Perhitungan Balok Pracetak PDF

Preview

Summary

Warning: TT: undefined function: 32 Warning: TT: undefined function: 32 Warning: TT: undefined function: 32PERHITUNGAN BALOK PRACETAKDisusun oleh : Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040 Kelas AMata Kuliah : Struktur Beton PracetakDosen Pembimbing : Afif Navir Refani, S., M.PROGRAM SARJANA TERAPAN TR...

Description

PERHITUNGAN BALOK PRACETAK

Disusun oleh : Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040 Kelas A

Mata Kuliah : Struktur Beton Pracetak

Dosen Pembimbing : Afif Navir Refani, S.T., M.T.

PROGRAM SARJANA TERAPAN TRPPBS DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2020

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Data Perencanaan : fc' = fy Lentur = fy Geser =

30 400 400

b balok h balok D Tul. Lentur D Tul. Sengkang L balok L kolom Dimensi Kolom b balok anak h balok anak

400 mm 700 mm mm 22 13 mm 7000 mm 7000 mm 600 x 300 mm 500 mm

= = = = = = = = =

Sebelum Komposit : b balok = h balok =

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

400 560

Mpa Mpa Mpa

600

mm

mm mm

Struktur Beton Pracetak 1

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Pembebanan 1.

Saat Pengangkatan Beban Mati (DL) Berat Balok Induk Beban Kejut

= =

0,4 x 0,5 x

0,6 x 538

2400 DL

Beban Total

qu 2.

= = =

1,2 DL + 1,6 LL 1,2 806,6 + 1,6 967,92 Kg/m

=

967,92 Kg/m

=

0,3 x

537,6 Kg/m 269 Kg/m 806,6 Kg/m

= = =

+

0

Sebelum Komposit Beban Mati (DL) Berat Balok Anak

Beban Pelat Pracetak = Beban Overtopping

=

0,4 x

1 2( 𝑞 𝑙𝑥) = 2 1 2( 𝑞 𝑙𝑥) = 2

2400

1 2( 𝑥 0,08 𝑥 2400 𝑥 6) 2 1 2( 𝑥 0,06 𝑥 2400 𝑥 6) 2

DL 1 2( x 100 x 6) 2

Beban Hidup Pelat

=

1 2( 𝑞 𝑙𝑥) = 2

Beban Total

= = =

1,2 DL + 1,6 LL 1,2 2275,2 + 1,6 3690,24 Kg/m

=

3690,24 Kg/m

qu

=

259,2 Kg/m

=

1152

Kg/m

=

864

Kg/m

= =

+

2275,2 Kg/m 600

Kg/m

600

Kemudian berat total dari balok anak ini dijadikan sebagai beban terpusat (Pp) pada saat pembebanan balok induk. Pu

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

=

3690,24 Kg/m

x

3,5 =

12916 Kg/m

Struktur Beton Pracetak 2

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Beban pada Balok Induk Beban yang terjadi pada balok induk adalah berat sendiri balok induk dan berat eqivalen pelat Berat Balok Induk

=

0,4

x

0,6

Total Beban Mati Balok Induk (qd) = qu

3.

= = =

x

2400

=

537,6 Kg/m

537,6 Kg/m

1,2 DL 1,2 537,6 645,12 Kg/m

Setelah Komposit Setelah komposit, momen yang bekerja pada balok dihasilkan dari output analisis struktur menggunakan SAP 2000

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

Struktur Beton Pracetak 3

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Kondisi Saat Pengangkatan : 1. Momen yang terjadi M+ =

4𝑦 𝑞𝑢. 𝑙 1 − 4𝑥 + 8 𝑙 tan𝜃

M- =

𝑞𝑢. (𝑥. 𝑙)  2

hPracetak = 2

560 2

=

+ 50 mm =

280

+ 50 mm =

Yt =

Yb =

Yc =

Yt

X =

X =

4𝑌𝑐 1 + 𝐿𝑥 tg 𝜃

280

330 1+

4𝑌𝑐 280 2 1 + 1 + 280 1 + 𝐿 𝑥 tg 𝜃

=

mm

4(330) 7000 𝑥 tg(60)

