Struktur Beton Bertulang 1 Paling Baru

7/28/2019 Struktur Beton Bertulang 1 Paling Baru

1/24

Soal 1

Suatu SPBU dengan data - data sebagai berikut :

- a = 1.68 m - c = 4.28 m

- b = 1.48 m - h = 4.18 m- Tebal pelat atap = 12.8 cm

- Mutu Beton ( f'c ) = 24.8 Mpa

- Mutu Baja ( fy ) = 338 Mpa

Diminta :

Dimensi dan jumlah kolam dan balok

1. Penentuan beban - beban yang bekerja

a. BebanMati

Berat sendiri beton disesuaikan dengan dimensi

b. Beban Hidup

Berat pekerja dangan peralatannya = 100 kg ( Peraturan Muatan Indonesia Hal. 15 )

P

q

2. Perencanaan balok yang Melajur ke depan

Tinggi balok ( hmin ) untuk balok kantilever :

D B C

L

8 h

fy700

L fy 1680 338 A

8 700 8 700

= 185.4 mm 250 mm a a

b diambil = 0.6 hmin = 150 mm 200 mm

3. Perhitungan beban - beban yang bekerja :

tebal plat 0.128 m

tebal beto 0.25 m

3.62 m

0.25 x 0.20 x bj beton ( gb )

= 0.05 x 2400

= 120 kg/m

Berat sendiri plat qd plat = 0.128 x 3.62 x bj beton (gb )

= 0.463 x 2400

= 1112 kg/m

Jadi qd total = 120 + 1112.1 = kg/m

Beban hidup

Berat pekerja dengan peralatannya ( pada kantilever )

100 kg .. ( Peraturan Muatan Indonesia Hal. 15 )

Jadi, PL = 100 kg

ql = 0.05 1000 3.62 = 181 kg/m

Kombinasi Pembebanan

qu = Pu = 1.6 PL

= 1478.477 + = 1.6 x 100

= 1768.077 kg/m = 160 kg

4. Perhitungan reaksi perletakan akibat qu dan pu

SMA = 0

- MA + (qu.a).(1/2.a) + pu.a - (qu.a).(1/2.a) = 0

- MA + 268.8 = 0

MA = 268.8 kg m'

SVA = 0

RA - (qu.L) - Pu = 0

RA - ( 1768 x 3.36 ) - 160 = 0

RA = 5780.738 kg

Kontrol :

SMC = 0

MA + RA . 2 - 2(qu.a) 2 = 0

268.8 + 9711.64 - 9980.4 = 0

0 = 0

Persamaan gaya - gaya dalam :a). Bentang AB ( 0 < x < 4.18 )

Dx = 0 Nx = - RA

Mx = -268.8 kg m' Nx = kg

Berat sendiri balok qd balok =

1,2 qd + 1,6 ql

289.6

(Ok !!!)

1232.064

-5780.738048

jadi :

hmin = ( 0,4 + ) = ( 0.4 )

Mx = - MA

Beban berdasarkan peraturan pembebanan

hmin = ( SK SNI 03 1847 2002 Hal 63 )

0,4 +Untuk fy selain 400 Mpa, nilainya harus dikalikan dengan

Page 1


2/24

b). Bentang BD ( 0 < x < 1.68 ) Dx = -( qu . x ) Nx = 0

Mx = -( qu .x )(1/2 x) Dx= x

Mx = -884.04 x2

untuk : x = 1.68 m

Mx = -2495.1 kg m'

Dx = -2970.4 kg

c). Bentang CB ( 0 < x < 1.68 )

Mx = -( qu .x)(1/2x) - Pu . x = 0 Dx = - Pu - (qu . x ) Nx = 0

Mx = -884.04 x2

-160 x Dx = -160 - 1768.08 x

untuk : x = 1.68 m

Mx = -2763.9 kg m'

Dx = -3130.4 kg

Gambar Diagram M dan D :

-2763.91 kg m'

-2495 kg m'

- -

- -

160 kg

+ kg -3130.369 kg

268.8 kgm'

5). Perencanaan tulangan utama

Untuk balok tunggal ( berdiri sendiri ), lebar Be diambil nilai terkecil dari : SK SNI 03 2002 hal.56

