Analisis Perencanaan Pelat Lantai Beton Prategang Post Tension Dibandingkan Dengan Beton Biasa
DAFTAR PUSTAKA
Anonim 1, 2005, ”Building Code Requirements for Structural Concrete”, ACI Comitte 318, USA.
Anonim 2, 2002 “Standar Nasional Indonesia, Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI-03-2847-2002)”, Bandung.
Budiadi, Andri.2008. Desain Praktis Beton Prategang.Yogyakarta:
Dipohusodo, Istimawan, 1994, “Struktur Beton Bertulang”, Gramedia, Jakarta. Nawy , Edward G,1, 2001, “Beton Prategang Suatu Pendekatan Mendasar”. Jilid 1
EdisiIII, Erlangga 2001.
Nawy , Edward G,2, 2001, Beton Prategang Suatu Pendekatan Mendasar .Jilid 2 Edisi III, Erlangga 2001.
Raju , N. Krishna1988, Beton Prategang .Edisi II Erlangga 1988. Wang, Chu-kia, 2000, Mekanika teknik statis tak tentu, Yustadi, Jakarta
(2)
10.000 10.000 10.000 POTONGAN B-B
12.000 POTONGAN A-A
Pelat
Kolom
Pelat
Kolom 12.000
10.000 10.000 10.000
Denah pelat untuk gedung pertemuan SKALA 1:100
KOLOM A
A
B B
BAB 3
PEMODELAN DAN TAHAPAN PERENCANAAN
Dalam Bab 3 ini, akan dilakukan perumusan terhadap pemodelan pelat dan rumus-rumus yang digunakan
3.1 PemodelanPelat
(3)
Mulai
3.2 Tahapan perencanaan prategang
Diagram alir perncanaan pelat prategang
s
Masukan data geometri : F’c, Fy, Ec, Ac,Ic,As,r², Asumsikan tinggi pelat lantai
Pembebanan (1.2DL+1.6LL) Hitung momen yang terjadi
Perhitungkan seluruh kehilangan yang mungkin, sehingga ditemukan nilai P(efektif) = P - % Losses
Hitung momen luar akibat beban-beban yang diterima pelat, termasuk beban sendiri pelat dan beban hidup :
M. Lapangan : KNm M. Tumupan : KNm
Asumsikan perletakan tendon awal, kemudian dengan metode “peralihantumpuan” lakukan anlisa kabel pada pelat, dengan rumus :
(
)
2. 1 2
. .
2 2
0,5 .
2 3 2 3
e
B e e
P e L
L L L
EI∆ = P e + P e −
Akan diperoleh nilai R sebagai lawan lendut, dan hitung momen skunder
(4)
Tidak
Ya
Tidak
Tidak
Ya
Cek tinggi kabel harus memenuhi syarat selimut beton,e max ≥ (h/2)-selimut beton
Tentukan nilai P Cek nilai tegangan :
F izin = 0.45 f’c
• Kontrol lendutan : Masukan data geometri :
F’c, Fy, Ec, Ac,Ic,L,h,b As,Ig,MDL,MLL,n,Fr.
2 2 2
( ) ( )
8 48 48
i c i e c i e c
i
c g c g c g
Pe l P e e l P e e l
E I E I E I
δ = + − − −
(SELESAI) Lendutan aman) Syarat lendutan tidak dihitung :
�
20> tebal pelat (h) maka tidak perlu hitung lendutan (Lendutan “SAVE”) Perencanaan tulangan di area end block
0,85 ' '
c
Ab
fb f
A b φ
(5)
Stop Tidak
Ya
3.2.1 Data geometri pelat
Dalam perencanaan pelat prategang data-data geometri pelat anatara lain :
F’c = 35 Mpa
L = 10 m (Tidak menggunakan balok anak)
Ø kabel = 12,7 mm (Kawat strand)
Fpu = 1861,65 Mpa (Sesuai tabel 2.2)
∆total< Lendutan Izin (∆Izin)…….”SAVE”
4
0, 0069 max(0, 446 )l wl
EI
∆ =
P = gaya prategang
ec = eksentrisitas di lapangan ee = eksentrisitas ditumpuan Ec = Modulus elstisitas beton Ig = Inersia
Perbesar As,”h” Dan pilihan terakhir, Perkecil
(6)
Es = 200000 Mpa
S = 30 mm (Sesuai dengan SNI 2002 Pasal 9.7 tentang selimut beton)
3.2.2 Data pembebanan
a. Beban sendiri
Beban pelat akibat dimensi / ukuran pelat itu sendiri
b. Beban tambahan
Beban akibat tambahan berat dari pemasangan tegel, plafon dll.
1. Berat plafon+penggantung = 0,18 KN/m2 2. Berat keramik = 0,120 KN/m2
3. Spesi = 0,42 KN/m2
c. Beban hidup
Beban hidup = 5 KN/m (SNI 03-1727-1989-F, Tata cara perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung)
d. Kombinasi pembebanan
1.2 DL + 1.6 LL (SNI 03-1727-1989-F)
3.2.3 Kehilangan prategang
1. Karena dudukan angker
A
PA PS
f E
L
∆
(7)
A
∆ = Besar gelincir
PS
E = Modulus prategang
2. Perpendekan elastis 0
pES
f
∆ =
3. Kehilangan akibat gesekan (Tab)
α = 8y/x
∆fpF = fpi (µα + 3,28KL)
Fpi = Prategang awal (0,7 Fpu) µ = Koefisien woble (Tabel 2.7)
4. Kehilangan karena relaksasi '
' log
, 55 10
pi pR pi
py
f t
f f o
f
∆ = −
5. kehilangan akibat rangkak
2 2
(1 )
i D
cs
c C
P e M e
f
A r I
= − + +
( )
PCR CR CS CSD
f ηK f f
− −
∆ = −
CR
K = Koefisien rangkak (1,6 untuk pasca tarik)
ps
c
E n
E
=
(8)
6
8, 2 10 (1 0, 06 )(100 )
pSH SH PS
V
f x K E RH
S −
∆ = − −
V/S = 1,2 (Rasio permukaan volume) SH
K =0,58 (Dari tabel 2.6)
RH = 80% (Kelembapan)
3.2.4Perhitungan beban-beban luar
Beban-beban eksternal dihitung dengan menggunakan metode clayperon dan untuk sebagai kontrol perhitungan beban eksternal juga menggunakan program SAP 2000, Sehingga perhitungan lebih akurat.
3.2.5 Analisa pelat dengan metode peralihan tumpuan
(
)
2. 1 2
. .
2 2
0,5 .
2 3 2 3
e
B e e
P e L
L L L
EI∆ = P e + P e −
Dimana akibat EI∆b maka muncul reaksi skunder untuk melawan dengan rumus
(
)
10 2 2
3 2 3
B C
B
R R L L
EI∆ = + x x
3.2.6 Perhitungan nilai gaya prategang (P) yang memenuhi
Tegangan di serat atas
2
(1 )
t e t D
t c
P ec M
f
A r S
= − − −
(9)
2
(1 )
b e t D
t c
P ec M
f
A r S
= − + +
MD = Momen yang dipikul pelat
r² = Ic/Ac
t Ic
S Ct
=
3.2.7 Perencanaan end block
0,85 ' '
c
Ab
fb f
A b φ
=
Perhitungan Luas tulangan end block
Mb = �
8�(� − ℎ) Mb = Momen bursting ��= ��
�/2 Tb = Gaya tarik keluar
���= ��
��� Asb = Luas tulangan perlu
3.2.8 Kontrol lendutan
2 2 2
( ) ( )
8 48 48
i c i e c i e c
i
c g c g c g
Pe l P e e l P e e l
E I E I E I
δ = + − − −
Ig = Inersia brutto
(10)
Mulai
3.3 Tahapan perencanaan beton biasa
Tahapan perncanaan pelat beton biasa
Masukan data geometri : F’c, Fy, Ec, Ac,Ic
Asumsikan tinggi pelat lantai dengan “h”
Hitung momen ultimate yang terjadi : Mu =1
14 (1.2 (24h) + 1.6 (5))
Hitung nilai koefisien tahanan (K) nya :
“Dapat dilihat pada tabel A-29” untuk F’c = 30 Mpa dan Fy = 400 Mpa
Cari nilai “h” dengan menggunakan persamaan : K = Mu
∅ bd ²
dengan batasan : “1.3615<K<7.8865” (Tabel A-29) Akan diperoleh hasil “h” yang ideal, yang kemudian akan dijadikan parameter dalam menghitung
tulangan.
��= ��� �= ��
����������������
Hitung Mu yang baru, dengan mensubstitusikan “h” yang didapat :
Mu =1
14 (1.4 (24h) + 1.6 (5))
Hitung ρ :
Hitung As tulangan : Cari jumlah tulangan :
(11)
Tidak
Ya
Tidak
Tidak
Ya Analisa desain : • Cek nilai ρ
Syarat : ρ < ρmax (Under reinforced)
Analisa desain : • Cek nilai α :
α
=
Momen Rencana (MR )Momen ultimate (MU )> 1
• Kontrol lendutan : Masukan data geometri :
F’c, Fy, Ec, Ac,Ic,L,h,b As,Ig,MDL,MLL,n,Fr.
