< Previous 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 383 Dalam persamaan ini satuan fC’ dalam Mpa, bw dan d dalam mm, dan VC dalam kN. Pada balok persegi bw sama dengan d. Kuat geser ideal dikenakan faktor reduksi φφφφ = 0,60. Kuat geser rencana Vu didapatkan dari hasil penerapan faktor beban. Berdasarkan peraturan, meskipun sevcara teoritis tidak diperlukan penulangan geser apabila Vu φφφφVC, akan tetapi tetap diharuskan untuk selalu menyediakan penulangan geser minimum pada semua bagian struktur beton yang mengalami lenturan. Ketentuan penulangan geser minimum tersebut terutama untuk menjaga agar tidak terjadi kegagalan geser bila terjadi beban yang tak terduga. Pada tempat di mana tidak diperlukan tulangan geser yang memiliki ketebalan cukup untuk menahan Vu, maka tulangan geser minimum tidak diperlukan. Sedangkan pada tempat yang memerlukan tulangan geser minimum, jumlah luasnya ditentukan dengan persamaan: ywfsbA31= (7.7) Pada persamaan ini, dan mengacu pada gambar 10.14, dijelaskan: Av = luas penampang tulangan geser total dengan jarak spasi antar tulangan s, untuk sengkang keliling tunggal Av = 2 As, dimana As adalah luas penampang batang tulangan sengkang (mm2) bw = lebar balok, untuk balok persegi = b (mm) s = jarak pusat ke pusat batang tulangan geser ke arah sejajar tulangan pokok memanjang (mm) fy = kuat luluh tulangan geser (Mpa) D. Plat dengan rusuk satu arah Sistem plat lantai dengan rusuk satu arah seperti pada gambar 7.24, terdiri dari rangkaian balok-T dengan jarak yang rapat. Rusuk-rusuk tidak boleh kurang dari 4” pada arah lebarnya dan ketebalan seharusnya tidak lebih dari 3,5 kali lebar minimum rusuknya. Tulangan lentur seperti pada penampang balok-T. Rusuk beton biasanya memiliki kapasitas geser yang cukup besar, sehingga tulangan geser tidak diperlukan. Gambar 7.24. Struktur plat dengan rusuk satu arah Sumber: Chen & M. Lui, 2005 Tulangan suhu Rusuk Tinggi Rusuk Total PermukaanPlat lebar antara tinggi antara 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 384 E. Plat lantai dua arah Asumsi desain aksi satu arah tidak dapat diaplikasikan pada banyak kasus, khususnya pada panel lantai yang memiliki aspek rasio panjang dan lebar yang kurang dari 2. Pada plat yang bebannya didistribusikan ke kedua arah sisinya disebut sebagai plat dua arah, seperti pada gambar 7.25. Gambar 7.25. Struktur plat lantai dua arah dan prinsip penyaluran beban Sumber: Chen & M. Lui, 2005 Cara penyaluran beban dari plat ke tumpuan berbeda antara plat dua arah dengan plat satu arah. Apabila syarat-syarat tumpuan sepanjang keempat tepinya sama yaitu tertumpu bebas atau terjepit maka pola penyaluran beban untuk plat persegi dinyatakan dengan bentuk ‘amplop’, dengan menggambarkan garis-garis pada setiap sudutnya dengan sudut 45°. Plat dua arah dengan balok Plat dua arah dengan balok terdiri dari sebuah panel plat yang dibatasi oleh balok-balok yang tertumpu pada kolom. Aspek rasio panjang dan lebar panel kurang dari 2, maka proporsi yang sesuai dari beban lantai akan di transfer pada arah panjangnya. Kekakuan terjadi pada kesatuan balok-balok tersebut (Gambar 7.26). Rangka ekivalen dalam Rangka ekivalen tepi Dua arah Penyaluran beban 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 385 Gambar 7.26. Struktur plat dua arah dengan balok Sumber: Chen & M. Lui, 2005 F. Plat rata Sistem lantai tanpa menggunakan balok-balok disebut sebagai plat rata (flat), seperti pada gambar 7.27. Sistem ini ekonomis dan fungsional karena dengan dihilangkannya balok maka tinggi bersih antar lantai dapat lebih maksimal. Tebal minimal plat rata ini seperti pada tabel 7.16. Gambar 7.27. Struktur plat rata (flat) Sumber: Chen & M. Lui, 2005 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 386 Tabel 7.16. Tebal minimum plat tanpa balok Sumber: Sagel dkk, 1994 Tanpa penebalan b Dengan penebalan b Panel luar Panel luar Tegangan leleh fya MPa Tanpa balok pinggir Dengan balok pinggirc Panel dalam Tanpa balok pinggir Dengan balok pinggirc Panel dalam 300 Ɛn / 33 Ɛn / 36 Ɛn / 36 Ɛn / 36 Ɛn / 40 Ɛn / 40 400 Ɛn / 30 Ɛn / 33 Ɛn / 33 Ɛn / 33 Ɛn / 36 Ɛn / 36 500 Ɛn / 28 Ɛn / 31 Ɛn / 31 Ɛn / 33 Ɛn / 34 Ɛn / 34 Catatan: a. Untuk tulangan dengan tegangan leleh di antara 300 MPa dan 400 MPa atau di antara 400 MPa dan 500 