flow chart merencanakan kolom

BAGAIMANA MERENCANAKAN KOLOM

BERDASARKAN SNI 03-2847-2002

Di dalam menyusun proses metodologi, ada beberapa data – data yang diperlukan

sebelum proses metodologi terbentuk untuk mendesain kolom. Data – data tersebut antara

lain :

3.1 Data – data awal

3.1.1 Data Mutu Bahan

Mutu Beton fc’

Mutu Baja Tulangan

3.1.2 Data Dimensi Komponen Struktur

Dimensi Kolom

Dimensi Balok

Dimensi Plat

Tinggi Kolom

Panjang Balok

3.2 Data – data perhitungan

3.2.1 Perhitungan Pembebanan Struktur

Beban Mati dan Beban Hidup

Pembebanan Distribusi Beban Equivalent Plat

40

3.2.2 Analisa Struktur

Hasil analisa gaya – gaya dalam ( analisa statistik) diambil dari

perhitungan statika dengan berbagai kombinasi pembebanan.

Setelah data – data tersebut di peroleh, setelah itu penulis mencoba mendiskripsikan

langkah - langkah selanjutnya yang menjadi bahan untuk proses penyusunan metodologi,

antara lain :

1. Mengidentifikasi perilaku kolom dalam sistem portal. Dalam proses ini portal

kolom diindentifikasi apakah portal kolom termasuk portal kondisi bergoyang

atan tidak bergoyang, dimana salah satu kondisi tersebut menghasilkan gaya –

gaya yang telah dimodifikasi.

2. Menghitung kapasitas kolom dengan cara coba – coba yang dimana ada tiga

kondisi untuk menghitung kapasitas kolom, tiga kondisi itu yaitu :

1. Kondisi berimbang dimana kondisi ini mengkondisikan regangan beton εc

lebih besar dari regangan batas beton εcu 0,003 sehinggga beton hancur atau

beton lemah dan regangan tulangan εs lebih besar dari regangan leleh εy

sehingga tulangan lemah.

2. Kondisi tulangan lemah dimana kondisi ini mengkondisikan regangan beton εc

lebih kecil dari regangan batas beton εcu 0,003 sehinggga beton kuat dan

regangan tulangan εs lebih besar dari regangan leleh εy sehingga tulangan

lemah.

3. Kondisi tulangan kuat dimana kondisi ini mengkondisikan regangan beton εc

lebih besar dari regangan batas beton εcu 0,003 sehinggga beton hancur atau

beton lemah dan regangan tulangan εs lebih kecil dari regangan leleh εy

sehingga tulangan kuat.

40

3. Menggambar diagram atau grafik interaksi kekuatan penampang kolom dari

menggabungkan ketiga kondisi penampang kolom yang telah dihitung. Yang

menjadi bahan untuk terbentuknya diagram atau grafik interaksi adalah Mn dan

Pn ketiga kondisi kolom.

4. Hasil gaya – gaya yang telah dimodifikasi Mu dan Pu diplot pada diagram

interaksi apakah masuk kedalam diagram interaksi atau tidak. Apabila masuk ke

dalam garis grafik diagram ketiga kondisi kolom maka kolom yang telah didesain

layak dan kuat dan sebaliknya apabila tidak masuk dalam garis grafik diagram

ketiga kondisi kolom maka kolom harus didesain ulang lagi.

3.3 Diagram Alir Metodologi

40

Mulai

Hasil outputGaya- gaya dalam UltimateMu1, Mu2, Nu ( Pu )Dari perhitungan Analisa statika

Mengindentifikasi perilaku kolom

dalam sistem portal

A

Secara sistematis, langkah – langkah yang digunakan dalam penulisan ini

dapat digambarkan dalam diagram alir di bawah ini :

Diagram Alir Metodologi

Flowchart Metodologi mendesain kolom

40

40

A

Ec=4700√ fc '

βd=1,2MD

1,2MD+1,6M L

I g kolom=bh3

12

I g balok=bh3

12

EI kolom=0,7 Ec I g(1+ βd )

EI balok=0 ,35 Ec I g(1+βd )

ψB=1karenaujungjepit

ψ A=∑ EI /Ln (kolom )

∑ EI /Ln (balok )

ψm=ψ A+ψB2

r=√bh3 /12bh

=0 ,2887h

B

40

B

Apakah portal bergoyang ?

Faktor Kelangsingan tidak diperhitungkan

Faktor Kelangsingan harus diperhitungkan

K=0,7+0 ,05 (ψ A+ψ B )¿1

K=0 ,85+0 ,05ψmin≤1ψm<2→k=

20−ψm

20 √1+ψm

ψm≥2→ k=0,9√1+ψmKalkulasi Nilai K untuk semua kolom sama setiap level lantai

K .Lnr

< {34−12 (Mu1 /Mu 2 ) }

{34−12 (Mu1/Mu2 )≤40 }

K . Lnr

<22

Ya Ya

TidakTidak

Selesai

Mu1 dan Mu2 yang dipakai Hasil output perhitungan analisa statika

C

Tidak Ya

100.

r

LnK

C

Pembesaran momen

Analisa orde kedua

SelesaiMu1 dan Mu2 yang dipakai Hasil output perhitungan analisa statika

Apakah portal bergoyang ?

