PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL KOLOM Kolom merupakan bagian dari

PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL

KOLOM Kolom merupakan bagian dari super struktur yang terletak di atas sloef. Kolom berfungsi sebagai penyalur gaya dari beban yang berasal dari atap, ringbalk, dinding. Kolom juga merupakan elemen vertical yang sangat banyak digunakan. Kolom dapat juga disebut sebagai elemen struktur berarah miring asalkan memenuhi defenisi kolom, yaitu beban (aksial) hanya diberikan di ujung-ujungnya dan tidak ada beban transversal. Kolom dalam bangunan dapat di klasifikasikan, yaitu:

1. Kolom Pendek Kolom pendek adalah jenis kolom yang kegagalan material (ditentukan oleh kekuatan material) atau merupakan elemen struktur yang mempunyai nilai perbandingan antara panjangnya dengan dimensi penampang melintang relative kecil. Kapasitas pikul beban kolom pendek tidak tergantung pada panjang kolom dan apabila mengalami beban berlebihan, kolom pendek pada umumnya akan gagal karena hancurnya material.

2. Kolom Panjang Kolom panjang adalah elemen struktur tekan yang semakin panjang akan semakin langsing yang disebabkan oleh proporsinya. Perilaku kolom langsing yang mengalami beban tekan sangat berbeda dengan perilaku kolom pendek. Karakteristik dari kolom panjang adalah apabila beban tekuk pada kolom mencapai beban tekuk kritis, kolom akan berada dalam keadaan keseimbangan netral. Dan apabila kolom mengalami deformasi dari konfigurasi linear, maka akan tetap pada konfigurasi baru (tidak kembali pada konfigurasi linear). Beban tekuk adalah beban maksimum yang dapat dipikul oleh kolom.

Sistem perhitungan untuk menentukan besaran kolom pada bangunan berlantai, yaitu: 110 sampai dengan 112 dari bentangan modul. Modul adalah sistem grid yang dipergunakan dalam penempatan modul atau batasan bentangan untuk penempatan kolom. Untuk bangunan 2 (dua) lantai dalam menentukan besaran kolom yang dipakai 120 dari bentangan modul, contoh:

I. Kolom Pendek Kekuatan kolom pendek yang dibebani sentrik Kekuatan kolom pendek yang dibebani secara sentris (konsentris) terdiri atas sumbangan beton dan baja yaitu : A 2 A 1 h b

I. Kolom Pendek Kekuatan kolom pendek yang dibebani sentrik A 2 A 1 b Ast = A 1 + A 2 Ag = b. h h PO PO terletak satu sumbu dengan resultan dari Cc, Cs 1 dan Cs 2. Plastic centroid Cs 2 = A 2. fy Cs 1 = A 1. fy Cc = 0. 85 fc’ (Ag - Ast)

I. Kolom Pendek Kekuatan kolom pendek yang dibebani sentrik V = 0 P 0 = Cc + Cs 1 + Cs 2 P 0 = 0. 85 fc’ (Ag - Ast) + Ast. fy atau P 0 = Ag { 0. 85 fc’ (1 - g) + g. fy } Di mana : g = Ast Ag

I. Kolom Pendek Kekuatan kolom pendek yang dibebani sentrik Kekuatan Nominal penampang Kolom tulangan Spiral Pn(max) = 0. 85 (0. 85 fc’ (Ag - Ast) + fy Ast) Kolom tulangan pengikat/sengkang Pn(max) = 0. 80 (0. 85 fc’ (Ag - Ast) + fy Ast) = 0. 8 untuk aksial tarik, aksial tarik + lentur = 0. 65 untuk aksial tekan, aksial tekan + lentur

I. Kolom Pendek Contoh Soal Kolom pendek berikut dibebani gaya aksial seperti tergambar Hitung kekuatan aksial nominal Pn(max) dari penampang kolom tersebut? A 1 A 2 b = 305 mm A 1 = A 2 = 3 D 28 As = 1846 mm 2 f’c = 27. 6 MPa h = 508 mm fy = 400 MPa

