perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERHITUNGAN STRUKTUR BETON BERTULANG TAHAN GEMPA DENGAN BAHASA PEMROGRAMAN VISUAL BASIC (Mengacu pada Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002) (Calculation of Seismic Reinforced Concrete Structure With Visual Basic Programming Languages)
SKRIPSI Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
SETYO PURNOMO Y NIM I 0106127
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010 commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
SETYO PURNOMO Y, 2010. PERHITUNGAN STRUKTUR BETON BERTULANG TAHAN GEMPA DENGAN BAHASA PEMROGRAMAN VISUAL BASIC. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Beton menjadi bagian terpenting untuk proyek-proyek di Indonesia, khususnya bangunan gedung, jembatan dan jalan. Indonesia merupakan wilayah rawan gempa, sehingga dibutuhkan program perhitungan struktur beton yang tahan terhadap gempa.. Tujuan dari pembuatan program ini adalah untuk membuat program perhitungan beton bertulang secara mandiri dengan hasil perhitungan yang lebih cepat dan akurat. Program ini dibuat dengan Visual Basic.Net 2008,proses pembuatannya meliputi konsep dan perhitungan program yang dibuat berdasarkan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) serta studi literatur dari berbagai sumber. Program perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa ini diberi nama QuakeCon. Hasil dari pembuatan program QuakeCon menyediakan keperluankeperluan pengguna seperti membuka data file (Open), menyimpan data (Save), dan mencetak laporan. Program QuakeCon dilengkapi dengan fasilitas penanganan kesalahan (error handler) dalam proses pemasukan data serta mempunyai tampilan yang mudah digunakan (user friendly). Hasil perhitungan dari program QuakeCon sama dengan perhitungan manual yang mengacu pada SNI 03-2847-2002 dan shortcourse Desain dan Perhitungan Struktur Tahan Gempa HAKI 2009.
Kata kunci : beton, gempa, program, struktur
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
SETYO PURNOMO Y, 2010. CALCULATION OF SEISMIC REINFORCED CONCRETE STRUCTURE WITH VISUAL BASIC PROGRAMMING LANGUAGES. Thesis, Civil Engineering Department Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta. Concrete becomes the most important part for projects in Indonesia, especially building, bridges and roads. Indonesia is an earthquake prone area, that require a calculation program of concrete structures that are resistant to earthquakes. The objective of this program is to make the program independently of reinforced concrete calculations with the results of calculations faster and more accurate. This software was written in Visual Basic.Net 2008, the making process include the concept and calculation programs that based on calculations Procedures Concrete Structures for Buildings (SNI 03-2847-2002) and the study of literature from various sources. Calculation program for seismic reinforced concrete structures is named QuakeCon. The results of QuakeCon manufacture program provides a user purposes such as opening the data files (Open), saving data (Save), and printing reports. QuakeCon program is equipped with error handler in the process of data entry and has a view that is easy to use (user friendly). The calculation of QuakeCon shows the same result with manual calculations that refers to the SNI 03-2847-2002 and Shortcourse Desain dan Perhitungan Struktur Tahan Gempa HAKI 2009. Keywords : program, concrete, earthquake, reinforcement
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR Syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan penulisan laporan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S-1 di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala yang sulit untuk dipecahkan hingga terselesaikannya penyusunan laporan skripsi ini. Pada kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terimakasih kepada: 1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Yang terhormat Bapak Agus Setiya Budi, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I dan dosen Pembimbing Akademis. 4. Yang terhormat Bapak Ir. Sofa Marwoto selaku Dosen Pembimbing II. 5. Yang terhormat Bapak Ir. Agus Supriyadi, MT dan Setiono, ST, MSc selaku dosen penguji pada ujian skripsi. 6. Rekan rekan satu kelompok yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini. 7. Rekan-rekan angkatan 2006. 8. Teman-teman Kaskus The Largest Indonesia Community. 9. PT. Wijaya Karya (Persero) Tbk.
Penyusun menyadari bahwa laporan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu penyusun mengharap saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan laporan skripsi yang akan datang. Akhir kata semoga laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada khususnya.
Surakarta, commit to user
vii
Agustus 2010
Penyusun
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL
i
HALAMAN PERSETUJUAN
ii
HALAMAN PENGESAHAN
iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
iv
ABSTRAK
v
KATA PENGANTAR
vii
DAFTAR ISI
viii
DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
xv
DAFTAR LAMPIRAN
xvii
BAB 1. PENDAHULUAN
1
1.1. Latar Belakang Masalah
1
1.2. Rumusan Masalah
2
1.3. Batasan Masalah
2
1.4. Tujuan Penelitian
2
1.5. Manfaat Penelitian
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
4
2.1. Tinjauan Pustaka
4
2.2. Landasan Teori
5
2.2.1. Wilayah Gempa di Indonesia
5
2.2.2. Beton
6
2.2.3. Beton Bertulang
7
2.2.4. Persyaratan Beton Bertulang
7
2.2.4.1. Metode Perancangan
7
2.2.4.1.1. Metode tegangan kerja (Allowable Stress Design)
7
2.2.4.1.2. Metode kekuatan batas (Unlimeted Stress Design)
7
2.2.4.2. Kuat Perlu ( U )
commit to user
viii
9
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.4.3. Kuat Rencana
10
2.2.4.4. Hubungan Tegangan Tekan dan Regangan Beton
12
2.2.4.5. Regangan Seimbang
13
2.2.4.6. Tinggi Blok Tegangan Tekan Beton Persegi
14
2.2.4.7. Momen Nomimal Aktual
14
2.2.4.8. Luas Tulangan
14
2.2.4.9. Penampang Tension Controlled
15
2.2.4.10. Gaya Geser
16
2.2.4.11. Spasi Tulangan
17
2.2.4.12. Panjang Tulangan Negatif
17
2.2.4.13. Diagram Interaksi Kolom
17
2.2.5. Ketentuan-ketentuan Untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)
20
2.2.5.1. Balok
22
2.2.5.2. Kolom
22
2.2.6. Visual Basic
23
2.2.6.1. Integrated Development Environment ( IDE ) Visual Basic
24
2.2.6.2. Tipe Data Dalam Visual Basic
31
2.2.6.3. Kode Program
33
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN
37
3.1. Tinjauan Umum
37
3.2. Sistematika Pembuatan Program
37
3.3. Memulai Pemodelan
38
3.4. Manual Perhitungan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa dan Pemodelan
39
3.5. Pembuatan Algoritma
39
3.6. Pemodelan Perhitungan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa dan Pemodelan
39
3.7. Validitas Program
39
3.8. Kompilasi Program
40
3.9. Pembahasan dan Dokumentasi Program commit to user
40
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.10. Pembuatan Laporan
40
BAB 4. ANALISA DAN PEMBAHASAN
41
4.1. Pola Dasar Program
41
4.2. Langkah-Langkah Pembuatan Progam Yang Efektif
42
4.3. Konfigurasi Hardware
42
4.4. Struktur Program
43
4.5. Variabel Kerja
45
4.6. Diagram Alir Program
57
4.6. 1. Diagram Alir Perhitungan Balok
57
4.6. 2. Diagram Alir Perhitungan Kolom
60
4.6. 3. Diagram Alir Perhitungan Diagram PM
62
4.7. Pengoperasian Program
65
4.7.1. Pengoperasian Program Perhitungan Struktur Beton
65
4.7.2. Membuat Proyek Baru
67
4.7.2.1. Membuat Proyek Baru Balok
67
4.7.2.2. Membuat Proyek Baru Kolom
73
4.7.2.3. Membuat Proyek Baru Diagram PM
78
4.8. Validasi Program
79
4.8.1. Perhitungan Balok
80
4.8.2. Perhitungan Kolom
98
4.8.3. Perhitungan Balok dengan Program
101
4.8.4. Perhitungan Kolom dengan Program
103
4.9. Pembahasan
104
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
107
5.1. Kesimpulan
107
5.2. Saran
107
DAFTAR PUSTAKA
108
LAMPIRAN
109 commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Tabel 2.1.
Faktor Beban pasal 11.2 SNI 03-2847-2002
10
Tabel 2.2.
Faktor reduksi kekuatan pasal 11.3 SNI 03-2847-2002
11
Tabel 2.3.
Menu utama Visual Basic
25
Tabel 2.4.
Tabel Fungsi ToolBox
27
Tabel 2.5.
Tabel Properties
30
Tabel 2.6.
Tabel Jenis Data
32
Tabel 4.1.
Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 1
79
Tabel 4.2.
Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 2
82
Tabel 4.3.
Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 3
84
Tabel 4.4.
Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 4
86
Tabel 4.5.
Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 5
89
Tabel 4.6.
Penulangan dan Kapasitas Momen Penampang Kritis Balok
92
Tabel 4.7.
Tabel tulangan geser muka kolom eksterior
93
Tabel 4.8.
Tabel tulangan geser muka kolom interior
94
Tabel 4.9.
Tabel penulangan kolom
97
Tabel 4.10.
Tabel penulangan geser
99
Tabel 4.11.
Hasil perhitungan dengan menggunakan program QuakeCon
Tabel 4.12.
104
Hasil perhitungan geser di muka kolom eksterior dengan menggunakan program QuakeCon
Tabel 4.13.
Hasil perhitungan geser di muka kolom interior dengan menggunakan program QuakeCon
Tabel 4.14.
105
Hasil perhitungan kolom menggunakan program QuakeCon
Tabel 4.17.
105
Hasil perhitungan hoops sepanjang dua kali tinggi balok dengan menggunakan program QuakeCon
Tabel 4.16.
105
Hasil perhitungan geser di luar muka dengan menggunakan program QuakeCon
Tabel 4.15.
104
106
Hasil perhitungan Diagram PM menggunakan program QuakeCon
commit to user
xi
106
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.18.
Perbandingan perhitungan manual dan program
Tabel 4.19.
Kelebihan dan kekurangan program QuakeCon dibandingkan dengan perhitungan manual
commit to user
xii
107
109
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Wilayah Gempa Indonesia dengan Percepatan Batuan Dasar dengan Periode Ulang 500 Tahun (SNI 03-1726-2003).