- Bw Be < 4 . Bw

2 Be < 4 200

200 Be < 800 mm

2

t > 100 mm

Data : Bw = 200

d = ( h - selimut beton - f sengkang - 1/2 f tul. Utama )

= 250 - 40 - 10 - 6

= 194 mm atau = 0,9h = 225 mm

f'c = 24.8 Mpa

fy = 338 Mpa

Mu = 2763.9 kg m

= N mm

t > 128 mm

Be < 600

Sketsa Tulangan :

Be

d'

d

Bw

Hitung :

Mu FLOWCHART HAL 39

f

t

2

1282

Syarat : >

>

>

d

2

Nilai s max = 600 mm 100 mm

45543 - 100

Av = mm2

1 f = 0.5 10.77295 =

Digunakan : f 10 -100 mm = 78.5 mm2

Sketsa Tulangan : Cek Jarak antar Tulangan

600 mm s=h-d 25

25 mm x= (B-(((2xs)+(2xdiameter sengkang)+(nxdiameter tul utama))/(n-1)

128 x = 17.5 mm

= 1.75 cm

225 mm

mm

8). Perencanaan Balok Utama

Pelat

0.128 m

E C D F

4.18 m

Kolom

A B

1.48 m 4.28 m 1.48 m

a). Penentuan Dimensi Balok

Untuk Bentang C - D

- Tebal Balok Minimum ( hmin )

Untuk Komponen Struktur Balok Kedua Ujung Menerus

L

21

fy

700

Jadi :

L fy

21 700

4280 338

21 700

= 179.9 mm = 250 mm

Lebar Balok :

0.6 hmin = 150 mm = 250 mm

Jadi dimensi balok :

b = 250 mm

h = 250 mm

Untuk Bentang E - C = F - D

- Tebal balok Minimum ( hmin )

Untuk komponen struktur balok kantilever

L

8fy

700

Jadi:

L 338

8 700

1480 338

8 700

= 163.3 mm = 250 mm

=

hmin =

(

+

=

(

0.4

Untuk fy selain 400 Mpa, nilainya harus dikalikan dengan

)

0,4 +

+

0.4

SK SNI 03 XXX 2002 Hal. 63

)

+

+( 0.4

< ( Vn - Vc )

8192.830

f VcVud

22409.819

Vc = f'c Bw d=

24.8

( 0.4

Av =37349.69879

Untuk fy selain 400 Mpa, nilainya harus dikalikan dengan

Vn = =0.6

=27325.5

N

mm

5 f 12 mm

f10-100 mm

=

penampang cukup !!!

200

penampang cukup !!!

112.5

45542.529 N

0,4 +

22537349.699

338 225

f'c Bw d

27325.5

Nilai s =

)

Av =

10.773

SK SNI 03 XXX 2002 Hal. 63

5.386

2 f 12 mm

)

( Vn - Vc ) s

fy ds

200

hmin =

hmin =

hmin =

Page 4


5/24

Lebar Balok :

0.6 hmin = 150 mm = 250 mm

Jadi dimensi Balok =

b = 250 mm

h = 250 mm

Dari perhitungan diatas maka digunakan :

b = 250 mm

h = 250 mm

- Perhitungan Yang Bekerja Pada Balok

Beban mati ( qd )

0.128 m

0.25 m

3.36 m

7.24 m

- Berat Sendiri balok qd balok = 0.25 x 0.25 x

= 0.063 x 2400 kg/m3

= 150 kg/m

- Berat Sendiri pelat qd pelat = 0.128 x 3.36 x bj beton ( gc )

= 0.43 x 2400 kg/m3= 1032 kg/m

Jadi, qd total = 1182 kg/m

Beban hidup

Berat sendiri pekerja dangan peralatannya ( pada kantilever )

100 kg Peraturan Muatan Indonesia Hal. 15

jadi PL = 100 kg

ql = 0.05 1000 3.36 = 168 kg/m

Kombinasi pembebanan :

qu = 1,2 qd +1,6 ql Pu = 1.6 PL

= 1418.63 + 268.8 = 1.6 100

= 1687.43 kg/m = 160 kg

b). Perhitungan reaksi perletakan akibat qu dan PuPu tot = Pu Pu tot =

qu

E B C F

4.18 m

A D

1.48 4.28 m 1.48

Menghitung Momen Primer ( FEM )

