BAB III - 97
3.3.3.8. Perencanaan Panjang Penyaluran Ld
Perhitungan panjang penyaluran adalah sebagai berikut : a. Panjang Penyaluran Tulangan Momen Positif
Berdasarkan SNI Beton 03-2847-2013 Pasal 12.11. disebutkan bahwa tulangan harus diteruskan melampaui titik dimana tulangan
tersebut sudah tidak diperlukan lagi untuk menahan lentur sebesar tinggi efektif dan tidak kurang dari 12 D.
I
d
≤
M
n
V
u
la b. Tulangan Momen Negatif
Berdasarkan SNI Beton 03-2847-2013 Pasal 12.12. tulangan momen negatif harus diperpanjang tidak kurang dari d, 12 D, atau
116 ln.
3.3.4. Perencanaan Kolom
Perencanaan kolom meliputi perhitungan tulangan utama, tulangan geser sengkang, dan panjang penyaluran. Langkah perencanaan kolom
sebagai berikut :
3.3.4.1.Gaya Dalam pada Kolom
Gaya dalam yang bekerja pada kolom yang ditinjau akibat pengaruh kombinasi beban mati D, beban hidup L, dan beban
gempa E dapat dilihat pada Program ETABS v9.6.0
BAB III - 98
3.3.4.2.Penentuan Struktur Rangka Portal Bergoyang atau Tidak Bergoyang
Peraturan SNI 03-2847-2013 Pasal 10.10.5.2 menyatakan bahwa kolom suatu struktur boleh dianggap tak bergoyang, apabila nilai Q
tidak melebihi 5 dari momen- momen ujung orde- satu. Q=
∑ P
u
V
u l
c
≤0.05
Dimana: Q = perbesaran momen-momen ujung akibat pengaruh orde dua
ΣPu = beban vertikal total pada tingkat yang ditinjau Δo = simpangan relatif antar tingkat orde pertama pada tingkat yang
ditinjau akibat Vu Vu = gaya geser lantai total pada tingkat yang ditinjau
lc = panjang komponen struktur tekan pada sistem rangka yang diukur dari sumbu ke sumbu joint.
3.3.4.3.Perhitungan Faktor Panjang Tekuk Efektif Kolom
Menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 10.10.1, komponen tekan yang tidak ditahan terhadap goyangan samping, pengaruh batas
kelangsingannya boleh diabaikan jika memenuhi persamaan berikut. k l
u
r ≤22
Faktor panjang efektif komponen struktur tekan atau kolom k sangat dipengaruhi oleh rasio komponen struktur tekan terhadap
komponen struktur lentur pada salah satu ujung komponen struktur tekan yang dihitung dalam bidang rangka yang ditinjau Ψ.
BAB III - 99
= ∑ E
c
I
k
l
u
∑ E
c
I
b
l
u
Menghitung faktor panjang efektif kolom a. Kolom yang ditinjau
d
= 1,2 D
1,2D 1,6 L
Menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 8.5.1 : E
c
=4700 √f c I
g
= 1
12 bh
3
Maka EI
k
= 0,4 EI
g
1
d
b. Menghitung inersia balok Menurut SNI 03-2847:2013 Pasal 8.5.1:
E
c
= 4700√f’c I
g
= 1
12 bh
3
c. Kolom atas
d
= 1,2 D
1,2D 1,6 L
Menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 8.5.1 : E
c
=4700 √f c I
g
= 1
12 bh
3
BAB III - 100
Maka EI
k
= 0,4 EI
g
1
d
Rasio kekakuan ujung kolom dihitung sebagai berikut.
