Didapatkan nilai :
Didapatkan nilai :
πΈπΌππ΄π₯ πΈπΌππ₯
πΏππ΄
4,821 πΈπΌπ =
Ο A(x) = Ο B(x) = 4,821
= 11,38 πΈπΌπ
πΏπ΅βππ΄
Ο A(y) = Ο B(y) = 11,38
Nilai k (nomogram) = 0,76
(a)Rangka tidak bergoyang (b) Rangka bergoyang
Gambar 6.x. Nomogram faktor panjang efektif (k)
Dari nomogram pada Gambar 6x. didapat nilai k : β’ k x (biru) = 0,95, dan
β’ ky (merah) = 0,97 Persyaratan pengaruh kelangsingan pada komponen struktur tekan menurut
SNI-2847-2013 apabila (b) Untuk komponen struktur yang di breising terhadap goyangan ke
samping (tidak bergoyang) adalah :
Momen (M1 dan M2) akibat kombinasi beban gravitasi dan gempa dominan arah x:
M 1 (y) = 113,93 kNm M 2 (y) = 138,80 kNm
M 1 (x) = 418,553 kNm M 2 (x) = 464,453 kNm
5.2.2. Analisa Tulangan Longitudinal SPRMK
a. Material dan Dimensi Struktur
β’ fβc = 30 MPa β’ fy = 400 MPa ; E = 200000 MPa β’ Dimensi struktur kolom : b = 500 mm ; h = 700 mm β’ Tebal selimut (t s ) = 40 mm
β’ Ξ΅ y = 0,002
b. Tulangan
Syarat dalam penentuan luas tulangan adalah rasio tulangan ( ᡨ ) tidak boleh kurang dari 1 % dan tidak boleh lebih dari 6 %. Diambil ᡨ = 2,2 %.
0,01 x A g = 0,022 x 500 x 700 = 7922,22 mm 2 , dicoba tulangan 12D29 yang terbagi keempat sisi.
5.2.3. Analisa Kekuatan Tulangan Longitudinal
5.2.3.1. Luas Tulangan dan Tinggi Efektif
β’ Luas tulangan (A s =A s β)
As 1 = 1980,55 mm 2
As 2 = 1320,27 mm 2
As 3 = 1320,27 mm 2
As 4 = 1320,27 mm 2
As 5 = 1980,55 mm 2
β’ Luas tulangan total (Ast)
1471,875 + 981,25 + 981,25 + 981,25 + 1471,875 = 5887,5 mm 2 β’ Cek rasio tulangan
ππ₯β = 500 π₯ 700 = 0,022~ 2,22 % sehingga konfigurasi tulangan bisa digunakan.
β’ Tinggi efektif (d)
β’ Dia. Sengkang : 10 mm
5.2.3.2. Analisa Kekuatan dengan Diagram Interaksi (Sumbu Kuat)
Contoh perhitungan diagram interaksi dimana nilai c diambil saat kondisi balance :
a. Beban aksial nominal (ey = ex = 0)
P o = 0,85 x fβc x (A s -A s )+ (A s x fy) = 0,85 x 30 x (350000-7922,22) + (7922,22 x 400) = 11891,87 kN
ΓΈ P n = 0,8 x P o = 0,8 x 11891,87 =9513 kN
b. Pada kondisi balance
β’ Garis Netral (c b )
600+ππ¦ π₯π 5 = 600+400 π₯ 641 = 384,6 ππ β’ Regangan Baja ( Ξ΅ s )
C 600
- Ζs 1 β = 0,003 π₯ πβπ1
- Ζs 2 β = 0,003 π₯ πβπ2
- Ζs πβπ3 3 β = 0,003 π₯
