STRUKTUR
BETON BERTULANG I
NAMA
:IZHARUL ABDULLAH
STANBUK
: 2014 100 57
FAKULTAS
TEKNIK
PROGRAM
STUDI TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS
SULAWESI TENGGARA
TAHUN
2014/2015
PANJANG PENYALURAN DAN SAMBUNGAN
BAJA TULANGAN
1.
PENDAHULUAN
Salah satu angapan yang digunakan dalam
perencanaan dan analisis struktur beton bertulang ialah bahwa lekatan beton
bertulang baja dan beton yang mengelilinginya berlangsung sempurna tampa terjad
tampa terjadi penggelinciran atau pergeseran. Oleh karenanya tegangan tersebut
disebut sebagai tegangan lekat lentur. Sehingga diperlukan persyaratan tertentu
untuk mengantisipasi tegangan lekat lentur pada tempat – tempat rawan
disepanjang bentang terhadap peruabahan gaya tarik mendadak dalam tulangan.
Penambatan atau penjangkaran ujung
batang tulangan baja akan berlangsung dengan baik apabila batang tulangan
tersebut tertanam kokoh didalam beton pada jarak kedalaman tertentu yang
disebut sebagai panjang penyaluran batang tulangan baja (ld).
Metode perencanaan
berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 mengabaikan besarnya nilai tegangan lekat
tinggi yang timbul setempat, walaupun mungkin tegangan tersebut akan
mengakibatkan pergelinciran tulangan terhadap beton ditempat yang tepat
bersebelahan dengan retak beton.
2.
PANJANG PENYALURAN TULANGAN BAJA TARAIK
Panjang penyaluran adalah panjang
penambatan yang diperlukan untuk mengembangkan tegangan luluh dalam tulangan,
merupakan fungsi dari fy, diameter,
dan tegangan. Panjang penyaluran menentukan tahanan tehadap tergelincirnya
tulangan.
SK SNI T-15-1991 -03 pasal 3.5.2.
menentukan bahwa panjang penyaluran
ld untuk batang tulangan
baja tarik deformasi dan tulangan baja rangkai las adalah sebagai berikut:
ld
=
panjang penyaluran dasar (ldb) x faktor
modifikasi
a)
Panjang Penyaluran Dasar
(1) untuk batang tulang
baja D36 atau lebih kecil,
ldb=
ldb
dalam
mm, dan tidak boleh kurang dari 0,06
sedangkan
dan
dalam Mpa. Dimana,
Ab = luas penampang batang
tulangan baja (mm2)
db = diameter nominal batang
tulangan baja (mm)
(2) Untuk batang
tulangan baja D45
ldb=
(3) Untuk batang tulangan baja D 55
ldb=
(4) Untuk batang kawat deformasian,
ldb=
b)
Faktor Modifikasi
(1)
Batang tulangan baja paling atas
1,40
(2) Batang tulangan baja dengan
> 400 Mpa 2-
(3) Untuk beton ringan
apabila kuat tarik belah
≤ 1,0
(4) Untuk beton ringan
apabila kuat tarik belah rata- rata
tidak ditentukan :
Untuk beton ringan sepenuhnya , 1,33
Untuk beton ringan pasir, 1,18
(5) Penulangan mendatar
dengan spasi p.k.p 150 mm,
Dan paling tidak berjarak bersih antar
batang 70 mm, 0,80
(6) Penulangan tersedia
lebih banyak,
(7) Batang tualangan yang teerkungkung
didalam lilitan penulangan spiral dengan diameter tidak
kurang dari 5 mm dan jarak spasi lilitan spiral tidak lebih dari 100 mm, 0,75
3.
PANJANG PENYALURAN TULANGAN BAJA TEKAN
Panjang penyaluran batang tulangan tekan
lebih pendek dibandingkan untuk batang tulangan tarik. Untuk batang tulangan
baja deformasian yang bekerja menahan gaya tekan, panjang penyaluran dasar (ldb)
dihitung dengan persamaan berikut :
ldb =1/4(
dan
ketentuan SK SNI T-15-1991- 03 pasal 3.5.3 membatasi bahwa panjang penyaluran
dasar tidak boleh kurang dari 0,04
atau 200 mm.
