BALOK TINGGI
Ir.H.Kartono Hd
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002
Balok Tinggi ( Deep Beam )
Retakan Retakan
Ir.H.Kartono Hd
1
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002
L h
C
=4
h =
0,67 h 0,50 h
T
1 L 4
C
L h
h = 1 L 2
0,67 h
=2 0,40 h T
C L h
=1
h =
L
h
> L
0,62 h 0,28 L T
L h
<1
C
> 0,62 L < 0,78 L 0,28 L
T
L Ir.H.Kartono Hd
2
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002
3
Tahapan {Perencanaan Penulangan Balok Tinggi 1 . Tentukan besar beban berfaktor : 2. Tentukan Jenis Balok
Termasuk balok tinggi , bila :
Ln d
<5
d = 0,90 h 3. Tentukan penampang kritis yang jaraknya dari muka kolom : d atau 0,50 a
ambil yang terkecil
4. Tentukan VU dan M U pada penampang kritis 5. Tentukan kemampuan beton mikul ( V C) a. Bila tidak dihitung secara rinci : VC = 1 6 b,. Bila dihitung secara rinci :
( f' C ) . bw.d
Nilai V C, ambil yang terkecil dari : 1
VC =
(
MU
3,50 - 2,50
)
VU . d
1 7
(
dimana : 2
VC
<
1 2
(
( f'C )
)
( f'C )
+ 120
w
(3,50 - 2,50
) bw . d
VU . d
bw . d
MU MU VU . d
)
< 2,50
6. Tentukan kuat geser nominal ( Vn ) pada penampang kritis. a. V n
<
2 3
b. Vn
<
1 18
( f' C ) . bw.d , bila 10 +
Ln d
(
Ln d
<2
Ln ( f'C ) ) . bw.d , bila 2 < d
<5
7. Hitung kebutuhan tulangan geser : Ln VS =
AV S
1 +
d
12
AVh
+ S 2
11 -
Ln d
fY.d
12 VS = V n - VC S = jarak sengkang horizontal S2= jarak sengkang vertikal AV= luas penampang sengkang vertikal. AVh= luas penampang sengkang horizontal.
8. Hitung kebutuhan tulangan lentur :
As =
MU
. fY
2 .h 3 Ir.H.Kartono Hd
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002
P = 500 kN
P = 500 kN
1200 mm
1200 mm
b = 400 mm h = 1200 mm 1200 mm
f'c = 25 Mpa f y= 320 Mpa
3800 mm
400 mm
Balok beton bertulang , menerima beban P = 500 kN Berat volume beton = 24 kN / m3 Tentukan penulangan balok tersebut 1 . Menentukan beban berfaktor : q u = 1,2 ( 0,40 . 1,20 . 24 ) = 13,824 kN/m' P u = 1,6. 500 = 800 kN 2. Menentukan jenis balok : Ln = 3800 mm d = 0,90 h = 0,90 . 1200 = 1080 mm Ln d
= 3800 = 3,50 1080
<5
Jadi balok tersebut merupakan balok tinggi
Ir.H.Kartono Hd
4
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002 P = 500 kN
P = 500 kN
1200 mm
1200 mm
1200 mm
3800 mm
1. Menentukan besar reaksi perletakkan : 1 . ( 800.2 + 13,824 . 4,2) = 829,03 kN VU = 2
829,03 kN
+
2. Menentukan besar Moment lapangan MU = (829,03 . 2,1 - 800. 0,7 ) + ( 1 .13,824 . 4,2 2 ) 8 = + 1180,97 + 30,48 = + 1211,45 kNm
-
Bidang D.
829,03 kN 3. Menentukan letak penampang kritis Ambil nilai yang terkecil dari :
658,80 kNm
d = 0,90.h = 0,9 . 1200 = 21080 mm 0,50 . a = 0,50 . 1200 = 600 mm Bidang M akibat beban terpusat dan terbagi rata
Jadi letak penampang kritis , 600 mm dari muka tumpuan
4. Menentukan besar VU dan M U pada penampang kritis : VU = 829,03 - 0,80 . 13,824 = 817,97 kN MU = 829,03 . 0,8 -
1. 13,824 . 0,89 2 = 658,80 kNm 2
5. Menentukan W pada penampang kritis : AS =
=
MU
. fy . AS
2. h 3 =
b.d
=
658,80 . 10 6 0,80.320. 2 . 1200 3
3217
= 3217 mm 2
= 0,00745
400 . 1080
6 . Menentukan besar kemampuan beton mikul geser (CV) dengan rumus yang terperinci : Nilai V C, ambil yang terkecil dari : 1
VC =
(
3,50 - 2,50
MU VU . d
)
1 7
(
( f'C )
dimana :
2
VC
<
1 2
(
( f'C )
)
+ 120
(3,50 - 2,50
w
VU . d MU MU
VU . d
)
bw . d < 2,50
) bw . d Ir.H.Kartono Hd
5
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002
1
(
MU
3,50 - 2,50
VU . d
1 7
(
( f'C )
=
1 7
(
)
)
=
+ 120
(
658,80.10 6 817,97 . 1080
3,50 - 2,50 VU . d
w
= 1, 636 < 2,50 ( OK)
bw . d
MU
817,97 . 1080
) + 120 . 0,00745 .