= Ec
2
x I
c2
H
2
Ec
1
x I
c1
H
1
E
A1
x I
A
L
1
E
A2
x I
A2
L
2
Nilai faktor tekuk sebagai berikut.
avg
=
A
2
Cek terhadap kelangsingan kolom arah x dan arah y
Menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 10.10.1: r=√
I A
k l
u
r
Jika kolom bangunan yang ditinjau termasuk kolom panjang langsing, maka perlu dipertimbangkan besarnya beban tekut
atau beban kapasitas tekan Pc yang dihitung dengan rumus menurut SNI 03-2847:2013 Pasal 10.10.6:
P
c
=
2
EI
k
k x l
u 2
BAB III - 101
3.3.4.4.Faktor Pembesaran Momen
Nilai faktor pembesaran momen dihitung untuk arah X dan Y, dengan memperhitungkan pengaruh momen sebagai berikut :
M
1ns
= Nilai momen yang lebih kecil dari momen- momen ujung terfaktor akibat beban yang tidak menimbulkan
goyangan ke samping yang berarti non sway. M
1s
= Nilai momen yang lebih kecil dari momen- momen ujung terfaktor akibat beban yang menimbulkan
goyangan ke samping yang berarti sway. M
2ns
= Nilai momen yang lebih besar dari momen- momen ujung terfaktor akibat beban yang tidak menimbulkan
goyangan ke samping yang berarti non sway. M
2s
= Nilai momen yang lebih besar dari momen- momen ujung terfaktor akibat beban yang menimbulkan
goyangan ke samping yang berarti sway. a. Faktor Pembesaran Momen arah X dan arah Y
Hasil analisis menggunakan program ETABS v9.6.0 didapatkan momen M33 untuk arah X dan M22 untuk arah
Y pada ujung- ujung kolom akibat beban mati, hidup, dan gempa
Menghitung nilai faktor yang menghubungkan diagram momen aktual dengan suatu diagram momen merata
ekuivalen C
m m
=0,6 0,4 M
1
M
2
Faktor pembesar momen
ns
=
m
1 ∑ P
u
0,75 P
c
BAB III - 102
Berdasarkan SNI Beton 03-2847-2013 Pasal 10.10.6 syarat nilai
ns
≥ 1, maka diambil nilai
ns
= 1. Nilai momen terfaktor yang diperbesar dapat dihitung menggunakan rumus
berdasarkan SNI 03-2847-2013 Pasal 10.10.7 sebagai berikut. M
1
= M
1ns
M
1s
M
2
= M
2ns
M
2s
Nilai momen kolom M
pr
yang dihitung berdasarkan disain kapasitas pada sendi plastis di ujung-ujung balok tidak boleh
lebih kecil dari nilai momen hasil analisis struktur ETABS v9.6.0 yang telah dikalikan dengan pembesaran momen
Mu. Balok direncanakan mengalami leleh terlebih dahulu
daripada kolom, sehingga kekuatan pada kolom perlu dinaikkan sebesar 20 dari kekuatan balok. Kolom atas dan
kolom bawah memiliki nilai kekakuan yang sama, sehingga didapat nilai DF = 0,5 untuk setiap kolom, maka:
Arah X M
pr
kolom
=1,2 x M
pr1
balok
M
pr2
balok
2
Arah Y M
pr
kolom
=1,2 x M
pr1
balok
M
pr2
balok
2
3.3.4.5.Perhitungan Tulangan Geser
Perencanaan tulangan sengkang meliputi sengkang yang dipasang di sepanjang bentang lo dan di luar bentang lo.
a. Dalam Bentang l
o
BAB III - 103
Perhitungan V
e
Ve tidak perlu lebih besar dari Vsway, maka : Kekakuan kolom atas dan bawah sama, didapat nilai DF
kolom atas dan DF kolom bawah = 0,5, sehingga : V
sway
= M
pr top
DF
top
M
pr btm
DF
btm
l
n
V
e
V
sway
, maka digunakan V
sway
Jika V
e
≥ V
u
→ OK
Perhitungan V
e
Vc dapat diambil = 0 jika : 1. Ve akibat gempa lebih besar dari 0,5Vu
Ve ≥ 0,5Vu
2. Gaya aksial terfaktor tidak melampaui Agf’c 20
Pu Agf’c 20
Sehingga : V
n
= Vu
V
c
= 1
N
u
14 A
g
√f
c
6
b
w
d
Jika didapat 0,5Vc ≤ Vn ≤ Vc, sehingga digunakan tulangan geser minimum.