- Ζs 4 β = 0,003 π₯ πβπ4
= β0,0020 β’ Tegangan Baja (f s )
- Ζs 5 β = 0,003 π₯ πβπ5
Jika nilai absolut Ζs < Ζy maka fs dihitung dengan persamaan berikut: fs = E x Ζs , jika tidak maka fs = fy
- fs 1 = fy = 400 MPa - fs 2 = 200000 π₯ 0,0014 = 280,18 πππ - fs 3 = 200000 π₯ 0,0003 = 53,97 πππ - fs 4 = 200000 π₯ β 0,0009 = β172,31 πππ
- fs 5 = 200000 π₯ β 0,0020 = β400 πππ
β’ Gaya tekan internal yang disumbangkan oleh baja tulangan (F s ),
dihitung dengan rumus berikut: Cs (kN) = As i x fs i Fs 1 1980,55 x 400 = 792,22 kN
Fs 2 1320,37 x 280,18 = 369,95 kN Fs 3 1320,37 x 53,97 = 71,27 kN Fs 4 1320,37 x (-172,31) = -227,40 kN Fs 5 1980,55 x (-400) = -792,22 kN
Sehingga total gaya internal yang disumbangkan baja tulangan adalah
C s = βFs = Cs = 213,81 kN
β’ Momen internal akibat masing-masing baja tulangan Ms i (kNmm) = β [ (Ts i x (h/2 - d i )]
Ms 1 792,22 x ( 350 - 60 ) = 229744,4 kN.mm Ms 2 369,95 x ( 350 - 205 ) = 53642,86 kN.mm Ms 3 71,27 x ( 350 β 350 ) = 0 kN.mm Ms 4 -227,40 x ( 350 - 495 ) = 32974,23 kN.mm Ms 5 -792,22 x ( 350-641 ) = 230536,6 kN.mm
Sehingga total momen internal yang disumbangkan baja tulangan adalah M s = βMs = 546898,08 kNmm = 546,89 kN.m
β’ Gaya internal tekan yang disumbangkan oleh beton :
Cc(kN) = 0,85 x fβc x b x a = 0,85 x 30 x 500 x (0,84 x 384,6) = 4119,07 kN
β’ Momen akibat gaya internal tekan beton : Mc (kNm) = Cc x (y β a/2) = 4119,07 x (350 β (0,84 x 384,6/2) ) = 776312,1 kN.mm = 776,31 kN.m
β’ Momen total : Mn (kNm) = Ms + Mc = 546,89 + 776,31 = 1323,21 kN.m β’ Gaya aksial nominal : Pn (kN) = Cs + Cc = 213,81 + 4119,07 = 4332,87 kN
β’ Faktor reduksi :
Jika Ξ΅ t < Ξ΅ y maka nilai ο¦ο ο½ο ο°ο¬οΆο΅ο ο»ο jika nilai Ξ΅ t > 0,005 maka ο¦ο ο½ο ο°ο¬οΉο°ο jika nilai 0,65 < Ξ΅ t < 0,005 maka digunakan rumus :
0,65 +[ (( Ξ΅ t βΞ΅ y ) x 0,25)/(0,005 βΞ΅ y )]
β’ Momen dan gaya aksial nominal :
- ο¦Mn =0,65 x 1323,21 =860,09 kNm - ο¦Pn = 0,65 x 4332,87 = 2816,31 kN
β’ Eksentrisitas (balance) :
- e b = ο¦Mn/ο¦Pn = 860,09/2816,31 = 0,305 m
DIAGRAM INTERAKSI KOLOM 500X700 12D29
Kondisi tekan menentukan
Kondisi tarik menentukan
-2000
-4000
Ο Mn (knm)
Gambar 5.x. Diagram interaksi kolom 500x700 (12D29) pada sumbu kuat.
