KOLOM

1. PendahuluanKolom adalah komponen struktur dengan rasio tinggi terhadap dimensi lateral terkecil > 3, digunakan terutama untuk mendukung beban aksial tekan. Sedangkan komponen struktur tekan tegak dengan rasio tinggi terhadap dimensi lateral < 3 disebut koom padestal.Kegagalan kolom :

a. Terlibat langsung pada elemen struktur lain runtuh total ( gempa )

b. Biasanya tidak diawali tanda – tanda yang jelas / bersifat mendadak

Real dilapangan, kolom aksial tekan + lentur atau beban tekan dengan eksentrisitas tertentu. Secara umum ada tiga jenis kolom beton bertulang, yaitu:

a. Kolom dengan pengikat sengkang biasab. Kolom dengan pengikat sengkang spiralc. Kolom komposit

2. Kekuatan kolom eksentrisitas kecilKolom hampir tidak ada yang menopang aksial tekan konsentris, aksial

dan eksentrisitas kecil juga jarangKolom normal/aksial tekan + lentur

P0 = 0,85 fc’ (Ag – Ast ) + fy.Ast

P0 = Ag {0,85.fc’(1 – ρg) + fy ρg }

P0 = Ag { 0,85.fc’ + ρg (fy – 0,85.fc’) }

Peraturan : hubungan antara beban dengan kekuatan Pu ≤ ᶲPn Ag : luas kotor penampang kolomAst : luas total penulangan memanjangP0 : kuat beban aksial nominal atau teoritis dengan e = 0Pn : kuat beban aksial nominal atau teoritis dengan e tertentu

ρg : AstAg

untuk kolom dengan e = 0, maka Pn = P0 ( hanya teori, tidak ada dilapangan)kuat tekan rencana ᶲPn :

a. Tulanan spiral ( SNI pasal 12.3.5.1 )ᶲPn(max) = 0,85.ᶲ [o,85.fc’ (Ag – Ast) + fy.Ast ]

b. Tulangan sengkang ( SNI pasal 12.3.5.2 )

ᶲPn(max) = 0,80.ᶲ [o,85.fc’ (Ag – Ast) + fy.Ast ]

c. Faktor reduksi ᶲ ( SNI pasal 11.3.2.b)Sengkang spiral ᶲ = 0,7Sengkang biasa ᶲ = 0,65

3. Persyaratan detil penulangan koloma. Pembatasan jumalah tulangan komponen balok agar daktail lebih

mudah daripada kolom karena pengaruh aksial.b. Luas tulangan longitudinal : 0,01<ρg<0,08, empiris 1,5%< ρg<8%

( biasanya maksimal 4 %)c. Jumlah minimm batang tulangan longitudinal pada komponen struktur

tekan ( jumlah minimum tulangan pokok ):1) Empat batang untuk sengkang pengikat persegi atau lingkaran2) Tiga batang untuk sengkang pengikat segitiga3) Enam batang untuk spiral

d. Rasio tulangan spiral ρs ≥ 0,45 [ AgAc

- 1 ] fc 'fy

, fy : kuat luluh tulangan

spiral ≤ 400 MPae. Semua sengkang minimal diameter 10 mm untuk D ≤ 32, untuk D ≥ 36

menggunakan sengkang diameter 13f. Spasi vertikal sengkang :

1) 16 x diameter tulangan memanjang2) 48 x diameter sengkang3) Ukuran terkecil sisi suatu kolom4) Jarak bersih antar tulangan ≥ 150 mm

g. Jarak bersih tulangan spiral antara 25 mm sampai 75 mm

ρs min = 0,45 [ AgAc

- 1 ] fc 'fy

ρs = volume tulangan spiral satu putaran

volumekolom setinggi SS : jarak spasi tulangan spiral dari pusat ke pusatAg : luas penampang lintang kotor kolomAc : luas penampang lintang inti kolomFy : tegangan luluh tulangan spiral ≤ 400 MPaPerkiraan rasi secara praktis :

ρs = 4 Asp .π . Ds

πDc ²S, karena Dc ≈ Ds maka ρs =

4 AspDcS

Dc : diameter intiDs : diameter spiralAsp : luas penampang spiral

4. Analisis kolom pendek eksentrisitas kecilAdalah pemeriksaan terhadap kekuatan maksimal bahan yang terseia dan sebagai detail rencana penulangannya.Contoh :Tentukan kekuatan beban aksial maksimal yang tersedia pada kolo persegi dengan pengikat sengkang, dimensi kolom 400 x 400 mm², tulangan pokok 8D29, sengkang D10, selimut beton 40 mm (bersih). Kolom pendek dengan fc’ 25 MPa, fy = 400 MPa untuk tulangan pokok dan sengkang.Penyelesaian :

a. Periksa rasio tulangan pokok

Ρg = AzAg

= 14. π .29² .8

400 x 400 = 0,033

0,01 ≤ 0,033 ≤ 0,08 (ok!)b. Periksa spasi tulangan 8D29

Gmbar sketsa ( satuan dalam cm )Spasi tulangan pokok terpasang = 160 – 10 – 1.5.29 – 29 = 77,5mmJarak bersih tulangan pokok minimal 1,5db atau 40 mm1,5db = 1,5.29 = 43,5 mm, diambil 43,5 + 29 = 72,5 mm < 77,5 mm (ok!)

c. Menghitung kuat kolom maksimalᶲPn (max) = 0,80 ᶲ [ 0,85.fc’ (Ag – Ast ) + fy.Ast ]

ᶲPn (max) = 0,80. 0,65 [ 0,85.25 (400.400 – 14. π .29² .8 ) + 400.

