LAPORAN TUGAS BESAR SI 3112 STRUKTUR BET

LAPORAN TUGAS BESAR
SI-3112 STRUKTUR BETON
SEMESTER I TAHUN 2014/2015

DESAIN BANGUNAN STRUKTUR
Diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan
Mata Kuliah SI-3112 Struktur Beton

Dosen:
Prof. Ir. R. Bambang Budiono, ME, Ph. D.

Asisten:
Michael Alexandra Jonathan

25014066

Dita Faridah

25014059

Disusun Oleh :

Kholid Samthohana

15012078

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2014

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN TUGAS BESAR STRUKTUR BETON
SEMESTER I TAHUN 2014/2015

Diajukan untuk memenuhi syarat Mata Kuliah SI-3112 Struktur Beton

Disusun Oleh:
Kholid Samthohana

15012078

Telah Disetujui dan Disahkan Oleh:

Asisten

Dita Faridah
25014059

Kholid Samthohana 15012078

i

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur Penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan tugas besar ini dengan sebaik-baiknya. Laporan
Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton ini dibuat sebagai syarat kelulusan Mata Kuliah SI-3112 Struktur Beton
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung.
Proses penyelesaian laporan tugas besar ini tidak terlepas dari berbagai kendala. Akan tetapi,

dengan kerja keras dan selalu memberikan usaha yang terbaik, Penulis dapat mengatasi berbagai kendalakendala tersebut.
Penyelesaian laporan tugas besar ini tidak terlepas dari berbagai pihak yang senantiasa
membantu, mendukung, serta memberikan kritik dan saran, sehingga Penulis ingin mengucapkan terima
kasih kepada:
1. Orang tua yang selalu mendoakan serta memberikan dukungannya dalam proses penyelesaian
laporan tugas besar ini.
2. Dosen Mata Kuliah SI-3112, yaitu Bapak Prof. Ir. R. Bambang Budiono, ME, Ph.D yang telah
memberikan bimbingan kepada Penulis dalam pembuatan laporan tugas besar ini.
3. Asisten tugas besar Struktur Beton, Michael Alexandra Jonathan dan Dita Faridah.
4. Teman-teman yang selalu memberi bantuan dan semangat kepada Penulis selama proses
pembuatan laporan tugas besar ini.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas besar ini masih belum sempurna, baik dari segi isi dan
metode penulisan. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca sekalian.
Terakhir, Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pembaca dan semoga laporan
tugas besar ini bermanfaat.

Bandung, Desember 2014

Penulis

Kholid Samthohana 15012078

ii

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Daftar Isi
LEMBAR PENGESAHAN....................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR .............................................................................................................................ii
Daftar Isi ........................................................................................................................................... iii
Daftar Tabel ....................................................................................................................................... v
Daftar Gambar .................................................................................................................................. vi
BAB I PENDAHULUAN.........................................................................................................................1
1.1

Latar Belakang............................................................................................................................... 1

1.2

Rumusan Masalah ......................................................................................................................... 1

1.3

Tujuan ........................................................................................................................................... 1

BAB II KRITERIA DESAIN .....................................................................................................................2
2.1

Proses Desain ................................................................................................................................ 2

2.2

Peraturan Acuan ........................................................................................................................... 2

2.2.1

Balok dan Pelat...................................................................................................................... 2

2.2.2

Kolom .................................................................................................................................... 3

2.2.3

Kombinasi Beban................................................................................................................... 4

2.2.4

Asumsi Desain ....................................................................................................................... 4

2.2.5

Beban Lentur dan Aksial ....................................................................................................... 5

2.2.6

Beban Geser .......................................................................................................................... 5

2.2.7

Batasan Spasi antar tulangan ................................................................................................ 6

2.2.8

Kuat rencana ......................................................................................................................... 7

2.2.9

Lendutan/Defleksi ................................................................................................................. 8

BAB III PEMODELAN DAN PEMBEBANAN STRUKTUR ...........................................................................9
3.1

Hasil Preliminary Design ............................................................................................................... 9

3.2

Pembebanan ............................................................................................................................... 13

3.3

Load Combination ....................................................................................................................... 13

3.4

Pemodelan di ETABS ................................................................................................................... 14

BAB IV ANALISIS STRUKTUR ............................................................................................................. 16
4.1

Gaya Dalam ................................................................................................................................. 16

4.2

Defleksi........................................................................................................................................ 18

BAB V DESAIN TULANGAN DAN CEK LENDUTAN ................................................................................ 20
5.1

Desain Tulangan .......................................................................................................................... 20

Kholid Samthohana 15012078

iii

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton
5.1.1

Desain Tulangan Balok ........................................................................................................ 20

5.1.2

Desain Tulangan Kolom....................................................................................................... 25

5.1.3

Desain Tulangan Pelat ......................................................................................................... 31

5.2

Cek Lendutan .............................................................................................................................. 35

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................................................... 37
6.1

Kesimpulan.................................................................................................................................. 37

6.2

Saran ........................................................................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................................ 38
LAMPIRAN ....................................................................................................................................... 39

Kholid Samthohana 15012078

iv

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Daftar Tabel
Tabel 2.1 Peraturan Dimensi Balok dan Pelat ............................................................................................... 3
Tabel 2.2 Lendutan izin maksimum yang dihitung ....................................................................................... 8
Tabel 3.1 Perhitungan gaya aksial akibat beban sendiri pada balok .......................................................... 12
Tabel 3.2 Perhitungan gaya aksial akibat beban sendiri pada pelat ........................................................... 12
Tabel 3.3 Perhitungan dimensi kolom interior ........................................................................................... 12
Tabel 3.4 Perhitungan dimensi kolom eksterior ......................................................................................... 13
Tabel 4.1 Gaya dalam paling kritis balok panjang....................................................................................... 17
Tabel 4.2 Gaya dalam paling kritis balok pendek ....................................................................................... 17
Tabel 4.3 Gaya dalam paling kritis pelat lantai 2 ........................................................................................ 17
Tabel 4.4 Gaya dalam paling kritis pelat lantai 1 ........................................................................................ 17
Tabel 4.5 Gaya dalam paling kritis pelat kolom interior ............................................................................. 17
Tabel 4.6 Gaya dalam paling kritis pelat kolom eksterior ........................................................................... 17
Tabel 4.7 Defleksi akibat beban hidup (live load) balok lantai 2 ................................................................ 18
Tabel 4.8 Defleksi akibat beban hidup (live load) pada balok lantai 1 ....................................................... 19
Tabel 5.1 Perhitungan tulangan momen positif balok panjang .................................................................. 22
Tabel 5.2 Perhitungan tulangan momen negatif balok panjang................................................................. 22
Tabel 5.3 Perhitungan tulangan momen positif balok pendek................................................................... 23
Tabel 5.4 Perhitungan tulangan momen negatif balok pendek ................................................................. 23
Tabel 5.5 Perhitungan tulangan geser balok pendek ................................................................................. 24
Tabel 5.5 Perhitungan tulangan geser balok pendek ................................................................................. 24
Tabel 5.6 Momen ekivalen kolom interior.................................................................................................. 28
Tabel 5.7 Momen ekivalen kolom eksterior ............................................................................................... 29
Tabel 5.8 Perhitungan tulangan geser kolom eksterior .............................................................................. 30
Tabel 5.9 Perhitungan tulangan geser kolom interior ................................................................................ 31
Tabel 5.10 Perhitungan tulangan arah X lantai 2 ........................................................................................ 33
Tabel 5.11 Perhitungan tulangan arah Y lantai 2 ........................................................................................ 34
Tabel 5.12 Perhitungan tulangan arah X lantai 1 ........................................................................................ 34
Tabel 5.13 Perhitungan tulangan arah Y lantai 2 ........................................................................................ 35
Tabel 5.14 Perbandingan batas lendutan pada lendutan balok lantai 2 .................................................... 36
Tabel 5.15 Perbandingan batas lendutan pada lendutan balok lantai 1 .................................................... 36

