BALOK ANAK

BAB 6 BALOK ANAK

6.1. Perencanaan Balok Anak

Gambar 6.1. Area Pembebanan Balok Anak

Keterangan:

Balok anak : as B” ( 6 - 7 ) Balok anak : as C” ( 1 – 4 ) Balok anak : as C’ ( 5 – 6 ) Balok anak : as C”’ ( 5 - 6 ) Balok anak : as 4 = 4 = 5 = 5 ( G - H )

6.1.1. Perhitungan Lebar Equivalen Untuk mengubah beban segitiga dan beban trapesium dari plat menjadi beban merata pada bagian balok, maka beban plat harus diubah menjadi beban equivalent yang besarnya dapat ditentukan sebagai berikut :

a Lebar Equivalen Tipe I

Leq = 1/6 Lx

b Lebar Equivalen Tipe II

Leq = 1/3 Lx

Ly

½Lx

Leq

½ Lx

Ly

Leq

6.1.2. Lebar Equivalen Balok Anak Tabel 6.1. Hitungan Lebar Equivalen

No.

Ukuran Plat (m)

Lx (m)

Ly (m)

Leq segitiga

Leq trapesium

6.2. Pembebanan Balok

6.2.1. Perhitungan Beban Mati (q d )

Beban plat sendiri

= 0,12. 2400 = 288 kg/m 2

Beban spesi pasangan

= 0,02. 2100 = 42 kg/m 2

Beban pasir

= 0,02. 1600 = 32 kg/m 2

Beban keramik

= 0,01. 2400 = 24 kg/m 2

Plafond + penggantung

= 18 kg/m 2 qd = 404 kg/m 2

6.2.2. Pembebanan Balok As B’’

Gambar 6.2. Lebar Equivalen Balok Anak as B’’

1. Beban Mati (q D )

Pembebanan balok ( F – F’ ) = (F’ – G) Berat sendiri

= 25,7 kg/m Beban plat

= (2 x 0,94) x 404 kg/m 2 = 759,52 kg/m qD = 785,22 kg/m

2. Beban hidup (q L ) Beban hidup digunakan 250 kg/m 2 qL

= (2 x 0,94) x 250 kg/m 2

= 470 kg/m

3. Beban berfaktor (q U ) qU

= 1,2. qD + 1,6. qL = 1,2 . 785,22 + 1,6.470 = 1694,264 kg/m

Bidang momen :

Bidang geser :

Desain balok komposit Digunakan Balok Baja Profil WF 250.125.5.8 dengan tebal plat = 120 mm dan mutu beton f’c = 25 MPa

Menentukan lebar efektif, b E :

= 1000 mm

b E =b o = 3000 mm

Diambil nilai b E yang paling kecil sama dengan 1000 mm

Asumsikan sumbu netral plastis berada di plat beton, sehingga :

M u = 3333,35 kgm = 3,33335 x 10 7 Nmm

= 724,47 mm 2 <

As ada ( 3268 mm 2 )

OK Kuat lentur nominal dihitung sebagai berikut :

M n =A s .f y . = 3268 . 240 .

= 176899454,4 Nmm

Øb.M n = 0,85 . 176899454,4 = 150364536,2 Nmm

Mu (3,33335 x 10 7 Nmm ) OK

Menghitung Jumlah Stud ( Penghubung Geser )

V h =A s .f y = 3268 . 240 = 784320 N Luas penampang melintang 1 buah stud connector

A sc =

= 126,73 mm 2

Modulus elastisitas beton : Ec =

= 24100 MPa

Gunakan stud ½” x 5 cm, kuat geser 1 buah stud diambil dari nilai yang terkecil diantara :

41599 N

A sc .f u = 126,73 . 370 = 46890,1 N > 41599 N Ambil Q n = 41599 N Jumlah stud yang dibutuhkan :

= 18,9 ~ 20 buah

(untuk ½ bentang)

Untuk keseluruhan bentang dipasang 40 buah stud, jika pada tiap penampang melintang dipasang 2 buah stud, maka jarak antar stud adalah

