tugas besar beton lanjut-libre
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
1/20
Bahan yang dipakai untuk struktur gedung ini adalah beton bertulang dengandata-data sebagai berikut :
Type bangunan : Perkantoran 5 lantaiLetak bangunan : Tengah kotaZona gempa : 5Lebar bangunan : 20 mPanjang bangunan : 24 mMutu beton (f'c) : 30 mpa
Massa jenis beton : 240 kg/m 3
Berat jenis beton : 2352 kg/m 3
Modulus elastisitas beton : 25742.96 mpaAngka poison : 0.2Koefisien expansi panas : 9.90E-06 cm/ Modulus geser beton 30 mpa : 10726.233 mpa
Mutu baja :Tulangan ulir (fy) : 290 mpa
(fu) : 500 mpaTulangan polos (fy) : 210 mpa
(fu) : 340 mpa
Adapun peraturan-peraturan yang dipakai dalam perencanaan gedung ini adalah :1 . Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983
(PPUUG 1983)
2 . Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung 2002(TCPSBUBG 2002 / SNI 03-2847-2002)
3 . Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung 2002(TCPKGUBG 2002 / SNI 03-1726-2002)
Metoda perhitungan beton yang digunakan adalah metoda kapasitas(kekuatan batas), dengan tingkat daktilitas penuh.
1
BAB IPRELIMINARY DESIGN
A. DATA BAHAN
B. PERATURAN
C. METODE YANG DIGUNAKAN
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
2/20
Bangunan gedung diperhitungkan untuk memikul beban-beban sebagai berikut :
1 . Beban gravitasia. Beban mati : -Beban sendiri beton bertulang : 2400 kg/m 3
-Adukan finishing lantai / 1 cm : 21 kg/m 2
- Tegel : 24 kg/m 2
- Tembok setengah bata : 250 kg/m 2
- Plafond : 7 kg/m 2
- Penggantung : 11 kg/m - Plimbing : 10 kg/m 2
- Sanitasi : 20 kg/m 2
b. Beban hidup :
- Lantai atap : 100 kg/m 2
- Lantai perkantoran : 250 kg/m 2
- Pelat tangga : 300 kg/m 2
2 . Beban angin
Dekat pantai : 40 kg/m 2
3 . Beban gempa Perencanaan dan perhitungan struktur terhadap gempa dilakukan
berdasarkan TCPKBUBG 2002 untuk zona gempa 5
f'c = 30 mpafy = 290 mpa
Penentuan tinggi balok minimum (h min) dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2002
Ps. 11.5.2.3.b dimana bila persaratan ini telah dipenuhi maka tidak perlu dilakukankontrol terhadap lendutan
1 . Balok induk arah memanjang L = 600
hmin = 1/16 x 600 x {0.4 + (290/700)}
hmin = 30.53571 60 cm
bmin = 0.3 h = 0.3 x 60 cm
bmin = 18 cm 30 cm
* Digunakan balok induk arah memanjang exterior lantai 1-3 dengan dimensi 30/60 cm2
D. PEMBEBANAN
E. PERENCANAAN DIMENSI BALOK
cm
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
3/20
* Digunakan balok induk arah memanjang interior lantai 1-3 dengan dimensi 30/55 cm* Digunakan balok induk arah memanjang exterior lantai 4-5 dengan dimensi 30/55 cm* Digunakan balok induk arah memanjang interior lantai 4-5 dengan dimensi 30/50 cm
2 . Balok induk arah melintang L = 500 cm
hmin = 1/16 x 500 x {0.4 + (290/700)}
hmin = 25.44643 60 cm
bmin = 0.3 h = 0.3 x 55 cm
bmin = 18 cm 30 cm
* Digunakan balok induk arah melintang exterior lantai 1-3 dengan dimensi 30/60 cm* Digunakan balok induk arah melintang interior lantai 1-3 dengan dimensi 30/55 cm* Digunakan balok induk arah melintang exterior lantai 4-5 dengan dimensi 30/55 cm
* Digunakan balok induk arah melintang interior lantai 4-5 dengan dimensi 3 0/50 cm
3 . Balok anak lantai 1-3 : L = 500 cm Dimensi balok anak diambil kurang lebih 2/3 dari dimensi balok induk dengan
bentang yang sama. Dimana untuk bentang 500 cm, dimensi balok induk yang bersangkutan adalah 30/60 cm (exterior) dan 30/55 cm (interior). * Jadi untuk balok anak exterior digunakan dimensi 20/40 cm. * Jadi untuk balok anak interior digunakan dimensi 20/40 cm.