Faktor modifikasi berikut ini digunakan
untuk menetukan panjang penyaluran batang tulangan baja yang menahan gaya tekan
:
1)
Penulanga yagn tersedia lebih banyak,
2) Batang tulangan baja yang terkungkung
didalam penulangan spiral dengan diameter tidak kurang dari 5 mm dan spasi
lilitan spiral tidak lebih dari 100 mm.
4. PERSYARATAN JANGKAR
, KAIT, DAN BENGKOKAN
Meskipun SK SNI T- 15 -1991-03 pasal
3.5.6 menetapkan penjangkaran mekanis boleh menggunakan sembarang cara ataupun
sistem setelah terbukti kekuatannya melalui pengujian, namun penjangkaran
mekanis penulangan mekanis penulangan pokok umumnya dipenuhi dengan menggunakan
kait bersudut pembongkaran 90ᵒ atau 180ᵒ diujung batang.SK SNI T-15-1991-03
juga menetapkan standar dimensi dan
radius pembengkokan sudut pembengkokan 90ᵒ dan 135ᵒditetapkan untuk penulangan sengkang
dan tulangan pengikat lainya.
Perlu diperhatikan bahwa struktur kait
pada batang tulangan tekan tidak efektif, tidak dapat diharapkan sebagai
tambahan perlawanan tekan dari tulangan. Khusus untuk kait 90ᵒ, kadang kala
penjangkaran cukup dengan mengukur panjang 12 kali dimeter terhadap ujung
tulangan kait. Penggunaan cara tersebut
tampa penjelasan dan dianggap kurang dapat dibenarkan.
Peraturan
SK SNI T-15-1991-03 menyatakan langsung panjang penyaluran ldh yang
diperlukan untuk menyalurkan
dalam batang kait. Sebagaimana ditentukan
dalam pasal 3.5.5, panjang penyaluran dasar lhb yang
dibutuhkan untuk mengembangkan kuat luluh
dalam batang kait diukur dalam lokasi
timbulnya kuat luluh kesisi luar ekstrim kait sebagai berikut:
lhb =
→ untuk
= 400 Mpa
Faktor
modifikasi yang diberlakukan guna mendapatkan ldh
adalah
:
(1)
Untuk kuat leleh
selain 400 Mpa,
(2) Untuk batang D36 dan yang lebih kecil
dengan tebal selimut samping (normal trhadap bidang kait) tidak kurang dari 60
mm, dan untuk kait 90ᵒ dengan selimut pada perpanjang kait tidak kurang dari 50 mm, 0,70
(3) Untuk batang D36 dan yang lebih kecil
dengan kait yang secara vertikal dan horizontal terlingkup didalam sengkang kait
yana terpasang disepanjang ldh dengan spasi melebihi 3
dimana
adalah diameter batang kait, 0,80
(4) Apabila penjangkaran
atau penyaluranya tidak
khusus diperlukan dan jumlah penulangan
lentur,
(5)
Untuk beton agregat ringan , 1,30
SK SNI T-15-1991-03 menetapkan
penjangkaran ujung tulangan baja sengkang dengan kaki tunggal, bentuk U
sederhana, untuk bentuk U ganda harus dijangkar mengikuti salah satu cara
berikut:
1. Kait standar ditambah suatu dalam
penjangkaran 0,5 ld
dimana yang dinamakan dalam penjangkaran adalah jarak dari petengahan tinggi efektif balok, 1/2d, sampai dengan
titik tangen kait.
2. Penjangkaran pada jarak 1/2d diatas
atau bawah pertengahan tinggi efektif, di daerah, untuk panjang penyaluran
penuh ld
tetapi
tidak boleh kurang dari 24 db atau 500 mm.
