perhitungan struktur saluran

Download Perhitungan Struktur Saluran

Post on 12-Aug-2015

178 views

Category:

Documents

25 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PERHITUNGAN STRUKTUR SALURAN TEGAK 1 Dimensi dan Parametert1 t1

TYPE: B3.0m x H1.0m

H HfHf t3 t2 B BT t2

HT

Parameter dasar Kah: Koefisien tekanan tanah aktif we: Beban merata gw: Berat jenis air (t/m3) gd: Berat Jenis Tanah (kering) (t/m3) gs: Berat Jenis Tanah (Jenuh air) (t/m3) gc: Berat Jenis Beton Bertulang (t/m3) sck: Kuat Tekan Beton sca Tegangan ijin tekan beton ssa: Tegangan ijin tarik baja tulangan ta: Tegangan ijin geser beton ssy: Titik leleh baja tulangan n: Rasio Modulus Young's Fa: Angka keamanan gaya angkat (uplift) Dimensi Utama H: Tinggi saluran tegak B: Lebar saluran tegak Hf: Tinggi perkuatan sudut t1: Tebal dinding bagian atas t2: Tebal dinding bagian bawah t3: Tebal pelat bawah t4: Tebal dinding ditengah bentang (1/2 H) BT: Lebar total saluran tegak HT: Tinggi total saluran tegak L: Panjang pias untuk perhitungan hw Tinggi air normal

0.279 0.50 1.00 1.80 2.00 2.40 175 60 1400 5.5 3000 24 1.2

Selimut Beton Dinding samping Pelat bawah Tebal Minimum Tul. Tunggal Tul. Ganda

0.05 m 0.05 m 0.15 m 0.20 m

1.00 3.00 0.08 0.20 0.20 0.25 0.20 3.40 1.25 1.00 0.75

Koefisien dari tekanan tanah aktif w: sudut permukaan tanah f: sudut geser dalam d: sudut geser antara tanah dan dinding (=2/3 f, kondisi normal) b: sudut dinding c: kohesi tanah (not to be considered) kh : koefisien gempa (not to be considered) a: d E: tan-1 kh sudut geser antara tanah dan dinding (= f/2, kondisi gempa)

0.0 30.0 20.0 0.0 0.0 0.00

derajat derajat derajat derajat t/m2

= = = =

0.0000 0.5236 0.3491 0.0000

radian radian radian radian

0.0000 radian 0.2618 radian

Kondisi normal Ka : koefisien tekanan tanah aktif Kah : koefisien tekanan tanah aktif horisontal Kav : koefisien tekanan tanah aktif vertikal

0.297 0.279 = Ka cos(d+b ) 0.102 = Ka sin(d+b )

Konversi Beban merata we= wev+wee+wq wev= Pt*(1+Ii)*Iv/H^2 wee= gd*ho*Ie Iv={[2/(b+2*(H+ho)]}*{(x-H-ho)+(a+x+H+ho)*ln[(a+x+H+ho)/(a+2*x)]} Ie=1+(x/H)^2-(2/p)*[1+(x/H)^2]*arcTan(x/H)-(2/p)*(x/H) dimana, wev: wep: Pt: Iv: Ie: Ii: a: b: gd: Konversi beban merata dari beban kendaraan (t/m2) Konversi beban merata dari timbunan tanah (t/m2) Beban roda belakang truk Koefisien konversi Koefisien konversi Koefisien tumbukan Panjang kontak roda kendaraan Lebar kontak roda kendaraan Berat jenis tanah x Pt Beban Pedestrian wq= ho wev Dimensi detail H= ho= x1= x2= x3= x= dengan pengali Iv 1.00 m 0.00 m 0.00 m 0.00 m 2.50 m 2.50 m dengan pengali Ie 1.00 m 0.00 m 0.00 m 0.00 m 2.50 m 0.00 m 0.5 t/m2 we= wev= wee= Iv= Ie= 0.500 t/m2 0.000 t/m2 0.000 t/m2 0.000 1.000 maks (0.5tf/m2 or wev+wee+wq)