Htung Inersia efektif (Ie):
Ie = 3 3
(Mcr) Ig 1 (Mcr) Icr
Ma Ma
+ −
Ie rata-rata :
Ie = 0.70Ie + 0.15(Ie1+Ie2) (SELESAI) Lendutan aman) Syarat lendutan tidak dihitung :
�
20> tebal pelat (h) maka tidak perlu hitung lendutan (Lendutan “SAVE”)
(12)
Stop Tidak
Ya
3.3.1 Data geometri pelat
Dalam perencanaan pelat beton bertulang biasa data-data geometri pelat anatara lain :
F’c = 35 Mpa
L = 5 m (Menggunakan balok anak)
Ø tul = 14 mm
∆total< Lendutan Izin (∆Izin)…….”SAVE” Hitung lendutan :
∆ = 5Mx(ln)^2 48 EcxIc
∆DL = 101.3294423 x M Ig
∆LL = 101.3294423 x M - ∆DL Ie
∆SC = 101.3294423 x M - ∆DL Ie
∆total = ∆DL + ∆LL + ∆SC
Perbesar As,”h” Dan pilihan terakhir, Perkecil
(13)
Fy = 400 Mpa
Es = 200000 Mpa
S = 30 mm (Sesuai dengan SNI 2002 Pasal 9.7 tentang selimut beton)
3.3.2 Data pembebanan
Pembebanan yang digunakan sama dengan yang ditetapkan pada pelat prategang
3.3.3 Perhitungan tinggi pelat
K =Mu
∅ bd ²
dengan batasan : “1.3615<K<7.8865” (Tabel A-29)
3.3.4 Analisa desain
Cek nilai ρ
Syarat : ρ < ρmax (Under reinforced) Cek nilai α
α
=
Momen Rencana (MR )Momen ultimate (MU )> 1
3.3.5Kontrol lendutan
Ie = (Mcr)3Ig 1 (Mcr)3 Icr
Ma Ma
+ −
Ie rata-rata :
(14)
Mulai
∆DL = 101.3294423 x M Ig
∆LL = 101.3294423 x M - ∆DL Ie
∆SC = 101.3294423 x M - ∆DL Ie
∆total = ∆DL + ∆LL + ∆SC
3.4 Tahap perencanaan balok pemikul pelat
Tahapan perncanaan pelat beton biasa
Masukan data geometri : F’c, Fy, Ec, Ac,Ic
Asumsikan tinggi pelat lantai dengan “h”
Hitung pembebanan pada pelat : Metode amplop
Building code (SNI 2002)
1,2 DL + 1,6 LL
Cari nilai “ρ” dengan menggunakan persamaan :
2 2
'
12 2
'
4 0,59 2 0,59
Rn
fy fy x xfy x
f c fy
x
f c
ρ
± −
(15)
Tidak
Ya
Tidak
Tidak
Ya ��= ��� �= ��
���������������� ρ < ρmin --- Gunakan ρmin ρmin <ρ < ρ max---Gunakan ρ ρ > ρmax --- Gunakan > max Hitung As tulangan :
Cari jumlah tulangan :
Analisa desain : • Cek nilai ρ
Syarat : ρ < ρmax (Under reinforced)
Analisa desain : • Cek nilai α :
α
=
Momen Rencana (MR )Momen ultimate (MU )> 1
• Kontrol lendutan : Masukan data geometri :
F’c, Fy, Ec, Ac,Ic,L,h,b As,Ig,MDL,MLL,n,Fr.
(SELESAI) Lendutan aman) Syarat lendutan tidak dihitung :
�
20> tebal pelat (h) maka tidak perlu hitung lendutan (Lendutan “SAVE”)
(16)
Stop
Stop Tidak
Ya Htung Inersia efektif (Ie): Ie = (Mcr)3Ig 1 (Mcr)3 Icr
Ma Ma
+ −
Ie rata-rata :
Ie = 0.70Ie + 0.15(Ie1+Ie2)
∆total< Lendutan Izin (∆Izin)…….”SAVE” Hitung lendutan :
∆ = 5Mx(ln)^2 48 EcxIc
∆DL = 101.3294423 x M Ig
∆LL = 101.3294423 x M - ∆DL Ie
∆SC = 101.3294423 x M - ∆DL Ie
∆total = ∆DL + ∆LL + ∆SC
Perbesar As,”h” Dan pilihan terakhir, Perkecil
(17)
3.4.1 Data geometri balok
No Keterangan Balok pemikul pelat
prategang
Balok pemikul pelat beton biasa
1 L ( Panjang bentang) 10m dan 12 m (Tanpa balok anak)
10m dan 12 m (Dengan balok anak)
2 F’c 35 Mpa 35 Mpa
3 D Tulangan 25 mm 25 mm
4 Sengkang 8 mm 8 mm
5 Ec 25742 Mpa 25742 Mpa
6 Fy 400 Mpa 400 Mpa
7 Selimut (s) 30 mm 30 mm
3.4.2 Pembebanan balok
Pembebanan pada balok menggunakan metode amplop
1. Segitiga
½ lx q
(18)
RA = 1/8 q lx2
Mmaks = 1/8 q lx2 ½ lx – q ½ lx ½ lx ½ 1/3 ½ lx
Mmaks = 1/16 q lx3 – 1/48qlx3
Mmaks = 1/24 q lx3
Mmaks segiempat = Mmaks segitiga
1/8 q ek lx2 = 1/24 q lx3
2. Trapesium q ek = 1/3 q lx
½ lx q A ½ lx ly-lx ½ lx B
RA = ½ .½ [(�� − ��) +��] 1 2 lx q
RA = 1
8 q lx (2ly- lx)
Mmaks segiempat = Mmaks trapezium
1
8 q ek ly 2
= 1
16 q lx (ly 2
- 1 3 lx
2 )
q ek = ½ q ��
��� (ly
2 - �
� lx
2 )
(19)
Kombinasi pembebanan : 1,2 DL + 1,6 LL
3.4.3 Perencanaan pendimensian balok
1. Hitung nilai ρ yang memenuhi
2 2
'
12 2
'
4 0,59 2 0,59
Rn
fy fy x xfy x
f c fy
x
f c
ρ
± −
=
2. Menentukan luas tulangan tarik Cari jumlah tulangan :
��=��� �= ��
���������������� 3. Analisa desain
• ρ < ρ max (Under reinforced)
•
α
=
Momen Rencana (MR )Momen ultimate (MU )> 1
3.4.4 Kontrol lendutan
Ie = (Mcr)3Ig 1 (Mcr)3 Icr
Ma Ma
+ −
Ie rata-rata :
Ie = 0.70Ie + 0.15(Ie1+Ie2)
∆DL = 101.3294423 x M Ig
∆LL = 101.3294423 x M - ∆DL Ie
(20)
∆SC = 101.3294423 x M - ∆DL Ie
(21)
10.0000 10.0000 10.0000
Q merata = 5KN/m² Q sendiri pelat
h (mm)
BAB 4
APLIKASI
4.1 Perencanaan pelat prategang
Gambar 4.1 Model pembebanan dan tumpuan pada pelat prategang
Sesuai dengan data dari bab 3 untuk data pembebanan :
Dead Load (DL)
Beban sendiri :
Q = Luas area x berat jenis beton
=
(
1,7x0, 20 x 24 KN / m)
3=
4, 08
KN m
/
Beban tambahan :
Q = ( 0,18 +0,120 + 0,420)x 1m = 0,72 KN/m
b.Live Load (LL)
Q = 2
5KN m x m/ 1
(22)
BEBAN MERATA PELAT BETON
(a) (c) (d)
EI
EI
EI (b)
(b) 10.00
EI
EI (b)
EI
Mb
Mc Mb
Mc
10.00 10.00
=
=
= +
+
+
(c) (c) Q=13.76
(d) (a)
Ma
Md Q=13.76
Q=13.76 Q=13.76
Q=13.76
Q=13.76 c. Beban total
Q = 1,2DL+1,6LL (Berdasarkan SNI03 2847 2002 pasal 11.2)
= (1,2 x (4,08+0,72)) + (1,6 x 5) = 13,76 KN/m
Perhitungan gaya-gaya dalam
(23)
Pada titik B
Oleh M Oleh Q
Pada titik C Oleh Q
` 3 BA BA M l EI
ϕ = 3
24 BA ql EI ϕ = 3 BC BC M l EI
ϕ = 3
24 BC ql EI ϕ = 6 CB CB M l EI ϕ = 3 CD CD M l EI
ϕ = 3
24 CD ql EI ϕ = 3 CB CB M l EI
ϕ = 3
24 CB ql EI ϕ = 6 BC BC M l EI ϕ = 6 DC DC M l EI ϕ = 6 AB AB Ml EI ϕ =
(24)
Dan jika ditulis dalam bentuk persamaan maka akan menjadi :
Titik B :
3 3
6 3 6 3 24 24
BC CB
AB M l M l BA
M M l ql ql
EI + EI + EI + EI − EI − EI =0 ………..(1)
3 3
6 3 6 3 24 24
BC CB
AB M l M l BA
M M l ql ql
EI + EI + EI + EI − EI − EI =0 ………..(2)
Persamaan keseimbangan : =MAB
=MDC
Substitusikan ke persamaan (1) dan (2), dan hasilnya :
3 3
( ) 1 1
6 3 6 24 24
CB
B B M l
M l M l l
xqxl xqxl
+
+ + = +
3 3
(10)
25 1 1
13, 76 10 13, 76 10
3 6 24 24
CB
B M
M
x x x x
+ = + 10 25 1146, 67 3 6 C B M M
+ = ………(1)
3 3
0 24 24 AB BC CB BA
ql ql
EI EI
ϕ +ϕ +ϕ +ϕ − − =
3 3
0 24 24 DC BC CB CD
ql ql
EI EI
ϕ +ϕ +ϕ +ϕ − − =
BA BC
M =M
CB CD
(25)
117
C
M = KNm
3 3
( ) 1 1
3 6 6 24 24
C BC DC
M l l M l M l
xqxl xqxl
+
+ + = +
3 3
25 (10) 1 1
13, 76 10 13, 76 10
3 6 24 24
C B
M M
x x x x
+ = + 25 10 1146, 67 3 6 C B M M
+ = ………..(2)
Eliminasi persamaan (1) dan (2) :
10
25 25
1146, 67 3
3 6
25 10 10
1146, 67 6
3 6 ______________________________ C B C B M M x M M x + = + = − 2400 7644, 46 6 B M = 117 B
M = KNm Disubstitusikan ke persamaan (1)
10 25 1146, 67 3 6 C B M M + = 117 B C
(26)
(a)
(b)
Gambar 4.3 (a) Momen akibat pembebanan, (b) Gaya lintang akibat pembebanan
Tabel 4.1 Kontrol hasil perhitungan dengan program SAP 2000 TABLE: Momen dan lintang
No Jarak Lintang Momen
Text m KN KN-m
1 0 -70.77 -117
1 0.5 -63.693 -84.3337
1 1 -56.616 -54.2566 M max
1 1.5 -49.539 -27.7181 58 KNm
1 2 -42.462 -4.718 M min
1 2.5 -35.385 14.7436 117 KNm
1 3 -28.308 30.6668
1 3.5 -21.231 43.0515
1 4 -14.154 51.8976
1 4.5 -7.077 57.2054
1 5 3.499E-14 58
1 5.5 7.077 57.2054
1 6 14.154 51.8976
1 6.5 21.231 43.0515
1 7 28.308 30.6668
1 7.5 35.385 14.7436
1 8 42.462 -4.718
1 8.5 49.539 -27.7181
1 9 56.616 -54.2566
1 9.5 63.693 -84.3337
(27)
2 0 -70.77 -117
2 0.5 -63.693 -84.3337
2 1 -56.616 -54.2566
2 1.5 -49.539 -27.7181
2 2 -42.462 -4.718
2 2.5 -35.385 14.7436
2 3 -28.308 30.6668
2 3.5 -21.231 43.0515
2 4 -14.154 51.8976
2 4.5 -7.077 57.2054
2 5 2.647E-14 58.9746
2 5.5 7.077 57.2054
2 6 14.154 51.8976
2 6.5 21.231 43.0515
2 7 28.308 30.6668
2 7.5 35.385 14.7436
2 8 42.462 -4.718
2 8.5 49.539 -27.7181
2 9 56.616 -54.2566
2 9.5 63.693 -84.3337
2 10 70.77 -117
3 0 -70.77 -117
3 0.5 -63.693 -84.3337
3 1 -56.616 -54.2566
3 1.5 -49.539 -27.7181
3 2 -42.462 -4.718
3 2.5 -35.385 14.7436
3 3 -28.308 30.6668
3 3.5 -21.231 43.0515
3 4 -14.154 51.8976
3 4.5 -7.077 57.2054
3 5 3.499E-14 58
3 5.5 7.077 57.2054
3 6 14.154 51.8976
3 6.5 21.231 43.0515
3 7 28.308 30.6668
3 7.5 35.385 14.7436
3 8 42.462 -4.718
3 8.5 49.539 -27.7181
3 9 56.616 -54.2566
3 9.5 63.693 -84.3337
(28)
10m 10m 10m
e2=2 cm e4=2 cm
e1=4.5 cm
(a)
A B C D
15cm
e1=4.5 cm e1=4.5 cm 4.1.1 Analisa Kehilangan Pada Pelat Prategang
Gambar 4.4 Asumsi perletakan tendon awal
Kehilangan Tegangan:
Inersia tampang potongan pelat (Ic) = 1 3 1 100 17
12lh =12x x =
4 41000cm
Inersia tampang pelat utuh (Ic) = 1 3 1 1200 173 12lh =12x x
= 4
491300cm
Section modulus (Sx) = 4816, 67 3
/ 2
c
I
cm
h =
Berat tampang pelat (wd) = Ac x 24 = 0,17 x 24 = 4,08 KN/m
(a) Kehilangan karena dudukan angker
Seperti yang sudah disebutkan pada Bab II, maka diambil ∆A = 6,35 mm.