6
Gambar 2.2. Distribusi Tegangan Tekan Pada Potongan Balok Beton
12
Gambar 2.3. Diagram Interaksi Aksial – Momen Pada Kolom ( P – M )
18
Gambar 2.4. Gaya Lintang Rencana untuk SRPMM
21
Gambar 2.5. Interface pada Aplikasi Visual Basic 2008
24
Gambar 2.6. Tampilan Menu Utama Visual Basic 2008
25
Gambar 2.7. Tampilan Form Baru
26
Gambar 2.8. Tampilan Unit Baru
27
Gambar 2.9. Tampilan Toolbox
29
Gambar 2.10. Tampilan Solution Explorer
30
Gambar 2.11. Tampilan Properties
31
Gambar 3.1. Proses Pengolahan Data
37
Gambar 3.2. Tata Urutan Pembuatan Perangkat Lunak
38
Gambar 3.3. Garis Besar Proses Program QuakeCon
48
Gambar 3.4. Diagram Alir Perhitungan Momen Balok
49
Gambar 3.5. Diagram Alir Perhitungan Geser Balok
50
Gambar 3.6. Diagram Alir Perhitungan Balok
51
Gambar 3.7. Diagram Alir Perhitungan Kolom
52
Gambar 3.8. Diagram Alir Perhitungan Geser Kolom
53
Gambar 3.9. Diagram Alir Penggambaran Diagram P-M
54
Gambar 4.1. Struktur Menu Program QuakeCon
62
Gambar 4.2. Tampilan Saat Masuk Program QuakeCon
63
Gambar 4.3. Password untuk Masuk Program QuakeCon
64
Gambar 4.4. Tampilan Form Induk
64
Gambar 4.5. Menu Open
65
Gambar 4.6. Tampilan Form Data Balok
66
Gambar 4.7. Tampilan Form Tulangan
68
Gambar 4.8. Tampilan Form Geser
69
Gambar 4.9. Form Hasil Balok commit to user
70
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.10. Form Data Kolom
71
Gambar 4.11. Form Cek Diagram PM
73
Gambar 4.12. Form Hasil Kolom
74
Gambar 4.13. Form Detail Kolom
75
Gambar 4.14. Form Diagram PM
76
commit to user
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL a
= Tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekivalen
Ag
= Luas bruto penampang
As
= Luas tulangan tarik
As_min = Luas minimum tulangan tarik Av
= Luas tulangan geser dalam daerah sejarak s, atau luas tulangan geser yang tegak lurus terhadap tulangan lentur tarik dalam suatu daerah sejarak s pada komponen struktur lentur tinggi
Avmin = Luas minimum tulangan geser dalam daerah sejarak s, atau luas tulangan geser yang tegak lurus terhadap tulangan lentur tarik dalam suatu daerah sejarak s pada komponen struktur lentur tinggi b
= Lebar muka tekan komponen struktur
bw
= Lebar badan
D
= Jenis tulangan ulir
d
= Jarak dari serat tekan terluar terhadap titik berat tulangan tarik
de
= Jarak dari serat tekan terluar terhadap titik berat tulangan tarik
dt
= Jarak dari serat tekan terluar terhadap titik berat tulangan tarik
d’
= jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tekan
ds
= jarak antara titik berat tulangan tarik baris pertama dan tepi serat beton tarik
Es
= Modulus elatisitas tulangan
fy
= Kuat leleh tulangan
fc’
= Kuat tekan beton
h
= Tebal total komponen struktur
j
= Faktor reduksi kekuatan
ln
= Bentang bersih untuk momen positif atau geser dan rata-rata dari bentangbentang bersih yang bersebelahan untuk momen negative
m
= jumlah tulangan maksimal yang dapat dipasang pada 1 baris
Mu
= Momen terfaktor pada penampang commitxvto user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Mn
= Momen nominal
n
= jumlah tulangan
Pu
= Kuat tekan aksial perlu pada eksentrisitas yang diberikan
s
= Spasi sumbu ke sumbu tulangan tarik lentur yang terdekat dengan muka tarik terluar
SNI
= Standar Nasional Indonesia
Vc
= Kuat geser nominal yang dipikul oleh beton
Vu
= Gaya geser terfaktor pada penampang
Vs
= Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser
Vs_max = Kuat geser maksimal yang disumbangkan oleh tulangan geser Wu
= Beban terfaktor per unit panjang dari balok
ρ
= Rasio tulangan tarik non-prategang
ρb
= Rasio tulangan yang memberikan kondisi regangan yang seimbang
ρg
= Rasio luas tulangan total terhadap luas penampang kolom = Faktor reduksi kekuatan
β1
= Faktor yang dipengaruhi oleh kuat tekan beton
kN
= Kilo Newton
MPa
= Mega pascal
commit xvito user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
FORM PROGRAM
LAMPIRAN B
FORM SKRIPSI
commit to user xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Perkembangan teknologi komputer semakin maju, termasuk juga dalam bidang rekayasa teknik sipil, program komputer rekayasa yang canggih semakin banyak tersedia. Meskipun demikian, pemakaian program seperti itu mempunyai karakter yang berbeda dengan program bisnis pada umumnya (Wiryanto Dewobroto, 2005).
Bangunan yang didirikan di wilayah yang rawan gempa harus mempertimbangkan besar dan sifat beban akibat goncangan gempa agar keamanannya terjamin. Bangunan yang getas akan rentan terhadap goncangan gempa, sedangkan bangunan yang daktail akan lebih tahan terhadap goncangan gempa. Struktur beton pada umumnya relatif lebih murah namun lebih
getas dibandingkan
dengan struktur baja, sehingga struktur beton perlu direkayasa sedemikian rupa agar menjadi tahan gempa.
Dalam aplikasi komputer bidang rekayasa, sudah banyak permasalahan rutin pekerjaan insinyur yang telah dibuatkan program komputernya. Jadi hanya masalah khusus saja yang memerlukan peng-kode-an tersendiri dengan bahasa pemrograman komputer, itu pun hanya biasa dijumpai pada komunitas peneliti atau mahasiswa (Wiryanto Dewobroto, 2005).
Muncul anggapan bahwa para insinyur era sekarang tidak perlu menguasai bahasa pemrograman, khususnya untuk menyelesaikan kasus-kasus yang rutin karena program aplikasinya sudah ada. Dalam pengertian sempit, untuk mendapatkan penyelesaian secara cepat dengan program yang sudah ada, maka kita butuh program tersebut. Mengapa kita perlu membuat commit to userprogram tersendiri ?.
1
perpustakaan.uns.ac.id
2 digilib.uns.ac.id
Program komputer dibuat untuk mempermudah dan mempercepat perhitungan dibandingkan cara konvensional yaitu dengan perhitungan manual kalkulator. Disini penulis akan menjelaskan bagaimana cara membuat sebuah program komputer rekayasa dengan visual basic dan menjelaskan keuntungan-keuntungan dari program yang dibuat secara mandiri.
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah maka dapat diambil suatu rumusan masalah yaitu bagaimana membuat sebuah program perhitungan struktur beton tahan gempa yang dibuat secara mandiri (tidak menggunakan program yang sudah ada).
1.3. Batasan Masalah Agar penelitian ini tidak terlalu luas tinjauannya dan tidak menyimpang dari rumusan masalah di atas, maka perlu adanya pembatasan masalah yang ditinjau. Batasan – batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Program yang dibuat untuk perancangan struktur beton. 2. Program yang dibuat adalah struktur balok persegi, kolom persegi dan kolom bulat. 3. Struktur berada di wilayah gempa 3 dan 4. 4. Analisis dan desain penampang sesuai SNI 03-2847-2002.
1.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui cara pembuatan program rekayasa secara mandiri. 2. Mengetahui cara penyelesaian kasus yang dikerjakan oleh program yang commit to user dibuat secara mandiri.
3 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui cara pembuatan program rekayasa secara mandiri. 2. Mengetahui cara penyelesaian kasus atau alur yang dikerjakan oleh program. 3. Mempercepat hasil yang diperlukan dalam perhitungan analisis struktur.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka
Dari berbagai tipe material konstruksi, beton menjadi bagian terpenting untuk proyek-proyek di Indonesia, khususnya bangunan gedung, jembatan dan jalan. Industri dalam negeri telah sepenuhnya mendukung ketersediaan material utama beton, yaitu semen dan besi beton. Maka para profesional di Industri konstruksi harus menguasai seluk beluk perencanaan dan pelaksanaan konstruksi beton. Para insinyur perencana harus mampu mendesain struktur beton yang kuat, kaku, dan ekonomis untuk berbagai tipe dan keperluan konstruksi.
Struktur beton berbeda dengan struktur baja. Elemen-elemen struktur baja umumnya terdiri atas profil baja yang ada di pasaran dan ukurannnya tertentu sehingga desain lebih difokuskan pada evaluasi profil tersebut serta sistem sambungan yang dipilih. Sedangkan struktur beton bertulang mempunyai variasi bentuk dan ukuran yang lebih bebas sehingga perencanaan lebih menekankan pemilihan geometri dan konfigurasi tulangan (Wiryanto Dewobroto, 2005).
Penampang beton bertulang sangat bervariasi, parameternya adalah bentuk (persegi, bulat, solid, atau berongga), dimensi(ukuran), mutu beton, mutu baja tulangan dan konfigurasi pemasangan tulangan bajanya. Dari variasi parameter yang dipilih akan dihasilkan berbagai variasi kekuatan, kekakuan, daktilitas, maupun ekonomis tidaknya struktur beton yang akan dibangun (Wiryanto Dewobroto, 2005).
Dalam perencanaan struktur beton bertulang maka setiap penampang pada struktur tersebut harus direncanakan kuat terhadap setiap gaya internal yang commit to user
4
5 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
terjadi, baik itu momen lentur, gaya aksial, gaya geser maupun torsi yang timbul sebagai respon struktur tersebut terhadap pengaruh luar.
Suatu perencanaan penampang yang optimum umumnya memerlukan proses trialerror. Dimensi penampang pada tahap awal ditetapkan terlebih dahulu, bersamasama konfigurasi beban selanjutnya dilakukan analisis struktur untuk mencari gaya-gaya internal batang. Kemudian penampang beton dievaluasi terhadap gayagaya internal yang terjadi (Wiryanto Dewobroto, 2005).
Ada berbagai metode dan cara yang dapat digunakan untuk mengevaluasi penampang struktur, mulai dari cara yang sederhana yang dapat dikerjakan dengan manual maupun cara-cara lain yang lebih teliti tetapi lebih rumit dan memerlukan komputer. Di dalam skripsi ini akan dibahas secara detail analisis penampang beton bertulang dengan metode kuat batas memakai cara yang lebih teliti yaitu menggunakan pemrograman.
Komputer saat ini telah menjadi suatu yang rutin dalam kehidupan sehari-hari. Sudah banyak anggota masyarakat yang memanfaatkannya karana harga yang semakin terjangkau dan kemampuannya semakin canggih, serta multi fungsi sehingga berbagai kalangan mendapat manfaatnya. Demikian juga dengan aplikasi komputer di bidang rekayasa, sudah sangat banyak permasalahan-permasalahan rutin pekerjaan insinyur yang telah dibuatkan program komputernya. Jadi hanya masalah-masalah khusus saja yang memerlukan peng-kode-an tersendiri dengan bahasa pemrograman komputer, itu pun hanya biasa dijumpai pada komunitas peneliti/mahasiswa (Wiryanto Dewobroto, 2005).
commit to user
6 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2. Landasan Teori 2.2.1. Wilayah Gempa di Indonesia Secara geograf is kepulauan Indonesia berada di antara 6o LU dan 11o LS serta diantara 95o BT 141o BT dan terletak pada perbenturan 3 lempeng kerak bumi, yaitu lempeng Eurasia, lempeng Pasifik, dan lempeng Indian Australia. Ditinjau secara geologis, kepulauan Indonesia berada pada pertemuan 2 jalur gempa utama, yaitu jalur gempa Sirkum Pasifik dan jalur gempa Alpide Transisiatic. Karena itu, kepualauan Indonesia berada pada daerah yang mempunyai aktivitas gempa bumi yang cukup tinggi.
