Tab
Lantai Δs mm
Antar Tingkat Syarat Drift
el 4.3. Analisa ∆s Akibat Gempa
24 0.041503
0.002113 27.91
23 0.03939
0.002245 27.91
22 0.037145
0.002002 27.91
21 0.035143
0.002076 27.91
20 0.033067
0.002022 27.91
19 0.031045
0.002069 27.91
18 0.028976
0.002109 27.91
17 0.026867
0.002137 27.91
16 0.02473
0.002157 27.91
15 0.022573
0.002163 27.91
14 0.02041
0.002161 27.91
13 0.018249
0.002146 27.91
12 0.016103
0.00212 27.91
11 0.013983
0.002083 27.91
12 0.0119
0.002035 27.91
10 0.009865
0.002126 27.91
9 0.007739
0.002047 27.91
8 0.005692
0.00195 27.91
7 0.003742
0.001832 27.91
6 0.00191
0.001266 27.91
5 0.000644
0.000644 27.91
Sumber: Hasil Perhitungan SAP 2000
`Kar enampang balok
pang balok dimaksudkan untuk dapat mengetahui t dan data-data yang diperlukan sebagai
bentuk dimensi balok yang dipergunakan. Karena balok dianggap sudah mampu menahan beban yang ada dengan dimensi
bxh = 100 x 350, maka penulis membuat 3 dimensi balok untuk dianalisa agar a
u m layan.
Balok pertama bxh
= 100 x 340
Balok kedua bxh = 100 x 330
4.5.1. akteristik p
Penentuan karakteristik penam basaran nilai momen Inersia, Luas, Bera
sumber perhitungan yang terkait dengan
m mp enahan beban
82
Balok ketiga bxh
= 100 x 320
3.5 m 1 m
Ya
Yb
yb = Jarak pusat berat elemen terhadap sisi bawah cm
ya = Jarak pusat berat elemen terhadap sisi atas cm
Titik berat ya . A = A . Y
ya . 1 x 3,5 = 3,5 x 1 x 1,75 ya =
5 ,
3 125
, 6
= 1,75 m yb = 3,5 m – ya
= 3,5 m – 1,75 m = 1,75 m Momen inersia
I =
12 1
x b x h
3
=
12 1
x 100 x 350
3
= 357.291.666,7 cm
4
83
Tabel 4.4. Ukuran Balok yang Direncanakan. Dimensi balok bxh
ya cm yb cm
Ix cm
4
1. 100 x 340
170 170
2. 100 x 330
165 165
160 327.533.333,3
299.475.000 273.066.666,7
3. 100 x 320
160
Daerah tendon yang diperkenankan daerah batas prategang “Bila gaya aksial tekan bekarja pada kern
sentral maka pada seluruh penampang tidak akan mengalami tegangan tarik.
Untuk penampang yang sama sepanjang bentang, maka jarak kern tida
k tergantung pada geometri penampang
dan tidak tergantung pada gaya aksial maupun tegangan lainnya”,
Struktur Beton Prategang, Ir. Winarni” hal 128 .
cm Sb
kb 67
, 56
67 ,
666 .
926 .
1
x A
Sa I
Sb ya
I
x x
340 100
67 ,
666 .
926 .
1 67
, 666
. 926
. 1
3 .
533 .
327 67
, 666
. 926
. 1
170 3
, 333
. 533
. 327
Sa 3
, 33
cm x
A ka
yb 67
, 56
340 100
170
84
Karena nilai ka dan kb terlalu kecil untuk penampang balok yang besar maka ai ka dan kb diperbesar untuk memenuhi gaya tekan kabel yang maksimal.
nil
n dalam penentuan jalur tendon balok ini adalah en
erimbang. n dianggap sebagai free – body yang menerima beban luar,
abel dipilih sedemikian rupa ebagi
akan terjadi komponen gaya-g ambar, sehingga
ak mengalami keretakan. Maka diambil ka = 155 cm dan kb = 155 cm
4.5.2.`Perencanaan kabel pratekan
Konsep yang dipergunaka m
ggunakan konsep “ load balancing “ atau konsep beban b Di sini, seluruh beto
termasuk berat sendirinya. Gaya prategang dan profil k sehingga mengimbangi s
an beban dari luar tadi. Akibat dari bentuk kabel, maka aya vertikal keatas seperti pda g
lendutan yang terjadi sama dengan nol., dan balok tid
DL + LL
F F
Gambar 4.21. Distribusi Gaya pada Balok. Pada penentuan kabel prategang ini, akan dilakukan dengan perencanaan
prategang penuh, sehingga langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : 1.