Kholid Samthohana 15012078

v

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Daftar Gambar
Gambar 2.1 Zonasi Tulangan Geser .............................................................................................................. 6
Gambar 3.1 Tributary Area kolom interior ................................................................................................. 10
Gambar 3.2 Tributary Area kolom eksterior ............................................................................................... 10
Gambar 3.3 Tampak atas struktur .............................................................................................................. 14
Gambar 3.4 Struktur 3 dimensi ................................................................................................................... 15
Gambar 3.5 Tampak samping arah bidang Y-Z ........................................................................................... 15
Gambar 3.6 Tampak samping arah bidang X-Z ........................................................................................... 15
Gambar 4.1 Diagram momen balok pada ETABS ........................................................................................ 16
Gambar 4.2 Diagram geser balok pada ETABS............................................................................................ 16
Gambar 5.1 Diagram Interaksi Kolom ......................................................................................................... 28
Gambar 5.2 Pengecekan Beban terhadap Diagram Interaksi ..................................................................... 29

Kholid Samthohana 15012078

vi

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Struktur beton merupakan struktur yang paling banyak digunakan di dunia. Mulai dari bangunan
sederhana seperti rumah atau perkantoran, hingga bangunan yang rumit seperti bendungan ataupun
gedung pencakar langit, hampir semua menggunakan beton sebagai material utama untuk
membangunnya.
Beton merupakan material bangunan yang terbentuk dari campuran antara agregat halus, agregat
kasar, pasir, dan air. Hampir semua struktur beton merupakan beton bertulang karena pada dasarnya
beton tidak kuat terhadap gaya tarik, hanya sekitar 8%-15% dari kekuatan tekannya, sehingga perlu
dikombinasikan dengan baja sehingga gaya tarik akibat beban dapat dipikul oleh baja. Kelemahan
beton dalam tekuk akibat bentuk baja yang langsing juga akan dihilangkan karena baja ada pada
beton sehingga tidak akan mengalami tekuk. Oleh karena itu, kombinasi dari kedua material ini
menghasilkan sifat-sifat yang lebih baik dibandingkan sifat masing-masing bahan jika berdiri sendiri.
Perencanaan struktur pada sebuah struktur sederhana seperti rumah toko harus memenuhi
beberapa aspek agar penggunaan struktur ini dapat berjalan sebagai mana mestinya. Perencanaan
suatu struktur sederhana meliputi perencanaan kolom, pelat, dan balok. Semua komponen struktur
haruslah memenuhi kaidah-kaidah yang berlaku yang berasal dari sains, hasil penelitian, maupun
standar yang berlaku untuk memenuhi nilai kekuatan, keamanan, dan kenyamanan bagi
penggunanya.

1.2 Rumusan Masalah
a. Bagaimana mendesain tulangan untuk suatu struktur rumah toko sederhana?
b. Bagaimana menentukan kemampuan layan suatu struktur rumah toko sederhana?

1.3 Tujuan
Tujuan dari pembuatan laporan kali ini adalah:
a. Mendesain tulangan dari suatu struktur rumah toko sederhana yang memenuhi standar SNI.
b. Menentukan kemampuan layan suatu struktur rumah toko sederhana

Kholid Samthohana 15012078

1

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

BAB II
KRITERIA DESAIN
2.1 Proses Desain
Proses desain meliputi desain balok, pelat, dan kolom pada struktur rumah toko ini dimulai dengan
menghitung preliminary design untuk ketiga komponen struktur tersebut sehingga mendapatkan
dimensi yang sesuai. Setelah mendapatkan dimensi yang sesuai, dilakukan pemodelan struktur,
pembebanan, dan analisis gaya dengan menggunakan bantuan software ETABS. Dalam pemodelan,
perlu didefinisikan elemen struktur seperti penampang, material, dan pembebanan. Langkah
selanjutnya adalah analisis gaya-gaya dan pendesainan tulangan sesuai dengan SNI sehingga struktur
dapat menahan pengaruh beban terfaktor yang bekerja. Langkah terakhir adalah menggambarkan
desain penulangan ketiga komponen struktur tersebut dengan menggunakan software AutoCAD.

2.2 Peraturan Acuan
Perencanaan suatu struktur harus memenuhi standar nasional yang diatur dalam SNI-2847-2013
mengenai persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung, meliputi balok, kolom, dan
peraturan mengenai tulangan, spasi tulangan, dll. Selain itu, peraturan yang perlu dipenuhi yaitu SNI1727-2013 mengenai beban untuk perencanaan perencanaan bengunan atau struktur lain.
2.2.1

Balok dan Pelat
Pelat merupakan komponen struktural yang langsung dikenai beban di atasnya. Balok
merupakan komponen struktural yang menyalurkan beban dari pelat menuju ke kolom. SNI2847-2013 mengatur mengenai tinggi minimum balok dan pelat yang diizinkan (jika tidak
dilakukan control terhadap lendutan). Dimensi ini digunakan untuk preliminary design pada
balok dan pelat. Berdasarkan pasal 9.5 SNI-2847-2013, dimensi balok dan pelat diatur seperti
pada tabel di bawah ini.