Gambar 2.1. Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan batuan puncak batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun ( SNI 03-1726-2003 ).
Gambar 2.1. Wilayah Gempa Indonesia dengan Percepatan Batuan Dasar dengan Periode Ulang 500 Tahun (SNI 03-1726-2003).
Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 wilayah gempa seperti ditunjukkan gambar 2.1 dimana wilayah gempa 1 adalah wilayah kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 6 dengan kegempaan paling tinggi. Pembagian wilayah gempa ini, didasarkan atas percepatan puncak batuan dasar akibat pengaruh gempa rencana commit to user dengan periode ulang 500 tahun yang nilai reratanya untuk setiap wilayah gempa
perpustakaan.uns.ac.id
7 digilib.uns.ac.id
ditetapkan pada gambar 2.1. Dimana wilayah gempa 1 dan 2 disebut juga wilayah gempa ringan, wilayah gempa 3 dan 4 adalah wilayah gempa sedang, dan wilayah gempa 5 dan 6 disebut wilayah gempa berat ( Ps.4.7.1. SNI 03-1726-2003 ).
2.2.2. Beton
Beton didapat dari pencampuran semen portland, air, dan agregat (dan kadangkadang bahan tambah, yang sangat bervariasi mulai dari bahan kimia tambahan, serat, sampai bahan buangan non-kimia) pada perbandingan tertentu (Kardiyono, 1996).
2.2.3. Beton Bertulang
Beton Bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum, yang disyaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja.(civil engineering community, 2010)
2.2.4. Persyaratan Beton Bertulang
2.2.4.1.
Metode Perancangan
2.2.4.1.1.
Metode tegangan kerja (Allowable Stress Design)
Penampang struktur terhadap lentur direncanakan sedemikian sehingga tegangantegangan yang terjadi akibat beban layan (tanpa beban terfaktor) yang dihitung berdasarkan teori elastis balok lentur, tidak melebihi tegangan izin yang ditetapkan. Tegangan izin ditetapkan sebagai kuat ultimate atau kuat leleh (untuk baja) dibagi dengan faktor keamanan. ≤ = Tegangan yang timbul yang dihitung secara commit to user elastis
8 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
= Tegangan yang diizinkan, sebagai prosentase dari fc’ beton dan fy baja tulangan
2.2.4.1.2 Metode kekuatan batas (Ultimite Strength Design)
Penampang struktur direncanakan dengan mempertimbangkan kondisi regangan in-elastis saat mencapai kondisi batasnya (kondisi struktur yang stabil sesaat sebelum runtuh). Beban yang menimbulkan kondisi seperti itu disebut beban batas (Ultimate). Untuk mencari beban batas untuk setiap struktur sangat variatif sekali, sehingga dibuat kesepakatan bahwa beban batas adalah sama dengan kombinasi beban layan dikalikan dengan faktor beban yang ditentukan (menggunakan SNI 03-2847-2002).
Kekuatan yang ada (tersedia) harus lebih besar dari kekuatan yang diperlukan untuk memikul beban berfaktor. Secara konseptual adalah :
Rn
i
Qi
dengan : Φ adalah faktor reduksi kekuatan γi adalah faktor beban (jenis i) Rn adalah kekuatan nominal Qi adalah jenis beban Dalam menentukan beban batas, aksi redetribusi momen negatif dapat dimasukkan sebagai hasil dari aksi non linier yang ada antara gaya dan deformasi penampang batang pada pembebanan maksimum, dimana pada kondisi tersebut struktur mengalami deformasi akibat pelelehan tulangan maupun terjadi retakretak pada bagian beton tarik.
Beberapa alasan digunakannya metode kuat batas ( ultimate strength design) sebagai trend perencanaan struktur beton adalah (wiryanto dewobroto,2005) : 1. Struktur beton bersifat in–elastis saat beban maksimu, sehingga teori elastis tidak dapat secara akurat menghitung commit tokekuatan user batasnya. Untuk struktur yang
9 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
direncanakan dengan metode beban kerja (working stress method) maka faktor beban(beban batas/beban kerja) tidak diketahui dan dapat bervariasi dari struktur satu dengan yang lainnya. 2. Faktor keamanan dalam bentuk faktor beban lebih rasional, yaitu faktor beban rendah untuk struktur dengan pembebanan yang pasti sedangkan faktor beban tinggi untuk pembebanan yang fluktuatif (berubah-ubah). 3. Kurva tegangan-regangan beton adalah non-linier dan tergantung dari waktu, misal regangan rangkak (creep) akibat tegangan yang konstan dapat beberapa kali lipat dari regangan elastis awal. Oleh karena itu nilai rasio modulus (Es/Ec) yang digunakan dapat menyimpang dari kondisi sebenarnya. Regangan rangkak dapat memberikan redistribusi tegangan yang lumayan besar pada penampang struktur beton, artinya tegangan sebenarnya yang terjadi pada struktur tersebut bisa berbeda dengan tegangan yang diambil dari perencanaan. Contoh, tulangan baja desak pada kolom beton dapat mencapai leleh selama pembebanan tetap, meskipun kondisi tersebut tidak terlihat pada saat direncanakan dengan metode beban kerja yang memakai nilai modular ratio sebelum creep. Metode perencanaan kuat batas tidak memerlukan ratio modulus. 4. Metode perencanaan kuat batas memanfaatkan kekuatan yang dihasilkan dari distribusi tegangan yang lebih efisien yang dimungkinkan oleh adanya regangan in-elastis. Sebagai contoh, penggunaan tulangan desak pada penampang dengan tulangan ganda dapat menghasilkan momen kapasitas yang lebih besar karena pada tulangan desaknya dapat didayagunakan samapai mencapai tegangan leleh pada beban batasnya, sedangkan dengan teori elastis tambahan tulangan desak tidak terlalu terpengaruh karena hanya dicapai tegangan yang rendah pada baja. 5. Metode perencanaan kuat batas menghasilkan penampang struktur beton yang lebih efisien jika digunakan tulangan baja mutu tinggi dan tinggi balok yang rendah dapat digunakan tanpa perlu tulangan desak. 6. Metode prencanaan kuat batas dapat digunakan untuk mengakses daktilitas struktur di luar batas elastisnya. Hal tersebut penting untuk memasukkan commit to user
10 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
pengaruh redistribusi momen dalam perencanaan terhadap beban gravitasi, perencanaan tahan gempa dan perencanaan terhadap beban ledak (blasting).
2.2.4.2.
Kuat Perlu ( U )
Kuat perlu adalah kekuatan “teoritis” penampang balok yang diperlukan untuk menahan beban luar yang menghasilkan kondisi batas (ultimate). Kondisi batas (ultimate) adalah kondisi keseimbangan terakhir sebelum runtuh. Maka untuk keperluan perencanaan kondisi tersebut menurut peraturan dapat tercapai jika penampang struktur tersebut menerima pembebanan rencana yang dikalikan dengan faktor beban (wiryanto dewobroto, 2005).
Menurut SNI 03-2847-2002 kuat perlu (U) dari kombinasi pembebanan dapat ditabelkan sebagai berikut:
Tabel 2.1. Faktor Beban pasal 11.2 SNI 03-2847-2002 No
Kombinasi beban
Kuat Perlu (U)
1
D
1,4D
2
D, L
1,2D + 1,6L+0,5(A atau R)
3
D, L, W
1,2D+1,0L±1,6W+0,5(A atau R)
4
D, W
0,9D ± 1,6W
5
D, L, E
1,2D + 1,0L ± 1,0E
6
D, E
0,9D ± 1,0E
7
D, L, H
Pada (2), (4), (6) +1,6H
Keterangan : D = Beban mati L = Beban hidup A = Beban hidup atap E = Beban gempa H = Beban tekanan tanah
commit to user
11 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
W = Beban angin R = Beban air hujan
2.2.4.3.
Kuat Rencana
Kuat rencana adalah kuat struktur minimal yang harus dimiliki penampang beton terhadap kuat perlu (U) dan ditetapkan dengan faktor reduksi kekuatan ( ) (yang selalu bernilai kurang dari 1) dikalikan kuat nominal.
Faktor reduksi ( ) adalah untuk mengantisipasi adanya : 1. Mengakomodasi kemungkinan komponen-komponen struktur yang kurang kuat akibat variasi kuat material dan dimensi. 2. Mengakomodasi kekurangtelitian dalam persamaan-persamaan desain. 3. Untuk mencerminkan tingkat daktilitas dan keandalan dari penampang yang dibebani. 4. Penting tidaknya komponen yang dievaluasi terhadap struktur secara keseluruhan.
Tabel 2.2. Faktor reduksi kekuatan pasal 11.3 SNI 03-2847-2002 No
Kondisi gaya
Faktor reduksi (Ø)
1
Lentur, tanpa beban aksial
0,80
2
Aksial tarik, aksial tarik dg lentur
0,80
3
Aksial tekan, aksial tekan dengan lentur - Komponen struktur tul. Spiral
0,70*
- Komponen struktur lainnya
0,65*
4
Geser dan torsi
0,75
5
Tumpuan pada beton
0,65
*
Besarnya
dapat ditingkatkan secara linier sampai 0,8 ketika
berkurang dari nilai terkecil antara 0,1fc’Ag dan Pb ke nol. commit to user
Pn
12 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.4.4.
Hubungan Tegangan Tekan dan Regangan Beton
Gambar 2.2. Distribusi Tegangan Tekan Pada Potongan Balok Beton (Edward G. Nawy,P.E, 2008)
Gambar di atas adalah bentuk distribusi tegangan tekan pada potongan balok beton, gambar c adalah kondisi ideal sedangkan gambar d adalah bentuk pendekatannya. Untuk tegangan tekan berbentuk persegi ekuivalen, terlihat tegangan tekan ultimate balok adalah sama dengan 85% dari kuat tekan silinder. Hal tersebut dimaksudkan agar konsisten dengan hasil tes dari kolom yang dibebani konsentris, sehingga pendekatan tersebut dapat juga dipakai untuk berbagai aplikasi perencanaan yang umum, mulai dari lentur murni sampai beban langsung.
