Tangga PDF

Preview

Summary

Tangga Beton Bertulang Nama-nama bagian tangga: Anak Tangga Balustrade Bordes a = aantrede (antritt) s = optrede (auftritt) Bahan untuk tangga: kayu, baja, beton atau kombinasinya Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan STRUKTUR BETON BERTULANG II Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo Fakultas Teknik, Universitas...

Description

Tangga Beton Bertulang Nama-nama bagian tangga:

Anak Tangga

Balustrade Bordes

a = aantrede (antritt) s = optrede (auftritt) Bahan untuk tangga: kayu, baja, beton atau kombinasinya

Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan

Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

STRUKTUR BETON BERTULANG II

Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

Tangga Beton Bertulang Persyaratan dan Jenis-jenis Tangga Jenis-jenis Tangga: Tangga Lurus, tanpa Bordes

Tangga Lurus, dengan Bordes

Tangga U, dgn Bordes

Tangga U, dengan 2 Bordes

Tangga Lingkar

Tangga Lengkung

Tangga L, dgn Bordes

Tangga U, dg. Bordes Lengkung

Tangga Lengkung

Tangga Beton Bertulang Bentuk-bentuk Tangga: Tanpa bordes.

Anak tangga bertemu di satu titik (grs.htm) Tidak baik/nyaman ! Sebaiknya dibuat dg pembagian menurut garis biru!

Anak tangga ditikungan harus dibuat sedemikian sehingga tangga tetap nyaman dan aman.

Tangga Beton Bertulang

Jenis2 tangga menurut strukturnya: Tangga plat:

Tangga dengan struktur pendukung berupa plat (biasanya berupa plat beton bertulang). Di atas plat tangga yang miring ini terdapat anaktangga.

Tangga balok: Tangga dengan struktur pendukung berupa balok (dapat berupa balok beton bertulang, kayu atau baja profil). Tangga kantilever:

Anak2 tangga berupa kantilever yang terjepit salah satu ujungnya di dalam dinding atau balok

Tangga Beton Bertulang Jenis2 tangga menurut strukturnya: (1) Tangga Pelat: A A Pot. A-A Plat beton bertulang

Pada jenis (1): Pelat injak akan meneruskan beban ke struktur pelat tangga. Tidak ada perancangan khusus utk pelat injak (anak tangga), cukup diberi tulangan susut / konstruktif.

Tangga Beton Bertulang Jenis2 tangga menurut strukturnya: (2) Tangga Balok: A A Pot. A-A:

Balok beton bertulang

Tangga Beton Bertulang Persyaratan dan Jenis-jenis Tangga Bentuk-bentuk Struktur Tangga: (1) Tangga Pelat:

(2) Tangga Balok:

Pada jenis (1): Pelat injak akan meneruskan beban ke struktur pelat tangga. Tidak ada perancangan khusus utk pelat injak. Cukup diberi tulangan susut / konstruktif.

Tangga Beton Bertulang Persyaratan dan Jenis-jenis Tangga Bentuk-bentuk Struktur Tangga: (3) Tangga dg Balok Tepi:

(4) Tangga Kantilever: Dinding beton

Pada jenis (2), (3), (4): Beban tangga akan dipikul oleh plat injak sebagai pelat atau balok terlentur yang ditumpu pada kedua sisinya atau salah satu sisinya (sbg kantilever) . Selanjutnya beban diteruskan ke balok pendukung atau ke dinding.

Tangga Beton Bertulang Persyaratan dan Jenis-jenis Tangga Persyaratan Tangga: • • • •

Lebar tangga dan bordes memenuhi kebutuhan Panjang tangga cukup, sehingga dapat memberi aantrede (antritt) dan optrede (auftritt) yang proporsional dan aman Sandaran yang cukup kuat dan aman Memenuhi persyaratan struktural

a = aantrede (antritt) s = optrede (auftritt)

Tangga Beton Bertulang Persyaratan dan Jenis-jenis Tangga Aturan / Pedoman: 1. Aturan ukuran langkah



2. Aturan keamanan 3. Aturan kenyamanan

 

2.s + a = 59 s/d 65 cm Nilai ideal: 63 cm s + a = 46 cm a – s = 12 cm

Tangga Beton Bertulang Persyaratan dan Jenis-jenis Tangga Aturan / Pedoman: Lebar tangga Tinggi optrede (s) Lebar aantrede (a)