I. Kolom Pendek Penyelesaian Diketahui : b = 305 mm h = 508 mm A 1 = A 2 = 3 D 28 = 1846 mm 2 f’c = 27. 6 MPa fy = 400 MPa Penyelesaian : Ag = b. h = 305 × 508 = 154940 mm 2 Ast = A 1 + A 2 = 1846 + 1846 = 3692 mm 2

I. Kolom Pendek Penyelesaian Kolom tulangan pengikat/sengkang Pn(max) = 0. 80 × (0. 85 fc’ (Ag - Ast) + fy Ast) Pn(max) = 0. 80 × (0. 85 × 27. 6 × (154940 - 3692) + 400 × 3692 Pn(max) = 4020 k. N

I. Kolom Pendek Contoh Soal 2 Kolom pendek berikut dibebani gaya aksial seperti tergambar A 1 A 2 h = 500 mm b = 300 mm A 1 = A 2 = 3 D 22 f’c = 25 MPa fy = 400 MPa Hitung kekuatan aksial nominal Pn(max) dari penampang kolom tersebut?

I. Kolom Pendek Penyelesaian Diketahui : b = 300 mm h = 500 mm A 1 = A 2 = 3 D 22 f’c = 25 MPa fy = 400 MPa Penyelesaian : Ast = A 1 + A 2 = 1140 + 1140 = 2280 mm 2 Ag = b. h = 300 × 500 = 150000 mm 2

I. Kolom Pendek Penyelesaian Kolom tulangan pengikat/sengkang Pn(max) = 0. 80 × (0. 85 fc’ (Ag - Ast) + fy Ast) Pn(max) = 0. 80 × (0. 85 × 25 × (150000 - 2280) + 400 × 2280) Pn(max) = 3240840 N = 3240 k. N

Bahan Kuliah KOLOM Analisis dan Desain Kolom Pendek By: Maizuar, ST. , M. Sc. Eng Jurusan Teknik Sipil Universitas Almuslim 2009

Minggu Sebelumnya : Definisi Kolom Bentuk Kolom Pembagian Kolom - Kolom Pendek dan Kolom Langsing Materi Hari ini : Analisis dan Desain Kolom Pendek

Kolom Pendek q Beban Sentris (Konsentris) q Beban Eksentris

Kolom Pendek Dengan Beban Sentris

Kolom Pendek Definisi Kolom pendek, di mana dalam batas keruntuhan mekanismenya ditentukan oleh kekuatan bahannya (baja atau betonnya) Definisi kolom pendek yang tidak diberi bresing

I. Teori Kolom Materi Kuliah Sama halnya dengan balok, kekuatan kolom dievaluasi dengan memperhatikan prinsip-prinsip berikut : 1. Distribusi regangan di sepanjang tebal kolom bersifat linear. 2. Tidak terjadi slip antara kolom dan tulangan 3. Regangan tekan maksimum beton pada kondisi ultimit = 0. 003 4. Kekuatan tarik beton diabaikan

I. Teori Kolom Materi Kuliah Keruntuhan kolom disebabkan oleh : 1. Kelelehan tulangan pada zona tarik 2. Kerusakan beton pada zona tekan Terjadi pada kolom pendek 3. Tekuk ---------- pada kolom langsing

I. Kolom Pendek Kekuatan kolom pendek yang dibebani sentrik Kekuatan kolom pendek yang dibebani secara sentris (konsentris) terdiri atas sumbangan beton dan baja yaitu : A 2 A 1 h b

I. Kolom Pendek Kekuatan kolom pendek yang dibebani sentrik Sumbangan beton : Cc = 0. 85 fc’ (Ag - Ast) …………………. . (1) Sumbangan Baja : Cs = Ast. fy …………………. . (2) (1) + (2), adalah P 0 = 0. 85 fc’ (Ag - Ast) + Ast. fy

