staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../model+pembelajaran+mandiri+b… · web viewselain itu...

21
1 Model Pembelajaran Mandiri Struktur Beton dengan Merancang Software Baru Perhitungan Struktur Beton Bertulang (PSBB) Berbasis Visual Basic 6. 1. PENDAHULUAN Keahlian dalam bidang struktur beton mensyaratkan empat mata kuliah dasar keahlian yaitu analisis struktur/mekanika rekayasa, mekanika bahan, teknologi beton, dan bahan bangunan khususnya permasalahan karakteristik baja sebagai tulangan. Sehingga untuk menguasai keahlaian bidang struktur beton peserta didik membutuhkan upaya yang lebih besar. Upaya tersebut bermuara pada peserta didik dituntut waktu belajar yang lebih panjang dan intensif atau banyak membuat/mengerjakan latihan soal dengan variasi yang banyak dan lebih komplek. Dengan demikian kemajuan penguasaan materi struktur beton sangat ditentukan oleh peserta didik dan metode pembelajarannya. Fakta membuktikan bahwa peserta didik sering memiliki variasi kemapuan menyerap materi yang sangat jauh berbeda. Hal tersebut menyulitkan pemberi materi (dosen) untuk menyampaikan materi sub pokok bahasan berikutnya karena penguasaan materi sebelumnya belum sepenuhnya diserap oleh peserta didik. Kalau tidak dilanjutkan pada bahasan berikutnya akan menyulitkan bagi sebagian besar peserta didik sedangkan kalau diulang materi topic bahasan tidak akan sesuai target

Upload: phamkhanh

Post on 01-Feb-2018

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

1

Model Pembelajaran Mandiri Struktur Betondengan Merancang Software Baru

Perhitungan Struktur Beton Bertulang (PSBB) Berbasis Visual Basic 6.

1. PENDAHULUANKeahlian dalam bidang struktur beton mensyaratkan empat mata kuliah

dasar keahlian yaitu analisis struktur/mekanika rekayasa, mekanika bahan, teknologi beton, dan bahan bangunan khususnya permasalahan karakteristik baja sebagai tulangan. Sehingga untuk menguasai keahlaian bidang struktur beton peserta didik membutuhkan upaya yang lebih besar. Upaya tersebut bermuara pada peserta didik dituntut waktu belajar yang lebih panjang dan intensif atau banyak membuat/mengerjakan latihan soal dengan variasi yang banyak dan lebih komplek. Dengan demikian kemajuan penguasaan materi struktur beton sangat ditentukan oleh peserta didik dan metode pembelajarannya.

Fakta membuktikan bahwa peserta didik sering memiliki variasi kemapuan menyerap materi yang sangat jauh berbeda. Hal tersebut menyulitkan pemberi materi (dosen) untuk menyampaikan materi sub pokok bahasan berikutnya karena penguasaan materi sebelumnya belum sepenuhnya diserap oleh peserta didik. Kalau tidak dilanjutkan pada bahasan berikutnya akan menyulitkan bagi sebagian besar peserta didik sedangkan kalau diulang materi topic bahasan tidak akan sesuai target materi perkulihan untuk satu semester. Oleh karena itu model pembelajaran mandiri yaitu peserta didik melakukan pembelajaran dengan alat bantu komputer yang dilengkapi software.

Pembelajaran mandiri dilakukan dengan dua cara yaitu belajar secara online dan belajar dengan menggunakan software baru PSBB. Pada pembelajaran secara online peserta didik akan diberikan akses software baru PSBB melalui jaringan internet. Sedangkan pembelajaran dengan alat bantu komputer, peserta didik yang tidak memiliki akses internet akan diberi software baru PSBB untuk diinstal dalam komputer yang akan dipakai untuk belajar mandiri.

