< Previous 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 373 Gambar 7.20. Jenis–jenis struktur plat beton Sumber: Dipohusodo, 1994 Balok ini dapat dirancang dengan langkah dan rumusan yang sama untuk balok segiempat biasa. Persyaratan penutup pada plat satu arah lebih kecil dari balok, umumnya ¾ ”. Gaya-gaya internal umumnya lebih rendah, sehingga penggunaan ukuran tulangannya menjadi lebih kecil. Desain mungkin dapat dikendalikan dengan tulangan susut dan suhu yang minimum. Faktor geser jarang dikontrol, dan tulangan transversal sulit dipasang pada plat satu arah. Karena beban yang bekerja semuanya dilimpahkan menurut arah sisi pendek, maka plat terlentur satu arah dapat dianggap memiliki perilaku seperti suatu balok persegi dengan tinggi setebal plat tersebut dan dengan lebarnya adalah satu satuan panjang (umumnya 1 meter). Apabila diberi beban merata plat akan melendut dengan kelengkungan satu arah, sehingga menimbulkan momen lentur pada arah tersebut. Beban merata umumnya menggunakan satuan kN/m2 (kPa), karena diperhitungkan untuk setiap satuan lebar (1 meter) maka satuannya menjadi beban per satuan panjang (kN/m). Penulangan plat dihitung untuk setiap satuan lebar tersebut dan merupakan jumlah rata-rata. Dalam SNI 03-2847-2002, plat struktural harus pula dipasang tulangan susut dan suhu dengan arah tegak lurus tulangan pokok. Tulangan ulir yang digunakan sebagai tulangan susut dan suhu harus memenuhi ketentuan berikut: − Tulangan susut dan suhu harus paling sedikit memiliki rasio luas tulangan terhadap luas bruto penampang beton sebagai berikut (Tabel 7.13), tetapi tidak kurang dari 0,001 − Tulangan susut dan suhu harus dipasang dengan jarak tidak lebih dari lima kali tebal plat, atau 450 mm. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 374 Tabel 7.13. Rasio luas tulangan terhadap luas bruto penampang beton Sumber: Sagel dkk, 1994 Selanjutnya prosedur analisis dan perhitungan MR pada plat terlentur satu arah menggunakan cara yang sama dengan balok persegi. Tambahan analisis adalah pada perhitungan nilai minimum As, yang diperlukan untuk tulangan susut dan suhu. Perlu dilakukan pemeriksaan nilai minimum dengan memeriksa Asmin. Contoh: untuk plat dengan tulangan ulir mutu 300 nilai Asmin adalah 0,0020bh. 7.4.4. Perencanaan balok dan plat beton bertulang A. Perencanaan balok terlentur bertulangan tarik saja Dalam proses perencanaan balok terlentur untuk fy dan f’c tertentu, maka harus ditetapkan lebih lanjut dimensi lebar balok, tinggi balok dan luas penampang tulangan. Kombinasi tiga besaran perencanaan ini memunculkan banyak sekali kemungkinan kebutuhan kuat momen dari balok. Selanjutnya kombinasi ini menghasilkan nilai k yang disebut sebagai koefisien tahan dalam satuan Mpa, seperti pada tabel A-8 sampai A-37 dalam buku struktur beton bertulang (Dipohusodo, 1994). Dengan menggunakan nilai k ini, maka rumus umum MR menjadi: MR = φφφφ bd2k (7.5) Dengan rumusan ini maka pendekatan analisis menjadi lebih singkat. perencanaan balok persegi terlentur bertulangan tarik saja secara praktis dapat menggunakan langkah-langkah sebagai berikut: Dalam kegiatan perencanaan diperlukan juga tahapan untuk memperkirakan dimensi penampang karena belum diketahui. Untuk perkiraan kasar umumnya digunakan hubungan empiris rasio antara lebar dan tinggi balok beton persegi yang dapat diterima dan cukup ekonomis adalah: 1,0 d/b 3,0 berdasarkan rentang nilai tersebut, rasio d/b umumnya dapat memenuhi syarat terletak pada nilai 1,5 – 2,2. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 375 Perkiraan dimensi balok dapat juga dutentukan berdasarkan menggunakan persyaratan tebal minimum balok dan plat satu arah menurut SNI 03-2847-2002, seperti pada tabel 7.14. Tabel 7.14. Tinggi balok minimum Sumber: Sagel dkk, 1994 Tebal minimum, h Dua tumpuan sederhana Satu ujung menerus Kedua ujung menerus Kantilever Komponen struktur Komponen yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan partisi atau konstruksi lain yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang besar Plat masif satu arah Ɛ /16 Ɛ /18.5 Ɛ /21 Ɛ /8 Balok atau plat rusuk satu arah Ɛ /20 Ɛ /24 Ɛ /28 Ɛ /10 Catatan: Panjang bentang dalam mm. Nilai yang diberikan harus digunakan langsung untuk komponen struktur dengan beton normal (wc = 2 400 kg/m3 ) dan tulangan BJTD 40. Untuk kondisi lain, nilai di atas harus dimodifikasikan sebagai berikut: (a) Untuk struktur beton ringan dengan berat jenis di antara 1 500 kg/m3 sampai 2 000 kg/m3 , nilai tadi harus dikalikan dengan (1,65 - 0,000 3 wc) tetapi tidak kurang dari 1,09, dimana wc adalah berat jenis dalam kg/m 3 . (b) Untuk f y selain 400 MPa, nilainya harus dikalikan dengan (0,4 + fy/700). Jika penampang diketahui, dan akan menghitung As 1) Ubah beban atau momen yang bekerja menjadi beban atau momen rencana (Wu dan Mu ), termasuk berat sendiri. 2) Berdasarkan h yang diketahui, perkirakan d dengan menggunakan hubungan d = h – 80 mm, kemudian hitung k yang diperlukan dengan rumus: 2bdMkuφ= 3) Cari rasio penulangan (tabel A-8 sampai A-37 dalam Dipohusodo, 1994) 4) Hitung As yang diperlukan, dimana As perlu = ρρρρbd 5) Tentukan batang tulangan yang akan dipasang, dengan memperhitungkan apakah tulangan dapat dipasang satu lapis pada balok. Periksa ulang tinggi efektif aktual balok dan bandingkan dengan tinggi efektif hasil perhitungan: jika lebih tinggi berarti hasil rancangan dalam keadaan aman, dan sebaliknya jika kurang dari tinggi berarti tidak aman dan harus dilakukan revisi perhitungan. 6) Buat sketsa rancangan Merencana dimensi penampang dan As 1) Ubah beban dan momen menjadi beban dan momen rencana (Wu dan Mu), termasuk memperkirakan berat sendiri balok. Tinggi dan lebar balok harus memenuhi syarat dan berupa bilangan bulat. Jangan lupa menggunakan faktor beban dalam memperhitungkan beban mati tambahan. 2) Pilih rasio penulangan (tabel A-4 dalam Dipohusodo, 1994). 3) Cari nilai k (tabel A-8 sampai A-37 dalam Dipohusodo, 1994). 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 376 4) Perkirakan b dan hitung d yang diperlukan. bkMduperluφ= jika d/b memenuhi syarat (1,5 – 2,2), dimensi dapat dipakai. 5) Perhitungkan h, kemudian hitung ulang berat balok dan bandingkan berat balok tersebut dengan berat balok yang sudah dimasukan dalam perhitungan. 6) Lakukan revisi hitungan dengan momen rencana Mu, dengan menggunakan hasil hitungan berat sendiri balok yang terakhir. 7) Dengan nilai b, k, dan yang baru, hitung dperlu 8) Hitung As yang diperlukan, dimana As perlu = ρρρρbd 9) Pilih batang tulangan. 