A
PA PS
f E
L
∆
∆ = = 6,35 197.000
30.000x = 40,864 Mpa
Karena bentang direncanakan kontiniu dengan bentang yang cukup panjang sehingga kehilangan karena dudukan angker semakin kecil.
(29)
Untuk elemen pascatarik,kehilangan akibat perpendekan elastis bervariasi dari nol jika semua tendon didongkrak secara simultan. Oleh karena itu diambil nilai
0
pES
f
∆ =
(c) Kehilangan akibat gesekan (Tab)
α = 8y/x = 8 (80 0)
30000
x −
= 0,0186 radian
dari tabel 2.7 diambil nilai K dan µ berturut adalah 0,001 dan 0,05.
∆fpF = fpi (µα + 3,28KL) = 1303,155Mpa(0, 05 0, 0186x +3, 28 0, 001 30)x x = 129
Mpa
Tegangan yang tersisa di baja prategang sesudah terjadi semua kehilangan tegangan
Segera :
pi pi pA pES pF
f = f − ∆f − ∆f − ∆f = 1.133,491 Mpa
Jadi gaya prategang netto adalah ;
i pi ps
P = f xA = 111.878,296 N
Tahap I : Tegangan pada saat transfer
(a) Kehilangan karena dudukan angker
pA
f
∆ = 40,864 Mpa
(30)
' ' log , 55 10 pi pR pi py f t
f f o
f
∆ = −
= 1133, 491log 720 1133, 491 0,55 10 1582, 403
pR
f
∆ = −
= 54,437 Mpa
(c) kehilangan akibat rangkak
2 c
c
I r
A
= = 0, 019 4
0,15 cm²
m
= 0,128 m²
D
M = 128 KNm ( Di dapat dari hasil perhitungan struktur pelat)
2 2 (1 ) i D cs c C
P e M e
f
A r I
= − + + =
3,05 Mpa
csd
f = 0
CR
K = 1,6 (Untuk pascatarik)
ps
c
E n
E
= = 6,9
( )
PCR CR CS CSD
f ηK f f
− −
∆ = − = 33,67 Mpa
(d) Kehilangan akibat susut
SH
K =0,58 (Dari tabel)
Rasio volume permukaan (V/S) = 1,2
Kelembapan relatif (RH) = 80%
6
8, 2 10 (1 0, 06 )(100 )
pSH SH PS
V
f x K E RH
S −
(31)
Tahap II : Kehilangan total
pT pCR pR pSH
f f f f
∆ = ∆ + ∆ + ∆ = 105,148 Mpa
Tabel 4.2 Rangkuman tegangan akibat kehilangan :
Jenis kehilangan prategang Tegangan baja (Mpa) Persen
Sesudah penarikan (0,70fPU) 1303,155 100,000
Kehilangan karena perpendekan elastis 0,000 0,000
Kehilangan karena angker -40,864 -3,135
Kehilangan karena gesekan -129 -9,883
Kehilangan karena rangkak -33,67 -2,583
Kehilangan karena susut -17,041 -1,307
Kehilangan karena relaksasi -54,437 -4,177
Tegangan netto akhir fpe 1028,343 Mpa 78,96 %
Persentase kehilangan total = 21,04 %
4.1.2 Metode Peralihan Tumpuan
Momen primer M1 akibat gaya prategang menimbulkan lawan lendut ke atas di tumpuan antara B dan di tumpuan antara C. Lawan lendut∆B dan ∆C ini dapat diperoleh dengan cara yang sama seperti pada balok menerus di atas tiga tumpuan, berikut penjelasan dalam bentuk gambar.
(32)
Pe.e1=0.045Pe
Pe.e2=0.02Pe
Pe.e5=0.045Pe
Pe.e4= 0.02Pe
?B
Rb=R
RA = (2Rb+Rc)/3
Rc=R
RD = (Rb+2Rc)/3
10R KNm 10R KNm
10m 10m
Bentuk defleksi Bentuk defleksi
?B
Gambar 4.5 (a)Momen Primer (M1). (b) Bentuk defleksi akibat R. (c) Momen skunder M2 akibat R
(
)
2. 1 2
. .
2 2
0,5 .
2 3 2 3
e
B e e
P e L
L L L
EI∆ = P e + P e −
(
.)
0, 02. .(10)
2(10) 10 2(10)
0, 045 0, 01 .
3 2 2 3
e
B e e
P
EI∆ = P + P −
1,833 0, 667
B e e
EI∆ = P − P
3
1,1677
B e
(33)
Dengan cara yang sama untuk menghitung gaya R yang diakibatkan kabel ;
(
)
10 2 2
3 2 3
B C
B
R R L L
EI∆ = + x x
(
)
( )
10 2 10 2 10
3 2 3
B
R R
EI∆ = + x x
2000 6
B
R EI∆ =
333,333
B
EI∆ = RKNm
Dari gambar diatas, kita dapat menyimpulkan bahwa di titik B mengalami lendutan yang sama karena batang yang homogen, sehingga dapat dituliskan:
3 3
1,1677 ; 333,333
B e B
EI∆ = P KNm EI∆ = RKNm
3 3
1,1677P KNme =333,333RKNm
3 3 1,1677 333, 333 e B P KNm R KNm =
=0, 0035P KNe
Lendutan diatas tumpuan C
(
)
2. 1 2
. .
2 2
0,5 .
3 2 2 3
e
C e e
P e L
L L L
EI∆ = P e + P e −
(
.)
0, 02. .(10)
2(10) 10 2(10)
0, 045 0, 01 .
3 2 2 3
e
C e e
P
EI∆ = P + P −
(34)
1,833 0, 667
C e e
EI∆ = P − P
3
1,1677
C e
EI∆ = P KNm
Dengan cara yang sama untuk menghitung gaya R yang diakibatkan kabel ;
(
)
10 2 2
3 2 3
B C
C
R R L L
EI∆ = + x x
(
)
( )
10 2 10 2 10
3 2 3
C
R R
EI∆ = + x x
2000 6
C
R EI∆ =
333,333
C
EI∆ = RKNm
Dari gambar diatas, kita dapat menyimpulkan bahwa di titik C mengalami lendutan yang sama karena batang yang homogen, sehingga dapat dituliskan:
3 3
1,1677 ; 333,333
C e C
EI∆ = P KNm EI∆ = RKNm
3 3
1,1677P KNme =333,333RKNm
3 3
1,1677 333, 333
e C
P KNm R
KNm
=
`= 0, 0035P KNe
Momen sekunder M2 akibat beban terpusat RB :
(
)
2
2 3
B C
R R L
(35)
(
)
22 0, 0035 0, 0035 10 3
e e
x P P
M = +
2 0, 035 e
M = P KNm
Momen sekunder M2 akibat beban terpusat RC :
(
)
2
2 3
B C
R R L
M = +
(
)
2
2 0, 0035 0, 0035 10 3
e e
x P P
M = +
2 0, 035 e
M = P KNm
Momen total M3 di B akibat kontinuitas prategang adalah ;
3 1 2 0, 02 e 0, 035 e
M =M +M = P + P
0, 055P KNme
=
Momen total M3 di C akibat kontinuitas prategang adalah ;
3 1 2 0, 02 e 0, 035 e
M =M +M = P + P
0, 055P KNme
=
Jarak transformasi garis C ke atas di tumpuan B adalah ;
2 0, 035
0, 035
e B
e e
M P
y m
P P
= = =
(36)
3 1 2 3
0, 045 0, 035 0, 01 0, 01
0, 01 10
e e e
e
e e
M M M P P P
M P
e m mm
P P
= − = − =
= = = − −− >
2 0, 035
0, 035 e C e e M P y m P P = = =
jarak garis C di atas garis cgc, yaitu eksentrisitas garis C di atas garis cgc di
tumpuan interior B adalah :
3 0, 055
0, 055 5,5
e B
e e
M P
e m cm
P P
= = = − −− >
jarak garis C di atas garis cgc, yaitu eksentrisitas garis C di atas garis cgc di
tumpuan interior C adalah :
3 0, 055
0, 055 5,5
e C
e e
M P
e m cm
P P
= = = − −− >
Momen total tengah bentang AB dan CD adalah:
3 1 2
3
0, 045 0, 0175 0, 0275 0, 0275
0, 0275 2, 75
e e
e e
e e
M M M P P P
M P
e m cm
P P
= − = − =
= = = − −− >
eksentrisitas geser garis C di tengah bentang tersebut adalah :
Dan gambar berikut adalah diagram momen yang terjadi pada pelat yang kemudian dihasilkan jarak kabel (eksentrisitas) kabel yang baru. Yang nantinya akan menjadi standard nilai eksentrisitas yang akan diperlukan dalam perencanaan selanjutnya.