A
v
s = b
w
3 fy
Menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 11.4.7.2: V
s
= A
v
x fy x d s
Jarak tulangan dirumuskan sebagai berikut.
BAB III - 104
s= A
v
x fy x d V
s
b. Diluar Bentang l
o
V
c
= 1
N
u
14 A
g
√f
c
6
b
w
d
Jika
V
u
≤ V
c
untuk bentang di luar lo, maka hanya dibutuhkan sengkang minimum.
Berdasarkan SNI 03-2847-2013 disebutkan bahwa luas total penampang sengkang tertutup persegi tidak boleh kurang dari
salah satu yang terbesar antara dua persamaan berikut ini :
A
sh
=0,3
sh
c
x f c
f
yh
A
g
A
ch
- 1
Persamaan 1
A
sh
=
0,09sh
c
x f c f
yh
Persamaan 2 Maka didapatkan :
Sh
c
= b
w
– 2p +0,5 d
b
A
ch
= b
w
– 2p
2
Berdasarkan SNI-2847-2013 Pasal 21.6.4.3, Spasi maksimum adalah yang terkecil di antara :
14 cross section dimensi kolom 6 kali diameter tulangan longitudinal.
Sx menurut persamaan berikut : h
x
=
2 3
h
c
s
x
= 100 +
BAB III - 105
Nilai sx tidak perlu lebih besar dari pada 150 mm dan tidak pula lebih kecil sama dengan 100 mm, maka digunakan spasi
150 mm. Syarat : A
sh_hoops
≤ As
Tulangan sengkang di atas diperlukan sepanjang l
o
dari ujung-ujung kolom, l
o
dipilih yang terbesar antara : Tinggi elemen struktur di joint d
16 tinggi bersih kolom 500 mm
Berdasarkan SNI 03-2847-2013 dinyatakan bahwa sepanjang sisa bentang kolom bersih bentang kolom total dikurangi l
o
dari ujung-ujung kolom diberi tulangan sengkang dengan spasi minimum 150 mm.
3.3.4.6.Panjang Penyaluran pada Tulangan Kolom
Panjang penyaluran tulangan pada kolom dihitung dengan persyaratan sebagai berikut :
a. Berdasarkan SNI-2847-2013 Pasal 12.17.2.4panjang minimum sambungan lewatan tarik harus diambil
berdasarkan persyaratan kelas yang sesuai tetapi tidak kurang dari 300 mm.
b. Berdasarkan SNI-2847-2013 sambungan lewatan hanya boleh dipasang ditengah tinggi kolom, dan harus diikat
dengan tulangan sengkang confinement dengan spasi tulangan sesuai dengan tulangan pengekang sebelumnya,
yaitu sejarak 100 mm.