3. Untuk sengkang tulangan baja D 16 dan
lebih kecil dibengkokan mengelilingi batang tulangan pokok memanjang paling
tidak memutar 135ᵒ . Untuk sengakang batang tulangan baja dengan
> 300 Mpa masih harus ditambah dengan dalam
penjangkaran 0,33 penjangkaran 0,33 ld
.
Penjangkaran 0,33 ld
harus
diambil sebesar jarak dari pertengahan tinggi efektif 1/2d, sampai dititik
tangen kait.
4. SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.5.13 ayat
5 menetapkan kriteria sistem sengkang U ganda
yang dipasang berhadapang dengan kaki- kakinya ( tampa kait ) saling tindih
hingga secara keseluruhan membentuk sengkang tertutup. Kaki – kai sengkang U
harus saling bertindih sepanjang 1,7 ld
. Masing – masing bengkok disudut sengkang U harus mengelilingi batang tulangan
pokok memanjang.
5.
SAMBUNGAN BATANG TARIK
Penyelesaian sambungan dapat dilakukan
dengan cara mengelas,penggunaan alat sambung mekanis,atau yang umum digunakan
dengan menggunakan sambuangan lewatan, yaitu menumpangkan dan menyatukan bagian
panjang tertentu ujung – ujung batang yang disambung kemudian diikat
menggunakan kawat baja.
Seperti ditentuakan dalam SK SNI
T-15-1991-03 pasal 3.5.14, sambungan lewatan tidak boleh digunakan untuk batang
tulangan baja yang lebih besar dari D36 kecuali untuk pondasi telapak,jarak
spasi diantara kedua batang kearah transversal kira – kira seperlima panjang
lewatan namun tidak boleh lebih dari 150mm.
6.
SAMBUNGAN TULANGAN BAJA TARIK
Persyaratan panjang lewatan yang
dimaksudkan untuk menghindari atau kegagalan sambungan pada waktu tercapainya kekuatan
nominal lentur ditempat tersebut. Panjang minimun sambungan lewatan tarik diambil
berdasarkan syarat kelas yang sesuai tetapi tidak boleh kurang dari 300 mm.
Syarat masing – masing kelas diungkapkan dengan panjang penyaluran tegangan
tarik (ld)
batang tulangan tertentu, sebagai berikut:
1) sambungan kelas A dengan sambungan lewatan 1,0 ld
2)
sambungan kelasB dengan sambungan lewatan 1,3 ld
3) sambungan kelas Cdengan sambungan lewatan 1,7 ld
Sesuai dengan SK SNI T-15-1991-03 pasal
2.5.15 ayat 4, pemilihan lokasi sambungan atau tempat sambungan batang tulangan
tarik harus dilakukan selang- seling berjarak minimun 600 mm, sedemikian rupa
sehingga setiap penampang dapat mengembangkan paling tidak dua kali gaya tarik
yang dihitung tetapi tidak kurang dari 140 Mpa untuk luas tulangan total yang
tersedia, dan letak sambungan yang bersebelahan harus selang – seling berjarak paling tidak 800 mm.
Daftar. Sambungan Lewatan Tarik
(pada lokasi lewatan)
|
Persentase maksimum dari As
yang disambung didalam Panjang Lewatan Perlu
|
||
50
|
75
|
100
|
|
2 ≤
|
Kelas A
|
Kelas A
|
Kelas B
|
2 >
|
Kelas B
|
Kelas C
|
Kelas C
|
7.
SAMBUNGAN TULANGAN BAJA TEKAN
Untuk komponen struktur tekan yang
menggunakan pengikat sengkang, dimana efektidf sengkang yang terdapat di
sepanjang sambungan lewatan tidak kurang dari 0,001r hs, panjang sambungan lewatan boleh dikalikan 0,83 tetapi panjang
totalnya tidak kurang dari 300 mm. Kaki sengakang tegak lurus terhadap h harus digunakan dalam menentukan luas
efektif tersebut. Sedangkang untuk komponen struktur tekan yang menggunakan
lilitan spiral, panjang sambungan lewatan batang tulangan yang terdapat dalam satu
spiral boleh dikalikan dengan 0,75 tetapi panjang totalnya tidak boleh kurang
dari 300 mm.