Pemilihan bentuk dan ukuran penampang tendon yang memadai 2.
Penentuan tracee jalur tendon
85
3. Penentuan besar gaya prategang dan eksentrisitas kabel pada penampang
den erdasarkan beban yag diterima kabel tendon.
4. Pen
4.5.3.
Dat Sev
ess relieved strand 270 ASTM A 416-90a
Jen
ASTM A-416 grade 270 low relaxation.
Tegangan putus kabel f
pu
= 1860 Mpa
Tegangan leleh kabel f
py
= 0.9 f
pu
= 1674 Mpa
Batas ultimate gaya tarik = 184.00 kN
Tegangan tarik ijin kabel
= 0.94 f
py
= 1574 Mpa ≤ 0.80 f
pu
= 1487 Mpa g
sesaat = 0.82 f
py
= 1373 Mpa 0.74
f
pu
= 1375 Mpa g
Angkur = 0.70 f
pu
= 1301 Mpa gan momen kritis b
entuan profil kabel sepanjang balok.
Perhitungan Layout Kabel Prategang
a-data perencanaan
en wire str is kabel
= strand
Diameter = 12.70 mm ; Luas = 126,68 mm
2
Jenis strand
= uncoated 7 wire super strand
Te angan tarik ijin kabel
Te angan tarik ijin kabel
Penentuan nilai Eksentrisitas Tendon
Dari perhitungan sebelumnya didapatkan letak garis netral balok, sebagai acuan dalam penentuan letak cgs dari
a ok erhadap penentuan jalur tendon. Dari data perhitungan didapatkan:
yang akan dipergunakan elemen b l
t
86
yb = 175cm
ya = 175 cm
Untuk mendapatkan disain yang ekonomis, maka gaya prategang
maksimum dari parabola cgs harus maksimal. Jadi pada perletakan dalam kabel harus seatas mungkin dan pada kondisi daerah lapangan harus sebawah
Konsep prategang yang diberikan harus mampu melawan beban
nilai ekonomis tendon terhadap faktor beban yang dipikulnya.
F =
Gaya Prategang
L = Panjang
bentang h
= Tinggi
parabola Maka momen eksentrisitas gaya prategang F adalah
M = F x h gaya dalam
M harus diperhitungkandipakai se-efektif mungkin. Berarti bahwa lendutan
mungkin.
eksternal maupun internal dari struktur, sehingga didapatkan perbandingan
cgc
F
h
Gaya merata
keatas :
=
L w
b
8 1
87
L w
b
8 1
2
8 L
xFxh w
b
F x h = Besarnya gaya eksternal maupun internal yang dipikul oleh kabel prategang
kan didistribusikan merata ke sepajang bentang balok, maka untuk mendapatkan perlawanan gaya dibutuhkan penegangan kabel yang sesuai dengan beban yang
diterima kabel.
d
pang akibat beban tetap beban mati M
l
= momen lentur pada tampang akibat beban rencana beban hidup M
d
= 33.495,42 kNm’ M
l
= 8.375,39 kNm’ M
T
= M
d
+ M
l
= 33.495,42 + 8.375,39 =
41.870,81 kNm’
Mutu beton equivelan dgn fc’ 55 Mpa σbw’ kuat tekan pada badan = 0,45fc’ = 0,45x550 = 247.5 kgcm
2
M = momen lentur pada tam
25 ,
1 42
, 495
. 33
81 ,
870 .
41
d T
M M
K
Desain balok pertama 100 x 350
bw K
M y
I
d b
x
5 ,
247 83
, 25
, 1
10 42
, 495
. 33
170 7
, 666
. 291
. 357
4
x
2.041.666,667 ≥ 568.407,1273 OK
x a
p pa
I y
M
88
2 4
06 ,
164 7
, 666
. 291
. 357
175 10
42 ,
495 .