MPa, gunakan interpolasi linear. b. Penebalan panel didefinisikan dalam 15.3(7(1)) dan 15.3(7(2)). c. Pelat dengan balok di antara kolom kolomnya di sepanjang tepi luar. Nilai Į untuk balok tepi tidak boleh kurang dari 0,8. G. Plat dengan panel drop Kemampuan plat rata dapat meningkat dengan penambahan drop panel. Drop panel adalah penambahan ketebalan plat pada daerah momen negatif, dan akan meningkatkan perpindahan gaya pada hubungan antar plat dan kolom pendukungnya. Tebal minimum plat ini seperti pada tabel 7.16 dan tidak boleh kurang dari 4”. Selain itu, kombinasi plat dengan panel drop dan kepala kolom akan semakin meningkatkan kekuatan strukturnya. (gambar 7.28) Gambar 7.28. Struktur plat-rata dengan panel drop Sumber: Chen & M. Lui, 2005 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 387 H. Plat wafel Untuk beban lantai yang sangat berat atau untuk bentang yang panjang maka sistem plat wafel dimungkinkan untuk digunakan. Plat wafel dapat digambarkan sebagai plat datar yang sangat tebal, tetapi dengan grid kotak-kotak untuk mengurangi berat dan mendapatkan efisiensi. (gambar 7.29) Desain penulangan lentur berdasarkan pada lajur-lajur penampang T sebagai pengganti lajur palat persegi. Pada sekeliling pendukung kolom, lubang-lubang grid dapat diisi untuk menahan kepala kolom. Gambar 7.29. Struktur plat wafel Sumber: Chen & M. Lui, 2005 7.4.5. Struktur Kolom Beton Bertulang Tipikal kolom beton bertulang seperti pada Gambar 7.30. Tulangan pada kolom akan terdistribusi bersama dengan bagian tepi keliling penampang kolom dan menerus sepanjang tinggi kolom tersebut. Tulangan transversal kolom (begel) dapat berbentuk, empat persegi, ties atau spiral. Dinding yang tinggi dan elemen ’core’ pada bangunan akan mempunyai perilaku yang sama dengan kolom, sehingga prosedur desain dapat mengikuti aplikasi dari kolom. Kolom harus direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang berasal dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Kombinasi pembebanan yangmenghasilkan rasio maksimum dari momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 388 Gambar 7.30. Tipikal kolom beton bertulang Sumber: Dipohusodo, 1999 Pada konstruksi rangka atau struktur menerus, pengaruh dari adanya beban yang tak seimbang pada lantai atau atap terhadap kolom luar ataupun dalam harus diperhitungkan. Demikian pula pengaruh dari beban eksentris karena sebab lainnya juga harus diperhitungkan. Dalam menghitung momen akibat beban gravitasi yang bekerja pada kolom, ujung-ujung terjauh kolom dapat dianggap terjepit, selama ujung-ujung tersebut menyatu (monolit) dengan komponen struktur lainnya. Momen-momen yang bekerja pada setiap level lantai atau atap harus didistribusikan pada kolom di atas dan di bawah lantai tersebut berdasarkan kekakuan relatif kolom dengan juga memperhatikan kondisi kekangan pada ujung kolom. Selanjutnya analisis kolom dan perencanaan kolom beton di sini ditekankan pada jenis kolom beton sederhana. Jenis kolom yang dimaksud adalah kolom pendek dengan eksentrisitas kecil. Kekuatan Kolom eksentrisitas kecil Hampir tidak pernah dijumpai kolom dengan beban aksial tekan secara konsentris. Meskipun demikian pembahasan kolom dengan eksentrisitas kecil sangat penting sebagai dasar pengertian perilaku kolom pada waktu menahan beban serta timbulnya momen pada kolom. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 389 Jika beban tekan P berimpit dengan sumbu memanjang kolom berarti tanpa eksentrisitas, secara teoritis menghasilkan tegangan merata pada permukaan penampang lintangnya. Sedangkan jika gaya tekan bekerja pada satu tempat berjarak e terhadap sumbu memanjang, kolom akan melentur seiring dengan timbulnya momen M=P(e). Jarak e disebut eksentrisitas gaya terhadap sumbu kolom. Kekuatan beban aksial pada kondisi pembebanan tanpa eksentrisitas adalah: PO = 0,85 fC’(Ag-Ast) + fyAst (7.8) dimana: Ag = luas kotor penampang lintang kolom (mm2) Ast = luas total penampang penulangan memanjang (mm2) PO = kuat beban aksial tanpa eksentrisitas Pn = kuat beban aksial dengan eksentrisitas tertentu Pu = beban aksial terfaktor dengan eksentrisitas rasio penulangan adalah: gstgAA=ρ Hubungan dasar antara beban dan kekuatan: Pu φφφφ Pn , Ketentuan dalam SNI 03-2847-2002 selanjutnya: − reduksi kekuatan untuk kolom