5.2.3.3. Analisa Kekuatan dengan Diagram Interaksi (Sumbu Lemah)
Contoh perhitungan diagram interaksi dimana nilai c diambil saat kondisi balance :
a. Beban aksial nominal (ey = ex = 0)
P o = 0, 85 x fβc x (A s -A s )+ (A s x fy) = 0,85 x 30 x (350000-7922,22) + (7922,22 x 400) = 11891,87 kN
ΓΈ P n = 0,8 x P o = 0,8 x 11891,87 =9513 kN
b. Pada kondisi balance
β’ Garis Netral (c b )
C b = 164,6
β’ Regangan Baja ( Ξ΅ s )
- Ζs 1 β = 0,003 π₯ πβπ1
- Ζs 2 β = 0,003 π₯ πβπ2
= β0,0050 β’ Tegangan Baja (f s )
- Ζs 3 β = 0,003 π₯ πβπ3
Jika nilai absolut Ζs < Ζy maka fs dihitung dengan persamaan berikut: fs = E x Ζs , jika tidak maka fs = fy
- fs 1 = 200000 π₯ 0,0019 = 381,28 πππ - fs 2 = 200000 π₯ β 0,0016 = β311,3 πππ - fs 3 = 200000 π₯ β 0,0050 = β400 πππ
β’ Gaya tekan internal yang disumbangkan oleh baja tulangan (T s ),
dihitung dengan rumus berikut: Cs (kN) = As i x fs i
Ts 1 3300,92 x 381,28 = 1258,60 kN Ts 2 1320,37 x -311,3 =-411,03 kN Ts 3 3300,92 x -400 =-1320,37 kN
Sehingga total gaya internal yang disumbangkan baja tulangan adalah
C s = βCs = -472,98 kN β’ Momen internal akibat masing-masing baja tulangan
Ms i (kNmm) = β [ (Ts i x (y-d i )] Ms 1 1258,60 x (250-60) = 239134,6
Ms 2 411,03 x (250-250) = 0 Ms 3 1320,37 x (250-441) = 252190,7
Sehingga total momen internal yang disumbangkan baja tulangan adalah M s = βMs = 491325,24 kN.mm = 491,325 kN.m
β’ Gaya internal tekan yang disumbangkan oleh beton : Cc(kN) = 0,85 x fβc x b x c =2468,012 kN β’ Momen akibat gaya internal tekan beton :
Mc (kNm) = Cc x (y β a/2) = 2468,012 x (250 β 138,26/2) = 446,384 kNm
β’ Momen total : Mn (kNm) = Ms + Mc = 446384,5 +491,325 =937,71 kN.m
β’ Gaya aksial nominal : Pn (kN) = Cs + Cc = -472,98 +2468,012 = 1995,214 kN
β’ Faktor reduksi :
Jika Ξ΅ t < Ξ΅ y maka nilai ο¦ο ο½ο ο°ο¬οΆο΅ο ο»ο jika nilai Ξ΅ t > 0,005 maka ο¦ο ο½ο ο°ο¬οΉο°ο jika nilai 0,65 < Ξ΅ t < 0,005 maka digunakan rumus :
0,65 +[ (( Ξ΅ t βΞ΅ y ) x 0,25)/(0,005 βΞ΅ y )]
β’ Momen dan gaya aksial nominal :
- ο¦Mn = 0,9 x 937,71 = 834,94 kNm - ο¦Pn = 0,9 x 1995,21 = 1795,69 kN
β’ Eksentrisitas (balance) :
- e b = ο¦Mn/ο¦Pn = 834,94 /1795,69 = 0,46 m
DIAGRAM INTERAKSI KOLOM 500 X 700 (12D29) SB. LEMAH
Kondisi tekan menentukan
Kondisi tarik menentukan
-2000
-4000
Gambar 6.x. Diagram interaksi kolom 500x700 (12D29) pada sumbu lemah.
DIAGRAM INTERAKSI KOLOM 500X700
12D29
Sumbu Kuat
Pn Ο
2000 Sumbu Lemah
Ο Mn (knm)
Gambar 6.x. Diagram interaksi kolom 500x700 (12D29)
6.2.3.4. Analisa Persyaratan SPRMK Strong Column Weak Beam
Berdasarkan SNI 2847-2013 Pasal 21.6.2 Kekuatan lentur minimum kolom harus memenuhi persamaan berikut:
β M nc = Jumlah kekuatan lentur nominal kolom yang merangka ke dalam joint yang dievaluasi di muka-muka joint. Kekuatan lentur kolom harus dihitung untuk gaya aksial terfaktor.
β M nb = Jumlah kekuatan lentur nominal balok yang merangka ke dalam joint, yang dievaluasi di muka-muka joint.
yx
Kolom 1439
Gambar 6.x. Kolom yang ditinjau
β’ Akibat gempa dominan arah (x-z) Pada arah x-z momen kolom yang terjadi adalah momen sumbu lemah. Untuk menghitung Mn kolom digunakan asumsi Mn pada kondisi P u bekerja. Nilai Mn ini didapat dari grafik eksentrisitas dan ΓΈPn.
