ANALISA DAN PERENCANAAN PELAT BETON PRACETAK SISTEM HOLLOW CORE SLAB (HCS) UNTUK PELAT SATU ARAH Tugas Akhir Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi Syarat untuk menempuh ujian sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
ORRY GIOVANNI 04 0404 111
SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008 Orry Giovanni : Analisa Dan Perencanaan Pelat Beton Pracetak Sistem Hollow Core Slab (HCS) Untuk Pelat Satu Arah, 2008 USU Repository © 2008
ABSTRAK
Pada saat ini beton pracetak atau precast telah digunakan secara meluas pada elemen-elemen struktur bangunan seperti kolom, balok, lantai, dinding dan pondasi. Banyak juga di jumpai pada dinding penahan (retaining wall) serta saluran irigasi maupun drainase yang terbuat dari beton pracetak. Beton pracetak mudah dipasang sehingga mampu mempercepat waktu pelaksanaan proyek. Salah satu sistem precast untuk lantai adalah Hollow Core Slab (HCS), HCS adalah pelat precast yang menggunakan sistem pre-tensioning dimana kabel prategang ditarik terlebih dahulu pada suatu dudukan khusus yang telah disiapkan dan kemudian dilakukan pengecoran. Oleh karena itu pembuatan produk precast ini harus ditempat fabrikasi khusus yang menyediakan dudukan yang dimaksud. Adanya lobang dibagian tengah pelat secara efektif mengurangi berat sendirinya tanpa mengurangi kapasitas lenturnya. Jadi precast ini relatif ringan dibanding solid slab bahkan karena digunakannya pre-stressing maka kapasitas dukungngya akan menjadi lebih besar Pada perencanaan Pelat Hollow Core harus direncanakan ukuran pelat yang memenuhi syarat-syarat yang sesuai dengan peraturan Beton Indonesia (SNI 2002) baik dalam saat beban transfer, pada saat kehilangan tegangan pada pre-tensioning maupun saat beban layan telah bekerja, tegangan yang terjadi akibat pemasangan tersebut harus memenuhi tegangan ijin beton dimana tegangan tersebut harus dikontrol akibat gaya prategang dengan beban mati serta gaya prategang dengan beban total pada saat pengecoran toping dengan Plat Hollow Core dimana struktur telah menjadi komposit. Dari hasil perhitungan untuk pengangkatan (handling) Pelat Hollow Core sebelum pemasangan digunakan kabel dengan diameter 3/8 inchi atau 9.525 mm dengan jumlah 4 buah kabel dengan gaya ijin untuk 1 kabel = 3.6 kip atau 16 KN. Pelat Hollow Core yang digunakan dengan dimensi ukuran lebar penampang = 1200 mm dan tinggi penampang = 200 mm serta diameter lubang 190 mm dengan panjang bentang 6 m Tegangan yang terjadi masih memenuhi tegangan ijin dimana luas penampangnya sebesar 0.103 m2 atau kurang dari 50 % luas penampang pelat utuh (0.24 m2). Jumlah tendon prategang yang digunakan pada saat penarikan adalah 5 buah dengan diameter 6 mm dengan tebal topping Pelat Hollow Core diambil 50 mm. Tegangan yang terjadi pada Pelat Hollow Core harus dikontrol pada saat retak (crack), terhadap geser dan lendutan (defleksi) pada saat beban layan belum bekerja maupun saat beban layan telah bekerja serta beban gempa Keyword : Precast, Hollow Core Slab
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan hidayat-Nya hingga selesainya tugas akhir ini dengan judul “ANALISA DAN PERENCANAAN PELAT BETON PRACETAK SISTEM HOLLOW CORE SLAB (HCS) UNTUK PELAT SATU ARAH” Tugas akhir ini disusun untuk diajukan sebagai syarat dalam ujian sarjana teknik sipil bidang studi struktur pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Medan. Penulis menyadari bahwa isi dari tugas akhir ini masih banyak kekurangannya dan jauh dari kata sempurna. Hal ini penulis akui karena keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Untuk penyempurnaannya, saran dan kritik dari bapak dan ibu dosen serta rekan mahasiswa sangatlah penulis harapkan. Penulis juga menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan dan dorongan dari berbagai pihak, tugas akhir ini tidak mungkin dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena iu pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya kepada kedua orang tua yang senantiasa penulis muliakan yang dalam keadaan sulit telah mau memperjuangkan hingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan dan sampai saat ini. Penulis juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku ketua jurusan departemen teknik sipil Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Ir. Teruna Jaya MSc. selaku wakil ketua jurusan departemen teknik sipil Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 4. Bapak Ir. Robert Panjaitan selaku co-pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 5. Bapak Ir. Radjamin Tanjung, selaku dosen wali sekaligus dosen pengajar selama menempuh studi. 6. Bapak Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M.Sc selaku dosen pembanding saya yang telah memberikan banyak masukan dalam penyelesaian dan penyempurnaan tugas akhir ini 7. Bapak Ir. S. Arbyen Siregar selaku dosen pembanding saya yang telah memberikan banyak masukan dalam penyelesaian dan penyempurnaan tugas akhir ini. 8. Bapak Ir. Alferido Malik selaku dosen pembanding saya yang telah memberikan banyak masukan dalam penyelesaian dan penyempurnaan tugas akhir ini. 9. Bapak/ Ibu dosen pengajar departemen teknik sipil Universitas Sumatera Utara. 10. Seluruh pegawai administrasi yang telah memberikan bantuan dalam kemudahan penyelesaian administrasi. 11. Rekan-rekan mahasiswa departemen teknik sipil Universitas Sumatera Utara khususnya buat Sheila, Wija, Perdi, Joseph, Mayjen, Erwin, ijonk, Jaka, Kingson, Agustina, Muti, Sisca, Icha dan lain lain yang telah membantu penulis didalam mencari bahan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
Sekali lagi penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat kesalahan penulisan dan penyusunan tugas akhir ini. Akhir kata penulis berharap tugas akhir ini berguna bagi semua pihak yang memerlukan.
Medan,
Februari 2009
Orry Giovanni 04 0404 111
DAFTAR NOTASI
Ec
=
Modulus elastisitas beton tekan
wc
= Berat isi beton
G
= Modulus geser
μ
= Poisson ratio
x,y,z
= Koordinat kartesian
σ
= Tegangan
τ
=
M
= Momen lentur
Tegangan geser
m xx , q x = Gaya penampang persatuan panjang arah x
m yy , q y = Gaya penampang persatuan panjang arah y
κ xx , κ yy = Kelengkungan arah x dan y
φ x , φ y = Deformasi geser arah x dan y Ax
= Luas persatuan panjang pada arah sumbu y
a
= Luas dari flens
I x , I y = Momen inersia persatuan panjang pada arah sumbu x dan y
Ay
= Luas persatuan panjang pada arah sumbu x
P
= Beban terpusat
L
= Panjang bentang
It
= Konstanta torsi
η x ,η y = Faktor bentuk untuk kekakuan geser pada arah sumbu x dan y
ES
= Kehilangan tegangan akibat perpendekan elastis
CR = Kehilangan tegangan akibat rangkak beton SH = Kehilangan tegangan akibat susut beton
RE = Kehilangan tegangan akibat relaksasi baja M n = Momen nominal Vn
= Geser nominal
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Umum Dewasa ini beton pracetak atau precast telah digunakan secara meluas pada elemen-elemen struktur bangunan seperti kolom, balok, lantai, dinding dan pondasi. Banyak juga di jumpai pada dinding penahan (retaining wall) serta saluran irigasi maupun drainase yang terbuat dari beton pracetak. Beton pracetak mudah dipasang sehingga mampu mempercepat waktu pelaksanaan proyek.
Gambar 1.1 Pelat Pracetak sistem Hollow Core Slab untuk lantai satu arah (one way slab)
Pada saat ini telah banyak aplikasi teknologi beton pracetak pada berbagai jenis konstruksi, kebanyakan adalah bangunan perumahan tetapi dapat juga dibuat untuk berbagai jenis bangunan sampai ke bangunan yang besar seperti jembatan, stadion dan lain-lain, dimana spesialis beton pracetak ini sering disebut precaster. Teknologi dan sistem beton pracetak yang ditawarkan di Indonesia kebanyakan masih berupa beton
pracetak non-volumetrik, namun demikian, masih banyak ditemukan permasalahan di lapangan saat implementasi teknologi dan sistem pracetak ini yang masih belum sesuai dengan prinsip yang seharusnya mendatangkan manfaat pembeda antara beton pracetak dan beton tradisional, seperti waktu pelaksanaan yang singkat, biaya yang lebih murah, serta kualitas yang lebih baik, yang mungkin muncul dari berbagai inovasi teknologi beton pracetak yang ada di Indonesia, juga dari segi perencanaan beton pracetak dimana masih
banyak
dijumpai
berbagai
kesalahan
terutama
menyangkut
pradisain/
pendimensian yang sesuai dengan peraturan/code yang berlaku serta pendetailan dari beton pracetak yang lebih baik dimana sambungan-sambungan/pendetailan tersebut sangat menentukan kualitas dari pemasangan beton pracetak itu sendiri. Pada skripsi ini akan dibahas beton pracetak yang dapat dibuat berupa pelat beton pracetak untuk sistem lantai satu arah. Penggunaan produk precast concrete sebagai pelat lantai, relatif sudah banyak dijumpai disini. Dengan digunakan precast maka pemakaian bekisting dan perancah akan berkurang drastis sehingga dapat menghemat waktu pelaksanaan. Salah satu produk
precast untuk lantai adalah adalah precast hollow core slab. Sistem precast Hollow Core Slab ( gambar 1.1 ) adalah slab menggunakan sistem pre-
tensioning dimana kabel prategang ditarik terlebih dahulu pada suatu dudukan khusus yang telah disiapkan dan kemudian dilakukan pengecoran. Oleh karena itu pembuatan produk precast ini harus ditempat fabrikasi khusus yang menyediakan dudukan yang dimaksud. Adanya lobang dibagian tengah pelat secara efektif mengurangi berat sendirinya tanpa mengurangi kapasitas lenturnya. Jadi precast ini relatif ringan dibanding
solid slab bahkan karena digunakannya pre-stressing maka kapasitas dukungnya lebih besar. untuk menciptakan satu kesatuan yang kuat
1.2 Permasalahan
Suatu struktur pelat beton pracetak yang digunakan pada struktur bangunan akibat beban yang bekerja berupa beban mati (gravitasi), beban hidup dan gempa pada pelat maka ditentukan berapa ukuran pelat disain yang memenuhi syarat yang dapat menahan beban yang bekerja sesuai dengan peraturan Beton Indonesia (SNI 2002 )/ACI.
1.3 Tujuan
Untuk menganalisa dan mendisain sistem pelat pracetak yang menggunakan sistem pelat satu arah (Hollow Core Slab) sesuai dengan Peraturan SNI-2002/ACI.
1.4. Pembatasan Masalah
Dalam analisa ini penulis membatasi permasalahan untuk penyederhanaan perhitungan sehingga tujuan dari penulisan tugas akhir ini dapat dicapai yaitu : 1. Perencanaan dilakukan dalam batas elastis. 2. Beban-beban yang bekerja diseusaikan dengan Peraturan Muatan Indonesia dimana dalam hal ini bekerja beban mati (gravitasi) dan beban hidup.
3. Besarnya gaya sewaktu pengangkatan (ereksi) hollow core slab dengan crane dimasukkan juga dalam perhitungan. 4. Mutu beton yang dipakai dalam perencanaan adalah K 400 dengan bentuk penampang seperti pada gambar di bawah
Gambar 2.1 Struktur Pelat Hollow Core yang digunakan
Panjang bentang diambil = 6 m 5. Perhitungan perencanaan dilakukan dengan alat bantu spreadsheet dan program struktur.
I.5 Metodologi Metode yang dipakai dalam perencanaan pelat pracetak satu arah sistem Hollow Core Slab (HCS) adalah dengan menggunakan rumus-rumus disain yang sesuai dengan Peraturan Beton Indonesia (SNI-2002) maupun ACI, dengan terlebih dahulu menentukan beban-beban yang bekerja pada struktur sesuai dengan peraturan muatan yang berlaku
kemudian diaplikasikan ke dalam program struktur untuk memperoleh gaya-gaya dalam yang digunakan dalam disain.
BAB II TEORI DASAR
2.1 Umum
Beton merupakan bahan utama dalam setiap pembangunan gedung. Beton merupakan hasil dari pencampuran bahan-bahan agregat halus dan agregat kasar yaitu pasir, batu kerikil dengan menambahkan secukupnya bahan perekat yaitu semen dan air sebagai bahan pembantu agar terjadinya reaksi kimia selama proses pengerasan dan perawatan beton. Beton bertulang adalah beton yang terdiri dari beton dan baja tulangan. Agregat halus dan kasar, disebut sebagai bahan susun kasar campuran, merupakan komponen utama beton. Nilai kekuatan serta daya tahan (durability) beton merupakan fungsi dari banyak faktor, diantaranya ialah nilai banding campuran dan mutu bahan susun, metode pelaksanaan pengecoran, pelaksanaan finishing, temperatur, dan kondisi perawatan pengerasannya Beton mempunyai perbandingan terbalik antara kuat tekan dan kuat tariknya. Beton mempunyai kuat tekan yang sangat tinggi tetapi sangat lemah dalam kuat tariknya. Nilai kuat tariknya hanya berkisar antara 9%-15% saja dari kuat tekannya. Sedangkan baja mempunyai kuat tarik yang sangat tinggi. Maka hal ini dikombinasikan antara beton yang mempunyai kuat tekan tinggi dan baja yang mempunyai kuat tarik yang tinggi untuk mendapatkan suatu struktur bangunan yang komposit. Dengan sendirinya untuk mengatur kerjasama antara dua macam bahan yang berbeda sifat dan perilakunya dalam rangka membentuk satu kesatuan perilaku struktural untuk mendukung beban, diperlukan cara hitungan berbeda apabila hanya digunakan satu macam bahan saja seperti halnya pada struktur baja, kayu, aluminium, dan sebagainya. 1
Agar kerjasama antara bahan beton dan baja tulangan dapat berkerja dengan baik maka diperlukan syarat-syarat keadaan sebagai berikut : (1) lekatan sempurna antara batang tulangan baja dengan beton keras yang membungkusnya sehingga tidak terjadi penggelinciran diantara keduanya; (2) beton yang mengelilingi batang tulangan baja bersifat kedap sehingga mampu melindungi dan mencegah terjadinya karat baja; (3) angka muai kedua bahan hampir sama, di mana untuk setiap kenaikan suhu satu derajat Celcius angka muai beton 0,000010 sampai 0,000013 sedangkan baja 0,000012, sehingga tegangan yang timbul karena perbedaan nilai dapat diabaikan. Namun dari lekatan yang sempurna antara kedua bahan tersebut di daerah tarik suatu komponen struktur akan sering terjadi retak-retak halus pada beton di dekat baja tulangan. Pada umumnya penyebab utama dari pada timbulnya retakan ini adalah penguapan yang sangat cepat dari permukaan beton. Ketika kecepatan dari penguapan melampaui kecepatan merembesnya air, yang pada umunya ke atas permukaan beton, maka terjadilah retakan halus seperti yang dimaksud di atas. Retak halus ini dapat kita abaikan sejauh tidak mempengaruhi penampilan struktural komponen yang bersangkutan.
2.2 Bahan Beton
Karena beton mempunyai sifat yang kuat terhadap tekan dan mempunyai sifat yang relatif rendah terhadap tarik maka pada umumnya beton hanya diperhitungkan mempunyai kerja yang baik di daerah tekan pada penampangnya dan hubungan teganganregangan yang timbul karena pengaruh-pengaruh gaya tekan tersebut digunakan sebagai dasar pertimbangan. Nilai dari kuat tekan beton diwakili oleh tegangan tekan maksimum fc’ dengan satuan N/mm2 atau MPa (Mega Pascal). Kuat tekan beton umur 28 hari berkisar antara nilai 2
± 10 – 65 MPa. Untuk struktur beton bertulang pada umumnya menggunakan beton dengan
kuat tekan berkisar 17 – 30 Mpa.. Nilai dari kuat tekan beton ditentukan dari tegangan tekan tertinggi (fc’) yang dicapai benda uji umur 28 hari akibat beban tekan selama percobaan. Dengan demikian, seperti tampak pada gambar, harap dicatat bahwa tegangan fc’ bukanlah tegangan yang timbul pada saat benda uji hancur melainkan tegangan maksimum pada saat regangan beton (εb) mencapai nilai ± 0,002. Kurva-kurva pada Gambar 2.1. memperlihatkan hasil percobaan kuat tekan benda uji beton berumur 28 hari untuk berbagai macam adukan rencana.
Gambar 2.1. Diagram Tegangan-Regangan Batang Tulangan Baja Terhadap Kuat Tekan Beton
Secara
umum
kemiringan
kurva
tegangan-regangan
pada
tahap
awal
menggambarkan nilai modulus elastis suatu bahan. Dengan mengamati bermacam kurva tegangan-regangan kuat beton berbeda, tampak bahwa umumnya kuat tekan maksimum 3
tercapai pada saat nilai satuan regangan tekan ε’ mencapai ± 0,002. Selanjutnya nilai tegangan fc’ akan turun dengan bertambahnya nilai regangan sampai benda uji hancur pada nilai ε’ mencapai 0,003 – 0,005. Beton kuat tinggi lebih getas dan akan hancur pada nilai regangan maksimum yang lebih rendah dibandingkan dengan beton kuat rendah. Pada SNI 15-1991-03/ACI menetapkan bahwa regangan kerja maksimum yang diperhitungkan di serat tepi beton tekan terluar adalah
0,003-0,0035 sebagai batas hancur. Regangan
maksimum tersebut boleh jadi tidak konservatif untuk beton mutu tinggi dengan nilai fc’ antara 55-80 Mpa. Tidak seperti pada kurva tegangan-regangan baja, kemiringan awal kurva pada beton sangat beragam dan umumnya sedikit agak melengkung. Kemiringan awal yang beragam tersebut tergantung pada nilai kuat betonnya, dengan demikian nilai modulus elastisitas beton pun akan beragam pula. Sesuai dengan teori elastisitas, secara umum kemiringan kurva pada tahap awal menggambarkan nilai modulus elastisitas suatu bahan. Karena kurva pada beton berbentuk lengkung maka nilai regangan tidak berbanding lurus dengan nilai tegangannya berarti bahan beton tidak sepenuhnya bersifat elastis, sedangkan modulus elastisitas berubah-ubah sesuai dengan kekuatannya dan tidak dapat ditentukan melalui kemiringan kurva. Bahan beton bersifat elasto plastis dimana akibat dari beban tetap yang sangat kecil sekalipun, di samping memperlihatkan kemampuan elastis bahan beton juga menunjukkan deformasi permanen. Sesuai dengan SNI-2002/ACI pasal 10.5.1 digunakan rumus modulus elastisitas beton sebagai berikut :
Ec = 0,043 wc1,50 √fc’ di mana,
…………………
(2.1)
Ec = modulus elastisitas beton tekan (MPa) wc = berat isi beton (kg/m3) fc’ = kuat tekan beton (MPa) 4
Rumus empiris tersebut hanya berlaku untuk beton dengan berat isi berkisar antara 1500 dan 2500 kgf/m3. Untuk beton kepadatan normal dengan berat isi
± 23 kN/m3 dapat
digunakan nilai :
Ec = 4.700 √fc’
…………………
(2.2)
Tabel 2.1. Nilai modulus elastisitas beton (Ec) berbagai mutu beton. f’c (Mpa)
Ec (Mpa)
17
19.500
20
21.000
25
23.500
30
25.700
35
27.800
40
29.700
Pada umumnya nilai kuat maksimum untuk mutu beton tertentu akan berkurang pada tingkat pembebanan yang lebih lamban atau slower rates of strain. Nilai kuat beton beragam sesuai dengan umurnya dan biasanya nilai kuat beton ditentukan pada waktu beton mencapai umur 28 hari setelah pengecoran. Umumnya pada umur 7 hari kuat beton mencapai 70 % dan pada umur 14 hari mencapai 85 % - 90 % dari kuat beton umur 28 hari. Pada kondisi pembebanan tekan tertentu beton menunjukkan suatu fenomena yang disebut rangkak (creep).