( 25 )
)
400 . 1080 = 382,55 kN
685,80. 10 6
VC = 1,636 . 382,55 = 625,86 kN 2 VC
<
1 2
(
( f'C )
) bw . d
1
= 2
(
25
)
400 . 1080
= 1080 kN
Jadi besarnya VC , diam bil = 625,86 kN 7. Menentukan kuat geser nominal ( V n ) pada penampang kritis : Ln d
<5
Vn =
VU
, maka besar :
=
Vn
<
Vn
<
1 18
Ln
10 +
d 3800 1 10 + 1080 18
(
( f'C ) ) . bw.d
(
( 25 ) ) . 400 . 1080 = 4222 kN
817,97 = 1090,63 kN < 4222 kN 0,75 Jadi besarnya Vn , diam bil = 1090,63 kN
8. Menentukan kebutuhan tulangan geser: VS = V n = V C = 1090,63 - 625,86 = 464,77 kN Ln VS =
AV
1 +
S
d
12
AVh
+ S 2
11 -
Ln d
fY.d
12
Mencoba jarak tulangan dengan memperkirakan hal - hal sebagai berikut : Jarak sengkang vertikal ( S ) diam bil sama dengan jarak sengkang horizontal ( 2S)
S = S2
Ukuran sengkang vertikal , AV = 2 D 12 = 2 . 113 = 226 mm 2 Ukuran sengkang horizontal , AVh = 2 D 16 = 2 . 201 = 402 mm 2
464,77 =
226
1 +
S
3800 1080 12
402
+
S
3800 1080 12
11 -
320 . 1080
S = 249,65 mm Dipakai jarak sengkang 200 m m Ir.H.Kartono Hd
6
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002
9. Pemeriksaan sengkang : 1
Jarak Sengkang vertikal : d = 1080 = 216 mm S< 5 5
< 500 mm Dipasang sengkang jarak 200 mm ( memenuhi ) Luas Penampang Sengkang vertikal :
> 0,0015 b w . s = 0,0015 . 400 . 200 = 120 mm
AV
2
Dipasang sengkang AV = 226 mm 2 > 120 mm 2 ( memenuhi ) 2
Jarak Sengkang horizontal : d = 1080 = 360 mm S< 5 3
< 500 mm Dipasang sengkang jarak 200 mm ( memenuhi ) Luas Penampang Sengkang horizontal : AVh
> 0,0025 b w . s = 0,0025 . 400 . 200 = 200 mm
2
Dipasang sengkang AV = 402 mm 2 > 200 mm 2 ( memenuhi ) Jadi dipasang sengkang vertikal D 12 - 200 dipasang sengkang horizontal D 16 - 200
8. Menentukan kebutuhan tulangan moment lentur : a. Pada penampang kritis : MU = 658,80 kNm As =
MU
. fY
2 .h 3
=
658,80 . 10 6 = 3217 mm 2 0,80.320. 2 . 1200 3
Dipasang : 6 D 28 = 6 . 616 = 3696 mm 2 b . Pada tengah - tengah bentang : MU = 1211,45 kNm
As =
MU
. f Y 23 . h
=
1211,45 . 10 6 0,80.320. 2 . 1200 3
= 5916 mm 2
Dipasang : 10 D 28 = 10. 616 = 6160 mm 2
Ir.H.Kartono Hd
7
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002
2
1
10 D 28
Tulangan ekstra
10 D 28 2
6 D 28
1 D 12 - 200 3800 mm
2 D 28
2 D 28
D 16 - 200
D 16 - 200
D 12 - 200
D 12 - 200
D 16 - 100 6 D 28
Potongan 2 -2
10 D 28
Potongan 1 -1
Ir.H.Kartono Hd
8
KONSOL PENDEK
Ir.H.Kartono Hd
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002
9
KONSOL PENDEK ( BRACKET atau CORBEL ) Suatu kantilever pendek yang biasanya muncul dari sisi dalam kolom a
>
As
d 2
d
a <1 d Untuk menahan beban terpusat yang cukup berat , berasal dari reaksi perletakan . Umumnya mempunyai perbandingan