Peralatan utama pada belajar mandiri adalah komputer yang telah diinstal software PSBB atau memiliki jaringan internet. Sehingga kegitan prioritas utama dalam penelitian ini adalah pada tahun pertama tim peneliti akan merancang program komputer (software) untuk pembelajaran struktur beton berdasarkan SNI 03 2847 2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton

Page 2: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

2

Bertulang untuk Gedung, yang kemudian akan disebut sebagai PSBB versi edukasi yaitu versi untuk kependidikan. PSBB versi edukasi ini merupakan pengembangan dari PSBB versi profesional yang sebagian besar telah diselesaikan dirancang oleh tim peneliti.

Langkah berikutnya pada tahun kedua tim peneliti akan membuat modul pembelajaran mandiri dan uji sampling penggunaan software baru PSBB versi edukasi untuk pembelajaran. Sampling akan diambil untuk mahasiswa dengan secara online maupun secara langsung.

Tahap terakhir pada tahun ketiga adalah penyempurnaan software untuk dikembangkan dengan versi berbahasa asing (inggris). Software berbahasa inggris akan didasarkan pada American Concrete Institute sebagai peraturan berton bertulang yang banyak diacu oleh negara lain termasuk Indonesia. Pada tahun ketiga ini untuk memudahkan publikasi dan paten tingkat internasional tim peneliti akan menggandeng bekerjasama dengan University of Tenneesse at Chattanooga Departement Electrical Engineering, Indiana University at Pensylvania, Departement of Bussinness and Information System, dan Lembaga Nirlaba Komputer Teknologi.

Diharapkan dengan terselesaikan sampai tahun ketiga penelitian ini yang bertujuan 1) memudahkan dan mempercepat mahasiswa memahami dan mempraktekan struktur beton, 2) Meningkatkan kompetensi di bidang struktur beton bagi pengguna modul pembelajaran ini.

Sedangkan manfaat penelitian ini adalah bisa mempersiapkan sistem perkuliahan jarak jauh melalui rumah maya. Selain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat untuk berprofesi sebagai perencana bidang struktur beton bertulang.

-----

Dalam rekayasa konstruksi bangunan struktur beton bertulang paling banyak dipakai di Indonesia. Perhitungan struktur beton bertulang untuk gedung bertingkat banyak memiliki langkah dan kerumitan yang panjang. Perhitungan manual membutuhkan waktu yang lama dan memiliki resiko kekeliruan hitungan yang dapat mengurangi ketelitian hitungan bahkan salah. Oleh Karena itu pemrograman komputer dapat menjadi solusi untuk mengatasi hal tersebut, namun demikian di Indonesia masih sedikit program komputer atau software untuk Perhitungan Struktur Beton Bertulang (PSBB) yang berdasarkan pada Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Bertulang untuk Gedung yaitu SNI03-2847-2002. Salah satu bahasa pemrograman yang dapat digunakan untuk mengkreasi software PSBB adalah visual basic 6.0

Page 3: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

3

Pembuatan software PSBB versi 1 (PSBB v.1) dibatasi pada perancangan dan analisis kolom, balok, dan fondasi telapak (foot plate). Perhitungan program tersebut berdasarkan pada SNI 03-2874-2002.

Tujuan pembuatan software ini antara lain, membantu pengguna mempermudah dan mempercepat proses analisis atau perancangan struktur beton bertulang, mengetahui tingkat ketelitian perhitungan, memperkaya software untuk perhitungan struktur beton bertulang yang telah ada dipasaran. Dengan tujuan tersebut diharapkan software dapat memberikan alternatif program bantu baru yang lebih mudah penggunaannya serta memiliki cangkupan yang lengkap, dapat membantu penyusun dalam perancangan serta analisis struktur beton bertulang di lapangan, dapat digunakan sebagai tolok ukur daya serap mahasiswa dalam memahami perhitungan struktur beton bertulang, dapat digunakan oleh masyarakat/pengguna untuk membantu perhitungan struktur beton bertulang dengan mudah dan cepat, mengenalkan program bantu baru yang dapat menjadi alteratif pilihan untuk hitungan struktur beton bertulang.