4 . Balok anak lantai 4-5 : L = 500 cm
Dimensi balok anak diambil kurang lebih 2/3 dari dimensi balok induk denganbentang yang sama. Dimana untuk bentang 500 cm, dimensi balok induk yang bersangkutan adalah 30/60 cm (exterior) dan 30/55 cm (interior). * Jadi untuk balok anak exterior digunakan dimensi 20/40 cm. * Jadi untuk balok anak interior digunakan dimensi 20/40 cm.
Pada perencanaan, kolom yang mengalami pembebanan paling besar adalahkolom yang memikul bentang 470 cm x 570 cm.* Asumsi tebal plat 12 cm* Tinggi tiap tingkat lantai 1 = 500 cm* Tinggi tiap tingkat lantai 2-5 = 400 cm
3
F. PERENCANAAN DIMENSI KOLOM
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
4/20
Berdasarkan PPIUG 1983 tabel 2.1 :Beban mati :
* Pelat = 4.7 m x 5.7 m x 0.12 m x 2400 kg/m 3 x 5 tingkat = 38577.6 kg
* Penggantung = 4.7 cm x 5.7 cm x 11 kg/m 3 x 5 tingkat = 1473.45 kg
* Plafond = 4.7 m x 5.7 m x 7 kg/m 2 x 5 tingkat = 937.65 kg
* Balok induk = (4.7 m + 5.7 m) x 0.3 m x 0.6 m x 2400 kg/m 3 x 5 tingkat = 22464 kg
* Balok anak = 4.7 m x 0.2 m x 0.4 m x 2400 kg/m3
x 5 tingkat = 4512 kg* Dinding = (4.7 m + 5.7 m) x 4 m x 250 kg/m 2 x 4 tingkat = 41600 kg
* Tegel = 4.7 m x 5.7 m x 24 kg/m 2 x 4 tingkat = 2571.84 kg
* Aspal (1 cm) = 4.7 m x 5.7 m x 14 kg/m 2 x 1 tingkat = 375.06 kg
* Spesi (2cm) = 4.7 m x 5.7 m x 21 kg/m 2 x 4 tingkat = 2250.36 kg
* Plumbing = 4.7 m x 5.7 m x 10 kg/m 2 x 5 tingkat = 1339.5 kg
* Sanitasi = 4.7 m x 5.7 m x 20 kg/m 2 x 5 tingkat = 2679 kg= 118780.5 kg
Berdasarkan PPIUG 1983 tabel 3.1 :Beban hidup :
* Atap = 4.7 m x 5.7 m x 100 kg/m 2 = 2679 kg
* Lantai = 4.7m x 5.7m x 250kg/m 2 x 4 lt= 26790 kg= 29469 kg
Koefisien reduksi untuk beban hidup (PPIUG tabel 3.3) adalah 0.3Jadi total beban untuk beban hidup = LL : 29469 kg x 0.3 = 8840.7 kgJadi berat total adalah 1.2 DL + 1.6 LL = (1.2 x 118780.5) + (1.6 x 8840.7) = 156681.7 kg
Menurut SNI 03-2847-2002 untuk komponen struktur dengan tulangan spiralmaupun sekang ikat, maka = . , aka tetapi terse ut ha amemperhitungkan akibat gaya aksial saja. Maka agar kolom juga mampu
menahan gaya momen diambil = .
Mutu beton 30 mpa = 306 kg/cm 2 ( 1 mpa = 10.2 kg/cm 2 )
Rencana awal :
Dimensi awal : b 2 = 1462.94745 cm 2
b = 38.2484961 50 cm
Jadi dimensi kolom dipakai 60/60 cm untuk lantai 1-2
dimensi kolom dipakai 50/50 cm untuk lantai 3-5
4
1462.9475 cm 2
Berat total (DL)
Berat total
+
+
A= . =
.. .