Kholid Samthohana 15012078

2

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Tabel 2.1 Peraturan Dimensi Balok dan Pelat

Untuk laporan kali ini, untuk kemudahan, dimensi tinggi balok ditentukan dengan
menggunakan persamaan ℎ =
digunakan persamaan

dengan L adalah panjang bentang balok. Untuk lebar balok,

ℎ

= . Kedua dimensi tersebut dibulatkan ke atas dengan kelipatan 50

mm agar mudah dalam pembuatan dan pengerjaan di lapangan.
2.2.2

Kolom
Kolom merupakan komponen struktural yang menyalurkan beban dari balok ke pondasi
bawah. Kolom menerima beban aksial tekan dan torsi akibat dari beban di atasnya dan beban
pada balok dan pelat. Momen torsi yang disalurkan dapat berupa momen uniaksial (1 sumbu)
ataupun biaksial (2 sumbu).
Desain kolom dirancang sedemikian rupa sehingga pengaruh tekuk tidak dominan sehingga
keruntuhan pada kolom terjadi bukan akibat dari tekuk, melainkan terjadi akibat beban luar
yang bekerja saja. Berdasarkan pasal 10.10.1 SNI-2847-2013, dimensi kolom agar tidak terjadi
pengaruh tekuk harus memenuhi persamaan berikut

Dengan

�

k: rasio kelangsingan
l: panjang batang
: Radius of gyration = √

�
�

Dalam referensi lain, persamaan kolom agar tidak tekuk adalah sebagai berikut
�

Karena dianggap persamaan pada SNI terlalu konservatif.

Kholid Samthohana 15012078

3

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton
Pada laporan kali ini, persamaan yang digunakan adalah persamaan yang kedua.
2.2.3

Kombinasi Beban
Dalam perencanaan struktur, beban harus dikombinasikan dengan faktor-faktor tertentu
sehingga mendapatkan envelope dari keseluruhan beban yang menghasilkan beban ultimate
sebagai dasar perencanaan. Kombinasi beban terfaktor diatur dalam SNI-1727-2013 pasal
2.3.2 yaitu sebagai berikut.
1. 1.4 D
2. 1.2 D + 1.6 L + 0.5 (Lr atau S atau R)
3. 1.2 D + 1.6 (Lr atau S atau R) + (L atau 0.5 W)
4. 1,2 D + 1,0 W + L + 0,5 (Lr atau S atau R)
5. 1,2 D + 1,0 E + L + 0,2 S
6. 0,9 D + 1,0 W
7. 0,9 D + 1,0 E
Dengan

D: dead load (beban mati)
E: beban gempa
L: live load (beban hidup)
Lr: beban hidup atap
S: beban salju
R: beban hujan
W: beban angin

2.2.4

Asumsi Desain
Desain pada komponen struktur didasarkan pada asumsi yang diatur pula dalam SNI-28472013. Asumsi yang digunakan antara lain.








Regangan maksimum yang dapat dimanfaatkan pada serat tekan beton terluar adalah
0.003
Tegangan tulangan � =

�

�

U tuk f ’<

il se esar .

. U tuk f ’>

Distribusi tegangan beton dianggap berbentuk persegi ekivalen
MPa,  dia

MPa, 1 direduksi sebesar 0.05

untuk setiap kelebihan kekuatan sebesar 7 MPa. Tetapi nilai 1 tidak boleh lebih dari 0.65.

Kholid Samthohana 15012078

4

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton
2.2.5

Beban Lentur dan Aksial
SNI-2847-2013 mengatur mengenai beban lentur dan beban aksial pada komponen struktur
pada pasal 10. Secara umum, peraturan mengenai beban lentur dan aksial adalah sebagai
berikut.


Desain beban aksial ØPn dari komponen struktur tekan tidak boleh melebihi ØPnmax
yang dihitung dengan persamaan
∅�

= .

∅[ .

′

� −�

+

� ]

∅�

= .

∅[ .

′

� −�

+

� ]

untuk komponen struktur dengan tulangan spiral, dan




2.2.6

untuk komponen struktur dengan tulangan pengikat

Luas tulangan minimum pada komponen struktur lentur:
�

=

.

√

′

.

tapi tidak lebih kecil dari

Luas tulangan maksimum pada komponen struktur lentur:

Beban Geser

�

=�

=

′�
1

.

.
+�� ���

.

dengan smax = 0.004

SNI-2847-2013 mengatur mengenai beban geser pada komponen struktur pada pasal 11.
Secara umum, peraturan mengenai beban lentur dan aksial adalah sebagai berikut.


Desain penampang yang dikenai geser harus didasarkan pada ∅�

�

dimana Vu

adalah gaya geser terfaktor pada penampang dan Vn adalah kekuatan geser nominal yang



dihitung dengan persamaan � = � + � dengan Vc adalah gaya geser yang disediakan
oleh beton dan Vs adalah gaya geser yang disediakan oleh tulangan sengkang.
Nilai Vc diatur dalam persamaan berikut
o

Komponen struktur yang dikenai beban geser dan lentur saja
� =( .

o



�√

Tetapi tidak lebih besar dari .

�√

′

′

+

�

�

dan

�

)+

tidak boleh lebih dari 1.

Komponen struktur yang dikenai tekan aksial
� = .

( +

Tulangan geser diatur dengan persamaan

Kholid Samthohana 15012078

� =

�

�

) �√

′

+ cos
5

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton




Tulangan geser dibutuhkan bila �

∅�

Zonasi tulangan geser diatur dalam tabel di bawah ini

Gambar 2.1 Zonasi Tulangan Geser

2.2.7

Batasan Spasi antar tulangan
Batasan spasi antar tulangan yang diatur dalam SNI antara lain.



Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang dari db
ataupun 25 mm.
Bila tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapis
atas harus diletakkan tepat di atas tulangan di bawahnya dengan spasi bersih antar




lapisan tidak boleh kurang dari 25 mm.
Pada komponen struktur tekan yang diberi tulangan spiral atau sengkang pengikat, jarak
bersih antar tulangan longitudinal tidak boleh kurang dari 1,5db ataupun 40 mm.
Pembatasan jarak bersih antar batang tulangan ini juga berlaku untuk jarak bersih antara
suatu sambungan lewatan dengan sambungan lewatan lainnya atau dengan batang



tulangan yang berdekatan.
Pada dinding dan pelat lantai yang bukan berupa konstruksi pelat rusuk, tulangan lentur
utama harus berjarak tidak lebih dari tiga kali tebal dinding atau pelat lantai, ataupun 500



mm.
Bundel tulangan :
o

Kumpulan dari tulangan sejajar yang diikat dalam satu bundel sehingga bekerja dalam
satu kesatuan tidak boleh terdiri lebih dari empat tulangan per bundel.

o

Bundel tulangan harus dilingkupi oleh sengkang atau sengkang pengikat.