2.3 Beton Pracetak
Elemen atau komponen beton tanpa atau dengan tulangan yang dicetak terlebih dahulu sebelum dirakit menjadi bangunan atau komponen struktur lentur beton yang dibuat secara pracetak dan/atau yang dicor di tempat,yang masing-masing bagian komponennya dibuat 5
secara terpisah, tetapi saling dihubungkan sedemikian hingga semua bagian komponen bereaksi terhadap beban kerja sebagai suatu kesatuan. Kecenderungan biaya konstruksi akhir-akhir ini menunjukkan adanya peningkatan yang cukup berarti. Bila dibandingkan dengan industri manufaktur, biaya konstruksi melesat jauh ke depan, yang antara lain disebabkan oleh tingginya upah tenaga kerja lapangan dan proses konstruksi yang masih dilakukan secara tradisionil. Untuk menjawab tantangan tersebut maka pendekatan prafabrikasi, terutama pada teknologi beton pracetak, sudah mulai dimanfaatkan. Pengembangan teknologi ini mengarah pada industrialisasi karena produk dihasilkan melalui produk masal dan sifatnya berulang. Aplikasi teknologi prafabrikasi (pracetak) dengan sendirinya akan mengurangi pemakaian jumlah tenaga kerja di lokasi proyek yang tentunya akan berpengaruh pada pengurangan biaya produksi. Selain penghematan biaya produksi, hal lain yang menonjol dari penggunaan beton pracetak adalah mutu pekerjaan dalam jumlah yang banyak menjadi lebih baik dan seragam.
2.4 Jenis-jenis beton Pracetak
Ada beberapa jenis komponen beton pracetak untuk struktur bangunan gedung dan konstruksi lainnya yang biasa dipergunakan, yaitu : •
Tiang pancang.
•
Sheet pile dan dinding diaphragma.
•
Half solid slab (precast plank), hollow core slab, single-T, double-T, triple-channel slabs dan lain-lain.
•
Balok beton pracetak dan balok beton pratekan pracetak (PC I Girder)
•
Kolom beton pracetak satu lantai atau multi lantai.
6
•
Panel-panel dinding yang terdiri dari komponen yang solid, bagian dari single-T atau double-T. Pada dinding tersebut dapat berfungsi sebagai pendukung beban (shear wall) atau tidak mendukung beban.
•
Jenis komponen pracetak lainnya, seperti : tangga, balok parapet, panel-panel penutup dan unit-unit beton pracetak lainnya sesuai keinginan atau imajinasi dari insinyur sipil dan arsitek.
2.5 Lingkup Pemakaian Struktur Beton Pracetak
Struktur beton pracetak dapat digunakan pada segala jenis tipe struktur bangunan. Setiap bangunan memiliki sistem struktur yang berbeda sesuai dengan fungsi dan kegunaan dari bangunan tersebut, misalnya sebagai penahan beban gravitasi, penahan panas (api), penahan suara, dan sebagainya. Untuk itu diberikan klasifikasi dari beberapa jenis bangunan sebagai berikut: Perumahan, Bangunan apartemen, Bangunan perkantoran, Bangunan industri. Bangunan parkir, Jembatan, Jetty, Bangunan lainnya
2.6 Keuntungan dan kerugian Penggunaan beton Pracetak
Struktur elemen pracetak memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan struktur konvensional, antara lain •
Penyederhanaan pelaksanaan konstruksi./waktu pelaksanaan yang cepat.
Waktu pelaksanaan struktur merupakan pertimbangan utama dalam pembangunan suatu proyek karena sangat erat kaitannya dengan biaya proyek. Struktur elemen pracetak dapat dilaksanakan di pabrik bersamaan dengan pelaksanaan pondasi di lapangan.
7
•
Pengunaan material yang optimum serta mutu bahan yang baik.
Salah satu alasan mengapa struktur elemen pracetak sangat ekonomis dibandingkan dengan struktur yang dilaksanakan ditempat (cast in-situ) adalah penggunaan cetakan beton yang tidak banyak variasi dan biasa digunakan berulang-ulang, mutu material yang dihasilkan pada umumnya sangat baik karena dilaksanakan dengan standar-standar yang baku, pengawasan dengan sistem komputer yang teliti dan ketat.
•
Penyelesaian finishing mudah.
Variasi untuk permukaan finishing pada struktur elemen pracetak dapat dengan mudah dilaksanakan bersamaan dengan pembuatan elemen tersebut dipabrik, seperti: warna dan model permukaan yang dapat dibentuk sesuai dengan rancangan.
•
Tidak dibutuhkan lahan proyek yang luas, mengurangi kebisingan, lebih bersih dan ramah lingkungan.
Dengan sistem elemen pracetak, selain cepat dalam segi pelaksanaan, juga tidak membutuhkan lahan proyek yang terlalu luas serta lahan proyek lebih bersih karena pelaksanaan elemen pracetaknya dapat dilakukan dipabrik.
•
Perencanaan berikut pengujian di pabrik.
Elemen pracetak yang dihasilkan selalu melalui pengujian laboratorium di pabrik untuk mendapatkan struktur yang memenuhi persyaratan, baik dari segi kekuatan maupun dari segi efisiensi. •
Sertifikasi untuk mendapatkan pengakuan internasional.
Apabila hasil produksi dari elemen pracetak memenuhi standarisasi yang telah 8
ditetapkan, maka dapat diajukan untuk mendapatkan sertifikasi ISO 9002 yang diakui secara internasional.
•
Secara garis besar mengurangi biaya karena pengurangan pemakaian alat-alat
penunjang, seperti : scaffolding dan lain-lain.
•
Kebutuhan jumlah tenaga kerja dapat disesuaikan dengan kebutuhan produksi.
Namun demikian, selain memilki keuntungan, struktur elemen pracetak juga memiliki beberapa keterbatasan, antara lain : •
Tidak ekonomis bagi produksi tipe elemen yang jumlahnya sedikit.
Perlu ketelitian yang tinggi agar tidak terjadi deviasi yang besar antara elemen yang satu dengan elemen yang lain, sehingga tidak menyulitkan dalam pemasangan di lapangan. •
Panjang dan bentuk elemen pracetak yang terbatas, sesuai dengan kapasitas alat angkat dan alat angkut.
•
Jarak maksimum transportasi yang ekonomis dengan menggunakan truk adalah antara 150 sampai 350 km, tetapi ini juga tergantung dari tipe produknya. Sedangkan untuk angkutan laut, jarak maksimum transportasi dapat sampai diatas 1000 km.
•
Hanya dapat dilaksanakan didaerah yang sudah tersedia peralatan untuk handling dan erection.
Di Indonesia yang kondisi alamnya sering timbul gempa dengan kekuatan besar, konstruksi beton pracetak cukup berbahaya terutama pada daerah sambungannya, sehingga masalah sambungan merupakan persoalan yang utama yang dihadapi pada perencanaan beton pracetak. •
Diperlukan ruang yang cukup untuk pekerja dalam mengerjakan sambungan 9
pada beton pracetak. •
Memerlukan lahan yang besar untuk pabrikasi dan penimbunan (stock yard)
2.7 Jenis sambungan antara komponen beton pracetak
Hal yang terpenting yang harus diperhatikan pada sistem pracetak adalah sambungan di antara jenis pracetak itu sendiri. Jenis sambungan antara komponen beton pracetak yang biasa dipergunakan dapat dikategorikan menjadi 2 kelompok sebagai berikut :
•
Sambungan kering (dry connection)
Sambungan kering menggunakan bantuan pelat besi sebagai penghubung antar komponen beton pracetak dan hubungan antara pelat besi dilakukan dengan baut atau dilas. Penggunaan metode sambungan ini perlu perhatian khusus dalam analisa dan pemodelan komputer karena antar elemen struktur bangunan dapat berperilaku tidak monolit.
•
Sambungan basah (wet connection)
Sambungan basah terdiri dari keluarnya besi tulangan dari bagian ujung komponen beton pracetak yang mana antar tulangan tersebut dihubungkan dengan bantuan mechanical joint, mechanical coupled, splice sleeve atau panjang penyaluran. Kemudian pada bagian sambungan tersebut dilakukan pengecoran beton ditempat. Jenis sambungan ini dapat berfungsi baik untuk mengurangi penambahan tegangan yang terjadi akibat rangkak, susut dan perubahan temperature. Sambungan basah ini sangat dianjurkan untuk bangunan di daerah rawan gempa karena dapat menjadikan masing-masing komponen beton pracetak menjadi monolit. 10
2.8 Pelat Beton Pracetak
Penggunaan produk beton pracetak sebagai pelat lantai, relatif sudah banyak dijumpai disini. Dengan digunakan sistem pracetak maka pemakaian bekisting dan perancah akan berkurang drastis sehingga dapat menghemat waktu pelaksanaan. Salah satu produk beton pracetak untuk lantai adalah yaitu pracetak Hollow Core Slab (Pelat Hollow Core).
2.8.1 Pelat Hollow Core.
Sistem pracetak pelat Hollow Core menggunakan sistem pre-tensioning (prategang) dimana kabel prategang ditarik terlebih dahulu pada suatu dudukan khusus yang telah disiapkan dan kemudian dilakukan pengecoran. Oleh karena itu pembuatan produk precetak ini harus ditempat fabrikasi khusus yang menyediakan dudukan yang dimaksud. Adanya lobang dibagian tengah pelat secara efektif mengurangi berat sendirinya tanpa mengurangi kapasitas lenturnya. Jadi precast ini relatif ringan dibanding solid slab bahkan karena digunakannya prategang maka kapasitasnya dukungngya lebih besar. Keberadaan lobang pada slab tersebut sangat berguna jika diaplikasikan pada bangunan tinggi karena mengurangi bobotnya lantai.
2.8.2 Beberapa keuntungan dari sistem Pelat Hollow Core (HCS)
a. Dibuat dengan mesin di pabrik
Pelat Hollow Core difabrikasi dengan mesin di pabrik, bentuk, panjang potongan memanjang sesuai dengan konstruksi yang akan dibuat dan disimpan berdasarkan skedul konstruksi sehingga siap untuk dapat dengan cepat dikirim ke proyek.
11
b.Kecepatan Pemasangan
Sistem ini dapat lebih cepat dipasang dengan peralatan dan pekerja yang minimum sehingga mengurangi waktu konstruksi, Pengurangan waktu konstruksi akan mengurangi resiko rusak waktu penyimpanan serta biaya sewaktu di lapangan..
c. Mengurangi Perancah atau Penyanggah
Sistem plat HCS tidak memerlukan banyak penyanggah selama konstruksi.
d. Mengurangi Pekerja di lapangan
Sedikit pekerja dapat memasang sampai 1.000 m2 dari pelat lantai Hollow Core per hari.
e. Efisien, Penampang ringan
Lubang pada pelat Hollow Core dan akibat prategang akan mengurangi beban mati akibat berat sendirinya tanpa mengurangi kekuatannya. Ketebalan dari pelat dan pola kabel (strand) dapat divariasikan pada harga minimum yang cocok untuk bentang dan bebannya.
f. Fleksibilitas perencanaan
Pelat Hollow Core dapat dikombinasikan dengan kebanyakan material dan jenis bangunan lain termasuk dinding bata (masonry), pracetak atau balok/dinding beton cor di tempat, beton prategang. atau balok baja, sistem pelat hollow core dapat dibuat untuk semua persyaratan pada kebanyakan bangunan seperti adanya bukaan, sudut dan kantilever.
g. Durabilitas
Beton yang digunakan untuk produksi hollow core adalah sesuai dengan standard dan kabel strand prategang dapat divariasikan agar sesuai dengan kondisi yang diinginkan. 12
h. Bentang Panjang
Pelat hollow core dapat dibuat untuk bentang panjang, pada jarak bebas kolom pada ruangan terbuka panjang span dapat sampai 20 meter.
g. Kapasitas dengan beban besar
Pelat Hollow Core mampu untuk menahan beban-beban berat yang ada seperti pada rumah sakit, pusat perbelanjaan , parkir mobil , perkantoran, apartemen, gudang, ruang mesin dan generator dan lain-lain pada tinggi pelat lantai minimal. Beberapa bagian dari penampang dapat juga digunakan pada elemen-elemen jembatan.
h. Tahan Api
Tahan terhadap api sampai tingkatan sesuai dengan peraturan maksimum dari 240/240/240 dapat dicapai.
i. Kedap Suara (Sound Insulation )
Pelat Hollow Core dapat mengurangi jumlah suara yang dipancarkan pada bangunan sesuai dengan peraturan yang disyaratkan pada bangunan.
j. Pengecatan dan Pemasangan Plafon
Pelat Hollow Core menyediakan bagian yang datar, yang dapat digunakan
dalam
pengecatan, pemasangan bagian pada waktu finishing bangunan. Alternatif lain dapat digunakan pada papan plaster dan plafon.
13
k. Fungsi Lubang (bukaan)
Lubang pada pelat dapat digunakan untuk dacting AC, plumbing, kabel-kabel listrik dan telepon untuk bukaan yang besar dipotong terlebih dahulu selama produksi.
2.8.3 Beberapa tipe jenis dari Pelat Hollow Core
Gambar 2.2 Sistem pelat Hollow Core tipe Dy-Core
Gambar 2.3 Sistem pelat Hollow Core tipe Dynaspan
Gambar 2.4 Sistem pelat Hollow Core tipe Flexicore
14
Gambar 2.5 Sistem pelat Hollow Core tipe Spancrete
Gambar 2.6 Sistem pelat Hollow Core tipe Span Deck
Gambar 2.7 Sistem pelat Hollow Core tipe Ultra Span
Gambar 2.8 Sistem pelat Hollow Core tipe Elematic
15
Gambar 2.9 Sistem pelat Hollow Core tipe Roth
2.8.4 Prategang pada pelat Hollow Core
Sistem Prategang pada pelat hollow core untuk meningkatkan kapasitas daya dukung pelat hollow core dimana penarikan kabel prategang dilakukan pada suatu dudukan sebelum pengecoran pelat lantai.
2.8.5 Topping (diafragma) pada pelat Hollow Core
Pada sistem pelat hollow core topping atau difragma mempunyai ketebalan tertentu agar dapat dipasang tulangan dan dapat menyatu dengan precast sebagai struktur komposit. Sangat berguna khususnya di lapangan (tengah bentang) yang mendapat momen positip. Inersia dan kekuatannya meningkat. Dengan memakai topping maka tidak semua komponen struktur lantai adalah precast, sehingga mengurangi bobot pada saat pengangkatannya. Komponen precast bekerja sebagai sistem pelat satu arah. Jika tanpa topping maka lantai dengan pembebanan setempat akan cenderung melendut lebih besar dibanding lantai didekatnya yang tidak mendapat pembebanan tersebut. Dengan adanya topping maka dia dapat berfungsi seperti halnya diagframa jembatan, yaitu menyatukan precast-precast didekatnya sehingga dapat memikul beban tersebut bersama-sama. Artinya, adanya topping mampu meningkatkan kapasitasnya terhadap pembebanan terpusat tak terduga yang lebih besar dari rencana. Adanya topping secara tidak langsung membuat lantai lebih kedap air atau suara, sehingga secara service-ability akan lebih baik, karena itu jugalah maka efek getaran ketika dilewati berkurang. Topping menyebabkan lantai lebih nyaman. Adanya Topping menyebabkan pada arah horizontal, lantai tersebut menjadi solid, bagian yang 16
menimbulkan celah akan terisi, tidak ada gap. Dengan demikian ketika ada pergerakan horizontal maka dapat diharapkan setiap titik yang disatukan oleh slab dan topping menjadi sama sehingga dapat dianggap sebagai efek diagframa. Ini bagus untuk gempa. Kalau tanpa topping maka tidak ada jaminan bahwa pada arah lateral lantai-lantai precast tersebut menyatu. Kalau hanya mortar pengisi dan setempat maka bisa pecah. Efek diafragma diragukan. Dengan precast jenis hollow core slab tidak hanya cepat saja dalam pemasangannya, tetapi jelas meningkatkan kapasitas, beratnya relatif ringan untuk pelat solid dengan kapasitas sama karena ada lobang. Adanya lobang juga meningkatkan kekedapan terhadap suara, atau bahaya api.
2.8.6 Gaya yang bekerja pada pelat Hollow Core
Gaya yang bekerja pada pelat Hollow Core dapat dilihat pada gambar dimana pada bagian depan terjadi gaya tarik dan bagian belakang gaya tekan
Gambar 2.10. Gaya-gaya yang bekerja pada Pelat Hollow Core (HCS)
17
2.8.7 Sistem sambungan pada pelat Hollow core
Pelat hollow core dapat disambung ke berbagai jenis tipe struktur yang lainnya seperti balok/dinding beton maupun balok baja
Gambar 2.11. Sambungan Pelat Hollow Core (HCS) pada balok beton
Gambar 2.12 Sambungan Pelat Hollow Core Slab (HCS) pada dinding beton
Gambar 2.13 Sambungan Pelat Hollow Core Slab (HCS) pada balok baja
Gambar 2.14 Sambungan antara 2 Pelat Hollow Core Slab (HCS)
18
Gambar 2.15 Sambungan Hollow Core Slab (HCS) pada dinding sebelah luar dan dalam
Gambar 2.16 Sambungan Hollow Core Slab (HCS) pada balok sebelah luar dan dalam
Gambar 2.17 Sambungan Hollow Core Slab (HCS) pada balok-kolom sebelah luar dan dalam.
19
2.8.8 Sistem pemasangan pada pelat Hollow core
Langkah-langkah dalam pemasangan pelat hollow core adalah sebagai berikut : •
Pasang scaffolding & kayu untuk menahan bekisting balok
•
Pasang bekisting balok konvensional
•
Pasang support di bawah pelat hollow core akan dipasang. .