: minimum 80 cm, (tgt luas bangunan, jml.penghuni) : maks. 19 cm (umum) atau 21 cm (rmh. tinggal) : min. 26 cm

Tangga Beton Bertulang Persyaratan dan Jenis-jenis Tangga

STRUKTUR ATAS BANGUNAN GEDUNG

TANGGA Contoh Hitungan: Elevasi Lantai 1: + 300 cm Elevasi Lantai 2: + 610 cm  jadi beda tinggi h = 310 cm Ukuran ruang tangga: 300 cm x 400 cm. Dicoba: Tangga U dengan 1 bordes, dg lebar tangga 100 cm, lebar bordes 100 cm jadi: lebar tangga total = 2 x 100 + 10 (jrk antara) = 210 cm, OK! digunakan: s = 17 cm dan a = 28 cm jadi: 2s + a = 2.17 + 28 = 62, OK! Jml anak tangga n = h/s – 1 = 310/17 – 1 = 17, 24 buah Dibulatkan ke atas menjadi 18 buah  14 buah anak tangga dg s = 17 cm 4 buah anak tangga dg s = 18 cm Beda tinggi anak tangga sebesar 1 cm dapat ditolerir dan tdk akan terasa bagi pemakai. Anak tangga dg s = 18 cm tsb di taruh di bagian bawah dan atas tangga.

STRUKTUR ATAS BANGUNAN GEDUNG

TANGGA Tangga U dengan 1 bordes: Dibuat jml anak tangga atas = jml anak tangga bawah = 18/2 = 9 buah Panjang ruang tangga yg diperlukan = 9 x a + lbr bordes = 9 x 28 + 100 = 352 cm, OK!

Tangga Beton Bertulang Sistim Struktur Tangga Tangga dg balok: Asumsi sistim struktur tergantung pada posisi kolom yang ada B

A

C

Balok Balok Kolom Kolom

Kolom

Kolom Kolom / Balok induk

Kolom / Balok induk

Kolom / Balok induk

Dipasang begel yg cukup

Salah !

Benar !

Tangga Beton Bertulang Sistim Struktur Tangga Asumsi A, B dan C tersebut semuanya benar  dengan catatan: pelaksanaan sesuai dengan asumsi yang dipilih.

Masing-masing asumsi akan menghasilkan perilaku struktur yang berbeda, sehingga penulangannyapun akan berbeda.

B

Kolom

Kolom / Balok induk

Tangga Beton Bertulang Sistim Struktur Tangga Tangga pelat: Asumsi sistim struktur tergantung pada posisi kolom yang ada C

1

Pelat Pelat

Berarti harus ada balok-balok lintang pada titik A – D Balok2 ini harus ada yang mendukung  dukungan dapat berupa kolom, dinding atau balok induk.

B A Pelat

D

Balok Bordes

Tangga Beton Bertulang Sistim Struktur Tangga Balok-balok lintang pada titik A – C

C

2

Pelat Pelat

A Pelat

Balok Bordes B

Tangga Beton Bertulang Sistim Struktur Tangga Balok-balok lintang pada titik A – C C

1

Pelat Pelat A Pelat

B

Balok Bordes

Tangga Beton Bertulang Sistim Struktur Tangga Tangga tanpa balok-balok lintang  `tangga layang` Analisis struktur harus dilakukan secara 3 dimensional

2D  salah!

Tangga Beton Bertulang Perancangan Tangga 1. Untuk tangga dengan balok: - Perancangan plat injak (anak tangga) dan pelat bordes - Perancangan balok tangga

2. Tangga pelat (tanpa balok): - Perancangan pelat tangga dan pelat bordes - Perancangan balok2 lintang 3. Perancangan kolom dan fondasinya pada ruang tangga (Biasanya kolom dan fondasi ini juga merupakan bagian dari struktur bangunan sec. Keseluruhan, yang mendapat beban dari lantai2 bangunan dan beban tangga)

Catatan: - Perancangan tangga biasanya dilakukan terpisah dari hitungan struktur portal bangunan, seperti halnya elemen2 asesori lainnya: sunscreen, talang air, listpank etc. - Gambar2 rencana dan pelaksanaan harus sesuai dengan asumsi yang digunakan dalam hitungan.

