BAB IV - 150
Diagram momen yang bekerja pada balok dapat digambarkan pada gambar 4.28 sebagai berikut :
Gambar 4.31 Diagram bidang momen pada balok yang ditinjau B1-40x80
4.3.3.1. Menentukan Persyaratan Komponen Struktur Balok
Prinsip perencanaan balok induk berdasarkan SNI 03-2847-2013 Pasal 21.5.1.1 adalah sebagai berikut:
a. Gaya Tekan Terfaktor Gaya aksial tekan terfaktor komponen struktur tidak melebihi
A
g
xf c10 b. Bentang Bersih Balok
Bentang bersih komponen struktur tidak boleh kurang dari 4 kali tinggi efektif elemen struktur.
Tinggi efektif, d = h –ts–ds–½ dtul = 800-40-10-12x22 = 739 mm
Bentang bersih, Ln = 6000-1200 = 4800 mm = 4,8 m 4d = 4 x 739 mm= 2956mm = 2,95 m
Karena Ln = 4,8 m 2,95 m Terpenuhi
c. Rasio Perbandingan Lebar dengan Tinggi Perbandingan lebar terhadap tinggi balok bh tidak boleh kurang
dari 0,3.
bh = 400800 = 0,5 0,3 Terpenuhi
518,381 519,643
94,803 KNm
BAB IV - 151
4.3.3.2. Perhitungan Tulangan Utama
Data perencanaan B1-40x80 : h = 800 mm
b = 400 mm fc = 30 Mpa
D = 22 mm ts = 40 mm
= 10 mm
fy = 400 Mpa fys = 240 MPa
BAB IV - 152 Tahapan perhitungan tulangan balok induk adalah sebagai berikut :
Tinggi efektif balok, d = h
– d’ = h
– ts – ds – ½ dtul = 800
– 40 – 10 – ½ 22 = 739 mm
Menurut SNI 03-2847-2013 Pasal 10.5.1 Luas tulangan tarik tidak boleh kurang dari :
As
min
= √fc
4fy b d
=
√30 4. 400
400 739 = 1011,917 cm
2
Dan tidak boleh lebih kecil dari SNI 03-2847-2013 Pasal 10.5.1: As
min
= 1,4
fy b d =
1,4 400
350 739 = 1034,6 cm
2
Rasio tulangan harus memenuhi
min maks
, dimana SNI 03- 2847-2013 B.8.4.2 :
balance
= 0.85 f
c fy
[ 600
600 fy] =
0.85 0,85 30 400
[ 600
600 400] = 0,033
maks
=0,75
balance
= 0,75x0,033 = 0,024
min
=1,4 fy = 1,4400 = 0,0035
BAB IV - 153 m=fy 0.85 f
c = 4000,85x30 = 15,686
4.3.3.3. Penulangan Balok Daerah Tumpuan
Mu = 519,643 KNm M
n
=
Mu 0,8
= 649,553 KNm Asumsi :
Luas tulangan tekan diambil sebesar As’ = 0,5As Tulangan Tekan Belum Leleh:
s
c d =
0.003 c
s
= c d
c 0.003
s
=A
s S
E
S
=0,5 b d c 61
c 0.003 200000
s
=88680000 c 61
c
Gaya Tekan pada Beton SNI 03-2847-2013 Pasal 10.2.7.1: a=0,85 c
=0,85 f c a b = 0,85 30 0,85c 400 = 8670 c N
Tulangan Tarik Sudah Leleh : T
s
=A
s
fy T
s
= b d fy = 350 639 400= 118240000 N
Kesetimbangan Gaya Dalam : Tekan = Tarik
s
=T
s
BAB IV - 154 8670 c N 88680000
c-61 c
118240000 N
= 8670c
2
118240000c
88680000c 61 1
Kesetimbangan Momen Terhadap T : Mn
= d
a 2
s
d d Mn
=0,85 f c a b d a
2 0,5 b d c 61
c 0.003 200000 d d ...............................2
Subsitusi persamaan 1 ke dalam persamaan 2 diperoleh:
Mn ≤ 0,85 f c a b d
a 2 0,5
8670c
2
118240000c 88680000c 61 b d c 61
c 0.003 200000 d d
Nilai c diperoleh dengan cara trial and error menggunakan program Mathcad versi 14, sehingga memenuhi persamaan diatas. Hasil
perhitungan ditunjukkan pada tabel 4.18 berikut:
Tabel 4.18 Posisi Garis Netral dan Nilai Momen Nominal Tumpuan
c mm Mn
KNm Mn KNm
88
0,008 689,906
0,8 551,925
Cek asumsi :
min maks
0,0035 0,009 0,024
s
=
c-61 c
0.003 = 0,001
s
=
400 20000
= 0,002.........OK
BAB IV - 155
s
=
739-c c
0.003 = 0,022 ≥
s
=
400 20000
= 0,002.........OK
Maka M
n
≥M
u
SNI 03-2847-2013 Pasal 22.5.1 551,925 KNm ≥ 519,643 KNm........... OK
Luas Tulangan Tarik As As = x b x d = 0,008 x 400 x 739 = 2477,508 mm
2
Dipakai tulangan D22 : As = ¼ d
2
= ¼ x 3,14 x 22
2
= 379,94 mm
2
Jumlah tulangan yang dibutuhkan : 2477,508 379,94 = 6,52 ≈ 7 buah
As terpasang = 7 D22 = 7 x 379,94 = 2659,58 mm
2
Luas Tulangan Tekan As’ : As’= 0,5As = 0,5 x 2659,58 = 1329,79 mm
2
Jumlah tulangan yang dibutuhkan : 1329,79 379,94 = 3,5 ≈ 4 buah
4.3.3.4. Penulangan Balok Daerah Lapangan