(37)
10m 10m 10m
24cm
e2=2 cm e4=2 cm
e1=4.5 cm
0.045Pe 0.045 Pe 0.045 Pe
0.02Pe
0.0275Pe 0.0275Pe
0.055Pe
0.01Pe (a)
0.035Pe
(d) (c) (b)
(e)
0.035Pe
0.055Pe
A B C D
RA RB
R R
17cm
e1=4.5 cm e1=4.5 cm
0.02Pe
10m 10m 10m
17cm
e2=5.5cm e4=5.5cm
e1=2.75 cm e3=0.01cm e5=2.75cm
(f)
Gambar 4.6 (a) Asumsi perletakan tendon awal (b) Momen Primer (m1). (c) Reaksi lawan akibat eksentrisitas kabel. (d) Momen Skunder M2. (e) Momen akhir (M3).(f)
hasil akhir eksentrisitas kabel yang memenuhi 4.1.3 Analisa Gaya Tarik Kabel Prategang
Loses : 21% (0,21) Pe = P – 0,21P = 0,79P Ac = b x h = 1 x 0,17= 0,17 2
m
ct = cb = 0,085 m Ic = 1
12bh3 = 1
12 (1)
(
)
3
0,17 = 0,00041 4 m
(38)
As Kabel 100.00
e Garis netral awal Garis titk berat baru
8.50
Penambahan Inersia akibat prategang :
Asumsi gunakan 8 kabel diameter 12,7 mm, As = 0,00013 m² n = Es/Ec = 7
y = h-s-Økabel = 0,127m Tentukan posisi titik berat
.
A y Yt
A
Σ =
Σ . 0,5
( ) ( )
bxh x h nxAsxjumlahkabelxy Yt
bxh nxAsxJumlahkabel
+ =
+
1 0,17 0,5 0,17 7 0, 00013 8 0,1273 (1 0,12) (7 0, 00013 8)
x x x x x x
Yt
x x x
+ =
+ 0, 087
Yt =
e = y-Yt = 0,127-0,087 = 0,04
Maka dapat diperoleh Inersia total adalah :
3 2 2
1
( 0,5 ) 8
12
I = xbxh +bxhx Yt− h +nAsx xe
4
0, 00049 m
I =
r2 = Ic
Ac =
0, 00049
0,17 = 0,00289
2 m
f’c = 35 MPa izin
(39)
Analisa tegangan pada tengah bentang AB dan CD
Momen akibat beban pada tengah bentang AB dan CD = 61 kNm Eksentrisitas (e) = 0,0275 m
Serat Atas :
2
(1 )
t e t D
t c
P ec M
f
A r S
= − − −
2
(1 )
t e t D t
c c
P ec M c
f
A r I
= − − −
0, 79 0, 0275 0,85 58 0, 085
(1 )
0,17 0, 00289 0, 00049
t Pe x x
f = − − −
0,891 10544,15
t e izin
f = − P − ≤ f
0,891 10544,15 15750
t e
f = − P − ≤ ………..(Kondisi 1)
Serat bawah :
2
(1 )
b e t D
t c
P ec M
f
A r S
= − + +
2
(1 )
b e t D t
c c
P ec M c
f
A r I
= − + +
0, 79 0, 0275 0,85 58 0,85
(1 )
0,17 0, 00289 0, 00049
b Pe x x
f = − + +
8, 4 +10544,15
b
e izin
f = − P ≤ f
8, 4 +10544,15 15750
b
e
(40)
Analisa tegangan pada tengah bentang BC
Momen akibat beban mati pada tengah bentang BC = 61 kNm Eksentrisitas (e) = 0,01 m
Serat atas :
2
(1 )
t e t D
t c
P ec M
f
A r S
= − − −
2
(1 )
t e t D t
c c
P ec M c
f
A r I
= − − −
0, 79 0, 01 0, 085 61 0, 085
(1 )
0,17 0, 00289 0, 00049
t Pe x x
f = − − −
3, 281 10544,15
t
e izin
f = − P − ≤ f
3, 281 10544,15 15750
t
e
f = − P − ≤ ………..(Kondisi 3)
Serat bawah :
2
(1 )
b e t D
t c
P ec M
f
A r S
= − + +
2
(1 )
b e t D t
c c
P ec M c
f
A r I
= − + +
0, 79 0, 01 0, 085 61 0, 085
(1 )
0,17 0, 00287 0, 00049
b Pe x x
f = − + +
6, 01 +10544,15
b
e izin
f = − P ≤ f
6, 01 +10544,15 15750
b
e
(41)
Analisa tegangan pada titik B dan C
Momen akibat beban mati pada titik B dan C = 117 kNm Eksentrisitas (e) = 0,055 m
Serat atas :
2
(1 )
t e t D
t c
P ec M
f
A r S
= − − −
2
(1 )
t e t D t
c c
P ec M c
f
A r I
= − − −
0, 79 0, 055 0, 085 117 0, 085
(1 )
0,17 0, 00289 0, 00049
t Pe x x
f = − − −
2,96 18918, 03
t
e izin
f = P − ≤ f
2,96 18918, 03 15750
t
e
f = P − ≤ ………..(Kondisi 5)
Serat bawah :
2
(1 )
b e t D
t c
P ec M
f
A r S
= − + +
2
(1 )
b e t D t
c c
P ec M c
f
A r I
= − + +
0, 79 0, 055 0, 085 1117 0, 085
(1 )
0,17 0, 00289 0, 00049
b Pe x x
f = − + +
12,15 +20224,03
b
e izin
f = − P ≤ f
12,15 +20224,03 15750
b
e
(42)
Dengan menggunakan pertidaksamaan, maka diperoleh nilai dari Pe yang memenuhi semua kondisi tersebut diatas :
0,891 10544,15 15750
t e
f = − P − ≤ …..…..………..(Kondisi 1)
8, 4 +10544,15 15750
b
e
f = − P ≤ ………..…(Kondisi 2)
3, 281 10544,15 15750
t
e
f = − P − ≤ ……….…..(Kondisi 3)
6, 01 +10544,15 15750
b
e
f = − P ≤ ………(Kondisi 4)
2,96 18918, 03 15750
t
e
f = P − ≤ ………..(Kondisi 5)
12,15 +20224,03 15750
b
e
f = − P ≤ ………..…(Kondisi 6)
Dan diperoleh hasil Pe yang memenuhi adalah sebagai berikut :
(43)
Kabel
Pelat beton prategang
= +
Kabel
Pelat beton prategang
= + + + -7.4Pe KNm = 13275,68 KNm
Substitusikan nilai Pe = 1580KN, Sehingga tegangan yang terjadi : 0.4Pe KNm 10544,15 KNm
11953,17 KNm 2731,5 KNm -1409,01 KNm 10544,15 KNm 10544,15 KNm 10544,15 KNm Kabel
Pelat beton prategang
= +
Kabel
Pelat beton prategang
= + + + -6.01Pe KNm =
< Fizin (15750KNm)...OK Substitusikan nilai Pe = 1580KN,
Sehingga tegangan yang terjadi : 3.28Pe KNm 15728,93 KNm 1044,22 KNm -10544,15 KNm 5184,77 KNm
9499,92 KNm < Fizin (15750KNm)...OK 10544,15 KNm
10544,15 KNm
10544,15 KNm
Kabel
Pelat beton prategang
= +
Kabel
Pelat beton prategang
= + + + -8.4Pe KNm = 8886.65 KNm
< Fizin (15750KNm)...OK
Substitusikan nilai Pe = 1580KN, Sehingga tegangan yang terjadi :
0.89Pe KNm
11953,17 KNm
2731,53 KNm -593.34 KNm
< Fizin (15750KNm)...OK 10544,15 KNm
10544,15 KNm 10544,15 KNm
10544,15 KNm Cek tegangan yang terjadi :
.Tegangan yang terjadi pada bentang AB
Tegangan yang terjadi pada bentang BC
(44)
Kabel
Pelat beton prategang
= +
Kabel
Pelat beton prategang
= +
+
+
-=
Substitusikan nilai Pe = 1580KN, Sehingga tegangan yang terjadi :
15699,7 KNm
1015,01 KNm -20224,03 KNm
+
-+
-2.86Pe KNm
12.16Pe KNm 4524,31 KNm
19209,01KNm < Fizin (15750KNm)...OK < Fizin (15750KNm)...OK 20224,03 KNm
20224,03 KNm
20224,03 KNm
Tegangan yang terjadi pada titk C dan D
Kesimpulan : Nilai Pe =1580KN memenuhi batasan tegangan yang di ijinkan (0,45 F’c)
4.1.4 Analisa Jumlah Kabel yang dibutuhkan
2 2
1580000
7, 09 1862 / 126, 6
N n
N mm x mm
= = Ambil 8 buah per satu meter
Asumsi diawal benar, Digunakan kabel prategang 8 Ø12,7
Maka jarak antar kabel adalah : 1000/7 = 14 cm
4.1.5 Nilai Momen Keseluruhan
Momen Primer
Pada bentang AB,BC,danCD nilai momen primer menjadi:
1 0, 045 e 0, 045 (1580) 71,1
M = P = x = KNm
(45)
1 0, 02 e 0, 02 (1580) 31, 6
M = P = x = KNm
Momen Skunder
Pada bentang AB dan CD nilai momen skunder menjadi :
2 0, 0175 e 0, 0175 (1580) 27, 65
M = P = x = KNm
Pada bentang BC nilai momen skunder menjadi :
2 0, 035 e 0, 035 (1580) 55,3
M = P = x = KNm
Pada titik B dan C nilai momen skunder menjadi :
2 0, 035 e 0, 035 (1580) 55,3
M = P = x = KNm
Momen Akhir (Total)
Pada bentang AB dan CD nilai momen akhir menjadi :
3 0, 0275 e 0, 0275 (1580) 43, 45
M = P = x = KNm
Pada bentang BC nilai momen akhir menjadi :
3 0, 01 e 0, 01 (1580) 15,8
M = P = x = KNm
Pada titik B nilai momen akhir menjadi :
3 0, 055 e 0, 055 (1580) 86,9
M = P = x = KNm
Pada titik C nilai momen akhir menjadi :
3 0, 055 e 0, 055 (1580) 86,9
(46)
Tulangan prategang
12 cm 6 cm
6 cm 4.1.5 Tulangan non-prategang
Untuk tulangan susut digunakan tulangan nonprategang, yang dipasang pada pelat beton prategang guna mereduksi pengaruh susut yang diakibatkna berkurang nya kadar air pada beton.