10) Tentukan h, bila perlu dengan pembulatan ke atas (dalam cm). Cek tinggi efektif aktual dibanding dengan rencana, jika lebih besar maka balok dalam keadaan aman. 11) Buat sketsa rancangan B. Perencanaan plat terlentur satu arah Seperti pada perencanaan balok terlentur, perencanaan plat terlentur juga memerlukan estimasi-estimasi untuk memperkirakan awal tebal plat terlentur untuk menentukan dimensi-dimensi d dan h. Perkiraan dimensi tersebut dapat juga menggunakan tabel 000. Daftar tersebut hanya diperuntukan untuk balok dan plat beton bertulangan satu arah, non-prategang, berat beton normal (Wc=23 kN/m3) dan baja tulangan BJTD mutu 40. Apabila digunakan mutu baja yang lain maka nilai pada daftar dikalikan dengan faktor: ¸¸¹·¨¨©§+7004,0yf Untuk struktur beton ringan, harus dikalikan dengan faktor: (1,65 – 0,005 Wc) akan tetapi nilainya tidak boleh kurang 1,09, dan satuan Wc dalam kgf/ m3. Secara ringkas langkah-langkah perencanaan plat terlentur satu arah, dengan urutan sebagai berikut: 1) Hitung h minimum sesuai tabel, dengan pembulatan dalam centimeter. 2) Hitung beban mati berat sendiri plat, dan selanjutnya beban rencana total WU 3) Hitung momen rencana MU 4) Perkirakan dan hitung tinggi efektif d, dapat menggunakan tulangan baja D19 dan penutup beton 20 mm, dengan hubungan: d = h – 29,5 mm 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 377 5) Hitung k perlu 2bdMkuφ= 6) Cari nilai k (tabel A-8 sampai A-37 dalam Dipohusodo, 1994), dan tidak melampaui ρρρρmaks 7) Hitung As yang dibutuhkan. As perlu = ρρρρbd 8) Tentukan tulangan pokok (tabel A-3 dalam Dipohusodo, 1994). Periksa jarak maksimum dari pusat ke pusat: 3h atau 500 mm. Dan periksa ulang anggapan awal pada langkah 4. 9) Periksa tulangan susut dan suhu, sebagai berikut: As = 0,0020 bh, untuk baja mutu 30 As = 0,0018 bh, untuk baja mutu 40 ¸¸¹·¨¨©§=ysfbhA4000018,0 untuk mutu baja lebih tinggi dari 40. dan tidak boleh kurang dari As = 0,0014 bh 10) Jumlah luas penampang tulangan baja pokok tidak boleh kurang dari jumlah luas penulangan susut dan suhu. 11) Buat sketsa rancangan. C. Perencanaan balok T Balok-T seperti pada gambar 7.21, merupakan elemen struktur beton dimana plat dan balok secara integral bekerja secara komposit menerima distribusi gaya-gaya yang terjadi. Desain balok-T berbeda dengan balok persegi empat hanya pada bagian momen positifnya, dimana bagian gaya tekan internal juga terjadi pada bagian plat (sayap). Gambar 7.21. Profil balok T Sumber: Sagel dkk, 1994 Prosedur desain dan rumusan-rumusan balok-T sama dengan balok segi empat, kecuali pada nilai b (lebar balok) yang digantikan dengan nilai b efektif pada bagian momen positifnya. Nilai b efektif dipertimbangkan dengan adanya peran plat untuk menahan tekan. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 378 Berdasarkan SNI 03-2847-2002, ketentuan lebar efektif tidak boleh melebihi ¼ bentang balok, dan lebar sayap pada setiap sisi balok sebesar 8 kali tebal plat atau diperhitungkan sebesar setengah jarak bersih dari badan balok yang bersebelahan, seperti pada gambar 7.22. Gambar 7.22. Lebar efektif balok T Sumber: Sagel dkk, 1994 Konstruksi balok-T − Pada konstruksi balok-T, bagian sayap dan badan balok harus dibuat menyatu (monolit) atau harus dilekatkan secara efektif sehingga menjadi satu kesatuan. − Lebar plat