Penulangan Balok

10.4. Penulangan Balok

Luas tulangan utama balok secara otomatis dapat diketahui dengan cara Design – Concrete Frame Design – Display Design Info – Longitudinal Reinforcing. Balok yang akan dianalisis ditunjukkan pada Gambar berikut.

Gambar 10.10. Tampak Luas Tulangan Utama Balok Arah Memanjang

AZZA REKA STRUKTUR RS RS GROUP GROUP

Aplikasi Perencanaan Struktur Gedung dengan ETABS

Luas tulangan geser (sengkang) secara otomatis dapat diketahui dengan cara Design – Concrete Frame Design – Display Design Info – Shear Reinforcing.

Gambar 10.11. Tampak Luas Tulangan Geser (sengkang) Arah Memanjang

Luas tulangan torsi secara otomatis dapat diketahui dengan cara Design – Concrete Frame Design – Display Design Info – Torsion Reinforcing.

Gambar 10.12. Tampak Luas Tulangan Torsi Arah Memanjang

RS RS GROUP GROUP

Aplikasi Perencanaan Struktur Gedung dengan ETABS

AZZA REKA STRUKTUR

Detail besarnya momen, gaya geser, torsi, dan luas tulangan balok yang ditinjau dapat diketahui dengan cara klik kanan elemen, kemudian Summary .

Gambar 10.13. Detail Informasi Momen, Luas Tulangan, Gaya Geser, dan Torsi, Balok yang Ditinjau

10.4.1. Desain Tulangan Utama Balok

Detail luas tulangan utama yang ditinjau pada Gambar 10.10 ditunjukkan sebagai berikut.

Daerah tumpuan Daerah lapangan Daerah tumpuan

Digunakan tulangan ulir diameter 22 (D22) 2 → As = ¼ Л d

2 = ¼ x 3,14 x 22 2 = 380 mm

a. Tulangan utama daerah tumpuan :

Luas tulangan bagian atas = 2001 mm 2 → jumlah tulangan = 2001 / 380 = 5,3 ≈ 6 Luas tulangan bagian bawah 2 = 969 mm → jumlah tulangan = 969 / 380 = 2,6 ≈ 3

RS RS GROUP GROUP

Aplikasi Perencanaan Struktur Gedung dengan ETABS

AZZA REKA STRUKTUR

b. Tulangan utama daerah lapangan :

Luas tulangan bagian atas = 636 mm 2 → jumlah tulangan = 636 / 380 = 1,67 ≈ 2 Luas tulangan bagian bawah 2 = 910 mm → jumlah tulangan = 910 / 380 = 2,4 ≈ 3

10.4.2. Desain Tulangan Geser (sengkang)

Detail luas tulangan geser (sengkang) yang ditinjau pada Gambar 10.11 ditunjukkan sebagai berikut.

Daerah tumpuan Daerah lapangan Daerah tumpuan

Digunakan tulangan polos diameter 10 2 → As = ¼ Л d

2 = ¼ x 3,14 x 10 2 = 78,5 mm

a. Tulangan geser daerah tumpuan :

Asumsi digunakan sengkang 2P10- 150 (sengkang 2 kaki diameter 10 mm setiap jarak 150 mm), maka luas tulangan per 1 m = 2 x ¼ Л d 2 x 1000/150

2 = 2 x ¼ x 3,14 x 10 2 x 1000/150 = 1507 mm . Sehingga luas tulangan per meter panjang 2 = 1507 /1000 = 1,507 mm / mm. Kontrol keamanan : 1,507 > 0,878 → sengkang aman dan mampu menahan gaya geser

b. Tulangan geser daerah lapangan :

Asumsi digunakan sengkang 2P10- 200 (sengkang 2 kaki diameter 10 mm setiap jarak 200 mm), maka luas tulangan per 1 m = 2 x ¼ Л d 2 x 1000/200

2 = 2 x ¼ x 3,14 x 10 2 x 1000/200 = 785 mm . Sehingga luas tulangan per meter panjang = 785 /1000 = 0,785 mm 2 / mm.

Kontrol keamanan : 0,785 > 0,501 → sengkang aman dan mampu menahan gaya geser.

RS RS GROUP GROUP

Aplikasi Perencanaan Struktur Gedung dengan ETABS

AZZA REKA STRUKTUR

10.4.3. Desain Tulangan Torsi

Detail dari luas tulangan torsi pada balok yang ditinjau pada Gambar 10.12 ditunjukkan sebagai berikut.

Bagian atas menunjukkan luas tulangan torsi untuk sengkang dan bagian bawah menunjukkan luas tulangan torsi untuk tulangan utama (atas dan bawah). Karena luas tulangan torsi lebih kecil dari luas tulangan utama dan sengkang, maka tidak diperlukan tulangan untuk torsi.

10.4.4. Desain Tulangan Badan

Dimensi balok yang relatif tinggi (lebih dari 400 mm) membuat resiko retak pada bagian badan semakin besar. Maka harus diberi tulangan pinggang dengan jarak antar tulangan maksimal d/6 atau 300 mm (diambil yang terkecil).