Rasio tulangan susut berdasarkan ACI :
As = 0,002xbxh
As = 0,002x1000x170
As = 340 mm²
Guanakan tualangan dengan diameter 10mm (Ø10)
n = 1/ 4 2
As x xnxdπ
n = 6,1 batang (Ambil n = 7Ø10-166)
4.1.6 Tulangan endblock
1, 2 1.580.000 14400
b
x N
(47)
144
0,85 35 1,5
144
fb x x
Atul φ
=
−
2
131, 67 /
b N mm
σ =
0,85 ' 1,5
'
c
Ab
fb f x
A b φ
=
2
14400
0,85 0,85 35 1,5
14400 1 / 4 (12.7)
fb x x x
π =
− 38, 09
fb=
Perhitungan Luas tulangan end block
Mb = �
8�(� − ℎ)
Mb = 1580
8 �(170−120) 9875KNmm=9,875KN
��= ��
�/2
��= 9,875
0,17/2 = 116,176 KN
���= ��
���
���= 116,176 � 103 400
(48)
136 mm
16 40 40 40
4 D 10 4 D 12 170 mm
Panjang tulangan end block sejauh 0,2H-1,0H dan kita ambil 0,8H = 100mm
Gunakan sengkang Ø 10mm (As = 78,5 mm²)
n = 290,44 ��²
78,5 ��² = 4 ���ℎ dengan jarak 33 mm
Gambar 4.7 Tulangan end block
4.1.7 Kontrol terhadap lendutan
Gambar 4.8 Koefisien Lendutan pada balok menerus 4
0, 0069 max(0, 446 )l wl
EI
∆ =
(49)
e = 4cm
gcg e = 8cm P
P
2 2
( )
8 48
i c i e c
i
c g c g
Pe l P e e l
E I E I
δ = + −
Model pada pelat rencana :
2 2 2
( ) ( )
8 48 48
i c i e c i e c
i
c g c g c g
Pe l P e e l P e e l
E I E I E I
δ = + − − −
c
e = 2,75cm ee= 0cm ee= 5,5cm Pe = 1580 KN
Ec = 27.805,57 Mpa = 2.7x107KN/m²
4
I 0.00049= m
L= 10m
Defleksi akibat kabel prategang
2 2 2
( ) ( )
8 48 48
i c i e c i e c
i
c g c g c g
Pe l P e e l P e e l
E I E I E I
δ = + − − −
2 2 2
7 7 7
1580 0, 0275 10 1580(0) 10 1580(0, 055 0) 10 8 2, 7 10 0, 00049 48 2, 7 10 0, 00049 48 2, 7 10 0, 00049
i
x x x x
x x x x x x x x x
δ = + − −
0, 041 0 0, 0136
i
δ
= + −0, 027m 2, 7cm
(50)
10m 10m 10m 24cm
e2=5.5 cm e4=5.5 cm
e1=2.75 cm e3=1cm e5=2.75 cm
(f) Defleksi akibat Wu
4 0, 0069 max(0, 446 )l wl
EI
∆ =
4
7 2
0, 0069(16, 06)(10) max(0, 446 )
2, 7 10 / 0, 0015 l
x KN m x m
∆ =
max(0, 446 )l 0, 025m
∆ =
max(0, 446 )l 25mm
∆ = (Kebawah)
2,3 2,5
total
∆ = −
= 0,2 cm (Kebawah)
Lendutan Izin (l/360) = 10000/360 = 27,7mm
(Lendutan berada pada batas izin lendutan)……….OK
(51)
1000mm
h (mm)
D13 D13
d
4.2 Perencaan Pelat Dengan Menggunakan Beton Bertulang
:
Tebal pelat = h mm
d = h – (selimut beton+D tulangan)
= (h – 0.033)
b = 1000mm
Ø = 0.8 (Koefisien reduksi)
Wu = 1.2x (24h + 0,72) + 1.6 (5)
= (8,864 +28,8 h) KNm
Mu = 1
14Wu (Koefisien Momen Tabel)
= 1
14 x (8,84 + 28,8h)
= 15,7 + 51,42 h
Koefisien tahanan (k)
K = Mu
(52)
= (15,7 + 51,42 h) 0.8x1x(h−0.033)
= (15,7 + 51,42 h)
0.8x1x(h2−0.066h+0.0011 )> 1361.5 KNm
Dengan menggunakan persamaan kuadrat, maka didapat nilai h sebesar 12 cm (h=12 cm).
Data-data perencanaan :
Syarat plat satu arah (Ly/Lx) > 2 (memenuhi)
Fy = 400 Mpa
F’c = 35 Mpa
Tebal pelat = 12 cm (H)
d = 120-30-10-1/2x13 = 87 mm
Beban yang bekerja (Wu)
Wu = 1.2x (24h+0,72) + 1.6 (5)
= (8,84 + 28,8h)
= (8,84+28,8 (0.12)
= 12,296 KN
Momen lapangan:
(53)
'
(1 0,59 fy )
k fyx
f c
ρ ρ
= −
1, 4 1, 4
min 0, 0035
400
fy
ρ = = =
' 1
600 max 0, 75 0, 75(0,85 ( )
600 400
b
y
f c
x x x
f
ρ = ρ = β
+
0, 0244 =
6
2 2
26, 07 10
2,187 0,8 1000 (125)
Mu x
k Mpa
bd x x
θ
= = =
'
(1 0,59 fy ) 2,187
k fyx
f c
ρ ρ
= − =
Hitung nilai ρ dengan menggunakan rumus ABC
2 2 ' 12 2 ' 4 0,59 2 0,59 Rn
fy fy x xfy x
f c fy x f c ρ ± − = 2 2 12 2 2,187 400 400 4 0,59 400
35 400
2 0,59 35
x x x
x ρ ± − = 1 0,14 ρ =
2 0, 005
ρ =
Digunakan nilai yang terkecil sebagai nilai ratio
2 0, 006
ρ
=(54)
Karena nilai ρmin =0, 0035< ρ < ρmax=0.0244
Maka kita menggunakan nilai ratio min ρ =0, 006
Hitung tulangan baja yang akan digunakan
As = ρbd = 0,006 x 1000mm x 87mm
= 494,529mm²
yang digunakan D13
n.1 2
4πd ≥ As
n.1 2
4π15 ≥494,529
n ≥3,8 buah (Gunakan 6 buah tulangan D13) As = 795.99 mm²
Jarak bersih antar tulangan :
20 5
1000mm
cm
= dalam satu meter panjang bentang
Analisa desain :
1. Cek nilai ρ
ρ = 0, 01
1000 923,1
20 6 1
As
bd = x = <ρ max (0,0244)……….OK
2. Cari nilai a (Penyesuaian lengan momen)
'
(55)
'
0,85
Asfy a
f cb
=
795.99 400
12, 48 0,85 35 1000
x
a mm
x x
= =
3. Momen nominal (Mn) Mn = Cc x Z
= 0,85 ' . . ( 1 ) 2
f c xb xax d − a
= 0,85 35 1000 12, 48 (87 112, 48) 2
x x x x −
= 7
2,99x10 Nmm
4. Momen rencana (MR) MR = Ø Mn
= 0,8 x 7
2,99x10 Nmm
= 7
2,3x10 Nmm > Mu = 1,3x10 Nmm 7
α
= 2, 3 1,81, 3
MR
Mu = = ………..OK
Momen tumpuan : Mu = 36,50 KNm
1, 4 1, 4
min 0, 0035
400
fy
ρ = = =
' 1
600
max 0, 75 0, 75(0,85 ( )
600 400
b
y
f c
x x x
f
ρ = ρ = β
(56)
0, 0244 =
6
2 2
26, 49 10
4,37 0,8 1000 (87)
Mu x
k Mpa
bd x x
θ
= = =
'
(1 0, 59 fy )
k fyx
f c
ρ ρ
= −
'
(1 0, 59 fy ) 4, 37
k fyx Mpa
f c
ρ ρ
= − =
Hitung nilai ρ dengan menggunakan rumus ABC
2 2
'
12 2
'
4 0,59 2 0,59
Rn
fy fy x xfy x
f c fy
x
f c
ρ
± −
=
2 2
12 2
4,37 400 400 4 0,59 400
35 400
2 0,59 35
x x x
x
ρ = ± −
1 0,13
ρ =
2 0, 012
ρ
=Digunakan nilai yang terkecil sebagai nilai ratio
2 0, 012
ρ
=(57)
Maka kita menggunakan nilai ratio min ρmin=0, 012
Hitung tulangan baja yang akan digunakan
As = ρbd = 0,012 x 1000mm x 87mm
= 1034,44 mm²
Tulangan baja yang digunakan D13
n.1 2
4πd ≥ As
n.1 2
4π15 ≥1034,44
n ≥9 buah (Gunakan 10 buah tulangan D13) As = 1326,65 mm²
Jarak bersih antar tulangan :
112 9
1000mm
mm
= dalam satu meter panjang bentang
4.2.1 Analisa desain
1. Cek nilai ρ
ρ = 0, 015
1000 8 1326, 65
7 As
bd = x = <
ρmax (0,0244)……….OK
2. Cari nilai a (Penyesuaian lengan momen)
'
0,85f c b a. . =As fy.