efektif sebagai bagian dari sayap balok-T tidak boleh melebihi seperempat bentang balok, dan lebar efektif sayap dari masing-masing sisi badan balok tidak boleh melebihi: o delapan kali tebal plat, dan o setengah jarak bersih antara balok-balok yang bersebelahan. − Untuk balok yang mempunyai plat hanya pada satu sisi, lebar efektif sayap dari sisi badan tidak boleh lebih dari: o seperduabelas dari bentang balok, o enam kali tebal plat, dan o setengah jarak bersih antara balok-balok yang bersebelahan. − Balok-T tunggal, dimana bentuk T-nya diperlukan untuk menambah luas daerah tekan, harus mempunyai ketebalan sayap tidak kurang 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 379 dari setengah lebar badan balok, dan lebar efektif sayap tidak lebih dari empat kali lebar badan balok. − Bila tulangan lentur utama plat, yang merupakan bagian dari sayap balok-T (terkecuali untuk konstruksi plat rusuk), dipasang sejajar dengan balok, maka harus disediakan penulangan di sisi atas plat yang dipasang tegak lurus terhadap balok berdasarkan ketentuan berikut: o Tulangan transversal tersebut harus direncanakan untuk memikul beban terfaktor selebar efektif plat yang dianggap berperilaku sebagai kantilever. Untuk balok-T tunggal,seluruh lebar dari sayap yang membentang harus diperhitungkan. Untuk balok-T lainnya, hanya bagian plat selebar efektifnya saja yang perlu diperhitungkan. o Tulangan transversal harus dipasang dengan spasi tidak melebihi lima kali tebal plat dan juga tidak melebihi 500 mm. Analisis penampang balok-T Analisis penampang balok-T secara ringkas dapat menggunakan langkah-langkah: 1) Tentukan lebar sayap efektif sesuai ketentuan SNI 03-2847-2002, pasal 10.10 seperti uraian di atas. 2) Gunakan anggapan bahwa tulangan tarik telah meluluh, kemudian hitung gaya tarik total: NT = As fy 3) Hitung gaya tekan yang tersedia apabila hanya daerah sayap saja yang menyediakan daerah tekan, NT= 0,85 f’c bh 4) Bila NT > ND balok berperilaku sebagai balok-T murni dan selisih gaya tekan akan ditampung di sebagian daerah badan balok di bawah sayap. Sedangkan bila NT < ND, berperilaku sebagai balok persegi dengan lebar b, atau disebut balok T persegi. Jika dihitung sebagai balok-T murni, maka selanjutnya: 5) Tentukan letak batas tepi bawah blok tegangan tekan di daerah badan balok di bawah sayap ()wcDTbfNNa85,0−= 6) Periksa ρρρρinin yf4,1min=ρ dan dbAwsaktual=ρ ρρρρaktual harus lebih besar dari ρρρρinin 7) Tentukan letak titik pusat daerah tekan total dengan persamaan: ()¦¦=AAyy kemudian, z = d - y 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 380 8) Hitung momen tahanan, MR = φφφφ ND(z) atau φφφφ NT(z) 9) Pemeriksaan persyaratan daktilitas dengan melihat As (maks) harus lebih besar dari As aktual. As (maks) dapat dilihat pada tabel. Jika dihitung sebagai balok-T persegi, maka selanjutnya: 5) Periksa ρρρρinin yf4,1min=ρ dan dbAwsaktual=ρ ρρρρaktual harus lebih besar dari ρρρρinin 6) Hitung rasio penulangan untuk kemudian menentukan nilai k dbAws=ρ 7) Cari nilai k berdasar nilai yang didapat dari langkah 6 (tabel A-8 sampai A-37 dalam Dipohusodo, 1994), 8) Hitung momen tahanan, MR = φφφφ bd2k 9) Pemeriksaan persyaratan daktilitas dengan melihat As (maks) harus lebih besar dari As aktual. As (maks) dapat dilihat pada tabel000. Apabila