Tugas Besar Struktur Beton PDF

Preview

Summary

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015 PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya ` BAB I PERENCANAAN PELAT ATAP DAN PELAT LANTAI A. Perencanaan Pelat Atap Perencanaan Pelat atap terjepit elastis dengan anggapan bahwa pelat dan balok di cor ...

Description

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya `

BAB I PERENCANAAN PELAT ATAP DAN PELAT LANTAI

A. Perencanaan Pelat Atap Perencanaan Pelat atap terjepit elastis dengan anggapan bahwa pelat dan balok di cor bersama-sama secara monolit,dan ukuran balok cukup besar, sehingga mampu untuk mencegah terjadi rotasi pelat.

1. Pembebanan

Gambar 1. Denah Pelat Atap

Pembebanan pelat atap a. Beban hidup Pelat atap

WLL = 1,0 kN/m2

(PPIUG 1983)

b. Beban mati Tebal pelat atap h = 100 mm Berat pelat atap

= 0,10 m . 24 kN/m3 = 2,40 kN/m2 = 0,150 kN/m2

Beban mekanikal dan elektrikal (ditaksir) Berat lapisan kedap air

= 0,02 m. 24 kN/m3 = 0,480 kN/m2 WDL

1 |Tugas Besar Struktur Beton

= 3,03 kN/m2

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya ` Beban terfaktor (Wu) untuk pelat atap adalah : Wu = 1,2 WDL + 1,6 WLL = 1,2 . 3,03 + 1,6 . 1,0 = 5,236 kN/m2 2. Perhitungan Analisis Struktur Dari denah Pelat dapat dilihat bahwa pelat dapat dikategorikan sebagai berikut :

Keterangan

:

=Terjepit

Gambar 2. Skema Tumpuan Plat Bentang bersih : ly = ly – ( ½ . bi + ½ bi )

B

= 4000 mm – (½ . 300 mm + ½ 300 mm) = 3700 mm lx = lx – ( ½ . bi + ½ bi ) = 3000 mm – (½ . 300 mm + ½ 300 mm) = 2700 mm

2 |Tugas Besar Struktur Beton

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya `

Perhitungan momen pelat lantai, nilai momen yang bekerja pada pelat lantai ditentukan brdasarkan nilai -

-

-

-

-

pada tabel koefisien momen PBI – 1971. = 33,1111 = 71,8148

y y

8-

8-

-

= 18,296

57

Mulx = 0,001 .Wu . lx2. xlx = 0,001 . 5,236 . 2,702 . 33,1111

= 1,2638 kN.m

Mutx = - 0,001 .Wu . lx2. xtx = -0,001 . 5,236 . 2,702 . 71,8148

= -2,7412 kN.m

Muly = 0,001 .Wu . lx2. xly = 0,001 . 5,236 . 2,702 . 18,2963

= 0,6984 kN.m

Muty = - 0,001 .Wu . lx2. xty = -0,001 . 5,236 . 2,702 . 57

= -2,1757 kN.m

Tabel 1.1 Perhitungan Momen Pelat Atap Tipe Pelat A B

Koefisien Momen Pelat (PBI 1971) Mulx (kN.M) Mutx (kN.M) Muly (kN.M) Muty (kN.M) xlx xtx xly xty 1,0000 21,0000 52,0000 21,0000 52 0,8016 -1,9849 0,8016 -1,9849 1,3704 33,1111 71,8148 18,2963 57 1,2639 -2,7412 0,6984 -2,1757 β

3. Perencanaan Penulangan Data-data : Mutu beton, fc’

= 27,5 MPa

Mutu baja, fy

= 240 MPa

Tebal pelat atap, h

= 100 mm

Penutup beton, Pb

= 20 mm

Diameter tulangan pokok arah x dan y adalah ∅12 mm

3 |Tugas Besar Struktur Beton

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya `

Penyelesaian : Mencari rasio tulangan : √ fy √

8 diambil nilai terbesar,

min

= 0,1692

⍴max = 0,75 . ⍴b = 0,75 . 0,0591

di mana,

fc b

(

fy 8

fy

)

8 (

= 0,0443

)

a. Pelat Tipe A 1.) Pada Tumpuan Arah X

Arah Y

Mutx = 1,9849 kN.m

Muty = 1,9849 kN.m

Faktor reduksi, ϕ = 0,8

Faktor reduksi, ϕ = 0,8

 Momen nominal : Mntx

 Momen nominal : Mnty

ϕ

ϕ

8 dx = h – Pb – ½ ∅tulangan arah x

8 dy = h – Pb – ∅tulangan x - ½ ∅tulangan y

= 100 - 20 – ½ 12

= 100 - 20 – 12 - ½ 12

= 74 mm

= 62 mm

4 |Tugas Besar Struktur Beton

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya `

 Koefisien tahanan :