33 cm
kg x
x
pa
a q
y M
x
I
qa
2 4
02 ,
41 7
. 666
. 291
. 357
175 10
39 ,
375 .
8 cm
kg x
x
qa
2
σbw’ kuat tekan pada badan = 0,45fc’ = 0,45x550 = 247,5 kgcm
2 pa
qa
σ
ra
= σ
pa
+ σ
qa
= 164,06 + 41,02 = 205,08 kgcm
σbw’ σ + σ
bw pb
qa pa
bw
c
x b
p pb
I y
M
2 4
7 ,
666 .
291 .
357 cm
pb
6 ,
164 175
10 42
, 495
. 33
kg x
x
x a
q qa
y M
I
2 4
02 ,
41 7
. 666
. 291
. 357
175 10
39 ,
375 .
8 cm
kg x
x
qb
103 ,
5 ,
247 06
, 164
Kontrol penampang trace kabel terhadap beban yang bekerja pada balok
02 ,
83 ,
c 41
06 ,
164 5
, 247
2
. 1
r c
y y
c im
b a
. 1
12 1
b a
t b
k y
c y
y c
h y
b a
89
155 175
103 ,
175 175
103 ,
1 175
35
12 1
x
cm emenuhi, ada penyelesaian
Semua rumus tersebut ada pada Ir. Winarni Hadipratomo; Struktur Beton Prategang hal.200
Penentuan tegangan tekan kabel prategang x
145,83 ≥ 126,05 cm OKE m
Ringkasan prosedural untuk penentuan tegangan tekan kabel : 1.
Tentukan letak lokasi cgs : tas
eksentrisi e
i F
M k
i
o p
b
2. Hitung besarnya gaya prategang selama service F dan gaya prategang
mula-mula Fo dari
ka i
M F
T
dan 85
, 80
,
efisiensi
F F
o
3. H
rn yang diperlukan itung luas ke
b ra
c
y h
F A
. .
1
dan
F A
o c
1
2
ka
Fo Mp
i
pb
,
kedua luasan ini harus dibandingkan dengan luasan A , dan nilainya harus
4. Pilih A
c
yang terbesar dan harga F yang baru, perbaiki dimensi tampang ukuran bila diperlukan.
Beton tidak diperkenankan menerima adanya tegangan tarik, karena akan menyebabkan kondisi keruntuhan pada beton, tegangan tarik dipikul
sepenuhnya oleh kabel prategang dan beton hanya diperkenankan menerima tekanan, apabila terdapat tarikan, maka tinggi penampang, besarnya
eksentristas dan besarnya gaya prategang harus dikontrol. Rumus tersebut ada pada buku Ir. Winarni Hadipratomo; Struktur Beton Prategang halaman 77.
balok
dari A
balok
5.
90
M
T
= M
P
+ Mq = 33.495,42 + 8.375,39
= 41.870,81
kNm’
h M
F
T
65 ,
Ir. Winarni Hadipratomo; Struktur Beton Prategang hal.71
n yang bekerja keseluruhan pada entang balok tersebut.
D T
Karena beban yang bekerja dipikul badan balok, maka besarnya beban yang bekerja pada kabel prategang adalah nilai mome
b
350 65
, 10
81 ,
870 .
41 65
,
4
x x
h M
F
T
x10
-2
kN F
75 ,
404 .
18
83 ,
75 ,
404 .
18
F
F
o
kN F
o
4 ,
174 .
22
kb F
M i
o P
10 155
4 ,
174 .
22 42
, 495
. 33
2
x i
91
i = 3,06 m nilai cgs pada blok beton
3.4 1 m
m Ya
Yb
bes ya n
y
b
dia patkan nilai i adalah
= ,675 m
arn ilai i tidak boleh melebihi nilai y
b
, apabila melebihi maka diambil harus
mbil nilai cover beton 50mm + tulangan 25mm maka dida yb-50-25 1750-50-25 = 1675 mm = 1
kN x
ka i
M F
T
41
2 ,
983 .