I. Kolom Pendek Kekuatan kolom pendek yang dibebani sentrik A 2 A 1 b Ast = A 1 + A 2 Ag = b. h h PO PO terletak satu sumbu dengan resultan dari Cc, Cs 1 dan Cs 2. Plastic centroid Cs 2 = A 2. fy Cs 1 = A 1. fy Cc = 0. 85 fc’ (Ag - Ast)

I. Kolom Pendek Kekuatan kolom pendek yang dibebani sentrik V = 0 P 0 = Cc + Cs 1 + Cs 2 P 0 = 0. 85 fc’ (Ag - Ast) + Ast. fy atau P 0 = Ag { 0. 85 fc’ (1 - g) + g. fy } Di mana : g = Ast Ag

I. Kolom Pendek Kekuatan kolom pendek yang dibebani sentrik Kekuatan Nominal penampang Kolom tulangan Spiral Pn(max) = 0. 85 (0. 85 fc’ (Ag - Ast) + fy Ast) Kolom tulangan pengikat/sengkang Pn(max) = 0. 80 (0. 85 fc’ (Ag - Ast) + fy Ast) = 0. 8 untuk aksial tarik, aksial tarik + lentur = 0. 65 untuk aksial tekan, aksial tekan + lentur

I. Kolom Pendek Contoh Soal Kolom pendek berikut dibebani gaya aksial seperti tergambar Hitung kekuatan aksial nominal Pn(max) dari penampang kolom tersebut? A 1 A 2 b = 305 mm A 1 = A 2 = 3 D 28 As = 1846 mm 2 f’c = 27. 6 MPa h = 508 mm fy = 400 MPa

I. Kolom Pendek Penyelesaian Diketahui : b = 305 mm h = 508 mm A 1 = A 2 = 3 D 28 = 1846 mm 2 f’c = 27. 6 MPa fy = 400 MPa Penyelesaian : Ag = b. h = 305 × 508 = 154940 mm 2 Ast = A 1 + A 2 = 1846 + 1846 = 3692 mm 2

I. Kolom Pendek Penyelesaian Kolom tulangan pengikat/sengkang Pn(max) = 0. 80 × (0. 85 fc’ (Ag - Ast) + fy Ast) Pn(max) = 0. 80 × (0. 85 × 27. 6 × (154940 - 3692) + 400 × 3692 Pn(max) = 4020 k. N

I. Kolom Pendek Contoh Soal 2 Kolom pendek berikut dibebani gaya aksial seperti tergambar A 1 A 2 h = 500 mm b = 300 mm A 1 = A 2 = 3 D 22 f’c = 25 MPa fy = 400 MPa Hitung kekuatan aksial nominal Pn(max) dari penampang kolom tersebut?

I. Kolom Pendek Penyelesaian Diketahui : b = 300 mm h = 500 mm A 1 = A 2 = 3 D 22 f’c = 25 MPa fy = 400 MPa Penyelesaian : Ast = A 1 + A 2 = 1140 + 1140 = 2280 mm 2 Ag = b. h = 300 × 500 = 150000 mm 2

I. Kolom Pendek Penyelesaian Kolom tulangan pengikat/sengkang Pn(max) = 0. 80 × (0. 85 fc’ (Ag - Ast) + fy Ast) Pn(max) = 0. 80 × (0. 85 × 25 × (150000 - 2280) + 400 × 2280) Pn(max) = 3240840 N = 3240 k. N

TUGAS PR # 1 Sebuah kolom pendek dibebani gaya aksial seperti tergambar A 1 A 2 h = 600 mm b = 400 mm A 1 = A 2 = 4 D 20 f’c = 30 MPa fy = 240 MPa Hitung kekuatan aksial nominal Pn(max) dari penampang kolom tersebut?