Kholid Samthohana 15012078

6

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton
o

Pada balok, tulangan yang lebih besar dari D-36 tidak boleh dibundel

o

Masing-masing batang tulangan yang terdapat dalam satu bundel tulangan yang
berakhir dalam bentang komponen struktur lentur harus diakhiri pada titik yang
berlainan, paling sedikit dengan jarak 40db secara berselang

o

Jika pembatasan jarak dan selimut beton minumum didasarkan pada diameter
tulangan db maka satu unit bundel tulangan harus diperhitungkan sebagai tulangan
tunggal dengan diameter yang didapat dariluas ekuivalen penampang gabungan.

2.2.8

Kuat rencana
Kuat rencana suatu komponen struktur, sambungannya dengan komponen struktur lain, dan
penampangnya, sehubungan dengan perilaku lentur, beban normal, geser, dan torsi, harus
diambil sebagai hasil kali kuat nominal, yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi dari
tata cara ini, dengan suatu faktor reduksi kekuatan ø.
Faktor reduksi kekuatan ø ditentukan sebagai berikut :




Lentur, tanpa beban aksial.

ø = 0,80

Beban aksial, dan beban aksial dengan lentur. (untuk beban aksial dengan lentur, kedua
nilai kuat norminal dari beban aksial dan momen harus dikalikan dengan nilai ø tunggal
yang sesuai) :
o

Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur.

o

Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur.




o

Komponen struktur dengan tulangan spiral.

ø = 0,70

Komponen struktur lainnya.

ø = 0,65

Geser dan torsi


ø = 0,80

ø = 0,75

Faktor reduksi untuk geser pada komponen struktur penahan gempa yang kuat
geser nominalnya lebih kecil dari pada gaya geser yang timbul sehubungan
dengan pengembangan kuat lentur nominalnya.



ø = 0,55
Faktor reduksi untuk geser pada diafragma tidak boleh melebihi faktor reduksi
minimum untuk geser yang digunakan pada komponen vertikal dari sistem



pemikul beban lateral.
Geser pada hubungan balok-kolom dan pada balok perangkai yang diberi
tulangan diagonal.

Kholid Samthohana 15012078

ø = 0,80

7

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton
o

Tumpuan pada beton kecuali untuk daerah pengakuran pasca tarik.
ø = 0,65

o

Daerah pengakuran pasca tarik.

ø = 0,85

o

Penampang lentur tanpa beban aksial pada komponen struktur pratarik dimana
panjang penanaman strand-nya kurang dari panjang penyaluran yang ditetapkan.
ø = 0,75

2.2.9

Lendutan/Defleksi
Lendutan/ defleksi ditentukan untuk menentukan apakah suatu struktur tersebut memenuhi
kemampuan layan suatu struktur. Lendutan pada struktur diatur dalam SNI-2847-2013 pada
pasal 9.5 yang ditampilkan dalam tabel berikut.

Tabel 2.2 Lendutan izin maksimum yang dihitung

Kholid Samthohana 15012078

8

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

BAB III
PEMODELAN DAN PEMBEBANAN STRUKTUR
3.1 Hasil Preliminary Design
Sebelum menghitung preliminary design, perlu diketahui dahulu gambaran umum dari struktur.
Untuk gambaran umum pada struktur rumah toko yang dibuat dijelaskan sebagai berikut.










Bentang arah Y: 8500 mm
Bentang arah X: ¾ x 8500 = 6375 mm
Lantai dasar ke lantai 1: 4 m
Lantai 1 ke lantai 2: 3.5 m
Panjang overstake: 2 m

Untuk spesifikasi material yang digunakan ialah sebagai berikut.












f ’ alok da pelat:
f ’ kolo :

MPa.

MPa

Modulus elastisitas (Ec) beton balok dan pelat:
Modulus elastisitas (Ec) beton kolom:
fy baja: 400 MPa

√

′

=

√

′

=

√

=

=

√

.

.

Es: 200000

Setelah itu dihitung preliminary design pada struktur untuk mendesain awal ukuran balok, pelat, dan
kolom pada suatu system bangunan.
a. Preliminary Design Balok panjang (arah Y)
Panjang bentang dari balok telah ditentukan sebelumnya yaitu 8500 mm. Sesuai dengan aturan
yang berlaku, tinggi balok ini mengikuti rumus ℎ =

dan dibulatkan ke atas dengan kelipatan 50

mm. Dari panjang bentang 8500 mm, didapatkan tinggi balok yaitu 750 mm. setelah ditentukan
tinggi balok, ditentukan lebar balok. Lebar balok mengikuti aturan
atas dengan kelipatan 50 mm. didapatkan lebar balok yaitu 400 mm.

=

ℎ

dengan pembulatan ke

b. Preliminary Design Balok pendek (arah X)
Panjang bentang dari balok telah ditentukan sebelumnya yaitu ¾ dari panjang bentang panjang.
Panjang balok pendek didapatkan yaitu 6375 mm. Sesuai dengan aturan yang berlaku, tinggi balok
ini mengikuti rumus ℎ =

dan dibulatkan ke atas dengan kelipatan 50 mm. Dari panjang bentang

6375 mm, didapatkan tinggi balok yaitu 550 mm. setelah ditentukan tinggi balok, ditentukan lebar

Kholid Samthohana 15012078

9

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

balok. Lebar balok mengikuti aturan
didapatkan lebar balok yaitu 300 mm.

=

ℎ

dan dibulatan ke atas dengan kelipatan 50 mm.

c. Preliminary Pelat
Ukuran pelat sudah ditentukan sebelumnya yaitu memiliki tinggi 150 mm.
d. Preliminary Kolom
Untuk desain kolom, ditentukan dahulu tributary area untuk setiap kolom dan dicari kolom yang
paling kritis untuk bagian interior dan eksterior. Untuk kolom interior, tributary areanya adalah

Gambar 3.1 Tributary Area kolom interior

Sedangkan untuk kolom eksterior, tributary area yang paling kritis adalah sebagai berikut:

Gambar 3.2 Tributary Area kolom eksterior
Setelah ditentukan tributary area untuk kolom interior dan eksterior, maka ditentukan beban
yang bekerja akibat beban sendiri dari pelat, balok, dan kolom yang nantinya akan dipikul oleh
kolom di bawahnya. Kolom lantai 1 dan kolom lantai 2 haruslah memiliki dimensi yang sama agar
mudah dalam pengerjaan di lapangan nantinya. Oleh karena itu, jika setelah dihitung didapatkan
dimensi yang berbeda, maka kolom lantai 2 harus disamakan dengan lantai 1 dan dihitung kembali
apakah dengan ukuran tersebut masih aman dipikul oleh lantai 1.

Kholid Samthohana 15012078

10

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Beberapa nilai yang digunakan dalam preliminary design kolom ini adalah sebagai berikut:










�
�

=

′

=

=

�

/

/

=
=

=

=

/

/
/

/

Berikut adalah contoh perhitungan untuk preliminary design kolom interior:
Lantai 2:
�

=

�

=

�

�

=

�

=

�

�

�

=�

= �

=

= . ×

� =

�
. ×

= √� =

Lantai 1:

=
′

.