12 10
155 675
, 1
81 ,
870 .
2
kN F
o
41 ,
642 .
15 83
,
F 2
, 983
. 12
A
ba
m
2
= 3,5 m
2 lok
= 35.000 c
2
266 1
350 m
x
2 1
, 1
175 08
, 205
2 ,
3 .
x x
y A
b ra
c
= 1,224 m
2 2
98 .
12 .h
F
jadi Ac
1
A
balok
3,5 m OK
F
A
o
ka Fo
Mp i
pb c
1
2
92
2
10 155
41 ,
642 .
15 x
42 ,
495 .
33
2 2
1 10
06 ,
164 41
, 642
. 15
x A
c
k
jad mampu
ahan gaya yang beker batas
1,266 m
2
1,675
2 2
67 ,
m A
c
jadi Ac
2
A
balo
men = 0,67 m
2
3,5 m
2
OK i penampang balok
ja dan masih di dalam kern.
Dipakai Ac terbesar yaitu Kontrol tegangan
Besarnya beban yang bekerja pada balok dipikul oleh dua sisi badan balok, maka besarnya momen yang bekerja pada tiap-tiap badan adalah separuh
dari momen total yang diperoleh dari hasil perhitungan. I
= 357.291.666,7x10
4
mm
4
n pada Balok 100 x 350 Beban kN
σ
a
Nmm
2
σ
b
Nmm
2
ya = 1750 mm
yb = 1750 mm
Tabel 4.5. Kontrol Teganga
Mp = 33.495,42 kNm σ
pa
= -16,40592
σ
pb
=
b p
y I
M
a p
y I
M 16,40592
Fo = 15.642,41kN σ
f
=
Ac
o
F
- 12,355 σ
f
=
Ac
F
o
- 12,355 i = 1,675 m
σ
fa
=
I y
M
a f
. 12,833
σ
fb
=
I y
M
b f
. - 12,833
M
f
= Fo x i = 26.948,43 σ
fa
+ σ
f
= 0,478 η x 0,478 = 0.397
σ
fb
+ σ
f
= -25,188 η x -25,188 = -20,906
93
M
p
+M
f
= 61.466,02 kNm σ
pa
+ 0,478 = -15,927 σ
pa
+ 0,397 = -16,500 σ
pb
– 25,188= -8,78 σ
pb
– 20,906 = - 4,500 Mq = 8.496,26 kNm
σ
qa
= - 4,1
σ
qb
=
b q
y I
M
a q
y I
M 4,1
M
p
+M
f
+Mq = 69.962,28 kNm
-15,927-4,1= -20,027 -16,500-4,1= -20,109
-8,78+4,1= -4,682 -4,500+4,1= -0,4
sumber: hasil perhitungan Perjanjian tanda tekan - dan tarik +. Dikatakan tekan - jika daerah ya atau yb
terjadi kontak langsung dari beban atau tegangan. Tabel ini untuk mengontrol tegangan pada beton sesuai sifat dasar beton mampu menahan tekan dan tarik akan
dipikul oleh tulangan dan kabel tendon. Maka, hasil akhir harus bernilai negatif tekan
Desain balok 100 x 340
ya = 170 cm; yb = 170 cm ka = 150 cm; kb = 150 cm
bw K
M y
I
d b
x
5 ,
247 170
83
, 25
, 1
10 42
, 495
. 33
3 ,
333 .
533 .
327
4
x
1.926.666,67 ≥ 568.407,1273 OK
x a
p pa
I y
M
2 4
85 ,
173 3
, 333
. 533
. 327
170 10
42 ,
495 .
33 cm
kg x
x
pa
94
x
I
a q
y M
qa
2 4
47 ,
43 170
10 39
, 375
. 8
cm kg
x x
qa
3 ,
333 .
533 .
327
σ
ra
= σ
pa
+ σ
qa
= 173,85 + 43,47 = 217,32 kgcm
2
σbw’ kuat tekan pada badan = 0,45fc’ = 0,45x550 = 247,5 kgcm
2
bw’ σ
pa
+ σ
qa
σ
bw pb
qa pa
bw
c
x b
p pb
I y
M
2 4
85 ,
173 3
, 333
. 533
. 327
170 10
42 ,
495 .