Pt=

0.5 t/m2

Class V

Ii= a= b= gd=

0.3 0.00 m 0.00 m 1.80 t/m3

Class V Class V

x1 H

x2

x3

1 / 24

134473016.xls.ms_office, FL-B10-H2,3

2 Analisa Stabilitas Terhadap Gaya AngkatAnalisa stabilitas thd gaya angkat dihitung berdasarkan kondisi saluran kosong dan tinggi muka air tanah pada H/3 diatas pelat bawah Fs=(Vd+Pv)/U > Fa dimana, Vd: Pv: U: Fa: Total beban mati 50% tekanan tanah vertikal Total gaya angkat Angka keamanan gaya angkat Fs= 2.695 > 1.2 Vd= Pv= U= Fa= ok 5.264 t/m 0.081 t/m 1.983 t/m 1.2 ={(t1+t2)*H+t3*BT+Hf2}*gc+(hw*gw*L) =(3/8)*Kav*gd*H2+(1/8)*Kav*(gs-gw)*H2 =gw*BT*(t3+H/3)

3 Perhitungan gayaKandisi 1: Saluran kosong1) pada 1/2 tinggi dindig : Mm Beban yang bekerja Sm (t/m) P1= Kah*we (H/2) P2=(1/2)Kah*gd*(H/2)^2 2) pada dinding bagian bawah : Ms Beban yang bekerja Ss (t/m) P1= Kah*we (H/2) P2=(1/2)Kah*gd*(H/2)^2 P3= Kah*we (H/2) P4=Kah*gd*(H/2)^2 P5=(1/2)Kah*gs*(H/2)^2 P6= gw*(H/2)^2 Titik pusat gaya (m) H/4= 0.250 H/6= 0.167 Mm= Titik pusat gaya (m) (3/4)H= 0.750 (2/3)H= 0.667 H/4= 0.250 H/4= 0.450 H/6= 0.167 H/6= 0.300 Momen Mm (t.m/m) 0.0175 0.0105 0.0279

P1= P2= Sm=

0.0698 0.0629 0.1327

P1= P2= P3= P4= P5= P6= Ss=

0.0698 0.0629 0.0698 0.1257 0.0698 0.2500 0.6481 Mbe= wb= Sbe=

Bending Moment Ms (t.m/m) 0.0524 0.0419 0.0175 0.0566 0.0116 0.0750 Ms= 0.2550

3) pada akhir (tumpuan) pelat bawah : Me Momen Mbe Mbe=Ms Reaksi wb wb={[(t1+t2)*H+Hf^2]*gc}/BT (beban merata) Gaya geser Sbe=wb BT/2 4) ditengah bentang (lapangan) pelat bawah : Mb Momen Mbm Mbm= Mbe-wb*(BT)^2/8 Gaya geser

0.2550 t.m/m 0.2863 t/m2 0.4868 t/m

Mbm= Sbm=

-0.1588 t.m/m 0.0000 t/m

(pusat gaya : Bt/2) (pusat gaya : Bt/2)

Kondisi 2 : Saluran penuh air1) pada 1/2 tinggi dindig : Mm Beban yang bekerja Sm (t/m) Pw' = gw*H^2/8 0.1250 Pe' =Kah*gs*H^2/8 0.0698 P1= Pw' - Pe' 2) pada dinding bagian bawah : Ms Beban yang bekerja Ss (t/m) Pw = gw*H^2/2 0.5000 Pe = Kah*gs*H^2/2 0.2794 P2 = Pw - Pe Titik pusat gaya (m) Momen Mm (t.m/m)

P1=

0.0552

H/6= 0.167

0.0092

Titik pusat gaya (m)

Ms

Momen (t.m/m)