dengan penulangan sengkang adalah 20% − reduksi kekuatan untuk kolom dengan penulangan spiral adalah 15% Berdasarkan reduksi kekuatan tersebut maka rumus kuat beban aksial maksimum adalah: Untuk kolom dengan penulangan spiral φφφφ Pn(maks) = 0,85φφφφ {{{{0,85 fC’ (Ag-Ast) + fyAst}}}} Untuk kolom dengan penulangan sengkang φφφφ Pn(maks) = 0,80φφφφ {{{{0,85 fC’ (Ag-Ast) + fyAst}}}} Faktor reduksi ditentukan: φφφφ = 0.70 untuk penulangan spiral, dan φφφφ = 0,65 untuk penulangan dengan sengkang. Persyaratan detail penulangan kolom Jumlah luas penampang tulangan pokok memanjang dibatasi dengan rasio penulangan ρρρρg antara 0,01 dan 0,08. Secara umum luas penulangan yang digunakan antara 1,5% sampai 3 % dari luas penampang, serta terkadang dapat mencapai 4% untuk struktur berlantai banyak, namun disarankan tidak melebihi 4%. Sesuai SNI 03-2847-2002, penulangan pokok pada kolom dengan pengikat spiral minimal 6 batang, sedangkan untuk sengkang segiempat adalah 4 batang, dan segitiga minimal adalah 3 batang. Beberapa susunan penulangan seperti pada gambar 7.31. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 390 Gambar 7.31. Detail susunan penulangan tipikal Sumber: Dipohusodo, 1999 Jarak bersih antar batang tulangan pokok tidak boleh kurang dari 1,5 db atau 40 mm. Syarat-syarat lain diantaranya: −−−− tebal minimum penutup beton ditetapkan tidak boleh kurang dari 40 mm −−−− batang tulangan pokok harus dilingkupi sengkang dengan kait pengikat lateral paling sedikit dengan batang D10 untuk tulangan pokok D32 atau lebih kecil −−−− untuk tulangan pokok yang lebih besar menggunakan yang tidak kurang dari D12, tetapi tidak lebih besar dari D16. −−−− jarak spasi tulangan sengkang tidak lebih dari 16 kali diameter tulangan pokok, atau 48 kali diameter tulangan sengkang, dan dimensi lateral terkecil (lebar) kolom −−−− kait pengikat harus diatur sehingga sudut-sudutnya tidak dibengkokan dengan sudut lebih besar dari 135º, seperti pada gambar 7.32. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 391 −−−− Rasio penulangan untuk pengikat spiral tidak boleh kurang dari: yccgimumsffAA'145,0)(min¸¸¹·¨¨©§−=ρ (7.9) dimana: ρρρρs = volume tulangan spiral satu putaran volume inti kolom setinggi s s = jarak spasi tulangan spiral Ag = luas kotor penampang lintang kolom (mm2) Ac = luas penampang lintang inti kolom (tepi luar ke tepi luar spiral) f’c = kuat tekan beton f’y = tegangan luluh baja spiral, tidak lebih dari 400 Mpa Gambar 7.32. Spasi antara tulangan-tulangan longitudinal kolom Sumber: Dipohusodo, 1999 Analisis dan perancangan kolom Secara ringkas analisis dan perencanaan mengikuti langkah-langkah: Untuk analisis 1) Pemeriksaan apakah ρρρρg masih dalam batas yang memenuhi persyaratan 0,01 ρρρρg 0,08 2) Pemeriksaan jumlah tulangan pokok memanjang untuk memperoleh jarak bersih antara batang tulangan (dapat menggunakan tabel A-40 dalam Dipohusodo, 1994) 3) Menghitung kuat beban aksial maksimum 4) Pemeriksaan tulangan pengikat (lateral). Untuk sengkang, periksa dimensi tulangan, jarak spasi, dan susunan penempang. Untuk pengikat spiral, periksa dimensi batang tulangan, rasio penulangan, dan jarak spasi bersih antara tulangan. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 392 Untuk analisis 1) Menentukan kekuatan bahan-bahan yang dipakai. Menentukan rasio ρρρρg penulangan yang direncanakan (bila diinginkan) 2) Menentukan beban rencana terfaktor Pu 3) Menentukan luas kotor penampang kolom yang diperlukan Ag 4) Memilih bentuk dan ukuran penampang kolom, gunakan bilangan bulat 5) Menghitung beban yang dapat didukung oleh beton dan tulangan pokok memanjang. Tentukan luas penampang batang tulangan memanjang yang diperlukan, kemudian pilih batang tulangan yang akan dipakai. 6) Merancang tulangan pengikat, dapat berupa tulangan sengkang atau spiral. 7) Buat sketsa rancangannya. 7.4.6. Dinding Gambar 7.33. Detail struktur dinding beton bertulang Sumber: Chen & M. Lui, 2005 Pada dinding yang tinggi atau juga dinding geser serta gabungan dinding-dinding seperti pada dinding core yang paling menentukan adalah beban aksial dan lentur, seperti yang berlaku pada kolom. Oleh karena itu, prosedur desain dan perhitungan-perhitungan pada kolom juga secara umum juga dapat diaplikasikan. Detail penulangan untuk dinding berbeda Next >