2. KAJIAN TEORIBalok adalah elemen struktur yang menopang gaya lentur. Balok beton

bertulang biasanya berkarakter sebagai balok bertulangan tunggal dan rangkap. Blok regangan dan tegangan beton pada teori lentur yang pada balok hamper sama dengan pada kolom yang tidak ada beban aksial. Pada kolom dengan beban aksial yang lebih besar dari 0,10 fc’Ag memiliki karakter yang berbeda dengan balok karena beban aksial harus diperhitungkan.

Kolom adalah batang vertikal dari elemen struktur yang memikul beban dari balok (E.G Nawy.,1998). Kolom berfungsi meneruskan beban dari elevasi atas ke elevasi dibawahnya hingga sampai tanah melalui fondasi. Berdasarkan bentuk dan susunan tulangan, kolom dibedakan menjadi : kolom segi empat dengan tulangan memanjang dan sengkang, kolom bulat dengan tulangan memanjang dan tulangan lateral berbentuk spiral, kolom komposit yang terdiri dari beton dan baja profil didalamnya.

Berdasarkan posisi beban, kolom dibedakan menjadi 2 yaitu kolom dengan beban sentris dan kolom dengan beban eksentris. Kolom Pendek dengan Beban Sentris

Kapasitas beban sentris maksimum yaitu : Pn=( Ag−A st ) 0,85 f ' c+ A st f y

Batas eksentrisitas minimal untuk kolom sengkang dalam arah tegak lurus sumbu lentur adalah 10% dari tebal kolom dan 5% untuk kolom bulat (E.G Nawy., 1998)

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 tentang tata cara perencanaan beton untuk bangunan gedung, kuat tekan rencana kolom tidak boleh lebih dari : Kolom

Page 4: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

4

sengkang (pasal 12.3.(5(1)), ∅ Pn=0,80∅ ( Ag−A st ) 0,85 f ' c+ A st f y , Kolom bulat (pasal 12.3.(5(1), ∅ Pn=0,85∅ ( Ag−A st ) 0,85 f ' c+ A st f y Kolom dengan Beban Eksentris

Kondisi awal keruntuhan kolom eksentris digolongkan menjadi dua yaitu : a. Keruntuhan tarik yang diawali dengan luluhnya tulangan tarik dimana Pn<Pnb, b. Keruntuhan tekan yang diawali dengan kehancuran beton dimana Pn>Pnb

Kondisi balance terjadi saat baja tulangan mengalami luluh bersamaan dengan regangan beton. Perancangan kolom eksentris diselesaikan dengan dua cara antara lain :

1. Metode Pendekatan Diagram Pn−M n

Diagram Pn−M n yaitu suatu grafik daerah batas yang menunjukkan ragam kombinasi beban aksial dan momen yang dapat ditahan oleh kolom secara aman. Analisis kolom dengan diagram Pn−M n diperhitungkan pada tiga kondisi yaitu :a. Pada Kondisi Eksentrisitas Kecil

Kuat tekan rencana memiliki nilai sebesar kuat rencana maksimum.∅ Pn=∅ Pnmax=0,80∅ ( Ag−A st ) 0,85 f ' c+ A st f y

Sehingga kuat tekan kolom maksimum yaituPn=∅ Pnmax

b. Pada Kondisi Momen Murni Momen murni tercapai apabila tulangan tarik belum luluh sedangkan

tulangan tekan telah luluh. Dimana (Pn=Pu=0 ¿. Keseimbangan pada kondisi momen murni yaitu :N D1+ ND 2=NT .......(1)Dimana :

N D1=0,85 f ' c b a , N D2=f 's A ' s, NT=f y A s

f ' s=E s ε ' s=Es0,003 (c−d ' )

c ......(2)

Dengan mensubstitusikan persamaan (1) dan (2) akan dihasilkan persamaan pangkat dua dengan peubah tinggi sumbu netral c. Momen rencana dapat dihitung sebagai:

M r=∅ M n

M n=M n 1+M n 2=ND 1 Z1+N D2 Z2 c. Pada Kondisi Balance

Persamaan yang diperoleh dari segitiga yang sebangun dengan persamaan sumbu netral pada kondisi balance (cb) yaitu :

cb

d= 0,003

0,003+ f y / E s

Persamaan kesetimbangan pada kondisi balance : Pb=N D1+N D2−NT

Page 5: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

5

Sehingga eksentrisitas balance (eb) dapat ditulis sebagai :Pb (eb+d /2 )=M nb

M rb=∅ Pbeb

2. Metode Pendekatan WhitneyPersamaan-persamaan yang disarankan Whitney digunakan sebagai

solusi alternatif dengan cara coba-coba walaupun tidak selalu konservatif khususnya apabila beban rencana terlalu dekat dengan beban balance.

a. Kolom Segi EmpatPersamaan-persamaan Whitney pada kondisi keruntuhan tekan yang

disarankan berdasarkan asumsi-asumsi : 1) Tulangan dipasang simetris pada satu lapis sejajar terhadap sumbu lentur penampang segi empat, 2) Tulangan tekan telah leleh, 3) Luas beton yang ditempati tulangan diabaikan, 4) Tinggi blok tegangan ekivalen dianggap sebesar 0,54d setara dengan harga a rata-rata pada kondisi balance pada penampang segi empat, 5) Keruntuhan tekan menentukan. Dalam banyak hal, metode Whitney konservatif apabila eksentrisitas sangat kecil.

Persamaan Whitney untuk hancur tekan menentukan :

Pn=A ' s f y

[e / (d−d ' ) ]+0,5+

bh f 'c

(3he /d2)+1,18Persamaan Whitney untuk hancur tarik menentukan :

Pn=0,85 f 'c bd [h−2 e2 d

+√ (h−2 e /2d )2+2 mρ (1−d ' /d )]b. Kolom Bulat

Persamaan-persamaan Whitney pada kondisi keruntuhan tekan yang disarankan berdasarkan asumsi-asumsi : 1) Tranformasi kolom bulat menjadi kolom segi empat ekivalen, 2) Tebal penampang segi empat ekivalen diambil sebesar 0,8h dimana h adalah diameter kolom bulat, 3) Lebar kolom segi empat ekivalen diambil sebesar Ag/0,8 h, 4) Luas total tulangan segi empat ekivalen pada dua lapis yang sejajar berjarak 2 Ds/3 dalam arah lentur dimana Ds diameter tulangan terluar dari as ke as. Persamaan Whitney untuk keruntuhan tekan :

Pn=A st f y

(3 e / Ds )+1,0+

A g f ' c

[9,6 he / (0,8 h+0,67 Ds )2 ]+1,18

Persamaan Whitney untuk keruntuhan tarik :

Pn=0,85 f 'c h2[√( 0,85 eh −0,38)

2

+ρg m D s

2,5 h −( 0,85 eh −0,38) ]

Page 6: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

6

Dimana : h = diameter penampang, Ds = diameter tulangan terluar dari as ke

as, e = eksentrisitas terhadap pusat plastis, ρg=A st

Ag, m=

f y

0,85 f ' c

Kolom LangsingKolom langsing adalah kolom yang hancur karena tekuk sebelum mencapai

batas limit kegagalan material. Besarnya k dapat dihitung dengan persamaan-persamaan dari peraturan ACI (E.G Nawy., 1998) antara lain:1) Batas atas faktor panjang efektif untuk batang tekan berpengaku diambil dari

nilai terkecil antara persamaan berikut:k=0,7+0,05 (❑A +❑B )≤ 1,0k=0,85+0,05min≤1,0

¿∑ ( EI /lu ) kolom

∑ ( EI / ln )balok dimana lu adalah panjang tak tertumpu

kolom dan ln adalah bentang bersih balok.2) Batas atas faktor panjang efektif untuk batang tekan tanpa pengaku yang

tertahan pada kedua ujungnya diambil sebesar :Untuk ❑m<2

k=20−❑m

20 √1+❑m

Untuk ❑m≥ 2k=0,9√1+❑m

Dimana ❑m adalah harga rata-rata dari kedua ujung batang tertekan tersebut.