ΓΈ P n >P u sehingga P n =P u /ΓΈ Diketahui :
P u = 620,984 kN (Beban envelope). Γ = 0,8 (sengkang lurus). P n = 620,984/0,8 = 776,23 kN
Dari Grafik 6.1. didapatkan nilai e 3 untuk sumbu lemah kolom = 1,05 m
Eksentrisitas & ΓΈPn
Grafik 6.1. eksentrisitas dan ΓΈPn (sumbu lemah kolom).
Sehingga nilai Mn = P u /ΓΈ x e 3 = 776,23 kN x 1,05m = 815,04 kN.m. Nilai
Untuk menentukan nilai M nb (Momen balok) digunakan momem probable Mpr pada kondisi plastic region yang sebelumnya sudah didesain pada tulangan geser balok. Nilai-nilainya adalah sebagai berikut:
β’ M Pr - = 819,62 kN.m β’ M +
Pr = 524,61 kN.m Sehingga nilain βM nb =
β’ Akibat gempa dominan arah (y-z) Pada arah y-z momen kolom yang terjadi adalah momen sumbu kuat. Untuk menghitung Mn kolom digunakan asumsi Mn pada kondisi P u bekerja. Nilai Mn ini didapat dari grafik eksentrisitas dan ΓΈPn.
ΓΈ P n >P u sehingga P n =P u /ΓΈ Diketahui :
P u = 620,984 kN (Beban envelope). Γ = 0,8 (sengkang lurus). P n = 620,984/0,8 = 776,23 kN
Dari Grafik 6.2. didapatkan nilai e 2 untuk sumbu lemah kolom = 1,375 m
Eksentrisitas dan ΓΈPn
N 6000 (k 5000
Eksentrisitas (m)
Grafik 6.2. eksentrisitas dan ΓΈPn (sumbu kuat kolom).
Sehingga nilai Mn = P u /ΓΈ x e 2 = 776,23 kN x 1,375m = 1067,31 kN.m. Nilai
Untuk menentukan nilai M nb (Momen balok) digunakan momem probable Mpr pada kondisi plastic region yang sebelumnya sudah didesain pada tulangan geser balok. Nilai-nilainya adalah sebagai berikut:
β’ M Pr - = 819,62 kN.m β’ M +
Pr = 524,61 kN.m Sehingga nilain βM nb =
6.2.3.5. Analisa Kekuatan Kolom Dengan Metode Momen Terbalik/ Bresler
Metode ini dikembangkan oleh Bresler yang menghubungkan harga gaya aksial P u yang diinginkan dengan tiga harga yang lain pada suatu kebalikan dari permukaan kegagalan. Jika beban aksial yang diinginkan P n di bawah pembebanan secara biaksial terhadap sumbu-sumbu x dan y berhubungan dengan harga-harga Pn yang ditunjukkan oleh P nx , P ny ,P o pada persamaan dibawah ini :
π π = 0,8 (Sengkang lurus)
Dengan Diambil sebuah kolom pada lantai 2 (tidak bergoyang) pada gridline (I-1)
seperti pada Gambar 6.x. dan Gambar 6.x. dengan P u (gaya tekan terbesar).
Kolom ini memiliki panjang 4 meter dengan dimensi 500 x 700 dan mempunyai kode KL-1439. Kolom ini termasuk kolom pendek.
Gambar 6.x. Lokasi kolom yang ditinjau (x-y)
Gambar 6.x. Lokasi kolom yang ditinjau (x-z)
a. Menentukan P n
Syarat : ΓΈ P n >P u
Diketahui : Akibat beban envelope didapat gaya-gaya dalam pada kolom sebagai berikut:
β’ M 3-3 = 98,614 kN.m β’ M 2-2 = 184,803 kN.m β’ P u = 620,984 kN.m
β’ ΓΈ P o = 9513 kN
Sehingga nilai eksentrisitas (e) :
β’ e 184,803
β’ e 98,614
Dari grafik perbandingan eksentrisitas dan P pada diagram interaksi maka nilai P ny dan P nx dapat ditentukan sebagai berikut:
Eksentrisitas dan ΓΈPn
N 6000 (k 5000
Eksentrisitas (m)
Grafik 6.3. Eksentrisitas dan ΓΈPn (sumbu kuat).
