Downloaded 128 times
More Related Content
Perencanaan balok
- 1. KELOMPOK 3 ACHMADRIZCO IQBAL ANUGRAH P M RYANZA MUBA YUSRINA LUTHFIANA
- 2. • Bagaimana distribusitegangan blok beton untuk balok dalam menerima beban! Apakah yang dimaksud dengan wilayah tarik dan tekan pada balok! Apa pengaruhnya terhadap perencanaan balok! • Berikan gambaran model struktur dan model beban yang akan anda analisis untuk balok pada lantai 2 dan 3 serta ring balk (fokus pada ring balk bagian tepi bangunan)! • Apakah fungsi tulangan tarik, tulangan tekan, dan tulangan geser pada perencanaan balok? Adakah pertimbangan tertentu yang dapat dilakukan untuk menghilangkan salah satu tulangan dalam perencanaan balok! Jelaskan syarat-syaratnya! • Apakah hasil perencanaan yang diberikan oleh tim dinas PU merupakan hasil terbaik untuk memenuhi syarat keamanan dan ekonomis perencanaan? Berikan saran dan masukan anda terkait model struktur yang telah anda pelajari setelah penelaah anda terhadap denah yang ada OBJECTIVE
- 3.
- 4. DIAGRAM TEGANGAN BALOK TARIK TEKAN Daridiagram kesetimbangan tegangan-regangan diatas bisa dilihat bahwasanya leleh atau tidaknya tulangan (As) bisa dicek atau diketahui dari besarnya nilai (regangan) εs. Jika nilai εs < εy maka tulangan belum leleh, tapi jika εs > εy maka tulangan sudah leleh.
- 5. Wilayah tarik padabalok adalah suatu wilayah untuk menahan gaya – gaya tarik pada serat balok bagian bawah / di bawah garis netral penampang balok Wilayah tekan pada balok adalah suatu wilayah untuk menahan gaya – gaya tekan pada serat balok bagian atas / di atas garis netral penampang balok Daerah Tarik Daerah Tekan Tulangan tarik & tekan
- 6. PENAMPANG BALOK BERTULANGAN SEIMBANG KURANGLEBIH b c d c=0,003 y As Garis netral g.n penulangan kurang g.n penulangan lebih c<0,003 s< y • Suatu penampang dikatakan bertulangan seimbang (balance) apabila jumlah tulangan baja tarik sedemikian sehingga letak garis netral pada posisi di mana akan terjadi secara bersamaan regangan luluh pada baja tarik dan regangan tekan beton maksimum 0,003