 Koefisien tahanan :

Rntx

Rnty

 Perbandingan isi tulangan memanjang:

 Perbandingan isi tulangan memanjang:

fy

m

fy

m

fc

fc

8

8

10,2673  Menentukan rasio tulangan perlu : ( -√ -

perlutx

( -√ perlutx

fy

 Menentukan rasio tulangan perlu :

)

)

-

= 0,0015 <

sehingga dipakai

min min

= 0,0058

= 0,0058

( -√ -

perluty

( -√ perluty

= 0,0027 <

sehingga dipakai

min min

= 0,0058

= 0,0058

 Luas tulangan perlu :

As perlutx =

As perluty =

. b . dx

= 0,0058 . 1000 . 74 = 429,200 mm

min

)

)

-

 Luas tulangan perlu : min

fy

. b . dy

= 0,0058 . 1000 . 62

2

= 359,600 mm2

 Diameter tulangan yang dipakai,

 Diameter tulangan yang dipakai,

∅ = 12 mm

∅ = 12 mm

A

¼π ∅

2

¼π

2

2

= 113,0973 mm2

5 |Tugas Besar Struktur Beton

A

¼ π ∅2

¼π

22

= 113,0973 mm2

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya `

 Jarak tulangan perlu :

 Jarak tulangan perlu :

A

A

A

A

8 Dari hasil, nilai s dipakai jarak 250 mm

Dari hasil, nilai s dipakai jarak 300 mm

 Luas tulangan perlu yang digunakan:

 Luas tulangan perlu yang digunakan:

A

As ada

A

As ada 8

As ada > As perlu = 429,200 mm2 

Analisis Kapasitas Momen

Mntx

mm2

8

As ada x =

= 2,4811 kN.m A

ax

fy fc

As ada > As perlu = 359,600 mm2 

Analisis Kapasitas Momen mm2

As ada y = Mnty

= 2,4811 kN.m A

ay

fy fc

8 8

8

8

Mn ada x = As ada x . fy (dx – ax/2)

Mn ada y= As ada y . fy (dy – ay/2)

= 452,3892 .240 (74 – 4,6448.1/2) . 10-6

= 359,600 . 240 (62 – 3,8707.1/2) . 10-6

= 7,7822 kN.m

= 5,1838 kN.m

Kontrol :

Kontrol :

Mn ada x > Mntx = 2,4811 kN.m .... OK!

Mn ada y> Mnty = 2,4811 kN.m .... OK!

Jadi, tulangan tumpuan arah x pada Pelat tipe A digunakan ∅12 – 250 dan tulangan tumpuan arah y pada Pelat tipe A digunakan ∅12 – 300. 6 |Tugas Besar Struktur Beton

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya `

2.) Pada Lapangan Arah X

Arah Y

Mulx = 0,8016 kN.m

Muly = 0,8016 kN.m

Faktor reduksi, ϕ = 0,8

Faktor reduksi, ϕ = 0,8

 Momen nominal : Mnlx

 Momen nominal : Mnly

ϕ

dx = h – Pb – ½ ∅tulangan arah x

ϕ

dy = h – Pb – ∅tulangan x - ½ ∅tulangan y

= 100 - 20 – ½ 12

= 100 - 20 – 12 - ½ 12

= 74 mm

= 62 mm

 Koefisien tahanan :

 Koefisien tahanan :

Rnlx

Rnly 8

 Perbandingan isi tulangan memanjang fy

m

 Perbandingan isi tulangan memanjang : fy

m

fc 8

fc 8

10,2673  Menentukan rasio tulangan perlu : perlulx

( -√ ( √

fy

) 8

7 |Tugas Besar Struktur Beton

 Menentukan rasio tulangan perlu : perluly

)

( -√ ( √

fy

) )

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya `

perlulx

= 0,0007 <

sehingga dipakai

min min

= 0,0058

= 0,0058

perluty

= 0,0011 <

sehingga dipakai

min min

= 0,0058

= 0,0058

 Luas tulangan perlu :

 Luas tulangan perlu :

As perlulx =

As perluty =

min

. b . dx

min

. b . dy

= 0,0058 . 1000 . 74

= 0,0058 . 1000 . 62

= 429,200 mm2

= 359,600 mm2

 Diameter tulangan yang dipakai,

 Diameter tulangan yang dipakai,

∅ = 12 mm

∅ = 12 mm

A

¼ π ∅2

¼π

22

A

¼ π ∅2

= 113,0973 mm2

¼π

22

= 113,0973 mm2

 Jarak tulangan perlu :