Bahan Kuliah KOLOM Kolom Pendek Dengan Beban Eksentris

Analisis Kolom Pendek dengan Beban Eksentris Struktur Beton I Analisis Balok dengan Tulangan Ganda

Menurut Posisi Beban Pada Penampang Kolom Pendek dengan beban Eksentris e P Y Kolom di mana beban yang bekerja tidak berada pada sumbu titik berat, melainkan dengan jarak tertentu dari titik berat Kolom dengan beban Eksentris

I. Kolom Pendek Kolom yang dibebani secara eksentris Prinsip blok tegangan persegi ekivalen yang berlaku pada analisis balok dapat diterapkan pada analisis kolom terhadap beban eksentrik.

Review Beton I Desain Penampang dengan Tulangan Ganda

Penampang dengan tulangan Ganda d’ As’ d Mu As b Bagaimana diagram regangan, tegangan dan gaya dalam yang bekerja pada penampang ? ? ?

’cu = 0. 003 d’ c As’ d As s b Penampang Dari hubungan regangan : Regangan s’

Bagaimana Diagram Tegangannya ? ? ?

0. 85 fc’ d’ a As’ d As fy b Penampang Tegangan

Bagaimana Gaya Dalam bekerja ? ? ?

d’ Cc As’ d As b Penampang d-½a T Gaya Dalam Cs d-d’

’cu = 0. 003 d’ c As’ s’ 0. 85 fc’ a Cc d Mu As b Penampang d-½a s Regangan fy Tegangan T Gaya Dalam Keadaan Setimbang Gaya Dalam : CC + C S = T atau CC + C S - T Cs d-d’

Jika pada Penampang bekerja gaya Pn Maka : Keadaan Setimbang dapat dituliskan Pn = C C + C S - T

Momen pada kolom : Mn = P n × e Ingat : Pn = C C + C S - T Dimana :

I. Kolom Pendek Contoh Soal Kolom pendek berikut dibebani gaya tekan eksentris seperti tergambar 80 mm As = As’ = 4 D 16 As = 804 mm 2 As’ As b = 400 mm f’c = 25 MPa fy = 400 MPa h = 800 mm f. S = 200 MPa c = 120 mm Hitung Momen nominal Mn dari penampang kolom tersebut?

I. Kolom Pendek Penyelesaian Diketahui : c = 120 mm d = 720 mm d’ = 80 mm fc’ = 25 MPa fy = 400 MPa b = 400 mm h = 800 mm Penyelesaian : f. S = 200 MPa As = As’ = 4 D 16 = 804 mm 2

I. Kolom Pendek Penyelesaian Mn = 251127000 N-mm = 251 k. N-m

TUGAS PR # 1 Sebuah kolom pendek dibebani gaya tekan eksentris seperti tergambar 50 mm As = As’ = 4 D 14 As’ As b = 400 mm f’c = 30 MPa fy = 240 MPa h = 600 mm f. S = 200 MPa c = 115 mm Hitung Momen nominal Mn dari penampang kolom tersebut?

BALOK Balok dalam system struktur bangunan berlantai merupakan system struktur yang berada pada bagian super struktur, dengan fungsi sebagai penyalur gaya dari kolom atasnya dan plat lantai. Desain balok dalam bangunan merupakan struktur statis tak tentu, adalah struktur yang reaksi, gaya geser, dan momen lenturnya tidak dapat ditentukan secara langsung dengan hanya menggunakan persamaan keseimbangan statika dasar ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣFz = 0. Struktur statis tak tentu adalah ari tinjauan desain, yaitu besar reaksi, gaya geser dan momen lentur bergantung pada karakteristik fisik penampang melintang, juga jenis material yang digunakan pada struktur tersebut, selain juga tentunya bergantung pada bentang dan beban yang bekerja.