=

.

�

�

=

�
.

×

=

�

=
×

×

=

×

+ �

+ . ×
=

×

×

×

×

�
=

×

×

�

×

=

=

= . ×

=

×

×

×

. +

×

.

+

×

=

×

=

×

×

=

.

.
=

.

=

+

=

.

.
.

.
.

.

+ . ×

.

.

dibulatkan ke atas menjadi 250 mm.

Untuk lantai 1, dead load dan SIDL sama karena nilai beban dari balok, pelat, dan SIDL sama
dengan lantai 2. Sedangkan beban akibat live load berbeda karena nilai live load untuk kolom
lantai 1 berbeda, yaitu sebesar 2400 N/m2.
�

=

×

×

=

Kholid Samthohana 15012078

×

=

.
11

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

�
�

=�

=

=

�
. ×

.

= √� = √

+ .
′

=

=

+ .
.

+ �
.

=

×

.

+

+ .
.

+ .

.

=

dan dilbulatkan ke atas menjadi 350 mm

Karena didapatkan kolom lantai 1 sebesar 350 mm dan lantai 2 sebesar 250, maka kolom lantai
2 disamakan dengan kolom lantai 1. Dengan mengganti dimensi kolom lantai 2, maka Pu lantai 1
akan lebih besar. Namun dari hasil perhitungan, perbesaran kolom lantai 2 ini masih aman
dipikul oleh kolom lantai 1 yang memiliki dimensi s sebesar 350 mm, sehingga kolom interior
dipilih dimensi sebesar 350 mm. Untuk perhitungan lengkap kolom interior dan hasil kolom
eksterior dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Perhitungan preliminary design dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 3.1 Perhitungan gaya aksial akibat beban sendiri pada balok
Balok
panjang
pendek
overstake

L (mm)
8500
6375
2000

h (mm)
750
550
750

b (mm)
Luas (mm2) volume (m3)
400
300000
2.55
300
165000
1.051875
400
300000
0.6

P (kN)
61.2
25.245
14.4

Tabel 3.2 Perhitungan gaya aksial akibat beban sendiri pada pelat
h (mm)

Pelat
overstake

Luas (mm2) volume (m3)

P (kN)

Luas (m2)

150

54187500

8.128125

195.075

54.1875

150

12750000

1.9125

45.9

12.75

Tabel 3.3 Perhitungan dimensi kolom interior
Kolom
Interior
Lt 2
Lt 1
Iterasi 2

DL (kN)
281.52
281.52
DL (kN)

Lt 2
Lt 1

281.52

Kholid Samthohana 15012078

SIDL (kN)
93.2025
93.2025
SIDL (kN)
93.2025

LL (kN)
54.1875
130.05
LL (kN)
130.05

Pu (kN)
536.367
1199.364
Pu (kN)
536.367
1204.404

Pu (N)

Ag (mm2) s (mm) s dibulatkan

536367 53636.7 231.596
1199364 119936.4 346.3184

250
350

Ag (mm2) s (mm) s dibulatkan
350
1204404 120440.4 347.0452
350

Pu (N)

12

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Tabel 3.4 Perhitungan dimensi kolom eksterior
Kolom
eksterior
Lt 2
Lt 1
Iterasi 2

DL (kN)
238.9275
238.9275
DL (kN)

Lt 2
Lt 1

238.9275

SIDL (kN)

LL (kN)

68.53125
68.53125
SIDL (kN)

Pu (kN)

54.1875
95.625

455.6505
982.851

LL (kN)

68.53125

Pu (N)

455650.5 45565.05 213.4597
982851 98285.1 313.5045

250
350

Ag (mm2) s (mm) s dibulatkan
350
987891 98789.1 314.3073
350

Pu (kN)
455.6505
987.891

95.625

Ag (mm2) s (mm) s dibulatkan

Pu (N)

Setelah mendapatkan dimensi kolom, dicek kembali apakah kolom tersebut terkena pengaruh
tekuk atau tidak. Untuk mengetahuinya, digunakan persamaan pada subbab 2.2.2 mengenai
tekuk yaitu
⟺

�

⇔

√

. ×
.

.

√�
�

=

.

Karena kolom tersebut memenuhi persamaan di atas sehingga dapat disimpulkan bahwa kolom
tersebut aman dari bahaya tekuk.
Setelah mendapatkan dimensi dari balok, pelat, dan kolom, nilai tersebut dimasukkan ke dalam
pemodelan dengan dibantu software ETABS.

3.2 Pembebanan
Pembebanan pada struktur ditentukan sebelumnya berdasarkan aturan yang sudah berlaku. Pada
laporan kali ini, aturan beban yang dipikul oleh struktur adalah sebagai berikut:










ρbeton: 24 kN/m
SIDL: 1720 N/m2
Live load atap: 1000 N/m2
Live load lantai 1: 2400 N/m2
Beban hujan yang diterima atap: dengan asumsi genangan maksimum 20 cm, maka beban
yang diterima sebesar 2000 N/m2

3.3 Load Combination
Load combination sudah diatur dalam SNI-1727-2013 seperti yang telah dijelaskan pada subbab 2.2.3.
Dalam pemodelan pembebanan kali ini, hanya digunakan 3 kombinasi serta ditambah dengan

Kholid Samthohana 15012078

13

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton
envelope dari ketiga kombinasi dari standar tersebut karena beban yang didefinisikan sebelumnya
hanya terdapat pada 3 kombinasi. Kombinasi yang dimaksud yaitu:
1. 1.4 DL
2. 1.2 DL + 1.6 LL + 0.5 R
3. 1.2 DL + 1.6 LL
4. Envelope dari ketiga kombinasi tersebut.

3.4 Pemodelan di ETABS
Pemodelan dimulai dengan melakukan pendefinisian terhadap material dan penampang yang
digunakan berdasarkan gambaran umum yang telah dijabarkan pada subbab 3.1. Setelah itu, setiap
komponen struktur digambar ke dalam ETABS. Gambar pemodelan struktur di ETABS dapat dilihat
pada gambar di bawah ini.

Gambar 3.3 Tampak atas struktur

Kholid Samthohana 15012078

14

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Gambar 3.4 Struktur 3 dimensi

Gambar 3.5 Tampak samping arah bidang Y-Z

Gambar 3.6 Tampak samping arah bidang X-Z

Kholid Samthohana 15012078

15

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

BAB IV
ANALISIS STRUKTUR
4.1 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat diketahui dengan menggunakan bantuan software ETABS. Gaya dalam digunakan
untuk mendesain tulangan yang sesuai dengan kondisi dari struktur. Adapun gaya dalam yang didapat
untuk setiap komponen struktur adalah sebagai berikut:


Gaya dalam balok
Balok yang dicari gaya dalamnya dibedakan menjadi balok panjang (arah Y) dan balok pendek
(arah X). Gaya dalam maksimum yang didapat ialah sebagai berikut.