- 7. • Bila penampangbalok mengandung jumlah tulangan tarik lebih banyak dari yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan regangan, penampang balok dikatakan bertulangan lebih (overreinforced). Berlebihnya tulangan mengakibatkan garis netral bergeser ke bawah, beton mencapai regangan maksimum 0,003 sebelum baja tarik mencapai luluh Bila dibebani lebih besar lagi struktur akan mengalami kehancuran tiba-tiba (hancur getas) • Bila suatu penampang mengandung jumlah tulangan tarik kurang dari yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan regangan, penampang disebut bertulangan kurang (underreinforced) Letak garis netral naik sedikit dibandingkan kondisi seimbang, baja tarik mencapai regangan luluh sebelum beton mencapai regangan 0,003 Bertambahnya beban mengakibatkan tulangan memanjang. Keruntuhan struktur terjadi secara perlahan yang didahului oleh terjadinya lendukan yang meningkat tajam (hancur daktail)
- 8. MODEL BEBAN DANMODEL STRUKTUR BALOK LANTAI 2 DAN 3 SERTA RING BALK
- 9. MODEL BEBAN DANMODEL STRUKTUR BALOK LANTAI DEAD LOAD Plat = 12 kN/𝑚3 Spesi = 0,63 kN/𝑚3 Instalasi + plafon = 0,43 kN/𝑚3 Lantai keramik = 0,2 kN/𝑚3 + 4,42 kN/𝑚3 LIVE LOAD 3,59 kN/𝑚3 qu plat 1 = 15,44 kN/m qu plat 2 = 16,28 kN/m q balok = 5,88 kN/m q total =37,6 kN/m M max = 95,175 kN.m
- 10. Beban atap =15 kN Beban balok = BJ beton x h balok = 24 kN/𝑚2 x 0,3 m = 7,2 kN/𝑚2 Kombinasi beban balok = 1,4D = 1,4 (7,2) = 10,08 kN/𝑚2 x 0,15 m = 1,512 kN/m Shear force diagram Bending momen diagram 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑀 𝑈 = 29,304 + 7,655 = 37,6 𝑘𝑁. 𝑚 MODEL BEBAN DAN MODEL STRUKTUR RING BALK (ANALISA)
- 11. Beban atap =15 kN Beban balok = BJ beton x h balok = 24 kN/𝑚2 x 0,3 m = 7,2 kN/𝑚2 Kombinasi beban balok = 1,4D = 1,4 (7,2) = 10,08 kN/𝑚2 x 0,15 m = 1,512 kN/m Shear force diagram Bending momen diagram 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑀 𝑈 = 22,5 + 3,827 = 26,237 𝑘𝑁. 𝑚 MODEL BEBAN DAN MODEL STRUKTUR RING BALK (PERENCANAAN ULANG)
- 12. FUNGSI TULANGAN DANSYARAT PERENCANAAN BALOK
- 13. FUNGSI TULANGAN TULANGAN TARIK •Untuk menahan gaya – gaya tekan yang diterima oleh balok beton TULANGAN TARIK • Untuk mencegah retak beton agar tidak melebar • Untuk menahan gaya – gaya tarik yang diterima oleh balok beton TULANGAN GESER • Untuk mencegah bertambahnya retak miring • Untuk menahan gaya geser yang diterima oleh balok beton • Untuk mengikat tulangan lentur (tarik & tekan) agar bisa saling mengika