3) Batas atas faktor panjang efektif untuk batang tekan tanpa pengaku yang kedua ujungnya sendi diambil sebesar :

k=2,0+0,3a. Kelangsingan

1) Portal bergoyangklu/r ≤ 222) Portal tidak bergoyang

klu/r ≤ 34−12(M 1

M 2)

dengan34−12( M 1

M 2)≤ 40 dan M 1<M 2

Dengan: r=0,03 h (kolom segi empat ) , r=0,25 D(kolom bulat)b. Metode pembesaran momen

1) Portal tidak bergoyangPembesaran momen M c=δ ns M 2 dengan :

Page 7: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

7

δ ns=Cm

1−Pu

1−0,75 Pc

≥ 1,0

Cm=0,6+0,4M 1

M 2≥ 0,4

Dengan nilai M 1/M 2 bernilai positif bila kolom melentur dengan kelengkungan tunggal dan bernilai negatif bila mengalami kelengkungan ganda. Untuk komponen struktur dengan beban tranversal diantara tumpuannya, Cm harus diambil sebesar 1.

2) Portal bergoyangKomponen struktur tekan harus direncanakan menggunakan

beban aksial terfaktor dan momen terfaktor yang diperbesar.

δ s M s=M s

1− ∑ Pu

0,75∑ Pc

Dengan:Pc=π2 EI(klu )2

, EI=0,4 E c I g

1+ βd

Ec= (w c)1,5 0,043√ f ' c ,❑d=momen bebanmati rencana

momentotal rencana≤ 1

Dimana ∑ Pu adalah beban vertikal terfaktor pada suatu tingkat dan ∑ P c adalah kapasitas tekan total kolom-kolom pada suatu tingkat.

Perencanaan kolom harus mempertimbangkan gaya geser yang bekerja antara lain:

a. Komponen struktur yang menerima beban aksial tekan :

V c=(1+Nu

14 Ag )( √f ' c

6 )bw d

b. Kuat geser boleh dihitung dengan perhitungan yang lebih rinci yaitu:

V c=[√ f 'c+120 ρw

V u dM u

] bw d7

Dengan nilai M m menggantikan nilai M u dan Nilai V u dM u

boleh

diambil lebih daripada 1,0 dengan :

M m=M u−N u(4 h−d )

8Tetapi dalam hal ini V c tidak boleh diambil lebih besar dari pada :

Page 8: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

8

V c=0,3√ f ' c bw d√1+0,3 Nu

Ag

Visual BasicVisual Basic adalah program komputer untuk membuat aplikasi berbasis

microsoft windows secara cepat dan mudah.Kemampuan Visual BasicKemampuan Visual Basic 6.0 antara lain : mampu untuk digunakan membuat aplikasi data base, teknologi Active X berfungsi untuk membuat aplikasi seperti microsoft word prosessor, microsoft excel spread sheet, dan aplikasi windows lainnya, mampu digunakan untuk membuat aplikasi berbasis internet yang mampu mengintregasi dokumen, mampu digunakan untuk membuat kompilasi aplikasi menjadi file .exe, Visual basic berorientasi pada obyek-obyek yang dipisah-pisah (bersifat modular) sehingga letak kode program dapat tersebar dalam modul yang terpisah.

Pemrograman object oriented programing (OOP) bersifat abstrak yang artinya pengguna tidak perlu mengetahui kerumitan sebuah obyek.