8. PEMBERHENTIAN DAN PEMBONGKARAN BATANG
TULANGAN STRUKTUR BENTANG SEDERHANA
Kebutuhan luas tulangan tarik As maksimum bagi komponen struktur hanya
ditempat terjadinya momen masksimum. Dengan demikian untuk komponen struktur
terlentur secara teoritis batang tulangan bajanya dapat diberhentikan atau
dibengkokan kapan saja apabila sudah diperlukan untuk menahan momen.
Pada saat tempat penghentian batang
tulangan perlu diingat bahwa penghentian batang – batang tersebut mengikuti
pola simetris. Apabila dikehendaki batang dibengkokan, pembengkokan ditempat
setengah tinggi efektif balok dari tempat tepat dimana batang tulangan sudah
tidak diperlukan lagi.
9. PERSYARATAN PANJANG PENYALURAN
TULANGAN MOMEN POSITIF BALOK
BENTANG SEDERHAN
Persyaratan memberikan pembatasan ukuran
(dimensi) batang tulangan baja yang dapat digunakan sedemikian rupa sehingga
panjang penyaluran ld
yang disyratkan tidak melampaui nilai sebagai berikut:
ld
= ≤
dimana : Mn = Kuat momen nominal
dengan menganggap seluruh penulangan menerima
tegangan luluh fy
Vu = gaya geser rencana total yang bekerja pada
penampang.
= panjang penjangkaran
tambahan pada dukungan, dimana diambil sebagai penjumlahan panjang penjangkaran yang
melewati sumbu dukungan dan panjang penjangkaran ekivalen daarai kait atau
jangkar mekanis yang digunakan.
BAB VII
STRUKTUR BENTANG MENERUS DAN PLAT DUA
ARAH
7.1
PENDAHULUAN
Struktur gedung beton bertualang dengan
sistem cetak di tempat dapat berupa plat lantai menerus tang dicetak menjadi
satu kesatuan yang monolit dengan balok-balok penumpunya. Plat lantai merupakan
panel- panel beton yang bentuknya bertulang dua arah atau satu arah.
Besar momen dan gaya geser yang
diteruskan dari komponen struktur tertentu kepada komponen lain melalui titik
hubungan (titik buhul) tergantung pada nilai kekakuan relatief kepada segenap
komponen struktur yang bertemu pada titik tersebut. Apabila pada struktur palt
perbandingan struktur panjang (p)
terhadap lebar (
) kurang dari
2,
maka akan mengalami lendutan pada kedua arah sumbu.
7.2.
STRUKTUR BALOK DAN PLAT MENERUS
Persamaan momen standar merupakan hasil
perkalian
dengan suatu koefisien demikian pula persamaan
gaya geser standar adalah perwakilan
dengan koefisien tertentu . Dalam hal rersebut
,
adalah beban merata rencana tefaktor,
bentang
bersih untuk momen positif serta gaya geser yang ditinjau, atau haraga rata-
rata dua bentang yang bersebelahan untuk momen positif.
Persamaan – persamaan standar tersebut
hanya dapat diterapkan pada struktur yaag memenuhi hal-hal sebagai berikut :
1. Struktur bentang menerus (minimun ada
dua batang) dengan bentang kurang lebih sama dimana untuk setiap dua bentang
bersebelahan , bentang yang lebih panjang tidak melampaui 20% terhadap bentang
yang pendek.
2.
Pembebanan berupa beban yang merata.
3. Berdasarkan pada beban bekerja , nilai
maksimum perbandingan beban hidup terhadap beban mati yang diijinkan adalah
3:1.
4.
Penampang komponen struktur prismatis.