P2=

0.2206

H/3= 0.333

0.0735

3) pada akhir (tumpuan) pelat bawah : Me Momen Mbe Mbe=Ms Reaksi wb wb={[(t1+t2)*H+Hf^2]*gc}/BT (beban merata) Gaya geser Sbe=wb BT/2 4) ditengah bentang (lapangan) pelat bawah : Mb Momen Mbm Mbm= Mbe-wb*(BT)^2/8 Gaya geser

Mbe= wb= Sbe=

0.0735 t.m/m 0.2863 t/m2 0.4868 t/m

Mb= Sbm=

-0.3402 t.m/m 0.0000 t/m

(pusat gaya : Bt/2) (pusat gaya : Bt/2)

Rekapitulasi perhitungan gayaUraian Momen (t.m/m) Kondisi 1 Kondisi 2 Untuk perencanaan Gaya geser (t/m) Kondisi 1 Kondisi 2 Untuk perencanaan pada 1/2 tinggi dinding 0.0279 0.0092 0.0279 0.1327 0.0552 0.1327 pada dinding bagian bawah 0.2550 0.0735 0.2550 0.6481 0.2206 0.6481 tumpuan pelat bawah 0.2550 0.0735 0.2550 0.4868 0.4868 0.4868 lapangan p bawah -0.1588 -0.3402 -0.1588 0.0000 0.0000 0.0000

2 / 24

134473016.xls.ms_office, FL-B10-H2,3

4 Perhitungan Kebutuhan Penulangan(1) Pada dinding bagian bawah1) Momen retak Mc= Zc*(s'ck + N/Ac) Momen retak Modulus penampang Zc=b*h^2/6 b= 100 cm Tegangan tarik beton (bending) s'ck = 0.5*sck^(2/3) s ck= 175 kgf/cm2 Gaya aksial Luas penampang beton = b*h2 ketebalan penampang =t2 Mc= 104288.75 kgf.cm kgf.cm 6666.6667 cm3 = 1.042887 tf.m

dimana , Mc Zc

s'ck

15.643312 kgf/cm2 0 tf 2000 cm2 20.00 cm

N Ac h

2) Pengecekan pada momen retak dan momen rencana Momen rencana Mf Cek Mf & Mc 0.25497 tf.m 1.7*Mf > Mc, jika benar cek momen ultimate 1.7*Mf = 0.433448365 tf.m Mc= 1.042887458 tf.m 1.7*Mf < Mc

Tidak perlu cek Momen Ultimate

3) Momen Ultimate Mu=As*s sy{d-(1/2)*[As*s sy]/[0.85*s ck*b]} dimana, Mu As s sy d Momen Ultimate Luas tulangan tarik Titik leleh tulangan tarik Tinggi efektir = h-selimut beton selimut beton d1= 5.0 cm h=t2 20.0 cm s'ck Kekuatan tekan beton b Lebar effectif As=Mf/(s sa*j*d) s sa= Tegangan ijin baja j= 1 -k/3 (=8/9 ) atau k = n/{n+s sa/s ca) n= rasio modulus Young's s ca Tegangan ijin beton Cek Mu & Mc Mu = Mc = 0.65103 tf.m 1.042887 tf.m Mu= 65103.01 kgf.cm tf.m cm2 3000 kgf/cm2 15 cm = 0.6510301 tf.m

(Spec >295 N/mm2)

175 kgf/cm2 100 cm 1.461085 cm2 1400 kgf/cm2 0.830986 24 60 kgf/cm2

Mu < Mc

tidak perlu cek

4) Kebutuhan Tulangan Cek terhadap tulangan tunggal atau tulangan ganda M1= (d/Cs)^2*ssa*b > Mf M2= (d'/Cs)^2*ssa*b > |Mf| dimana, M1 M2 Cs s m ssa sca n Cek M1 > Mf M1= 284407.9 kgf.cm M2= 31600.9 kgf.cm = = 2.844079 tf.m 0.316009 tf.m

