Penulangan Balok Portal

7.3 Penulangan Balok Portal

7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk

Bidang momen rink balk dan bidang geser rink balk dapat dilihat pada Gambar

7.5 dan 7.6.

Gambar 7.5 Bidang Momen Ringbalk As F (1-19)

Gambar 7.6 Bidang Geser Ringbalk As 4 (A-J)

Data perencanaan :

h = 350 mm

b = 250 mm p = 40 mm fy = 320 Mpa f’c = 20 MPa Ø t = 19 mm Ø s = 10 mm

d =h-p-Ø s - ½.Ø t = 350 – 40 – 10 - ½.19 = 290,5 mm

0,85.f' c

= 0,02945 r max = 0,75 . rb = 0,75 . 0,02945

= 0,02209 r min

fy

a. Daerah Tumpuan

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada As F (1 – 19) batang 412 (Output SAP Portal hal. 98)

Mu = 1609,81 kgm = 1,609 × 10 7 Nmm

Mn = φ

Mu

= 2,011 × 10 7 Nmm

Rn =

Mn

0,953 Nmm 2

0,85.f' c

2.m.Rn

= 0,00307 r<r max ® dipakai tulangan tunggal r> r min ® dipakai r min = 0,00438 As perlu = r min .b.d = 0,00438 × 250 × 290,5 = 318,098 mm 2

Digunakan tulangan D 19 = ¼ . p . (19) 2 = 283,39 mm 2

Jumlah tulangan =

As ada = 2 . ¼ . p . 19 2 = 566,77 mm 2 > As ……… aman !

c f' 0,85 f'

ada fy As

Mn ada = As ada × fy (d – a/2) = 566,77 × 320 (290,5 – 42,67/2)

= 4,8817. 10 7 Nmm

Mn ada > Mn ......... aman !

Jadi dipakai tulangan 2 D 19 mm Jadi dipakai tulangan 2 D 19 mm

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada As F (1 – 19) batang 413 (Output SAP Portal hal. 98)

Mu = 1073,72 kgm = 1,074 × 10 7 Nmm

0,85.f' c

2.m.Rn

= 0,00201 r < r max ® dipakai tulangan tunggal r > r min ® dipakai r min = 0,00438 As perlu = r min .b.d = 0,00438 × 250 × 290,5 = 318,098 mm 2

Digunakan tulangan D 19 = ¼ . p . (19) 2 = 283,39 mm 2

Jumlah tulangan =

As ada = 2 . ¼ . p . 19 2 = 566,77 mm 2 > As ……… aman !

c f' 0,85 f'

ada fy As

Mn ada = As ada × fy (d – a/2) = 566,77 × 320 (290,5 – 42,67/2)

= 4,8817. 10 7 Nmm

7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada As 4 (A-J) batang 437 (Output SAP Portal hal. 49) Vu

= 2215,08 = 22150,8 N Vc = 1/6 .

f c ' .b.d

= 1/6 ×

20 × 250 × 290,5 = 54131,48 N

Ø Vc = 0,75 × 54131,48 = 32478,88 N

3 Ø Vc = 3 × 32478,88 = 97436,66 N Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc

: 32478,88 N < 22150,8 N < 97436,66 N

Jadi tidak diperlukan tulangan geser Smax = d/2 = 290,5/2 = 145,25 mm ~ 140 mm

Dipakai tulangan Ø 10 – 140 mm

7.3.3 Hitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang

Bidang momen balok portal memanjang dan bidang geser balok portal memanjang terlihat dalam Gambar 7.7 dan 7.8.

Gambar 7.7 Bidang Momen Balok Portal Memanjang As F (1-19)

Gambar 7.8 Bidang Geser Balok Portal Memanjang As G (1-19)

Untuk pehitungan tulangan lentur balok portal memanjang, diambil pada bentang dengan moment terbesar dari perhitungan SAP 2000, yaitu pada batang 256.