7.3
PEMBERHENTIAN TULANGAN STRUKTUR BENTANG MENERUS
SK SNI T-5-1991-03 pasal 3.5.12 ayat 1
memberikan persyaratn paling tidak ¼ batang tulangan momen positif harus
diperpanjang melewati dukungan sejauh 150 mm. Sedangkan pasal 3.5.12 ayat 3
mensyaratkan bahwa paling tidak 1/3 batang
momen tulangan negatif diperpanjang sampai melewati posisi ekstrim titik balik,
sejarak tidak kurang dari 1/16 bentang
bersih tinggi efektif komponen struktur d,
atau 12 kali diameter tulangan, diambil mana yang terbaik. Apabila batang
tulangan negatif C hendaknya dihentikan, maka harus diperpanjang paling tidak
sejarakpanjang penyaluran
melewati
dukungan perpanjangan melewati titik penghentian teoritis yang ditentukan
menggunakan diagram momen, juga harus sama dengan tinggi efektif komponen struktur,
atau 12 diameter batang tulangan, mana yang lebih besar.
7.4
KONSEP PENDEKATAN STRUKTUR DUA ARAH
SK SNI T-5-1991-03 memberikan dua
alternatif pendekatan untuk analisis dan perencanaan penulangan plat dua arah,
Metode Perencanaan Langsung (direct design method) dan Metode Rangka Ekivalen (
equivalent frame method ). Kedua metode tersebut dapat digolongkan sebagai
metode semi elastis.
Jika menggunakan model plat persegi
dilakukan peninjauan lajur pada masing – masing tengah bentang panjang dan
lebar. Seperti yang sudah dikenal, lendutan balok diatas tumpuan sederhana
akibat beban merata adalah:
Apabila
lebar jalur AB sama dengan DE panjang masing – masing p dan 𝓁 maka:
=
=
Dimana
Wab dan Wde adalah bagian intensitas beban total Wu yang
ditansformasikanke AB dan DE, dan Wu = WAB + WDE
Kedua
persamaan lendutann tersebut diatas harus sesuai , sehingga bila disamakan akan
diperoleh:
=
dan
=
Dasar metode untuk analisis dan
perencanaan sistem plat dua arah ialah dengan menggunakan rangka portal idealisasi
yang didapat dengan menggunakan pemotongan fiktif vertikal pada seluruh
bangunan di sepanjang garis tengah antar kolom-kolom.
7.5
MOMEN STATIS TOTAL TERFAKTOR
Untuk balok tumpuan sederhana momen
statis total adalah Mo =1/8 w𝓁2,
sedangkan momen statis total terfaktor (rencana) untuk panel dua arah suatu bentang
ditentukan dalam lajur yang dibatasi oleh sumbu-sumbu yang bersebelahan pada tiap
sisi disumbu tumpuan, 𝓁1
adalah
panjang panel pada arah momen ditinjau , sedangkan 𝓁2
ukuran
panjang arah tegak lurus padanya.Untuk memperhitungkan bentang bersih 𝓁n
yaitu
jarak antar muka kolom, kepala, atap,dinding, tidak boleh kurang dari 0,65 𝓁1.
Apabila dilakukan pemotongan diagram
benda lepas ditengah bentangan akan dimana momen pda tengah bentang Mo adalah
Mo=1/2(
Wu 𝓁2
𝓁n1)
½ (𝓁n1)
- 1/2( Wu 𝓁2
𝓁n1)
1/4(𝓁n1)
Mo
=1/8 Wu 𝓁2
(𝓁n1)2
Selanjutnya karena adanya tahanan pada
tumpuan, Mo akan distribusi baik ke tumpuan maupun lapangan yang besarnya
tergantung dari nilai banding derajat kekakuanya melalui persamaan :
Mo
= Mc + ½ ( MA + MB )
7.6
METODE PERENCANAAN LANGSUNG
Dalam proses perencanaan panel plat
lantai, yang dikerajakan pertama kali adalah menentukan momen statis total
rencana pada kedua arah penijauan yang salaing tegak lurus karena adanya
tahanan pada tumpuan,maka momen tersebut didistribusikan untuk merencanakan
penampang rangka portal terhadap momen-momen positif dan negatif
Gambar
distribusi Mo pada momen Positif dan Negatif
Pada metode perencanaan lansung , yang
diperoleh adalah pendekatan nilai momen dan geser dengan menggunakan
penyerdehanaan koefisien- koefisien yang telah sediakan oleh peraturan, dengan
pembatasan sebagai berikut:
1)
Minimun ada tiga bentang menerus pada masing-masing arah peninjauan
2) Panel berbetuk persegi dengan rasio
antara bentangan panjang teerhadap lebar diukur dari sumbu ke sumbu tumpuan
tidak lebih dari 2.