Momen tahanan untuk kondisi 1 Momen tahanan untuk kondisi 2 (bila Mf Mc, jika benar cek momen ultimate 1.7*Mf = 0.047495218 tf.m Mc= 1.042887458 tf.m 1.7*Mf < Mc

Tidak perlu cek momen ultimate

3) Ultimate Bending Moment Mu=As*s sy{d-(1/2)*[As*s sy]/[0.85*s ck*b]} dimana, Mu As s sy d Momen Ultimate Luas tulangan tarik Titik leleh tulangan tarik Tinggi efektir = h-selimut beton selimut beton d1= 5.0 cm h=t4= 20.0 cm s'ck Kekuatan tekan beton b Lebar effektif As=Mf/(s sa*j*d) s sa= Tegangan ijin baja j= 1 -k/3 (=8/9 ) atau k = n/{n+s sa/s ca) n= rasio modulus Young's s ca Tegangan ijin beton Cek Mu & Mc Mu = Mc = 0.071967 tf.m 1.042887 tf.m Mu= 7196.691 kgf.cm tf.m cm2 3000 kgf/cm2 15 cm = 0.0719669 tf.m

(Spec >295 N/mm2)

175 kgf/cm2 100 cm 0.160099 cm2 1400 kgf/cm2 0.830986 24 60 kgf/cm2

Mu < Mc

tidak perlu cek

4) Kebutuhan Tulangan Cek terhadap tulangan tunggal atau tulangan ganda M1= (d/Cs)^2*ssa*b > Mf M2= (d'/Cs)^2*ssa*b > Mf dimana, M1 M2 Cs s m ssa sca n Cek M1 > Mf M1= 284407.9 kgf.cm M2= 31600.87 kgf.cm = = 2.844079 tf.m 0.316009 tf.m

Momen tahanan untuk kondisi 1 Momen tahanan untuk kondisi 2 (bila Mf Mc, jika benar cek momen ultimate 1.7*Mf = 0.433448365 tf.m Mc= 1.629511653 tf.m 1.7*Mf < Mc

Tidak perlu cek momen ultimate

3) Momen Ultimate Mu=As*s sy{d-(1/2)*[As*s sy]/[0.85*s ck*b]} dimana, Mu As s sy d Momen Ultimate Luas tulangan tarik Titik leleh tulangan tarik Tinggi efektir = h-selimut beton selimut beton d1= 5.0 cm h= 25.0 cm s'ck Kekuatan tekan beton b Lebar effektif As=Mf/(s sa*j*d) s sa= Tegangan ijin baja j= 1 -k/3 (=8/9 ) or k = n/{n+s sa/s ca) n= rasio modulus Young's s ca Tegangan ijin beton Cek Mu & Mc Mu = Mc = 0.653856 tf.m 1.629512 tf.m Mu= 65385.56 kgf.cm = 0.6538556 tf.m

tf.m cm2 3000 kgf/cm2 (Spec >295 N/mm2) 20 cm Selimut beton ke pusat tul. = 5.0 cm 175 kgf/cm2 100 cm 1.095814 cm2 1400 kgf/cm2 0.830986 24 60 kgf/cm2

Mu < Mc

tidak perlu cek

4) Kebutuhan Tulangan Cek terhadap tulangan tunggal atau tulangan ganda M1= (d/Cs)^2*ssa*b > Mf M2= (d'/Cs)^2*ssa*b > Mf dimana, M1 M2 Cs s m ssa sca n Cek M1 > Mf Momen tahanan untuk kondisi 1 Momen tahanan untuk kondisi 2 ={2m/[s*(1-s/3)]}^(1/2) (n*sca)/(n*sca+ssa) ssa/sca M1= 505614 kgf.cm M2= 31600.87 kgf.cm = = 5.05614 tf.m 0.316009 tf.m

10.52409 0.507042 23.33333 1400 kgf/cm2 60 kgf/cm2 24

d= d'=h-d=