Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
SSttrruukkttuurr PPeellaatt ddaann RRaannggkkaa BBeettoonn
(( 44001111993300 ))
Dosen Pengajar:
DDrr.. EEnngg.. HHaarriiyyaaddii,, SSTT..,, MMSScc..((EEnngg))
Jurusan Rekayasa Sipil
Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Mataram
2019
PEMERINTAH KOTA MATARAM
DINAS PEKERJAAN UMUM
Jalan Semanggi No : 19 , Telp ;(0370)-633095,646670-Mataram
Hal 2 dari 18
Mata Kuliah : Struktur Pelat dan Rangka Beton
Kode Mata Kuliah : 4011930
Bobot SKS : 2 SKS
Semester : V (lima)
Mata Kuliah Prasyarat : 4011929
Hal 3 dari 18
STRUKTUR PELAT DAN RANGKA BETON
Setelah menempuh mata kuliah ini mahasiswa diharapkan mampu
menganalisis dan merancang dengan metode kekuatan batas untuk elemen
kolom, portal dan pondasi beton bertulang, akibat momen lentur, gaya lintang,
normal, torsi dan kombinasinya sesuai dengan SNI 2847-2013
1. Mahasiswa mampu menganalisis dan merancang pelat dua arah
dengan metode Perencanaan Langsung (Direct Design Method) 2. Mahasiswa mampu menganalisis dan merancang pelat dua arah
dengan metode Portal ekivalen 3. Mahasiswa mampu menganalisis dan merancang kolom Pendek dan
kolom langsing 4. Mahasiswa mampu menganalisa dan merancang Beam Column Joint 5. Mahasiswa mampu menganalisis dan merancang Fondasi dangkal
Hal 4 dari 18
KA 3 Mahasiswa mampu
menganalisis dan merancang kolom Pendek
KA 2 Mahasiswa mampu menganalisa dan merancang Pelat
dua arah dengan metode Portal Ekivalen
KA 3 Mahasiswa mampu
menganalisis dan merancang kolom Langsing
KA 5 Mahasiswa mampu menganalisis dan
merancang Fondasi
CAPAIAN PEMBELAJARAN
Setelah menempuh mata kuliah ini mahasiswa diharapkan mampu menganalisis dan merancang
dengan metode kekuatan batas untuk elemen kolom, portal dan pondasi beton bertulang, akibat
momen lentur, gaya lintang, normal, torsi dan kombinasinya sesuai dengan SNI 2847-2013
KA 1 Mahasiswa mampu menganalisa dan merancang Pelat
dua arah dengan metode Perenc. Langsung
KA 4
Mahasiswa mampu menganalisis dan merancang Joint balok kolom
Hal 5 dari 18
RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER
( R PS )
Nama Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Mataram Fakultas : Teknik
Jurusan/Prodi : Rekayasa Sipil Matakuliah : STRUKTUR PELAT DAN RANGKA BETON
Kode Mata Kuliah: 4011930
Bobot SKS: 2 SKS
Semester: V (lima)
Bidang Keahlian: Rekayasa Struktur
Sifat Mata Kuliah: Wajib
Nama Mata Kuliah STRUKTUR PELAT DAN RANGKA BETON
Silabus Ringkas Mata kuliah Struktur Pelat dan Rangka Beton ini, memberikan materi tentang pengertian dan fungsi kolom, jenis-jenis kolom, tipe keruntuhan kolom keruntuhan tarik, seimbang (balanced), keruntuhan tekan, pembuatan diagram interaksi penampang kolom, analisis dan perancangan kolom pendek dan kolom panjang (langsing), pondasi beton bertulang, perancangan pelat dua arah dengan metode portal ekivalen dan metode perencanaan langsung.