=
~
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
5/20
Plat dua arah ( two way slab ) Perhitungan dimensi pelat dua arah berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 11.5(3(3))
bagi tebal pelat sebagai berikut :a. Untuk m . e ggu aka pasal .
b. Untuk 0.2 < m < 2 ketebalan minimum pelat harus memenuhi :
dan tidak boleh kurang dari 120 mmc. Untuk kete ala i i u pelat harus e e uhi
dan tidak boleh kurang dari 90 mm
Ln = Panjang bentang bersihfy = Tegangan leleh baja = Rasio e ta g ersih dala arah e a ja g terhadap arah e e dek dari pelat arah m = Nilai rata-rata u tuk se ua alok pada tepi-tepi dari suatu pa el
Harga m didapat dari :
Perumusan untuk mencari lebar flens pada balok :Balok Tengah :Nilai be diambil yang terkecil dari :# be = (L/4)
# be = bw + 6 hf # be = jarak pusat ke pusat balok
Balok Pinggir :Nilai be diambil yang terkecil dari :# be = bw + (L/12)# be = bw + 6 hf # be = bw + 1/2 Jarak bersih ke balok berikutnya
5
BAB IIPERENCANAAN PELAT
A. DASAR PERHITUNGAN DIMENSI PELAT
bw
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
6/20
Data Perencanaan : Mutu aja Tula ga f = 290 mpa Mutu aja Tula ga fu = 500 mpa Mutu aha Beto f' = 30 mpa Te al Pelat re a a : * Atap = 10
* Lantai = 12
Dimensi pelat tipe A :
Lyn 275
Lxn 270
1.019 < 2 Pelat dua arah
Perhitungan nilai : Balok induk Ly = 300 cm
* be = L/4 = 300/4 = 75 cm
* be = bw + 16 hfbe = 30+(16 x 12)= 222 cm
* be = jarak pusat ke pusat balok be = 570 cm
K = 1.2610667
Ibalok = K x bw x h3/12 I pelat = bs x t
3/12
= 1.26 x 30 x 60 3/12 = 300 x 12 3/12
= 680976 cm 4 = 43200 cm 4
Karena E c balok = E c pelat
1 = Ibalok / Ipelat = 680976 / 43200 = 15.763333
6
B. PERHITUNGAN TEBAL PELAT
cm
cm 500
30030/60
30/60
30/60
20/40
= + ) = cm
= + ) = cm
= = =
30
60
K=+ [ + + ]
+
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
7/20
Balok induk Lx = 500 cm
# #
be = 102 cmbe = 71.66667 cm
#
be = 265 cm
* diambil be adalah 71.666667 cm
K = 1.428502
Ibalok = K x bw x h3/12 I pelat = bs x t
3/12
= 1.4285 x 30 x 60 3/12 = 500 x 12 3/12
= 771391.3 cm 4 = 72000 cm 4
Karena E c balok = E c pelat
1 = Ibalok / Ipelat = 771391.3 / 72000 = 10.71377
13.2385507Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5(3(3)) yang mana ,maka ketebalan pelat minimum adalah
Dan tidak boleh kurang dari 9 cm.
Jadi tebal pelat digunakan 12 cm 7
60
be = bw +
be = 30 +
be = bw + 6 hf be = 30 + 6 x 12
be = bw + (Jarak bersih ke balok berikutnya)
be = 30 + x 470
K=+ . [ + + . ]
+ .
Jadi = =
= . +
+
h = . + 9
+ .= 10.33554 cm 12cm
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
8/20
Pelat direncanakan menerima beban mati (DL) dan beban hidup (LL) sepertidiatur dalam PBI-83 berdasarkan fungsi lantai. Adapun kombinasi pembebanan
yang dipakai sesuai dengan peraturan SNI 03-2847-2002 U = 1.2 DL + 1.6 LL
1. Data Perencanaan Untuk perencanaan dipakai data sebagai berikut :
* Mutu baja (fy) = 290 mpa(fu) = 500 mpa
* Mutu beton (f'c) = 30 mpa* Tebal pelat yang direncanakan adalah 12 cm.