33 cm
kg x
x
pb
x a
q qa
I y
M
2 4
47 ,
43 3
, 333
. 533
. 327
170 10
39 ,
375 .
8 cm
kg x
x
qb
059 ,
5 ,
247 85
, 173
47 ,
43 85
, 173
5 ,
247 83
,
c Kontrol penampang trace kabel terhadap beban yang bekerja pada balok
2
. 1
r c
y y
c im
b a
. 1
12 1
b a
b a
t b
k y
c y
y c
h y
150 170
059 ,
170 170
059 ,
1 1
340
12 170
x x
95
141,67 cm ≥ 133,28 cm OKE memenuhi, ada penyelesaian
Karena beban yang bekerja dipikul badan balok, maka besarnya beban yang bekerja pada kabel prategang adalah nilai momen yang bekerja keseluruhan pada
bentang balok tersebut.
340 65
, 10
81 ,
870 .
41 65
,
4
x x
h M
F
T
x10
-2
kN F
06 ,
946 .
18
83 ,
06 ,
946 .
18
F
F
o
kN F
o
58 ,
826 .
22
kb F
M i
P o
10 150
4 ,
74
x 1
. 22
42 ,
495 .
33
2
i
i ada b k
ton i = yb-50-25 = 1700-50-25 = 1625 mm = 1,625 m
= 3,01 m nilai cgs p
lo be
kN 66
, 8
13
x ka
i F
T
39 .
10 150
625 ,
1 81
, 870
2
M .
41
kN 96
, F
. 13
F
o
142 .
16 83
, 66
, 398
A
balok 2
= 3,4 m
2
= 34.000 cm
2 2
1
1 32
, 217
. x
y
b ra
c
233 ,
1 70
m
10 340
66 ,
398 .
13 .
x x
h F
A
jadi Ac
1
A
balok
= 1,233 m
2
3,5 m
2
OK
96
ka
Fo p
F A
pb o
c
1
2
M i
42
, 495
. 33
75
2
10 150
96 ,
142 .
16 1,6
1 96
, 142
. 16
x
Dipakai A
C
terbesar yaitu 1,233 m
2
. I
= 327.533.333,3x10
4
mm
4
ya = 1700 mm
yb = 1700 mm
Beban kN σ
a
Nmm σ
b
Nmm
2
2 2
10 85
, 173
x A
c
2 2
68 ,
m A
c
Tabel 4.6. Kontrol Tegangan pada Balok 100 x 340
2
Mp = 33.495,42 kNm σ
pa
=
a
y I
-17,385
p
M σ
pb
=
b p
y I
M 17.385
Fo = 16.142,96kN σ
f
=
Ac
F
o
- 13,124 σ
f
=
Ac
F
o
- 13,124 i = 1,625 m
I
y M
a f
. 13,615
σ
fb
=
I y
M
b f
. σ
fa
= - 13,615
M
f
= Fo x i = 26.232,31kNm
σ
fa
+ σ
f
= 0,491 η x 0,491 = 0.407
σ
fb
+ σ
f
= -26,739 η x -26,739 = -22,19
M
p
+M
f
= 59.727,73 kNm σ
pa
+ 0,491 = -16,894 σ
pa
+ 0,407 = -16,98 σ
pb
– 26,739= -9,354 σ
pb
– 22,19 = - 4,81
97
Mq = 8.375,39 kNm σ
qa
=
a q
y I
M - 4,347
σ
qb
=
b q
y I
M 4,347
M
f p
+M 99
-16,894-4,347= -21,240 6,98-4,347= -21,324
-9,354+4,347= -5,007 -4,81+4,347= -0,461
+Mq = 68.223, kNm
-1
Balok 100 x 330
ya = 5 cm; yb =
16 165 cm
ka = 145 cm; kb = 145 cm
bw K
I
d
M
x
y
b
5 ,
247 83
, 25
, 1
10 42
, 495
. 33
000 .
5 299
165
47 .