4(330) 280 2 1+ 1+ 280 1 + 7000 𝑥tg 𝜃

0,226

M+ =

967,68 . 7 4(0,33) 1 − 4(0,23) + 8 7. tan 60

M- =

967,68 (0,23.7) = 2

M+

mm

=

1212,27

=

1212,27

Kgm

Kgm

M-

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

Struktur Beton Pracetak 4

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

2. Flexture Rebar Calculation Penulangan Lentur Akibat Pengangkatan Data perencanaan penulangan plat : 7000 mm Bentang = 400 mm Lebar balok = 560 mm Tebal balok pracetak = 40 mm Tebal decking = 22 mm Diameter tulangan rencana = 13 mm Diameter sengkang = d

=

560

-

40

-

13

-

11

Mu

Rn =

ø

Rn =

0,137 Mpa

m =

fy 0,85 fc'

ρperlu

=

ρmin

=

1,4 fy

ρmax

=

0,025

Syarat :

b

x

=

d

mm 12122662,82

=

2

x

496

=

0,9

x

400

x

246016

400 = 15,686 0,85 30 0,00034

=

= 0,0035

(SNI 2847-2013 Pasal 21.5.2.1)

ρperlu 0,00034 ρmin

1,4 400

=

< <

ρmin 0,0035

OK

0,00350

Tulangan Lentur Tarik As = Pmin x b x d = 0,004 x 400 x 496,0 = 694,40 SNI 2847-2013 Pasal 20.5.1 menetapkan As tidak boleh kurang dari : As min =

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

= 679,18

mm2

mm2

Struktur Beton Pracetak 5

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

1,4

As min =

Maka, As pakai =

bw x fy

d

1,4

=

As pakai A D22

496

=

mm2

694,4

mm2

694,40

Digunakan TulanganD - 22 mm ( A D - 22 = n tulangan =

x 400 400

=

2 380,13 mm

)

694,40 380

= 1,8 =

2 buah

2

22 (As =

694,40

Dibutuhkan tulangan lentur tarik =

D

mm2 )

Tulangan Lentur Tekan Untuk tulangan lentur tekan dapat digunakan sebesar 1/2 dari kekuatan lentur tarik berdasarkan pasal 21.5.2.2 SNI 2847-2013 As' =

x As =

0,5

x 694,40

0,5

Digunakan TulanganD - 22 mm ( A D - 22 = n tulangan =

As pakai A D22

=

=

347,2 kNm

2 380,13 mm

)

347,20 380

= 0,9 =

1 buah

1

22 (As =

347,20

mm2 )

(As =

694,40

mm2

Dibutuhkan tulangan lentur tarik =

D

>

As' )

Tinggi Balok Tegangan Persegi Ekivalen a

=

= 27,231 mm

Jarak dari Serat Tekan Terjauh ke Sumbu Netral Sesuai pasal 10.2.7.3 SNI 2847:2013, untuk fc' = 30 Mpa dapat digunakan : β1 = c

=

0,8 = 34,039 mm

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

Struktur Beton Pracetak 6

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Regangan Tarik Ɛt =

= 0,0407 → Ø

Dipakai Ø

=

0,9

0,9

=

Ø Mn = 120588360,3 Nmm 120,59 kNm

Ø Mn = =

120,59

Ø Mn =

kNm

> Mu =

12,12

kNm

→ OK

Penulangan Geser Akibat Pengangkatan Vu = = = =

0,5 qu x x 0,5 x 967,92 x 3387,72 Kg 33,88 kN

øVc = =

l 7

∅ (0,17 𝜆 𝑓 𝑐 󰆒 𝑏𝑤 𝑑 ) 0,75. (0,17.1 . 30 .400.496)

13855,19 Kg =

= 1/2 øVc 69,28

> >

Vu 33,8772

138,5519 kN

OK

Kekuatan feser balok mencukupi, tidak dibutuhkan tulangan geser Gaya yang Terjadi Pu =