Dari hasil penelitian diperoleh keterangan besarnya faktor konversi bentuk parabola ke bentuk persegi, yaitu menggunakan parameter mutu beton yang digunakan. commit to user
1
sebagai fungsi dari
13 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Faktor
1
harus diambil sebesar 0,85 untuk fc’≤30 Mpa,
1
harus dikurangi secara
terus menerus sebesar 0,05 untuk setiap kelebihan mutu beton sebesar 7 Mpa di atas 30 Mpa tetapi tidak boleh kurang dari 0,65 (pasal 12.2.7.3 SNI 03-28472002). fc’≤ 30 MPa
1=
0,85
30 MPa < fc’≤ 58 MPa
1=
0,85- 0,05/7 (fc’-30)
fc’≥ 58 MPa
1=
0,65
2.2.4.5.
Regangan Seimbang
Kondisi regangan seimbang terjadi pada penampang ketika tulangan tarik mencapai regangan yang berhubungan dengan tegangan leleh fy pada saat yang bersamaan dengan tercapainya regangan batas (ε’cu) 0,003 pada bagian beton yang tertekan dimana tegangan leleh fy adalah fy/Es.
Rasio Tulangan
b, yang menghasilkan kondisi seimbang akibat lentur,
tergantung pada bentuk penampang dan lokasi tulangan.
f c, ρmin = 1,4 /fy atau 4 fy
.……………………………………………….(2.1)
ρmax = 0,025 (Ps 23.3.2 SNI 03-2847-2002) diusahakan ρmin < ρ < 0,75 ρb
cb d
cu
'
, cu
y
0,003 Es 0,003 fy
Cb
0,85 fc' abb 0,85 fc' 1cbb
Tb
As .b. f y
Cb
Tb
.b.d . f y
As b.d
commit to user
14 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
As bw .d
.……………………………………………………………….(2.2)
memasukan nilai Cb, maka :
0,85 f c' fy
b
, cu
, cu
1( , cu
Es fy
)
= 0,003
Es = 200.000 MPa ( Ps.10.5.2. SNI 03-2847-2002)
0,85 f c' fy
b
1
(
600 ) 600 f y
.……………………………………………….(2.3)
( Ps.10.4.3. SNI 03-2847-2002)
2.2.4.6.
Tinggi Blok Tegangan Tekan Beton Persegi
Tinggi blok tegangan tekan beton persegi = a a
As . f y 0,85 . f c '.b
2.2.4.7.
.………………………………………………………………..(2.4)
Momen Nomimal Aktual
Ø Mn = Ø T (d-a/2) = Ø As fy (d-a/2) …………………………………………………….(2.5) Atau Ø Mn = Ø C (d-a/2) = Ø 0,85 fc’ab (d-a/2) ………………………………………………..(2.6)
2.2.4.8.
As
atau
Luas Tulangan
0,85 . f c '.a.b ……………………………………………………………...(2.7) fy
commit to user
15 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Mu …………………………………………………………………(2.8) f y . j.d
As
Mu = Momen Ultimate fy = Kuat tarik baja j
= Faktor koreksi
Ø = Faktor reduksi
Luas As tidak boleh kurang dari : fc
As _ min
4 fy
.bw .d ………………………………..…………………….…….(2.9)
dan tidak lebih dari 1,4 .bw .d fy
As _ min
( Ps.12.5. SNI 03-2847-2002)…………………….……..(2.10)
Kontrol jumlah tulangan maksimal per baris :
m
b 2.ds 1 ……………………………………………………………...(2.11) D Sn
m = jumlah tulangan maksimal tiap baris b = lebar balok ds = titik berat tulangan dari sisi bawah balok D = diameter tulangan Sn = jarak bersih antar tulangan 40 mm
2.2.4.9.
Penampang Tension Controlled
a dt
atel Tulangan under reinforced dt
a dt
atel Tulangan over reinforced dt
atel dt
0,375. 1 ………………………………………………………………..(2.12) commit to user
16 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.4.10.
Gaya Geser
Kuat geser untuk komponen struktur yang hanya dibebani oleh geser dan lentur berlaku (Ps.13.3.1.1 SNI 03-2847-2002) :
f 'c .bw .d 6
vc Vu
Vc
……………………………………………….….…..(2.14)
75 f 'c bw .s 1200 fy
……………………………………………….….…..(2.15)
vs
Av
……………………………………………….….…..(2.13)
(Ps.13.5.5.3 SNI 03-2847-2002) Av _ min
1 bw .s 3 fy
……………………………………………….….…..(2.16)
(Ps.13.5.5.4 SNI 03-2847-2002) vs _ max
2 3
f 'c .bw .d ……………………………………………….….…..(2.17)
(Ps.13.5.6.9 SNI 03-2847-2002)
Persyaratan tulangan geser : 1.
Jika Vn < 0,5 Vc Tanpa diperlukan tul geser
2. 0,50 Vc < Vn < Vc Geser minimum Ø Vs perlu = Ø 1/3 bw. d Avmin = bw.s / 3.fy smax ≤ d/2 ≤ 600 m 3.
Jika Vc < Vn ≤ 3 Vc Pakai tulangan geser Ø Vs perlu = Vu - Ø Vc Ø Vs ada = (Ø Av.fy.d)/s smax ≤ d/2 ≤ 600 mm
4. Jika 3 Vc < Vn ≤ 5 Vc Pakai tulangan geser Ø Vs perlu = Vu - Ø Vc Ø Vs ada = (Ø Av.fy.d)/s smax ≤ d/4 ≤ 300 mm
commit to user
17 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
5.
Jika Vn > 5 Vc Penampang diperbesar
Kuat geser untuk komponen struktur yang hanya dibebani tekan aksial (Ps.13.3.1.2 SNI 03-2847-2002)
vc
Nu 14 Ag
1
2.2.4.11.
f 'c .bw .d 6
Spasi Tulangan
Av . f y .d
Vs
…………………………………...….(2.18)
………………………………………………………(2.19)
s
(Ps.13.5.6.2 SNI 03-2847-2002) Spasi tulangan di sepanjang balok diluar zone sendi plastis S max
de 2
2.2.4.12.
Vu X
………………………………………………………(2.20)
Panjang Tulangan Negatif
Vu 2 Wu
4(
Wu xMn ) 2
………………………………………………………(2.21)
Panjang tulangan negatif = X + de……………………………………..…(2.22) de = Tinggi Efektif balok
2.2.4.13.
Diagram Interaksi Kolom
Kapasitas penampang kolom beton bertulang dapat dinyatakan dalam bentuk diagram interaksi P-M yang menunjukkan hubungan beban aksial dan momen lentur pada kondisi batas. Setiap titik kurva menunjukkan kombinasi P dan M sebagai kapsitas penampang terhadap suatu garis netral tertentu. commit to user
18 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.3. Diagram Interaksi Aksial – Momen Pada Kolom ( P – M ) (Edward G. Nawy,P.E, 2008)
Kolom dinyatakan dapat memikul kombinasi beban apabila ketika diplotkan ke dalam diagram P-M berada di dalam. Apabila ketika diplotkan berada di luar, maka kolom dinyatakan tidak dapat menerima beban dan dapat menyebabkan keruntuhan.
Untuk menentukan kombinasi P dan M perlu mempelajari terlebih dahulu sifat diagram interaksi yang ada, karena titik-titik pada diagram tersebut tidak semuanya harus dihitung dengan cara trial-error (iterasi). Adapun titik-titik tersebut adalah ( wiryanto dewobroto, 2005): 1. Beban aksial tekan maksimum (( Pn-maks,Mn=0)) Pn-0=0,85fc’(Ag-Ast)+As.fy
……………………………………(2.23)
2. Beban aksial tekan maksimum yang diizinkan. Pn maks = 0,8 P0 Mn = Pn maks.emin cos
Ac
h2 4
1
a 0,5h 0,5h
sin cos
…………………………..…(2.24) …………………………..…(2.25)
…………………………..…(2.26) commit to user
19 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
h 3 sin 3 Ac 12
y
………………………………(2.27)
Cc = 0,85fc’Ac
Mn
Cc
h 2
………………………………(2.28)
y
C s . yi
Pn .
h 2
………………………………(2.29) ………………………………(2.30)
Mn = 0,65 x Mn
3. Beban lentur dan aksial pada kondisi balans, nilainya ditentukan dengan mengetahui kondisi regangan beton εcu = 0,003 dan εs = εy = fy/Es
ab
600 .d 600 f y
1
cos
Ac
h2 4
1
………………………………(2.31)
a 0,5h 0,5h
sin cos
h 3 sin 3 Ac 12
y
Cc = -0,85fc’Ac
Pnb
Cc
………………………………(2.32)
Fs
………………………………(2.33)
Pnb = 0,65 x Pnb
Mn
Cc
h 2
y
C s . yi
Pn .
h 2
Mn = 0,65 x Mn
4. Beban lentur pada kondisi beban aksial nol, kondisi sperti balok. cos
Ac y
h2 4
1
a 0,5h 0,5h
sin cos
h 3 sin 3 Ac 12
commit to user
20 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Cc = -0,85fc’Ac
Mn
h 2
Cc
y
C s . yi
Pn .
h 2
Mn = 0,65 x Mn
5. Beban aksial tarik maksimum, n
Pn
……...……………………………(2.34)
Ast . f y
T i 1
Kelima titik di atas adalah titik minimum yang harus ada pada kurva interaksi. Jika perlu, ketelitian yang lebih baik dapat ditambahkan di titik lain. : Di daerah keruntuhan tekan, yaitu di titik-titik di antara item 2 dan 3 Di daerah keruntuhan tarik, yaitu di titik-titik di antara item 3 dan 4
Jadi agar seimbang setiap penambahan titik pada kurva diperluakn dua buah titik, yaitu untuk mengantisipasi dua kondisi keruntuhan yang terjadi. Untuk keperluan pemrograman komputer, yaitu agar titik-titik pada kurva tersebut mudah dimanipulasi maka titik-titik yang berisi data P dan M tersebut harus disimpan dalam bentuk matrik array [n,2] dimana n = 5 + 2t. Adapun t adalah jumlah titik tambahan di setiap daerah keruntuhan yang diperlukan.
2.2.5. Ketentuan-ketentuan
Untuk
Sistem
Rangka
Pemikul
Momen
Menengah (SRPMM)
Detail penulangan komponen SRPMM harus memenuhi ketentuan-ketentuan pasal 23.10.4 SNI 03-2847-2002, bila beban aksial tekan terfaktor pada komponen struktur tidak melebihi 0,1.Ag.f’c. Bila beban aksial tekan terfaktor pada komponen struktur melebihi 0,1.Ag.f’c, maka pasal 23.10.5 harus dipenuhi kecuali bila dipasang tulangan spiral sesuai persamaan : s
0,45 .(
Ag Ac
1)
f c' ………………………………………………………(2.35) fy commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
21 digilib.uns.ac.id
Bila konstruksi pelat dua arah tanpa balok digunakan sebagai bagian dari sistem rangka pemikul beban lateral, maka detail penulangannya harus memenuhi pasal 23.10.6 (Ps. 23.10.2 SNI 03-2847-2002).