3) Panjang bentang bersebelahan pada
masing – masing arah tidak boleh berbeda lebih dari persegi bentang yang
panjang
4) Letak pusat kolom dapat menyimpang
maksimum 10 % dari bentang pada arah penyimpangan dari sumbu antar garis pusat
kolom yang berurutan.
5) Beban mati yang diperhitungkan
hanyalah beban gravitasi saja dan tersebar pada seluruh panel. Beban hidup
tidak boleh melampauim 3 kali beban mati.
6) Apabila panel plat ditumpu oleh balok
keempat sisinya, syarat ketentuan relatif balok pada dua arah yang saling tegak
lurus adalah :
2,0 ≤
≤ 5,0
Sesuai SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.6
ayat 3.2, distribusi momen statis total Mo
pada bentang interio dikalikan faktor 0,35 untuk momen positif,dan faktor 0,65
untuk momen negatif terfaktor (rencana). Sedangkan ayat 3.3 menetukan
distribusi momen statis total terfaktor Mo bentang tepi (eksterior) yang tercantum pada daftar 7.1.
Daftar 7.1. Faktor
Distribusi Momen Mo bentang eksterior
(dikutip dari SK SNI
T-15-1991-03 pasal 3.6.6 ayat 3)
Untuk panel plat
interior, lajur kolom harus direncanakan untuk memikul sebagian momen negatif
interior ( dalam persen ) sebagai daftar 7.2 berikut
Daftar
7.2 Interpolasi linier untuk nilai antara
0,50
|
1,00
|
2,00
|
|
75
90
|
75
75
|
75
45
|
Nilai
𝝰 pada daftar
diatas adalah untuk arah bentang
. Untuk plat dua arah yang ditumpu balo
diambil sebagai nilai bidang kekuatan lentur penel
plat dengan lebar yang dibatasi oleh garis tengah panel bersebelahan terhadap kekakuan
masing-masing balok. Dengan demikian maka :
Dimana
dan
masing – masing adalah modulus elastisitas
balok plat dengan
dan
masing- masing adalah momen inersia balok dan
plat.
apabila,
Momen rencana dalam balok diantara
dukungan harus direncanakan untuk memikul
sebagian momen lajur kolom
sedangkan untuk,
momen rencana didapat dari interpolasi linier
antara 85 % dan 0 %
Untuk panel plat eksterior lajur kolom
direncanakan untuk dapat memikul sebagian momen negataif ekterior dalam
persamaan
Sedangkan,
adalah
nilai banding torsi penampang balok tepi terhadap kekuatan lentur plat dengan
lebar sama dengan bentang balok yang diukur sumbu tumpuan, dimana C adalah
konstanta penampang untuk menentukan kekuatan puntir,
adalah modulus elastisitas balok beton,
adalah modulus elastisitas pelat beton,
sedangkang
adalah
menetukan inersia terhadap sumbu titik pusat bruto plat. Lajur kolom harus
direncanakan untuk memikul sebagian momen positif seperti dibawah ini.