M'AB = 0

M' BA = 0

-1 P a b2

12 L2

= -1 160 2.14 4.5796

12

= -2661.52 kg m

M' CB = 2661.519 kg m

M' CD = 0

M' DC = 0

Menghitung Momen dari balok yang melajur ke samping

Pu1 = qu L1 = 150 1.48 = kg

1 1

2 2

= kg mMenghitung beban yang melajur kedepan dan ke belakang

Pu2 = = 0.2 x 0.25 x 4.18 x 2400 = 501.6 kg

Menghitung berat sendiri kolom

Pu3 = = 0.25 0.25 4.18 2400 = 627 kg

Pu tot = 1576 kg

1576.3 kg Pu 1576.3 kg

qu

B C

h

A D

L2

Menentukan perbandingan kekakuan batang

l1 h

h l1

l2 h l2 h

L l1 l1 L

l1 h

h l1

kAB =

kBC =

M BC = M CB =

1

2.1904

M' BC =

b. h. L . Bj beton

qu L2

-

18.318

qu L2

=

=

1848.074

= 1

1687

=

-

1687.4304

Tebal Beton =

Tebal plat =

222

KCD =

b. h. L . Bj beton

1.2(Pu2+Pu3) + Pu1 =

bj beton ( gc )

18.3184

Page 5


6/24

Menurunkan persamaan Slope Deflection

rumus :

Mxy = MFXY + kxy . ( 2fxfy )

o

MAB = 0 + 1 . ( 2qA + qB )

o

MBA = 0 + 1 . ( 2qB + qA )

MBC = - Mo

+ m.( 2qB + qC )

MCB = Mo + m.( 2qC + qB )

o

MCD = 0 + 1 . ( 2qC + qD )

o

MDC = 0 + 1 . ( 2qD + qC )

Syarat sambungan :

SMB = 0

MBA + MBC + MBE = 0

( 2qB ) + ( - Mo

+ m. ( 2qB + qC ) + M' = 0

2qB + 2m.qB + m.qC - Mo

+ M' = 0

2( m + 1 ).qB + m.qC = Mo

- M' . ( 1 )

SMC = 0

MCB + MCD + MCF = 0

Mo

+ m.( 2qC + qB ) + 2qC - M' = 0

Mo

+ 2m.qC + m.qB + 2qC - M' = 0

2( m + 1 ).qC + m.qB = - ( Mo

- M' ) .( 2 )

Mengingat struktur simetris, maka qB = -qC sehingga diperoleh :

( Mo

- M' )

( m + 2 )

( M

o

- M' )( m + 2 )

Diperoleh momen desain sebagai berikut :

Dimana :

1 1

12 8

1

2

l2 hl1 L

Menghitung Momen disain :

a). Mo

= 1 1 1 1

12 8 12 8

Mo

= 2661.5 kg m'

b). 1 1

2 2

M' = 1848.1 kg m'

c). I2 h 1 12 25 15625 4

I1 L 1 12 25 15625 3.8

m = 1.0526

+ Sehingga :

2661.5 - 1848.074

1.0526 + 2

2 ( 2661.519 - 1848.07 )

+

2 2662 + 1.0526316 1848.07

1.053 + 2

2 2662 + 1.0526316 1848.07

1.053 + 2

2 ( 2661.519 - 1848.07 )

+ 2 )

2661.5 - 1848.074

1.0526 + 2

M' = =

( m + 2 )

MDC =

=

( Mo

- M' )

MAB =

( m + 2 )=

4.28

m =

18.3184

2.19041687q L12

2

m =

532.947

MBC =

qB =

qC =

( Mo

- M' )

1687.4304

M' = q L12

160P L=

Mo

= q L2 P L

MDC =( M

o- M' )

( m + 2 )

MBC =( 2 M

o+ m M' )

( m + 2 )

MCB =( 2 M

o+ m M' )

( m + 2 )

MCD =

MAB =( m + 2 )

MBA =2 ( M

o- M' )

( m + 2 )

( Mo

- M' )

MBA =2 ( M

o- M' )