Luaran (Outcomes) Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa: 1. Mahasiswa mampu menganalisis dan merancang pelat dua arah dengan metode Perencanaan Langsung (Direct Design
Method) 2. Mahasiswa mampu menganalisis dan merancang pelat dua arah dengan metode Portal ekivalen
3. Mahasiswa mampu menganalisis dan merancang kolom Pendek dan kolom langsing 4. Mahasiswa mampu menganalisa dan merancang Beam-Column Joint 5. Mahasiswa mampu menganalisis dan merancang Fondasi dangkal
Mata Kuliah Prasyarat
Struktur Balok Beton (4011929)
Hal 6 dari 18
Kegiatan Penunjang
Tugas Wajib
Media Pembelajaran
Perangkat lunak: SAP 2000, ETABS
Perangkat keras: Laptop & LCD Projector
Daftar Referensi 1. Wang and Salmon, Design of Reinforced Concrete Structure. 2. MacGregor, J. G., Reinforced Concrete Mechanic and Design 3. Park and Paulay, Reinforced Concrete Structures, John Wiley & Sons 4. Nawy, E. G., Reinforced Concrete a Fundamental Approach 5. Anonim, 2013, Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung, SNI 2847-2013, Badan Standarisasi Nasional 6. Paulay, T dan Priestley, M.J.N. (1992) Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Building”, USA, JohnWiley&Sons
inc.
Komponen Penilaian
1) Tugas MK : 20% 2) Ujian Tengah Semester (UTS): 40% 3) Ujian Akhir Semester (UAS) : 40%
Kriteria Penilaian 1) Kebenaran dan Kelengkapan identifikasi data 2) Kebenaran analisis, desain dan perhitungan 3) Kelengkapan dokumen gambar kerja
Hal 7 dari 18
RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)
Minggu ke
Kemampuan Akhir yang diharapkan
Bahan kajian
Indikator Sub bahan
kajian Bentuk
Pembelajaran
Penilaian (teknik, bentuk)
Bobot nilai
Referensi
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 s/d 3 Menerapkan metode Perenc. Langsung untuk perancangan pelat dua arah
Pelat dua arah 1. Menghitung distribusi momen pada lajur kolom dan lajur tengah
2. Menghitung kebutuhan tulangan pelat
3. Menggambar detail tulangan pelat dua arah
1. Batasan Metode Perenc. Langsung
2. Definisi Lajur kolom, Lajur tengah, Portal ekivelen
3. Distribusi momen total terfaktor
4. Kontrol geser 5. Kebutuhan tulangan
tarik 6. Gambar detail
tulangan pelat dua arah
Direct teaching, Diskusi
Tes tulis 5% 1,4,5
4 s/d 6 Menerapkan metode Portal Ekivalen untuk perancangan pelat dua arah
Pelat dua arah 1. Menghitung distribusi momen pada lajur kolom dan lajur tengah
2. Menghitung kebutuhan tulangan pelat
3. Menggambar detail tulangan pelat dua arah
1. Asumasi asumsi pada perancangan pelat dengan metode Portal Ekivalen
2. Pengaturan beban bhidup
3. Momen momen terfaktor
4. Kebutuhan tulangan tarik
5. Gambar detail tulangan pelat dua arah
Direct teaching, Diskusi
Tes tulis 5% 1,4,5
7 dan 8 Menganalisa dan merancang kolom pendek dan kolom Langsing
Kolom dan kolom langsing
1. Membedakan jenis kolom berdasarkan beban yang dipikul, bentuk tampang, kelangsingan
2. Menghitung kuat desain
1. Definisi kolom, Jenis-jenis kolom
2. Kolom beban konsentris, eksentris
Direct teaching, Diskusi
Tes tulis 5% 1,3,4,5
Hal 8 dari 18
berdasarkan mode keruntuhan 3. Membuat diagfram interaksi
kolom 4. Menganalisa dan merancang
kolom pendek dan kolom langsing
3. Keruntuhan tarik, Keruntuhan Seimbang, Keruntuhan tekan
4. Pembuatan diagram interaksi kolom
5. Perancangan kolom pendek
6. Perancangan kolom Langsing pada Braced Frame dan Unbraced Frame
7. Perancangan tulangan geser (Confinement) untuk elemen tekan
9 dan 10 Menganalisa dan merancang Beam-Column Joint
Joint tipe 1 dan tipe 2
1. Membedakan Joint tipe 1 dan tipe 2,
2. Menjelaskan bentuk geometri Joint
3. Merancang Beam Column Joint
1. Fungsi dan peran Beam-Column Joint
2. Joint Eksterior dan Joint Interior
3. Persyaratan Joint tipe 1 dan Joint tipe 2 berdasarkan Psl 21 SNI 2847-2013
4. Merancang joint tipe 2 berdasarkan Psl 21 SNI 2847-2013
Direct teaching, Diskusi
Tes tulis 5% 2,3,5,6
11 dan 12
Menganalisa dan merancang Fondasi
Fondasi telapak 1. Menjelaskan Jenis jenis Fondasi 2. Menjelaskan Kriteria desain
Fondasi 3. Perancangan Fondasi telapak
berdasarkan SNI 2847-2013
1. Fondasi dangkal, fondasi dalam, pemilihan tipe fondasi, Tegangan ijin tanah, Profil tegangan tanah dibawah fondasi
2. Kriteria Geser satu arah dan Geser dua arah (Psl 11.11 SNI 2847-2013)
Direct teaching, Diskusi
Tes tulis 5% 4,5,6
Hal 9 dari 18
3. Kriteria perencanaan Fondasi untuk Kriteria Desain Seismik D,E dan F (Psl 21.12 SNI 2847-2013)
Disiapkan Diperiksa Disyahkan
Dr. Eng. Hariyadi
...........................................