Eksentrisitas & ΓΈPn
Grafik 5.x. Eksentrisitas dan ΓΈPn (sumbu lemah).
β’ Pn x = 2000 kN β’ Pn y = 3850 kN
Sehingga nilai ΓΈ Pn dapat ditentukan dengan metode beban terbalik/bresler sebagai berikut:
P u = 620,984 kN
β π π β₯ π π’ OK
b. Menentukan M n
Syarat : ΓΈ M n >M u
Diketahui : Akibat beban envelope didapat momen-momen sebagai berikut:
β’ M 3-3 = 98,614 kN.m β’ M 2-2 = 184,803 kN.m β’ P u = 620,984 kN.m β’ 620,984
Dari Grafik 6.1. dan 6.2. maka nilai e 3 dan e 2 dapat ditentukan sebagai berikut:
β’ e 3 = 1,375 m β’ e 2 = 1,05 m
Setelah didapat eksentrisitas akibat P u maka ΓΈ M n dapat ditentukan dengan mengalikan P u / ΓΈ dan e. Sehingga didapat hasil sebagai berikut:
c. Cek Kekuatan
Cek kekuatan terhadap beban P u : β’ P u = 620,984kN.m β’ ΓΈ P n = 1222,08 kN
β’ ΓΈ P n >P u (OK) Cek kekuatan terhadap beban M u3-3 dan M u2-2 :
β’ Mu 3-3 = 98,614 kN.m ; ΓΈ Mn 3-3 = 815,04 kNm β’ Mu 2-2 = 184,803 kN.m ; ΓΈ Mn 2-2 = 1067,31 kNm β’ ΓΈ M u >M u (OK)
Sehingga penampang dengan tulangan lentur 12D29 mampu menahan beban envelope gravitasi dan lateral akibat gempa.
6.2.4. Analisa Tulangan Geser Kolom
6.2.4.1. Mencari Nilai V u
SNI beton Pasal 21.3.3(2) mengharuskan elemen kolom SRPMM didesain untuk mampu memikul gaya geser akibat kombinasi pembebanan dengan
menerapkan beban gempa Ξ© 0 (untuk SRPMM, Ξ© 0 = 3 )kali ini ketentuan dalam SNI Gempa.
Nilai Pu dari SAP dengan kombo yang ditambah faktor pengali amplifikasi sebagai syarat dalam perancanaan kuat geser kolom (1,2+0,2SDs)DL + 0,5LL
Β±Ξ© 0 Qe , yaitu:
Diketahui nilai Vu pada kolom 1439 akibat beban gravitasi dan gempa dominan arah x dan y hasil analisis struktur dengan SAP 2000 ditampilkan pada Tabel 6.x. dan Tabel 6.x.
Tabel 6.x.Nilai Vu akibat beban gempa dominan arah x pada kolom 1439 hasil analisis
struktur oleh SAP 2000
TABLE: Element Forces - Frames
Frame
Station OutputCase CaseType StepType V3
Text KN
0 COMBO 26 Combination Max
2 COMBO 26 Combination Max
4 COMBO 26 Combination Max
Tabel 6.x.Nilai Vu akibat beban gempa dominan arah y pada kolom 1439 hasil analisis
struktur oleh SAP 2000
TABLE: Element Forces - Frames
Frame
Station OutputCase CaseType StepType V2
Text KN
0 COMBO 22 Combination Max
2 COMBO 22 Combination Max
4 COMBO 22 Combination Max
Dari Tabel 6.x dan Tabel 6.x didapat data sebagai berikut:
β’ Gempa arah x :
Vu (x) = 250,669 kN β’ Gempa arah y :
Vu (y) = 117,998 kN
6.2.4.2. Menghitung Gaya Geser Desain (V e )
Gambar 6.x Geser desain untuk kolom (SNI 2847-2013 Pasal 21.6.2.2.)
Gaya geser desain sebagaimana didefinisikan pada SNI 2847 2013 Pasal
21.6.5.1 harus ditentukan dari peninjauan terhadap gaya-gaya maksimum yang dapat dihasilkan di muka-muka joints. Gaya-gaya joint ini ditentukan menggunakan kekuatan momen maksimum yang mungkin M Pr disetiap ujung komponen struktur yang berhubungan dengan rentang dari beban aksial terfaktor P u .