0,50
|
1,00
|
2,00
|
||
100
75
|
100
75
|
100
75
|
||
100
75
|
100
75
|
100
45
|
Interpolas
linier untuk nilai antara
0,50
|
1,00
|
2,00
|
|
60
90
|
60
75
|
60
45
|
Interpolas
linier untuk nilai antara
SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.6 ayat 7
mengijinkan modifikasi sampai 10% momen positif dan momen negatif terfaktor
asalakan momen statistotal untuk suatu panel plat yang ditijau tidak boleh
kurang darai jumlah yang disyaratkan, ialah Mo
=1/8 Wu 𝓁2(𝓁n1)2
. Peraturan membolehkan pembengkakan sampai 33 % merupakan hasil redistribusi
momen bentang banyak. Apabila
momen positif terfaktor pada bentang – bentang
panel yang dipikul kolom harus dikalikan dengan faktor
yang ditentukan dengan persamaan.
dimana,
adalah
nilai kekakuan lentur antara kolom diats dan kolom di bawah plat
terhadap gabungan kekuata plat
dan
balok
pada suatu titik buhul, dalam arah bentangan
arah mana dihitung. Sesuai SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.4.11 kekuatan geser
plaat terhadap beban ditentukan oleh kondisi terbesar dari aksi balok lebar dan
panel plat penulangan dua arah.
Dalam keadaaan umum, tampa penulangan
geser kekuatan nominal dalam kondisi balok bar adalah:
apabila
dikehendaki lebih teliti, sebagai alternatif SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.4. ayat 2
memberikan rumusan lebih terinci dengan memasukan pengaruh unsur,
Apabila tidak menggunakan tulangan
geser, kuat geser nominal diambil nilai terkecil dari persamaan berikut ini:
Dimana
adalah nilai banding sisa panjang terhadap
sisi pendek kolom di daerah beban terpusat atau reaksi gaya.
Dimana,
𝝰s
= 40 untuk kolom interior
𝝰s
= 40 untuk kolom tepi
𝝰s
= 40 untuk kolom sudut
Vc
= 4
Apabila
digunakan penulangan geser, kekuatan nominal dibatasi sampai pada gaya maksimum
sebagai berikut :
Selanjutnya
dalam merencanakan tulangan geser, bagian kekuatan
tidak boleh lebih besar dari
,
dan luas tulangan geser yang dibutuhkan
serta
dihitung berdasarkan ketentuan dalam pasal
3.4.5 dan pasal 3.4.13. Apabila digunakan baja penahan geser dan penampang
kritis seperti diatas, kuat geser
tidak boleh lebih dari
.
Bagian
momen yang dilimpahkan sebagai menjadi tegangan geser eksterior akan mengecil
apabila lebar permukaan lebar penampang kritis yang menahan momen makin besar,
sehingga :
Dimana
b2 = ( c2 + d), adalah lebar permukaan bidang penampang
kritis interior yang menahan momen dan b1
= (c1 + d) adalah permukaan yang tegak lurus terhadap b2 untuk kolom
luar, b2 = ( c2 + ½ d).
Dengan
demikian, bagian momen tidak seimbang yang dilimpahkan sebagai lenturan adalah
dimana :
bekerja melalui suatu lebar plat efektif yang dibatasi oleh garis yang dibuat pada satu
setengah kali tebal atau penahan plat (1,5h)
diluar muka kolom atau dalam kolom yang berlawanan. Untuk c1 = c2
, nilai
=
0,60 yang berarti 60 % dari momen dilimpahkan oleh lentur ,dan sisanya (40%)
oleh geser.
Momen yang dilimpahkan Mv geser bekerja bersamaan dengan
gaya geser Vu dititik
pusat permukaan geser sekeliling yang berada sejarak ½ dari sisi kolom,
sehingga didapat nilai – nilai v1
dan sebagai berikut :
dan
Dimana
adalah besaran penampang kritis, analog dengan
momen inersia polar.
Untuk kolom eksterior, x1 dan x2 diperoleh dengan menempatkan permukaan gerak vertikal yang
dinyatakan dengan garis putus (a+b+a)
,sehingga Av = ( 2a + b) d :
sedangkan
untuk kolom interior,
Sehubungan dengan perhitungan momen
rencana, SK SNI T-15-1991-03 menentukan bawah kolom atau balok sebgai penumpu plat
pada tumpuan interior harus mampu menahan momen tak brimbang sebesar :
dimana,
Wd = beban mati terfaktor
per satuan luas.
WL
= beban hidup terfaktor per satuan luas.
adalah notasi untuk bentang pendek.