Tangga Beton Bertulang Perancangan Tulangan Tangga Hitungan tulangan tangga pada dasarnya identik dengan hitungan tulangan untuk elemen balok atau pelat biasa. Dengan BMD yg demikian, berarti hitungan penulangan dilakukan pada penampang pot. vertikal (lih. gbr.). Hal ini tidak praktis, karena tulangan di pasang miring sejajar dengan permukaan balok/pelat beton.

Sehingga beban tangga diurakan menjadi sbb.: BMD Hitungan penulangan dilakukan pada SFD penampang tegak lurus NFD sumbu memanjang balok atau pelat.

Tangga Beton Bertulang Perancangan Tulangan Tangga Hitungan tulangan pelat tangga  ditinjau untuk b = 1000 m. c

h d

a

Cc Mn Ts

b = 1000

Mu = Cc (d – a/2) = 0,85. fc`. a . b (d – a/2) Mu adalah momen terfaktor hasil hitungan analisis struktur tangga, sehingga persm. tsb menjadi persm. kuadrat dalam a  a dpt dihitung. Dari syarat SFh = 0 maka Cc = Ts  0,85. fc`. a . b = As. Fy As dapat dihitung. Syarat penulangan: As max = 0, 75. Asb As min = (1,4 / fy ) b. d atau (fc‘ /(4. fy)) b. d

Tangga Beton Bertulang Perancangan Tulangan Tangga Jika

Jika

As < As min  digunakan As = As min mengindikasikan bahwa pemilihan tebal balok atau pelat lantai terlalu besar. As > As min  mengindikasikan bahwa pemilihan tebal balok atau pelat lantai terlalu kecil  sebaiknya tebal balok / pelat ini diperbesar - Pada balok bisa dipakai tulangan rangkap. - Pada pelat umumnya dipakai tulangan tunggal, sehingga tebal pelat perlu diperbesar

Tangga Beton Bertulang Contoh Perancangan Tangga Bahan: beton dengan fc‘ = 30 MPa baja tulangan dengan fy = 400 MPa Beban: Beban hidup = 4 kN/m2 (vertikal) Berat sendiri beton = 24 kN/m3 Lebar tangga 120 cm.

Rencanakan: 1. Jumlah anak tangga 2. Kebutuhan tulangan 3. Gambar penulangan

120 cm

120 cm

380 cm + 6.08

Tebal plat t = 20 cm

Tebal plat t = 20 cm

Tebal plat t = 20 cm

+ 3.00

+ 4.54

Tangga Beton Bertulang Contoh Perancangan Tangga Penyelesian: Pertama-tama harus ditentukan dahulu jumlah anak tangga dengan nilai a & s yg memenuhi syarat: Dicoba dengan s = 17 cm dan a = 29 cm. Cek: 2s + a = 63 cm, OK.

6,08

1 x 17,5

Beda tinggi antar lantai = 608 – 300 = 308 cm Jml anak tangga = (308/17) -1 = 18,1 buah, digunakan 18 anak tangga (masing-2 9 di bwh dan di atas bordes): 14 buah anak tangga dg s = 17 cm 4 buah anak tangga dg s = 17,5 cm

7 x 17,0

4,54

1 x 17,5 1 x 17,5 7 x 17,0

1 x 17,5

Sudut miring tangga: a = atan (s/a) = atan (17/29) = 30,379o

154

154

9 x 29 = 261 380

119

Tangga Beton Bertulang Contoh Perancangan Tangga

Tebal plat tangga t = 20 cm adalah tebal miring. Untuk menghitung beban berat sendiri perlu dicari tebal vertikalnya.

t1 = ½.s.cos a

s

t = 20 cm t2 = t + t1

t = 20 cm t1 = ½ s.cos a = ½. 17.cos 30,379 = 7,333 cm t2 = t + t1 = 27,333 cm t3 = t2 / cos a = 27,333 / cos 30,379 = 31,683 cm Ukuran tebal ini dianggap sudah tebal „jadi“ (termasuk „finishing“).