Gambar 4.1 Diagram momen balok pada ETABS

Gambar 4.2 Diagram geser balok pada ETABS

Kholid Samthohana 15012078

16

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Tabel 4.1 Gaya dalam paling kritis balok panjang
Mmax
Mmin
Vmax
Vmin

24563473.73 Nmm
-138852104 Nmm
56475.71 N
-56475.71 N

Tabel 4.2 Gaya dalam paling kritis balok pendek



Mmax
Mmin
Vmax
Vmin

15517465.04
-17862687.1
18924.3
-18924.3

Gaya dalam pelat

Tabel 4.3 Gaya dalam paling kritis pelat lantai 2
M max
M min
M dipilih

0.24
-0.36
0.36

0.38
-1.51
1.51

Tabel 4.4 Gaya dalam paling kritis pelat lantai 1



M max
M min
M dipilih

0.19
-0.36
0.36

0.37
-1.64
1.64

Gaya dalam kolom

Tabel 4.5 Gaya dalam paling kritis pelat kolom interior
P (kN)
M2 (kNm) M3 (kNm)
-497.05
0
0.049
-508.37
0
0.624
-1205.84
0
-0.202
-567.97
0
-0.624

Tabel 4.6 Gaya dalam paling kritis pelat kolom eksterior
P (kN)
M2 (kNm) M3 (kNm)
-250.76
8.449
9.197
-463.48
33.121
-0.178
-260.46
14.832
13.638
-1059.51
-9.781
-0.263
-504.95
-33.121
-0.868
-281.56
-14.832
-13.638

Kholid Samthohana 15012078

17

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

4.2 Defleksi
Defleksi dapat diketahui dari ETABS. Defleksi digunakan untuk menentukan kemampuan layan dari
suatu struktur. Defleksi juga harus dicek sehingga besarnya defleksi harus kurang dari batas defleksi
yang diatur dalam SNI-2847-2013. Defleksi yang didapat dari ETABS adalah sebagai berikut.

Gambar 4.3 Llabel nama pada balok

Tabel 4.7 Defleksi akibat beban hidup (live load) balok lantai 2

Kholid Samthohana 15012078

Balok

lendutan
(mm)

B56
B57
B58
B59
B60
B61
B62
B63
B64
B65
B66
B67
B68
B69
B70

0.01
0.023
0.01
0.005
0.014
0.005
0.007
0.015
0.007
0.005
0.014
0.005
0.01
0.023
0.01

Balok

lendutan
(mm)

B40
B41
B42
B43
B44
B45
B46
B47
B48
B49
B50
B51
B52
B53
B54
B55

0.007
0.046
0.046
0.007
0.011
0.076
0.076
0.011
0.011
0.076
0.076
0.011
0.007
0.046
0.046
0.007
18

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Tabel 4.8 Defleksi akibat beban hidup (live load) pada balok lantai 1

Kholid Samthohana 15012078

Balok

lendutan
(mm)

B56
B57
B58
B59
B60
B61
B62
B63
B64
B65
B66
B67
B68
B69
B70

0.015
0.033
0.015
0.004
0.014
0.004
0.006
0.01
0.006
0.004
0.014
0.004
0.015
0.033
0.015

Balok

lendutan
(mm)

B40
B41
B42
B43
B44
B45
B46
B47
B48
B49
B50
B51
B52
B53
B54
B55

0.016
0.115
0.115
0.016
0.026
0.194
0.194
0.026
0.026
0.194
0.194
0.026
0.016
0.115
0.115
0.016

19

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

BAB V
DESAIN TULANGAN DAN CEK LENDUTAN
5.1 Desain Tulangan
5.1.1

Desain Tulangan Balok
Untuk medesain tulangan balok, dibedakan menjadi balok panjang dan balok pendek sesuai
dengan gaya dalam yang telah didapat pada subbab sebelumnya. Berikut contoh langkah-langkah
perhitungan untuk mendesain tulangan pada balok panjang (arah Y).

a. Tulangan Lentur





Mmax: 24563473.7 Nmm digunakan untuk mendesain tulangan saat momen positif, sehingga
tulangan tarik berada pada bagian bawah balok.
Mmin = 138852104 Nmm, digunakan untuk mendesain tulangan saat momen negatif,
sehingga tulangan tarik berada pada bagian atas balok.
Dengan penampang dan data material sebagai berikut:
MPa  1 = 0.85

o

f ’=

o

fy = 400 MPa

o

L = 8500 mm

o

b = 400 mm

o

h = 750 mm

o

dsengkang = 13 mm

o

dtarik = 22 mm

o

dtekan = 19 mm

4Ø19
700
mm
750 mm

5Ø22

400 mm

Kholid Samthohana 15012078

20

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton


Penentuan As min
�



�

√
=

′×

. ×

×

×

=

=

√

×

. ×

×

×

=

×

=

.

.

Dipilih Asmin yang paling besar dari kedua persamaan tersebut, yaitu 960.4 mm2.
Penentuan As max
�



=

=

=

.

.

′

×

×

(

× .

.

.

+ .

× .
× .

×

)

×

=

.

Dipilih dahulu As sembarang dengan Asmin < Asdipilih < Asmax. Dengan tulangan tarik yang
berdiameter 22 mm, dipilih tulangan sebanyak 5 buah sehingga As sebesar 1900.66 mm2.
U tuk As’, tula ga

erdia eter

dipasa g seluas . As da di ulatka ke atas.

Didapatka tula ga teka se a yak


uah sehi gga As’

e pu yai luas sebesar 1134.11

mm2.
Pada perhitungan Mn, tulangan tekan diabaikan karena tidak berpengaruh terlalu besar pada
Mn yang didapat.



Kemudian dicari c yang menyebabkan C dan T memiliki nilai yang sama.
Setelah iterasi, didapatkan c yang sesuai yaitu 87.7 mm.
Berikut perhitungan untuk mendapatkan Mn.



−

� =

× .

=

×

= .

. −
.

Karena s lebih dari 0.002, maka fs = fy = 400 MPa.

.

× .

= .

%

Menghitung Cc
= .

Kholid Samthohana 15012078

×

′

×

×

× .

×

. ×

=
21

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton


Menghitung Ts
=� ×

=

.

×

=

Dengan Cc dan Ts sama dan nilai c lebih dari jarak tulangan ke tepi beton, maka nilat tersebut


dapat dianggap benar.
Menghitung Mn dan
=



×

∅

− . ×

∅

Syarat kekuatan beton yaitu

=

=

>

∅

.