•
Pasang hollow core sesuai dengan posisi identifikasinya
•
Pasang tulangan balok & tulangan tumpuan lantai (tulangan wire)
•
Pekerjaan selanjutnya pengecoran toping lantai
20
Gambar 2.18 Pelat Sambungan Hollow Core (HCS) yang sedang diangkat ke atas dudukan di atas bekisting
Gambar 2.19 Pelat Hollow Core (HCS) yang sedang dipasang pada dudukan di atas bekisting
21
Gambar 2.20 Pelat Hollow Core (HCS) yang sudah terpasang pada dudukan di atas bekisting
Gambar 2.21 Pemasangan sambungan pada Pelat Hollow Core (HCS)
22
Gambar 2.22 Pemasangan sambungan dengan pendetailan pada Pelat Hollow Core (HCS)
Gambar 2.23 Pemasangan sambungan dengan pendetailan pada 2 Pelat Hollow Core (HCS)
23
BAB III METODE ANALISA
3.1 Pemodelan untuk menentukan karakteristik dan tegangan pada Hollow Core Slab
Pelat Hollow Core dapat dimodelkan sebagai plat orthotropis satu arah dengan menggunakan teori Reissner. Kita memilih dalam arah sumbu x untuk lubang dan arah sumbu z ke atas. Pada kasus ini persamaan dapat ditulis sebagai berikut
m xx =
E ( I x κ xx + νI y κ yy ) …………..................................................................... (3.1) (1 − ν )
m xx =
E I y (κ yy + νκ xx ) …………........................................................................ (3.2) (1 − ν )
m xy = GI t κ xy …………............................................................................................... (3.3) q x = Gη x Axφ x ………............................................................................................... (3.4) q y = Gη y Ayφ y ………................................................................................................. (3.5)
24
Dimana E, G dan ν
adalah modulus elastisitas, modulus geser dan poison rasio
m xx , m yy , m xy , q x , q y adalah gaya penampang persatuan panjang seperti gambar 3.1
κ xx , κ yy , κ xy adalah kelengkungan dan φ x , φ y adalah deformasi geser. Jika penampang berlubang diperkirakan berbentuk persegi
Gambar 3.1 Gaya penampang dan pekiraan volume Pelat Hollow Core
Luas persatuan panjang dari penampang pada arah sumbu y:
Ax = t1 + t 2 + a ........................................................................................................ (3.6) dimana a =
t3 (h − t1 − t 2 ) adalah luas dari flens. Momen inersia persatuan panjang dari b1
penampang Ix =
1 3 1 1 1 1 1 t1 + t1 ( z x − t1 ) 2 + t 23 + t 2 (h − z x − t 2 ) 2 + a(h −t 1 −t 2 ) 2 + a ( z x − (h + t1 − t 2 )) 2 12 2 12 2 12 2
.................................................................................................................................. (3.7) dimana z x =
Sx 1 1 1 dengan S x = t12 + a (h + t1 − t 2 ) + t 2 (h − t 2 ) ....................... (3.8) Ax 2 2 2
Luas persatuan panjang dari penampang pada arah sumbu x adalah : Ay = t1 + t 2 ............................................................................................................... (3.9) Momen inersia persatuan panjang dari penampang
25
Iy =
1 3 1 1 1 t1 + t1 ( z y − t1 ) 2 + t 23 + t 2 (h − z y − t 2 ) 2 ................................................. (3.10) 12 2 12 2
Dimana z y =
Sy Ay
dengan S y =
1 2 1 t1 + t 2 (h − t 2 ) ................................................... (3.11) 2 2
dengan konstanta torsi It =
t1 t 2 ( 2 h − t1 − t 2 ) 2 ........................................................................................ (3.12) 4(t1 + t 2 )
Faktor bentuk untuk kekakuan geser pada arah sumbu x adalah : 1 h − (t1 + t 2 ) 2 ηx = ................................................................................... (3.13) b1 h + ( − 1)(t1 + t 2 ) t3 Faktor bentuk untuk kekakuan geser pada arah sumbu y adalah : 2t 32 12 + ξ ηy = b1c(t1 + t 2 )(1 − ν ) 12 + 4ξ + ζ dimana c = 2h − t1 − t 2 , ξ =
................................................................... (3.14)
b1 (t13 + t 23 )t 33 b12 t 36 dan ξ ................................. (3.15) = ct13t 23 c 2 t13 t 23
Sambungan biasanya bergantung kualitas beton dan bukan tulangan. Suatu sambungan
3.2 Pemulihan tegangan
Distribusi tegangan ini dapat diperkirakan dengan akurasi yang baik (gambar 3.2)
26
Gambar 3.2 Perkiraan distribusi tegangan penampang dari volume Pelat Hollow Core
Dari distribusi tegangan-tegangan di tengah flens atas dapat diturunkan sebagai berikut (gambar 3.3) m xx n 1 ( z x − t1 ) + x Ix 2 Ax
σ xx =
σ yy=
m yy
σ xy =
σ yz
Iy
1 ( z y − t1 ) 2 2m xy
t1 (2h − t1 − t 2 )
2 3 t1 q y = 2 t13 + t 23
..................................................................................... (3.16)
............................................................................................ (3.17)
............................................................................................ (3.18)
................................................................................................... (3.19)
Gambar 3.3 Tegangan di tengah flens Plat Hollow Core
Tegangan yang tidak disebutkan bernilai 0 Tegangan di tengah badan (seperti gambar 3.4) adalah sebagai berikut :
σ xx =
nx . Ax
........................................................................................................ (3.20)
27
σ yz
1 3b1t 2 (h − z y − t 2 )q y 2 = 2t 3 I y
σ zx =
2b1 q x t 3 (2h − t1 − t 2 )
............................................................................. (3.21)
............................................................................. (3.22)
Rumus terakhir adalah untuk lantai sebelah dalam sedangkan pada ujung yang positif vektor normal keluar searah dari sumbu y, pada ujung yang positif vektor normal keluar berlawanan arah dari sumbu y. Tegangan di tengah badan pada ujung positif adalah
σ xx =
σ yz
nx Ax
......................................................................................................... (3.23)
1 3b2 t 2 (h − z y − t 2 )q y 2 .............................................................................. (3.24) = 2t 4 I y
σ zx = 2
b2 q x − m xy t 4 ( 2 h − t 1 −t 2 )
.................................................................................... (3.25)
Gambar 3.3 Tegangan di badan flens Pelat Hollow Core
Tegangan di tengah badan pada ujung negatif adalah
28
σ xx =
σ yz
nx Ax
............................................................................................................ (3.25)
1 3b2 t 2 (h − z y − t 2 )q y 2 = 2t 4 I y
σ zx = 2
b2 q x + m xy t 4 ( 2 h − t 1 −t 2 )
............................................................................... (3.26)
............................................................................... (3.27)
3.3 Perencanaan Pelat Beton Hollow Core Slab sesuai dengan ACI
Perencanaan Pelat Hollow Core dimulai pada peraturan ACI(318-95) Building Code Requirement for Structural Concrete, sebagai struktur prategang pada umumnya, pelat hollow core dikontrol terhadap tegangan transfer prategang, tegangan pada waktu pengangkatan, tegangan pada saat layan, lendutan dan perencanaan kekuatan lentur dan geser ultimit. Untuk kasus yang seragam, tabel pembebanan akan dimasukkan nilai ke dalam jenis perencanaan dan kapasitas beban sesuai berdasarkan kriteria yang diinginkan.
3.4 Perencanaan lentur 3.4.1 Persyaratan ACI
Pada ACI(318-02) menampilkan ketentuan untuk perencanaan lentur dari struktur prategang. Pembatasan dari ACI adalah sebaga berikut:
3.4.1.1 Tegangan ijin pada saat transfer
29
′ a. Tegangan serat ekstrim terhadap tekan ............................................................... 0.6 f ci b. Tegangan serat ekstrim terhadap tarik kecuali yang diijinkan pada (c)...............
3 f ci′
c. Tegangan serat ekstrim terhadap tarik pada ujung tumpuan sederhana.... .........
6 f ci′
3.4.1.2 Tegangan ijin pada beban layan
a.Tegangan serat ekstrim terhadap tekan akibat prategang ditambah beban.......... 0.45 f ci′ b.Tegangan serat ekstrim terhadap tekan akibat prategang ditambah beban.total... 0.6 f ci′ c. Tegangan serat ekstrim terhadap tarik pada daerah tarik pratekan...................... 6 f ci′ d. Tegangan serat ekstrim terhadap tarik pada daerah tarik pratekan dimana lendutan yang dihitung dianggap mempunyai hubungan lendutan-momen bilinier.............. 6 f ci′
3.4.1.3 Kehilangan Prategang
Perhitungan dari kehilangan prategang dianggap terjadi pada a. Kehilangan pada saat dudukan b. Perpendekan elastis beton c. Rangkak pada beton d. Susut pada beton
3.4.1.4 Kekuatan rencana ultimit
a. Faktor beban U = 1.2 D + 1.6 L
................................................................................................... (3.28)
b. Faktor reduksi kekuatan untuk lentur φ = 0.9 c. Kekuatan lentur 30
a M u = φM n = φ . A ps . f ps (d p − ) ................................................................................ (3.29) 2 a=
A ps . f ps ′ 0.85. f c .b
.......................................................................................... (3.29)
dimana f ps = nilai yang dihitung oleh kompatibilitas regangan atau f ps = f pu .(1 −
γ p f pu′ ) .............................................................................................. (3.30) β1 f c′
M n > 1.2 M cr
..................................................................................................... (3.31)
3.4.2 Tegangan pada saat transfer
Ketika gaya prategang pada beton, hanya berat sendiri pelat yang dianggap untuk menahan pengaruh dari eksentrisitas prategang. Suatu kontrol tegangan diperlukan pada titik ini untuk menentukan kekuatan beton yang diijinkan untuk mencegah retak pada sisi tarik atau hancur pada sisi tekan. Kekuatan beton mungkin hanya tinggal 50 % sampai 60% pada kekuatan rencana 28 hari.
3.4.3 Kehilangan Prategang
Perhitungan kehilangan prategang mempengaruhi perilaku beban layan dari plat. Keakuratan metode perhitungan bergantung pada nilai beton dan sifat material baja juga faktor luar seperti kelembaban yang digunakan pada prosedur perhitungan. Keakuratan dari perhitungan kehilangan tegangan mempunyai pengaruh yang kecil pada kekuatan struktur ultimit. Perhitungan kehilangan tegangan diperlukan untuk memperkirakan pada perhitungan tegangan pada beban layan.
31
1. Perpendekan elastis ES = K es
Es f cir E ci
.......................................................................................... (3.32)
K es = 1.0 untuk batang pratarik 2
M g .e P P .e .................................................................................... (3.32) f cir= K cir ( i + i ) − A I I K cir = 0.9 untuk batang pratarik
2. Rangkak beton CR = K cr
Es ( f cir − f cds ) ........................................................................................... (3.33) Ec
K cr = 2.0 berat normal untuk batang pratarik =1.6 berat yang ringan untuk batang pratarik f cds =
M sd .e I
................................................................................................. (3.34)
2. Susut beton
V SH = 8.2 x10 −6 K sh E s (1 − 0.06 ) x(100 − RH ) ..................................................... (3.35) S Tabel 3.1 Tipe kabel prategang Tipe tendon
Kre (psi)
J
Tegangan kabel mutu 270
20,000
0.15
Tegangan kabel mutu 250
18,500
0.14
Tegangan kabel mutu 240 atau 235
17,600
0.13
5000
0.040
Tegangan kabel relaksasi rendah mutu 270
32
Tegangan kabel relaksasi rendah mutu 250
4630
0.037
Tegangan kabel relaksasi rendah mutu 240 atau 235
4400
0.035
Tegangan batang mutu 145 atau 160
6000
0.05
K sh = 1.0 untuk batang pratarik
RH = kelembaban relatif lingkungan
4. Relaksasi baja
RE = [ K re − J ( SH + CR + ES )] C ....................................................................... (3.36) K re , J , C = faktor dari tabel 3.1 dan 3.2
5. Total Kehilangan Prategang
Kehilangan total = ES+CR+SH+RE .................................................................. (3.37)
Tabel 3.2 Harga C fsi/fpu
Tegangan kabel
Tegangan batang/ kabel relaksasi rendah
0.80
1.28
0.79
1.22
0.78
1.16
0.77
1.11
0.76
1.05
0.75
1.45
1.00
0.74
1.36
0.95
0.73
1.27
0.90
33
0.72
1.18
0.85
0.71
1.09
0.80
0.70
1.00
0.75
0.69
0.94
0.70
0.68
0.89
0.66
0.67
0.83
0.61
0.66
0.78
0.57
0.65
0.73
0.53
0.64
0.68
0.49
0.63
0.63
0.45
0.62
0.58
0.41
0.61
0.53
0.37
0.60
0.49
0.33
3.4.4 Tegangan beban layan
Tegangan beton pada beban layan dihitung sebagai pengukuran pencapaian atau kemampuan daya layan. Untuk daya layan ini ketika lendutan harus dihitung, suatu kontrol tegangan terlebih dahulu dibuat untuk menentukan sifat penampang utuh atau sifat penampang yang retak yang akan digunakan. Pada tegangan layan dikontrol asumsi bahwa semua kehilangan prategang telah terjadi. Tegangan yang dihitung dibandingkan terhadap tegangan ijin pada bagian 3.2.1. Pelat Hollow Core secara normal didisain tidak mengalami retak pada beban layan penuh. Batas tegangan tarik berada di antara 6 f c′ dan 7.5 f c′ yang umum digunakan. Pada keadaan khusus dimana lendutan tidak menjadi masalah dan dimana retak tdak dianggap kenaikan batas sampai 12 f c′ dapat digunakan. 34
3.4.5 Kekuatan Lentur Rencana
Kapasitas momen dari batang prategang adalah suatu fungsi dari tegangan ultimit yang meningkat pada kabel prategang, seperti pada beton non prategang, batas atas dan batas bawah diganti oleh sejumlah tulangan untuk meyakinkan bahwa tegangan pada kabel adalah sesuai dengan tegangan beton pada perilaku daktail. Batas bawah dari penulangan memerlukan syarat
φM n ≥ 1.2M cr M cr =
I yb
................................................................................................... (3.38)
⎞ ⎛ P Pe ⎜⎜ + + 7.5 f c′ ⎟⎟ .................................................................................... (3.39) ⎠ ⎝ A Sb
Ini untuk meyakinkan bahwa ketika retak lentur beton meningkat, baja prategang tidak akan mencapai tegangan rencana penuh. Keadaan dari kriteria ini mungkin terjadi pada retak kabel pada pada titik retak lentur dengan menghasilkan keadaan patah yang gagal. Batas atas dari pembesian memerlukan ⎡
ω p atau ⎢ω p + ⎣⎢
⎤ d (ω − ω ′)⎥ .................................................................................... (3.40) dp ⎦⎥
⎡ ⎤ d (ω w − ω w′ )⎥ tidak lebih besar dari 0.36β 1 atau ⎢ω pw + dp ⎢⎣ ⎥⎦ Persyaratan untuk batas atas pada penulangan berhubungan dengan asumsi dari regangan tegangan ultimit beton, dengan menggunakan gaya blok tegangan tekan ultimit maka lebih banyak beton akan mencapai regangan ultimit karena rasio penulangan bertambah. Karena itu ketika batas atas penulangan dibatasi momen kapasitas harus didasarkan pada balok yang tertekan untuk keadaan ini maka :
φM n = φ [ f c′bd p2 (0.36 β 1 − 0.08β12 )] ........................................................................... (3.41) Untuk penampang persegi atau penampang bersayap dengan garis netral pada sayap.
35
3.5 Perencanaan Geser
Pelat Hollow Core direncanakan untuk geser berdasarkan peraturan ACI struktur prategang biasa. Untuk perencanaan geser pada ACI maka beberapa persyaratan harus dipenuhi seperti Vu ≤ φVn .................................................................................................................. (3.42)
φ = 0.85 untuk geser Vn = Vc + Vs ............................................................................................................. (3.43) Untuk maksud pembahasan ini maka Vs adalah kontribusi dari tulangan geser diambil sama dengan nol. Kekuatan geser beton nominal adalah menggunakan persamaan : ⎛ V d⎞ Vc = ⎜⎜ 0.6 f c′ + 700 u ⎟⎟bw d ................................................................................. (3.44) Mu ⎠ ⎝
Ketika gaya prategang efektif tidak lebih dari 40% kekuatan tarik dari tulangan lentur. Bagian
Vu d tidak melebihi 1. Harga minimum untuk Vc digunakan 2 f c′bw d dan harga Mu
maksimum 5 f c′bw d . Sebagai alternatif perhitungan geser dapat dibuat berdasarkan rumus yang lain yaitu Vci = 0.6 f c′bw d + Vd +
Vi M cr .............................................................................. (3.45) M max
Vcw = (3.5 f c′ + 0.3 f pc )bw d .................................................................................. (3.46) Persamaan 3.45 memperkirakan tegangan geser untuk kegagalan mode geser, untuk persamaan 3.45 dapat digunakan hubungan sebagai berikut : ⎛I⎞ M cr = ⎜⎜ ⎟⎟(6 f c′ + f pe − f d ) ............................................................................... (3.47) ⎝ y⎠ dimana Vd = geser berat sendiri tidak berfaktor untuk penampang non-komposit.
36
Vi = Vu − Vd
................ .................................................................................... (3.48)
M maks = M u − M d
..... .................................................................................... (3.49)
M d = momen berat sendiri tidak berfaktor untuk penampang non-komposit. Harga minimum dari Vci tidak lebih kecil dari 1.7 f c′bw d atau 2 f c′bw d ketika gaya prategang efektif tidak kurang dari 40% dari kekuatan tarik pada penulangan lentur. Untuk persamaan 3.45 sampai 3.47, reduksi gaya prategang pada ujun batang akibat transfer harus diperhitungkan. Peraturan ACI mengijinkan asumsi bahwa gaya prategang bertambah secara linier dari nol pada ujung batang sampai tegangan efektif penuh pada panjang sampai 50 kali diameter kabel.
3.6 Lawan lendut dan lendutan 3.6.1 Lawan lendut
Lawan lendut adalah lendutan ke arah atas dari batang prategang dan merupakan hasil dari gaya prategang eksentrisitas dari titik berat penampang. Karena baik gaya prategang maupun eksentrisitas terbentuk dari beban rencana dan panjang bentang, lawan lendut adalah hasil dari perencanaan lebih dari parameter perencanaan karena itu lawan lendut menjadi tidak spesifik. 3.6.2 Lendutan
Akibat rangkak pada beton maka dapat menimbulkan lendutan pada struktur. Pada tabel 3.3 dibuat suatu batas lendutan. Pendekatan teknik diperlukan dalam membandingkan batasan lendutan sesuai dengan peraturan ACI. Suatu kesulitan akibat beban hidup yang mengakibatkan retak lentur akan mengurangi momen inersia efektif dari penampang. Perhitungan menggunakan hubungan lendutan-momen bilinier diperlukan ketika gaya tarik melewati 6 f c′ , dengan dengan definisi, retak terjadi pada tegangan tarik 7.5 f c′ . Karena 37
Pelat Hollow Core umumnya direncanakan tidak retak pada beban layan maka pengaruh retak dapat diabaikan.
Tabel 3.3 Batas lendutan ijin Tipe struktur
Anggapan lendutan
Batas lendutan
Atap datar
yang tidak mendukung atau Lendutan
yang
seketika
mengenai bagian non-struktur yang dapat akibat beban hidup L
l 180
dirusak oleh lendutan yang besar Lantai yang tidak mendukung atau mengenai Lendutan
yang
seketika
bagian non-struktur yang dapat dirusak oleh akibat beban hidup L
l 360
lendutan yang besar Atap atau lantai konstruksi yang mendukung Bagian dari total lendutan atau mengenai bagian non-struktur yang yang dapat dirusak oleh lendutan yang besar
mengenai
Atap atau lantai konstruksi yang mendukung struktural atau mengenai bagian non-struktur yang
terjadi bagian
setelah
l 480
non-
l 240
tidak dapat dirusak oleh lendutan yang besar
3.7 Pengangkatan atau handling
Pada umumnya pelaksanaan pengangkatan atau handling dilakukan sebelum pemasangan pada tumpuan sehingga Pelat Hollow Core juga harus dikontrol tegangannya pada waktu pengangkatan dalam hal ini hanya pengaruh berat sendiri dari Pelat Hollow Core sebagai beban untuk contoh dapat dilihat pada perhitungan handling. Peralatan yang digunakan pada waktu handling/pengangakatan adalah seperti pada gambar 3.5 dengan diameter kabel yang digunakan dan beban yang dapat ditahan kabel adalah seperti pada tabel 3.4 38
Gambar 3.4 Peralatan kabel pada waktu pengangkatan/handling
Tabel 3.3 Diameter kabel dan kekuatan kabel
3.8 Perencanaan Struktur Pracetak Hollow Core Slab (HCS) berdasarkan SNI 2847
Pada perencanaan Pelat Beton Hollow Core Slab berdasarkan peraturan SNI 2847 maka terdapat beberapa ketentuan di dalam SNI untuk beton pracetak yang prategang sebagai berikut : 1) Perencanaan komponen beton polos pracetak harus mempertimbangkan semua kondisi
39
pembebanan mulai dari saat fabrikasi awal hingga selesainya pelaksanaan struktur, termasuk pembongkaran cetakan, penyimpanan, pengangkutan, dan ereksi. 2) Batasan 24.2 tidak hanya berlaku pada komponen struktur beton polos pracetak pada kondisi akhir tetapi juga berlaku pada saat fabrikasi, pengangkutan, dan ereksi. 3) Komponen-komponen struktur pracetak harus disambung secara aman untuk menyalurkan gaya-gaya lateral ke sistem struktur yang mampu menahan gaya-gaya tersebut. 4) Komponen-komponen struktur pracetak harus diikat dan ditopang secukupnya selama ereksi untuk menjamin tercapainya kedudukan yang tepat dan integritas struktur hingga sambungan yang permanen selesai dipasang.