12291,24

8906,88

-14875,60

Data perencanaan :

h = 400 mm

b = 300 mm p = 40 mm fy = 320 Mpa f’c = 20 MPa Ø t = 22 mm Ø s = 10 mm

d =h-p-Ø s - ½.Ø t = 400 – 40 – 10 - ½.22 =339 mm

0,85.f' c

= 0,02945 r max = 0,75 . rb = 0,75 . 0,02945

= 0,02209 r min

fy

a. Daerah Tumpuan

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada As F (1 – 19) batang 256 (Output SAP Portal hal. 79)

Mu = 14875,60 kgm = 14,876 × 10 7 Nmm

Mn = φ

Mu

= 18,595 × 10 7 Nmm

Rn =

Mn

5,394 Nmm 2

0,85.f' c

2.m.Rn

= 0,02101 r<r max ® dipakai tulangan tunggal

r> r min ® dipakai r = 0,02101

As perlu = r. b . d = 0,02101 × 300 × 339 = 2136,717 mm 2

Digunakan tulangan D 22 = ¼ . p . (22) 2 = 379,94 mm 2

Jumlah tulangan =

As ada = 6 . ¼ . p . 22 2 = 2279,64 mm 2 > As ……… aman !

c f' 0,85 f'

ada fy As

Mn ada = As ada × fy (d – a/2) = 2279,64 × 320 (339 – 143,04/2)

= 19,512. 10 7 Nmm

Mn ada > Mn ......... aman ! Kontrol Spasi :

n tulangan - sengkang 2 - 2p - b f f

22 6 - 10 2. - 2. 40 2 - 300

= 13,6 mm < 25 mm (dipakai tulangan 2 lapis) = 13,6 mm < 25 mm (dipakai tulangan 2 lapis)

Di pakai d

d 1 =h-p-Ø s - ½Ø t

= 400 – 40 –10 – ½ .22 = 339 mm

d 2 =h-p-Ø s -Ø t - s - ½Ø t

T = As ada . fy = 2279,64. 320

= 7,295.10 5 Mpa

ØMn = Ø . T ( d – a/2 )

= 0,85 . 7,295.10 5 (321,67 – 143,04/2 ) = 15,511 × 10 7 Nmm > Mu ® Aman..!!

Kontrol Spasi : S =

n tulangan - sengkang 2 - 2p - b f f

22 4 - 10 2. - 2. 40 2 - 300

= 37,33 mm > 25 mm ........ok.

b. Daerah Lapangan

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada As F (1 – 19) batang 256 (Output SAP Portal hal. 79)

Mu = 8906,88 kgm = 8,907 × 10 7 Nmm

0,85.f' c

2.m.Rn

= 0,01129 r<r max ® dipakai tulangan tunggal

r> r min ® dipakai r = 0,01129

As perlu = r. b . d = 0,01129 × 300 × 339

= 1148,193 mm 2

Digunakan tulangan D 22 = ¼ . p . (22) 2 = 379,94 mm 2

Jumlah tulangan =

As ada = 4 . ¼ . p . 22 2 = 1519,76 mm 2 > As ……… aman !

c f' 0,85 f'

ada fy As

Mn ada = As ada × fy (d – a/2) = 1519,76 × 320 (339 – 95,36/2)

Mn ada > Mn ......... aman ! Kontrol Spasi :

n tulangan - sengkang 2 - 2p - b f f

22 4 - 10 2. - 2. 40 2 - 300

= 37,33 mm > 25 mm..................ok.