-532.947

MCB =( 2 M

o+ m M' )

( m + 2 )=

( 2 Mo

+ m M' )

2381.020

=

kg m'

= -2381.020

=

MCD =2 ( M

o- M' )

( m + 2 )=

= = 266.473

( m + 2 )= = -266.473

1.052631579

( m + 2 )=

1.052631579

kg m'

=

kg m'

kg m'

kg m'

kg m'

2 ( Mo

- M' )

( m + 2 )

q L2

Page 6


7/24

Pu P = 160 kg Pu

1576.3 kg qu = 1687.43 kg/m 1576.32 kg

B I2 C

I1 I1 4.18 m

4180 mm

Ha A D Hd

Va Vd

4280 mm

4.28 m

Ha = 191.25 kg

Va = 5267.4 kg

Hd = 191.25 kg

Vd = 5267.4 kg

Mx = + 6188.498 x - 0.5 1687.43 x2

- 1576.3 x

Syarat Momen Maksimumj :

Mx = 0

x = 2.14

M Maks = kg m'

Dx =

Gambar Diagram Momen dan Geser

kg m' kg m'

-1848 kg m' kg m'

kg m' kg m'

kg m'

kg m' kg m'

3691.101 kg

-2497.4 kg

80 kg

-2497 kg -80 kg

kg kg

9). Perencanaan Tulangan Balok Utama FLOWCHART HAL 39

Untuk balok tunggal ( berdiri sendiri ), lebar Be diambil nilai terkecil dari : SK SNI 03 2002 hal.56

Bw Be < 4 . Bw

2 Be < 4 200

200 Be < 800 mm

2

t > 100 mm

Data : Bw = 250 mm

d = ( h - selimut beton - f sengkang - 1/2 f tul. Utama )

= 250 - 40 - 10 - 6

= 194 mm atau = 0,9h = 225 mm

f'c = 24.8 Mpa

fy = 338 Mpa d'

Mu = 1848.1 kg m t

= N mm

t = 128 mm d

Be = 600 mm

Hitung :

Mu

f

t

2

tul. Sengkang

tul. Praktis

=

Bw

18480737.74

tebal selimut beton= 40 mm (SKSNI 03 2002 hal.43)

tul.utama

f sengkang = 10 mm (SKSNI 03 2002 hal. )

f = faktor reduksi kekuatan= 0.8 (SK SNI 03 2002 hal. 61)

-532.9467105

Menentukan Momen Maksimum :

-2381.020

3625.162

-2381.020485-2381.020485

-1848.073774

0

266.4733553

191.2488196

=

-532.9467105

3625.162408

t >

Mn a=t =

191.2488196

t >

23100922.18

)

Be

18480737.74

0.8

0,85 f'c. Be. t ( d -

Mnperlu =

266.4733553

Page 7


8/24

128

2

Syarat : >

rmin fy

0.0055 > 0.004

Digunakan Tulangan :

2 f 18 = 508.68 mm2

FLOWCHART HAL 40

0,85 f'c

fy

0.85 24.8 0.0624 0.63966

600 + 338

=

( 600 - 250 )

338 250 225

=

Bw 250

Be 600

As

Be d 600 225

Syarat : r

>

>

d

2

Nilai s max = 600 mm 100 mm

250 * 100 11.1813

3 * 338

Av = mm2

1 f = 0.5 11.181 =

Digunakan : f 10 -100 mm = 78.5 mm2

]

Sketsa Tulangan pada Lapangan

600 mm

128

225

25

mm

f10- 100 mm

2 f 18 mm

250

3 f 18 mm

-

f = faktor reduksi kekuatan untuk geser = 0.6 (SK SNI 03 2002 hal. 61)

80

55190.4869 N

46687.1235

=

3691.10180 +2140

N225 =

( rb + rf) = 0.0339rb =

r ==

763.02=

75 % rb

0.0136 0.0261 OK !!!