5. Metode Pelaksanaan atau Pendekatan Teoritik.Peta Jalan Penelitian.

Berdasarkan data di Jurusan PTSP FT UNY, pembelajaran bidang studi struktur beton bertulang (1 dan 2), nilai rerata IP kelas setiap semester hampir selalu di bawah 2,5. Membuat software pembelajaran struktur beton oeh tim penyusun dengan mengembangkan software PSBB versi Profesional (versi 01).(tahun 1)Membuat modul pembelajaran dan sampling kepada sedikitnya 20 peserta didik untuk belajar struktur beton secara online atau secara langsung dengan

6. Organisasi PengusulKetua : Dr. Ahmad JaedunAnggota/Wakil Ketua: Ir. Joko Sumiyanto, MT (tahun 1,2,3)

Anngota Tahun 1: Drs. Sudiyono, MSc (tahun 1)Tri Pambudi (Mahasiswa Jurusan Tekni Sipil UNY)

Anggota Tahun 2: Nurhidayat Sisworaharjo, PhD (Professor di Univerity of Tennessee at Chattanoga)Galih Nur (Mahaiswa Jurusan Teknik Sipil UNY)

Anggota Tahun 3: Dr. Ahmad Syamil, PhD (Profesor di Arkansas State University)

Page 9: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

9

3. PEMROGRAMANMembuat program dan sub programPembuatan tampilan utama (menubar), langkah-langkah pembuatan tampilan utama program pada Visual Basic 6.0 antara lain :

a.b. Buka aplikasi Visual Basic 6.0 c. Membuat MDI form untuk membuat tampilan utama program.d. Membuat menu dan sub menu dengan bantuan menu editor. e. mengisikan kode pemrograman pada tampilan utama.

3.1.1 Pembuatan sub programLangkah pembuatan sub program antara lain :

a. Mendesign tampilan sub programb. Menanamkan kontrol-kontrol yang diperlukan antara lain: label,

textbox, frame, option button dan command button3.2 Mengisikan kode pemrograman

Kode pemrograman disusun berdasarkan flowchart.3.3 Membuat database

Database merupakan kumpulan data yang disusun dalam urutan tertentu. Langkah pembuatan database antara lain :a. Membuat database pada Microsoft Accesb. Menentukan lokasi penyimpanan databasec. Membuat tabel

3.4 Membuat ModulLangkah membuat modul antara lain :a. Menambahkan objek modul ke dalam program,b. Mengaktifkan ADO (Active X Data Object) c. Mengisikan kode pemrogram

3.5 Membuat desain laporan perhitunganLangkah-langkah dalam membuat desain laporan antara lain :a. Menambah Data Environment dan Data Reportb. Memilih database yang akan digunakan sebagai sumberc. Memilih tabel-tabel yang akan diperlukand. Memilih objek-objek yang akan ditampilkan dalam isi laporan.

3.6 Membuat file setupLangkah-langkah dalam membuat file setup antara lain :a. Membuka aplikasi package and development wizardb. Memilih file program yang akan dibuat file setupc. Menentukan folder penyimpanan file setupd. Mengisi judul instalasie. Menentukan nama shorcut

Page 10: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

10

4. PEMBAHASAN4.1 Validasi program

Hasil hitungan program dibandingkan dengan hasil hitungan manual. Sebagai contoh analisis kolom dengan diagram Pn-MnContoh soal :Analisis kolom persegi dengan lu = 5m, Pu = 410 kN Md = 120 kNm, Mu = 168,1kNm, Vu = 169 kN , f’c 35MPa, fy 400 MPa, fys = 400 MPa, wc = 1600 kg/m3, , A = 1,71 dan B = 1,82 dengan b = 350 mm dan h = 500 mm , A s = A’s = 3 D 29, diameter sengkang menggunakan D10 – 250mm, selimut beton = 40 mmJawab :