Titik Wahyuningsih, ST., MT.
Dosen Pengajar Ketua Bidang Keahlian Ketua Jurusan
Hal 10 dari 18
RANCANGAN TUGAS MAHASISWA
( R T M )
Matakuliah : Struktur Pelat dan Rangka Beton
Kode Mata kuliah : 4011930
Semester
: V (lima)
SKS
: 2 SKS
Matakuliah prasyarat : Struktur Balok Beton (4011929)
Hal 11 dari 18
RANCANGAN TUGAS MAHASISWA (RTM) 1
Nama Mata Kuliah : Struktur Pelat dan Rangka Beton
Semester : V SKS : 2
Minggu ke : 2 Tugas ke : 1/4
Komponen Tugas
Rincian
1. Tujuan Tugas : Pendalaman materi perencanaan pelat dua arah dengan metode Pera]encanaan Langsung
2. Uraian Tugas :
a. Objek garapan a) Distribusi momen pada pelat dua arah b) Perencanaan kebutuhan tulangan tarik pelat
dua arah c) Penggambaran detail tulangan pelat dua arah
b. Yang harus dikerjakan Mahasiswa menghitung momen pada pelat dua arah dan merencanakan dan menggambar detail kebutuhan tulangan pelat
Sumber referensi : a. Anonim, 2013, Persyaratan Beton Struktural
untuk Bangunan Gedung, SNI 2847-2013, Badan Standarisasi Nasional
b. Nawy, E. G., Reinforced Concrete a Fundamental Approach
c. Metode dan cara pengerjaan a) Mahasiswa mencari literature b) Mahasiswa mengerjakan secara mandiri
berupa laporan tulis tangan
d. Deskripsi luaran tugas yang dihasilkan/dikerjakan
Laporan tugas berupa perhitungan distribusi momen dan kebutuyhan tulangan pelat dua arah disertai gambar detail yang lengkap
3. Kriteria Penilaian : a) Ketelitian dan kebenaran perhitungan desain b) Kepatuhan terhadap SNI 2847-2013 c) Ketelitian serta kesesuaian antara perhitungan
(Point (a) dan Gambar detail d) Kepatuhan terhadap batas waktu
pengumpulan tugas
Hal 12 dari 18
CONTOH TUGAS PERENCANAAN PELAT DUA ARAH
Suatu denah pelat lantai dengan balok-balok seperti pada gambar berikut ini; adalah
berfungsi sebagi pelat lantai dari sebuah perpustakaan. Rencanakanlah kebutuhan
tulangan untuk pelat lantai tersebut bila diketahui f’c=30MPa, fy=400Mpa sesuai SNI
2847-2013
5m 5m 5m
4,5
m
4,5
m
4,5
m
Hal 13 dari 18
RANCANGAN TUGAS MAHASISWA (RTM) 2
Nama Mata Kuliah : Struktur Pelat dan Rangka Beton
Semester : V SKS : 2
Minggu ke : 6 Tugas ke : 2/4
Komponen Tugas
Rincian
1. Tujuan Tugas : Pendalaman materi perencanaan kolom langsing
2. Uraian Tugas :
a. Objek garapan a) Perencanaan kebutuhan tulangan memanjang kolom langsing
b) Perencanaan tulangan tranversal (tul. geser) untuk kolom
c) Penggambaran detail tulangan memanjang dan melintang untuk kolom
b. Yang harus dikerjakan Mahasiswa menghitung menggambar dsecara detail kebutuhan tulanganmemanjang dan tyulangan melintang (tul. geser) kolom langsing
Sumber referensi : a. Anonim, 2013, Persyaratan Beton Struktural