'
0,85 Asfy a
f cb
(58)
1326, 65 400
20,81 0,85 35 1000
x
a mm
x x
= =
3. Momen nominal (Mn) Mn = Cc x Z
= ' 1
0,85 . . ( ) 2 f c xb xax d− a
= 0,85 35 1000 20,81 (87 120,81) 2
x x x x −
= 7
4,7x10 Nmm
4. Momen rencana (MR) MR = Ø Mn
= 0,8 x 7
4,7x10 Nmm
= 3,8x10 Nmm > Mu = 7 7
2,64x10 Nmm
α
= 3,8 1, 42, 64
MR
Mu = = ………..OK
Tulangan susut
0, 0035
ρ =
Jarak maximum yang diijinkan untuk tulangan susut (3xh) = 3x120 = 360 mm
(59)
4.2.2 Kontrol lendutan
5000
min 250
20 20 l
h = = = mm
h aktual = 120 mm ( Dilakukan perhitungan tulangan)
Tabel minimum h Elemen
strukutr
Ditumpu sederhana
Satu ujung menerus
Dua ujung menerus
kantilever
Slab satu arah balok
1/20 1/24 1/28 1/10
Slab satu arah dengan grid
1/16 1/18,5 1/21 1/8
Lendutan perlu dihitung karena tidak memenuhi persyaratan lendutan (h < h izin (250mm))
1.Tentukan letak garis retak (y)
2
( (1 ) 1)
nAs bd
y
b nAs
= + −
Diketahui
:
- f'c = 35 MPa - y = 60 mm
- fy = 400 MPa - Ig = 144000000 mm^4
- h = 120 mm - Es = 200000 Mpa
- b = 1000 mm - Ec = 27800 Mpa
- l = 5000 mm - n = 7
= 5 m - Fr = 4.14 Mpa
- d = 86 - MLL(+) = 5.21 KNm
- As = 795,99 - MLL(-) = 10.42 KNm
- MDL(+) = 4.09 KNm
(60)
8 795.99 2 1000 87
( (1 ) 1)
1000 8 795.99
x x x
y
x
= + −
26 y = mm
2. Inersia retak
3 2
1
( ) ( )
3
Icr= by +nAs d−y
3 2
1
( )1000 (26) 8 795.99 (87 (26) ) 3
Icr= x + x x −
4
26585806.26
Icr
=
mm
3. Momen yang timbul pada retak pertama
FrxIg Mcr
Y
=
3,83 409416666,7 85
x Mcr=
9939014.036N
Mcr = mm
4.Hitung nilai (Mcr/Ma) )Momen (+) kondisi (Beban mati + Beban hidup)
Mcr Mcr
Ma = MDL+MLL 9939014.036
9300000 Mcr
Ma =
1, 068 Mcr
(61)
Inersia efektif
3 3
(Mcr) (1 (Mcr) )
Ie Ig Icr
Ma Ma
= + −
3 3
(1.0687112) 144000000 (1 (1.0687112) )26585806.26
Ie= + −
4 169362586.5
Ie= mm
5.Hitung nilai (Mcr/Ma) )Momen (–) kondisi (Beban mati + Beban hidup)
Mcr Mcr
Ma = MDL+MLL 9939014.036
18600000 Mcr
Ma =
9939014.036 18600000 Mcr
Ma =
0, 534 Mcr
Ma =
Inersia efektif
3 3
(Mcr) (1 (Mcr) )
Ie Ig Icr
Ma Ma
= + −
3 3
(0,534) 144000000 (1 (0,534) )29040351.33
Ie= + −
44500594.51 Ie=
( ) 0, 70 0,15( 1 2)
Ie rata−rata = Ie+ Ie +Ie
4
( ) 132283056.9mm
(62)
5.Hitung nilai (Mcr/Ma) )Momen + kondisi (Beban mati + 0.6 Beban hidup)
0, 6
Mcr Mcr
Ma = MDL+ MLL
9939014.036 7216000 Mcr
Ma =
1, 37 Mcr
Ma =
Inersia efektif
3 3
(Mcr) (1 (Mcr) )
Ie Ig Icr
Ma Ma
= + −
3 3
(1,37) 144000000 (1 (1,37) )29040351.33
Ie= + −
333389750.3
Ie=
6. Hitung nilai (Mcr/Ma) )Momen - kondisi (Beban mati + 0.6 Beban hidup)
Mcr Mcr
Ma = MDL+MLL 9939014.036 14432000 Mcr
Ma =
0.6886 Mcr
Ma =
Inersia efektif
3 3
(Mcr) (1 (Mcr) )
Ie Icr
Ma Ma
(63)
3 3
(0.68867891) 144000000 (1 (0.68867891) )26585806.26
Ie= + −
4
66589126.84
Ie= mm
( ) 0, 70 0,15( 1 2) Ie rata−rata = Ie+ Ie +Ie
4
( ) 252853715mm
Ie rata rata− =
7. Hitung lendutan
2
5 ( ) 48
Mx l EcxIc
∆ =
2
5 (5000) 48 25700
x M
x
x x Ie
∆ =
93, 67xM Ie
∆ =
Lendutan seketika DL 93, 67xM Ie
∆ =
4090000 93, 67
144000000
DL x
∆ =
2.66063 DL
∆ =
Lendutan akibat beban hidup seketika
93, 67 M
LL x DL
Ie
∆ = − ∆
9300000 93, 67
132527999.8
LL x DL
(64)
9300000
93, 67 2.660631911
132527999.8
LL x
∆ = −
3.912907711
LL
∆ =
Lendutan akibat 60% beban hidup seketika
93, 67 M
SC x DL
Ie
∆ = − ∆
7216000
93, 67 2.660631911
252853715
SC x
∆ = −
0.012
SC
∆ =
Lendutan jangka panjang
total DL LL SC
∆ = ∆ + ∆ + ∆
9, 29mm
total
(65)
12m
q = 12,32
qek = 29,03 KN/m
12
4.3 Balok pemikul pelat
4.3.1 Balok pemikul pelat beton bertulang biasa
Balok terpi kiri dan kanan (BB III) :
q ek = ½ q ��
��� (ly2 - �� lx2)
DL = (0,12)x 24
= (2,8KN/m + 0,72 KN/m)
LL = (5KN/m²x1m) = 5 KN/m
Wu = 1,2x3,6 + 1,6x5 = 12,32 KN/m
q ek = ½ q ��
��2 (ly
2 - 1
3 lx 2
)
q ek = ½ (12,32) 5 122 (12
2 - 1 3 5
2)
(66)
0, 0244
=
Diketahui
:
- f'c = 35 MPa - h = 600 mm
- fy = 400 MPa - b = 300 mm
- β1 = 0.8142857 - be = 1300 mm
- Wu = 34.214 l = 12 m
- selimut = 40 mm - d = 527 mm
- Ø tul = 25 mm - qek = 29.03 KN/m
- Ø Sengkang = 8 m
m - MDL = 4.32 KN/m
- T.Pelat = 120 mm
Wu = (berat sendiri balok)x1,2 + q ek
= (600x300)x24x1,2 + 29,03KN/m
= 34,12 KN/m
Mu
= * 39.497 * 12
= 710.95 KNm
1, 4 1, 4
min 0, 0035
400 fy
ρ = = =
' 1
600 max 0, 75 0, 75(0,85 ( )
600 400
b
y
f c
x x x
f
ρ = ρ = β
+
6
2 2
615.85 10
2,133 0,8 1300 (527)
Mu x
k Mpa
bd x x
θ
(67)
'
(1 0, 59 fy )
k fyx
f c
ρ ρ
= −
'
(1 0, 59 fy ) 2.133
k fyx Mpa
f c
ρ ρ
= − =
Hitung nilai ρ dengan menggunakan rumus ABC
2 2
'
12 2
'
4 0,59 2 0,59
Rn
fy fy x xfy x
f c fy
x
f c
ρ
± −
=
2 2
12 2
2.133 400 400 4 0,59 400
35 400
2 0,59 35
x x x
x
ρ = ± −
1 0,14
ρ
=2 0, 005
ρ =
Digunakan nilai yang terkecil sebagai nilai ratio
2 0, 005
ρ
=Karena nilai minρ =0, 0035< <ρ ρmax=0, 0244
Maka kita menggunakan nilai ratio min minρ =0, 005
Hitung tulangan baja yang akan digunakan
(68)
= 3899,6 mm²
Tulangan baja yang digunakan D25
n.1 2
4πd ≥ As
n.1 2
4π15 ≥3899,6 mm²
n ≥7 buah (Gunakan 8 buah tulangan D25) As = 3925 mm²
Jarak bersih antar tulangan :
Spasi ≥ 25mm
Maka : Jumlah tulangan lapis pertama :
320-60-16-25x(n+(n-1))=0
25x(n+(n-1)) = 244
n = 4 buah (Tulangan lapis pertama 4D25, dan lapis ke2 4D25)
Cek nilai d aktual
d = h-(30)-(8)-25
d = 527 mm = d perkiraan (OK)
Analisa desain :
1. Cek nilai ρ
ρ = 0, 023
320 527 3925 As
bd = x = <
(69)
3925x400
47.37 0,85 35 1300
a mm
x x
= =
2. Cari nilai a (Penyesuaian lengan momen)
'
0,85f c b a. . = As fy.