)a

t3 

t2 cos a

Tangga Beton Bertulang Contoh Perancangan Tangga Sistim struktur tangga dianggap sbg „balok sederhana“ (dg tumpuan sendi rol), dg semua beban arah vertikal ke bawah):

LL DL dengan t3

dengan t

Beban tangga: Berat sendiri bag miring: qD1 = t3 . 1,2 . 24 380 cm = 0,31683 . 1,2 . 24 = 9,125 kN/m‘ terfaktor qD1u = 1,2 . 9,125 = 10,95 kN/m‘ Berat sendiri bordes: qD2 = t . 1,2 . 24 = 0,20 . 1,2 . 24 = 5,76 kN/m‘  terfaktor qD2u = 1,2 . 5,76 = 6,912 kN/m‘ Beban hidup: qL = 1,2 . 4 = 4,8 kN/m‘  terfaktor qLu = 1,6 . 4,8 = 7,68 kN/m‘

Tangga Beton Bertulang Contoh Perancangan Tangga Analisis struktur: Karena beban ditinjau vertikal, maka momen dihitung pada panjang bentang proyeksi 380 cm. Reaksi tumpuan: Rki = ((½ . 6,912 . 1,192) + (10,95 . 2,61 . 2,495) + (½ . 7,68 . 3,82)) / 3,8 = 34,644 kN Rka = ((6,912 . 1,19 . 3,205) + (½ . 10,95 . 2,612) + (½ . 7,68 . 3,82)) / 3,8 = 31,344 kN

Mmax di titik x = 34,644 / (10,95 + 7,68) = 1,860 m dr kiri. Mu,max = 34,644 . 1,86 - (½ . (10,95 + 7,68) . 1,862) = 32,212 kNm

LL

DL dengan t3

dengan t

380 cm

Mmax

Tangga Beton Bertulang Contoh Perancangan Tangga Kontrol kemampuan geser: Pada plat, tebal plat harus ditetapkan sdmk shg plat mampu menahan gaya geser tanpa tulangan geser: Vu,ki = 34,644 kN pada tebal plat t/cos a = 23,183 cm Vu,ka = 31,344 kN pada tebal plat bordes t = 20 cm Kemampuan geser beton: Vc,ki = 0,75 . (√30/6).1200.(231,83 – 50) = 149,388 kN Vc,ka = 0,75 . (√30/6).1200.(200 – 40) = 131,453 kN Jadi: Tebal plat tangga & bordes cukup.

LL

DL dengan t3

dengan t

380 cm

Mmax

Tangga Beton Bertulang Contoh Perancangan Tangga Hitungan kebutuhan tulangan lentur: Karena tulangan di pasang searah dengan kemiringan plat, maka untuk mudahnya hitungan tulangan pada bagian plat miring didasarkan pada t = 20 cm dengan nilai momen sebesar Mu,max . cos a = 27,789 kNm. Diambil lindungan beton 20 mm dan baja tul. dia 12 mm  d = 200 – 20 – 6 = 174 mm Rn = Mu / (b.d2) = 27789000 / (1200 . 1742) = 0,76488 r = 0,85.30/400.(1 - √(1 – 2.Rn/0,85.30)) = 0,001942 As = r.b.d = 0,00194.120.17,4 = 4,05 cm2 Asmin = 1,4/400 . 1200 . 174 = 7,31 cm2  menentukan! Asmin = √30/(4.400) . 1200 . 174 = 7,15 cm2

LL

DL dengan t3

dengan t

380 cm

Mmax

Tangga Beton Bertulang Contoh Perancangan Tangga Hitungan kebutuhan tulangan lentur: Digunakan tulangan 12-150 As,tps = 1200/150 . (0,25.p.122) = 9,05 cm2 OK Tulangan pembagi: 20% tul. pokok tpsg.= 1/5 . 9,05 = 1.81 cm2 Digunakan tulangan 8-250  2,41 cm2 OK

Prosedur penulangan :

M n  M u

Tulangan minimum :

As min As min

f c,  bw d 4 fy 1.4  bw d fy

Kondisi seimbang :

rb 

1  0.85  f c'  fy

rmaks  0.75rb

Mn Rn  2 bd

0.85 f c'  2 Rn 1 1 r  fy  0.85 f c'

rmin  r  rmaks

   

As  rbd

600  '  600  f  1  0.85 untuk f c  30 MPa y  

1  0.85  0.007( f c'  30) untuk f c'  30 MPa 1  0.65

Contoh gambar penulangan tangga :

35

36

37...