untuk Bangunan Gedung, SNI 2847-2013, Badan Standarisasi Nasional
b. Nawy, E. G., Reinforced Concrete a Fundamental Approach
c. Park and Paulay, Reinforced Concrete Structures, John Wiley & Sons
c. Metode dan cara pengerjaan a) Mahasiswa mencari literature b) Mahasiswa mengerjakan secara mandiri
berupa laporan tulis tangan
d. Deskripsi luaran tugas yang dihasilkan/dikerjakan
Laporan tugas berupa perhitungan kebutuhan tulangan memanjang dan tulangan geser kolom langsing disertai gambar detail yang lengkap
3. Kriteria Penilaian : a) Ketelitian dan kebenaran perhitungan desain b) Kepatuhan terhadap SNI 2847-2013 c) Ketelitian serta kesesuaian antara perhitungan
(Point (a) dan Gambar detail d) Kepatuhan terhadap batas waktu
pengumpulan tugas
Hal 14 dari 18
CONTOH TUGAS PERENCANAAN KOLOM LANGSING
Suatu portal beton dengan kuat tekan f’c=30MPa, fy=400Mpa mempunyai diagram Momen,
Gaya Lintang dan Gaya normal masing masing akibat beban mati, beban hidup dan beban
Gempa seperti berikut ini:
Keterangan lain: 1) Ukuran kolom 40x40cm dengan tinggi 500cm, ukuran balok 30x50cm, panjang balok 500cm, Portal adalah portal bergoyang (data lain yang kurang dapat ditentukan sendiri)
2) Gambar diagram M, D dan N diatas adalah akibat beban kerja/working load (beban tak berfaktor)
(-)
(-)
(-)
43
,55
kN
43
,55
kN
4,81 kN
(+)
(-)
(-)
(-)
16,11kN.m
(+)
(-)
16,11kN.m
(-)
(-)
20,29kN.m 4
,81
kN
4,8
1 k
N
29,12 kN
29,12 kN
7,95 kN.m
MD DD ND
(-)
(-)
(-)
15
,6 k
N
15
,6 k
N
2,58 kN
(+)
(-)
(-)
(-)
8,63kN.m
(+)
(-)
8,63kN.m
(-)
(-)
0,87kN.m
2,5
8 k
N
2,5
8 k
N
15,6 kN
15,6 kN
4,26 kN.m
ML DL NL
(-)
(+)
(-)
10
,68
kN
10
,68
kN
12,48 kN
(+)
(-)
(-)
(+)
10,86kN
(-)
(+)
26,67kN.m
(-)
(-)
12
,52
kN
12
,48
kN
35,86 kN.m
ME DE NE
(+)
35,75 kN.m
26,67kN.m
Hal 15 dari 18
RANCANGAN TUGAS MAHASISWA (RTM) 3
Nama Mata Kuliah : Struktur Pelat dan Rangka Beton
Semester : V SKS : 2
Minggu ke : 8 Tugas ke : 3/4
Komponen Tugas
Rincian
1. Tujuan Tugas : Pendalaman materi perencanaan Beam Column Joint
2. Uraian Tugas :
a. Objek garapan a) Perencanaan tulangan Horisontal dan vertical pada inti Joint
b) Penggambaran detail tulangan Horisontal dan vertical pada inti Joint
b. Yang harus dikerjakan Mahasiswa menghitung menggambar secara detail kebutuhan tulangan horizontal dan tulangan vertikal pada beam column joint
Sumber referensi : a. Anonim, 2013, Persyaratan Beton Struktural
untuk Bangunan Gedung, SNI -2847-2013, Badan Standarisasi Nasional
b. Paulay, T dan Priestley, M.J.N. (1992) “seismic design of reinforced concrete and masonry building”, USA, JohnWiley&Sons inc.