Geser komponen struktur V n tidak perlu lebih besar dari V e namun dalam
semua kasus V e tidak boleh lebih kurang dari geser terfaktor V u .
Sehingga nilai Ve > Vu harus terpenuhi. Nilai Ve pada kolom yang ditinjau dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Dimana: β’ M Pr = Diambil momen probable kolom (1,25fy) pada kondisi
balanced Dari diagram interaksi kolom didapat nilai M Pr Untuk kolom sumbu lemah, M Pr = 900,68 kNm Untuk kolom sumbu kuat, M Pr = 1160,32 kNm Sehingga Mpr (TOP) =Mpr (BOTTOM)
β’ L u = panjang komponen tekan struktur yang tak tertumpu
Akibat gempa dominan arah x
3,35 Vu (x) = 250,669 kN
Ve (x) > Vu (x) (OK)
Akibat gempa dominan arah y
3,35 Vu (y) = 117,98 kN
Ve (y) > Vu (y) (OK) Untuk desain dipakai nilai Ve arah x dan y, lalu dibandingkan hasil penulangan gesernya.
6.2.4.3. Penulangan Geser Kolom akibat Ve (X)
SNI beton Pasal 21.6.4.1 mengharuskan kolom diikat dengan tulangan sengkang pada rentang l o dari muka kolom. Panjang l o tidak boleh kurang daripada nilai terbesar berikut ini.
d. h dari muka kolom kemungkinan leleh terjadi= 700 mm d. h dari muka kolom kemungkinan leleh terjadi= 700 mm
= 558,33 mm
f. 450 mm OK, panjang l o = 700 mm dari join
Dalam daerah l o jika P u < Ag x fβc/10 maka Vc = 0
Frame
Station OutputCase CaseType StepType P
Text KN
0 COMBO 26 Combination Max -241.419
2 COMBO 26 Combination Max -218.469
4 COMBO 26 Combination Max -195.519
0 COMBO 26 Combination Min -344.155
2 COMBO 26 Combination Min -321.205
4 COMBO 26 Combination Min -298.255
β’ Pu (x) = 344,155 kN β’ Ag x fβc /10 = 1050 kN
Sehingga Pu (x) < Ag x fβc/10 ; Vc = 0 Kontribusi beton dalam menahan geser, V c :
Cek apakah dibutuhkan tulangan geser. Apakah ππ’ 1
β > 2 ππ Jadi, diperlukan tulangan geser.
Cek apakah cukup dipasang tulangan geser minimum :
β = 0,75 = 716,96 ππ πππ ππ + 3π Ternyata suku kiri > suka kanan, sehingga tulangan yang diperlukan
adalah ditentukan dengan langkah berikutnya : Asumsi penulangan :
β’ Dimensi kolom (b dan h) > 350 sehingga dipasang 4 kaki diameter 10 mm dengan jarak (x i = garis pusat ke garis pusat- pusat kaki) adalah ( h β (2 x 40) β (2 x Β½ x d tul. Geser) ) / 3 = (700 β (80) β (10) ) /3 = 203,33 mm
β’ Dicoba dengan menggunakan sengkang 4 kaki diameter 10 mm.
β’ Av = 4 x (ΒΌ x 3,14 x 10 2 )= 314,5 mm 2 Mencari spasi tulangan :
716960 = 77,29 ππ Jumlah sengkang = l o / 77,29 = 9,05 ~ 10 buah
Jarak (s) menjadi = l o / 10 = 700/10 = 70 mm .
SNI beton Pasal 21.6.4.3 Sengkang di daerah l o dipasang dengan spasi maksimum s o yang tidak boleh lebih dari:
e. 6d b tul. Longitudinal terkecil = 6 x 29 mm = 174 mm
f. ΒΌ dimensi terkecil penampang kolom
= 125 mm
g. s o =
OK, di sepanjang l o boleh dipasang sengkang 4 kaki D10 dengan spasi 70 mm. Menurut Pasal 21.6.4.4, Kebutuhan minimum tulangan geser pada kolom diatur melalui :
Sehingga asumsi penulangan sebelumnya dengan 4 kaki diameter
10 mm memenuhi.