Kuat geser rencana balok, kolom, dan konstruksi pelat dua arah yang memikul beban gempa tidak boleh kurang dari : 1. Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasinya kuat lentur nominal komponen struktur pada setiap ujung bentang bersihnya dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor. 2. Gaya lintang maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban rencana ternasuk pengaruh beban gempa, E. Dimana nilai E diambil sebesar dua kali nilai yang ditentukan dalam peraturan perencanaan tahap gempa. (Ps. 23.10.3 SNI 03-2847-2002).
Gambar 2.4. Gaya Lintang Rencana untuk SRPMM (SNI 03-2847-2002) commit to user
22 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.5.1.
Balok
Kuat lentur positif komponen struktur lentur pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari sepertiga kuat lentur negatifnya pada muka tersebut. Baik kuat lentur negatif maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur yang terbesar yang disediakan pada kedua ujung komponen struktur tersebut ( Ps. 23.10.4.1 SNI 032847-2002).
Pada kedua ujung komponen struktur lentur tersebut harus dipasang sengkang sepanjang jarak dua kali tinggi komponen struktur diukur dari muka perletakan ke arah tengah bentang. Sengkang pertama harus dipasang pada jarak tidak lebih daripada 50 mm dari muka perletakan. Spasi maksimum tidak boleh melebihi : 1. d/4, 2. Delapan kali diameter tulangan longitudinal terkecil, 3. 24 kali diameter sengkang dan 4. 300 mm ( Ps. 23.10.4.2 SNI 03-2847-2002).
Sedangkan sengkang harus dipasang di sepanjang bentang balok dengan spasi tidak melebihi d/2. ( Ps. 23.10.4.3 SNI 03-2847-2002).
2.2.5.2.
Kolom
Gaya aksial tekan berfaktor lebih besar dari 0,1.Ag.fc’(pasal 23.10.2 SNI 032847-2002) dan ratio tulangan harus 0,01 < ρg < 0,08 (pasal 12.9 SNI 03-28472002). g
As Ag
………………………………………………………(2.36)
Spasi maksimum sengkang ikat yang dipasang pada rentang lo dari muka hubungan balok-kolom adalah So , spasi So tersebut tidak melebihi : commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
23 digilib.uns.ac.id
1. Delapan kali diameter tulangan longitudinal terkecil, 2. 24 kali diameter sengkang ikat, 3. Setengah dimensi penampang terkecil komponen struktur, dan 4. 300 mm. Panjang lo tidak boleh kurang daripada nilai terbesar berikut ini : 1. Seperenam tinggi bersih kolom, 2. Dimensi terbesar penampang kolom, dan 3. 500 mm ( Ps. 23.10.5.1 SNI 03-2847-2002).
Sengkang ikat pertama harus dipasang pada jarak tidak lebih daripada 0,5So dari muka hubungan balok-kolom ( Ps. 23.10.5.2 SNI 03-2847-2002).
Spasi sengkang ikat pada sebarang penampang kolom tidak melebihi 2So. ( Ps. 23.10.5.4 SNI 03-2847-2002).
2.2.6.
Visual Basic
Visual Basic berawal dari bahasa BASIC yang dikembangkan mulai tahun 1963. BASIC adalah singkatan dari Beginner’s All Purpose Symbolic Instruction Code. Sesuai namanya, bahasa BASIC dibuat untuk tujuan memudahkan pengguna agar dapat dengan mudah mempelajari, membuat, dan mengembangkan program komputer.
Visual Basic merupakan pengembangan lebih lanjut dari bahasa BASIC yang dilakukan oleh Microsoft. Visual basic ditujukan sebagai perangkat untuk membuat dan mengembangkan program secara cepat (Rapid Application Development: RAD). Terutama jika menggunakan antarmuka berbasis Windows (Graphical User Interface: GUI).
Visual Basic 1.0 merupakan versi pertama Visual Basic dan dirilis pada tahun commituntuk to usersistem operasi Microsoft DOS. 1991. Visual Basic 1.0 ditujukan
24 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Selanjutnya diteruskan dengan Visual Basic 2.0 di tahun 1992, versi 3.0 tahun 1993, versi 4.0 tahun 1995, versi 5.0 tahun 1997, versi 6.0 tahun 1998.
Visual Basic 6.0 sangat populer dan masih banyak dipakai hingga saat ini. Sayangnya, dukungan terhadap Visual Basic 6 telah dihentikan oleh Microsoft mulai bulan maret 2008. Namun, program yang dibuat Visual Basic 6 masih dapat dijalankan pada sistem operasi terbaru, seperti Windows Server maupun Windows Vista.
Visual Basic .NET diluncurkan februari 2002, merupakan penerus dari Visual Basic 6 dan menggunakan platform .NET yang berbeda dengan visual basic sebelumnya.
2.2.6.1.
Integrated Development Environment ( IDE ) Visual Basic
Visual Basic memiliki lingkungan kerja untuk membuat aplikasi GUI (Graphical User Interface). Visual Basic secara visual terdiri dari banyak menu, tombol, frame, dialog, dan lain-lain seperti pada Gambar.2.5 yang memudahkan user untuk membuat sebuah aplikasi.
Toolbox
Page tab
Menu bar
Toolbar
Solution Explorer
Form Window
Main area Status bar
Properties
Error list commit to user Gambar 2.5. Interface pada Aplikasi Visual Basic 2008
25 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1. Menu Utama Menu utama Visual Basic yang terlihat pada Gambar 2.6 memiliki kegunaan seperti menu aplikasi Windows lainnya. Proses menyimpan program, membuat proyek baru, menjalankan program dan sebagainya dapat dilakukan dari menu ini.
Gambar 2.6. Tampilan Menu Utama Visual Basic 2008
Menu utama berisi fasilitas-fasilitas utama yang diperlukan dalam pembuatan sebuah program aplikasi. Beberapa fungsi yang penting dan sering digunakan seperti pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Menu utama Visual Basic Menu
Keterangan
File
Berisi fasilitas untuk membuat project baru, menyimpan project, membuka project, dan keluar dari IDE Visual Basic.
Edit
Berisi fasilitas untuk melakukan editing atau perubahan pada kode program, juga pengaturan form dan unit (ukuran, penempatan, control dan sebagainya.
View
Berisi fasilitas untuk mengatur tampilan IDE Visual Basic. Misalnya pengaturan toolbar, form, dan unit.
Project
Berisi fasilitas yang berkaitan dengan properti dan project, misalnya menambahkan atau memisahkan form dan unit dari sebuah project.
Build
Membuat project form baru.
Debug
Berisi fasilitas untuk menjalankan aplikasi
Data Format Tools
Berisi fasilitas untuk mengetahui data source. Berisi fasilitas untuk pengaturan tampilan form. Berisi fasilitas untuk melakukan pengaturan direktori, library, path penyimpan file-file penting dalam Visual Basic, dan tools yang bekerja sama dengan Visual Basic. commit to user
26 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Window
Berisi fasilitas untuk berpindah dari satu jendela kerja ke jendela kerja yang lain dalam IDE Visual Basic.
Help
Berisi fasilitas untuk meminta bantuan atau keterangan tentang Visual Basic.
2. Form dan Unit Form dan Unit adalah bagian terpenting dari perancangan sebuah aplikasi pada Visual Basic seperti pada Gambar 2.7, berfungsi untuk menampung komponenkomponen visual yang merupakan bagian dari sebuah aplikasi. Unit seperti pada Gambar 2.8, berfungsi untuk menuliskan kode program dari masing-masing komponen di dalam form, sehingga masing-masing komponen dalam form dapat saling berinteraksi dan bekerjasama sebagai sebuah program aplikasi yang berjalan sempurna.
Gambar 2.7. Tampilan Form Baru
commit to user
27 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.8. Tampilan Unit Baru
3. Toolbox Toolbox merupakan kotak perangkat yang berisi kumpulan tombol objek atau kontrol untuk mengatur desain dari aplikasi yang akan dibuat. Fungsi masingmasing kontrol yang dapat ditambahkan pada form yaitu :
Tabel 2.4. Tabel Fungsi ToolBox Kontrol
Fungsi
Pointer
Memilih, mengatur ukuran, dan memindahkan posisi kontrol yang terpasang pada bagian form.
Button
Menambahkan kontrol tombol perintah.
CheckBox
Menambahkan kotak periksa.
CheckListBox
Sebagai wadah atau tempat untuk perletakan beberapa komponen checkbox.
ComboBox
Menambahkan kontrol kotak combo yang merupakan kontrol gabungan antara TextBox dan ListBox.
Date TimePicker
Menambahkancommit kontroltosebagai user kontrol pencacah waktu.
28 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Label
Menambahkan label atau text tambahan.
LinkLabel
Menambahkan tautan di dalam label.
ListBox
Menambahkan kontrol daftar pilihan.
ListView
Memberikan sebuah pilihan untuk berbentuk seperti sebuah list kepada user.
MaskedTextBox
Untuk membedakan pilihan yang tepat dan tidak tepat kepada user.
MonthCalendar
Menampilkan kalender bulanan, dan user bisa memilih tanggal.
NotifyIcon
Memberikan icon di area pemberitahuan disebelah kanan windows taskbar selama program berjalan.
NumericUpDown Menampilkan nilai numerik tunggal bahwa pengguna dapat kenaikan dan penurunan dengan memencet tombol up and down pada kontrol. PictureBox
Menampilkan file gambar.
ProgressBar
Untuk menampilkan progress atau jalannya program.
RadioButton
Memberikan pilihan kepada user terhadap banyak jenis kemungkinan, bisa lebih dari dua kemungkinan.
RichTextBox
Menyediakan tampilan muka teks dan fitur pengeditan entri seperti karakter dan format paragraph.
TextBox
Menambahkan kotak teks.
commit to user
29 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.9. Tampilan Toolbox
4. Solution Explorer Solution Explorer merupakan suatu kumpulan module atau merupakan program aplikasi itu sendiri. Dalam Visual Basic, file project disimpan dengan nama berakhiran .VB, dimana file ini berfungsi untuk menyimpan seluruh komponen program.
Secara otomatis project akan diisi dengan objek Form1 ketika membuat program aplikasi baru. Dalam jendela Solution Explorer ditampilkan suatu struktur hierarki dari project itu sendiri yang berisi semua item yang terkandung di dalamnya.
commit to user
30 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
View Designer Properties View Code Refresh Code Show All files
Gambar 2.10. Tampilan Solution Explorer
Tabel 2.5. Tabel Properties Nama
Fungsi
Properties
Untuk menampilkan jendela properties.