= 200 mm ~ 20 cm s min = 6d = 7,62 cm

s max = 8t = 96 cm

Menghitung kuat geser penampang

OK

Dari perhitungan SAP 2000 didapat nilai V u = 4421,86 kg = 4,42186 ton ØV n = 0,9.0,6.f y .d.t w

= 0,9.0,6.240.248.5 = 16,0704 ton

Vu (4,42186 ton)

OK

6.2.3. Pembebanan Balok As C”

Gambar 6.3. Lebar Equivalen Balok Anak as C’’

1. Beban Mati (q D ) Pembebanan balok ( A – A’ )

Berat sendiri

= 25,7 kg/m

Beban plat

= (2 x 0,47) x 404 kg/m 2 = 379,76 kg/m qD 1 = 405,46 kg/m

Pembebanan balok ( A’ – B ) = ( B – C ) = ( C – D )

Berat sendiri

= 25,7 kg/m

Beban plat

= (2 x 1,25) x 404 kg/m 2 = 1010 kg/m qD 2 = 1035,7 kg/m

Pembebanan balok ( D – D’ )

Berat sendiri

= 25,7 kg/m

Beban plat

= (2 x 0,77) x 404 kg/m 2 = 622,16 kg/m qD 3 = 647,86 kg/m

2. Beban hidup (q L ) Beban hidup digunakan 250 kg/m 2 qL 1 = (2 x 0,47) x 250 kg/m 2 = 235 kg/m qL 2 = (2 x 1,25) x 250 kg/m 2 = 625 kg/m qL 3 = (2 x 0,77) x 250 kg/m 2 = 385 kg/m

3. Beban berfaktor (q U )

qU 1 = 1,2. qD + 1,6. qL

= 1,2 . 405,46 + 1,6.235 = 862,552 kg/m

qU 2 = 1,2. qD + 1,6. qL

= 1,2 . 1035,7 + 1,6.625 = 2242,84 kg/m

qU 3 = 1,2. qD + 1,6. qL

= 1,2 . 647,86 + 1,6.385 = 1393,432 kg/m

Bidang momen :

Bidang geser :

Desain balok komposit Digunakan Balok Baja Profil WF 250.125.5.8 dengan tebal plat = 120 mm dan mutu beton f’c = 25 MPa

Menentukan lebar efektif, b E :

b E =b o = 3000 mm

Asumsikan sumbu netral plastis berada di plat beton, sehingga :

M u = 7103,9 kgm = 7,1039 x 10 7 Nmm

= 1820,62 mm 2 <

As ada ( 3268 mm 2 )

OK Kuat lentur nominal dihitung sebagai berikut :

M n =A s .f y . = 3268 . 240 .

= 150016886,4 Nmm

Øb.M n = 0,85 . 150016886,4 = 127514353,4 Nmm

Mu (7,1039 x 10 7 Nmm ) OK

Menghitung Jumlah Stud ( Penghubung Geser )

V h =A s .f y = 3268 . 240 = 784320 N Luas penampang melintang 1 buah stud connector

A sc =

= 126,73 mm 2

Modulus elastisitas beton : Ec =

= 24100 MPa

Gunakan stud ½” x 5 cm, kuat geser 1 buah stud diambil dari nilai yang terkecil diantara :

41599 N

A sc .f u = 126,73 . 370 = 46890,1 N > 41599 N Ambil Q n = 41599 N Jumlah stud yang dibutuhkan :

= 18,9 ~ 20 buah

(untuk ½ bentang)

Untuk keseluruhan bentang dipasang 40 buah stud, jika pada tiap penampang melintang dipasang 2 buah stud, maka jarak antar stud adalah

s=

= 150 mm ~ 15 cm s min = 6d = 7,62 cm

s max = 8t = 96 cm

Menghitung kuat geser penampang

= 71

OK

Dari perhitungan SAP 2000 didapat nilai V u = 7091,36 kg = 7,09136 ton ØV n = 0,9.0,6.f y .d.t w