Penampang Cukup

+ 0.0497=

0.0348

0.0136

w ==

763.02

1,18 w d t

b1

=

As fy ( d - )

2

= 20.391

)

Analisa sbg balok biasa/persegi

0.0893

mm

100%

338 225(

=

763.02

-20.391

0.01356 0.00414

55398290.78

=763.02

a =As fy

0,85 f'c Be

Mnada =

=45314530.1

x

27.9057

= x

100%55398290.78

Vn = =33114.29216

0.6

33114.2922 28012.2741

Vc = f'c Bw d=

f'c Bw d< ( Vn - Vc )

250

8503.3634 Penampang Cukup

Vud f Vc

24.8

112.5 mm3 fy

Nilai s =

Av =

24.655

Av =bw s s

5.5906

Page 10


11/24

- Dimensi Kolom

b = 250 mm

h = 250 mm

d = 191 mm = 0,9h = 225 mm

- 24.8 Mpa

- 338 Mpa

- Beban Mati

Berat Yang dipikul struktur = 5267 - 0.5 160 = 5187.42 kg

Jadi PDu = kg

- Beban Hidup

Berat seorang pekerja dan peralatannya = 160 kg

- Momen yang bekerja =

Mu = 1848.074 kg m' = N mm

Perhitungan kekakuan lentur

Ec = 4700 f'c

Ec = 4700 24.8

Ec = 23405.81 Mpa

PDu Plu 5187 160

bd = 0.970

- Untuk Balok

0.2 Ec Ib

1 + b

0.2 1 12 250 250 3

+

=

- Untuk Kolom

0.4 Ec Ik

1 + b

0.4 1 12 250 250 3

+

=

Menentukan Faktor tekuk

Bagian atas kolom :

EIk / Lk

EIb / Lb

1.55E+12 4.18

7.73E+11 4.28

j = 2.05

Bagian Bawah Kolom :

j = 0 ( Terjepit sempurna )

Dari nomogram faktor panjang efektif kolom diperoleh :

k = 1.35 > 1 ( Ok )

Y atas - Ybawah

2

2.047847 - 02

= 1.02

20 - Y

20

20 - 1.0239

20

k = 1.35

Menentukan radius Girasi ( r )

I

A

1 12 250 250 3

250 250

r = 72.169 mm

atau :

r = 0.3 h

r = 0.3 250

r = 75 mm

75 mm = 0.075 m

Kontrol kelangsingan kolom

Lu

r

4.18

0.07575 > 22

Mutu Baja =

bd = =

1 + 1.0239234

Mutu Beton =

14). Perencanaan Kolom

Data - Data Perencanaan

1 + Y

5187.421

0.970

r =

r =

Kolom Langsing

1.3498

Jadi digunakan f = 0.8

Faktor Pembesar Momen (d)

Rumus :

Pu

f Pc

p2

Eik

( k Lu )2

3.14 2 154.7

1.35 4.18 2

Pc = 47.91137

Pu

f Pc

d =

0.8 47.911

d = 1.162133

Mc = d Mu

Mc = 1.162133

Mc = N mm

Menentukan Eksentrisitas ( e )

Mc

Pu

21477077

53474.21

e = 401.6343

e min = 15 + 0.03 h

e min = 15 + 0.03 250

e min = 22.5

e min < e

Penentuan Harga r dengan menggunakan grafike

h

Sumbu Vertikal :

0.85 24.8 0.8 250 250

k = 0.05

Sumbu Horizontal :

eh

=

Karena Mu < Pu maka digunakan tulangan 4 sisi

1848.1 kgm'

Pc =

d =

1 -

Gn

Pc =

1 -

>

1

155000

1

1d =

5187421.056

5187421.056

Gn

Page 12


13/24

Periksa :

Vud > f Vc

>

= 14.118

114000724

0.80 250 99225

Syarat :

> 0.0228265 < 0.03010417

>

Syarat :

>

Digunakan tulangan : f =

* Analisa terhadap tulangan yang terpasang

A

Syarat :

>

+

+

0.03010= 75% 0.04 =

rmax = 75% rb

= 0.04014

300 600 300

fy

= 0.850.85 25 600

OK

rb = b10.85 f'c 600

fy 600

0.00797 0.00467

=1.4

= 0.00467300

=628.0000

r rmin

rmin =1.4

fy

= 0.00797

628 mm2

r =2 20

b d

250 mm 315 mm

2 20

0.0301

= 0.0047 250 mm 315 mm

= r b d

mm2

r rmin0.0046848 0.0046667

= 368.9298

As

OK...