Jadi dipakai tulangan 4 D 22 mm

7.3.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada As G (1-19) batang 257 (Output SAP Portal hal. 26) Vu

= 12291,24 kg = 122912,4 N Vc = 1/6 .

f c ' .b.d

20 × 300 × 339 = 75802,70 N

Ø Vc = 0,75 × 75802,70 = 45481,62 N

3 Ø Vc = 3 × 45481,62 = 136444,87 N Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc : 45481,62 N < 122912,4 N < 136444,87 N Jadi diperlukan tulangan geser

Ø Vs = Vu - Ø Vc = 122912,4 N – 45481,62 N = 77430,78 N

Vs perlu =

S= Vsperlu

= 98,98 mm ~ 90 mm

Smax = d/2 = 339/2 = 169,5 mm

B1 (30x40)

Tumpuan

Lapangan

Vs ada > Vs perlu 141928 N > 129051,3 N........(Aman)

Dipakai tulangan Ø 10 – 90 mm

7.3.5 Hitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang

Bidang momen balok portal melintang dan bidang geser balok portal melintang terlihat dalam Gambar 7.9 dan 7.10.

Gambar 7.9 Bidang Momen Balok Portal Melintang As 3 (A - J)

Gambar 7.10 Bidang Geser Balok Portal Melintang As 3 (A - J)

Untuk pehitungan tulangan lentur balok portal melintang, diambil pada bentang

-11270,22

7499,74

-15081,92

Data perencanaan :

h = 400 mm

b = 300 mm p = 40 mm fy = 320 Mpa f’c = 20 MPa Ø t = 22 mm Ø s = 10 mm

d =h-p-Ø s - ½.Ø t = 400 – 40 – 10 - ½.22 =339 mm

0,85.f' c

= 0,02945 r max = 0,75 . rb = 0,75 . 0,02945

= 0,02209 r min

fy

a. Daerah Tumpuan

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada As 3 (A – J) batang 283 (Output SAP Portal hal. 84)

Mu = 15081,92 kgm = 15,082 × 10 7 Nmm

Mn = φ

Mu

= 18,853 × 10 7 Nmm

Rn =

Mn

5,468 Nmm 2

0,85.f' c

2.m.Rn

= 0,02139 r<r max ® dipakai tulangan tunggal

r> r min ® dipakai r = 0,02139

As perlu = r. b . d = 0,02139 × 300 × 339 = 2175,363 mm 2

Digunakan tulangan D 22 = ¼ . p . (22) 2 = 379,94 mm 2

Jumlah tulangan =

As ada = 6 . ¼ . p . 22 2 = 2279,64 mm 2 > As ……… aman !

c f' 0,85 f'

ada fy As

Mn ada = As ada × fy (d – a/2) = 2279,64 × 320 (339 – 143,04/2)

= 19,512. 10 7 Nmm

Mn ada > Mn ......... aman ! Kontrol Spasi :

n tulangan - sengkang 2 - 2p - b f f

22 6 - 10 2. - 2. 40 2 - 300

= 13,6 mm < 25 mm (dipakai tulangan 2 lapis) = 13,6 mm < 25 mm (dipakai tulangan 2 lapis)

Di pakai d

d 1 =h-p-Ø s - ½Ø t

= 400 – 40 –10 – ½ .22 = 339 mm

d 2 =h-p-Ø s -Ø t - s - ½Ø t

T = As ada . fy = 2279,64. 320

= 7,295.10 5 Mpa

ØMn = Ø . T ( d – a/2 )

= 0,85 . 7,295.10 5 (321,67 – 143,04/2 ) = 15,511 × 10 7 Nmm > Mu ® Aman..!!

Kontrol Spasi : S =

n tulangan - sengkang 2 - 2p - b f f

22 4 - 10 2. - 2. 40 2 - 300

= 37,33 mm > 25 mm ........ok.

b. Daerah Lapangan

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada As 3 (A – J) batang 283 (Output SAP Portal hal. 79)

Mu = 7499,74 kgm = 7,499 × 10 7 Nmm

0,85.f' c

2.m.Rn

= 0,00931 r<r max ® dipakai tulangan tunggal

r> r min ® dipakai r = 0,00931

As perlu = r. b . d = 0,00931 × 300 × 339

= 946,827 mm 2

Digunakan tulangan D 22 = ¼ . p . (22) 2 = 379,94 mm 2

Jumlah tulangan =

As ada = 3 . ¼ . p . 22 2 = 1139,82 mm 2 > As ……… aman !

c f' 0,85 f'

ada fy As

Mn ada = As ada × fy (d – a/2) = 1139,82 × 320 (339 – 71,52/2)

Mn ada > Mn ......... aman ! Kontrol Spasi :

n tulangan - sengkang 2 - 2p - b f f

22 3 - 10 2. - 2. 40 2 - 300

= 67 mm > 25 mm..................ok.