- 14. SYARAT PERENCANAAN BALOK Dalamperencanaan balok, perlu diperhatikan beberapa hal • Dimensi balok (SNI 2847:2013 pasal 9.5.2.2) • Penulangan (SNI 2847:2013 pasal 7.1.1; 7.1.2; 7.1.3; 7.6; 7.7.1; 12.5.1) • Pembebanan (SNI 2847:2013 pasal 9.2.1) • Kekuatan desain (faktor reduksi) (SNI 2847:2013 pasal 9.3.2.1; 9.3.2.3) • Kekuatan desain tulangan (SNI 2847:2013 pasal 9.4) • Asumsi desain (SNI 2847:2013 pasal 10.2) • Geser dan torsi (SNI 2847:2013 pasal 11.1.1; 11.1.3.1; 11.2.1.1; 11.4.5.1; 11.4.6.1) • Dan beberapa peraturan yang ada di ACI dan telah dikonversikan ke MPa, mm, dsb.
- 15. ANALISA PERENCANAAN BALOK LANTAI2 DAN 3 SERTA RING BALK
- 16. ANALISIS PERENCANAAN BALOKLANTAI 2 DAN 3 • Data h balok = 500 mm b balok = 350 mm h plat = 130 mm 𝑓𝑦 = 300 𝑀𝑃𝑎 𝑓𝑐 ′ = 25 𝑀𝑃𝑎 𝑞 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 = 37,6 𝑘𝑁/𝑚 𝑀𝑢 = 95,175 𝑘𝑁. 𝑚 Tulangan tarik = 4D10 (𝐴 𝑠= 314 𝑚𝑚2 ) Tulangan tekan = 2D8 (𝐴 𝑠 ′ = 101 𝑚𝑚2 ) 𝑑 = ℎ − 𝑃 − 𝐷𝑠 − 1 2 𝐷𝑡 = 447 𝑚𝑚 𝑑′ = 𝑝 + 𝐷𝑠 + 1 2 𝐷𝑡 = 53 𝑚𝑚 𝑎 = 𝐴 𝑠 . 𝑓𝑦 0,85 .𝑓𝑐 ′.𝑏 = 12,67 𝑚𝑚 (balok persegi karena a < h plat) • Perhitungan ∅𝑀𝑛 = ∅ 𝐴 𝑠 . 𝑓𝑦 𝑑 − 𝑎 2 + 𝐴 𝑠 ′ . 𝑓𝑦 𝑑 − 𝑑′ = 48,131 𝑘𝑁. 𝑚 𝑀𝑢 > ∅𝑀𝑛 95,175 𝑘𝑁. 𝑚 > 48,131 𝑘𝑁. 𝑚 … 𝑡𝑖𝑑𝑎𝑘 𝑜𝑘
- 17. ANALISIS PERENCANAAN RINGBALK • Data h = 300 mm b = 300 mm 𝑓𝑦 = 300 𝑀𝑃𝑎 𝑓𝑐 ′ = 25 𝑀𝑃𝑎 𝑞 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 = 3,024 𝑘𝑁/𝑚 Patap = 15 kN/m 𝑀𝑢 = 37,6 𝑘𝑁. 𝑚 Tulangan tarik = 2D8 (𝐴 𝑠= 101 𝑚𝑚2 ) Tulangan tekan = 2D8 (𝐴 𝑠 ′ = 101 𝑚𝑚2 ) 𝑑 = ℎ − 𝑃 − 𝐷𝑠 − 1 2 𝐷𝑡 = 248 𝑚𝑚 𝑑′ = 𝑝 + 𝐷𝑠 + 1 2 𝐷𝑡 = 52 𝑚𝑚 𝑎 = 𝐴 𝑠 . 𝑓𝑦 0,85 .𝑓𝑐 ′.𝑏 = 4,75 𝑚𝑚 • Perhitungan ∅𝑀𝑛 = ∅ 𝐴 𝑠 . 𝑓𝑦 𝑑 − 𝑎 2 + 𝐴 𝑠 ′ . 𝑓𝑦 𝑑 − 𝑑′ = 12,043 𝑘𝑁. 𝑚 𝑀𝑢 > ∅𝑀𝑛 95,175 𝑘𝑁. 𝑚 > 12,043 𝑘𝑁. 𝑚 … 𝑡𝑖𝑑𝑎𝑘 𝑜𝑘
- 18. PERENCANAAN ULANG BALOK LANTAI2 DAN 3 SERTA RING BALK
- 19. REDESIGN BALOK LANTAI Data: •𝑓𝑐 ′ = 25 𝑀𝑃𝑎 • 𝑓𝑦 = 300 𝑀𝑃𝑎 • ∅ 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 = 0,9 • ∅ 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 = 0,75 • L = 4500 mm • P = 40 mm • h balok = 400 mm • b balok = 260 mm • h plat = 130 mm ℎ 𝑚𝑖𝑛 = 𝐿 16 0,4 + 𝑓𝑦 700 = 233,04 𝑚𝑚 𝑎 = 𝜌 .𝑓𝑦 .𝑑 0,85 .𝑓𝑐′ = 32,64 𝑚𝑚 digunakan balok persegi sebagai perencanaan karena a < hplat