==

OK

0.004714.121 1 -

r

0.0047

rmax

3001 - 214.12 1.35896951

Rn

m fy- 1 -

2

=Mu

f b

=

m

=

300= 14.118

0.85

d2

r =1

1

Rn

fy

0.85 f'c

176,424,763

1.35900.80 250 99,225

26,968,750 Nmm

=25

33,710,9380.8

tulangan tunggal!!

25 250 mm

33,710,938

Mn ada

m =

Mn perlu

133.875

Mnperlu = Muf

=

=

=

f'c

26,968,750

-amax

2

133.875-0.85

= b1

mm= 75%

176,424,763.182

=315 mm

Mnada

mm600 300

amax = 75% ab

178.5 = 133.875

= 178.5

d600 fy

315= 0.85600

ab

b amax d

600

0.85=

5.7445565==

= 0.022826523

155876208.xls.ms_office Page 20


21/24

Syarat :

kesini, kesini _^

+

+

p' fs'

< TURUN LAGI KE BIRU

(r - r `) > b1 fc d' *

- fy

< tulangan tekan TIDAK meleleh

fc b1 d'(r-r) fy d

( )

fs = < NAIK LAGI KE ATAS

As -

-

a

2

=

6). Perencanaan tulangan geser

Data : = ton

= N

=

=

=

=

mm

Vud

N N

Hitung :

0.04014

0.042521659

300 600 300

+fy

25

r' =

OK

rb =

As'

0.00966

fyb1

= 137,282.42 N0.6

=

Vud =

mm

Vud

1685

82369.45132

=

315

97767.895

2000

=82369 N

Vn =Vud

f

179,219,838

= 79.51 %

=142,500,905

x 100%

Mn perlux

=114,000,723.68

= 142,500,904.610.8

100%Mn ada

Tingkat ekonomis

) + As' fs' (d-d')Mn = * (d-

=

Mnperlu =Mu

f

73.628430.85 25 250 mm

684514.2857 293363.27

179219837.9

(As fy - As' fs')

= =

=fy As' fs'

0.85 f'ca

b

=600

0.02897415

r < 75% rb

0.85 f'c

0.850.85

600

fy 600

=

rmin =1.4

fy

r

2281.7143 = 0.02897250 mm 315 mm

=1.4

= 0.00467300

r =As

f'c

Vu 9.77679

97767.895

b 250

25

97767.89474

20001685

Vud

Vu

2000

d 315

fy 300

Mpa

mm

mm

Mpa

fy*d

rmin0.0289741 0.0046667

=

1 -( )=

0.85

600

600

315

)

)

>

b s (Vn - Vc) s

3 fy fy d

( - 65,625 N ) 150 mm

315

1 f = = Av = mm2

Digunakan tulangan geserf # =

Sketsa tulangan

Penulangan pada tumpuan Penulangan pada lapangan

2 f 2

- -

2 f 6

CEK JARAK ANTAR TULANGAN

-PADA TUMPUAN

s = h - d

= -

=

x = B - ((2s) + (2 ds) + (n d tul utama))

n - 1

x = - (( 2 ) + ( 2 ) + ( 2 20 ))

2 - 1

x = mm = # cm

-PADA LAPANGAN

s = h - d

= -

=

x = - (( 2 ) + ( 2 ) + ( 3 22 )

3 - 1

x = mm = cm

Av =37500

41.6667 mm2

900

Av =

=

150 mm

=250 150 mm

3 300

2=

315 mm

=

perlu tulangan geser struktural

diambil jarak sengkang s

smax =

= 158 mmd

2

6002

Vud f Vc

82,369.45 39,375.00

s d

,

penampang cukup

= 65,625.00 N

VcVn -

262,500.00 N > 71,657.42 N

fc bw d >

d

= 25 250 mm 315 mm

Vc = fc bw

350mm

350mm

20

0.5 113.742 56.871 mm2

22 22

250 mm 250 mm

113.04 mm2

150 mm

22

12 150 mm 12

300

113.7

350 315

35

250 35 12

20 2

116

350 315

35

250 35 12

Av

Av =137,282 N

Documents

Struktur Beton Bertulang 1 Paling Baru