2. Pembebanan pelat ( dibantu dengan software sap2000 v.15 )
a. Pelat atap Beban mati :
-Pelat = Dihitung otomatis oleh software-Plafond = 7 kg/m 2
-Penggantung = 11 kg/m 2
-Spesi 2 = 42 kg/m 2
-Aspal = 14 kg/m 2
-Plumbing = 10 kg/m 2
84 kg/m 2
Beban hidup :
PPI 1983 pasal 3.2 beban hidup (LL) yaitu= 100 kg/m 2
* Momen yang didapat dari software sap2000 v.15 untuk atap
8
C. PERENCANAAN PENULANGAN PELAT
+
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
9/20
* Pada tumpuan M y = -3756.3672 Nmm
* Pada lapangan M y = 1866.56 Nmm
Terlihat bahwa momen negatif hanya pada balok induk saja.
Data properti : h = 120 mm
Tul utama D13 , As = 132.7857 mm 2
Tul bagi , As = 78.57143 mm2
Tebal selimut pelat = 20 mmd = h - 0.5 Tul utama - Selimut = 93.5 mmf'c = 30 mpafy = 290 mpa
* Pada tumpuan M y = -3756.3672 Nmm
K = 0.0005371K
max =
8.604258 OK
a = 0.0019694
min = 0.004828 max = 0.037791
As,u
=0.0057723
mm 2
= 6.174E-08 < min ------> dipakai min
As,u = 451.37931 mm2
Jumlah tulangan utama yang dibutuhkan = 3.39931 D
dengan A s terpasang yaitu = 531.142857 mm2
= 0.0056807 < max . OK
a = 6.0404482
Mn = 13936729 n.mm > M u .OK 9
K =
,dengan b = 1000 mm
K =.
. .
= . . . . + . +
=. . + .
+
a = (1- . .
) d
a = (1- ..
) x 93.5
, =. . . .
, =. .
= .
= , .
, = . b . d
, =..
=
=. . .
+ .
= .
=.
.
dihitung a = .. . .
= . .
= . fy . (d- = 531.14 290 (93.5 . )
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
10/20
Jarak antar tulangan diambil nilai terkecil dari persamaan dibawah ini :
Digunakan jarak antar tulangan utama 240 mm
Dipakai tulangan utama 4D13-240 mm
* Tulangan bagi : Dipilih yang terbesar dari persamaan dibawah ini :
Digunakan A s,b : 240 mm2
Dihitung jarak tulangan: Diambil nilai terkecil dari persamaan dibawah ini :
Digunakan jarak antar tulangan bagi sebesar 300 mm Dipakai tulangan bagi 3 - mm
Dipakai tulangan utama 4D13-240 mmDipakai tulangan bagi 3 - mm
* Pada lapangan M y = -1009.5 Nmm
Karena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :
Dipakai tulangan utama 4D13-240 mmDipakai tulangan bagi 3 - mm
10
s =
.= 250 mm
s s h = x 120 = 240 mm
, = 20% , = 20% x 532.14 = 106.2286 , = 0.0020 b . h = 0.0020 x 1000 x 120 = 240 , . . . h = . =
Jumlah tulangan bagi = , =.
= 3.05
Dipakai 3 10
s ,
=
= 327.381 mm
s . h = =
s =
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
11/20
b. Pelat lantai : Beban mati :
-Pelat = Dihitung otomatis oleh software
-Plafond = 7 kg/m 2
-Penggantung = 11 kg/m 2
-Spesi 2 cm = 42 kg/m 2
- Sanitasi = 20 kg/m2
-Tegel = 24 kg/m 2
-Plumbing = 10 kg/m 2
114 kg/m 2
Beban hidup :
PPI 1983 pasal 3.2 beban hidup (LL) yaitu= 250 kg/m 2
Untuk meringkas tulisan, karena perhitungannya sama.Maka hasil perhitungan tulangan diberikan dibawah ini :
* Momen yang didapat dari software sap2000 v.15 untuk lantai :
* Pada tumpuan M x = -10136.84 Nmm
* Pada lapangan M x = 7684.545 Nmm
* Pada tumpuan M x = -10136.84 NmmKarena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :
Dipakai tulangan utama 4D13-240 mmDipakai tulangan bagi 3 - mm
* Pada lapangan M x = 7684.545 NmmKarena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :
Dipakai tulangan utama 4D13-240 mmDipakai tulangan bagi 3 - mm
11
+
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
12/20
* Pada tumpuan M y = -5628.491 Nmm
* Pada lapangan M y = 2743.834 Nmm
* Pada tumpuan M y = -5628.491 NmmKarena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :
Dipakai tulangan utama 4D13-240 mmDipakai tulangan bagi 3 - mm
* Pada lapangan M y = 2743.834 NmmKarena cara perhitungannya sama,maka hasil penulangan untuk lapangan (M x) adalah :
Dipakai tulangan utama 4D13-240 mmDipakai tulangan bagi 3 - mm
12
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
13/20
13
BAB IIIPERENCANAAN PENULANGAN BALOK
T=As . fy
Cc=0,85f 'c . b . aCs=As'(fs-0,85f 'c) 3
3
cscu = 0.003
h d
d'
0.85f 'c
ca=B1.c
A. GAMBAR IDEALISASI
B. FORMULA
= .= .