Selesai Hasil Mu 1 dan Mu2 yang Telah dimodifikasi

2

2

.LnK

EIPc

d

gc

d

ssgc

IEEI

atau

IEIEEI

1

4,0

1

.2,0

d

gc

d

ssgc

IEEI

atau

IEIEEI

1

4,0

1

.2,0

2

2

.LnK

EIPc

ranversalbilabebantCm

atauMu

MuCm

1

4,02

14,06,0

sc

SSs

cu

ss

ss

MPPu

MM

IVPuQ

MQ

MM

75,0/1

/

1

.0

175,0/1

c

mns PPu

C

hPuMu

MuriMuterbesardaMu

MuM nsc

3,06,02

, 212

2

ssns

ssns

MMMu

MMMu

2

1

22

11

D

40

Kalkulasi nilai Pc untuk semua kolom sama setiap level lantai

Tidak Ya

Tidak Ya

YaTidak

40

D

Menghitung kapasitas kolom dengan cara di coba - coba

Input data

b , h , fc’ , fy , φtulangan pokok , φtulangan begel , jarak deking s

I

Kondisi Berimbang

εc > εcu = 0,003

εs > εy = fy/Es

II

Kondisi Tulangan Lemah

εc < εcu = 0,003

εs > εy = fy/Es

III

Kondisi Tulangan Kuat

εc > εcu = 0,003

εs < εy = fy/Es

Gambar diagram interaksi kekuatan

penampang dari ketiga kondisi

Hasil Mu, Pu yang telah dimodifikasi

di plot pada diagram interaksi

Apakah masuk kedalam diagram

interaksi ?

Desain ulang ke

proses A

Selesai

Mulai

Dalam proses ini Gambar dari

penampang kolom, diagram regangan

dan distribusi tegangan mulai

digambar

Asumsiεc > εcu = 0,003εs > εy = fy/Es

Es

fycu

cu

d

Xb

Xbabalance 1

Es

fy

Xb

dXbs

fyAsT

fcfyAsCs

bafcCc

'003,0'

.

'85,0'

.'..85,0

1

Pn

Flowchart menghitung kapasitas kolom dalam kondisi berimbang pada dimensi kolom dengan tulangan dua sisi

Titik pusat plastis

40

Kondisi I

b b

h

s b

d b

d” b

d’ b

Xb

TCs

ab

Cc

e

40

1

Selesai

Menghitung gaya aksial nominal kolom

Pn = Cc + Cs - T

Menghitung eksentrisitas e dari statis momen gambar terhadap titik pusat plastis

Pb .eb=Cc (d−ab2

−d right )+ ital Cs left (d - d' - d )+Td} {¿

Menghitung momen nominal

Mn balance = Pb x eb

ϕMn = 0,8 x Mn

Pn

Flowchart menghitung kapasitas kolom dalam kondisi Tulangan Lemah pada dimensi kolom dengan tulangan dua sisi

40

Kondisi II

a

CcCsT

e

X

d

d’d” T

h

b

o

Titik pusat plastis

s

Mulai

Dalam proses ini gambar penampang

kolom, diagram regangan dan

distribusi tegangan mulai digambar

Asumsi

εc < εcu = 0,003

εs > εy = fy/Es

e < e b

Mencari letak garis netral X

Terlebih dahulu dicari gaya – gaya dalam :

Cs=As ' ( fy−0 ,85 fc ' )Cc=0 ,85 fc ' ab=0 ,85 fc ' β1XT=As . fy

Statis keseimbangan gaya

Pn1=Cc+Cs−T=As ' ( fy−0 ,85 fc ' )+0 ,85 . fc ' . β1. X−As . fy

1

Statis momen gambar terhadap titik tangkap o di pn

Pn2=Cs−Cc+T→0=Cs {(h−htitikpusatberatplastis−e )−d ' }

−Cc (a=0 ,85. X2

−(h−htitkpusatberatplastis−e ))+T (d−(h−htitikpusatberatplastis−e ) )

40

1

selesai

Hitung nilai X dengan menggabungkan persamaan Pn1

dengan Pn2

Hitung gaya – gaya dalam dengan memasukkan nilai X bila terdapat variabel x pada gaya- gaya dalam

Cs = As’(fy - 0,85fc’)

Cc = 0,85 fc’ a.b = 0,85 fc’. ᵝ. X. b

T = As. fy

Hitung gaya aksial nominal kolom

Pn = Cc + Cs -T


Mn = Pn x e

ϕMn = 0,8 x Mn

Pn

Flowchart menghitung kapasitas kolom dalam kondisi Tulangan Kuat pada dimensi kolom dengan tulangan dua sisi