Pada bangunan berlantai klasifikasi balok terbagia 2 (dua), yaitu: 1. Balok induk, adalah balok yang berada pada tengah kolom di setiap lantainya. Fungsi dari balok induk menerima gaya dari kolom atasnya, ringbalk, plat lantai dan dinding. Besaran balok induk lebih besar dari balok anak. Untuk menentukan besaran balok induk ditentukan 1 10 − 1 20 dari bentangan, misalnya:

2. Balok anak, adalah balok yang berada dibawah plat lantai di bangunan berlantai. Fungsi balok anak sebagai penerima gaya dan beban dari plat lantai yang kemudian menyalurkan gaya dan beban tersebut ke balok induk. Besaran balok anak lebih kecil dari balok induk. Untuk menentukan besaran balok anak maka sebaiknya bentangan di bagi dua untuk menentukan as atau garis tengahnya, ini berfungsi untuk memberikan keseimbangan dari bentangan, maka 1 10 - 1 12 dari as bentangan, contohnya:

Batasan tulangan minimum menurut SNI beton 2002 pasal 12. 5. 1, adalah : Asumsi : Lebar balok (b) : 25 cm Tinggi balok (h): 40 cm Tulangan utama yang digunakan : Dia. 32 Tulangan sengkang yang digunakan : Dia. 8 Selimut beton yang digunakan : Tebal 25 mm fy = 240 MPa

Disain Balok Persegi 1 Faktor-Faktor Desain Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dan perlu menjadi pertimbangan dalam mendisain balok beton bertulang. • Lokasi tulangan. • Tinggi minimum balok. • Selimut beton (concrete cover) dan jarak tulangan. Lokasi Tulangan dipasang di bagian struktur yang membutuhkan, yakni pada lokasi dimana beton tidak sanggup melakukan perlawanan akibat beban, yakni di daerah tarik (ingat beton lemah menerima tarik). Sehingga untuk balok sederhana di atas dua tumpuan maka dibutuhkan tulangan di bagian bawah struktur, atau pada serat yang tertarik.

Sedangkan untuk balok kantilever dibutuhkan tulangan pada bagian atas, karena serat yang tertarik ada di bagain atas.

Untuk balok menerus di atas beberapa tumpuan, maka di daerah lapangan dibutuhkan tulangan di bagian bawah, sedangkan di daerah tumpuan dibutuhkan tulangan utama di bagian atas balok.

Tinggi Balok Tabel 8, SNI beton 2002 menyajikan tinggi minimum balok sbb, • Balok di atas dua tumpuan : hmin = L/16. • Balok dengan satu ujung menerus : hmin = L/18, 5. • Balok dengan kedua ujung menerus : hmin = L/21. • Balok kantilever : hmin = L/8. L = panjang bentang dari tumpuan ke tumpuan. Jika nilai tinggi minimum ini dipenuhi pengecekan lendutan tidak perlu dilakukan.

Selimut Beton dan Jarak Tulangan Selimut beton adalah bagian beton terkecil yang melindungi tulangan. Selimut beton ini diperlukan untuk : • Memberikan daya lekat tulangan ke beton. • Melindungi tulangan dari korosi. • Melindungi tulangan dari panas tinggi jika terjadi kebakaran. (Panas tinggi dapat menyebabkan menurun/hilangnya kekuatan baja tulangan).

Tebal minimum selimut beton untuk balok adalah : 40 mm(SNI beton 2002 pasal 9. 7). Sedangkan jarak antara tulangan di tetapkan seperti Gambar

Dengan mengetahui nilai h, maka lebar minimum balok tersebut dapat diketahui, B = (0, 4 – 0, 6) H = 0, 6 * 0, 4 = 0, 24 m, sehingga diambil B yang dipakai selebar 0, 25 m atau 25 cm.

PLAT LANTAI Plat adalah struktur planar kaku yang secara khas terbuat dari material monolit yang tingginya kecil dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainnya. Beban yang umum bekerja pada plat mempunyai sifat banyak arah dan tersebar. Plat dapat ditumpu di seluruh tepinya atau hanya pada titik-titik tertentu (misalnya oleh kolom -kolom) atau campuran antara tumpuan menerus dan titik. Ketebalan plat lantai untuk bangunan berlantai adalah 10 cm – 12 cm. Secara umum tipe plat lantai bangunan berlantai terdiri dari 3 (tiga) macam, yaitu:

1. Lantai Plat (Slab-Floor) Pada jenis plat lantai ini, dikenal 2 (dua) macam, yaitu: a. Lantai plat tanpa balok anak, dimana jarak kolom 2 – 4 meter. b. Lantai plat dengan balok anak, dimana jarak kolom > 4 meter.