Untuk bentang di luar l o, SNI Pers (11-4) memberikan harga V c ππ’
Dengan N u = gaya tekan aksial terkecil dari kombinasi pembebanan di atas, dan N u /A g dinyatakan dalam MPa. Gaya aksial tekan terkecil dalam contoh ini adalah gaya aksial tekan hasil kombinasi ( 1,2+0,2SDs)DL + 0,5LL Β± Ξ© 0 Qe yaitu:
Frame Station OutputCase CaseType StepType P
Text KN
0 COMBO 26 Combination Max -241.419
2 COMBO 26 Combination Max -218.469
4 COMBO 26 Combination Max -195.519
0 COMBO 26 Combination Min -344.155
2 COMBO 26 Combination Min -321.205
4 COMBO 26 Combination Min -298.255
N u = 76,148 kN N u /A g = 195519/(500 x 700) =0,5586 MPa 0,5586
Karena V c kurang Vu Lapangan/0,75 = 428,27 kN(Lapangan) untuk bentang kolom di luar l o , maka sengkang didesain dengan menggunakan Vu Lapangan/0,75
Asumsi penulangan luar l o :
β’ Dimensi kolom (b dan h) > 350 sehingga dipasang 4 kaki diameter 10 mm dengan jarak (x i = garis pusat ke garis pusat- pusat kaki) adalah ( h β (2 x 40) β (2 x Β½ x d tul. Geser) ) / 3 = (700 β (80) β (10) ) /3 = 203,33 mm
β’ Dicoba dengan menggunakan sengkang 4 kaki diameter 10 mm.
β’ Av = 4 x (ΒΌ x 3,14 x 10 2 )= 314,5 mm 2 Mencari spasi tulangan :
Jumlah sengkang = Β½ L / 129 = 12,9 ~ 13 buah Jarak (s) menjadi = Β½ L / 13 = 1675/13 = 128,84 ~ 125 mm
Berdasarkan Pasal 21.6.4.5, untuk bentang kolom di luar l o , spasi penulangan transversal harus mengikuti ketentuan dalam Pasal 7.10 ,
dimana spasi tidak boleh melebihi:
e. 6d b tul. Longitudinal terkecil = 6 x 29 mm = 174 mm
f. 150 mm
OK, di luar l o dipasang sengkang 4 kaki D10 dengan spasi 125 mm.
6.2.4.4. Penulangan Geser Kolom akibat Ve (Y)
SNI beton Pasal 21.6.4.1 mengharuskan kolom diikat dengan tulangan sengkang pada rentang l o dari muka kolom. Panjang l o tidak boleh kurang daripada nilai terbesar berikut ini.
a. h dari muka kolom kemungkinan leleh terjadi= 700 mm
b. 1/6 tinggi bersih kolom = 1/6 x 3,350
= 558,33 mm
c. 450 mm OK, panjang l o = 700 mm dari join
Dalam daerah l o jika P u < Ag x fβc/10 maka Vc = 0
TABLE: Element Forces - Frames
Frame
Station OutputCase CaseType StepType P
Text KN
0 COMBO 22 Combination Max -122.048
2 COMBO 22 Combination Max -99.098
4 COMBO 22 Combination Max -76.148
0 COMBO 22 Combination Min -463.526
2 COMBO 22 Combination Min -440.576
4 COMBO 22 Combination Min -417.626
β’ Pu (x) = 463,526 kN β’ Ag x fβc /10 = 1050 kN
Sehingga Pu (x) < Ag x fβc/10 ; Vc = 0 Kontribusi beton dalam menahan geser, V c :
Cek apakah dibutuhkan tulangan geser. Apakah ππ’ 1
Jadi, diperlukan tulangan geser.
Cek apakah cukup dipasang tulangan geser minimum :
β = 0,75 = 923,62 ππ πππ ππ + 3π Ternyata suku kiri > suka kanan, sehingga tulangan yang diperlukan
adalah ditentukan dengan langkah berikutnya : Asumsi penulangan :
β’ Dimensi kolom (b dan h) > 350 sehingga dipasang 4 kaki diameter 10 mm dengan jarak (x i = garis pusat ke garis pusat- pusat kaki) adalah ( h β (2 x 40) β (2 x Β½ x d tul. Geser) ) / 3 = (700 β (80) β (10) ) /3 = 203,33 mm
β’ Dicoba dengan menggunakan sengkang 4 kaki diameter 10 mm.