Pv =

qu

l 2

Pu tan θ

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

=

=

967,92 7 2

= 3387,7 Kg = 33,877 kN

33,877 = 19,559 kN 1,7321

Struktur Beton Pracetak 7

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

3. Crack and Deflection Control Kontrol Tegangan Tegangan yang terjadi pada balok saat beton berumur 14 hari : I

=

1 x 12

b

x

h3

=

1 x 12

400

x

175616000

4 5853866667 mm

= σmax =

=

σmin

M

c I

+

Pv < A

fr

Momen yang terjadi merupakan akibat kombinasi layan, maka : M =

967,68 (0,23.7) = 2

σmax =

σmin

=

σmax =

σmin =

4621,821558

Kgm

4621,8 34,039 19,5590105 + < 5853866667 224000 0,000114192

< 3,1856

fr =

Mpa

0,62

0,88 𝑥 30

→ OK

Kontrol Momen Retak Kontrol retak ditinjau menurut pasal 9.5.2.3 SNI 2847-2013. Momen batas retak yang terjadi pada pelat beton berumur 3 hari : fr

Mcr = Mcr =

x

I

c 547,8

kNm

=

3,1856 x 5853866667 34,03921569

> M =

12,123 kNm

=

547844031,4

Nmm

OK

Kontrol Lendutan Δ

<

Δijin

5 𝑞 𝑙 𝑙 ≤ 384 𝐸 𝐼 16

5 (806 𝑥 10) 7000 384 𝑥 4700 0,46 𝑥 30 𝑥5853866667

2,4654

mm

≤

7000 16

<

437,5

mm

OK Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

Struktur Beton Pracetak 8

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Kondisi Sebelum Komposit 1. Flexture Reinforcement Pada perencanaan awal, Ø diasumsikan 0,9 dan menggunakan 1 lapis tulangan Ø =

0,9

d

560 496

= =

- 40 mm

-

13

-

11

Mu

Rn =

x

ø

Rn =

1,3233 Mpa

m =

fy 0,85 fc'

ρperlu

=

ρmin

=

1,4 fy

ρmax

=

0,025

Syarat :

x

b

=

=

2

d

0,9

117197200 x 400 x

400 = 15,686 30 0,85 0,00340

=

1,4 400

=

0,004

(SNI 2847-2013 Pasal 21.5.2.1)

ρperlu 0,00340 ρmin

=

ρmin 0,0035

< <

OK

0,00350

Tulangan Lentur Tarik As = Pmin x b x d = 0,004 x x 496,0 = 400 SNI 2847-2013 Pasal 20.5.1 menetapkan As tidak boleh kurang dari : As min =

As min =

246016

= 1,4

Maka, As pakai =

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

bw x fy 694,40

679,18 d

694,40

mm2

mm2

=

1,4

400 x 400

496

=

694,4

mm2

mm2

Struktur Beton Pracetak 9

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Digunakan Tulangan D - 22 mm ( A D - 22 = 380,13 mm2 n tulangan =

As pakai A D22

694,40 380

=

Dibutuhkan tulangan lentur tarik dan dipasang 1 lapis tulangan

=

2

=

2 buah

22 (As =

694,40

= D

)

2

mm2 )

Tulangan Lentur Tekan Untuk tulangan lentur tekan dapat digunakan sebesar 1/2 dari kekuatan lentur tarik berdasarkan pasal 21.5.2.2 SNI 2847-2013 As' =

x As

0,5

=

x

0,5

694,4

= 347,2 kNm

2 Digunakan Tulangan D - 22 mm ( A D - 22 = 380,13 mm

n tulangan =

As pakai A D22

347,20 380

=

Dibutuhkan tulangan lentur tarik

=

1

= D

1

)

=

1 buah

22 (As =

347,20

mm2 )

(As =

694,40

mm2

>

As' )

2. Capacity Check Tinggi Balok Tegangan Persegi Ekivalen a

=

= 27,231 mm

Jarak dari Serat Tekan Terjauh ke Sumbu Netral Sesuai pasal 10.2.7.3 SNI 2847:2013, untuk fc' = 0 Mpa dapat digunakan : β1 = c

=

0,8 = 34,039 mm

Regangan Tarik Ɛt =

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

= 0,04071 → Ø

=

0,9

Struktur Beton Pracetak 10

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Dipakai Ø

=

0,9

Ø Mn = Ø Mn = =

120588360,3 Nmm 120,59 kNm 120,59

Ø Mn =

kNm

> Mu =

117,20

→ OK

kNm

Kontrol Tegangan Tegangan yang terjadi pada balok saat beton berumur 14 hari : I

=

1 12

x

b

x

h3

=

1 12

x

400

x

175616000

=

mm4

5853866667

σmax =

σmin

=

M

c I

<

fr

Momen yang terjadi merupakan akibat kombinasi layan, maka : M =

1 10

𝑞

𝑙 2

2

=

7 1 𝑥 537,6 𝑥 10 2

=

7E+06 34,039 5853866667

σmax =

σmin

σmax =

σmin =

2

= 658,56

Kgm

=

<

0,62

0,88 𝑥 30

fr

=

< 3,1856

0,038

7

kNm

→ OK

Mpa

Kontrol Momen Retak Kontrol retak ditinjau menurut pasal 9.5.2.3 SNI 2847-2013. Momen batas retak yang terjadi pada pelat beton berumur 3 hari : Mcr = Mcr =