'
0,85 Asfy a
f cb
=
3. Momen nominal (Mn) Mn = Cc x Z
= 0,85 ' . . ( 1 ) 2
f c xb xax d − a
= 0,85 35 1300 47,37 (527 147,37) 2
x x x x −
= 921KNm 4. rencana (MR) MR = Ø Mn
= 0,8 x 921
= 737KNm > Mu = 615KNm
α
= 737 1, 2615
MR
Mu = = ………..OK
Lendutan
h min = l/20
(70)
= 600 mm (h aktual = 600 mm (lendutan Aman) karena memanuhi persyaratan lendutan.)
Perencanaan Tulangan Geser Hitung nilai Vu maximum
max 0.5
Vu = xwuxl
0.5 34,12 12x x
=
205.284KN
=
Hitung Vs perlu Vu
Vsperlu Vc
φ
= −
205.284
155,8 0, 6
= −
186,25 =
Analisis perlu sengkang atau tidak 0,5φxVc=0,5 0, 6 155,8x x
46, 7
= < Vu (Diperlukan sengkang) Kemiringangaris diagram (m)
34.214 0, 6 Wu
m φ
= =
57.023
=
Jarak Vs = 0
Vsperlu x
m
(71)
q = 12,32
qek = 64,8 KN/m
12 186, 25
57, 02
=
3, 2m
= dari tumpuan
Hitung nilai spasi sengkang dan Av sengkang (Digunakan Ø8 Av=50,24mm²)
Avxfyxd Vs
s
=
50, 24 400 527
186, 25 x x
s
=
60
s
=
(Jarak sengkang untuk x = 1/4L adalah 100mm (Ø8-60) Hitung jarak sengkang maximium527
263,5
2 2
d
mm
= = atau 300 mm (dipilih nilai terkecil)
Maka untuk sengkang maximum digunakan (Ø8-300)
Balok Tengah (BB I) q ek = 2x(½ q ��
��2 (ly
2 - 1
3 lx 2
))
q ek =2( ½ (12,32) 5 122 (12
2 - 1 3 5
2))
(72)
0, 0244 =
Diketahui :
- f'c = 35 MPa - h = 700 mm
- fy = 400 MPa - b = 350 mm
- β1 = 0.85 - be = 1350 mm
- Wu = 65.11 = 12 m
- selimut = 30 mm - d = 637 mm
- Ø tul = 25 mm - qek = 58.06 KN/m
- Ø Sengkang = 8 m
m - MDL = 5.88 KN/m
- T.Pelat = 120 mm
Wu = (berat sendiri balok)x1,2 + q ek
= (700x350)x24x1,2 + 58,06 KN/m
= 65,11 KN/m
Mu
= * 39.497 * 12
= 710.95 KNm
1, 4 1, 4
min 0, 0035
400 fy
ρ = = =
' 1
600 max 0, 75 0, 75(0,85 ( )
600 400
b
y
f c
x x x
f
ρ = ρ = β
+
6
2 2
1,181.16 10
2,318 0,8 1350 (687)
Mu x
k Mpa
bd x x
θ
= = =
'
(1 0, 59 fy )
k fyx
f c
ρ ρ
(73)
'
(1 0, 59 fy ) 2, 318
k fyx Mpa
f c
ρ ρ
= − =
Hitung nilai ρ dengan menggunakan rumus ABC
2 2
'
12 2
'
4 0,59 2 0,59
Rn
fy fy x xfy x
f c fy
x
f c
ρ
± −
=
2 2
12 2
2,318 400 400 4 0,59 400
35 400
2 0,59 35
x x x
x ρ
± −
=
1 0,12
ρ =
2 0, 006
ρ =
Digunakan nilai yang terkecil sebagai nilai ratio
2 0, 00602
ρ
=Karena nilai minρ =0, 0035< <ρ ρmax=0, 0244
Maka kita menggunakan nilai ratio min ρmin =0, 006
Hitung tulangan baja yang akan digunakan
As = ρbd = 0,006 x 1350mm x 637 mm
= 5642.993 mm²
(74)
n.1 2
4πd ≥ As
n.1 2
4π15 ≥6213,4mm²
n ≥11 buah (Gunakan 12 buah tulangan D25) As = 5887.5 mm²
Jarak bersih antar tulangan :
Spasi ≥ 25mm
Maka : Jumlah tulangan lapis pertama :
350-60-16-25x(n+(n-1))=0
25x(n+(n-1)) = 246,5
n = 6 buah (Tulangan lapis pertama 6D25, dan lapis ke2 6D25)
Cek nilai d aktual
d = h-(30)-(8)-25
d = 637 mm = d perkiraan (OK)
Analisa desain :
1. Cek nilai ρ
ρ = 0, 024
400 588
6 7.50
7 0 3
As
bd = x = <
ρmax (0,0244)……….OK
2. Cari nilai a (Penyesuaian lengan momen)
'
(75)
'
0,85 Asfy a
f cb
=
5887.500 400
68, 42 0,85 35 1350
x
a mm
x x
= =
3. Momen nominal (Mn) Mn = Cc x Z
= 0,85 ' . . ( 1 ) 2
f c xb xax d − a
= 0,85 35 1350 68, 42 (637 168, 42) 2
x x x x −
= 1537308838NmNmm 4. Momen rencana (MR) MR = Ø Mn
= 0,8 x 1537,308 Knm
= 1229,8KNm > Mu = 1181,1KNm
α
= 1229,8 1,1 1181,1MR
Mu = = ………..OK
Kontrol Lendutan
h min = l/20
= 12000/20
= 600 mm (h aktual = 650 mm (lendutan Aman) karena memanuhi persyaratan lendutan.)
(76)
Perencanaan tulangan geser
Hitung nilai Vu maximum
max 0.5
Vu
=
xwuxl
0, 5 65,11 12x x
=
390.696
KN
=
Hitung Vs perlu Vu
Vsperlu Vc
φ
= −
390.696
219,8 0, 6
= −
431.32
=
Analisis perlu sengkang atau tidak 0,5φxVc=0,5 0, 6 219,8x x
65,9
=
< Vu (Diperlukan sengkang)Kemiringangaris diagram (m) 65, 9
0, 6 Wu
m φ
= =
108,52 =
Jarak Vs = 0
Vsperlu x
m
(77)
104,8 400 637
431,32 x x
s
= 431,32 108,5
=
3,9m
= dari tumpuan
Hitung nilai spasi sengkang dan Av sengkang (Digunakan Ø8 Av=50,24mm²)
Avxfyxd Vs
s
=
50, 24 400 637
471, 04 x x
s
= 29, 79
s= (< 50, maka gunakan sengkang double Av=2.50,24=100,48)
60
s
=
(Jarak sengkang untuk x = 3,8 m adalah 60mm (Ø8-60) Hitung jarak sengkang maximium739,5
369, 75
2 2
d
mm
= = atau 300 mm (dipilih nilai terkecil)
(78)
q = 12,32
10 10 10
P =389,5 KN P =389,5 KN
P =389,5 KN
P =389 KN
10 10 10
P =389 KN P =389 KN
61,6 KN/m
Balok Tepi atas dan bawah (BB II) :
qek = q x Lx = 12,32 x 5 = 61,6
Wu = (berat sendiri balok)x1,2+ q ek
= (750x350)x24x1,2 + 69.16 KN/m
= 69,16 KN/m Mu = 1079.12 KNm
Diketahui :
- f'c = 35 MPa - h = 750 mm
- fy = 400 MPa - b = 350 mm
- β1 = 0.85 - be = 1233 mm
- Wu = 69.16 KNm = 10 m
- selimut = 30 mm - d = 737 mm
- Ø tul = 25 mm - qek = 61.6 KN/m
- Ø Sengkang = 8 mm - MDL = 6.3 KN/m
(79)
0, 0244 = 6 2 2 1079.12 10 2, 416 0,8 1233 (737)
Mu x
k Mpa
bd x x
θ
= = =
1, 4 1, 4
min 0, 0035
400 fy
ρ = = =
' 1
600 max 0, 75 0, 75(0,85 ( )
600 400
b
y
f c
x x x
f
ρ = ρ = β
+
'
(1 0, 59 fy )
k fyx
f c
ρ ρ
= −
'
(1 0, 59 fy ) 2, 416
k fyx Mpa
f c
ρ ρ
= − =
Hitung nilai ρ dengan menggunakan rumus ABC
2 2 ' 12 2 ' 4 0,59 2 0,59 Rn
fy fy x xfy x
f c fy x f c ρ ± − = 2 2 12 2 2, 416 400 400 4 0,59 400
35 400
2 0,59 35
x x x
x
ρ = ± −
1 0,12
ρ =
2 0, 006
ρ =
Digunakan nilai yang terkecil sebagai nilai ratio
2 0, 006
ρ
=(80)
Maka kita menggunakan nilai ratio min minρ =0, 006 Hitung tulangan baja yang akan digunakan
As = ρbd = 0,006 x 1183mm x 687 mm = 5126.724 mm²
Tulangan baja yang digunakan D25
n.1 2
4πd ≥ As
n.1 2
4π15 ≥5126.724 mm²
n ≥10 buah (Gunakan 11 buah tulangan D25) As = 5396.875 mm² Jarak bersih antar tulangan :
Spasi ≥ 25mm
Maka : Jumlah tulangan lapis pertama : 350-60-16-25x(n+(n-1))=0
25x(n+(n-1)) = 274
n = 6 buah (Tulangan lapis pertama 6D25, dan lapis ke2 5D25) Cek nilai d aktual
d = h-(30)-(8)-25
d = 687 mm = d perkiraan (OK)
Analisa desain : 1. Cek nilai ρ
ρ = 0, 022
350 539
6 6.87
7 5 8
As
bd = x = <
(81)
2. Cari nilai a (Penyesuaian lengan momen) '
0,85f c b a. . =As fy.