BAB III - 106
c. Berdasarkan SNI-2847-2013 Pasal 12.2.3 sambungan lewatan harus dipenuhi rumus berikut:
l
d
d
b
= 9 fy
10√f c x
c K
tr
d
b
= 1,0
K
tr
= 0 asumsi nilai c + K
tr
d
b
≤ 2,5 maka diambil c Ktr db = 2,5
Id db
=
9fy 10√f c
x
c Ktr db
Maka : Panjang penyaluran adalah: 1,3 x d
3.3.5. Perencanaan Hubungan Balok – Kolom
3.3.5.1.Tinjauan hubungan Balok-Kolom ditengah Portal
Gambar 3.7 Hubungan Balok-Kolom di Tengah Portal
Perhitungan hubungan balok-kolom ditengah portal untuk setiap kondisi adalah sebgai berikut :
a. Kondisi 2 Bagian Kiri
BAB III - 107
Nilai gaya gaya yang bekerja pada balok arah melintang dalam kondisi plastis berdasarkan tulangan tarik yang
terpasang, dihitung menggunakan rumus : T
s
= T
s2
=1,25 A
st
x f = 0,85 x f’c x a x b
s
= A
s
x
s
x E
s
b. Kondisi 1 Bagian Kanan Kondisi 1 dihitung menggunakan cara yang sama
dengan perhitungan kondisi 2. Kekakuan kolom atas dan kekakuan kolom pada joint memiliki nilai yang sama,
sehingga DF=0,5 untuk setiap kolom. V
sway
= M
pr top
DF
top
M
pr btm
DF
btm
l
n
Ve = V sway Sehingga gaya geser yang bekerja pada joint adalah :
V
u
= T
1
T
2
V
e
Batas ijin tegangan geser hubungan balok-kolom yang terkekang pada keempat sisinya adalah :
A
j
= b
w
x h V
n
=1,7 √f c x A
j
Dimana Vn 1,7 √f c x A
j
Kebutuhan Tulangan Transversal :
V
c
= 1 N
u
1,4.A
g
√f
c
6 b
w.
d
Jika V
n
V
c
maka digunakan pengekang tertutup.
BAB III - 108
3.3.6. Perencanaan Dinding Geser Shear Wall
Dalam perencanaan sebuah dinding geser proses desain dilakukan dalam beberapa tahap yaitu permodelan dinding geser shear wall,
perhitungan gaya-gaya yang terjadi pada struktur serta menggunakan kombinasi pembebanan untuk desain, dan analisa struktur untuk
mendesain tulangan dinding geser shear wall. Menurut SNI 03-2847- 2013 pasal 14.5.3.1 : ketebalan dinding pendukung tidak boleh
kurang dari 125 tinggi atau panjang bagian dinding yang dipotong secara lateral, diambil yang terkecil, dan tidak kurang dari 100 mm.
3.3.6.1.Menentukan Kuat Geser sesuai SNI 03-2847-2013 Pasal 11.9.6 Ketentuan untuk Dinding
Menentukan Kapasitas Geser: Vc =0,27 √fc hd
Nu d 4 lw
Dan Vc tidak boleh lebih besar dari: Vc= 0,05 √fc
Lw 0,1 √fc 2 Nu Lw h
Mu Vu
Lp 2
Sesuai SNI 03-2847-2013 pasal 11.9.8: Apabila gaya geser terfaktor Vu adalah kurang daripada
Vc2, dimana = 0,55 maka tulangan harus sesuai dengan SNI 03-2847-2013 pasal 11.9.9 atau
sesuai ketentuan 03-2847-2013 pasal 14. Bila Vu melebihi Vc2
tulangan geser harus dipasang menurut SNI 03-2847-2013 pasal 11.9.9
Maka : Vs =
BAB III - 109
Vn = Vs+Vs
3.3.6.2.Ketentuan Tambahan Khusus untuk Shearwall Penahan Gempa
Menurut SNI 03-2847-2013 pasal 21.11.9 sedikitnya harus dipakai 2 tirai tulangan pada dinding apabila geser terfaktor melebihi
Vn= Acv0,17x � √fc
Batas Kuat Geser sesuai SNI 03-2847-2013 pasal 21.11.9.2 0,66 Acv √fc
Menurut SNI 03-2847-2013 pasal 21.11.9.1 Kuat geser tidak boleh melebihi:
Vn=0,55 Acv[0,17 √fc t fy],
Menurut SNI 03-2847-2013 pasal 21.11.7 Rasio tulangan transversal tidak kurang dari 0,0025 dan spasi tulangan masing-
masing lapis tidak lebih dari 450 mm
3.3.7. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang
3.3.7.1. Menghitung Daya Dukung Ujung Tiang Ultimate