Show All Files
Menampilkan semua file dalam aplikasi yang sedang dibuat.
Refresh
Untuk merefresh Solution Explorer
View Code
Menampilkan jendela kode yang digunakan utnuk menulis kode program yang terhubung dengan objek terpilih pada jendela form.
View Designer
Melihat desain tampilan form.
5. Properties Jendela properties merupakan sebuah jendela yang digunakan untuk menampung nama properti suatu kontrol. Pengaturan properti pada program Visual Basic merupakan hal yang sangat penting utnuk membedakan objek yang satu dengan yang lainnya. Pada jendela properti ditampilkan jenis dan nama objek yang dipilih commit to user
31 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
berdasar abjad pada tab alphabetic atau berdasarkan kategori pada tab categorized.
Gambar 2.11. Tampilan Properties
2.2.6.2.
Tipe Data Dalam Visual Basic
Secara umum isi dari data berupa angka maupun karakter. Dalam merancang sebuah program aplikasi tidak terlepas dari pengolahan data. Kita tidak hanya dapat menggunakan tipe data string dan integer karena VB mendukung beberapa jenis tipe data lainnya. Setiap jenis data memiliki jangkauan nilai (Range) masingmasing, sebagai contoh nilai maksimal dari tipe data integer adalah 2.147.483.647, apbila kita mengisi sebuah variabel yang bertipe data integer melebihi nilai maksimal ini maka Visual Basic 2008 akan mengeluarkan pesan kesalahan.
Berikut beberapa jenis tipe data yang didukung oleh Visual Basic, berikut jangkauan nilai yang didukungnya.
commit to user
32 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 2.6. Tabel Jenis Data Tipe Data Boolean
Range Tipe data ini hanya boleh diisi oleh dua buah nilai yaitu True (Benar) dan False (Salah). Contoh : Dim hasil as Boolean Hasil = true
Byte
0 s/d 255
Char
Tipe data ini hanya boleh diisi oleh sebuah karakter (Unicode), bisa alphabet maupun angka. Tambahan karakter c ketika mendeklarasikan Char, Contoh: Dim nilai as char nilai = ”A”c
Date
Merupakan tipe data Visual Basic yang merupakan nilai sebuah tanggal dan waktu, dengan jangkauan tanggal 1 Januari 0001 s/d 31 Desember 9999. Pergunakan karakter # untuk mengisi tipe data date, sperti dibawah ini : Dim tgl as date tgl = #9/16/2008 19:02:55#
Pada contoh di atas kita mendeklarasikan satu buah variabel dengan tipe data Date bernama tgl, kemudian mengisi variabel tgl dengan nilai #9/16/2008 19:02:55# (#bulan/hari/tahun jam/menit/detik#). Decimal
0
s/d
+/-79.228.162.514.264.337.593.543.950.335
(tanpa
bilangan desimal di belakang koma) atau 0 s/d +/7,9228162514264337593543950335
(dengan
bilangan
desimal di belakang koma maksimal 28 angka, Contoh : Dim nilai as as Decimal nilai = 100,5
Double
-1,79769313486231570E+308 s/d 1,79769313486231570E+308 (untuk bilangan positif)
Integer
-2.147.483.648 s/d 2.147.483.647
Long
-9.223.372.036.854.775.808 s/d 9.223.372.036.854.775.807
Sbyte
-128 s/d 127
Short
-32.768 s/d 32.767 commit to user
33 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Single
-3,4028235E+38 s/d -1,401298E-45 (untuk bilangan negatif) atau 1,401298E-45 s/d 3,4028235E+38 (untuk bilangan positif)
String
0 s/d 2 juta karakter (Unicode) bisa huruf, angka, atau karakter yang tidak umum lainnya, contoh : Dim nilai as String nilai = ”visual basic 2008”
Uinteger
0 s/d 4.294.967.295
Ulong
0 s/d 18.446.744.073.709.551.615 (1.8...E+19)
Ushort
0 s/d 65.535
2.2.6.3.
Kode Program
Kode program adalah otak dari aplikasi yang memerintahkan apa saja yang harus dilakukan oleh aplikasi yang dibuat oleh programmer, seperti melakukan perhitungan, menampilkan komponen tertentu, melakukan tugas tertentu dan sebagainya. Untuk menulis kode program ini, dilakukan pada kode editor.
Kode program yang biasa dipakai pada bahasa Visual Basic dibagi menjadi beberapa bagian.
1. Percabangan Percabangan terjadi jika program harus memilih salah satu dari sekian banyak pilihan yang tersedia. Pilihan biasanya didasarkan pada benar/salah dari kondisi tertentu. Artinya, percabangan menggunakan tipe data Boolean dengan melibatkan kondisi True (benar) atau False (salah).
Dengan Visual Basic, percabangan dilakukan dengan perintah if else dengan syntax berikut : If condition Then statement [Elself condition-n Then statement] [Else statement]
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
34 digilib.uns.ac.id
End If
a. Percabangan Tunggal Syntax percabangan tunggal : If condition Then statement End If
b. Percabangan Dua Pilihan Syntax percabangan Dua Pilihan : If condition Then statement Else statement End If
c. Percabangan Banyak Pilihan (Multiple Choice) Syntax percabangan Banyak Pilihan (Multiple Choice): If condition Then statement Elself condition Then statement Elself condition Then statement ................. Else statement End If
Sedangkan jika menggunakan perintah select case, syntaxnya : Select Case testexpression Case expressionlist statement Case expressionlist statement ......... [Case Else] [statemenr] End Select
d. Percabangan AND dan OR Pernyataan If selain digunakan untuk membandingkan sebuah nilai, juga dapat dipergunakan untuk membandingkan beberapa buah nilai dengan tujuan untuk commit to user
35 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
memperbanyak
proses
penyeleksian.
Untuk
keperluan
ini,
kita
harus
menambahkan keyword And dan Or pada pertnyataan If. If kriteria 1[[[And|Or] kriteria2]..]Then Pernyataan-pernyataan End If
2. Perulangan Perulangan digunakan untuk mengulang kode program (repetition, looping, recursive). Selama kondisi memenuhi, kode dalam statements akan diulang terusmenerus hingga kondisi tidak lagi memenuhi. Jika terjadi kesalahan dalam penulisan kode, looping tidak akan berhenti dan menimbulkan error.
Dalam Visual Basic 2008 terdapat empat buah perintah yang dapat digunakan untuk perulangan. For Next, Do Until, Do While, dan For Each. Setiap perulangan mempunyai kelebihan masing-masing, sehingga dapat dipilih sesuai dengan masalah yang dihadapi.
a. For Next Loop dengan perintah For Next cocok digunakan untuk perulangan dengan jumlah yang pasti. Misalnya untuk menampilkan kotak dialog sebanyak empat kali. Misalnya untuk menampilkan kode dialog sebanyak empat kali seperti kode di bawah ini : Sub Main() Dim x as Integer For x = 1 to 4 Console.WriteLine(”Pernyataan ini diulang”) Next x Console.Readkey() End Sub
b. Do While Loop dengan Do While cocok digunakan pada perulangan yang terjadi selama kondisi tertentu memenuhi. Selama kondisi memenuhi, kode akan dijalankan terus. Sub Main Dim x as integer X=1
commit to user
36 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Do While x <>5 Console.WriteLine(”Pernyataan ini diulang”) x = x+1 Loop Console.Readkey() End Sub
c. Do Until Loop dengan Do Until cocok digunakan pada perulangan yang terjadi hingga kondisi memenuhi. Selama kondisi tidak memenuhi, loop akan dijalankan terus. Sub Main Dim x as integer X=1 Do x <>5 Console.WriteLine(”Pernyataan ini diulang”) x = x+1 Loop Until Console.Readkey() End Sub
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1.
Tinjauan Umum
Program Perhitungan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa yang diberi nama QuakeCon dibuat dengan menggunakan dasar SNI 03-2847-2002 dengan bantuan program bahasa Visual Basic untuk pembuatan programnya. Pembuatan program dengan memodelkan/menterjemahkan perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa ke dalam bahasa pemrograman berdasarkan peraturan dan batasan-batasan yang ditentukan di dalam SNI 03-2847-2002. Melakukan uji validasi program sebelum program dikompilasi dan didokumentasikan.
3.2.
Sistematika Pembuatan Program
a. Flow Chart Langkah-langkah untuk membuat program QuakeCon dijelaskan dalam diagram alir pada gambar 3.1 berikut :
commit to user
37
38 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id Mulai
Manual perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa dan pemodelan
Pembuatan Algoritma perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa Tidak
Pemodelan perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa
Validasi Program Ya Kompilasi
Pembahasan dan dokumentasi program
Pembuatan laporan
Selesai
Gambar 3.1. Diagram alir pembuatan program
3.3.
Memulai Pemodelan
Pemodelan dimulai dengan mengumpulkan berbagai landasan teori, metode yang akan digunakan, bahasa computer yang digunakan, serta berbagai hal yang menunjang pemodelan.
commit to user
39 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.4.
Manual Perhitungan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa dan Pemodelan
Pada tahap kedua setelah melakukan pengumpulan dasar teori dan metode yang akan digunakan maka tahap selanjutnya adalah melakukan perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa secara manual, yaitu dengan melakukan perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa sesuai dengan metode yang telah ditentukan secara manual. Setelah melakukan perhitungan secara manual maka tahap selanjutnya adalah melakukan studi pemodelan guna mengetahui dan memahami alur perhitungan dari metode yang digunakan.
3.5.
Pembuatan Algoritma
Algoritma program dibuat berdasarkan alur langkah demi langkah dari perhitungan manual perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa sesuai dengan metode yang sudah ditentukan. Algoritma disusun secara bertahap dengan memperhatikan alur dari manual perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa dan kemungkinan-kemungkinan yang terjadi pada hasil program yang akan dihasilkan.
3.6.
Pemodelan Perhitungan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa dan Pemodelan
Pembuatan program (pemodelan) dilakukan berdasarkan algoritma yang sudah dibuat dengan bahasa program. Program dibuat dengan pertimbangan kemudahan dalam penggunaannya, sehingga sebisa mungkin mudah untuk digunakan.
3.7.
Validitas Program
Setelah software tersusun dengan baik, dilakukan validasi dengan perhitungan struktur beton bertulang tahan gempa secara manual (yang dianggap valid dan 100% benar) untuk melihat perbedaan hasil dari kedua proses tersebut baik menggunakan software maupun manual. Jika terjadi kesalahan hasil akhir, kemungkinan terjadi kesalahan pada software, sehingga dilakukan proses commit to user
40 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
debugging (pencarian kesalahan pada logika program) untuk mencari kesalahan yang ada.
3.8.