Hitung kelangsingan- Hitung k

❑m=0,5 (❑A +❑B )=1,765<2

k=20−❑m

20 √1+❑m=1,516

r = 0,25.D = 0,25. 700 = 175 mm- Pertimbangan kelangsingan :

klu/r ≤ 2250,536 ≥ 22 tergolong kolom langsing50,536<100, analisis orde pertama

- Menentukan faktor pembesaran momen :Ec= (w c)1,5 0,043√ f ' c=16281,05

I g= (1 /12 ) b h3=¿3,65.109

❑d=M D

Mu=0,714 ≤ 1

maka ❑d=0,714

EI=0,4 Ec I g

1+βd=13853,63 kN m2

Pc=π2 EI(klu )2

=2377,039 kN

δ s M s=168,1

1− 4100,75.2377,039

=218,31 kNm

Cek kolom pada eksentrisitas kecilPnmax=0,8 . [0,85 . f '

c ( Ag−A st )+( f y . A st ) ]=3469,88 kN

Pnmax=Pnmax

∅=5338,281 kN

Page 11: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

11

Cek kolom terhadap momen murnif s

'=E s .❑s' =(200000.0,003 (c−64,5)) ⁄ c=(600(c−64,5)) ⁄ c

keseimbangan pada momenmurnidimana tulangan tekantelah luluhSehingga masing-masing gaya :N D1=0,85. f '

c .❑1 . c . b=654,994 kN

N D2=( f s' −0,85. f 'c ) A ' s=137,227 kN

NT=f y . A s=792,22kNSelisih kecil sebesar 4,145 . 10-11 dapat diabaikanM n 1=N D1 . Z1=264,65 kNm,M n 2=N D2 . Z2=50,91 kNmM n=M n 1+M n2=315,56 kNmM R=∅ . 315,56=205,114 kNm

Pada keadaan seimbang

cb=600. d

600+ f y=261,3 mm

❑s'=

0,003(cb−d ')cb

=0,00225

❑y=f y

Es=0,002

❑s' >❑y , maka f s

' =f y

N D1=0,85. f 'c .❑1 . c . b=2215,497 kN

N D2=( f s' −0,85. f '

c ) A 's=733,30 kN

NT=f y . A s=792,222kNNilai eb ΣM terhadap NT = 0Pb=N D1+N D2−NT=2156,58 kN Pb (eb+190,5 )=N D1 .Z1+ND 2 . Z2 eb=278,76 mm

Dalam keadaan seimbang :∅ Pb=1401,774 kNM b=∅ Pb .eb=390,754 kNm

Page 12: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

12

0 50 100 150 200 250 300 350 400 4500

1000

2000

3000

4000

5000

6000

diagram Pn-Mnplot beban

Kolom mengalami gagal tarik dan kolom aman dalam menahan kombinasi beban dan momen yang bekerja

Cek jarak sengkang- Hitung Vc

Karena Mu ≠ 0 maka,

M m=M u−N u(4 h−d )

8=138124823,5 N

V c=[√ f 'c+120 ρw

V u dM u ] bw d

7=146914,082 N

V c=0,3√ f ' c bw d√1+0,3 Nu

Ag=35021,039 N

V c=146914,082 N ≤ 353021,039 NV c=146914,082 N

- Kebutuhan tulangan geserV u ≥0,5∅ V c

169. 103≥ 55092,78∅V c=110185,56 N

V u>∅V c , makaV s=V u

∅−V c=78419,25

V s ≤ 23 √ f 'c bw d

78419,25 ≤601172,307 ,OK- Hitung spasi sengkang

V s ≤ 13 √ f 'c bw d

78419,25 N ≤ 300586,2 N , maka smax=0,5.dsmax=0,5.435,5=217,75 mm<500 mm

Page 13: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

13

Av=V s sf y d

atau s=A v f y d

V s

Av=(π /4 ) .2. 102=157 mm2

s=Av f y d

V s=157.400 .435,5

78419,25=348,76 mm

maka digunakan spasi D 10−217,75mmspasi tulangan sengkang yang terpasang D10-250 tidak amanapabila contoh soal diatas dihitung dengan program,

