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 :