fr

x

I

c 547,84

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

kNm

= >

3,1856

M

x 5853866667 34,03921569

= 117,20 kNm

=

547844031,4

Nmm

OK

Struktur Beton Pracetak 11

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Kontrol Lendutan Δ

Δijin

<

𝑙 5 𝑞 𝑙 ≤ 384 𝐸 𝐼 16

17,111

mm

437,5

<

mm

OK

Penulangan Geser Sebelum Komposit 130,696

Vu =

kN

∅ (0,17 𝜆 𝑓𝑐 󰆒 𝑏𝑤 𝑑 )

øVc = =

0,75. (0 ,17. 1. 30 .400. 496)

= 1/2 øVc 69,28

13855,19 Kg =

138,551898 kN

< <

øVc 138,55

Vu 130,6964

< <

OK

Digunakan tulangan minimum Vs = 0 Vc1 =

0,333 𝑥 𝑓𝑐′ 𝑥 𝑏𝑤 𝑥 𝑑

=

0,333 𝑥 30 𝑥 400 𝑥 496

=

36186,5

Kg

Vs  Vc1 0  36186 kN Digunakan D-13 dua kaki (Av = dari nilai minimum S2 = S3 =

d 2

=

758

496,0 2

=

mm

Dipakai jarak sengkang, s = Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

265,5

248

S4 200

mm2) pada jarak maksimum yang dipilih

mm

= mm

600

mm

(dipasang

D 13

-

200

) Struktur Beton Pracetak 12

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Kondisi Setelah Komposit : 1. Moment Capacity Control Perencanaan Tulangan Lentur pada Tumpuan Digunakan Mu tumpuan (-) yang terbesar. -949 kNm Mu tump. = Pada perencanaan awal, ø diasumsikan 0,9 d

=

636

mm Mu

Rn =

ø

Rn =

6,517 Mpa

m

fy 0,85 fc'

=

ρperlu

=

ρmin

=

1,4 fy

ρmax

=

0,025

Syarat :

b

x

=

x

=

2

d

949000000 0,9

x

400

=

As min

=

404496

400 = 15,686 0,85 30 0,0192

=

1,4 400

= 0,0035

(SNI 2847-2013 Pasal 21.5.2.1)

ρperlu 0,019

ρmin > > 0,0035

ρperlu

=

OK

0,019

Tulangan Lentur Tarik As = Pperlu x b x d = 0,019 x x 636,0 = 400 SNI 2847-2013 Pasal 20.5.1 menetapkan As tidak boleh kurang dari :

As min

x

= 870,88 1,4

Aanisah Nurul Iftinaan 10111710013040

bw fy

x

d

4878,61

mm2

mm2

=

1,4

400 x 400

636

=

890,4

mm2

Struktur Beton Pracetak 13

Departemen Teknik Infrastruktur Sipilaaa Fakultas Vokasiaaa Institut Teknologi Sepuluh Nopemberaaa

Maka, As pakai

4878,61

=

mm2

Digunakan Tulangan D - 22 mm ( A D - 22 = n tulangan

As pakai A D22

=

=

4878,61 380

380,13 mm2

= 13

)

= 13 buah

Dibutuhkan tulangan lentur tarik = 13 D - 22 (As = 4941,73 mm2 ) Digunakan 2 lapis tulangan, dengan kombinasi 8D22 (lapis bawah) dan 7D22 (lapis atas). Spasi bersih antar lapis tulangan diambil 25 mm, jadi nilai d tetap seperti di awal : d

=

700 mm - 40 mm - 13 mm - 32.93 mm

=

614,07 mm

Tinggi Balok Tegangan Persegi Ekivalen a

=

...