3.8.1 Penumpuan
Pada perencanaan penumpuan digunakan peraturan (SNI 2847 ps 19.3) tentang penumpuan/penopangan yaitu bila digunakan, maka sistem penopang tidak boleh dibuka hingga elemen yang ditopang telah mencapai sifat rencana yang diperlukan untuk memikul semua beban serta membatasi lendutan dan keretakan pada saat pembongkaran sistem penopang. 3.8.2 Tegangan transfer
Tegangan transfer untuk struktur pracetak prategang harus mengikuti peraturan dalam (SNI 2847 ps 20.4-20.5) yaitu tegangan izin beton untuk komponen struktur lentur dan tegangan izin tendon prategang
3.8.2.1 Tegangan izin beton untuk komponen struktur lentur
1) Tegangan beton sesaat sesudah penyaluran gaya prategang (sebelum terjadinya kehilangan tegangan sebagai fungsi waktu) tidak boleh melampaui nilai berikut:
40
(1) Tegangan serat tekan terluar ................................................................................ 0.6 f ci′ (2) Tegangan serat tarik terluar kecuali seperti yang diizinkan dalam 20.4(1(3)) .............................................................................................................................. (1 / 4) f ci′ (3) Tegangan serat tarik terluar pada ujung-ujung komponen struktur di atas perletakan sederhana ............................................................................................................ (1 / 2) f ci′ Bila tegangan tarik terhitung melampaui nilai tersebut di atas, maka harus dipasang tulangan tambahan (non-prategang atau prategang) dalam daerah tarik untuk memikul gaya tarik total dalam beton, yang dihitung berdasarkan asumsi suatu penampang utuh yang belum retak. 2) Tegangan beton pada kondisi beban layan (sesudah memperhitungkan semua kehilangan prategang yang mungkin terjadi) tidak boleh melampaui nilai berikut: (1) Tegangan serat tekan terluar akibat pengaruh prategang, beban mati dan beban hidup tetap .......................................................................................................................... 0.45 f c′ (2) Tegangan serat tekan terluar akibat pengaruh prategang, beban mati dan beban hidup total ........................................................................................................................... 0.6 f c′ (3) Tegangan serat tarik terluar dalam daerah tarik yang pada awalnya mengalami tekan .............................................................................................................................. (1 / 2) f c′ (4) Tegangan serat tarik terluar dalam daerah tarik yang pada awalnya mengalami tekan dari komponen-komponen struktur (kecuali pada sistem pelat dua-arah), dimana analisis yang didasarkan pada penampang retak transformasi dan hubungan momen-lendutan bilinier menunjukkan bahwa lendutan seketika dan lendutan jangka panjang memenuhi persyaratan 10.5(4),
dan
dimana
persyaratan
selimut
beton
memenuhi
...................................................................................................................................
9.7(3(2)) f c′
41
3) Tegangan izin beton dalam 20.4(1) dan 20.4(2) boleh dilampaui bila dapat ditunjukkan dengan pengujian atau analisis bahwa kemampuan strukturnya tidak berkurang dan lebar retak yang terjadi tidak melebihi nilai yang disyaratkan.
3.8.2.2 Tegangan izin tendon prategang
Tegangan tarik pada tendon prategang tidak boleh melampaui nilai berikut: 1) Akibat gaya pengangkuran tendon ....................................................................... 0,94fpy tetapi tidak lebih besar dari nilai terkecil dari 0,80fpu dan nilai maksimum yang direkomendasikan oleh pabrik pembuat tendon prategang atau perangkatangkur. 2) Sesaat setelah penyaluran gaya prategang ............................................................ 0,82fpy tetapi tidak lebih besar dari 0,74fpu. 3) Tendon pasca tarik, pada daerah angkur dan sambungan, segera setelah penyaluran gaya ........................................................................................................................... 0,70fpu
3.8.3 Kuat geser
Pada kontrol kuat geser vertikal dan horizontal harus mengikuti peraturan sesuai dengan (SNI 2847 ps 19.3 dan ps 19.4)
3.8.3.1 Kuat geser vertikal
1) Bila keseluruhan komponen struktur komposit diasumsikan memikul geser vertikal, maka perencanaan harus disesuaikan dengan ketentuan pasal 13 sebagaimana yang berlaku untuk komponen struktur dengan penampang yang sama, yang dicor secara monolit. 2) Tulangan geser harus dijangkarkan sepenuhnya ke dalam elemen yang saling berhubungan, sesuai dengan 14.13. 42
3) Tulangan geser yang diperpanjang dan terangkur dengan baik boleh diperhitungkan sebagai tulangan pengikat untuk geser horizontal.
3.8.3.2 Kuat geser horizontal
1) Pada komponen struktur komposit, transfer gaya geser horizontal secara penuh harus dapat dijamin pada bidang kontak antara elemen-elemen yang dihubungkan. 2) Kecuali apabila dihitung sesuai dengan 19.5(3), maka perencanaan penampang terhadap geser horizontal harus didasarkan pada. Vu ≤ φ Vnh dimana Vu adalah gaya geser terfaktor pada penampang yang ditinjau dan Vnh adalah kuat geser horizontal nominal sesuai dengan ketentuan berikut: (1) Bila bidang kontaknya bersih dan bebas dari serpihan dan secara sengaja dikasarkan, maka kuat geser Vnh tidak boleh diambil lebih besar daripada 0.60bvd dalam Newton. (2) Bila dipasang sengkang pengikat minimum sesuai dengan 19.6. dan bidang kontaknya bersih dan bebas dari serpihan, tetapi tidak dikasarkan, maka kuat geser Vnh tidak boleh diambil lebih besar daripada 0.6 bvd, dalam Newton. (3) Bila dipasang sengkang pengikat minimum sesuai dengan 19.6, dan bidang kontaknya bersih dan bebas dari serpihan dan dengan sengaja dikasarkan hingga mencapai tingkat kekasaran penuh dengan amplitudo kira-kira 5 mm, maka kuat geser Vnh dapat diambil sama dengan (1.8 + 0.6 ρ v . f y ).λ.b v .d , tetapi tidak lebih besar daripada 3.5bvd dalam Newton.
Nilai λ dapat diambil sesuai dengan 13.7(4(3)). (4) Apabila gaya geser terfaktor Vu pada penampang yang ditinjau melebihi φ(3.5bvd), maka perencanaan untuk geser horizontal harus dilakukan sesuai dengan 13.7(4).
43
(5) Dalam menentukan kuat geser horizontal nominal pada permukaan atas elemen struktur beton prategang, d diambil sebagai nilai terbesar dari 0,8h atau jarak dari serat tekan terluar ke titik pusat tulangan tarik pada penampang komposit. 3) Sebagai alternatif terhadap 19.5(2), geser horizontal dapat ditentukan dengan jalan menghitung perubahan aktual gaya tekan atau gaya tarik di dalam sebarang segmen, dan pengaturan harus dilakukan untuk menyalurkan gaya tersebut sebagai geser horizontal kepada elemen pendukung. Gaya geser horizontal terfaktor tidak boleh melebihi kuat geser horizontal φVnh yang diberikan dalam 19.5(2(1)) hingga 19.5(2(4)), dimana luas bidang kontak Ac harus digunakan sebagai pengganti bvd di dalam persamaan-persamaan terkait yang ada pada butir-butir tersebut. (1) Bila sengkang pengikat yang dipasang untuk menahan geser horizontal direncanakan untuk memenuhi 19.5(3), maka rasio antara luas sengkang pengikat dan spasi pengikat di sepanjang komponen struktur harus merefleksikan distribusi gaya-gaya geser pada komponen struktur tersebut. 4) Bila terdapat tarik pada bidang kontak antara elemen-elemen yang saling dihubungkan, maka penyaluran geser secara kontak hanya boleh digunakan bila dipasang sengkang pengikat minimum sesuai dengan 19.6.
3.8.3.3 Sengkang pengikat untuk geser horizontal
1) Bila sengkang pengikat dipasang untuk menyalurkan geser horizontal, maka luas sengkang pengikat tidak boleh kurang daripada luas yang diperlukan oleh 13.5(5(3)), dan spasi sengkang pengikat tidak boleh melebihi empat kali dimensi terkecil elemen yang didukung, ataupun 600 mm. 2) Sengkang pengikat untuk geser horizontal harus terdiri dari batang atau kawat tulangan 44
tunggal, sengkang berkaki banyak, atau kaki vertikal dari jaring-kawat (polos atau ulir). 3) Semua sengkang pengikat harus diangkurkan sepenuhnya ke dalam elemen-elemen yang saling dihubungkan sesuai dengan 14.13
3.9 Selimut Beton
Untuk beton pracetak (dibuat dengan mengikuti proses pengawasan pabrik) maka tebal minimum selimut beton berikut harus disediakan untuk tulangan harus mengikuti peraturan sesuai
Tabel 3.5 Selimut Beton Minimum Pada Beton Pracetak
45
Untuk konstruksi beton pracetak, ikatan tarik harus dipasang pada arah tegak,memanjang, melintang, dan di sekeliling perimeter struktur, untuk mengikat dan menyatukan elemenelemen pracetak secara efektif.
3.10 Sambungan Beton Pracetak 3.10.1 Perencanaan Sambungan dan Tumpuan
1) Gaya-gaya boleh disalurkan antara komponen-komponen struktur dengan menggunakan sambungan grouting, kunci geser, sambungan mekanis, sambungan baja tulangan, pelapisan dengan beton bertulang cor setempat, atau kombinasi dari cara-cara tersebut. (1) Kemampuan sambungan untuk menyalurkan gaya-gaya antara komponen-komponen struktur harus ditentukan dengan analisis atau dengan pengujian. Apabila geser merupakan pembebanan utama, maka ketentuan pada 13.7 dapat digunakan. (2) Dalam merencanakan sambungan dengan menggunakan bahan-bahan dengan sifat struktural yang berbeda, maka daktilitas, kekuatan, dan kekakuan relatifnya harus ditinjau.
2) Tumpuan untuk komponen lantai dan atap pracetak di atas perletakan sederhana harus memenuhi ketentuan berikut: (1) Tegangan tumpu izin di permukaan kontak antara komponen yang didukung dan yang
46
mendukung dan antara elemen-elemen pendukung tidak boleh melebihi kekuatan tumpu untuk masing-masing permukaan dan elemen pendukung. Kekuatan tumpu beton dinyatakan dalam 12.17.
(2) Kecuali bila dapat dibuktikan melalui pengujian atau analisis bahwa kemampuan strukturnya tidak berkurang, maka persyaratan minimum berikut ini harus dipenuhi: a) Setiap komponen struktur dan sistem pendukungnya harus mempunyai dimensi rencana yang dipilih sedemikian hingga, setelah peninjauan toleransi, jarak dari tepi tumpuan ke ujung komponen struktur pracetak dalam arah bentang sedikitnya 1/180 kali bentang bersih l, tetapi tidak boleh kurang dari: - untuk pelat masif atau berongga ................................................... 50 mm - untuk balok ................................................................................... 75 mm b) Pelat landasan di tepi yang tidak ditumpulkan harus mempunyai celah sedikitnya 15 mm dari muka tumpuan, atau sedikitnya sama dengan dimensi penumpulan pada tepi yang ditumpulkan. (3) Persyaratan pada 14.11(1) tidak berlaku untuk tulangan momen lentur positif pada komponen struktur pracetak statis tertentu, tetapi sedikitnya sepertiga dari tulangan tersebutharus diperpanjang sampai ke tengah panjang landasan.
47
Gambar 3.5 Sambungan Komponen Pracetak 3.11 Perencanaan Plat Hollow Core (HCS) prategang mengikuti prosedur sebagai berikut :
1. Mutu beton minimal yang digunakan K-300, karena saat release mutu beton yg disyaratkan adalah K-300. Jadi cukup 16 jam untuk mencapai umur K-300 dengan steam curing. 2. Besi prestressed low relaxtion, PC Wire Ø5 dengan fpu = 1625 MPa 3. Tebal HS minimal 6 cm, tebal beton topping 5 cm. 4. Pada saat pengecoran topping, diperhitungkan beban topping dan tenaga kerja. 5. Pada saat tumpuan sementara dilepas, diperhitungkan beban topping. (SNI 2847 ps 19.3) 6. Check tegangan saat transfer (SNI 2847 ps 20.4-20.5) kondisi serat atas :(-Pi/Ac)+(Pi*e/St) < Fti kondisi serat bawah :(-Pi/Ac)-(Pi*e/Sb) < Fci 7. Check tegangan saat setelah losses kondisi serat atas : (-Peff/Ac)+(Peff*e/St)-(Mslb/St) < Fc kondisi serat bawah : (-Peff/Ac)-(Peff*e/St)+(Mslb/St) < Ft 8. Check Tegangan setelah topping terpasang kondisi serat atas : (-Peff/Ac)+(Peff*e/St)-(Mslb/St)+(Mcorpek/St) < Ft kondisi serat bawah : (-Peff/Ac)-(Peff*e/St)+(Mslb/St)-(Mcorpek/Sb) < Fc 9. Check Setelah support sementara dilepas (sbg pelat komposit) kondisi serat atas : (-Peff/Ac)+(Peff*e/St)-(Mslb/St)+(Mcorpek/St) -(Mprop*(h-Cbk)/Ick)< Fc kondisi serat 48