c. Park and Paulay, Reinforced Concrete Structures, John Wiley & Sons
c. Metode dan cara pengerjaan a) Mahasiswa mencari literature b) Mahasiswa mengerjakan secara mandiri
berupa laporan tulis tangan
d. Deskripsi luaran tugas yang dihasilkan/dikerjakan
Laporan tugas berupa perhitungan kebutuhan tulangan horizontal dan tulangan vertikal pada beam column joint disertai gambar detail yang lengkap
3. Kriteria Penilaian : a) Ketelitian dan kebenaran perhitungan desain b) Kepatuhan terhadap SNI 2847-2013 c) Ketelitian serta kesesuaian antara perhitungan
(Point (a) dan Gambar detail d) Kepatuhan terhadap batas waktu
pengumpulan tugas
Hal 16 dari 18
CONTOH TUGAS PERENCANAAN BEAM COLUMN JOINT TIPE 3
Suatu joint balok kolom seperti gambar diatas. Rencanakanlah kebutuhan tulangan vertikal dan horisontal serta gambar detail untuk Joint tipe 2 diatas dengan data teknis sbb:
1. Balok ukuran 22”x16”(≈550x405mm) L1=L2=196,85” (≈500cm)
Tul sisi atas= 3D32 (≈2412,74mm2) L1n=L2n=196,85-20=176,85”
Selimut beton sisi atas=a1= ¾”(≈ 83mm)
Tul. Sisi bawah= 3D25 (≈1472,62mm2)
selimut beton sisi bawah=a2= 2”(≈50mm)
Kuat leleh baja fy=400MPa
2. Kolom: Pu=270Kip (≈1200kN)
Ukuran tampang klm=20”x20” (≈500x500mm)
Tul memanjang klm=Ast=8D25 (≈3927mm2)
Kuat tekan beton f’c=3600psi (≈18MPa)
Overstrength factor=λo=1,25
Titik balik klm=60” (≈1520mm) Lc=L’c=157” (≈400cm)
Hal 17 dari 18
RANCANGAN TUGAS MAHASISWA (RTM) 4
Nama Mata Kuliah : Struktur Pelat dan Rangka Beton
Semester : IV SKS : 2
Minggu ke : 10 Tugas ke : 4/4
Komponen Tugas
Rincian
1. Tujuan Tugas : Pendalaman materi perencanaan Fondasi dangkal
2. Uraian Tugas :
a. Objek garapan a) Perencanaan ukuran pelat fondasi telapak persegi
b) Perencanaan kebutuhan tulangan untuk pelat fondasi telapak
c) Penggambaran detail tulangan fondasi telapak
b. Yang harus dikerjakan Mahasiswa menghitung serta menggambar secara detail ukuran pelat fondasi telapak dan kebutuhan tulangan
Sumber referensi : a. Anonim, 2013, Persyaratan Beton Struktural
untuk Bangunan Gedung, SNI -2847-2013, Badan Standarisasi Nasional
b. Nawy, E.G., 1999, Reinforced concrete basic - A Fundamental Approach, Prentice Hall Series
c. Paulay, T dan Priestley, M.J.N. (1992) Seismic design of reinforced concrete and masonry building”, USA, JohnWiley&Sons inc.
c. Metode dan cara pengerjaan a) Mahasiswa mencari literature b) Mahasiswa mengerjakan secara mandiri
berupa laporan tulis tangan
d. Deskripsi luaran tugas yang dihasilkan/dikerjakan
Laporan tugas berupa perhitungan kebutuhan ukuran pelat fondasi telapak dan kebutuhan tulangan disertai gambar detail yang lengkap
3. Kriteria Penilaian : a) Ketelitian dan kebenaran perhitungan desain b) Kepatuhan terhadap SNI 2847-2013 c) Ketelitian serta kesesuaian antara perhitungan
(Point (a) dan Gambar detail d) Kepatuhan terhadap batas waktu
pengumpulan tugas
Hal 18 dari 18
CONTOH TUGAS PERENCANAAN FONDASI TELAPAK PERSEGI
Suatu Fondasi telapak beton yang terletak 150cm dibawah muka tanah harus memikul
beban kolom akibat beban layan/service PL=163kN, PD=215kN dengan momen
ML=32kNm, MD= 18kNm. Ukuran kolom =50cmx50cm, mutu beton untuk kolom dan
fondasi adalah sama f’c=30MPa, baja fy=400MPa. Berat satuan tanah sebesar
1700kg/m3. Bila teg. ijin tanah gross sebesar 155kN/m2 maka rencanakan kebutuhan
tulangan dan gambar detail pembesian untuk Fondasi tersebut sesuai SNI 2847-2013
Disiapkan Diperiksa Disyahkan
Dr. Eng. Hariyadi
......................................
Titik Wahyuningsih, ST.MT.
Dosen Pengajar Ketua Bidang Keahlian Ketua Jurusan
1,5m