Kompilasi Program
Program yang telah selesai dibuat dan dievaluasi, kemudian dibuat program kompilasinya atau diubah menjadi bahasa mesin sehingga program dapat berjalan tanpa bantuan program visual basic. Progam yang sudah dikompilasi dapat dengan mudah di distribusikan kepada pengguna dengan bantuan instalasi yang sudah disediakan.
3.9.
Pembahasan dan Dokumentasi Program
Program yang telah dikompilasi perlu untuk dibahas guna untuk merunut kekurangan-kekurangan yang ada pada program tersebut sehingga tidak menutup kemungkinan untuk melakukan pengembangan dan penyempurnaan program di waktu mendatang. Dokumentasi program sangat dibutuhkan guna memudahkan pengembang program dalam proses menyempurnakan dan merubah tampilan interface program.
3.10. Pembuatan Laporan Pembuatan laporan dibuat guna mensosialisasikan program QuakeCon kepada para pengguna dibidang teknik sipil maupun masayrakat umum.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 4 PERANCANGAN PROGAM
4.1.
Pola Dasar Program
Program komputer meruapakan suatu proses pengolahan data, dimana proses pengolahan data tersebut terdiri dari tiga bagian pokok sehingga program tersebut dapat berjalan. Bagian Input data, pengolahan data, dan output data. Input Data
Pengolahan Data
Output Data
Gambar 4.1. Proses Pengolahan Data Dalam suatu proses, input data merupakan besaran yang diperlukan sebagai sumber masukan. Cara masukan data yang akan diproses pada komputer ada beberapa macam, antara lain yang paling sering dan umum digunakan adalah dengan papan ketik (keyboard).
Proses
merupakan
rangkaian-rangkaian
penggunaan
persamaan
yang
penulisannya berdasarkan aturan dari bahasa program yang digunakan. Rangkaian tersebut akan diubah menjadi bahasa mesin oleh bagian pengubah bahasa pada komputer (compiler) sehingga dapat dimengerti oleh komputer untuk diproses. Output adalah hasil akhir proses pengolahan suatu data, penampilannya dapat dilakukan dengan cara : a. Penampilan akhir pada layar komputer. b. Penampilan akhir pada kertas dengan menggunakan printer.
commit to user
41
perpustakaan.uns.ac.id
4.2.
42 digilib.uns.ac.id
Langkah-Langkah Pembuatan Program Yang Efektif
Pembuatan program memerlukan susunan tata urutan yang baik. Dengan tata urutan yang baik akan memudahkan dalam proses pengolahan data. Tata urutan pembuatan perangkat lunak diantaranya: a. Memikirkan apa yang akan dilakukan sebelum kode-kode program ditulis dan membuat flowchart secara umum, kemudian merincinya kedalam flowchartflowchart. b. Membuat program dapat bekerja saat pertama dijalankan, sehingga tidak perlu mencari kesalahan progam. c. Menghindari membuat program lebih rumit dari yang diperlukan karena dapat membuat lebih banyak kesulitan/kesalahan pada saat program dijalankan. d. Membuat modular program, yaitu program yang terpisah-pisah tiap-tiap langkah atau tiap-tiap objectnya, karena programyang demikian lebih mudah untuk diperiksa kesalahannya (debug). e. Mempergunakan banyak tools untuk mengurangi banyak pekerjaan yang diperlukan untuk membuat program dan meningkatkan kemampuan hasil akhir program. f. Mempergunakan kembali kode-kode yang telah dibuat, yaitu kode-kode yang dapat bekerja dengan baik. g. Membuat sedikit mungkin kode untuk menyelesaikan masalah. h. Menuliskan banyak keterangan (catatan kecil) untuk kode program yang rumit, sehingga dapat diketahui fungsi program tersebut.
4.3.
Konfigurasi Hardware
Visual Studio merupakan perangkat lunak (program) yang berjalan diatas sistem operasi windows. Dalam pembuatan skripsi ini bahasa pemrograman yang digunakan adalah Visual Basic.Net 2008. Adapun perangkat keras (Hardware) yang dibutuhkan untuk mengoperasikan program QuakeCon adalah sebagai berikut : commit user dengan konfigurasi minimal : a. Satu unit Portable Computer (PC) atautolaptop
43 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
-
Untuk komputer 32-bit : -
Windows 2000 Service Pack 4, Windows XP Service Pack 2, Windows Server 2003 Service Pack 1, atau Windows Vista3,4
-
Untuk komputer 64-bit : -
Windows Server 2003 Service Pack 1 x64 editions
-
Windows XP Professional x64 Edition
c. RAM 256 (512 disarankan) d. Monitor dengan resolusi minimal 800x600 atau yang lebih tinggi e.
Keyboard,CD-Rom Drive dan Mouse.
f. Hard disk yang dibutuhkan 2,8 GB.
4.4.
Struktur Program
Untuk mendapatkan sebuah program komputer yang baik maka program tersebut harus mudah digunakan. Pada perancangan program perhitungan struktur beton tahan gempa menggunakan prinsip perancangan program SDI (Single Document Interface), dimana form berdiri sendiri sesuai kebutuhan yang dipakai. Program yang baik juga memberikan keperluan-keperluan dasar pengguna, seperti menyimpan (save), membaca data (open), mencetak hasil (print) sehingga program tersebut merupakan suatu lingkungan yang terpadu.
Ciri lain program yang baik adalah cara memasukkan data yang mudah dan terkendali sehingga pengguna tidak salah dalam memasukkan data. Untuk itu pemasukan data harus dilengkapi dengan fasilitas penanganan kesalahan (error handler) yang baik. Program perhitungan struktur beton tahan gempa ini dicoba dirancang sesuai kriteria tersebut. Walaupun masih banyak kekurangan dan perbaikan yang diperlukan. Program ini mempunyai struktur yang mudah digunakan (user friendly). Program ini terdiri dari beberapa form, yaitu: 1. Form About 2. Form Password 3. Form Induk 4. Form Data Balok
commit to user
44 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
5. Form Tulangan 6. Form Geser Balok 7. Form Hasil Balok 8. Form Data Kolom 9. Form Hasil Kolom 10. Form Detail Kolom 11. Form Diagram PM 12. Form Help Form Induk 1. File 2. Bantuan
Pilih
File 1. Open 2. Exit
Bantuan 1. Bantuan
Pilih
Open 1. Balok 2. Kolom 3. Diagram PM
Exit
Pilih
Balok
Kolom
Data Balok
Data Kolom
Diagram PM
Tulangan Hasil Kolom Geser
Hasil Balok
Detail Kolom
Gambar 4.2. Struktur Menu Program QuakeCon commit to user
45 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.5.
Variabel Kerja
Berdasarkan pada tinjauan literature dan penelitian ditentukan variabel-variabel yang dipergunakan di dalam penyusunan program. Variabel-variabel program tersebut berjenis string (0 sampai dengan 2 juta karakter/Unicode bisa huruf, angka, atau karakter yang tidak umum lainnya), integer (range -2.147.483.648 s/d 2.147.483.647), single (range -3,4028235E+38 ~ -1,401298E-45 (untuk bilangan negatif) atau 1,401298E-45 ~ 3,4028235E+38 (untuk bilangan positif)), array. Variabel-variabel tersebut disajikan dalam tabel 4.1-4. Berikut ini :
Tabel 4.1. Daftar variabel kerja pada form password. No
Nama Variabel
Tipe Data
1
id
string
2
pass
string
Keterangan
Tabel 4.2. Daftar variabel kerja pada form data balok. No
Nama Variabel
Tipe Data
1
namaproyek
string
2
perencana
string
3
lbrblk
string
4
tggblk
string
5
pjgblk
string
6
dblk
string
7
fcblk
string
8
fyblk
string
9
aksialblk
string
10
Mu1blk
string
11
Mu2blk
string
12
Mu3blk
string
13
Mu4blk
string
14
Mu5blk
string
15
vublk
string
16
sengkang
string
17
tebal_lapisan
commit to user string
Keterangan
46 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
18
wu
string
19
keyascii
integer
20
Cekdata1
boolean
21
Cekdata2
boolean
22
Cekdata3
boolean
23
Cekdata4
boolean
24
Cekdata5
boolean
25
Cekdata6
boolean
26
Cekdata7
boolean
27
Cekdata8
boolean
28
Cekdata9
boolean
29
Cekdata10
boolean
30
Cekdata11
boolean
31
Cekdata12
boolean
32
Cekdata13
boolean
33
Cekdata14
boolean
34
Cekdata15
boolean
35
Cekdata16
boolean
36
as_min1
decimal
37
as_min2
decimal
38
as_min3
decimal
39
as_min4
decimal
40
as_min5
decimal
Variabel ini digunakan untuk pengecekan data masukan
Variabel-variabel ini digunakan untuk pengecekan data masukan
Tabel 4.3. Daftar variabel kerja pada form tulangan balok. No
Nama Variabel
Tipe Data
Keterangan
1
keyascii
integer
Variabel ini digunakan untuk pengecekan data masukan
2
Cekdata1
boolean
3
Cekdata2
boolean
4
Cekdata3
boolean
5
Cekdata4
boolean
6
Cekdata5
boolean
7
Cekdata6
boolean
8
Cekdata7
boolean
9
Cekdata8
commitboolean to user
Variabel-variabel ini digunakan untuk pengecekan data masukan
47 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
10
Cekdata9
boolean
11
Cekdata10
boolean
12
dim_tul1
string
13
dim_tul12
string
14
dim_tul2
string
15
dim_tul22
string
16
dim_tul3
string
17
dim_tul32
string
18
dim_tul4
string
19
dim_tul42
string
20
dim_tul5
string
21
dim_tul52
string
22
n_tul1
string
23
n_tul12
string
24
n_tul2
string
25
n_tul22
string
26
n_tul3
string
27
n_tul32
string
28
n_tul4
string
29
n_tul42
string
30
n_tul5
string
31
n_tul52
string
32
As_ada1
string
33