7.7
METODE RANGKA EKIVALEN
Apabila beban grafitasi yaang bekerja
pada satu sistem plat, maka perencanaan dan analisis dapat dilakukan dengan
menggunakan metode Perancangan Langsung atau Metode Rangka Ekivalen. Apabila terdapat
beban lateral walaupun sistem memenuhi batasan – batasan Metode Perancangan
Langsung untuk beban gravitasi, harus dilakukan analisis elastis rangka
struktur.
Perbedaan dari kedua metode tersebut
terletak pada caara menentukan fariasi nilai momen dan geser di sepanjang
portal kaku fiktif. Untuk Metode Rangka
Ekivalen, sebagaimana yang lazim dilakukan pada analisis tak
tentu.Sesuai ketentuan dalam SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.7 pasal 4.7 disyaratkanapabila
Metode Rangka Ekivalen digunakan untuk analisis beban gravitasi dari sistem
plat dua arahyanag memenuhi batasan – batasan Metode Perencanaan Langsung,
jumlah absolut momen positif dan negatif rata – rata yang digunakan didalam
perencanaan tidak melampaui
. Untuk analisis beban lateral,
pembesanran momen pada kolom untuk memperhitungkan penggoyangan akibat beban-
beban vertikal harus dilakukan dengan
persyaratan SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.3.11 ayat 5 dan pasal 3.3.12.
Kekakuan kolom disebarkan keseluruh
lebar portal kaku aktif
,
atau lebar balok diperhitungkan hanya sebagai lebar kolom ke arah transversal
. Komponen puntir diasumsikan
berpenampang konstan diseluruh panjangnya , dan kekakuanya dihitung berdasarkan :
Dimana,
Kt = kekakuan puntir komponen torsi struktur, momen per unit torsi
C
= Kostanta puntir balok tranversal , boleh dihitung dengan membagi penampang
yang ditinjau menjadi beberapa bagian pempang persegi yang terpisah untu
kemudian dijumlahkan sebagai berikut
= modulus elastisitas
plat beton,
dan
berkaitan dengan bentang transversal pada tiap
sisi kolom.
Apabila balok membentuk rangka dengan
kolom dengan kolom dalam arah bentang yang ditinjau momenya, nilai Kt yang sesuai dengan rumus
diatas harus dikalikan dengan nilai momen inesia plat dengan balok yang ada
terhadap momen inesia saja tampa memperhitungkan balok, sehingga rumus menjadi
:
Dimana , Isb = momen inersia
penampang balok dan plat, boleh jadi berbentuk balok T, selebar portal kaku fiktif.
Is =
momen inesia plat selebar portal kaku fiktif.
SK SNI T-3-1991-03 pasal 3.6.7 ayat 3.3
menentukan bahwa momen inersia plat pusat kemuka kolom, konsol pendek , atau
kepala kolom harus diambil sama dengan momen inersia plat balok pada muka
kolom, konsol pendek, atau kepala kolom, lalu dibagi dengan besaran :
Sesuai pasal 3.6.7 ayat 3.1 untuk
perhitungan momen inersia plat balok disembarang penampang di luar titik buhul
atau kepala kolom,dalam analisa beban gravitasi, memperbolehkan menggunakan
penampang brutto. Sedangkan pasal 3.6.3 ayat 1.2 mensyaratkan peninjauan
pengaruh retak dan tualng pada kekakuan komponen struktur rangka dalam analisa
beban lateral.
SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.7 ayat 6
menyebutkan sesuatu yang logis, ialah pada pola pembebanan diketahui maka
analisis portal kaku fiktif dilakukan berdasarkan polatersebut. Apabila beban
hidup kerja berfariasi tetapi tidak melebihi ¾ beban mati atau bila kondisi
beban hidup kerja adalah sedemikian rupa sehingga semua panel terbebani
sekaligus , maka momen terfaktor maksimum boleh dianggap bekerja pada penampang
dengan beban hidup penuh terfaktor pada seluruh sistem plat.
0 komentar:
Posting Komentar