4
x
1.815.000 ≥ 568.407,1273 ........OK
σpa =
184,55 kgcm σpb
= 184,55 kgcm
2
σqa = 46,14 kgcm σta = 230,69 kgcm
2
σtb = 230,69 kgcm
2 2
2
σqa = 46,14 kgcm
2
983 ,
5 ,
247 55
, 184
14 ,
46 55
, 184
5 ,
247 83
,
c Kontrol penampang trace kabel terhadap beb
beke da balok
an yang rja pa
2
. 1 c
im
b a
r c
y y
. 1
12 1
a t
b
y c
y y
c h
y
b
k
b a
145 165
983 ,
1 165
12 65
983 ,
1 330
1 165
x x
137,5 cm
≥ 1,243 cm ……. OK, memenuhi dan ada penyelesaian
98
i F
= 13.841,6 kN
balok
= 33.000 cm
2
= 3,3 m
2
≤ A
balok
= 1,2 m
2
≤ 3,3 m
2
……OK
C
= 1,2 m
2
I = 299.475.000 x 10
4
mm
4
ya = 1650 mm
yb = 1650 mm
Tabel 4.7. Kontrol Tegangan pada Balok 100 x 330
2 b
Nmm
2
= 1,575 m
Fo = 16.676,61 kN
A A
C1
= 1,2 m
2
→ A
C1
A
C2
= 0,9 m
2
Dipakai A
C
terbesar yaitu, A
Beban kN σ
a
Nmm σ
Mp = 33.495,42 kNm σ
pa
=
p
y I
M -17,385
b p
y I
M
a
σ
pb
= 17.385
Fo = 16.676,61kN σ
f
=
Ac
F
o
- 13,9 σ
f
=
Ac
F
o
- 13,9 i = 1,575 m
σ
fa
=
I y
M
a f
. 14,471
σ
fb
=
I y
M
b f
. - 14,471
M
f
= Fo x i = 26.265,6kNm
σ
fa
+ σ
f
= 0,571 η x 0,571 = 0.474
σ
fb
+ σ
f
= -28,831 η x -28,831 = -28,93
M
p
+M
f
= 59.761,02 kNm σ
pa
+ 0,571 = -16,814 σ
pa
+ 0,474 = -16,911 σ
pb
– 28,831= -11,446 σ
pb
– 28,93 = - 6,544 Mq = 8.375,39 kNm
σ
qa
=
a
y I
- 4,61 σ
q
M
qb
=
b q
y I
M 4,61
99
M
p
+M 11-4,61= -21,521
-6,544+4,61= -1,934
f
+Mq = 68.136,41 kNm
-16,814-4,61= -21,424 -16,9
-11,446+4,61= -6,836
sumber: hasil perhitungan
B
alok 100 x 320 ya = 160 cm; yb = 160 cm
ka = 140 cm; kb = 140 cm
bw K
M I
d x
y
b
5 ,
247 83
, 25
, 1
10 4
, 495
. 33
7 273
2
160 ,
666 .
066 .
4
x
1.706.666,67 ≥ 568.407,1273 ........OK
2 2
2
δpa = 196,26 kgcm
2
δpb = 196,26 kgcm δqa = 49,07 kgcm
2
δqa = 49,07 kgcm δta = 245,33 kgcm
2
δtb = 245,33 kgcm 004
, 5
, 247
26 ,
196 83
,
c 07
, 49
da balok 26
, 196
5 ,
247
Kontrol penampang trace kabel terhadap beban yang bekerja pa
2
. 1
r c
im
c
y y
b a
. 12
b a
b a
t b
k y
c y
y h
y
1 1
c
140 160
004 ,
1
004 ,
160 160
2 x
320
1 1
160 x
. TIDAK OK, tidak ada penyelesaian 133,33 cm
≥ 138,88 cm ……
100
Maka, dimensi balok dimensi 100 x 340 dan 100 x 330.
nakan tendon dengan Ф 12,70 mm strand dengan high streght and low
gai berikut :
pu py
pu
= 1674 Mpa
pu pu
2 Mpa
5
pratekan yang dapat digunakan adalah balok dengan
4.5.4. Perhitungan Profil Kabel Prategang