14. π .29² .8 ]

= 2807 kNd. Periksa sengkang

Sengkang D10boleh untuk tulangan pokok < 32Jarak spasi :

1) 16 x Db = 16 x 29 = 464 mm2) 48 x Ds = 48 x 10 = 480 mm3) Lebar kolom terkecil = 400 mm

Syarat berdasarkan jarak bersih tulangan pokok ≤ 150 mm

Jarak bersih = ½ [ 400.240 – 210 – 3.29 ] = 106,5 mm ≤ 150 mm (ok!)

Dipakai D10 - - 150

Contoh 2 :

Perhitungkan apakah kolom dengan penampang lintang seperti gambar cukup kuat untuk menopang beban aksial rencana Pu = 2400 kN, dengan eksentrisitas kecil, fc’ = 30 MPa, fy = 400 Mpa, periksa tulangan spiral jika selimut beton 40 mm.

Penyelesaian :

a. Periksa rasio tulanganAst = 7.1/4.π.25² = 3436 mmAg = ¼.π.380² = 113441 mm

ρg = AstAg

= 3436113441

= 0,0303

0,01 < ρg < 0,08 (ok)b. Periksa spasi / jumlah tulangan

Diameter inti beton = 380 – (2.40) = 300 mmKeliling inti beton = π.300 = 942,5 mmJarak bersih tulangan pokok = 1/7 ( 942,5 – 7.25) = 109,64Jarak bersih tulangan pokok minimal = 1,5 db atau 40 mm1,5 Db = 1,5 . 25 = 37,5 diambil 40 + 25 = 65 mm

c. Kuat kolom maksimalᶲPn (max) = 0,85.ᶲ [o,85.fc’ (Ag – Ast) + fy.Ast ]ᶲPn (max) = 0,85.0,7 [o,85.30 (113441 – 3436) + 400.3436 ]10-3

ᶲPn (max) = 2486,3637 > Pu = 2400 (ok) (jika Pn < Pu maka tidak memenuhi syarat)

d. Periksa tulangan spira

ρs min = 0,45 [ AgAc

- 1 ] fc 'fy

= 0,45 [ 11344114. π .300²

- 1 ] 30400

= 0,0204

ρs = 4 AspDcS

= 414. π .10²

300.50 = 0,0209 > 0,0204 ok

jarak bersih spiral = 50 – 10 = 40 (25 < 40 < 75 ) ok5. Perencanaan kolom pendek eksentrisitas kecil

Perencanaan beton bertulang :a. Menentukan dimensib. Menentukan tulangan c. Menentukan kebutuhan tulangand. Enentukan tulangan sengkang

Karena persyaratan rasio penulangan terhadap beton 0,01 ≤ ρg ≤ 0,08, untuk persamaan kuat perlu akan menjadi :

a. Kolom pengikat sengkangᶲPn (max) = 0,85.ᶲ [o,85.fc’ (Ag – Ast) + fy.Ast ] ....................(1)

ρg = AstAg

Ast = ρg.Ag ..................................................(2)

2 1, maka :ᶲPn (max) = 0,80.ᶲ [o,85.fc’ (Ag – ρg.Ag) + fy. ρg.Ag ]ᶲPn (max) = 0,80.ᶲ [o,85.fc’ (1 – ρg) + fy. ρg]Ag

b. Untuk kolom dengan sengkang

Ag (perlu) = Pu

0,80.ᶲ [o ,85. fc ’ (1 – ρ g)+ fy . ρ g]c. Untuk kolom spiral

Ag (perlu) = Pu

0,85.ᶲ [o ,85. fc ’ (1 – ρ g)+ fy . ρ g]Terlihat bahwa :Ρg besar Ag kecilΡg kecil Ag besarContoh :Rencanakan kolom berbentuk bujur sangkar dengan pengikat sengkang untuk menopang beban kerja aksial, yang terdiri dari beban mati 1400 kN, beban hidup 850 kN. Kolom pendek dengan fc’ 30 MPa, fy = 400 MPa, digunakan ρg = 0,03Penyelesaian :

a. Beban rencana Pu = 1,2.Pd + 1,6.Pl = 1,2.1400 + 1,6.850 = 3040 kN

b. Menghitun luas penampang kolom

Ag (perlu) = Pu

0,80.ᶲ [o ,85. fc ’ (1 – ρ g)+ fy . ρ g]

Ag (perlu) = Pu

0,80.0,65[0,85.30(1 –0,03)+400.0,03 ]= 159144 mm²

Dimensi sisi bujur sangkar = √159144 = 398,93 mmDipakai dimensi kolom 400 x 400 mm²Ag aktual = 400 x 400 = 160000 mm²

c. Nilai beban yang disangga oleh beton

d. Beban yang harus ditopang oleh tulangane. Menghitung luas tulanganf. Mengeek jarak bersih tulangan pokokg. Merencanakan tulangan sengkangh. Sketsa hasil rancangan