Gambar 4.1 Subprogram analisis kolom segiempat Tabel 4.1 Validasi subprogram analisis kolom segiempat

Jenis Manual* Program SelisihPn max 5.338,281 kN 5.338,281 kN 0,0Pb 1.401,774 kN 1.401,774 kN 0,0Mb 390,754 kN 390,754 kN 0,0Mr 205,114 kNm 205,114 kNm 0,0Pu 410,00 kN 410,00 kN 0,0Mu 218,305 kNm 218,305 kNm 0,0Sengkang D10 – 217,75 D10 – 217,75 0,0

4.2 PembahasanProgram struktur beton bertulang (PSBB v.1) memiliki 5 menu bar

yang terdapat dalam form utama yaitu :a. Menu bar kolom

Menu bar kolom terdiri dari analisis dan perancangan kolom sentris , analisis dan perancangan kolom eksentris. Program struktur beton bertulang versi 1 (PSBB v.1) dibatasi pada perhitungan kolom portal bergoyang, analisis kolom eksentris dengan diagram Pn-Mn hanya untuk kolom bujur sangkar atau persegi panjang.

Page 14: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

14

b. Menu bar balokMenu bar balok terdiri dari analisis dan perancangan untuk balok

tulangan tunggal dan balok tulangan rangkap. Program struktur beton bertulang (PSBB v.1) dibatasi pada perhitungan balok tulangan tunggal dan balok tulangan rangkap.

c. Menu bar fondasiMenu bar fondasi terdiri dari perancangan fondasi footplate bujur

sangkar dan fondasi footplate persegi panjang. Dasar perancangan fondasi footplate bujur sangkar dan persegi panjang mengabaikan momen guling yang bekerja.

d. Menu bar laporanMenu bar laporan terdiri dari laporan hasil perhitungan program.

Laporan ditampilkan dalam tabel dan dapat di print secara langsung melalui program.

e. Menu bar bantuanMenu bar bantuan terdiri dari daftar dimensi tulangan, mutu baja

tulangan, daftar tegangan ijin tanah maksimum, dan panduan pokokHasil perhitungan seluruh subprogram dibandingkan dengan hitungan

manual pada lampiran memiliki selisih sebesar 0,0 % dengan ketelitian 2 angka dibelakang koma, sehingga hasil perhitungan PSBB v.1 dapat dinyatakan akurat. Kelebihan menggunakan PSBB v.1 antara lain :

a. PSBB v.1 dilengkapi dengan menubar, sehingga pengguna dapat dengan mudah mengoperasikan program,

b. Hasil perhitungan dapat disimpan dan diprint melalui program,c. PSBB v.1 telah dibuat setup untuk instalasi aplikasi.

5. PENUTUP5.1. Simpulan

Simpulan antara lain:1. Selisih perhitungan program dengan perhitungan manual sebesar 0,0%,

sehingga program memiliki ketelitian yang akurat dan dapat digunakan untuk perhitungan struktur beton.

5.2. Keterbatasan ProgramKeterbatasan program antara lain :a. PSBB v.1 hanya untuk perencanaan atau analisis struktur beton bertulang

pada : balok, kolom, dan fondasi telapak setempat,b. Cara penghapusan database masih manual yaitu dengan cara menghapus

melalui database pada :/C/Program Files/Project1/beton.mdb.5.3. Saran

Page 15: staffnew.uny.ac.idstaffnew.uny.ac.id/.../Model+Pembelajaran+Mandiri+B… · Web viewSelain itu modul dan software ini bisa dimanfaatkan untuk pembelajaran informal bagi yang berminat

15

Program perhitungan struktur beton versi 1 (PSBB v.1) diharapkan dapat lebih disempurnakan di masa yang akan datang, tidak terbatas pada perhitungan tetapi juga dapat menampilkan model penyusunan tulangan supaya menjadi program yang akurat dan mudah digunakan.