43
2.7 Analisis Dan Perancangan Tulangan Torsi 2.7.1 Analisis
Momen torsi merupakan momen yang bekerja terhadap sumbu longitudinal balok atau elemen struktur. Prinsip desain torsi menurut tata cara
perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung SNI 03-2847-2002 didasarkan pada analogi rangka ruang pada tabung berdinding tipis
penampang solid diperhitungkan sebagai penampang berongga. Suatu balok yang dibebani torsi dimodelkan sebagai tabung berdinding tipis dengan bagian
inti penampang solid diabaikan. Pada saat elemen beton bertulang retak akibat torsi, ketahanan elemen beton tersebut dalam menahan gaya torsi disediakan
oleh sengkang tertutup dan tulangan longitudinal yang berada di dekat permukaan luar penampang, beton dianggap tidak ikut menahan torsi.
Beban torsi harus diperhitungkan dalam desain balok menurut Andri Budiadi,2008 apabila :
T
u
T
c
Pengaruh torsi dapat diabaikan bila :
T
u
cp cp
c
P A
f
2
12 .
distribusi tegangan puntir
Gambar 2.13 Penampang balok puntir
max
Y
Ts
y
1
X x
1
2.5
2.6
Universitas Sumatera Utara
44
Dimensi penampang melintang untuk penampang solid, yaitu :
c w
c ch
h u
w u
f d
b V
A P
T d
b V
3 2
. 7
, 1
. 2
2 .
2 .
Dengan : A
ch
= b
w
– 2d’.h – 2d’ P
h
= 2b
w
– 2d’ + 2 h – 2d’
Tulangan yang dibutuhkan untuk torsi ditentukan berdasarkan :
T
n
T
u
T
n
=
s f
A A
s t
o
cot .
2
. .
.
Kebutuhan tulangan sengkang untuk torsi :
cot
. 2
. .
s o
n t
f A
T s
A
dengan : A
t
= luas tulangan torsi sengkang luas 1 kaki sengkang s
= jarak antara tulangan sengkang A
o
= 0,85. A
ch
f
s
= tegangan leleh tulangan sengkang
= sudut retak 45
o
untuk elemen non prategang
2.7
2.8
2.9
Universitas Sumatera Utara
45
Tulangan longitudinal tambahan yang dibutuhkan untuk menahan torsi :
A
1
=
2 .
cot
y s
h t
f f
p s
A
Dengan : A
1
= luas tulangan longitudinal tambahan P
h
= keliling daerah yang dibatasi sengkang tertutup
2.7.2 Perancangan
Langkah-langkah yang diperlukan untuk menentukan dimensi dan jarak tulangan puntir adalah :
a. Menentukan menurut Andri Budiadi, 2008 gaya puntir dan geser perlu balok Tu, b ; Vu, b :
Tu, b = berdasarkan analisis struktur Tu, b =
. 13. c
f .A
cp 2
P
cp
V
u,b
= hasil analisa struktur
2 ln
. ln
. ,
Wu M
M b
Vu
nr nl
b. Menentukan gaya puntir beton dan tulangan T
c
; T
s
: T
c
=
cp cp
c
P A
f
2
12 1
Jika T
u
T
c
, perlu tulangan torsi
Tu
cp cp
c
P A
f
2
12 1
; tulangan puntir sebesar Ts
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
Universitas Sumatera Utara
46
Ts =
c u
T T
Ts
4 Tc ; dimensi balok harus diperbesar
c. Menentukan luas tulangan sengkang untuk torsi: T
n
=
u
T
Kebutuhan tulangan sengkang untuk torsi : A
o
= 0,85. A
oh
= 45
o
untuk elemen non prategang
cot
. 2
s o
n t
f A
T s
A
s A
t
dinyatakan dalam mm
2
jarak mm Syarat :
w s
t
b f
s A
6 1
d. Menentukan luas tulangan sengkang untuk geser V
c
=
c f
. 6
1
. b
w
. d
V
u
V
c
; = 0,75 perlu tulangan geser
V
u
½ V
c
; = 0,75 tulangan geser minimum
V
s
=
c u
V V
75
,
s A
v
= A
vs
= d
f V
y s
2.15
2.16
2.17
2.18
2.19
2.20
2.21
Universitas Sumatera Utara
47
e. Menentukan luas tulangan sengkang untuk geser dan torsi
s A
s A
A s
A
v t
vts vt
2
f. Menentukan spasi sengkang maksimum
8
h
P s
atau 300 mm untuk torsi
s ½ d untuk geser
g. Menentukan luas tulangan sengkang minimum A
v
+ 2.A
t
y w
c
f s
b f
. 1200
75
.
A
v
+ 2.A
t
A
vts
tetapi tidak boleh kurang dari
y w
f s
b .
3 A
vt
pasang = A
vts
.s A
vts
min h. Menentukan tulangan longitudinal tambahan akibat torsi
A
t
=
y s
b t
f f
P s
A
2 .
cot
Luas total minimum tulangan torsi longitudinal dihitung dengan : A
t min
=
y s
h t
y cp
c
f f
P s
A f
A f
.
. 12
. 5
A
t
A
t min
i. Kontrol kapasitas penampang
2 .
. .
cot
s h
y t
pasang t
f P
f A
s A
T
n
=
2
cot .
. .
85 ,
. 2
s f
ch A
s t
A
T
n
T
u
2.22
2.23
2.24
2.25
2.26
2.27
2.28
Universitas Sumatera Utara
48
BAB III Studi Kasus Pembahasan
3.1 Pendahuluan
Pembangunan proyek Komplek Krematorium Tanjung Morawa Medan yang dilakukan oleh PT Bangun Naluri Nusa merupakan suatu proyek yang cukup
jarang dilakukan di kota Medan. Proyek ini menggunakan balok beton prategang sebagai alternatif pengganti balok yang awal direncanakan. Penggantian balok
prategang ini dilaksanakan di pertengahan pelaksanaan proyek. Penggantian ini dilakukan karena memperhitungkan dimensi yang cukup besar sehingga akan
menimbulkan berat sendiri yang cukup besar pula maka dari itu alternatif penggantian balok tersebut dengan menggunakan balok prategang cukup ideal
karena dimensi dari balok tersebut menjadi lebih kecil.
3.2 Studi Kasus
Pada tugas akhir ini, akan direncanakan suatu balok beton bertulang dan prategang dari struktur bangunan Vihara. balok beton bertulang prategang
tersebut akan menggunakan tampang persegi sebagai balok memanjang dan melintang yang menghubungkan rangka portal yang satu dengan yang lain,
sehingga terdapat dua rangka portal yang menjadi tumpuan dengan karakteristik dan bentuk yang sama. Seperti terlihat pada gambar 3.1.
Universitas Sumatera Utara