2. Pelat dianggap sebagai pelat satu arah (One Way Slab) Lantai berusuk 1 arah merupakan jenis plat lantai dimana balok rusuknya atau balok anak hanya dalam satu arah saja dan memiliki jarak-jarak balok rusuk/balok anak.

Dapat kita lihat pada gambar contoh desain pelat satu arah. Adapun ciri-ciri dari jenis pelat ini adalah : 1. Pelat ditumpu pada sisi yang saling berhadapan 2. Pelat persegi yang ditumpu pada keempat sisinya dengan perbandingan antar sisi panjang pelat (ly) dan sisi lebar pelat (lx) > 2 atau secara matematis dapat ditulis ly >2 lx

Selanjutnya adalah langkah-langkah yang harus dilakukan dalam merencanakan suatu struktur pelat satu arah: 1. Penentuan Tebal Pelat Penentuan tebal suatu pelat terlentur ke dalam satu arah tumpuan, tergantung pada beban atau momen lentur yag bekerja terhadap struktur pelat tersebut. Ketebalan suatu struktur pelat jenis satu arah dapat kita lihat pada tabel berikut 2. Menghitung Beban yang Diterima oleh Pelat dan Momen Rencananya Beban-beban yang diterima oleh suatu struktur pelat harus dihitung dengan detail dan terperinci agar struktur yang dihasilkan berkualitas baik dan memenuhi standarisasi yang telah sesuai denagan ketentuan. Adapun beban-beban yang diterima oleh suatu struktur pelat antara lain adalah beban mati, beban sendiri pelat dan beban hidup serta menghitung momen rencana (wu). Wu = 1, 2 WDD + 1, 6 WLL WDD = Jumlah beban Mati Pelat (KN/m) WLL = Jumlah beban Hidup Pelat (KN/m)

Memilih tulangan pokok Tulangan pokok yang akan dipasang harus direncanakan didesain beserta tulangan suhu dan susut dengan menggunakan tabel. Untuk tulangan suhu dan susut dihitung berdasarkan peraturan SNI 2002 Pasal 9. 12, yaitu : “Tulangan susut dan suhu harus paling sedikit memiliki rasio luas tulangan terhadap luas bruto penampang beton sebagai berikut, tetapi tidak kurang dari 0, 0014”: 1. Pelat yang menggunakan batang tulangan ulir mutu 300. . . . 0, 0020 2. Pelat yang menggunakan batang tulangan ulir atau jaring kawat las (polos atau ulir) mutu 400. . . 0, 0018 3. Pelat yang menggunakan tulangan dengan tegangan leleh melebihi 400 MPa yang diukur pada regangan leleh sebesar 0, 35%. . . 0, 0018 x 400/f. Y 4. Tulangan susut dan suhu harus dipasang dengan jarak tidak lebih dari lima kali tebal pelat, atau 450 mm.

3. Pelat dua Arah (Two Way Slab) Suatu pelat dapat dikatakan termasuk ke dalam jenis pelat dua arah apabila jarak ly/lx ≤ 2 , dimana Ly dan Lx adalah panjang pelat dari sisinya.

TUGAS PENDALAMAN DIKUMPULKAN MINGGU DEPAN TIMES NEW ROMAN 12 A 4, SPASI 1, 5 RATA KIRI KANAN MARGIN KANAN 4, KIRI/ATAS/BAWAH 3 1. Sebutkan jenis-jenis tanah menurut perbedaan fisiknya berkaitan untuk kepentingan struktur bangunan? 2. Sebutkan dan jelaskan macam-macam uji tanah yang diperlukan untuk struktur bangunan? 3. Sebutkan dan jelaskan macam-macam jenis pondasi yang banyak digunakan? Gambarkan 4. Bagaimanakah menghitung batas daya dukung tanah untuk pondasi dangkal?