= 0,9.0,6.240.248.5 = 16,0704 ton

Vu (7,09136 ton)

OK

6.2.4. Pembebanan Balok As C’

Gambar 6.4. Lebar Equivalen Balok Anak as C’

1. Beban Mati (q D ) Pembebanan balok ( F – F’ ) = (F’ – G)

Berat sendiri

= 25,7 kg/m

Beban plat

= (0,9 + 0,97) x 404 kg/m 2 = 755,48 kg/m qD = 781,18 kg/m

2. Beban hidup (q L ) Beban hidup digunakan 250 kg/m 2

qL

= (0,9 + 0,97) x 250 kg/m 2

= 467,5 kg/m

1. Beban berfaktor (q U )

qU

= 1,2. qD + 1,6. qL = 1,2 . 785,22 + 1,6.467,5 = 1685,416 kg/m

Bidang momen :

Bidang geser :

Desain balok komposit Digunakan Balok Baja Profil WF 250.125.5.8 dengan tebal plat = 120 mm dan mutu beton f’c = 25 MPa

Menentukan lebar efektif, b E :

= 1125 mm

b E =b o = 2100 mm

Diambil nilai b E yang paling kecil sama dengan 1125 mm

Asumsikan sumbu netral plastis berada di plat beton, sehingga :

M u = 4213,54 kgm = 4,21354 x 10 7 Nmm

= 907,52 mm 2 <

As ada ( 3268 mm 2 )

OK Kuat lentur nominal dihitung sebagai berikut :

M n =A s .f y . = 3268 . 240 .

= 178507310,4 Nmm

Øb.M n = 0,85 . 178507310,4 = 151731213,8 Nmm

Mu (4,21354 x 10 7 Nmm ) OK

Menghitung Jumlah Stud ( Penghubung Geser )

V h =A s .f y = 3268 . 240 = 784320 N Luas penampang melintang 1 buah stud connector

A sc =

= 126,73 mm 2

Modulus elastisitas beton : Ec =

= 24100 MPa

Gunakan stud ½” x 5 cm, kuat geser 1 buah stud diambil dari nilai yang terkecil diantara :

41599 N

A sc .f u = 126,73 . 370 = 46890,1 N > 41599 N Ambil Q n = 41599 N Jumlah stud yang dibutuhkan :

= 18,9 ~ 20 buah

(untuk ½ bentang)

Untuk keseluruhan bentang dipasang 40 buah stud, jika pada tiap penampang melintang dipasang 2 buah stud, maka jarak antar stud adalah

= 112,5 mm ~ 11,25 cm s min = 6d = 7,62 cm

s max = 8t = 96 cm

Menghitung kuat geser penampang

OK

Dari perhitungan SAP 2000 didapat nilai V u = 3792,19 kg = 3,79219 ton ØV n = 0,9.0,6.f y .d.t w

= 0,9.0,6.240.248.5 = 16,0704 ton

Vu (3,79219 ton)

OK

6.2.5. Pembebanan Balok As C”’

Gambar 6.5. Lebar Equivalen Balok Anak as C’”

1. Beban Mati (q D ) Pembebanan balok ( F – F’ ) = (F’ – G)

Berat sendiri

= 25,7 kg/m

Beban plat

= (0,97 + 0,69) x 404 kg/m 2 = 670,64 kg/m qD = 696,34 kg/m

2. Beban hidup (q L ) Beban hidup digunakan 250 kg/m 2

qL

= (0,97 + 0,69) x 250 kg/m 2

= 415 kg/m

2. Beban berfaktor (q U )

qU

= 1,2. qD + 1,6. qL = 1,2 . 696,34 + 1,6.415 = 1499,608 kg/m

Bidang momen :

Bidang geser :

Desain balok komposit Digunakan Balok Baja Profil WF 250.125.5.8 dengan tebal plat = 120 mm dan mutu beton f’c = 25 MPa

Menentukan lebar efektif, b E :

= 1125 mm

b E =b o = 1500 mm

Diambil nilai b E yang paling kecil sama dengan 1125 mm

Asumsikan sumbu netral plastis berada di plat beton, sehingga :

M u = 3749,02 kgm = 3,74902 x 10 7 Nmm

= 807,47 mm 2 <

As ada ( 3268 mm 2 )

OK Kuat lentur nominal dihitung sebagai berikut :

M n =A s .f y . = 3268 . 240 .