bawah : (-Peff/Ac)-(Peff*e/St)+(Mslb/St)-(Mcorpek/Sb) +(Mprop/Sbk)< Ft 10. Check tegangan saat beban layan bekerja (sbg pelat komposit) kondisi serat atas : (-Peff/Ac)+(Peff*e/St)-(Mslb/St)+(Mcorpek/St) -(Mprop*(h-Cbk)/Ick)-(Mll+Msdl)*(hCbk)/Ick< Fc kondisi serat bawah : (-Peff/Ac)-(Peff*e/St)+(Mslb/St)-(Mcorpek/Sb) +(Mprop/Sbk)+(Mll/Sbk)+(Msdl/Sbk) Mu 12. Check Kapasitas Retak 0.9*Mn/Mcr > 1.2 13. Check geser vertikal (SNI 2847 ps 19.4) saat beban layan belum bekerja (ditahan oleh HS saja) vc = 0.4*1*(fc)^0.5 Vc = vc*bw*dp Vu < 0.85*Vc saat beban layan belum bekerja saat beban layan bekerja (ditahan oleh pelat komposit) Vc = vc*(bw*(htop+dp)+htop*be) Jika Vux < 0.85*Vc, maka tulangan geser vertikal tidak perlu dipasang. 14. Check defleksi saat kondisi awal & kondisi akhir < L/240 15. Check Geser Horizontal (SNI 2847 ps 19.5) Jika Vux Mu 17. Tulangan Transfer/Lateral 0.9*Mn > Mu 18. Tulangan Sambungan antar HS 0.9*Mn > Mu
49
50
Gambar 3.6 Proses Pembuatan Hollow Core Slab di pabrik 3.12 Proses Pembuatan Hollow Core Slab di Pabrik
1. Pembersihan dan peminyakan tempat pencetakan / Cleaning and oiling the bed 2. Pemasukan kabel ke dalam / Strand pulling 3. Penarikan kabel pretension / Tensioning strands 4. Pengangkatan ke tempat pencetakan /Lifting on the bed (tidak tampak) 5. Pencampuran beton /Concrete mixing (tidak tampak) 6. Transportasi beton / Concrete transportation 7. Penutupan beton / Concrete dosing (tidak tampak) 8. Pencetakan/Extruding 9. Penggambaran lubang oleh drafter / Draw openings by plotter (tidak tampak) 10. Pembuatan lubang/Making openings 11. Pembungkusan pelat/ Covering of slab 12. Perawatan pelat / Curing of slab 13. Pembungkusan kembali pelat/Recovering of slab 14. Pemotongan pelat/Cutting of slab 15. Pengankatan pelat/Lifting of slab 16. Pengeboran dari lubang drainase/Drilling of drainage holes 17. Transportasi ke tempat penyimpanan/Transportation to storage 18. Pengangkatanke tempat penyimpanan/Handling of slabs in storage 19. Transportasi ke lapangan/Transportation to site
51 Kabel prestension
Gambar 3.7 Posisi kabel pretensioning pada Hollow Core Slab Posisi penempatan kabel strand pretension pada Hollow Core Slab pada bagian bawah dari , penarikan kabel dilakukan dari dua sisi Pada tabel 3.6 dapat dilihat properties dari Plat Hollow Core dimana data penampang serta variasi panjang bentang yang digunakan Lebar untuk 1 Plat Hollow Core = 4 ft dimana 1 ft = 0.3 m jadi panjang untuk 1 plat Hollow Core = 1.2 m Kabel pretension yang digunakan sebanyk 5-8 kabel dengan kode 48-S sampai 88-S Kekuatan beban yang dapat dipikul oleh Hollow Core Slab dapat dilihat juga pada tabel dalm satuan psf = pound/ft2 dimana 1 psf = 0.048 kN/m2 jadi misalnya untuk panjang 20 ft atau 6 m untuk Hollow Core menggunakan topping 5 cm dengan 5 kabel strand maka diperoleh beban maksimum yang dapat dipikul oleh Plat Hollow Core = 317 psf atau 15.178 kN/m2 untuk lebar 1.2 m maka beban menjadi 1.2x15.178 = 18.2 KN/m dari contoh perhitungan beban yang dipikul lebih kecil dari beban maksimum Plat hollow Core, dalam hal ini untuk pretensioning pada perhitungan Plat Hollow Core tidak menggunakan perekat atau mortar
52
Gambar 3.8 Contoh penempatan pretensioning pada pelat Hollow Core Slab
BAB IV
APLIKASI 53
Dalam bab ini akan diberikan suatu contoh perhitungan portal (frame) 3 dimensi dengan dengan lantai pracetak Hollow Core slab banyak lantai 3 tingkat seperti pada Gambar 4.1, dengan menggunakan program ETABS v9.2. Adapun data-data yang akan dipergunakan dalam analisa tersebut adalah : 4.1 Contoh portal ( Gambar 4.1)
Gambar 4.1. Struktur portal 3 dimensi
54
Gambar 4.2 Potongan memanjang portal
Gambar 4.3 Denah/Tampak atas
Data-data struktur
1. Panjang bentang
L
= 6 m = 600 cm
2. Tinggi bangunan (kolom)
H
= 3.5 m = 350 cm
3. Ukuran penampang kolom
BxH
= 40x40 cm2
4. Ukuran penampang balok
BxH
= 30x60 cm2
5. Modulus Elastisitas beton
E
= 250000 kg/cm2
6. Perletakan jepit-jepit 7. Zona gempa 3 tanah sedang
55
Perhitungan Luas Penampang dan Inersia Pelat Pracetak type Hollow Core Slab (HCS) dengan bentang 6,0 m Gambar 4.4. Potongan Penampang Pelat Hollow Core
Lebar penampang
bw = 1200⋅ mm
Panjang total HCS
Lsl = 6⋅ m
Tinggi penampang HCS Pelat Hollow
h = 200⋅ mm b1 = 190 ⋅ mm
Tebal flens atas
t1 = 30⋅ mm
Tebal flens bawah
t2 = 30⋅ mm
Tebal badan
t3 = 35⋅ mm
Tebal badan ke tepi
t4 = 50⋅ mm
a=
Gambar 4.5. Penampang atas
t3 ( h − t1 − t2 ) = 0.026 m b1
4.2 Data-data Pelat hollow Core Slab
Bentuk penampang seperti gambar
Mutu beton K400 Lebar penampang
= 1200 mm
Tebal Pelat Hollow Core Slab
= 200 mm
Panjang Penampang Pelat Hollow Core
= 6000 mm
56
Ax = t1 + t2 + a = 0.086⋅ m
per satuan panjang arah sumbu y
2 Acx = Ax ⋅ bw = 0.103 m
untuk panjang 1200 mm
Sx =
1 2
1 1 ⎞ ⎛ −3 2 2 ⋅ t1 + a⋅ ( h + t1 − t2 ) + t2 ⋅ ⎜ h − t2 ⎟ = 8.579 × 10 m
⎝
2
zx =
⎠
2
Sx = 0.1 m Ax
2
2
2
1 ⎞ 1 3 1 ⎞ 1 1 ⎛ ⎛ ⎡ ⎤ −4 3 2 Ix = ⋅ t1 + t1 ⋅ ⎜ zx − t1 ⎟ + t2 + t2 ⋅ ⎜ h − zx − ⋅ t2 ⎟ + ⋅ a⋅ ( h − t1 − t2 ) + a⋅ ⎢zx − ( h + t1 − t2 )⎥ = 4.801 × 10 ⋅ m 12 2 ⎠ 12 2 ⎠ 12 2 ⎝ ⎝ ⎣ ⎦ 1
3
per satuan panjang arah sumbu y 8 4 Icx = Ix⋅ bw = 5.761 × 10 ⋅ mm Ay = t1 + t2 = 0.06 m
per satuan panjang arah sumbu x
2 Acy = Ay ⋅ Lsl = 0.36 m
untuk panjang 6000 mm
Sy = zy =
Iy =
untuk panjang 1200 mm
1 12
1 2
1 ⎞ ⎛ −3 2 2 ⋅ t1 + t2 ⋅ ⎜ h − t2 ⎟ = 6 × 10 m
⎝
2
⎠
Sy = 0.1 m Ay
2 2 1 ⎞ 1 3 1 ⎞ ⎛ ⎛ −4 3 3 ⋅ t1 + t1 ⋅ ⎜ zy − t1 ⎟ + t2 + t2 ⋅ ⎜ h − zy − t2 ⎟ = 4.38 × 10 ⋅ m
⎝
2
⎠
12
9 4 Icy = Iy⋅ Lsl = 2.628 × 10 ⋅ mm
⎝
2
⎠
per satuan panjang arah sumbu x
untuk panjang 6000 mm 57
Tegangan akibat handling atau pengangkatan sewaktu pemasangan pelat Hollow Core seperti gambar di bawah
Mutu beton K400
fkub = 400
Momen tahanan Sx Sx =
0.5 Icx h
3
cm
3 BJ_beton = 2400
2 tp = 0.2⋅ m
Ft_ijin = 0.5⋅ fc ⋅ bp = bw = 1.2 m w = h⋅ BJ_beton = 480
kg
fc = 0.83⋅ fkub = 332⋅
= 2.881 × 10 ⋅ cm
ap = Lsl = 6 m
kg 2 cm
kg 2 m
2
kg 3 m
kg kg = 9.11⋅ 2 2 cm cm
2 Mx = 0.0107⋅ w ⋅ ap⋅ bp = 44.375⋅ kg ⋅ m 2 My = 0.0107⋅ w ⋅ ap ⋅ bp = 221.875⋅ kg ⋅ m
kg My = 7.702⋅ 2 Sx cm "MEMENUHI" if Ft < Ft_ijin Tegangan_tarik_beton = "MEMENUHI" "TIDAK MEMENUHI" otherwise Ft =
Tegangan_tarik_beton =
58
Diameter kabel yang digunakan sewaktu pengangkatan
untuk diameter kabel pada tabel 3.3
d =
Pijin_kabel = 3.6⋅ kip = 16⋅ kN
Pi =
Pijin_kabel = 1633 kg g
Berat total hollow Core
3 8
⋅ in = 9.525⋅ mm
untuk 1 kabel (dalam satuan kg)
Wc = ap⋅ bp ⋅ tp ⋅ BJ_beton = 3456 kg
karena ada 4 kabel maka masing-masing kabel memikul
Pkabel < Pi
digunakan kabel diameter
d =
3 8
Pkabel =
Wc
4
= 864 kg
⋅ in = 9.525⋅ mm
59
1. Penampang HCS (per satu meter lebar) :
Tinggi Penampang HCS
h = 200⋅ mm
Tinggi topping
htop = 50⋅ mm
Lebar Penampang
bw = 1200⋅ mm
Luas Penampang
2 Ac = Acx = 0.103 m
Momen Inersia
8 4 Ic = Icx = 5.761 × 10 ⋅ mm
Garis Berat Bawah
Cb =
Garis Berat Top
Ct = h − Cb
Sec. Modulus Top
St =
Ic Ct
3 St = 5761473.684⋅ mm
Sec. Modulus Bottom
Sb =
Ic Cb
3 Sb = 5761473.684⋅ mm
h
Cb = 100⋅ mm
2
Ct = 100⋅ mm
2. Material a. Beton :
K-400
fkub = 400⋅ kgf ⋅ cm
−2
fc = 0.83⋅ fkub
fc = 33.2⋅ Mpa
fci = 0.65⋅ fc
fci = 21.58⋅ Mpa
Fci = − 0.6⋅ fci
Fci = − 12.948⋅ Mpa
Fti = 0.25⋅ fci⋅ Mpa
Fti = 1.161⋅ Mpa
Fc = −0.45⋅ fc
Fc = −14.94⋅ Mpa
(akibat prategang + beban mati)
Fct = − 0.6⋅ fc
Fct = − 19.92⋅ Mpa
(akibat prategang + beban total)
Ft = 0.5⋅ fc ⋅ Mpa
Ft = 2.881⋅ Mpa
Ec = 4700⋅ fc ⋅ Mpa
Ec = 27081.137⋅ Mpa
Eci = 4700⋅ fci⋅ Mpa
Eci = 21833.511⋅ Mpa
b. Kabel Prategang fpu = 1625⋅ Mpa
5 fpu = 2.357 × 10 ⋅ psi
fpy = 0.9fpu
3 fpy = 1.462 × 10 ⋅ Mpa
fpi = 0.6⋅ fpu
fpi = 975⋅ Mpa
fpeff = 0.8⋅ fpi
fpeff = 780⋅ Mpa
Diameter Tendon
Dia = 6⋅ mm
Luas per tendon efektif
A1 =
Eksentrisitas
1
2 ⋅ π ⋅ Dia
4 e = 0.5⋅ h − 25⋅ mm
n = 5 2 A1 = 28.274⋅ mm e = 75⋅ mm
60
c. Tulangan Baja
Wiremesh
fy = 390⋅ MPa
BJTP (Polos)
fyp = 240⋅ MPa
BJTD (Deform/Ulir)
fyd = 390MPa
Perhitungan gaya dalam
Berat volum beton normal
γc = 24
Faktor Reduksi Lentur
φ = 0.9
kN 3 m
Qslb = Ac ⋅ γc = 2.471⋅
Pelat
1
Mslb =
Topping
8
kN m
2 ⋅ Qslb⋅ Lsl = 11.12⋅ kN⋅ m
Qtop = htop ⋅ bw ⋅ γc = 1.44⋅
Tambahan
Qtb = 1
kN m
Qdlt = Qslb + Qtop + Qtb = 4.911⋅
B. Hidup
Qll = 3⋅
Q = Qdlt + Qll = 7.91⋅
kN m
kN m
kN m
kN m
a. Perpendekan elastis Pi_kabel = 0.7⋅ n⋅ A1 ⋅ fpu = 160.81⋅ kN
Eci = 21833.51⋅ MPa
1 2 Mg = − ⋅ Qdlt ⋅ Lsl = −22.1⋅ kN⋅ m
5 Es = 2.1⋅ 10 ⋅ MPa
8
Kes = 1
untuk batang pratarik
Kcir = 0.9
untuk batang pratarik ⎛ Pi_kabel
fcir = Kcir⋅ ⎜
⎝
ES = Kes⋅
Ac
+
Pi_kabel⋅ e Ic
2⎞
⎟− ⎠
Mg⋅ e Ic
= 5.7⋅ MPa
Es ⋅ fcir = 54.78⋅ MPa Eci
61
b. Rangkak beton
untuk batang pratarik dengan berat normal
Kcr = 2 Msd = fcds =
1 8
2 ⋅ Qll⋅ Lsl = 13.5⋅ kN⋅ m
Msd⋅ e = 1.757⋅ MPa Ic
CR = Kcr⋅
fcir − fcds = 3.94⋅ MPa
Es ( fcir − fcds ) = 75.756⋅ MPa Eci
c. Susut beton Luas
2 Ac = 102947.37⋅ mm
Keliling
Sc = 2⋅ ( bw + h) = 2800⋅ mm
Luas keliling
gunakan
Ac = 3.677⋅ cm Sc RH = 0.70
Kss = 1
atau 70%
Ksh = 1
εs =
fy = 0.002 Es
SH = εs ⋅ Ksh⋅ Es⋅ Kss⋅ ( 1 − RH) = 117⋅ MPa
d. Relaksasi baja
Untuk G270 low relaxation
Kre = 5000psi = 34.47⋅ MPa J = 0.040
untuk fsi/fpu = 0.7
C = 0.7
RE = [ Kre − J⋅ ( SH + CR + ES ) ] ⋅ C = 17.2⋅ MPa
% total losses/kehilangan
Loss =
( ES + CR + SH + RE) ⋅ 100 = 16.3 fpu
ambil losses = 20%
%
62
Perhitungan Tegangan dan Kapasitas Pelat Pracetak type Hollow Core Slab (HCS) dengan bentang 6,0 m
1. Penampang HCS (per satu meter lebar) :
Tinggi Penampang HCS
h = 200 ⋅ mm
Tinggi topping
htop = 50 ⋅ mm
Lebar Penampang
bw = 1200 ⋅ mm
Luas Penampang
Ac = 0.103 ⋅ m
Momen Inersia
Ic = 5.761 ⋅ 10 ⋅ mm
Garis Berat Bawah
Cb =
Garis Berat Top
Ct = h − Cb
Sec. Modulus Top
St =
Sec. Modulus Bottom
Sb =
2
8
4
h
Cb = 100 ⋅ mm
2
Ct = 100 ⋅ mm
Ic
St = 5761000⋅ mm
Ct Ic
3
Sb = 5761000⋅ mm
Cb
3
2. Material a. Beton : K-400
fkub = 400 ⋅ kgf ⋅ cm
−2
fc = 0.83 ⋅ fkub
fc = 33.2 ⋅ Mpa
fci = 0.65 ⋅ fc
fci = 21.58 ⋅ Mpa
Fci = −0.6 ⋅ fci
Fci = −12.948 ⋅ Mpa
Fti = 0.25 ⋅ fci ⋅ Mpa
Fti = 1.161 ⋅ Mpa
Fc = −0.45 ⋅ fc
Fc = −14.94 ⋅ Mpa
(akibat prategang + beban mati)
Fct = −0.6 ⋅ fc
Fct = −19.92 ⋅ Mpa
(akibat prategang + beban total)
Ft = 0.5 ⋅ fc ⋅ Mpa
Ft = 2.881 ⋅ Mpa
Ec = 4700 ⋅ fc ⋅ Mpa
Ec = 27081.137⋅ Mpa
Eci = 4700 ⋅ fci ⋅ Mpa
Eci = 21833.511⋅ Mpa
b. Kabel Prategang 5
fpu = 1625 ⋅ Mpa
fpu = 2.357 × 10 ⋅ psi
fpy = 0.9fpu
fpy = 1.462 × 10 ⋅ Mpa
fpi = 0.6 ⋅ fpu
fpi = 975 ⋅ Mpa
fpeff = 0.8 ⋅ fpi
fpeff = 780 ⋅ Mpa
Diameter Tendon Luas per tendon efektif Eksentrisitas
3
Dia = 16 ⋅ mm 2 A1 = ⋅ π ⋅ Dia 4 e = 0.5 ⋅ h − 20 ⋅ mm
A1 = 28.274 ⋅ mm e = 80 ⋅ mm
2
63
c. Tulangan Baja
Wiremesh
fy = 390 ⋅ Mpa
BJTP (Polos)
fyp = 240 ⋅ Mpa fyd = 390 ⋅ Mpa
BJTD (Deform/Ulir) 3. Dimensi Pelat dan Komposit Dimensi Pelat
Tinggi pelat
hsl = htop + h
Panjang Total
Lsl = 6.0 ⋅ m
Tinggi topping
htop = 50 ⋅ mm
hsl = 250 ⋅ mm
Penampang Komposit
beton Topping
nc =
Ectop Ec
Lebar pelat
fkubtop = 225 ⋅ kgf ⋅ cm
−2
(mutu beton K-225)
fc'top = 0.83 ⋅ fkubtop
fc'top = 18.675 ⋅ Mpa
Ectop = 4700 ⋅ fc'top ⋅ Mpa
Ectop = 20310.853⋅ Mpa
nc = 0.75 bw = 1200 ⋅ mm
Lebar pelat tranformasi be = nc ⋅ bw Luas Penampang
be = 900 ⋅ mm 5
Ack = 1.48 × 10 ⋅ mm
Ack = Ac + be ⋅ htop
⎛ ⎝
htop ⎞
be ⋅ ( htop) ⋅ ⎜ h +
Garis Berat Bawah
Cbk =
Garis Berat Atas
Ctk = hsl − Cbk
Momen inersia
2
Ick = Ic + Ac ⋅ ( Cbk − Cb) + 9
Sec. Modulus Bottom Sbk =
Cbk = 138.007 ⋅ mm Ctk = 111.993⋅ mm
2
Stk =
⎟ + Ac ⋅ Cb ⎠
Ack
Ick = 1.075 × 10 ⋅ mm
Sec. Modulus Top
3
be ⋅ htop 12
2 htop ⎞ ⎛ + be ⋅ htop⋅ ⎜ Ctk − ⎟ 2 ⎠ ⎝
4
Ick
Stk = 9597114.63⋅ mm
Ctk Ick