×

=

− . × .

×

.

= . ×

, Ø digunakan nilai sebesar 0.9 karena s > 0.005. Dari

nilai-nilai di atas, syarat kekuatan tersebut terpenuhi sehingga desain tulangan sudah dapat
diterima.
Untuk momen negatif, dilakukan cara yang sama, namun nilai

∅

digunakan momen negatif.

Hasil perhitungan penentuan tulangan lentur pada balok dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 5.1 perhitungan tulangan momen positif balok panjang:
As min
As min dipilih

939.3441861
960.4
2

960.4 mm

As max
dsteel
nsteel
As

6372.45 mm2
22
5
1900.663555

Pilih As
dsteel'
nsteel'

1900.663555 mm2
19
4

As'

1134.114948 mm2

c
 s'
s

fs'
fs
Cc
Cs
Ctotal
Ts
Galat

87.68920671 mm
0.086%
2.047%
172.3532986 MPa
400 MPa
760265.4222
diabaikan
760265.4222
760265.4222
0.0000%

0

Tabel 5.2 perhitungan tulangan momen negatif balok panjang:
As min
As min dipilih
As max
dsteel
nsteel

939.3441861
960.4
2
960.4 mm
2

6372.45 mm
22 mm
5

2

As

1900.663555 mm

Pilih As
dsteel'
nsteel'

1900.663555 mm2
19 mm
4

As'

1134.114948 mm2

Kholid Samthohana 15012078

c
 s'
s

87.68920671 mm
0.086%
2.047%

fs'

172.3532986 MPa

fs
Cc
Cs

400 MPa
760265.4222
diabaikan

Ctotal
Ts
Galat

760265.4222
760265.4222
0.0000%

0

22

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Tabel 5.3 perhitungan tulangan momen positif balok pendek:
499.1121805
510.3

As min

2

510.3 mm

As min dipilih
As max
dsteel
nsteel
As

3385.944643 mm2
22
4
1520.530844

Pilih As
dsteel'
nsteel'

1520.530844 mm2
19
3
850.586211 mm2

As'

c
 s'

93.53515382 mm
0.100%

s

1.259%

fs'
fs
Cc
Cs

199.0812174 MPa
400 MPa
608212.3377
diabaikan

Ctotal
Ts
Galat

608212.3377
608212.3377
0.0000%

0

Tabel 5.4 perhitungan tulangan momen negatif balok pendek:
499.1121805 mm2

As min

510.3 mm2
510.3 mm2

As min dipilih

3385.944643 mm2
22 mm

As max
dsteel
nsteel

4
2

As

1520.530844 mm

Pilih As
dsteel'
nsteel'

1520.530844 mm2
19 mm
3
850.586211 mm2

As'

c
 s'

93.53515382 mm
0.100%

s

1.259%

fs'

199.0812174 MPa

fs
Cc
Cs

400 MPa
608212.3377
diabaikan

Ctotal
Ts
Galat

608212.3377
608212.3377
0.0000%

0

b. Tulangan sengkang


Vu yang didapat dari tabel pada ETABS yaitu 56475.75 N. Dengan asumsi Ø = 0.75, didapatkan



� =∅=

�

=

.

.

Vn design didapatkan dari nilai geser pada jarak d dari tepi balok. Nilai Vn design didapatkan
sebagai berikut



�



� = .

−

=

Penentuan Vc
√

′

Penentuan Zona

−

� =
= .

×√

×

×
×

=
=

Setelah didapatkan Vn design dan Vc, kemudian kedua nilai tersebut dibandingkan untuk
menentukan zona tulangan geser. Karena Vndesign < 0.5 Vn, maka penulangan geser masuk
pada zona 1, yang membutuhkan sengkang minimum.

Kholid Samthohana 15012078

23

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton


Penentuan jarak sengkang
Dengan diameter sengkang 13 mm, didapatkan luas sengkang yaitu 132.73 mm2. Setelah itu
ditentukan jarak sengkang yang diperlukan.
� ×
.

=

× ×

= . ×

=

.

×

Dipilih s yang paling kecil yaitu 343 mm, dan dibulatkan ke bawah sehingga jarak sengkang
yang digunakan yaitu 300 mm.
Hasil perhitungan tulangan geser untuk balok panjang dan pendek adalah sebagai berikut:

Tabel 5.5 Perhitungan tulangan geser balok pendek:
Vc
0.5 Vc
Vu
Ø
Vn
Vn design
Zona
fy
dsengkang
Av
s
s dilipih
s dibulatkan

135758.5131 N
67879.25655 N
18924.3 N
0.75
25232.4 N
21385.20113 N
zona 1
300 MPa
13 mm
132.7322896 mm2
796.3937377 mm
243 mm
600 mm
243 mm
200 mm

Tabel 5.5 Perhitungan tulangan geser balok pendek:
Vc
0.5 Vc
Vu
Ø (asumsi)
Vn
Vn design
zona
fy
dsengkang
Av
s
s dilipih
s dibulatkan

Kholid Samthohana 15012078

255501.6186 N
127750.8093 N
56475.71 N
0.75
75300.94667 N
63146.48798 N
zona 1
300 MPa
13 mm
132.7322896 mm2
597.2953033 mm
343 mm
600 mm
343 mm
300 mm

24

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton
5.1.2

Desain Tulangan Kolom

a. Tulangan Lentur
Untuk mendesain tulangan lentur pada kolom, digunakan software PCAColumn. Dari PCA Column
didapatkan bahwa tulangan yang dibutuhkan adalah 4 tulangan dengan diameter 22-mm. Untuk
membuktikan kebenaran dari kekuatan kolom, dibuatlah diagram interaksi manual dengan
menggunakan excel. Berikut langkah-langkah mencari diagram interaksi kolom.

f ’=

Diketahui

MPa

fy = 400 MPa
dsteel = 22mm

As = 2 x ¼  x 222 = 760.26 mm2
d = 286 mm
Untuk membuat diagram interaksi Pn dan Mn, dibuat dahulu diagram tarik tekan pada

penampang. Lalu, s dibagi-bagi agar mendapatkan Mn dan Pn untuk setiap regangan pada baja.
Berikut ini beberapa contoh perhitungan untuk menentukan Mn dan Pn.


s = 0.0018 (tekan)

� = .
.

=

→

−
.

Kholid Samthohana 15012078

= .

⇔

=

×

=

�

25

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

�′ =

−

× .

−

=

× .

= .

→

′=

�

Karena c > 350, maka seluruh bagian balok tertekan, sehingga
= .

′

=

=

′

′

+

=

×

�

�

� =
=

′

′

′

=

×ℎ = .