=
= >
= <
=
=
C. LANGKAH-LANGKAH PRHITUNGAN
1. =
, = .2. , , ,
3. =
4. = ; = . ; =
5. = . .
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
14/20
14
Ey = fy/E
Ey
0.003
Cb
d
Check Tulangan Ganda :
1. Property : ; , , ,2. Dimensi : , ,
; ; ; ; ; ;
3. = .
= . +
4. = . = . . = . = , <
= , ji a > = . = > = .
=
0.003
c*
d'
Mencari :c = = .
. . .
= .
= .
> = .
. =
. +
= .. +
.
= +
.
= . +
.
=
, ,
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
15/20
Pada template ini, design didapat dengan cara mendapatkan Nilai untuk mendapatkan Luas tulangan Tarik yang dibutuhkan.
15
D. TEMPLATE TULANGAN GANDA (Preliminary Design)
= Data Material
Ketentuan-ketentuan
Menentukan Nilai Ketentuan
Input Beban dan Dimensi Penampang
= = =
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
16/20
16
Check Nilai
Dari perhitungan, maka dilakukan check terhadap ,dan nilai pakai adalah :- < = - < < =
Menentukan Jumlah Tulangan
=
=
Kontrol Terhadap
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
17/20
17
D. TEMPLATE TULANGAN GANDA
Pada template ini dilakukan dengan coba-coba nilai C
Gambar Template Tulangan GandaSebelum melakukan perhitungan pada tabel. Sangat diperlukan untuk menentukan spesifikasi
=
Ketentuan yang didapat pada SNI 03-284872002
Input data beban dan dimensi
= = =
Input jumlah dan ukuran tulangan tarikdan tekan,data didapat dari template J, Q, dan K
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
18/20
Menentukan kondisi tulangan
y = fy * E (2*10^5)
Kondisi tulangan- s < y = leleh - s > y = belum leleh
Menentukan Nilai Gaya Tekan terhadap beton dan tulangan danmenyetarakan nya dengan Nilai Gaya Tarik tulangan.
Cs = ditentukan jika :
- s < y =- s > y =
C total = Cs + CcT = As * fy
Setelah itu perhitungan untuk control terhadap Mn
18
= a = C*.
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
19/20
Sebelum memulai perhitungan dibutuhkan data-data material sebagai berikut :fc = di isi sesuai designfyt = di isi sesuai design (baja polos)
Menghitung kekuatan nominal geser balok Vc
Pengecekan terhadap kondisi gaya geser
19
D. TEMPLATE TULANGAN GESER
Gambar template tulangan geser
Input beban dan dimensi
b = lebar balokd = tinggi balok
=
-
8/10/2019 Tugas Besar Beton Lanjut-libre
20/20
Penentuan diameter dan jarak tulangan geser
-32946754 N.mm18439378 N.mm
* Dimensi Balok
* Momen Tumpuan = -32946754 N.mmMomen Lapangan = 18439378.2 N.mm
* Di input ke Template didapat
20
D. PENULANGAN BALOK ANAK
Gambar Gaya Dalam Balok Anak
= =
b = 200 mmh = 400 mmd' = 40 mm Tul Utama = 12 mm seka g = mm
d = d =d = 343 mm
Tulangan utama TumpuanAtas = baris pertama 2 12
= baris ke dua 2 6
Tulangan utama LapanganAtas = baris pertama 2 12
= baris ke dua 2 6
Tulangan sekang Tumpuan2 10 - 150 mm
Tulangan sekang Lapangan2 10 - 150 mm