4. Perhitungan gaya dalam
Faktor Reduksi Lentur DL :
Pelat
Topping SDL : LL :
tambahan
γc = 24 ⋅ kN⋅ m
−3
φ = 0.9
Qslb = 2.472 ⋅ kN⋅ m
Qslb = ( Ac) ⋅ γc Mslb =
1 8
3
Sbk = 7788111.383⋅ mm
Cbk
Berat volum beton normal
2
2
⋅ Qslb ⋅ Lsl
Mslb = 11.124 ⋅ kN⋅ m Qtop = 1.44 ⋅ kN⋅ m
Qtop = htop⋅ bw ⋅ γc −1
Qtam = 100 ⋅ kgf ⋅ m −1 Qsdl = 100 ⋅ kgf ⋅ m −1 Qll = 300 ⋅ kgf ⋅ m B. Hidup
−1
Qtam = 1 ⋅ kN⋅ m Qll = 3 ⋅ kN⋅ m
−1
−1
−1
64
3
Momen
Pada saat pengecoran topping (HCS diberi tumpuan sementara ditengah bentang) Qd2 = 2.44 ⋅ kN⋅ m
Qd2 = Qtop + Qtam Mdx( x) =
3 16
⋅ Qd2 ⋅ Lsl ⋅ x −
1
−1
2
⋅ Qd2 ⋅ x
2
Mdx( 0.5 ⋅ Lsl) = −2.745 ⋅ kN⋅ m
Mcorpek = −Mdx( 0.5 ⋅ Lsl)
( negatif )
Pada saat tumpuan sementara dilepas 5
P=
8
⋅ ( Qtop) ⋅ Lsl
Mprop =
Mll =
1
4
⋅ P ⋅ Lsl
Mprop = 8.1 ⋅ kN⋅ m
2
14
Msdl =
1
P = 5.4 ⋅ kN
⋅ Qll ⋅ Lsl
1 14
Mll = 7.714 ⋅ kN⋅ m 2
⋅ Qsdl ⋅ Lsl
Msdl = 2.571 ⋅ kN⋅ m
Mts = Mslb − Mcorpek + Mprop + Mll + Msdl
Mts = 26.765 ⋅ kN⋅ m
Mu = 1.2Mslb − 1.2Mcorpek + 1.2Mprop + 1.2 ⋅ Msdl + 1.6Mll
Mu = 35.203 ⋅ kN⋅ m
Jadi banyaknya tendon
n=5
Luas Total Prestress
Aps = n ⋅ A1
Aps = 141.372⋅ mm
Hasilnya :
Pi = Aps ⋅ fpi
Pi = 137.837⋅ kN
2
5. Check Tegangan Peff = fpeff ⋅ Aps
Peff = 110.27 ⋅ kN
Pi = fpi ⋅ Aps
Pi = 137.837⋅ kN
fpi = 975 ⋅ Mpa
a. Pada saat transfer (HCS saja): σa1l =
−Pi
Ac
+
Pi ⋅ e
≤ Fti = 1.161 ⋅ Mpa
St
σa1l = 0.576 ⋅ Mpa σb1l =
−Pi
Ac
−
Pi ⋅ e
≤ Fci = −12.948 ⋅ Mpa
Sb
σb1l = −3.252 ⋅ Mpa
b. Pada saat setelah losses σa1l =
−Peff
Ac
+
Peff ⋅ e St
−
Mslb St
≤ Fc = −14.94 ⋅ Mpa
σa1l = −1.47 ⋅ Mpa σb1l =
−Peff
Ac
−
Peff ⋅ e Sb
+
Mslb
≤ Ft = 2.881 ⋅ Mpa
Sb
σb1l = −0.671 ⋅ Mpa
65
Tegangan setelah topping terpasang σa2l = σa1l +
Mcorpek
≤ Ft = 2.881 ⋅ Mpa
St
σa2l = −0.994 ⋅ Mpa σb2l = σb1l −
Mcorpek
≤ Fc = −14.94 ⋅ Mpa
Sb
σb2l = −1.147 ⋅ Mpa
Tegangan setelah prop dilepaskan (Sebagai pelat komposit) σa3l = σa2l −
Mprop ⋅ ( h − Cbk) Ick
≤ Fc = −14.94 ⋅ Mpa
σa3l = −1.461 ⋅ Mpa σb3l = σb2l +
Mprop Sbk
≤ Ft = 2.881 ⋅ Mpa
σb3l = −0.107 ⋅ Mpa
c. Pada saat beban layan bekerja (Sebagai pelat komposit) σa4l = σa3l − ( Mll + Msdl) ⋅
h − Cbk Ick
σa4l = −2.054 ⋅ Mpa σb4l = σb3l +
Mll Sbk
+
≤
Fc = −14.94 ⋅ Mpa
≤
Ft = 2.881 ⋅ Mpa
Msdl Sbk
σb4l = 1.213 ⋅ Mpa
Tegangan_beton_Saat_Layan = "MEMENUHI"
6. Check Kapasitas Momen
Diameter Tulangan Pratekan
Dw = Dia
Diameter tulangan
Ds = 6 ⋅ mm
Luas per tulangan
As1 =
Banyaknya tul. tekan
nc = 0
Luas Total tul. tekan
Asc = nc ⋅ As1
Banyaknya tul. tarik
np = 0
Luas Total tul. tarik
Ast = np ⋅ As1
Selimut Beton
dc = 20 ⋅ mm
Lengan Tulangan Pratekan
dp = Ct + e
dp = 180 ⋅ mm
Lengan Tulangan Non Pratekan
d = hsl − dc − Dw − 0.5 ⋅ Ds
d = 221 ⋅ mm
Tegangan Tul. Pratekan Efektif
fpe =
maka :
Nilai untuk p : fpy
fpu
= 0.9
1 4
Dw = 6 ⋅ mm
2
⋅ π ⋅ Ds
As1 = 28.274 ⋅ mm
Asc = 0 ⋅ mm
Ast = 0 ⋅ mm
2
2
2
Peff Aps
fpe = 780 ⋅ Mpa
≥
0.5 ⋅ fpu = 812.5 ⋅ Mpa
γp = 0.28
66
β1 =
0.85 if fc ≤ 30 ⋅ Mpa
β1 = 0.824
0.65 if fc ≥ 55 ⋅ Mpa
⎛ fc − 30 ⎞ if 30 ⋅ Mpa < fc ≤ 55 ⋅ Mpa ⎟ ⎝ Mpa ⎠
0.85 − 0.008 ⋅ ⎜ ρp =
Aps bw ⋅ dp
Asc = 0 ⋅ cm
2
Ast = 0 ⋅ cm
Asc
ρc =
ρc = 0
bw ⋅ d Ast
ρt =
ρt = 0
bw ⋅ d
ωc = ρc⋅ ωt = ρt⋅
fy
ωc = 0
fc
fy
ωt = 0
fc
⎡ ⎣
fps = fpu ⋅ ⎢1 − ρp =
⎡ β1 ⎣ γp
⋅ ⎢ρp⋅
fpu
+
fc
Aps
d dp
⎤⎤ ⎦⎦
⋅ ( ωt − ωc )⎥⎥
fps = 1607.319⋅ Mpa
ρp = 0.001
bw ⋅ dp fps
ωp = ρp⋅
2
ωp = 0.032
fc
Tps = fps ⋅ Aps a=
Tps = 227.229 ⋅ kN
Tps
a = 11.929 ⋅ mm
0.85 ⋅ fc'top ⋅ bw
⎡ ⎣
Mn = Tps ⋅ ⎢( dp + htop) − φ ⋅ Mn = 45.817 ⋅ kN⋅ m
a⎤
a⎞ ⎛ ⎛ ⎥ + Ast ⋅ fy⋅ ⎜ d − ⎟ + Asc ⋅ fy⋅ ⎜ dc − 2 2⎦ ⎝ ⎠ ⎝ Mu = 35.203 ⋅ kN⋅ m >
a⎞
⎟
2⎠
Momen_Kapasitas_Penampang = "MEMENUHI"
7. Kapasitas Retak
Tegangan tarik retak
fr = 0.7 ⋅ fc ⋅ Mpa
fr = 4.033 ⋅ Mpa
Kondisi tegangan pada tepi bawah HCS akibat beban layan total : fakt =
−Peff Ac
−
Peff ⋅ e Sb
+
Mslb Sb
−
Mcorpek Sb
+
Mprop Sbk
+
Msdl Sbk
+
Mll Sbk
fakt = 1.213 ⋅ Mpa
Mcr = ( fr − fakt) ⋅ Sbk + Mts Mcr = 48.727 ⋅ kN⋅ m φ ⋅ Mn Mu
= 1.301
Rasio_Penampang_Retak = "MEMENUHI"
67
8. Pemeriksaan Geser
Lebar badan
bw = 1200 ⋅ mm
Faktor reduksi
φ = 0.85
Kuat tekan beton
fc = 33.2 ⋅ Mpa
Tegangan leleh tul. fy = 390 ⋅ Mpa Gaya-gaya geser : Saat beban layan belum bekerja (geser hanya ditahan oleh HCS saja) ⎤ ⎡1 Vudl = 1.2 ⋅ ⎢ ⋅ ( Qslb + Qtop) ⋅ Lsl⎥ 2 ⎣ ⎦ Vudl = 14.083 ⋅ kN
Saat beban layan bekerja (geser ditahan oleh pelat komposit) Qd = Qslb + Qtop + Qsdl 1
Vll =
2
⋅ Qll ⋅ Lsl
Vll = 9 ⋅ kN
Vd = 0.5 ⋅ Qd ⋅ Lsl
Vd = 14.736 ⋅ kN
Vu ( x) = 1.2( Vd − Qd ⋅ x) + 1.6 ⋅ ( Vll − Qll ⋅ x)
(
2
Mu ( x) = 1.2 ⋅ Vd ⋅ x − 0.5 ⋅ Qd ⋅ x
) + 1.6 ⋅(Vll ⋅ x − 0.5Qll ⋅ x2)
x1 = 0.1m
x2 = 0.5hsl
x2 = 0.125 m
x3 = 50 ⋅ Dw
x3 = 0.3 m
Vu1 = Vu ( x1)
Vu1 = 31.014 ⋅ kN
Mu1 = Mu ( x1)
Mu1 = 3.155 ⋅ kN⋅ m
Vu2 = Vu ( x2)
Vu2 = 30.746 ⋅ kN
Mu2 = Mu ( x2)
Mu2 = 3.927 ⋅ kN⋅ m
Vu3 = Vu ( x3)
Vu3 = 28.875 ⋅ kN
Mu3 = Mu ( x3)
Mu3 = 9.144 ⋅ kN⋅ m
Persyaratan Geser menurut ACI : 0.4 ⋅ fpu = 650 ⋅ Mpa Vu ⋅ dp Mu
<
fpe = 780 ⋅ Mpa
dapat menggunakan metoda sederhana sebagai berikut :
≤1
vc1 =
⎛ 1 Vu1 ⋅ dp ⎞ fc ⎜ ⋅ + 4.8 ⋅ ⎟ ⋅ Mpa Mu1 ⎠ ⎝ 20 Mpa
vc1 = 8.782 ⋅ Mpa
vc2 =
⎛ 1 Vu2 ⋅ dp ⎞ fc ⎜ ⋅ + 4.8 ⋅ ⎟ ⋅ Mpa Mu2 ⎠ ⎝ 20 Mpa
vc2 = 7.053 ⋅ Mpa
vc3 =
⎛ 1 Vu3 ⋅ dp ⎞ fc ⎜ ⋅ + 4.8 ⋅ ⎟ ⋅ Mpa Mu3 ⎠ ⎝ 20 Mpa
vc3 = 3.017 ⋅ Mpa
λ =1
Mu1 Vu2 ⋅ dp Mu2 Vu3 ⋅ dp Mu3
= 1.769
= 1.409
= 0.568
(untuk beton normal)
vc1 = 8.782 ⋅ Mpa vc =
Vu1 ⋅ dp
≥ ≤
λ
⋅ fc ⋅ Mpa = 0.96 ⋅ Mpa 6 ⋅ λ ⋅ fc ⋅ Mpa = 2.305 ⋅ Mpa 0.4
0.4 ⋅ λ ⋅ fc ⋅ Mpa if vc1 > 0.4 ⋅ λ ⋅ fc ⋅ Mpa vc1 otherwise
vc = 2.305 ⋅ Mpa
68
Saat beban layan belum bekerja Vc = vc ⋅ ( bw ⋅ dp)
Vc = 497.832 ⋅ kN
<
Vudl = 14.083 ⋅ kN
dp = 180 ⋅ mm
φ ⋅ Vc = 423.157 ⋅ kN
Saat beban layan telah bekerja Vc = vc ⋅ [ bw ⋅ ( htop + dp) + htop⋅ be]
Vc = 739.834 ⋅ kN
Vu1 = 31.014 ⋅ kN
<
φ ⋅ Vc = 628.859 ⋅ kN
Tulangan_Geser_Vertikal = "TIDAK PERLU DIPASANG"
9. Check Terhadap Defleksi a. Pada kondisi awal (pelat prategang saja) 2
−Pi ⋅ e ⋅ Lsl
Δpi =
Δpi = −3.945 ⋅ mm
8 ⋅ Eci ⋅ Ic
(ke atas)
Defleksi akibat berat sendiri Δbs =
4
5 384
⋅
Qslb ⋅ Lsl
Δbs = 3.316 ⋅ mm
Eci ⋅ Ic
Dengan menerapkan faktor jangka panjang untuk defleksi bersih pada waktu ereksi, diperoleh : Δ1 = 1.85 ⋅ Δbs + 1.8 ⋅ Δpi
Δ1 = −0.966 ⋅ mm
b. Pada kondisi akhir (pelat komposit)
Defleksi akibat topping 3
1 P ⋅ Lsl ⋅ 48 Ec ⋅ Ick
Δtop =
Δtop = 0.835 ⋅ mm
Defleksi akibat SDL Δsdl =
5 384
⋅
4
( Qsdl) ⋅ Lsl
Δsdl = 0.58 ⋅ mm
Ec ⋅ Ick
Defleksi akibat Beban Hidup (LL) ΔL =
5 384
4
⋅
( Qll) ⋅ Lsl
ΔL = 1.739 ⋅ mm
Ec ⋅ Ick
syarat defleksi maksimum akibat beban hidup :
Lsl 360
= 16.667 ⋅ mm
Jadi total defleksi jangka panjang yang terjadi adalah : Δ2 = 2.2 ⋅ Δpi + 2.4 ⋅ Δbs + 2.3 ⋅ Δtop + 3 ⋅ Δsdl + 3 ⋅ ( 30% ΔL )
( ke bawah )
Δ2 = 4.505 ⋅ mm
Jadi defleksi total
Δtot = Δ2 − Δ1 + ( 70% ΔL )
syarat defleksi maksimum
Lsl 240
= 25 ⋅ mm
Δtot = 6.688 ⋅ mm
>
Δtot = 6.688 ⋅ mm
Defleksi_yang_terjadi = "MASIH MEMENUHI PERSYARATAN"
Catatan : - Nilai negatif menunjukkan defleksi ke atas dan, - Nilai positif menunjukkan defleksi ke bawah - Defleksi memenuhi persyaratan bila defleksi max. lebih besar dari defleksi total yg terjadi
69
10. Pengecekan Geser Horizontal
Lebar bid kontak
bv = bw
Av1 = 0 ⋅ mm
Tinggi efektif
d = dp + htop
s = 0mm
ρv =
Av1
2
ρv = 0 ⋅ %
bv⋅ s
Vu ≤ Vnh Akibat gempa
Vg = 10.54 ⋅ kN
Vu1 = 41.554 ⋅ kN
dari data ETABS
Vu1 = Vu1 + Vg
< φ ⋅ 0.6 ⋅ bv⋅ d ⋅ Mpa = 140.76 ⋅ kN
3.5 ⋅ bv⋅ dp ⋅ Mpa = 756 ⋅ kN
Vnh <
Untuk_menahan_Geser_Horizontal = "TIDAK PERLU DIPASANG TULANGAN GESER"
11. Tulangan Lentur di Daerah Tumpuan 1
Mtop = Mlle =
2
11 1
⋅ Qtop⋅ Lsl 2
11
⋅ Qll ⋅ Lsl
1
Msdle =
Mtop = 4.713 ⋅ kN⋅ m
11
Mlle = 9.818 ⋅ kN⋅ m 2
⋅ Qsdl ⋅ Lsl
Msdle = 3.273 ⋅ kN⋅ m
fc'top = 18.675 ⋅ Mpa
fc = 33.2 ⋅ Mpa
Mue = 1.2 ⋅ ( Msdle + Mtop) + 1.6 ⋅ Mlle
Mue = 25.292 ⋅ kN⋅ m
Akibat gempa
Mg = 17.716 ⋅ kN m
Mue = 1.2 ⋅ ( Msdle + Mtop) + 1.0 ⋅ Mlle + 1.0 ⋅ Mg
Mue = 37.117 ⋅ kN⋅ m
Mu = Mue
Mu = 37.117 ⋅ kN⋅ m
Dtump = 9 ⋅ mm
fy = 400 ⋅ Mpa
dtop = hsl − dc − 0.5 ⋅ Dtump
dtop = 225.5 ⋅ mm
As1 =
1 4
2
⋅ π ⋅ Dtump
As1 = 0.636 ⋅ cm
jarak tulangan lentur : As =
bw
As = 508.938 ⋅ mm
faktor reduksi lentur : β1 = 0.85 ⎛ 0.85 ⋅ fc ⋅ ρmax = 0.75 ⋅ ⎜ β1 ⋅ fy ρ= a=
As
⎜ ⎝
bw ⋅ dtop fy⋅ As 0.85 ⋅ fc'top ⋅ bw
2
Sptump = 150 ⋅ mm
⋅ As1
Sptump
dari data ETABS
2
φ = 0.9
⎞ ⎟ fy ⎟ 87000 + psi ⎠ 87000
ρmax = 0.027 ρmin = 0.18% ρ = 0.188 ⋅ % a = 10.687 ⋅ mm
70
⎛ ⎝
Mn = As ⋅ fy⋅ ⎜ dtop −
a⎞
⎟ 2⎠
Mu
>
Mn = 44.818 ⋅ kN⋅ m
φ
= 41.241 ⋅ kN⋅ m
Tumpuan = "TULANGAN TERPASANG MEMENUHI"
12. Perhitungan Tulangan Transfer/Lateral Mtop = Msdl =
1 14 1
⋅ Qtop⋅ Lsl
2
Mtop = 3.703 ⋅ kN⋅ m
2
Msdl = 2.571 ⋅ kN⋅ m
⋅ Qsdl ⋅ Lsl
14 1 2 ⋅ Qll ⋅ Lsl Mll = 14
Mll = 7.714 ⋅ kN⋅ m
Mu = 1.2 ⋅ ( Msdl) + 1.6 ⋅ Mll
Mu = 15.429 ⋅ kN⋅ m
Akibat gempa
Mg = 17.52 ⋅ kN m
dari data ETABS
Mu = 1.2 ⋅ ( Msdl) + 1.0 ⋅ Mll + 1.0Mg
Mu = 28.32 ⋅ kN⋅ m
Faktor Reduksi Lentur
φ = 0.9
Rasio Tulangan Minimum
ρmin = 0.2 ⋅ %
Luas Tulangan Minimum Terpasang
Asmin = ρmin⋅ bw ⋅ hsl
Diameter Tulangan Terpasang
Dstr = 8 ⋅ mm
Kuat Leleh Tulangan
fy = 400 ⋅ Mpa
Spasi Tulangan
Sptr = 150 ⋅ mm
Luas Tulangan Terpasang
As = 0.25 ⋅ π ⋅ Dstr ⋅
Lebar Stress Beton
a=
Asmin = 600 ⋅ mm
2 bw
2
As = 402.124 ⋅ mm
Sptr
As ⋅ fy
2
a = 8.444 ⋅ mm
0.85 ⋅ fc'top ⋅ bw
jd = hsl − 18.5 ⋅ mm − 0.5 ⋅ Ds − 0.5 ⋅ a
Lengan Momen
jd = 224.278 ⋅ mm
Momen Nominal Terpasang
Mn = φ ⋅ As ⋅ fy⋅ jd Mn = 32.467 ⋅ kN⋅ m
>
Mu = 28.32 ⋅ kN⋅ m
Tulangan = "MAMPU MENAHAN BEBAN LAYAN"
13. Tulangan Stek (Sambungan Antar HCS) Mu = 28.32 ⋅ kN⋅ m Momen Ultimit (Mu) φ = 0.9 Faktor Reduksi Lentur
Diameter Tulangan Terpasang Kuat Leleh Tulangan Spasi Tulangan Luas Tulangan Total Lebar Stress Beton Lengan Momen Tulangan Lentur
Dstek = 12 ⋅ mm fystek = 400 ⋅ Mpa Spstek = 120 ⋅ mm 2
As = 0.25 ⋅ π ⋅ Dstek ⋅ a=
As ⋅ fystek 0.85 ⋅ fc'top ⋅ bw
jd = htop − 0.5 ⋅ Ds
bw Spstek
⋅ 1.6
3
As = 1.81 × 10 ⋅ mm
a = 37.999 ⋅ mm jd = 47 ⋅ mm
71
2
72
Mn = φ ⋅ As ⋅ fystek⋅ jd Momen Nominal Terpasang Perhitungan Tegangan dan Kapasitas Pelat Pracetak type Hollow Core Slab (HCS) dengan bentang Mu = 28.32 ⋅ kN⋅ m Mn = 30.618 ⋅ kN⋅ m > 6,0 m Tulangan = "MAMPU MENAHAN BEBAN LAYAN"
1. Penampang HCS (per satu meter lebar) : DaTinggi ri hasilPenampang Perhitungan untuk Plathhollow Core maka dapat disimpulkan seperti di bawah = 200 ⋅ mm HCS htop = 50 ⋅ mm Tinggi topping Pelat Pracetak HCS bw = 1200 ⋅ mm LebarBentang Penampang
Tebal Pelat Pracetak HCS Luas Penampang Tebal Pelat Topping Momen InersiaPratekan Tulangan
Ac = 0.103 ⋅ m
Lsl = 6 m h = 200 ⋅ mm
2
htop = 50 ⋅ mm
8
Ic = 5.761 ⋅ 10 ⋅ mm
4
Dw = 6 ⋅ mm
nc = 0
Jumlah Tendon Pratekan h Cb = Garis Berat Bawah Tulangan Lateral/Transfer 2 Ct = h − Cb Garis Berat Top Spasi Tulangan
n=5 batang Cb = 100 ⋅ mm Dstr = 8 ⋅ mm
Ic Antar St = HCS Sec.Tulangan Modulus Stek/Sambungan Top Ct Spasi Tulangan Ic Sec.Tulangan Modulus Extra Bottom Searah PC WiSb re 5= mm
Dstek = 12 ⋅ mm 3 St = 5761000⋅ mm Spstek = 120 ⋅ mm
Jumlah Tulangan per m'
np = 0
(PC Wire)
per meter lebar
CtSptr = 100 ⋅ mm⋅ mm = 150
SbDs= =5761000 6 ⋅ mm ⋅ mm
Cb
3
np = 0
2. Material Sketsa Penulangan Pelat Pracetak Pratekan (HCS) : a. Beton : K-400
fkub = 400 ⋅ kgf ⋅ cm
fc = 0.83 ⋅ fkub fci = 0.65 ⋅ fc Fci = −0.6 ⋅ fci
−2
8fc = 33.2 ⋅ Mpa 7
8
fci = 21.58 ⋅ Mpa
6 6
Fci 9= −12.948 ⋅ Mpa 7
b
Fti = 0.25 ⋅ fci ⋅ Mpa
Fti = 1.161 ⋅ Mpa
Fc = −0.45 ⋅ fc
Fc = −14.94 ⋅ Mpa
(akibat prategang + beban mati)
Fct = −0.6 ⋅ fc
Fct = −19.92 ⋅ Mpa
(akibat prategang h + beban total)
Ft =6 0.5 ⋅ fc ⋅ Mpa 7
Ft = 2.881 ⋅ Mpa
Ec = 4700 ⋅ fc ⋅ Mpa Eci = 4700 ⋅ fci ⋅ Mpa
8
h
Ec = 27081.137⋅ Mpa
Lsl
Eci = 21833.511⋅ Mpa
b. Kabel Prategang kgf kgf Qsdl = 100 m ⋅ Qll = 300 5 m⋅ Beban fpu yang bekerja fpu = 2.357 × 10 ⋅ psi = 1625 ⋅ Mpa 2
fpy = 0.9fpu
m m 3 fpy = 1.462 × 10 ⋅ Mpa
fpi = 0.6 ⋅ fpu
fpi = 975 ⋅ Mpa
fpeff = 0.8 ⋅ fpi
fpeff = 780 ⋅ Mpa
Diameter Tendon
Dia = 6 ⋅ mm
2
gempa zona 3 tanah sedang
73
Luas per tendon efektif Eksentrisitas
A1 =
1