 Jarak tulangan perlu :

A

A

A

A

8 Dari hasil, nilai s dipakai jarak 250 mm

Dari hasil, nilai s dipakai jarak 300 mm

 Luas tulangan perlu yang digunakan:

 Luas tulangan perlu yang digunakan:

As ada

A

As ada

A

8 As ada > As perlu = 429,200 mm2 

Analisis Kapasitas Momen As ada x =

8

mm2

8 |Tugas Besar Struktur Beton

As ada > As perlu = 359,600 mm2 

Analisis Kapasitas Momen As ada y =

mm2

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya ` Mnlx

= 1,002 kN.m A

fy

ax

fc

Mnly

= 1,002 kN.m

A

ay

fy fc

8 8

8

8

Mn ada x = As ada x . fy (dx – ax/2)

Mn ada y = As ada y . fy (dy – ay/2)

= 452,3892 . 240(74 – 4,6448.1/2) .10-6 =

= 359,600 . 240 (62 – 3,8707.1/2) . 10-6

7,7822 kN.m

= 5,1838 kN.m

Kontrol :

Kontrol : Mn ada x > Mnlx = 1,002 kN.m .... OK!

Mn ada y > Mnly = 1,002 kN.m .... OK!

Jadi, tulangan Lapangan arah x pada Pelat tipe A digunakan ∅12 – 250 dan tulangan lapangan arah y pada Pelat tipe A digunakan ∅12 – 300.

b. Pelat Tipe B 1.) Pada Tumpuan Arah X

Arah Y

Mutx = 2,7412 kN.m

Muty = 2,1757 kN.m

Faktor reduksi, ϕ = 0,8

Faktor reduksi, ϕ = 0,8

 Momen nominal : Mntx

ϕ

dx = h – Pb – ½ ∅tulangan arah x

 Momen nominal : Mnty

ϕ

dy = h – Pb – ∅tulangan x - ½ ∅tulangan y

= 100 - 20 – ½ 12

= 100 - 20 – 12 - ½ 12

= 74 mm

= 62 mm

9 |Tugas Besar Struktur Beton

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya `

 Koefisien tahanan :

 Koefisien tahanan :

Rntx

Rnty

 Perbandingan isi tulangan memanjang:

 Perbandingan isi tulangan memanjang:

fy

m

fy

m

fc

fc

8

8

 Menentukan rasio tulangan perlu : ( -√ -

perlutx

)

fy

( √

perlutx

= 0,0021 <

sehingga dipakai

( -√ -

perluty

)

min min

 Menentukan rasio tulangan perlu :

= 0,0058

= 0,0058

fy

( √

perluty

= 0,0030 <

sehingga dipakai

)

min min

= 0,0058

= 0,0058

 Luas tulangan perlu :

 Luas tulangan perlu :

As perlutx =

As perluty =

min

. b . dx

= 0,0058 . 1000 . 74 = 429,200 mm

)

min

. b . dy

= 0,0058 . 1000 . 62

2

= 359,600 mm2

 Diameter tulangan yang dipakai,

 Diameter tulangan yang dipakai,

∅ = 12 mm

∅ = 12 mm

A

¼π ∅

2

¼π

2

2

10 |Tugas Besar Struktur Beton

A

¼ π ∅2

¼π

22

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya ` = 113,0973 mm2

= 113,0973 mm2

 Jarak tulangan perlu :

 Jarak tulangan perlu :

A

A

A

A

8 Dari hasil, nilai s dipakai jarak 250 mm  Luas tulangan perlu yang digunakan : A

As ada

Dari hasil, nilai s dipakai jarak 300 mm  Luas tulangan perlu yang digunakan : A

As ada 8

As ada > As perlu = 429,200 mm2  Analisis Kapasitas Momen

 Analisis Kapasitas Momen

8

mm2

As ada y =

= 3,4265

kN.m

Mnty

As ada x = Mntx

As ada > As perlu = 359,600 mm2

A

ax

fy fc

mm2

= 2,7196 kN.m A

ay

fy fc

8 8

8

8

Mn ada x = As ada x . fy (dx – ax/2)

Mn ada y = As ada y . fy (dy – ay/2)

= 452,3892 . 240 (74 – 4,6448.1/2) . 10-6

= 359,600 . 240 (62 – 3,8707.1/2) . 10-6 =

= 7,7822 kN.m

5,1838 kN.m

Kontrol : Mn ada x > Mntx = 3,4265 kN.m .... OK!