40

Kondisi III

Start




Asumsi

εc < εcu = 0,003

εs > εy = fy/Es

e > e b



Cs=As ' ( fy−0 ,85 fc ' )Cc=0 ,85 fc ' ab=0 ,85 fc ' β1XT=As . fy


Pn1=Cc+Cs−T=As ' ( fy−0 ,85 fc ' )+0 ,85 . fc ' . β1. X−As . fy

Statis momen gambar terhadap tulangan tarik

Pn2=Cc+Cs−T→Pn2 .(e+ (d−d ' )2 )=Cc (d−a

2 )+Cs (d−d ' )−T (0 )

1

hTitik pusat plastis

b

sd

d” T

d’

X

e

T CcCs

a

40

selesai

1

Hitung nilai X dengan menggabungkan persamaan

Pn1 dengan Pn2


Cs = As’(fy - 0,85fc’)

Cc = 0,85 fc’ a.b = 0,85 fc’. ᵝ. X. b

T = As. fy


Pn = Cc + Cs -T


Mn = Pn x e

ϕMn = 0,8 x Mn

Flowchart menghitung kapasitas kolom dalam kondisi berimbang pada dimensi kolom dengan tulangan empat sisi

Titik pusat plastis

40

Kondisi I

b b

h

s b

d b

d” b

d’ b

Xb

T1Cs

ab

Cc

ePn

T2

Mulai

Dalam proses ini Gambar dari penampang


distribusi tegangan mulai

digambar

Asumsi

εc > εcu = 0,003

εs > εy = fy/Es

Menentukan letak garis netral Xb

Xbd

= ε cu

ε cu+fyEs

Tinggi distribusi tegangan persegi a

balance

abalance=β1Xb

Menghitung gaya – gaya dalam

Cc=0 ,85 . fc ' .a.bCs=As ' ( fy−0 ,85 fc ' )T 1=As . fyT 2=As . fy

εs '=0 ,003(Xb−d 'Xb )> fyEs

1

Menentukan letak garis netral Xb

Xbd

= ε cu

ε cu+fyEs

1

Selesai

Menghitung gaya aksial nominal kolom

Pn=Pb = Cc + Cs – T1-T2

0."."'"2

. 21 TdTdddCsdab

dCcebPb

Menghitung momen nominal Mn balance = Pb x eb

ϕMn = 0,8 x Mnal kolom

40

Flowchart menghitung kapasitas kolom dalam kondisi Tulangan Lemah pada dimensi kolom dengan tulangan empat sisi

40

Kondisi II

a=β.x

Cc Cs1

T

e

X

d

d’d” T

h

b

o

Titik pusat plastis

s

Mulai




Asumsi

εc < εcu = 0,003

εs > εy = fy/Es

e < e b



Cs1=As ' (fy−0 ,85 fc ' )Cs2=As ' (fy−0 ,85 fc ' )Cc=0 ,85 fc ' ab=0 ,85 fc ' β1X

T=As . fy


Pn .1=Cc+Cs1+Cs2−T=0 ,85 . fc ' .β1 . X+As ' ( fy−0 ,85 fc ' )+As ' ( fy−0 ,85 fc ' )−As . fy

1

Statis momen gambar terhadap titik tangkap o di pn

Pn2=Cs1−Cs2−Cc+T0=Cs1 {(h−htitikpusatberatplastis−e )−d ' }

−Cs2 (e )−Cc (a=0 ,85 . X2

−(h−htitkpusatberatplastis−e ))+T (d−(h−htitikpusatberatplastis−e ) )

Pn

Cs2

40

1

selesai

Hitung nilai X dengan menggabungkan persamaan Pn1

dengan Pn2


Cs1 = As’(fy - 0,85fc’)

Cs2 = As’(fy - 0,85fc’)

Cc = 0,85 fc’ a.b = 0,85 fc’. β. X. b

T = As. fy


Pn = Cc + Cs1 – Cs2 - T


Mn = Pn x e

ϕMn = 0,8 x Mn

Cs

Flowchart menghitung kapasitas kolom dalam kondisi Tulangan Kuat pada dimensi kolom dengan tulangan empat sisi

40

Kondisi III

Start




Asumsi

εc < εcu = 0,003

εs > εy = fy/Es

e > e b



Cs=As ' ( fy−0 ,85 fc ' )Cc=0 ,85 fc ' ab=0 ,85 fc ' β1XT 1=As . fyT 2=As . fy


Pn1=Cc+Cs−T1−T 2=0 ,85 . fc ' . β1 .X+As ' ( fy−0 ,85 fc ' )−As . fy−As , fy

Statis momen gambar terhadap tulangan tarik

Pn2=Cc+Cs−T 1−T2

Pn2 .(e+ (d−d ' )2 )=Cc(d−a2 )+Cs (d−d ' )−T 1 (0 )−T 2¿

¿

¿

1

hTitik pusat plastis

b

sd

d” T

d’

X

e

T1 Cc

a

Pn

T2

40

selesai

1

Hitung nilai X dengan menggabungkan persamaan

Pn1 dengan Pn2


Cs = As’(fy - 0,85fc’)

Cc = 0,85 fc’ a.b = 0,85 fc’. β. X. b

T 1 = As. fy

T2 = As.fy


Pn = Cc + Cs –T1-T2


Mn = Pn x e

ϕ Mn = 0,8 x Mn

flow chart merencanakan kolom

Documents