- 20. • Perhitungan tulangantarik 2/3Mu = 63,45 kN.m 𝑑 𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑓 = ℎ − 𝑝 − 𝐷𝑠 − 1 2 𝐷𝑡𝑢 = 342 mm 𝑅 𝑛 = 𝑀𝑢 ∅𝑏𝑑2 = 2,31 𝜌 = 0,85𝑓𝑐′ 𝑓𝑦 1 − 1 − 2𝑅 𝑛 0,85𝑓𝑐′ = 0,0081 𝜌 𝑚𝑖𝑛 = 1,4 𝑓𝑦 = 0,0046 𝜌 𝑚𝑎𝑥 = 0,75 0,85.𝑓𝑐′.𝛽1 𝑓𝑦 600 600+𝑓𝑦 = 0,034 𝜌 𝑚𝑖𝑛 < 𝜌 < 𝜌 𝑚𝑎𝑥 𝐴 𝑠 = 𝜌 . 𝑏 . 𝑑 = 720,252 𝑚𝑚2 Tulangan tarik = 2D19 dan 1D14 (567 + 154) 721 𝑚𝑚2 𝑑 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = ℎ − 𝑝 − 𝐷𝑠 − 1 2 𝐷𝑡𝑢 = 342,5 mm Jarak antar tulangan= 𝑏−2𝑃−2𝐷𝑠−3𝐷𝑡𝑢 𝑛 = 112 𝑚𝑚 𝑎 = 𝐴 𝑠 . 𝑓𝑦 0,85 .𝑓𝑐 ′.𝑏 = 32,64 𝑚𝑚 ∅𝑀𝑛1 = ∅𝐴 𝑠 . 𝑓𝑦 𝑑 − 𝑎 2 = 63,497. 𝑚 ∅𝑀𝑛1 < 𝑀𝑢 Butuh tulangan tekan • Perhitungan tulangan tekan Mn tekan = 31,725 kNm def’ = 53 d = 342,5 Mn = As . Fy (d – d’) As = 371,704 𝑚𝑚2 Pilih tulangan 2D13 + 1D12 (265 + 113,1) = 378,5 𝑚𝑚2 Jarak antar tulangan = 𝑏−2𝑃−2𝐷𝑠 𝑛 = 126 𝑚𝑚 n = 2 (spasi) X/n = 65 mm d’ aktual = p + dseng + ½ D13 = 54,5 d’aktual < d’ef Mn = As . Fy (d-d’) Mn = 32,65 Mn aktual > Mn rencana 32,65 + 63,497 > 95,175 96,147 > 95,175
- 21. h = 400mm b= 260mm d = h-p = 400-40 = 360mm Smax = d/2 = 180 mm diambil S = 150 mm Avmin = 0,062√𝑓𝑐′ 𝑏𝑤 . 𝑠 𝑓𝑦𝑡 = 40,3 m𝑚2 Asumsi D8 Av = 50,3 m𝑚2 2Av = 100,6 m𝑚2 Steoritis = 𝐴𝑣 .𝑓𝑦𝑡 .𝑑 𝑉𝑠 = 208,82 mm S = 3𝐴𝑣 .𝑓𝑦𝑡 𝑏𝑤 = 348,23 mm X = 360 mm Vx = Va – qx = 84,6 – 37,6 (0,36) = 71,064 kN Vx = Vu ∅𝑉𝑐 = 64,084 ∅𝑣𝑐 2 = 32,042 32,042 = 84,6 – 37,6 x X = 1,398 Vu = ∅𝑉𝑐 + ∅𝑉𝑠 Vs = 52, 0293 kN S = 150mm (s< d/2) Vs < 1/3 𝑓𝑐′. 𝑏𝑤 . 𝑑 52,0293 < 170 , 89 kN 360 X1 = 0 – 1,398 D10 – 150 As = 524 m𝑚2 X2 = 1,398 – 3,102 D10 – 200 As = 393 m𝑚2 X3 = 3,102 – 4,5 D10 – 150 As = 52 m𝑚2
- 22. • Pembengkokan tulangantarik Pembengkokan tulangan sebesar 180°, Panjang tulangan setelah pembengkokan = 4𝑑 𝑏 = 4 19 = 76 𝑚𝑚 • Pembengkokan tulangan tekan Pembengkokan tulangan sebesar 180°, Panjang tulangan setelah pembengkokan = 4𝑑 𝑏 = 4 13 = 52 𝑚𝑚 Detail Penulangan 2D19
- 23. REDESIGN RING-BALK Data: • 𝑓𝑐 ′ =25 𝑀𝑃𝑎 • 𝑓𝑦 = 300 𝑀𝑃𝑎 • ∅ 𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 = 0,9 • ∅ 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 = 0,75 • L = 4500 mm • P = 40 mm • D tulangan utama = D16 (16mm) • D sengkang = D8 (8mm) • h balok = 300 mm • b balok = 200 mm • Beban atap = 15 kN Cek h min. balok ℎ 𝑚𝑖𝑛 = 𝐿 16 0,4 + 𝑓𝑦 700 = 208,93 𝑚𝑚 Berarti, h balok dapat digunakan karena memenuhi syarat SNI.