11 |Tugas Besar Struktur Beton

Kontrol : Mn ada y > Mnty = 2,7196 kN.m .... OK!

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya ` Jadi, tulangan tumpuan arah x pada Pelat tipe B digunakan ∅12 – 250 dan tulangan tumpuan arah y pada Pelat tipe B digunakan ∅12 – 300.

2.) Pada Lapangan Arah X

Arah Y

Mulx = 1,2639 kN.m

Muly = 0,6984 kN.m

Faktor reduksi, ϕ = 0,8

Faktor reduksi, ϕ = 0,8

 Momen nominal : Mnlx

 Momen nominal : Mnly

ϕ

ϕ

8 dx = h – Pb – ½ ∅tulangan arah x

dy = h – Pb – ∅tulangan x - ½ ∅tulangan y

= 100 - 20 – ½ 12

= 100 - 20 – 12 - ½ 12

= 74 mm

= 62 mm

 Koefisien tahanan :

 Koefisien tahanan :

Rnlx

Rnly 88

 Perbandingan isi tulangan memanjang: fy

m

fc 8

 Menentukan rasio tulangan perlu :

12 |Tugas Besar Struktur Beton

 Perbandingan isi tulangan memanjang : fy

m

fc 8

 Menentukan rasio tulangan perlu :

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya ` ( -√ -

perlulx

)

fy

88

( √

perlutx

= 0,0012 <

sehingga dipakai

min min

( -√ -

perluty

)

= 0,0058

= 0,0058

fy

( √

perluty

= 0,0009 <

sehingga dipakai

)

min min

= 0,0058

= 0,0058

 Luas tulangan perlu :

 Luas tulangan perlu :

As perlulx =

As perluty =

min

. b . dx

= 0,0058 . 1000 . 74 = 429,200 mm

)

min

. b . dy

= 0,0058 . 1000 . 62

2

= 359,600 mm2

 Diameter tulangan yang dipakai,

 Diameter tulangan yang dipakai,

∅ = 12 mm

∅ = 12 mm

A

¼π ∅

2

¼π

2

2

A

¼ π ∅2

= 113,0973 mm2  Jarak tulangan perlu :

¼π

22

= 113,0973 mm2  Jarak tulangan perlu :

A

A

A

A

8 Dari hasil, nilai s dipakai jarak 250 mm

Dari hasil, nilai s dipakai jarak 300 mm

 Luas tulangan perlu yang digunakan :

 Luas tulangan perlu yang digunakan :

As ada

A

As ada

A

8 As ada > As perlu = 429,200 mm2

13 |Tugas Besar Struktur Beton

As ada > As perlu = 359,600 mm2

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya `

 Analisis Kapasitas Momen

Mnlx

mm2

8

As ada x =

 Analisis Kapasitas Momen

= 1,5799 kN.m

As ada y =

A

Mnly

ax

fy fc

mm2

= 0,8730 kN.m A

ay

fy fc

8 8 8

8

Mn ada x = As ada x . fy (dx – ax/2) = 452,3892 . 240 (74 – 4,6448.1/2) . 10-6

Mn ada y= As ada y . fy (dy – ay/2) = 359,600 . 240 (62 – 3,8707.1/2) . 10-6

= 7,7822 kN.m

= 5,1838 kN.m Kontrol : Mn ada x > Mnlx = 1,5799 kN.m .... OK!

Kontrol : Mn ada y > Mnly = 0,8730 kN.m .... OK!

Jadi, tulangan Lapangan arah x pada Pelat tipe B digunakan ∅12 – 250 dan tulangan Lapangan arah y pada Pelat tipe B digunakan ∅12 – 300.

Tabel 1.2 Kesimpulan Tulangan Pelat atap

14 |Tugas Besar Struktur Beton

TUGAS STRUKTUR BETON SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2014/2015

PRODI. TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG Panji Trimadya ` Tebal Pelat F'c Fy Diameter

100 mm 27,5 Mpa 240 Mpa 12 mm Tulangan Pelat Atap

Tulangan tumpuan dan lapangan arah x Tipe Pelat Mutx Mulx Stx Slx As ada t As ada l Digunakan

A

B 1,9849 kN.M 2,7412 kN.M 0,8016 kN.M 1,2639 kN.M 250 mm 250 mm 250 mm 250 mm 452,3892 mm2 452,3892 mm2 452,3892 mm2 452,3892 mm2 ᴓ12-250

Tulangan tumpuan dan lapangan arah y Tipe Pelat ...