pemeriksaan batasan tulangan maksimim menghasilkan As lebih besar dari As (maks), maka momen tahan MR dihitung dengan menggunakan As (maks) yang dalam hal ini disebut As efektif Tabel 7.15. Daftar nilai As (maks) untuk balok-T Sumber: Dipohusodo, 1994 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 381 Perencanaan penampang balok-T Perencanaan penampang balok-T secara ringkas menggunakan langkah-langkah: 1) Hitung momen rencana MU 2) Tetapkan tinggi efektif, d = h – 70 mm 3) Tentukan lebar sayap efektif sesuai ketentuan SNI 03-2847-2002 4) Menghitung momen tahanan dengan anggapan seluruh daerah sayap efektif untuk tekan, MR = φφφφ (0,85 )bht(d-1/2ht), dimana ht adalah tebal plat. 5) Bila MR > MU balok akan berperilaku sebagai balok T persegi dengan lebar b. Sedangkan bila MR < MU, balok berperilaku sebagai balok-T murni. Jika dihitung sebagai balok-T persegi, maka selanjutnya: 6) Merencanakan balok-T persegi dengan nilai b dan d yang sudah diketahui dan selanjutnya menghitung k perlu: 2bdMkuφ= 7) Cari nilai k berdasar nilai yang didapat dari langkah 6 (tabel A-8 sampai A-37 dalam Dipohusodo, 1994), 8) Hitung As yang dibutuhkan. As perlu = ρρρρbd 9) Pilih batang tulangan baja dan periksa lebar balok. Periksa d aktual dibandingkan dengan d yang ditetapkan, jika melebihi maka rancangan disebut konservatif (posisi aman); dan jika kurang maka rancangan tidak aman dan perencanaan harus diulang. 10) Periksa ρρρρinin yf4,1min=ρ dan dbAwsaktual=ρ ρρρρaktual harus lebih besar dari ρρρρinin 11) Pemeriksaan persyaratan daktilitas dengan melihat As (maks) harus lebih besar dari As aktual. As (maks) dapat dilihat pada tabel000 12) Buat sketsa rancangan Jika dihitung sebagai balok-T murni, maka selanjutnya: 6) menentukan z = d - 1/2ht 7) Menghitung As yang diperlukan berdasarkan nilai z pada langkah 6 zfMAyusφ= 8) Pilih batang tulangan baja dan periksa lebar balok 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 382 9) Menentukan tinggi efektif aktual (d aktual), dan lakukan analisis balok 10) Buat sketsa rancangan Perencanaan penulangan geser Perencanaan penulangan geser adalah usaha untuk menyediakan sejumlah tulangan baja untuk menahan gaya tarik arah tegak lurus terhadap retak tarik diagonal. Penulangan geser dapat dilakukan dalam beberapa cara, seperti: − sengkang vertikal − jaringan kawat baja las yang dipasang tegak lurus terhadap sumbu aksial − sengkang miring atau diagonal − batang tulangan miring diagonal yang dapat dilakukan dengan cara membengkokanbatang tulangan pokok balok di tempat-tempat yang diperlukan − tulangan spiral Perencanaan geser didasarkan pada nggapan dasar bahwa beton menahan sebagian gaya geser, sedangkan kelebihannya di atas kemampuan beton dilimpahkan pada tulangan geser. Cara umum yang dipakai untuk penulangan geser adalah dengan menggunakan sengkang, karena pelaksanaannya lebih mudah serta dijamin ketepatan pemasangannya. Cara penulangan ini terbukti mampu memberikan sumbangan untuk meningkatkan kuat geser ultimit komponen struktur yang mengalami lenturan. Gambar 7.23. Detail susunan penulangan sengkang Sumber: Dipohusodo, 1994 Berdasarkan ketentuan SNI 03-2847-2002, kuat geser (VC) untuk komponen struktur yang hanya dibebani oleh geser dan lentur berlaku, dbfVwcc¸¸¹·¨¨©§=6' (7.6) Next >