- 24. Mu = 26,327kN.m 𝑑 𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑓 = ℎ − 𝑝 − 𝐷𝑠 − 1 2 𝐷𝑡𝑢 = 244 mm 𝑅 𝑛 = 𝑀𝑢 ∅𝑏𝑑2 = 2,46 𝜌 = 0,85𝑓𝑐′ 𝑓𝑦 1 − 1 − 2𝑅 𝑛 0,85𝑓𝑐′ = 0,0087 𝜌 𝑚𝑖𝑛 = 1,4 𝑓𝑦 = 0,0046 𝜌 𝑚𝑎𝑥 = 0,75 0,85. 𝑓𝑐′. 𝛽1 𝑓𝑦 600 600 + 𝑓𝑦 = 0,03 𝜌 𝑚𝑖𝑛 < 𝜌 < 𝜌 𝑚𝑎𝑥 𝐴 𝑠 = 𝜌 . 𝑏 . 𝑑 = 424,56 𝑚𝑚2 Tulangan tarik = 3D14 (𝐴 𝑠 = 462 𝑚𝑚2 ); 𝑛 = 2 𝑑 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = ℎ − 𝑝 − 𝐷𝑠 − 1 2 𝐷𝑡𝑢 = 245 mm Jarak antar tulangan= 𝑏−2𝑃−2𝐷𝑠−3𝐷𝑡𝑢 𝑛 = 31 𝑚𝑚 𝑎 = 𝐴 𝑠 . 𝑓𝑦 0,85 .𝑓𝑐 ′.𝑏 = 32,61 𝑚𝑚 ∅𝑀𝑛1 = ∅𝐴 𝑠 . 𝑓𝑦 𝑑 − 𝑎 2 = 28,527 𝑘𝑁. 𝑚 ∅𝑀𝑛1 > 𝑀𝑢 Karena ∅𝑀𝑛1 > 𝑀𝑢 Maka digunakan tulangan dengan diameter terkecil. Tulangan tekan = 2D10 𝐴 𝑠 = 157 𝑚𝑚2 ; 𝑛 = 1 𝑑′ 𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = 𝑃 + 𝐷𝑠 + 1 2 𝐷𝑡𝑢 = 53 𝑚𝑚 Jarak antar tulangan= 𝑏−2𝑃−2𝐷𝑠−3𝐷𝑡𝑢 𝑛 = 84 𝑚𝑚 ∅𝑀𝑛2 = ∅𝐴′ 𝑠 . 𝑓𝑦 𝑑 − 𝑑′ = 8,139 𝑘𝑁. 𝑚 𝑀𝑛 = ∅𝑀𝑛1 + ∅𝑀𝑛2 = 36,67 𝑘𝑁. 𝑚 • Pembengkokan tulangan tarik Pembengkokan tulangan sebesar 180°, Panjang tulangan setelah pembengkokan = 4𝑑 𝑏 = 4 14 = 56 𝑚𝑚 • Pembengkokan tulangan tekan Pembengkokan tulangan sebesar 180°, Panjang tulangan setelah pembengkokan = 4𝑑 𝑏 = 4 10 = 40 𝑚𝑚
- 25. 𝑑 = ℎ− 𝑃 = 260 𝑚𝑚 𝑉𝑢 𝑚𝑎𝑥 = 18,402 𝑘𝑁 𝑉𝑢 𝑑 = 𝑉𝑢1,5 + 1,5 − 𝑑 1,5 𝑉𝑢 𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑢1,5 = 18,009 𝑘𝑁 ∅𝑉𝑐 = ∅0,17 𝑓𝑐′. 𝑏 𝑤 . 𝑑 = 33,150 𝑘𝑁 𝑽𝒖 𝒅 > 𝟏 𝟐 ∅𝑽𝒄 tetapi 𝑽𝒖 𝒅 < ∅𝑽𝒄, maka tulangan yang diperlukan adalah tulangan dengan diameter minimum dan jarak terjauh. Tulangan geser= D8; Av = 2As = 0,01006 𝑚𝑚2 𝑠 = 𝑑 2 = 130 𝑚𝑚 Jadi, tulangan geser yang digunakan D8-130mm Detail penulangan balok 245 53