Dalam praktek, corbel sering dipakai untuk mikul balok pratekan yang pada umumnya balok pracetak. Oleh karena merupakan element struktur pemikul, perlu kecermatan dalam perencanaan serta pendetailan tulangan guna keamanannya. Gaya - gaya yang bekerja pada Corbel . : 1. Gaya Vertikal ( VU ) 2. Gaya horizontal ( tarik ) NUC Disyaratkan NUC ( minimum ) = 1,6 ( 0,20 V U ) 3. Moment yang bearasal dari VU dan NU MU = V U . a + N U . ( h - d ) VU
a
a
NUC
NUC
Tarik
VU
Tarik Te ka n
Te
ka
n
Mn
jd= (dTekan
a ) 2 d
a 2 0,85 f 'c
Ir.H.Kartono Hd
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002 Konsol beton bertulang, memikul beban gravitasi , mati dan hidup masing - masing : Beban mati , VD= 80 kN a
Beban hidup , V L = 180 kN
VU
Akibat rangkak dan susut , timbul gaya horizontal , T = 50 Kn
NUC
Ukuran kolom = 350 x 350 mm2 As
Lebar konsol sama dengan lebar kolom
250 mm
a = 250 mm
h
d
f ' c = 30 Mpa
h = 500 mm
f y = 320 Mpa
d = 450 mm Jenis beton , Normal
Pengecoran kolom dan konsol, dilakukan secara bersamaan ( monolit ) Tentukan penulangannya 1 . Menghitung beban berfaktor : VU = 1,2 V D + 1,6 V L = 1,2 . 80 + 1,6 . 180 = 384 kN NUC = 1,6 . T = 1,6 . 50 = 80 kN Vn =
VU
=
384 0,75
= 512 kN
2. Pemeriksaan kecukupan ukuran konsol pendek untuk mikul beban Vn
< 0,20 . f ' C . bw . d = 0,20 .30 . 350 . 450 = 945000 N = 945 kN
Vn
< 5,5 . b w . d = 5,5 . 350 . 450 = 866250 N = 866,25 kN
Vn = 512 kN
< 945 kN
Vn = 512 kN
< 866,25 kN
Jadi ukuran konsol pendek memenuhi untuk mikul beban
3. Menentukan tulangan tarik utama ( As ) :
AS
> 0,04 .
f 'c fy
.bw . d
Ambil nilai yang terbesar dari : a. As = Af + A n b.. As = 2 A vf + A n 3 Penulangan akibat moment ( Af ) :
Af=
Penulangan akibat gaya horizontal ( A n ) :
Penulangan akibat gaya vertikal ( A vf ) :
MU
. fy . j d An=
Av f=
=
VU
. a + N UC ( h - d )
. fy . ( d
-
a ) 2
NUC
. fy VU
. fy . Ir.H.Kartono Hd
10
Ref SNI - 03 - 2847 - 2002 AS
> 0,04 .
f 'c fy
.bw . d
= 0,04 .
30 .350 . 450 = 590 mm 2 320
Ambil nilai yang terbesar dari :
a. As = Af + A n =
VU
. a + N UC ( h - d )
. fy . ( d - a ) 2
NUC
+
. fy
=
384.10 3 . 250 + 80.10 3. ( 500 - 450 ) 0,75 . 320 ( 450 - 250 ) 2
80 . 10 3
+
0,75.320
1282,05 + 333,33 = 1615,38 mm 2 b.. As =
2 2 A +A vf n = 3 3
VU
. fy .
NUC
384.10 3 2 = 3 0,75 . 320 .1,4 . fy
+
+
80 . 10 3 0,75.320
= 761,90 + 333,33 = 1095,23 mm 2 Note : besar = 1,4
untuk jenis beton normal, besar = 1
Jadi, tulangan tarik utama ( As ) = 1615,38 mm 2 Dipasang : 5 D 22 = 5 . 380 = 1900 mm 2 > 1615,38 mm 2 ( OK) 4. Menentukan tulangan geser ( Ah ) : Ah = 0,50 ( A s - An ) = 0,50 ( 1520 - 266,67 ) = 627 mm 2 Dipasang sengkang tertutup 3 ( 2 D 12 ) = 6 . 113 = 678 mm 2 > 627 mm2 ( OK ) Kontrol jarak bersih antar tulangan : 350 - 2.40 - 2.10 - 5 .22 4
= 35 mm > 25 mm ( OK )
Landasan 1
5 D 22
D 25 ( dilas )
5 D 22
250 mm
Sengkang tertutup 3 ( 2 D 12 )
1
350 mm
5 D 12
350 mm Potongan 1 - 1
Ir.H.Kartono Hd
11