'
0,85 Asfy a
f cb
=
5396.875 400
71, 56 0,85 35 1183
x
a mm
x x
= =
3. Momen nominal (Mn) Mn = Cc x Z
= 0,85 ' . . ( 1 ) 2
f c xb xax d − a
= 0,85 35 1183 71, 6 (687 171, 6) 2
x x x x −
= 1405,81KNm
4. Momen rencana (MR) MR = Ø Mn
= 0,8 x 1405,81KNm
= 1124, 65KNm > Mu = 1079,12KNm
α
= 1124, 65 1,1 1079,12MR
Mu = = ………..OK
Kontrol Lendutan h min = l/20
(82)
345,8KN
=
= 500 mm (h aktual = 800 mm (lendutan Aman) karena memanuhi persyaratan lendutan.)
Perencanaan tulangan geser
Hitung nilai Vu maximum
max 0.5
Vu
=
xwuxl
0,5 69,16 10x x
=
Hitung Vs perlu Vu
Vsperlu Vc
φ
= −
345,8
237, 087 0, 6
= − =339, 24
Analisis perlu sengkang atau tidak 0,5φxVc=0,5 0, 6 237,086x x
71,12
=
< Vu (Diperlukan sengkang)Kemiringangaris diagram (m) 69,16
0, 6 Wu
m φ
= =
115, 26 =
Jarak Vs = 0
Vsperlu x
m
(83)
104,8 400 689,5
339, 24 x x
s
= 339, 24 115, 3
=
3
m
=
dari tumpuanHitung nilai spasi sengkang dan Av sengkang (Digunakan Ø8 Av=50,24mm²)
Avxfyxd Vs
s
=
50, 24 400 689,5
339, 24 x x
s
= 40,84
s= (< 50, maka gunakan sengkang double Av=2.50,24=100,48)
81,6
s
=
(Jarak sengkang untuk x = 3 m adalah 60mm (Ø8-60) Hitung jarak sengkang maximium687
343,5
2 2
d
mm
= = atau 300 mm (dipilih nilai terkecil)
(84)
12m
q = 12,32
qek = 48,76 KN/m
12
4.3.2 Balok pemikul pelat prategang Balok tepi (BP I)
q ek = ½ q ��
��2 (ly
2 - 1 3 lx
2)
q ek = ½ (12,32) 5 122 (12
2 - 1
3 10 2
)
q ek = 48,76 KN/m
Diketahui
f'c = 35 MPa h = 700 mm
fy = 400 MPa b = 350 mm be = 1349.6 mm
β1 = 0.85 l = 12000 mm
Wu = 45.132 KN/m- = 12 m
selimut = 30 mm d = 637 mm
Ø tul = 25 mm qek = 48.76 KN/m
Ø Sengkang = 8 mm MDL = 7.68 KN/m
T.Pelat = 170 mm
Wu = (berat sendiri balok)x1,2 + q ek
= (700x350)x24x1,2 + 48,76 KN/m
= 55,81 KN/m Mu
= * 39.497 * 12
(85)
0, 0244 =
6
2 2
1, 004.69 10
2, 29 0,8 1400 (737)
Mu x
k Mpa
bd x x
θ
= = =
1, 4 1, 4
min 0, 0035
400 fy
ρ = = =
' 1
600 max 0, 75 0, 75(0,85 ( )
600 400
b
y
f c
x x x
f
ρ = ρ = β
+
'
(1 0, 59 fy )
k fyx
f c
ρ ρ
= −
'
(1 0, 59 fy ) 2, 29
k fyx Mpa
f c
ρ ρ
= − =
Hitung nilai ρ dengan menggunakan rumus ABC
2 2 ' 12 2 ' 4 0,59 2 0,59 Rn
fy fy x xfy x
f c fy x f c ρ ± − = 2 2 12 2 2, 29 400 400 4 0,59 400
35 400
2 0,59 35
x x x
x ρ ± − = 1 0,14 ρ =
2 0, 006
ρ =
Digunakan nilai yang terkecil sebagai nilai ratio
2 0,0044
ρ
=(1)
vi
4.2 Perencaan Pelat Dengan Menggunakan Beton Bertulang…...109
4.2.1 Analisa desain………... 115
4.2.2 Kontrol lendutan……… 117
4.3 Balok pemikul pelat……… 123
4.3.1 Balok pemikul pelat beton bertulang biasa………. 123
4.3.2 Balok pemikul pelat prategang……… 142
BAB 5 Kesimpulan dan saran……… 166
5.1 Kesimpulan……… 166
5.1.1 Hasil perencanaan pelat……….. 166
5.2 Saran……….. 167
(2)
vii DAFTAR NOTASI
Ac = Luas penampang balok Ic = Momen inersia penampang M = Momen
MD = Momen akibat beban mati ML = Momen akibat beban hidup
MSD = Momen akibat beban mati tambahan
Mub = Momen akibat terjadinya beban tak seimbang MT = Momen total
P = Gaya prategang
Pe = Gaya prategang efektif Pi = Gaya prategang awal Q = Beban merata
Qbs = Beban akibat berat sendiri
Qbm = Beban akibat beban mati tambahan R = Reaksi vertikal
Sb = Modulus penampang untuk serat bawah St = Modulus penampang untuk serat atas Wb = Beban penyeimbang (ekivalen) Wub = Beban tak seimbang
A = Eksentrisitas kabel (tendon)
C = Jarak serat terluar penampang ke pusat berat penampang Cb = Jarak serat bawah penampang ke pusat berat penampang
(3)
viii Ct = Jarak serat atas penampang ke pusat berat penampang
E = Eksentrisitas kabel (tendon) F = Tegangan lentur
Fb = Tegangan di serat bawah Fijin = Tegangan lentur ijin Ft = Tegangan di serat atas L = Panjang bentang
R = Radius girasi penampang Y = Deviasi garis C dari garis cgs
φ0 = Bidang momen sebagai muatan akibat gaya luar φ’ = Bidang momen sebagai muatan akibat gaya dalam ∆ = Lawan lendut
(4)
ix DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Kawat-kawat untuk Beton Prategang……… 7 Tabel 2.2 : Strand Standar Tujuh Kawat untuk Beton Prategang……… 7 Tabel 2.3 : Kehilangan lump-sum dari AASHTO………... 25 Tabel 2.4 : Perkiraan Kehilangan Prategang Untuk Pascatarik………… 25 Tabel 2.5 : Jenis-jenis Kehilangan Prategang……….. 26 Tabel 2.6 : Nilai KSH untuk Komponen Struktur Pascatarik…………. 32 Tabel 2.7 : Koefisien Gesek Kelengkungan dan Wobble……… 36 Tabel 2.8 : Persentase Kehilangan Tegangan yang dianjurkan oleh T.Y. Lin….38 Tabel 2.9 : Tebal minimum pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung… 47 Tabel 2.10 : Lendutan izin maksimum……… 47 Tabel 2.11 : Tebal minimum penutup beton pada tulangan terluar……… 49 Tabel 2.12 : Rasio tulangan susut dan suhu terhadap luas bruto penampang
Beton……….. 49
Tabel 4.1 Kontrol hasil perhitungan dengan program SAP 2000……….. 84 Tabel 4.2 Rangkuman tegangan akibat kehilangan ……… 89 Tabel 5.1 Perbandingan volume beton prategang dan beton biasa………. 166 Tabel 5.2 Perbandingan biaya beton prategang dan beton biasa…... 167
(5)
x DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Jenis strand……… 8
Gambar 2.2 : Proses pembuatan beton prategang pratarik……… 9
Gambar 2.3 : Proses Pembuatan Beton Prategang Pascatarik……… 11
Gambar 2.4 : Pengaruh gaya prategang pada balok sederhana……… 13
Gambar 2.5 : (a) eksentrisitas kabel, (b) Reaksi skunder dan momen akibat reaksi skunder, (c) Letak tendon yang baru dan momen total. 14 Gambar 2.6 : Gambar Bidang Momen Akibat Beban Terpusat……… 17
Gambar 2.7 : Gambar Bidang Momen Akibat Suatu Momen Bekerja Pada Salah Satu Tumpuan……… 18
Gambar 2.8 Gambar Bidang Momen Akibat Beban Merata Bekerja Di Sepanjang Gambar 2.9 Momen Sekunder Di Balok Prategang Menerus……… 21
Gambar 2.10 : Superposisi Antara Momen Sekunder Hanya Akibat Prategang dan Transformasi Garis C………. 22
Gambar 2.11 : Evaluasi pendekatan sudut pusat tendon……… 35
Gambar 2.12 : Perubahan pada bentuk longitudinal balok. (a) Akibat pemberian prategang. (b) Akibat beban eksternal……… 37
Gambar 2.13 : Pengaruh e terhadap lendutan ……… 40
Gambar 2.14 : Distribusi momen pada perletakan menerus……….. 42
Gambar 2.15 : Perletakan yang monolit dengan pelat……… 43
Gambar 2.16 : Perletakan yang tidak monolit dengan pelat……… 43
Gambar 2.17 : Jarak bersih antar tulangan……….. 48
Gambar 2.18 : Diagram tegangan regangan beton bertulang………... 50 Gambar 2.19 : Rasio tulangan pada kondisi balance, under reinforced, over
(6)
xi
Reinforced………. 52
Gambar 2.20 : Balok T……… 55
Gambar 2.21 : Penampang balok T………. 56
Gambar 2.22 : Penampang balok T………. 57
Gambar 2.21 : Penampang balok T………. 56
Gambar 3.1 : Pelat yang akan direncanakan……… 60
Gambar 4.1 Model pembebanan dan tumpuan pada pelat prategang……. 79
Gambar 4.2 Analisa momen dengan metode persamaan tiga momen…… 80
Gambar 4.3 (a) Momen akibat pembebanan, (b) Gaya lintang akibat pembebanan………... 84
Gambar 4.4 Asumsi perletakan tendon awal……….. 86
Gambar 4.5 a)Momen Primer (M1). (b) Bentuk defleksi akibat R. (c) Momen skunder M2 akibat R……… 90
Gambar 4.6 (a) Asumsi perletakan tendon awal (b) Momen Primer (m1). (c) Reaksi lawan akibat eksentrisitas kabel. (d) Momen Skunder M2. (e) Momen akhir (M3).(f) hasil akhir eksentrisitas kabel yang memenuhi……….……… 95
Gambar 4.7 Tulangan end block……… 106
Gambar 4.8 : Koefisien Lendutan pada balok menerus ……… 106