total presentase tulangan
=, .
-
7/26/2019 Materi kolom
17/39
= +
0,1
Sehingga
Pu =Pn
Dimana
= faktor reduksi kekuatan kolom
-
7/26/2019 Materi kolom
18/39
Flowchar Design Kolom Braced Frame
-
7/26/2019 Materi kolom
19/39
-
7/26/2019 Materi kolom
20/39
Flowchar Design Kolom Unbraced Frame
-
7/26/2019 Materi kolom
21/39
-
7/26/2019 Materi kolom
22/39
KOLOM BIAKSIAL
Kolom biaksial adalah kolom yang menerimabeban aksial tekan P (Po), dan lentur dalam
dua arah, lentur arah x (Mx) dan lentur arah y
(My), yang bekerja secara bersamaan pada
kedua sumbu dan tidak sama besar, sehingga
didapat exdan ey
-
7/26/2019 Materi kolom
23/39
-
7/26/2019 Materi kolom
24/39
Kontur beban
Metode kontur beban cara bresler
+ = 1
Dimana:
Mnx = Pn.ey dan Mny = Pn.ex Mox = Mnx pada suatu Beban
aksial Pn saat ex = 0
Moy = Mny pada suatu beban
aksial Pn saat ey = 0
= eksponen yang tergantung pada dimensipenampang, jumlah tulangan serta penempatannya,kekuatan tekan beton, kuat leleh baja dan selimut beton
-
7/26/2019 Materi kolom
25/39
Parme approach
=
Atau:
= ; =
= konstanta dari unaksial momen berkisar antara 0,55 0,7
biasanya dalam desain trial awal dianjurkan 0,65 Sehingga persamaan bresler menjadi
+
= 1
=
log = log 0,5
= ,
Atau persamaan bresler menjadi,
+
,
= 1
-
7/26/2019 Materi kolom
26/39
-
7/26/2019 Materi kolom
27/39
Untuk tujuan desain
Bila Mny/Moy lebih besar dari Mnx/Mox maka
+ = 1 1
+ = 1 2
Persamaan 1 dan 2 dapat ditulis
+ = ; .3
+ = ; .4
-
7/26/2019 Materi kolom
28/39
Apabila di dekati
maka
+ = ; .5
+ = ; .6
-
7/26/2019 Materi kolom
29/39
-
7/26/2019 Materi kolom
30/39
Prosedur desain
1) Tentukan dimensi kolom b ; h2) Tentukan
Pu ; beban gravitasi ; M2nx ; M2n
Beban gempa/angin ; M2sx ; M2sy
3) Hitung M2x dan M2y, kolom Unbrace frame dan base frame M2x = M2nx +s.M2sx
M2y = M2ny +s.M2sy
4) Hitung
=
=
= 0,6
-
7/26/2019 Materi kolom
31/39
5) Trial nilaidan tentukan
Untuk menentukan rumus 5 atau 6 yang akan dipakaiuntuk menentukan Moy atau Mox
6.a) Bila rumus 5 yang dipakai hitung
dari grafik berdasarkan nilai
Cek dengan persamaan 1
+ = 1 1
Bila tidak, trial kembali nilaidan lakukan perhitungan nilai 6.a
Bila ya ; tetapkan nilai Moy
-
7/26/2019 Materi kolom
32/39
6.b Bila rumus 6 yang dipakai hitung
Dimana nilai Mox didasarkan pada nilai yang diambil
Hitung nilai
1
Check dengan persamaan 2
+1
= 1 2
Bila tidak, trial kembali nilaidan lakukan perhitungannilai 6.b Bila ya ; tetapkan nilai Mox
-
7/26/2019 Materi kolom
33/39
Hitung exatau eyberdasarkan Mox atau Moy
poin 6
= .
; = .
; = 0,6
Tentukan ebdan check
a) exatau ey emin
b) emin< exatau ey eb(compresion control)
c) ex
atau ey
eb
(tension control)
Lakukan perhitungan penulangan seperti di
kolom uniaksial.
-
7/26/2019 Materi kolom
34/39
Tugas
30/40 30/40 30/40
30/40 30/40
30/40
20/40
25/45
M2
M1
M2
M1
M2
M1
A B C
D E F
G H
PDL = 2,5 TONPLL = 2,0 TON
PE = 2,0 TON
M1DL = 3,5 T.M
M1LL = 4,2 T.M
M1E = 4,8 T.M
M2DL = 3,0 T.M
M2LL = 2,4 T.M
M2E = 4,0 T.M
PDL = 4 TONPLL = 2,4 TON
PE = 2,4 TON
M1DL = 3,6 T.M
M1LL = 4,7 T.M
M1E = 3,6 T.M
M2DL = 3,1 T.M
M2LL = 4,4 T.M
M2E = 3,8 T.M
PDL = 2,3 TONPLL = 3,2 TON
PE = 2,5 TON
M1DL = 3,05 T.M
M1LL = 4,0 T.M
M1E = 3,0 T.M
M2DL = 3,2 T.M
M2LL = 2,4 T.M
M2E = 3,8 T.M
Fc = 22 Mpa
Fy = 400 MPa
-
7/26/2019 Materi kolom
35/39
Langkah perencanaan kolom
tugas daktalitas
1. hitung nilai K
= ,
, ,
. = , .
. = , .
= 0,5 . Kolom tengah
Kolom pinggir kiri
Kolom pinggir kanan.
-
7/26/2019 Materi kolom
36/39
2. Chek kelangsingan kolom tengah.
. < 22
3. Hitung pembesaran momen
M2 = M2ns +s.M2s
M2ns = 0,75(1,2MDL + 1,6MLL) M2s = 0,75(1,6Ms)
= ,
=. /
-
7/26/2019 Materi kolom
37/39
Pu kiri = 0,75(1,2PDL+1,6PDLL+1,6PE)
Pu kanan = 0,75(1,2PDL+1,6PDLL+1,6PE) Pu tengah= 0,75(1,2PDL+1,6PDLL+1,6PE)
4. Chek
>
.
5. Hitung Mc
Mc = .
=, .
-
7/26/2019 Materi kolom
38/39
6. Hitung eksentrisitas
=7. Hitung eksentrisitas balance (eb)
Asumsi kolom dipasang tulangan simetris
Pb = 0,85.fc.b.1.Xb..(Xb=0,6d)
=
Bila PbPn maka
Asumsi bahwa d = 0,9d maka
b.h=Ag
Cat: Bila A ada > A balance -------(e > eb)
Bila A.ada < Abalance -------(e
-
7/26/2019 Materi kolom
39/39
TERIMA KASIH