=

×

+

−

=

×

.

=
−

+

.

+

×

×

=

×

=

′

.
.

.

−

=

.

−

−

′

−

.

−

−

Dari perhitungan, didapatkan untuk s=0.0018, Pn = 4742802 N dan Mn = 3375578.5 Nmm.



s = 0

� =
=

�′ =

→

−

= .

′

=

� =
=

=

=

�

× .
′

′

×

�

+

(

′

′

−

=
=

=

−

−

×

.

×

= .
.

×

+

× .
×

=

′

)+

×
−

= .
.

.
.

→

×
′

−

−

′=

�

=

=

×

−

Dari perhitungan, didapatkan untuk s=0, Pn = 3074341 N dan Mn = 2 x 108 Nmm.

Kholid Samthohana 15012078

26

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton


Saat b = 0.002 (tarik)

� = .
.

�′ =

=

−

= .

′

=

=

� =
=

=

.

′

→

=

+ .

× .
′

×

�

�
+

′

(

′

′

=

=

−

−

=

�

=

×
×

=
−

.

⇔

×

=

.

. −
.

× .

= .
.

.

+

×

×

=

×

=

′

.

)+

= .

.
.

−

.

.

→

×

′=

. ×

′

+

−

=

�

−

+

.

−

Dari perhitungan didapatkan saat s=0.002(tarik) Pnb=1571798 N dan Mnb=237527202 Nmm.
Perhitungan dilakukan sehingga mendapatkan cukup titik (Mn, Pn) sehingga diagram interaksi
dapat digambar. Untuk keamanan, digunakan faktor reduksi Ø berdasarkan regangan baja yang

terjadi. Saat regangan baja lebih kecil dari bal (0.002 tarik), maka Ø yang digunakan adalah 0.65.

Saat s > bal, maka Ø yang digunakan adalah 0.9. Sedangkan saat 0.002 < s < 0.005, Ø yang
digunakan bervariasi sesuai dengan persamaan faktor reduksi ∅ = .

+

�� − .

×

.

Dengan menggunakan excel untuk menghitung, didapatkan diagram interaksi Mn Pn seperti
pada gambar di bawah ini.

Kholid Samthohana 15012078

27

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Gambar 5.1 Diagram Interaksi Kolom

Diagram Interaksi
6000000
5000000
4000000

Pn

3000000
2000000
1000000
0
-50000000

0

50000000

100000000

-1000000

150000000

200000000

250000000

300000000

Mn
diagram interaksi

dengan phi

Setelah dibuat diagram interaksi, dilakukan pengecekan terhadap beban yang terjadi pada kolom
tersebut. Momen yang terjadi secara biaksial sehingga perlu dicek terhadap momen ekivalen.
Berikut contoh perhitungan dalam menentukan kuat tidaknya kolom dalam momen biaksial:
Kombinasi eksterior 1:
Dari data gaya dalam pada kolom yang didapat dari ETABS, didapat:
P = 250760 N
Mx = 9197000 Nmm
My = 8449000 Nmm
Meqv x =

+

ℎ

=

+

×

=

Berikut momen ekivalen kolom interior dan kolom eksterior

Tabel 5.6 Momen ekivalen kolom interior
P
-497.05
-508.37
-1205.84
-567.97
Kholid Samthohana 15012078

M2 (kNm) M3 (kNm) M eqv
0
0.049
0.049
0
0.624
0.624
0
-0.202
-0.202
0
-0.624
-0.624
28

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Tabel 5.7 Momen ekivalen kolom eksterior
P (kN)
M2 (kNm) M3 (kNm)
M eqv
-250.76
8.449
9.197
17.646
-463.48
33.121
-0.178
32.943
-260.46
14.832
13.638
28.47
-1059.51
-9.781
-0.263 -10.044
-504.95
-33.121
-0.868 -33.989
-281.56
-14.832
-13.638
-28.47
Lalu dimasukkan ke dalam grafik diagram interaksi yang sudah dibuat dan dibuat untuk semua
kombinasi.

Gambar 5.2 Pengecekan Beban terhadap Diagram Interaksi

Diagram Interaksi
6000000
5000000
4000000

Pn

3000000
2000000
1000000
0
-50000000
0
-1000000

50000000 100000000150000000200000000250000000300000000
Mn
diagram interaksi

dengan phi

Hasilnya titik-titik kombinasi semua beban berada di dalam grafik sehingga kolom kuat menahan
beban dan momen biaksial.
b. Tulangan sengkang
Untuk perencanaan tulangan sengkang pada kolom, pendesainan dilakukan dengan cara yang
sama dengan pelat maupun balok. Berikut merupakan contoh perhitungan untuk mendesain
tulangan sengkang pada kolom eksterior.


Vu yang didapat dari tabel pada ETABS yaitu 19010 N. Dengan asumsi Ø = 0.75, didapatkan



� =

�
∅

=

.

=

.

.

Vn design didapatkan dari nilai geser pada jarak d dari tepi kolom. Nilai Vn design didapatkan
sebagai berikut

Kholid Samthohana 15012078

29

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton



�



� = √

−

=

Penentuan Vc
′

Penentuan Zona

−

� =

= √

×

×

×

.

=

.

=

Setelah didapatkan Vn design dan Vc, kemudian kedua nilai tersebut dibandingkan untuk
menentukan zona tulangan geser. Karena Vndesign < 0.5 Vn, maka penulangan geser masuk


pada zona 1, yang membutuhkan sengkang minimum.
Penentuan jarak sengkang
Dengan diameter sengkang 13 mm, didapatkan luas sengkang yaitu 132.73 mm2. Setelah itu
ditentukan jarak sengkang yang diperlukan.
� ×

=

.

× ×

= . ×

.

×

=

.

=

.

Dipilih s yang paling kecil yaitu 149.5 mm, dan dibulatkan ke bawah sehingga jarak sengkang
yang digunakan yaitu 100 mm.
Hasil perhitungan tulangan geser untuk kolom adalah sebagai berikut:

Tabel 5.8 Perhitungan tulangan geser kolom eksterior
Vc
0.5 Vc
Vu
Ø (asumsi)
Vn
Vn design
zona
fy
dsengkang

110310.8 N
55155.39 N
19010 N
0.75
25346.67 N
21557.34 N
zona 1
300 MPa
13 mm

132.7323 mm2
682.6232 mm
s
149.5 mm
600 mm
s dilipih
149.5 mm
s dibulatkan
100 mm
Av

Kholid Samthohana 15012078

30

Laporan Tugas Besar SI-3112 Struktur Beton

Tabel 5.9 Perhitungan tulangan geser kolom interior
Vc
0.5 Vc
Vu
Ø (asumsi)
Vn
Vn design
zona
fy
d