2
⋅ π ⋅ Dia
4 e = 0.5 ⋅ h − 20 ⋅ mm
A1 = 28.274 ⋅ mm e = 80 ⋅ mm
2
74
c. Tulangan Baja
Wiremesh
fy = 390 ⋅ Mpa
BJTP (Polos)
fyp = 240 ⋅ Mpa fyd = 390 ⋅ Mpa
BJTD (Deform/Ulir) 3. Dimensi Pelat dan Komposit Dimensi Pelat
Tinggi pelat
hsl = htop + h
Panjang Total
Lsl = 6.0 ⋅ m
Tinggi topping
htop = 50 ⋅ mm
hsl = 250 ⋅ mm
Penampang Komposit
beton Topping
nc =
Ectop Ec
Lebar pelat
fkubtop = 225 ⋅ kgf ⋅ cm
−2
(mutu beton K-225)
fc'top = 0.83 ⋅ fkubtop
fc'top = 18.675 ⋅ Mpa
Ectop = 4700 ⋅ fc'top ⋅ Mpa
Ectop = 20310.853⋅ Mpa
nc = 0.75 bw = 1200 ⋅ mm
Lebar pelat tranformasi be = nc ⋅ bw Luas Penampang
be = 900 ⋅ mm 5
Ack = 1.48 × 10 ⋅ mm
Ack = Ac + be ⋅ htop
⎛ ⎝
htop ⎞
be ⋅ ( htop) ⋅ ⎜ h +
Garis Berat Bawah
Cbk =
Garis Berat Atas
Ctk = hsl − Cbk
Momen inersia
2
Ick = Ic + Ac ⋅ ( Cbk − Cb) + 9
Sec. Modulus Bottom Sbk =
Cbk = 138.007 ⋅ mm Ctk = 111.993 ⋅ mm
2
Stk =
⎟ + Ac ⋅ Cb ⎠
Ack
Ick = 1.075 × 10 ⋅ mm
Sec. Modulus Top
3
be ⋅ htop 12
2 htop ⎞ ⎛ + be ⋅ htop⋅ ⎜ Ctk − ⎟ 2 ⎠ ⎝
4
Ick
Stk = 9597114.63⋅ mm
Ctk Ick
4. Perhitungan gaya dalam
Faktor Reduksi Lentur DL :
Pelat
Topping SDL : LL :
tambahan
γc = 24 ⋅ kN⋅ m
−3
φ = 0.9 Qslb = 2.472 ⋅ kN⋅ m
Qslb = ( Ac) ⋅ γc Mslb =
1 8
3
Sbk = 7788111.383⋅ mm
Cbk
Berat volum beton normal
2
2
⋅ Qslb ⋅ Lsl
Mslb = 11.124 ⋅ kN⋅ m Qtop = 1.44 ⋅ kN⋅ m
Qtop = htop⋅ bw ⋅ γc −1
Qtam = 100 ⋅ kgf ⋅ m −1 Qsdl = 100 ⋅ kgf ⋅ m −1 Qll = 300 ⋅ kgf ⋅ m B. Hidup
−1
Qtam = 1 ⋅ kN⋅ m Qll = 3 ⋅ kN⋅ m
−1
−1
−1
75
3
Momen
Pada saat pengecoran topping (HCS diberi tumpuan sementara ditengah bentang) Qd2 = 2.44 ⋅ kN⋅ m
Qd2 = Qtop + Qtam Mdx( x) =
3 16
⋅ Qd2 ⋅ Lsl ⋅ x −
1
−1
2
⋅ Qd2 ⋅ x
2
Mdx( 0.5 ⋅ Lsl) = −2.745 ⋅ kN⋅ m
Mcorpek = −Mdx( 0.5 ⋅ Lsl)
( negatif )
Pada saat tumpuan sementara dilepas 5
P=
8
⋅ ( Qtop) ⋅ Lsl
Mprop =
Mll =
1
4
⋅ P ⋅ Lsl
Mprop = 8.1 ⋅ kN⋅ m
2
14
Msdl =
1
P = 5.4 ⋅ kN
⋅ Qll ⋅ Lsl
1 14
Mll = 7.714 ⋅ kN⋅ m 2
⋅ Qsdl ⋅ Lsl
Msdl = 2.571 ⋅ kN⋅ m
Mts = Mslb − Mcorpek + Mprop + Mll + Msdl
Mts = 26.765 ⋅ kN⋅ m
Mu = 1.2Mslb − 1.2Mcorpek + 1.2Mprop + 1.2 ⋅ Msdl + 1.6Mll
Mu = 35.203 ⋅ kN⋅ m
Jadi banyaknya tendon
n=5
Luas Total Prestress
Aps = n ⋅ A1
Aps = 141.372 ⋅ mm
Hasilnya :
Pi = Aps ⋅ fpi
Pi = 137.837 ⋅ kN
2
5. Check Tegangan Peff = fpeff ⋅ Aps
Peff = 110.27 ⋅ kN
Pi = fpi ⋅ Aps
Pi = 137.837 ⋅ kN
fpi = 975 ⋅ Mpa
a. Pada saat transfer (HCS saja): σa1l =
−Pi Ac
+
Pi ⋅ e
≤ Fti = 1.161 ⋅ Mpa
St
σa1l = 0.576 ⋅ Mpa σb1l =
−Pi Ac
−
Pi ⋅ e
≤ Fci = −12.948 ⋅ Mpa
Sb
σb1l = −3.252 ⋅ Mpa
b. Pada saat setelah losses σa1l =
−Peff Ac
+
Peff ⋅ e St
−
Mslb St
≤ Fc = −14.94 ⋅ Mpa
σa1l = −1.47 ⋅ Mpa σb1l =
−Peff Ac
−
Peff ⋅ e Sb
+
Mslb
≤ Ft = 2.881 ⋅ Mpa
Sb
σb1l = −0.671 ⋅ Mpa
76
Tegangan setelah topping terpasang σa2l = σa1l +
Mcorpek
≤ Ft = 2.881 ⋅ Mpa
St
σa2l = −0.994 ⋅ Mpa σb2l = σb1l −
Mcorpek
≤ Fc = −14.94 ⋅ Mpa
Sb
σb2l = −1.147 ⋅ Mpa
Tegangan setelah prop dilepaskan (Sebagai pelat komposit) σa3l = σa2l −
Mprop ⋅ ( h − Cbk) Ick
≤ Fc = −14.94 ⋅ Mpa
σa3l = −1.461 ⋅ Mpa σb3l = σb2l +
Mprop Sbk
≤ Ft = 2.881 ⋅ Mpa
σb3l = −0.107 ⋅ Mpa
c. Pada saat beban layan bekerja (Sebagai pelat komposit) σa4l = σa3l − ( Mll + Msdl) ⋅
h − Cbk Ick
σa4l = −2.054 ⋅ Mpa σb4l = σb3l +
Mll Sbk
+
≤
Fc = −14.94 ⋅ Mpa
≤
Ft = 2.881 ⋅ Mpa
Msdl Sbk
σb4l = 1.213 ⋅ Mpa Tegangan_beton_Saat_Layan = "MEMENUHI"
6. Check Kapasitas Momen
Diameter Tulangan Pratekan
Dw = Dia
Diameter tulangan
Ds = 6 ⋅ mm
Luas per tulangan
As1 =
Banyaknya tul. tekan
nc = 0
Luas Total tul. tekan
Asc = nc ⋅ As1
Banyaknya tul. tarik
np = 0
Luas Total tul. tarik
Ast = np ⋅ As1
Selimut Beton
dc = 20 ⋅ mm
Lengan Tulangan Pratekan
dp = Ct + e
dp = 180 ⋅ mm
Lengan Tulangan Non Pratekan
d = hsl − dc − Dw − 0.5 ⋅ Ds
d = 221 ⋅ mm
Tegangan Tul. Pratekan Efektif
fpe =
maka :
Nilai untuk p : fpy
fpu
= 0.9
1 4
Dw = 6 ⋅ mm
2
⋅ π ⋅ Ds
As1 = 28.274 ⋅ mm
Asc = 0 ⋅ mm
Ast = 0 ⋅ mm
2
2
2
Peff Aps
fpe = 780 ⋅ Mpa
≥
0.5 ⋅ fpu = 812.5 ⋅ Mpa
γp = 0.28
77
β1 =
0.85 if fc ≤ 30 ⋅ Mpa
β1 = 0.824
0.65 if fc ≥ 55 ⋅ Mpa
⎛ fc − 30 ⎞ if 30 ⋅ Mpa < fc ≤ 55 ⋅ Mpa ⎟ ⎝ Mpa ⎠
0.85 − 0.008 ⋅ ⎜ ρp =
Aps bw ⋅ dp
Asc = 0 ⋅ cm
2
Ast = 0 ⋅ cm
Asc
ρc =
ρc = 0
bw ⋅ d Ast
ρt =
ρt = 0
bw ⋅ d
ωc = ρc⋅ ωt = ρt⋅
fy
ωc = 0
fc
fy
ωt = 0
fc
⎡ ⎣
fps = fpu ⋅ ⎢1 − ρp =
⎡ β1 ⎣ γp
⋅ ⎢ρp⋅
fpu
+
fc
Aps
d dp
⎤⎤ ⎦⎦
⋅ ( ωt − ωc )⎥⎥
fps = 1607.319 ⋅ Mpa
ρp = 0.001
bw ⋅ dp fps
ωp = ρp⋅
2
ωp = 0.032
fc
Tps = fps ⋅ Aps a=
Tps = 227.229 ⋅ kN
Tps
a = 11.929 ⋅ mm
0.85 ⋅ fc'top ⋅ bw
⎡ ⎣
Mn = Tps ⋅ ⎢( dp + htop) − φ ⋅ Mn = 45.817 ⋅ kN⋅ m
a⎤
a⎞ ⎛ ⎛ ⎥ + Ast ⋅ fy⋅ ⎜ d − ⎟ + Asc ⋅ fy⋅ ⎜ dc − 2 2⎦ ⎝ ⎠ ⎝ Mu = 35.203 ⋅ kN⋅ m >
a⎞
⎟
2⎠
Momen_Kapasitas_Penampang = "MEMENUHI"
7. Kapasitas Retak
Tegangan tarik retak
fr = 0.7 ⋅ fc ⋅ Mpa
fr = 4.033 ⋅ Mpa
Kondisi tegangan pada tepi bawah HCS akibat beban layan total : fakt =
−Peff Ac
−
Peff ⋅ e Sb
+
Mslb Sb
−
Mcorpek Sb
+
Mprop Sbk
+
Msdl Sbk
+
Mll Sbk
fakt = 1.213 ⋅ Mpa
Mcr = ( fr − fakt) ⋅ Sbk + Mts Mcr = 48.727 ⋅ kN⋅ m φ ⋅ Mn Mu
= 1.301
Rasio_Penampang_Retak = "MEMENUHI"
78
8. Pemeriksaan Geser
Lebar badan
bw = 1200 ⋅ mm
Faktor reduksi
φ = 0.85
Kuat tekan beton
fc = 33.2 ⋅ Mpa
Tegangan leleh tul. fy = 390 ⋅ Mpa Gaya-gaya geser : Saat beban layan belum bekerja (geser hanya ditahan oleh HCS saja) ⎤ ⎡1 Vudl = 1.2 ⋅ ⎢ ⋅ ( Qslb + Qtop) ⋅ Lsl⎥ 2 ⎣ ⎦ Vudl = 14.083 ⋅ kN
Saat beban layan bekerja (geser ditahan oleh pelat komposit) Qd = Qslb + Qtop + Qsdl 1
Vll =
2
⋅ Qll ⋅ Lsl
Vll = 9 ⋅ kN
Vd = 0.5 ⋅ Qd ⋅ Lsl
Vd = 14.736 ⋅ kN
Vu ( x) = 1.2( Vd − Qd ⋅ x) + 1.6 ⋅ ( Vll − Qll ⋅ x)
(
2
Mu ( x) = 1.2 ⋅ Vd ⋅ x − 0.5 ⋅ Qd ⋅ x
) + 1.6 ⋅ (Vll ⋅ x − 0.5Qll ⋅ x2)
x1 = 0.1m
x2 = 0.5hsl
x2 = 0.125 m
x3 = 50 ⋅ Dw
x3 = 0.3 m
Vu1 = Vu ( x1)
Vu1 = 31.014 ⋅ kN
Mu1 = Mu ( x1)
Mu1 = 3.155 ⋅ kN⋅ m
Vu2 = Vu ( x2)
Vu2 = 30.746 ⋅ kN
Mu2 = Mu ( x2)
Mu2 = 3.927 ⋅ kN⋅ m
Vu3 = Vu ( x3)
Vu3 = 28.875 ⋅ kN
Mu3 = Mu ( x3)
Mu3 = 9.144 ⋅ kN⋅ m
Persyaratan Geser menurut ACI : 0.4 ⋅ fpu = 650 ⋅ Mpa Vu ⋅ dp Mu
<
fpe = 780 ⋅ Mpa
dapat menggunakan metoda sederhana sebagai berikut :
≤1
vc1 =
⎛ 1 Vu1 ⋅ dp ⎞ fc ⎜ ⋅ + 4.8 ⋅ ⎟ ⋅ Mpa Mu1 ⎠ ⎝ 20 Mpa
vc1 = 8.782 ⋅ Mpa
vc2 =
⎛ 1 Vu2 ⋅ dp ⎞ fc ⎜ ⋅ + 4.8 ⋅ ⎟ ⋅ Mpa Mu2 ⎠ ⎝ 20 Mpa
vc2 = 7.053 ⋅ Mpa
vc3 =
⎛ 1 Vu3 ⋅ dp ⎞ fc ⎜ ⋅ + 4.8 ⋅ ⎟ ⋅ Mpa Mu3 ⎠ ⎝ 20 Mpa
vc3 = 3.017 ⋅ Mpa
λ =1
Mu1 Vu2 ⋅ dp Mu2 Vu3 ⋅ dp Mu3
= 1.769
= 1.409
= 0.568
(untuk beton normal)
vc1 = 8.782 ⋅ Mpa vc =
Vu1 ⋅ dp
≥ ≤
λ
⋅ fc ⋅ Mpa = 0.96 ⋅ Mpa 6 ⋅ λ ⋅ fc ⋅ Mpa = 2.305 ⋅ Mpa 0.4
0.4 ⋅ λ ⋅ fc ⋅ Mpa if vc1 > 0.4 ⋅ λ ⋅ fc ⋅ Mpa vc1 otherwise
vc = 2.305 ⋅ Mpa
79
Saat beban layan belum bekerja Vc = vc ⋅ ( bw ⋅ dp)
Vc = 497.832 ⋅ kN
<
Vudl = 14.083 ⋅ kN
dp = 180 ⋅ mm
φ ⋅ Vc = 423.157 ⋅ kN
Saat beban layan telah bekerja Vc = vc ⋅ [ bw ⋅ ( htop + dp) + htop⋅ be]
Vc = 739.834 ⋅ kN
Vu1 = 31.014 ⋅ kN
<
φ ⋅ Vc = 628.859 ⋅ kN
Tulangan_Geser_Vertikal = "TIDAK PERLU DIPASANG"
9. Check Terhadap Defleksi a. Pada kondisi awal (pelat prategang saja) 2
−Pi ⋅ e ⋅ Lsl
Δpi =
Δpi = −3.945 ⋅ mm
8 ⋅ Eci ⋅ Ic
(ke atas)
Defleksi akibat berat sendiri Δbs =
4
5 384
⋅
Qslb ⋅ Lsl
Δbs = 3.316 ⋅ mm
Eci ⋅ Ic
Dengan menerapkan faktor jangka panjang untuk defleksi bersih pada waktu ereksi, diperoleh : Δ1 = 1.85 ⋅ Δbs + 1.8 ⋅ Δpi
Δ1 = −0.966 ⋅ mm
b. Pada kondisi akhir (pelat komposit)
Defleksi akibat topping 3
1 P ⋅ Lsl ⋅ 48 Ec ⋅ Ick
Δtop =
Δtop = 0.835 ⋅ mm
Defleksi akibat SDL Δsdl =
5 384
⋅
4
( Qsdl) ⋅ Lsl
Δsdl = 0.58 ⋅ mm
Ec ⋅ Ick
Defleksi akibat Beban Hidup (LL) ΔL =
5 384
4
⋅
( Qll) ⋅ Lsl
ΔL = 1.739 ⋅ mm
Ec ⋅ Ick
syarat defleksi maksimum akibat beban hidup :
Lsl 360
= 16.667 ⋅ mm
Jadi total defleksi jangka panjang yang terjadi adalah : Δ2 = 2.2 ⋅ Δpi + 2.4 ⋅ Δbs + 2.3 ⋅ Δtop + 3 ⋅ Δsdl + 3 ⋅ ( 30% ΔL )
( ke bawah )
Δ2 = 4.505 ⋅ mm
Jadi defleksi total
Δtot = Δ2 − Δ1 + ( 70% ΔL )
syarat defleksi maksimum
Lsl 240
= 25 ⋅ mm
Δtot = 6.688 ⋅ mm
>
Δtot = 6.688 ⋅ mm
Defleksi_yang_terjadi = "MASIH MEMENUHI PERSYARATAN"
Catatan : - Nilai negatif menunjukkan defleksi ke atas dan, - Nilai positif menunjukkan defleksi ke bawah - Defleksi memenuhi persyaratan bila defleksi max. lebih besar dari defleksi total yg terjadi
80
10. Pengecekan Geser Horizontal
Lebar bid kontak
bv = bw
Av1 = 0 ⋅ mm
Tinggi efektif
d = dp + htop
s = 0mm
ρv =
Av1
2
ρv = 0 ⋅ %
bv⋅ s
Vu ≤ Vnh Akibat gempa
Vg = 10.54 ⋅ kN
Vu1 = 41.554 ⋅ kN
dari data ETABS
Vu1 = Vu1 + Vg
< φ ⋅ 0.6 ⋅ bv⋅ d ⋅ Mpa = 140.76 ⋅ kN
3.5 ⋅ bv⋅ dp ⋅ Mpa = 756 ⋅ kN
Vnh <
Untuk_menahan_Geser_Horizontal = "TIDAK PERLU DIPASANG TULANGAN GESER"
11. Tulangan Lentur di Daerah Tumpuan 1
Mtop = Mlle =
2
11 1
⋅ Qtop⋅ Lsl 2
11
⋅ Qll ⋅ Lsl
1
Msdle =
Mtop = 4.713 ⋅ kN⋅ m
11
Mlle = 9.818 ⋅ kN⋅ m 2
⋅ Qsdl ⋅ Lsl
Msdle = 3.273 ⋅ kN⋅ m
fc'top = 18.675 ⋅ Mpa
fc = 33.2 ⋅ Mpa
Mue = 1.2 ⋅ ( Msdle + Mtop) + 1.6 ⋅ Mlle
Mue = 25.292 ⋅ kN⋅ m
Akibat gempa
Mg = 17.716 ⋅ kN m
Mue = 1.2 ⋅ ( Msdle + Mtop) + 1.0 ⋅ Mlle + 1.0 ⋅ Mg
Mue = 37.117 ⋅ kN⋅ m
Mu = Mue
Mu = 37.117 ⋅ kN⋅ m
Dtump = 9 ⋅ mm
fy = 400 ⋅ Mpa
dtop = hsl − dc − 0.5 ⋅ Dtump
dtop = 225.5 ⋅ mm
As1 =
1 4
2
⋅ π ⋅ Dtump
As1 = 0.636 ⋅ cm
jarak tulangan lentur : As =
bw
As = 508.938 ⋅ mm
faktor reduksi lentur : β1 = 0.85 ⎛ 0.85 ⋅ fc ⋅ ρmax = 0.75 ⋅ ⎜ β1 ⋅ fy ρ= a=
As
⎜ ⎝
bw ⋅ dtop fy⋅ As 0.85 ⋅ fc'top ⋅ bw
2
Sptump = 150 ⋅ mm
⋅ As1
Sptump
dari data ETABS
2
φ = 0.9
⎞ ⎟ fy ⎟ 87000 + psi ⎠ 87000
ρmax = 0.027 ρmin = 0.18% ρ = 0.188 ⋅ % a = 10.687 ⋅ mm
81
⎛ ⎝
Mn = As ⋅ fy⋅ ⎜ dtop −
a⎞
⎟ 2⎠
Mu
>
Mn = 44.818 ⋅ kN⋅ m
φ
= 41.241 ⋅ kN⋅ m
Tumpuan = "TULANGAN TERPASANG MEMENUHI"
12. Perhitungan Tulangan Transfer/Lateral Mtop = Msdl =
1 14 1
⋅ Qtop⋅ Lsl
2
Mtop = 3.703 ⋅ kN⋅ m
2
Msdl = 2.571 ⋅ kN⋅ m
⋅ Qsdl ⋅ Lsl
14 1 2 ⋅ Qll ⋅ Lsl Mll = 14
Mll = 7.714 ⋅ kN⋅ m
Mu = 1.2 ⋅ ( Msdl) + 1.6 ⋅ Mll
Mu = 15.429 ⋅ kN⋅ m
Akibat gempa
Mg = 17.52 ⋅ kN m
dari data ETABS
Mu = 1.2 ⋅ ( Msdl) + 1.0 ⋅ Mll + 1.0Mg
Mu = 28.32 ⋅ kN⋅ m
Faktor Reduksi Lentur
φ = 0.9
Rasio Tulangan Minimum
ρmin = 0.2 ⋅ %
Luas Tulangan Minimum Terpasang
Asmin = ρmin⋅ bw ⋅ hsl
Diameter Tulangan Terpasang
Dstr = 8 ⋅ mm
Kuat Leleh Tulangan
fy = 400 ⋅ Mpa
Spasi Tulangan
Sptr = 150 ⋅ mm
Luas Tulangan Terpasang
As = 0.25 ⋅ π ⋅ Dstr ⋅
Lebar Stress Beton
a=
Asmin = 600 ⋅ mm
2 bw
2
As = 402.124 ⋅ mm
Sptr
As ⋅ fy
2
a = 8.444 ⋅ mm
0.85 ⋅ fc'top ⋅ bw
jd = hsl − 18.5 ⋅ mm − 0.5 ⋅ Ds − 0.5 ⋅ a
Lengan Momen
jd = 224.278 ⋅ mm
Momen Nominal Terpasang
Mn = φ ⋅ As ⋅ fy⋅ jd Mn = 32.467 ⋅ kN⋅ m
>
Mu = 28.32 ⋅ kN⋅ m
Tulangan = "MAMPU MENAHAN BEBAN LAYAN"
13. Tulangan Stek (Sambungan Antar HCS) Mu = 28.32 ⋅ kN⋅ m Momen Ultimit (Mu) φ = 0.9 Faktor Reduksi Lentur
Diameter Tulangan Terpasang Kuat Leleh Tulangan Spasi Tulangan Luas Tulangan Total Lebar Stress Beton Lengan Momen Tulangan Lentur
Dstek = 12 ⋅ mm fystek = 400 ⋅ Mpa Spstek = 120 ⋅ mm 2
As = 0.25 ⋅ π ⋅ Dstek ⋅ a=
As ⋅ fystek 0.85 ⋅ fc'top ⋅ bw
jd = htop − 0.5 ⋅ Ds
bw Spstek
⋅ 1.6
3
As = 1.81 × 10 ⋅ mm
a = 37.999 ⋅ mm jd = 47 ⋅ mm
82
2
Momen Nominal Terpasang
Mn = φ ⋅ As ⋅ fystek⋅ jd
>
Mn = 30.618 ⋅ kN⋅ m
Mu = 28.32 ⋅ kN⋅ m
Tulangan = "MAMPU MENAHAN BEBAN LAYAN"
Dari hasil Perhitungan untuk Plat hollow Core maka dapat disimpulkan seperti di bawah
Bentang Pelat Pracetak HCS
Lsl = 6 m
Tebal Pelat Pracetak HCS
h = 200 ⋅ mm
Tebal Pelat Topping
htop = 50 ⋅ mm
Tulangan Pratekan
Dw = 6 ⋅ mm
Jumlah Tendon Pratekan
np = 0
(PC Wire)
batang per meter lebar
n=5
Tulangan Lateral/Transfer
nc = 0
Dstr = 8 ⋅ mm
Spasi Tulangan
Sptr = 150 ⋅ mm
Tulangan Stek/Sambungan Antar HCS
Dstek = 12 ⋅ mm
Spasi Tulangan
Spstek = 120 ⋅ mm
Tulangan Extra Searah PC Wire 5 mm
Ds = 6 ⋅ mm
Jumlah Tulangan per m'
np = 0
Sketsa Penulangan Pelat Pracetak Pratekan (HCS) : 8
8 6
7
6
9 7
h
8 6
b
7
h Lsl
Beban yang bekerja
Qsdl = 100 m ⋅
kgf m
2
Qll = 300 m ⋅
kgf m
2
gempa zona 3 tanah sedang
83
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