= 178507310,4 Nmm

Øb.M n = 0,85 . 178507310,4 = 151731213,8 Nmm

Mu (3,74902 x 10 7 Nmm) OK

Menghitung Jumlah Stud ( Penghubung Geser )

V h =A s .f y = 3268 . 240 = 784320 N Luas penampang melintang 1 buah stud connector

A sc =

= 126,73 mm 2

Modulus elastisitas beton : Ec =

= 24100 MPa

Gunakan stud ½” x 5 cm, kuat geser 1 buah stud diambil dari nilai yang terkecil diantara :

41599 N

A sc .f u = 126,73 . 370 = 46890,1 N > 41599 N Ambil Q n = 41599 N Jumlah stud yang dibutuhkan :

= 18,9 ~ 20 buah

(untuk ½ bentang)

Untuk keseluruhan bentang dipasang 40 buah stud, jika pada tiap penampang melintang dipasang 2 buah stud, maka jarak antar stud adalah

= 112,5 mm ~ 11,25 cm s min = 6d = 7,62 cm

s max = 8t = 96 cm

Menghitung kuat geser penampang

OK

Dari perhitungan SAP 2000 didapat nilai V u = 3374,12 kg = 3,37412 ton ØV n = 0,9.0,6.f y .d.t w

= 0,9.0,6.240.248.5 = 16,0704 ton

Vu (3,37412 ton)

OK

6.2.6. Pembebanan Balok As 4 = As 4 = As 5 = As 5

Gambar 6.6. Lebar Equivalen Balok Anak as 4

1. Beban Mati (q D ) Pembebanan balok ( F – F’ ) = (F’ – G)

Berat sendiri

= 25,7 kg/m

Beban plat

= (2 x 0,95) x 404 kg/m 2 = 767,6 kg/m qD = 793,3 kg/m

2. Beban hidup (q L ) Beban hidup digunakan 250 kg/m 2

qL

= (2 x 0,95) x 250 kg/m 2

= 475 kg/m

3. Beban berfaktor (q U )

qU

= 1,2. qD + 1,6. qL = 1,2 . 793,3 + 1,6.475 = 1711,96 kg/m

Bidang momen :

Bidang geser :

Desain balok komposit Digunakan Balok Baja Profil WF 250.125.5.8 dengan tebal plat = 120 mm dan mutu beton f’c = 25 MPa

Menentukan lebar efektif, b E :

= 1250 mm

b E =b o = 2000 mm

Diambil nilai b E yang paling kecil sama dengan 1250 mm

Asumsikan sumbu netral plastis berada di plat beton, sehingga :

M u = 5349,88 kgm = 5,34988 x 10 7 Nmm

= 1144,02 mm 2 <

As ada ( 3268 mm 2 )

OK Kuat lentur nominal dihitung sebagai berikut :

M n =A s .f y . = 3268 . 240 .

= 179793595,2 Nmm

Øb.M n = 0,85 . 179793595,2 = 152824555,9 Nmm

Mu (5,34988 x 10 7 Nmm) OK

Menghitung Jumlah Stud ( Penghubung Geser )

V h =A s .f y = 3268 . 240 = 784320 N Luas penampang melintang 1 buah stud connector

A sc =

= 126,73 mm 2

Modulus elastisitas beton : Ec =

= 24100 MPa

Gunakan stud ½” x 5 cm, kuat geser 1 buah stud diambil dari nilai yang terkecil diantara :

41599 N

A sc .f u = 126,73 . 370 = 46890,1 N > 41599 N Ambil Q n = 41599 N Jumlah stud yang dibutuhkan :