β’ Av = 4 x (ΒΌ x 3,14 x 10 2 )= 314,5 mm 2
Mencari spasi tulangan :
923620 = 59,99 ππ Jumlah sengkang = l o / 59,99 = 11,6 ~ 12 buah
Jarak (s) menjadi = l o / 12 = 700/12 = 58,3 ~ 55 mm
. SNI beton Pasal 21.6.4.3 Sengkang di daerah l o dipasang dengan spasi
maksimum s o yang tidak boleh lebih dari:
h. 6d b tul. Longitudinal terkecil = 6 x 29 mm = 174 mm
i. ΒΌ dimensi terkecil penampang kolom
OK, di sepanjang l o boleh dipasang sengkang 4 kaki D10 dengan spasi 55 mm. Menurut Pasal 21.6.4.4, Kebutuhan minimum tulangan geser pada kolom diatur melalui :
Sehingga asumsi penulangan sebelumnya dengan 4 kaki diameter
10 mm memenuhi.
Untuk bentang di luar l o, SNI Pers (11-4) memberikan harga V c ππ’
Dengan N u = gaya tekan aksial terkecil dari kombinasi pembebanan di atas, dan N u /A g dinyatakan dalam MPa. Gaya aksial tekan terkecil dalam contoh ini adalah gaya aksial tekan hasil kombinasi ( 1,2+0,2SDs)DL + 0,5LL Β± Ξ© 0 Qe yaitu:
TABLE: Element Forces - Frames
Frame Station OutputCase CaseType StepType P
Text KN
0 COMBO 22 Combination Max -122.048
2 COMBO 22 Combination Max -99.098
4 COMBO 22 Combination Max -76.148
0 COMBO 22 Combination Min -463.526
2 COMBO 22 Combination Min -440.576
4 COMBO 22 Combination Min -417.626
N u = 76,148 kN N u /A g = 76148/(500 x 700) =0,217 MPa
Karena V c kurang Vu Lapangan/0,75 = 587,43 kN(Lapangan) untuk bentang kolom di luar l o , maka sengkang didesain dengan menggunakan Vu Lapangan/0,75
Asumsi penulangan luar l o :
β’ Dimensi kolom (b dan h) > 350 sehingga dipasang 4 kaki diameter 10 mm dengan jarak (x i = garis pusat ke garis pusat- pusat kaki) adalah ( h β (2 x 40) β (2 x Β½ x d tul. Geser) ) / 3 = (700 β (80) β (10) ) /3 = 203,33 mm
β’ Dicoba dengan menggunakan sengkang 4 kaki diameter 10 mm.
2 )= 314,5 mm β’ Av = 4 x (ΒΌ x 3,14 x 10 2 Mencari spasi tulangan :
587430 = 94,43 ππ Jumlah sengkang = Β½ L / 94,43= 17,73 ~ 18 buah
Jarak (s) menjadi = Β½ L / 18 = 1675/18 = 93,05 ~ 90 mm
Berdasarkan Pasal 21.6.4.5, untuk bentang kolom di luar l o , spasi penulangan transversal harus mengikuti ketentuan dalam Pasal 7.10 , dimana spasi tidak boleh melebihi:
g. 6d b tul. Longitudinal terkecil = 6 x 29 mm = 174 mm g. 6d b tul. Longitudinal terkecil = 6 x 29 mm = 174 mm
OK, di luar l o dipasang sengkang 4 kaki D10 dengan spasi 90 mm.
6.2.4.5. Penulangan Geser Kolom yang Dipilih
Akibat (Ve) gempa dominan arah x : Tulangan pada l o = Tulangan 4 kaki D10-70
Tulangan luar l o = Tulangan 4 kaki D10-125 Akibat (Ve) gempa dominan arah y :
Tulangan pada l o = Tulangan 4 kaki D10-55 Tulangan luar l o = Tulangan 4 kaki D10-90
Sehigga dipilih penulangan geser akibat gempa dominan arah y
6.2.4.6. Rekomendasi Jarak sengkang bisa dilebarkan dengan menambah kaki tulangan
atau memperbesar diameter tulangan.