Jadi dipakai tulangan 3 D 22 mm

7.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada As 3 (A - J) batang 283 (Output SAP Portal hal. 30) Vu

= 11270,2 kg = 112702 N Vc = 1/6 .

f c ' .b.d

20 × 300 × 339 = 75802,70 N

Ø Vc = 0,75 × 75802,70 = 45481,62 N

3 Ø Vc = 3 × 45481,62 = 136444,87 N Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc

: 45481,62 N < 112702 N < 136444,87 N

Jadi diperlukan tulangan geser

Ø Vs = Vu - Ø Vc = 112702 N N – 45481,62 N = 67220,38 N

Vs perlu =

S= Vsperlu

= 114,01 mm ~ 110 mm

B2 (30x40)

Tumpuan

Lapangan

Vs ada > Vs perlu 116122,91 N > 112033,97 N........(Aman)

Dipakai tulangan Ø 10 – 110 mm

7.3.7 Hitungan Tulangan Lentur Sloof

Bidang momen sloof dan bidang geser sloof terlihat dalam Gambar 7.11 dan 7.12.

Gambar 7.11 Bidang Momen Sloof As 16 (A - J)

Gambar 7.12 Bidang Geser Sloof As E (5 - 15)

1200,03 -2484,99

Data perencanaan :

h = 350 mm

b = 250 mm p = 40 mm fy = 320 Mpa f’c = 20 MPa Ø t = 19 mm Ø s = 10 mm

d =h-p-Ø s - ½.Ø t = 350 – 40 – 10 - ½.19 = 290,5 mm

0,85.f' c

= 0,02945 r max = 0,75 . rb = 0,75 . 0,02945

= 0,02209 r min

fy

a. Daerah Tumpuan

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada As 16 (A – J) batang 150 (Output SAP Portal hal. 69)

Mu = 2484,99 kgm = 2,485× 10 7 Nmm

Mn = φ

Mu

= 3,106 × 10 7 Nmm

Rn =

Mn

1,472 Nmm 2

0,85.f' c

2.m.Rn

= 0,00482 r<r max ® dipakai tulangan tunggal r> r min ® dipakai r min = 0,00482

As perlu = r .b.d = 0,00482 × 250 × 290,5 = 350,053 mm 2

Digunakan tulangan D 19 = ¼ . p . (19) 2 = 283,39 mm 2

Jumlah tulangan =

As ada = 2 . ¼ . p . 19 2 = 566,77 mm 2 > As ……… aman !

c f' 0,85 f'

ada fy As

Mn ada = As ada × fy (d – a/2) = 566,77 × 320 (290,5 – 42,67/2)

= 4,8817. 10 7 Nmm

Mn ada > Mn ......... aman !

Jadi dipakai tulangan 2 D 19 mm Jadi dipakai tulangan 2 D 19 mm

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada As 16 (A – J) batang 150 (Output SAP Portal hal. 69)

Mu = 1200,03 kgm = 1,2 × 10 7 Nmm

0,85.f' c

2.m.Rn

= 0,00227 r < r max ® dipakai tulangan tunggal r > r min ® dipakai r min = 0,00438 As perlu = r min .b.d = 0,00438 × 250 × 290,5 = 318,098 mm 2

Digunakan tulangan D 19 = ¼ . p . (19) 2 = 283,39 mm 2

Jumlah tulangan =

As ada = 2 . ¼ . p . 19 2 = 566,77 mm 2 > As ……… aman !