Perhitungan d = tinggi balok - selimut - D sengkang -½D tul. utama = 700- 40- 10- (½ x 22) = 639 mm

Maka diambil jarak tulangan minimum 300 mm, sehingga dengan tinggi balok 700 mm digunakan 2 buah tulangan badan pada masing- masing sisi.

10.4.5. Kontrol Persyaratan Balok pada SRPMK

Berdasarkan SNI Beton 03- 2847-2002 Pasal 23.3 komponen struktur lentur SRPMK harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

a. Gaya aksial terfaktor pada balok dibatasi maksimum 0,1x Ag x fc’

Cek : 0,1 x Ag x fc’ = 0,1 x 400 x 700 x 30 Mpa = 840 kN. Dari perhitungan ETABS gaya aksial yang terjadi adalah 0. Nilai tersebut dapat diketahui dengan Run – Display – Show Table – Frame Output – Beam Forces. Jadi 0 < 840 kN → OK .

RS RS GROUP GROUP

Aplikasi Perencanaan Struktur Gedung dengan ETABS

AZZA REKA STRUKTUR

b. Bentang bersih struktur minimal 4x tinggi efektifnya.

Tinggi efektif = (d) = 700 – (40 + 10 + ½ x 22) = 639 mm x 4 = 2556 mm. Bentang bersih balok = bentang balok - dimensi kolom = 7200 – 700 = 6500 mm. Jadi 6500 mm > 2556 mm → OK .

c. Perbandingan lebar dan tinggi minimal 0,3

b = 400 mm, h = 700 mm, b/ h = 400/ 700 = 0,57. Jadi 0,57 > 0,3 → OK .

d. Lebar elemen tidak boleh :

▪ Kurang dari 250 mm

b = 400 mm > 250 mm → OK.

▪ Melebihi lebar komponen struktur pendukung (diukur pada bidang tegak lurus terhadap sumbu longitudinal komponen struktur lentur) + jarak pada tiap sisi komponen struktur pendukung yang tidak melebihi dari ¾ tinggi struktur lentur.

Jadi b = 250 mm < 700 mm → OK.

e. Persyaratan Tulangan Longitudinal

Luas tulangan atas dan bawah tidak boleh kurang dari persyaratan tulangan minimum untuk struktur lentur sesuai SNI Beton 03- 2847-2002 Pasal 12.5 :

min = 4 fy xbxd= 4 x 400 x 400 x 639 = 874,98 mm

2 ▪ As

min = fy x b x d = 1,4 x 400 x 639/ 400 = 894,6 mm

Berdasarkan output tulangan pada Gambar 10.10, luas tulangan di daerah lapangan

2 bagian atas 636 mm 2 dan bagian bawah 910 mm , sehingga luas tulangan total =

2 1546 mm 2 > 894,6 mm → OK.

Cek rasio tulangan :

As

bxd = 400 x 639 = 0,00604

RS RS GROUP GROUP

Aplikasi Perencanaan Struktur Gedung dengan ETABS

AZZA REKA STRUKTUR

0,85 x fc ′

( 600+fy ) = 0,85 400 ( 600+400 ) = 0,0325 ▪ρ max = 0,75 x ρ b = 0,75 x 0,0325 = 0,0243

0,85 x 30

b =β

fy

Berdasarkan SNI Beton 03- 2847-2002 Pasal 23.3.2, batas rasio tulangan yang digunakan adalah 0,025.

Jadi ρ<ρ max dan ρ < 0,025→ OK.

f. Persyaratan Tulangan Geser

Tulangan geser/ sengkang yang dipasang pada sendi plastis harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

▪ Sengkang tertutup pertama harus dipasang ≤ 50 mm dari muka tumpuan. ▪ Jarak sengkang tidak boleh lebih = dari d/4

Cek : jarak sengkang tumpuan 150 mm < 639/4 = 159 → OK . ▪ Jarak sengkang tidak boleh lebih dari 8D utama .

Cek : jarak sengkang tumpuan 150 mm < 8 x 22 = 176 → OK . ▪ Jarak sengkang tidak boleh lebih dari 24D sengkang .

Cek : jarak sengkang tumpuan 150 mm < 24 x 10 = 240 → OK . ▪ Jarak sengkang tidak melebihi 300 mm.

Cek : jarak sengkang tumpuan 150 mm < 300 → OK . ▪ Jarak sengkang maksimum di sepanjang balok adalah d/2

Cek : jarak sengkang lapangan 250 mm < 639/2 = 319 mm → OK .

RS RS GROUP GROUP

Aplikasi Perencanaan Struktur Gedung dengan ETABS

AZZA REKA STRUKTUR

10.4.6. Gambar Detail Penulangan Balok

Detail penulangan balok berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan ditunjukkan pada Gambar berikut.

Gambar 10.14. Detail Penulangan Balok