1. Untuk pengangkatan (handling) Pelat Hollow Core sebelum pemasangan digunakan kabel dengan diameter 3/8 inchi atau 9.525 mm dengan jumlah 4 buah kabel dengan gaya ijin untuk 1 kabel = 3.6 kip atau 16 KN. 2. Pelat Hollow Core dengan dimensi ukuran lebar penampang = 1200 mm dan tinggi penampang = 200 mm serta diameter lubang 190 mm sebanyak 5 buah, yang digunakan untuk panjang bentang 6 m masih memenuhi tegangan ijin dimana luas penampangnya sebesar 0.103 m2 atau kurang dari 50 % luas penampang pelat utuh (0.24 m2). 3. Tegangan yang terjadi akibat pemasangan masih memenuhi tegangan ijin beton dimana tegangan tersebut harus dikontrol akibat gaya prategang dengan beban mati serta gaya prategang dengan beban total dimana pada saat pengecoran toping dengan Pelat Hollow Core harus diberi tumpuan terlebih dahulu serta pada saat tumpuan dilepas dimana struktur sudah menjadi komposit. 4. Jumlah tendon prategang yang digunakan pada saat penarikan adalah 5 buah dengan diameter 6 mm dengan tebal topping Pelat Hollow Core diambil 50 mm. 5. Tegangan yang terjadi pada Pelat Hollow Core harus dikontrol pada saat retak (crack), terhadap geser dan lendutan (defleksi) pada saat beban layan belum bekerja maupun saat beban layan telah bekerja serta beban gempa, dari perhitungan untuk aplikasi masih memenuhi tegangan yang diijinkan.
84
5.2 Saran
1. Perlu dibuat suatu perhitungan Pelat Hollow Core yang dibandingkan dengan Pelat beton biasa dari segi pelaksanaan pekerjaan serta harga untuk mendapat struktur yang lebih ekonomis. 2. Perlu dibuat suatu perbandingan antara Pelat Hollow Core dengan plat beton pracetak jenis lain seperti Solid Slab dimana untuk di Indonesia kebanyakan jenis yang digunakan adalah Solid Slab.
DAFTAR PUSTAKA 85
ACI 550R-96, Reapproved 2001, Design Recommendations for Precast Concrete Structures, ACI-ASCE committee 550, 2001. British Precast, Precast concrete in building, a guide to design and construction, 2007. Centre of Advanced Engineering University of Canterbury, New Zealand, Guidelines for the Use of Structural Precast Concrete in Buildings, 1999. Charles E. Reynolds, James C. Steedman, Reinforced Concrete Designer’s Handbook, E & FN Spon (Taylor Francis Group), 1999. Donald R. Buettner and Roger J. Becker, PCI Manual For the Design of Hollow core Slabs, Computerized Structural Design, S.C,1998. Muhammad Abduh, Inovasi Teknologi dan system beton pracetak di Indonesia,Seminar dan Pameran Haki 2007. National Precast Concrete Association Australia, Hollowcore Flooring Technical Manual, July 2003. Precast/Prestressed Concrete Institute, PCI design Handbook, Sixth Edition 2004. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002).
86
LAMPIRAN
87
Gaya -gaya pada kolom dalam satuan KN, m Story STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2
Column C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C5 C5 C5 C5 C5 C5
Load EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1
Loc 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3
P 2 2 2 6.38 6.38 6.38 11.85 11.85 11.85 2.14 2.14 2.14 6.84 6.84 6.84 12.7 12.7 12.7 2 2 2 6.38 6.38 6.38 11.85 11.85 11.85 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
V2 2.84 2.84 2.84 5.42 5.42 5.42 7.39 7.39 7.39 3.14 3.14 3.14 5.88 5.88 5.88 8.01 8.01 8.01 2.84 2.84 2.84 5.42 5.42 5.42 7.39 7.39 7.39 5.42 5.42 5.42 9.24 9.24 9.24 9.76 9.76 9.76 5.9 5.9 5.9 9.96 9.96 9.96
V3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
T -0.065 -0.065 -0.065 -0.1 -0.1 -0.1 -0.094 -0.094 -0.094 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.065 0.065 0.065 0.1 0.1 0.1 0.094 0.094 0.094 -0.03 -0.03 -0.03 -0.044 -0.044 -0.044 -0.038 -0.038 -0.038 0 0 0 0 0 0
M2 0.007 0 -0.007 0.005 0 -0.004 0.003 0 -0.003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.007 0 0.007 -0.005 0 0.004 -0.003 0 0.003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
M3 3.442 -0.823 -5.088 8.591 0.457 -7.678 16.935 5.849 -5.237 3.849 -0.86 -5.569 9.341 0.517 -8.307 18.307 6.29 -5.726 3.442 -0.823 -5.088 8.591 0.457 -7.678 16.935 5.849 -5.237 8.172 0.046 -8.08 15.797 1.941 -11.914 19.656 5.016 -9.623 8.916 0.071 -8.773 17.033 2.097 -12.838
STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3
C5 C5 C5 C6 C6
EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1
0 1.5 3 0 1.5
0 0 0 0 0
10.54 10.54 10.54 5.42 5.42
0 0 0 0 0
0 0 0 0.03 0.03
0 0 0 0 0
21.207 5.402 -10.403 8.172 0.046
88
STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1
C6 C6 C6 C6 C6 C6 C6 C7 C7 C7 C7 C7 C7 C7 C7 C7 C8 C8 C8 C8 C8 C8 C8 C8 C8 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9 C9
EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1
3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3 0 1.5 3
0 0 0 0 0 0 0 -2 -2 -2 -6.38 -6.38 -6.38 -11.85 -11.85 -11.85 -2.14 -2.14 -2.14 -6.84 -6.84 -6.84 -12.7 -12.7 -12.7 -2 -2 -2 -6.38 -6.38 -6.38 -11.85 -11.85 -11.85
5.42 9.24 9.24 9.24 9.76 9.76 9.76 2.84 2.84 2.84 5.42 5.42 5.42 7.39 7.39 7.39 3.14 3.14 3.14 5.88 5.88 5.88 8.01 8.01 8.01 2.84 2.84 2.84 5.42 5.42 5.42 7.39 7.39 7.39
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0.03 0.044 0.044 0.044 0.038 0.038 0.038 -0.065 -0.065 -0.065 -0.1 -0.1 -0.1 -0.094 -0.094 -0.094 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.065 0.065 0.065 0.1 0.1 0.1 0.094 0.094 0.094
0 0 0 0 0 0 0 -0.007 0 0.007 -0.005 0 0.004 -0.003 0 0.003 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.007 0 -0.007 0.005 0 -0.004 0.003 0 -0.003
89
-8.08 15.797 1.941 -11.914 19.656 5.016 -9.623 3.442 -0.823 -5.088 8.591 0.457 -7.678 16.935 5.849 -5.237 3.849 -0.86 -5.569 9.341 0.517 -8.307 18.307 6.29 -5.726 3.442 -0.823 -5.088 8.591 0.457 -7.678 16.935 5.849 -5.237
Gaya-gaya pada plat dalam satuan KN, m Story STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1
Beam B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B3 B4 B4 B4 B4 B4 B4 B4 B4 B4
Load EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1
Loc 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2
P -0.45 -0.45 -0.45 -0.45 -0.14 -0.14 -0.14 -0.14 0.62 0.62 0.62 0.62 0.45 0.45 0.45 0.45 0.14 0.14 0.14 0.14 -0.62 -0.62 -0.62 -0.62 -0.58 -0.58 -0.58 -0.58 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 0.63 0.63 0.63 0.63 0.58 0.58 0.58 0.58 0.22 0.22 0.22 0.22 -0.63
V2 1.99 1.99 1.99 1.99 4.38 4.38 4.38 4.38 5.47 5.47 5.47 5.47 1.99 1.99 1.99 1.99 4.38 4.38 4.38 4.38 5.47 5.47 5.47 5.47 2.15 2.15 2.15 2.15 4.71 4.71 4.71 4.71 5.86 5.86 5.86 5.86 2.15 2.15 2.15 2.15 4.71 4.71 4.71 4.71 5.86
V3 -0.16 -0.16 -0.16 -0.16 -0.12 -0.12 -0.12 -0.12 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 -0.16 -0.16 -0.16 -0.16 -0.12 -0.12 -0.12 -0.12 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
T -0.001 -0.001 -0.001 -0.001 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.001 -0.001 -0.001 -0.001 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
M2 -0.515 -0.214 0.086 0.386 -0.384 -0.16 0.063 0.286 -0.185 -0.078 0.029 0.136 -0.386 -0.086 0.214 0.515 -0.286 -0.063 0.16 0.384 -0.136 -0.029 0.078 0.185 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
M3 6.15 2.431 -1.288 -5.008 13.03 4.853 -3.325 -11.503 16.523 6.319 -3.884 -14.087 5.008 1.288 -2.431 -6.15 11.503 3.325 -4.853 -13.03 14.087 3.884 -6.319 -16.523 6.631 2.618 -1.395 -5.407 14.007 5.215 -3.578 -12.37 17.716 6.771 -4.174 -15.118 5.407 1.395 -2.618 -6.631 12.37 3.578 -5.215 -14.007 15.118
STORY1 STORY1
B4 B4
EQ1 EQ1
2.067 3.933
-0.63 -0.63
5.86 5.86
0 0
0 0
0 0
4.174 -6.771
90
STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3
B4 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B5 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B6 B7 B7 B7 B7 B7 B7 B7 B7 B7 B7 B7 B7 B12 B12 B12 B12 B12 B12 B12 B12 B12 B12 B12 B12 B17 B17
EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1
5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067
-0.63 -0.45 -0.45 -0.45 -0.45 -0.14 -0.14 -0.14 -0.14 0.62 0.62 0.62 0.62 0.45 0.45 0.45 0.45 0.14 0.14 0.14 0.14 -0.62 -0.62 -0.62 -0.62 -0.16 -0.16 -0.16 -0.16 -0.12 -0.12 -0.12 -0.12 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 -0.16 -0.16 -0.16 -0.16 -0.12 -0.12 -0.12 -0.12 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 0 0
5.86 1.99 1.99 1.99 1.99 4.38 4.38 4.38 4.38 5.47 5.47 5.47 5.47 1.99 1.99 1.99 1.99 4.38 4.38 4.38 4.38 5.47 5.47 5.47 5.47 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0.16 0.16 0.16 0.16 0.12 0.12 0.12 0.12 0.06 0.06 0.06 0.06 0.16 0.16 0.16 0.16 0.12 0.12 0.12 0.12 0.06 0.06 0.06 0.06 0.24 0.24 0.24 0.24 0.18 0.18 0.18 0.18 0.08 0.08 0.08 0.08 -0.24 -0.24 -0.24 -0.24 -0.18 -0.18 -0.18 -0.18 -0.08 -0.08 -0.08 -0.08 0.31 0.31
0 0.001 0.001 0.001 0.001 0 0 0 0 0 0 0 0 0.001 0.001 0.001 0.001 0 0 0 0 0 0 0 0 0.039 0.039 0.039 0.039 0.074 0.074 0.074 0.074 0.092 0.092 0.092 0.092 -0.039 -0.039 -0.039 -0.039 -0.074 -0.074 -0.074 -0.074 -0.092 -0.092 -0.092 -0.092 0.024 0.024
0 0.515 0.214 -0.086 -0.386 0.384 0.16 -0.063 -0.286 0.185 0.078 -0.029 -0.136 0.386 0.086 -0.214 -0.515 0.286 0.063 -0.16 -0.384 0.136 0.029 -0.078 -0.185 0.564 0.112 -0.339 -0.791 0.407 0.079 -0.249 -0.576 0.175 0.031 -0.113 -0.257 -0.791 -0.339 0.112 0.564 -0.576 -0.249 0.079 0.407 -0.257 -0.113 0.031 0.175 0.806 0.236
-17.716 6.15 2.431 -1.288 -5.008 13.03 4.853 -3.325 -11.503 16.523 6.319 -3.884 -14.087 5.008 1.288 -2.431 -6.15 11.503 3.325 -4.853 -13.03 14.087 3.884 -6.319 -16.523 0.009 0.002 -0.005 -0.012 0.012 0.004 -0.005 -0.013 0.008 0.002 -0.003 -0.008 -0.012 -0.005 0.002 0.009 -0.013 -0.005 0.004 0.012 -0.008 -0.003 0.002 0.008 0 0
91
STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1
B17 B17 B17 B17 B17 B17 B17 B17 B17 B17 B22 B22 B22 B22 B22 B22 B22 B22 B22 B22 B22 B22 B23 B23 B23 B23 B23 B23 B23 B23 B23 B23 B23 B23 B28 B28 B28 B28 B28 B28 B28 B28 B28 B28 B28 B28
EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1 EQ1
3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8 0.2 2.067 3.933 5.8
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.16 0.16 0.16 0.16 0.12 0.12 0.12 0.12 0.06 0.06 0.06 0.06 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.16 0.16 0.16 0.16 0.12 0.12 0.12 0.12 0.06 0.06 0.06 0.06
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0.31 0.31 0.22 0.22 0.22 0.22 0.1 0.1 0.1 0.1 0.24 0.24 0.24 0.24 0.18 0.18 0.18 0.18 0.08 0.08 0.08 0.08 -0.31 -0.31 -0.31 -0.31 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.24 -0.24 -0.24 -0.24 -0.18 -0.18 -0.18 -0.18 -0.08 -0.08 -0.08 -0.08
0.024 0.024 0.054 0.054 0.054 0.054 0.061 0.061 0.061 0.061 0.039 0.039 0.039 0.039 0.074 0.074 0.074 0.074 0.092 0.092 0.092 0.092 -0.024 -0.024 -0.024 -0.024 -0.054 -0.054 -0.054 -0.054 -0.061 -0.061 -0.061 -0.061 -0.039 -0.039 -0.039 -0.039 -0.074 -0.074 -0.074 -0.074 -0.092 -0.092 -0.092 -0.092
-0.334 -0.904 0.59 0.173 -0.245 -0.662 0.267 0.078 -0.111 -0.301 0.564 0.112 -0.339 -0.791 0.407 0.079 -0.249 -0.576 0.175 0.031 -0.113 -0.257 -0.904 -0.334 0.236 0.806 -0.662 -0.245 0.173 0.59 -0.301 -0.111 0.078 0.267 -0.791 -0.339 0.112 0.564 -0.576 -0.249 0.079 0.407 -0.257 -0.113 0.031 0.175
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -0.009 -0.002 0.005 0.012 -0.012 -0.004 0.005 0.013 -0.008 -0.002 0.003 0.008 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.012 0.005 -0.002 -0.009 0.013 0.005 -0.004 -0.012 0.008 0.003 -0.002 -0.008
92
Gambar 1. Proses pembuatan Pelat Hollow Core
Gambar 2. Proses pengangkatan Pelat Hollow Core
93
Gambar 3. Proses pemasangan tulangan dan pretensioning
Gambar 4. Proses pemasangan tulangan dan pretensioning
94
Gambar 5. Proses pembersihan dari kotoran sebelum di test
Gambar 6. Proses pengetesan sebelum dikirim
95
Gambar 7. Proses pengetesan sebelum dikirim
96
97
98