c f' 0,85 f'

ada fy As

Mn ada = As ada × fy (d – a/2) = 566,77 × 320 (290,5 – 42,67/2)

= 4,8817. 10 7 Nmm

7.3.8 Perhitungan Tulangan Geser Sloof

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada As E(1 – 15) batang

85 (Output SAP Portal hal. 7) Vu

= 3673,86 kg = 36738,6 N Vc = 1/6 .

f c ' .b.d

= 1/6 ×

20 × 250 × 290,5 = 54131,48 N

Ø Vc = 0,75 × 54131,48 = 32478,88 N

3 Ø Vc = 3 × 32478,88 = 97436,66 N Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc

: 32478,88 N < 36738,6 N < 97436,66 N

Jadi diperlukan tulangan geser

Ø Vs = Vu - Ø Vc = 36738,6 N – 32478,88 N = 4259,72 N

Vs perlu =

S= Vsperlu

Smax = d/2 = 339/2 = 169,5 mm ~ 150 mm Vs ada

Vs ada > Vs perlu 72973,6 N > 7099,53 N........(Aman)

Dipakai tulangan Ø 10 – 150 mm

7.3.9 Hitungan Tulangan kolom

Bidang momen kolom, geser kolom dan aksial kolom terlihat dalam Gambar 7.13-

7.15.

Gambar 7.13 Bidang Momen Kolom As F (1 - 19)

Gambar 7.14 Bidang Geser Kolom As F (1 - 19)

Gambar 7.15 Bidang Aksial kolom As B (1 - 5)

-6734,70

-45583,55

-1760,18

Untuk pehitungan tulangan lentur kolom, diambil pada bentang dengan moment terbesar dari perhitungan SAP 2000, yaitu pada batang 198

Data perencanaan :

b = 400 mm

h = 400 mm f’c = 20 MPa fy = 320 MPa

Ø tulangan =16 mm Ø sengkang = 10 mm s (tebal selimut) = 40 mm

Dari perhitungan SAP didapat :

Pu = 45583,55 kg

= 455835,5 N

Mu = 6734,70 kgm

= 6,7347 ×10 7 Nmm

d = h – s – Ø sengkang –½ Ø tulangan utama = 400 – 40 – 10 –½ .16 = 342 mm d’

= h – d = 400 – 342= 58 mm

e min = 0,1.h = 0,1. 400 = 40 mm Cb =

ab = β 1 .cb = 0,85 × 223,04 = 189,584

Pn b = 0,85 × f’c × ab × b = 0,85 × 20 ×189,584 × 400

= 12,8917 × 10 5 N

Pn Perlu =

Pnb

12,8917 5 ´

= 19,833 ×10 5 N

= -5,84 mm 2

As t = 1 % Ag =0,01 . 400. 400 = 1600 mm 2 As t = As’ + As , dimana As t > As’

Dipakai As’ = 800 mm 2 Menghitung jumlah tulangan :

= 803,84 mm 2 > 800 mm 2

As ada > As perlu………….. Ok! Kontrol Spasi :

n tulangan - sengkang - 2 - 2p - b f f

16 4 - 10 2. - 2. 40 2 - 0 40 0

= 78,67 > 25 mm…..oke!!

4 D 16 mm

10 mm-200 mm

4 D 16 mm

400

7.3.10 Hitungan Tulangan Geser Kolom

Vu = 1760,18 kg = 1,760 × 10 4 N

Pu = 45583,55 kg = 455835,5 N

Ø Vc = 0,75 × Vc = 0,75 ×

10 059 , 30 , ´ = 18,035 × 10 4 N

0,5 Ø Vc = 0,5 × 18,035 × 10 4 = 9,018× 10 4 N

Vu < 0,5 Ø Vc => tanpa diperlukan tulangan geser. Dipakai sengkang praktis untuk penghubung tulangan memanjang : Æ10 – 200