materi kolom

7/26/2019 Materi kolom

1/39

KOLOMKOLOM BRACE FRAME DAN

UNDBRACD FRAME


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


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


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


5/39

Contoh struktur unbraced frame


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

=

.

.


7/39

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.


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


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


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


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


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)


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


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


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


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

=, .


17/39

= +

0,1

Sehingga

Pu =Pn

Dimana

= faktor reduksi kekuatan kolom


18/39

Flowchar Design Kolom Braced Frame


19/39


20/39

Flowchar Design Kolom Unbraced Frame


21/39


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


23/39


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


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


26/39


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


28/39

Apabila di dekati

maka

+ = ; .5

+ = ; .6


29/39


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


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


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


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.


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


35/39

Langkah perencanaan kolom

tugas daktalitas

1. hitung nilai K

= ,

, ,

. = , .

. = , .

= 0,5 . Kolom tengah

Kolom pinggir kiri

Kolom pinggir kanan.


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)

= ,

=. /


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 = .

=, .


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


39/39

TERIMA KASIH

materi kolom

Documents