As_ada2
string
34
As_ada3
string
35
As_ada4
string
36
As_ada5
string
37
As_real1
decimal
38
As_real2
decimal
39
As_real3
decimal
40
As_real4
decimal
41
As_real5
decimal
42
d_real1
decimal
43
d_real2
decimal
44
d_real3
decimal
45
d_real4
decimal
46
d_real5
47
a1
Variabel-variabel ini digunakan untuk pengecekan data masukan
‘0,’6,’8,’10,’12,’14,’16,’ 19,’22,’25,’28,’32
Luas tulangan yang terpasang
Jarak d yang terpakai
decimal
commit to user
decimal
Tinggi blok desak ekivalen
48 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
48
a2
decimal
49
a3
decimal
50
a4
decimal
51
a5
decimal
52
phi_Mn1
decimal
53
phi_Mn2
decimal
54
phi_Mn3
decimal
55
phi_Mn4
decimal
56
phi_Mn5
decimal
57
As_min1
decimal
58
As_min2
decimal
59
As_min3
decimal
60
As_min4
decimal
61
As_min5
decimal
62
As_min11
decimal
63
As_min12
decimal
64
As_min21
decimal
65
As_min22
decimal
66
As_min231
decimal
67
As_min32
decimal
68
As_min41
decimal
69
As_min42
decimal
70
As_min51
decimal
71
As_min52
decimal
72
m1
Integer
73
m2
Integer
74
m3
Integer
75
m4
Integer
76
m5
Integer
77
n1
Integer
78
n2
Integer
79
n3
Integer
80
n4
Integer
81
n5
Integer
82
rho_min1
decimal
83
rho_min2
decimal
84
rho_min3
decimal
85
rho_min4
commitdecimal to user
Tinggi blok desak ekivalen
Momen nominal yang telah direduksi
Persyaratan tulangan minimum yang dipakai
Persyaratan tulangan minimum
Jumlah tulangan maksimum per baris
Jumlah baris tulangan
Persyaratan ρmin
49 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
86
rho_min5
decimal
87
rho_min11
decimal
88
rho_min12
decimal
89
rho_min21
decimal
90
rho_min22
decimal
91
rho_min31
decimal
92
rho_min32
decimal
93
rho_min41
decimal
94
rho_min42
decimal
95
rho_min51
decimal
96
rho_min52
decimal
97
rho1
decimal
98
rho2
decimal
99
rho3
decimal
100
rho4
decimal
101
rho5
decimal
102
rho_1
decimal
103
rho_2
decimal
104
rho_3
decimal
105
rho_4
decimal
106
rho_5
decimal
107
rho_b1
decimal
108
rho_b2
decimal
109
rho_b3
decimal
110
rho_b4
decimal
111
rho_b5
decimal
112
dt1
decimal
113
dt2
decimal
114
dt3
decimal
115
dt4
decimal
116
dt5
decimal
117
beta1
decimal
118
dim_pakai1
Integer
119
dim_pakai2
Integer
120
dim_pakai3
Integer
121
dim_pakai4
Integer
122
dim_pakai5
Integer
123
min
commitDecimal to user
Persyaratan ρmin
Persyaratan ρmin
ρ yang ada
ρ yang dipakai
Persyaratan ρ
Koefisien
1
Diameter tulangan terbesar yang dipakai
Untuk mencari nilai minimal phi_Mn
50 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
124
max
Decimal
125
Mn1
Decimal
126
Mn2
Decimal
127
Mn3
Decimal
128
Mn4
Decimal
129
Mn5
Decimal
130
vu
Decimal
131
vu_eks
Decimal
132
vn_eks
Decimal
133
vs1
Decimal
134
vsmaks1
Decimal
135
vtot_eks
Decimal
136
vu_eks_pakai
Decimal
137
vu_in
Decimal
138
vn_in
Decimal
139
vs2
Decimal
140
vsmaks2
Decimal
141
vtot_in
Decimal
142
vg
Decimal
143
vu_in_pakai
Decimal
144
Vc1
Decimal
145
Vc2
Decimal
146
spasi_maks
String
147
min_de
decimal
148
av
decimal
149
av_min1
decimal
150
av_min2
decimal
151
vs_ada1
decimal
152
vs_ada2
decimal
Untuk mencari nilai maksimal phi_Mn
Momen nominal tulangan yang terpasang
Tabel 4.4. Daftar variabel kerja pada form geser balok. No
Nama Variabel
Tipe Data
1
Vn1
string
2
Vc1
string
3
Vs1
string
4
Vs_maks1
string
5
diam_vc1
string commit to user
Keterangan
51 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
6
jum1
string
7
spasi_geser1
string
8
spasi_maksimum1
string
9
spasi_geser12
string
10
Vn2
string
11
Vc2
string
12
Vs2
string
13
Vs_maks2
string
14
diam_vc2
string
15
jum1
string
16
spasi_geser2
string
17
spasi_maksimum2
string
18
spasi_geser22
string
19
spasi_maks3
string
20
hoops
string
21
hslhoops1
string
22
hslhoops2
string
23
hslhoops3
string
24
spasihoops
string
25
KeyAscii
Integer
26
pjg_tul1
decimal
27
pjg_tul2
decimal
28
tul_min1
string
29
tul_11
integer
30
tul_12
integer
Panjang tulangan memanjang Keterangan panjang minimal tulangan belok Diameter Tulangan yang dipakai
Tabel 4.5. Daftar variabel kerja pada form data kolom. No
Nama Variabel
Tipe Data
1
NamaProyek
string
2
Perencana
string
3
diameter_kolom
string
4
d_efektif
string
5
panjang_kolom
string
6
tinggi_balok
string
7
Mpr_balok
string
8
fc_kolom
string
commit to user
Keterangan
52 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
9
fy_kolom
string
10
tebal_lapisan
string
11
dimtul_kolom
string
12
ntul
string
13
dim_sengkang
string
14
aksial_kolom
string
15
mu_kolom
string
16
vu
string
17
y(100)
decimal
18
f(100)
decimal
19
esi(100)
decimal
20
Atul(100
decimal
21
h
Single
22
d1
Single
23
n_tul
Single
24
D_tul
Single
25
n_layer
Single
26
nbar
Single
27
d
decimal
28
titik_PM(100, 3)
string
29
red_PM(100, 3)
string
30
nttk_kurva
decimal
31
ttk_tbh
decimal
32
ag
decimal
33
Ast
decimal
34
batas
decimal
35
Persen_Tul
decimal
36
TipeKol
decimal
37
fc
decimal
38
fy
decimal
39
Cc
decimal
40
y0
decimal
41
Mn
decimal
42
red_k
decimal
43
red_b
decimal
44
red
decimal
commit to user
‘0,’6,’8,’10,’12,’14,’16,’ 19,’22,’25,’28,’32 ‘0,’6,’8,’10,’12,’14,’16,’ 19,’22,’25,’28,’32
Array untuk koordinat y
‘0,’6,’8,’10,’12,’14,’16,’ 19,’22,’25,’28,’32
53 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
45
Pn0
decimal
46
PnMax
decimal
47
Pnb
decimal
48
Mnb
decimal
49
Mn0
decimal
50
Mnmin
decimal
51
P
decimal
52
Pn
decimal
53
PnT
decimal
54
ac
decimal
55
x
decimal
56
teta1
decimal
57
y_
decimal
58
xa
decimal
59
ya
decimal
60
xb
decimal
61
c
decimal
62
a
decimal
63
yb
decimal
64
residu
decimal
65
KeyAscii
integer
66
Cekdata1
boolean
67
Cekdata2
boolean
68
Cekdata3
boolean
69
Cekdata4
boolean
70
Cekdata5
boolean
71
Cekdata6
boolean
72
Cekdata7
boolean
73
Cekdata8
boolean
74
Cekdata9
boolean
75
Cekdata10
boolean
76
Cekdata11
boolean
77
Cekdata12
boolean
78
Cekdata13
boolean
79
Cekdata14
boolean
80
jum
integer commit to user
Variabel-variabel ini digunakan untuk pengecekan data masukan
Jumlah tulangan yang dipasang
54 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
81
jum2
integer
82
LuasTul
decimal
83
Beta1
decimal
84
fSteel
decimal
85
Es
integer
86
d
single
87
cb
single
88
ab
single
89
Arccos
single
90
phi1
single
91
teta1
single
92
alfa
single
93
r
single
94
k
single
95
ymax0
integer
96
ymin0
integer
97
xmin0
integer
98
xmax0
integer
99
ymax
integer
100
ymin
integer
101
xmin
integer
102
xmax
integer
103
vc
decimal
104
vn
decimal
105
bwd
decimal
106
vcbwd
decimal
107
vu_data
decimal
108
vu_pakai
decimal
109
vu_kap
decimal
110
vs
decimal
111
av
decimal
112
av_min
decimal
commit to user
Untuk menghitung balans Mencari sudut untuk penempatan tulangan pada penampang lingkaran Menghitung LayerTul Kol Bulat
Koordinat x dan y diagram PM
Untuk mencari geser kolom
55 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.6. Daftar variabel kerja pada form Diagram PM. No
Nama Variabel
Tipe Data
1
diameter_kolom
string
2
d_kolom
string
3
jumlah_tul
string
4
diam_tul
string
5
fc_kolom
string
6
fy_kolom
string
7
Pu_kolom
string
8
Mu_kolom
string
9
y(100)
decimal
10
f(100)
decimal
11
esi(100)
decimal
12
Atul(100
decimal
13
h
Single
14
d1
Single
15
n_tul
Single
16
D_tul
Single
17
n_layer
Single
18
nbar
Single
19
d
decimal
20
titik_PM(100, 3)
string
21
red_PM(100, 3)
string
22
nttk_kurva
decimal
23
ttk_tbh
decimal
24
ag
decimal
25
Ast
decimal
26
batas
decimal
27
Persen_Tul
decimal
28
TipeKol
decimal
29
fc
decimal
30
fy
decimal
31
Cc
decimal
32
y0
decimal
33
Mn
decimal
34
red_k
decimal
35
red_b
commit to user decimal
Keterangan
‘0,’6,’8,’10,’12,’14,’16,’ 19,’22,’25,’28,’32
56 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
36
red
decimal
37
Pn0
decimal
38
PnMax
decimal
39
Pnb
decimal
40
Mnb
decimal
41
Mn0
decimal
42
Mnmin
decimal
43
P
decimal
44
Pn
decimal
45
PnT
decimal
46
ac
decimal
47
x
decimal
48
teta1
decimal
49
y_
decimal
50
xa
decimal
51
ya
decimal
52
xb
decimal
53
c
decimal
54
a
decimal
55
yb
decimal
56
residu
decimal
57
KeyAscii
integer
58
Cekdata1
boolean
59
Cekdata2
boolean
60
Cekdata3
boolean
61
Cekdata4
boolean
62
Cekdata5
boolean
63
Cekdata6
boolean
64
Cekdata7
boolean
65
Cekdata8
boolean
66
LuasTul
decimal
67
Beta1
decimal
68
fSteel
decimal
69
Es
integer
70
d
single
71
cb
single
72
ab
single
commit to user
Variabel-variabel ini digunakan untuk pengecekan data masukan
Untuk menghitung balans
57 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
73
Arccos
single
74
phi1
single
75
teta1
single
76
alfa
single
77
r
single
78
k
single
79
ymax0
integer
80
ymin0
integer
81
xmin0
integer
82
xmax0
integer
83
ymax
integer
84
ymin
integer
85
xmin
integer
86
xmax
integer
4.6.
Mencari sudut untuk penempatan tulangan pada penampang lingkaran Menghitung LayerTul Kol Bulat
Koordinat x dan y diagram PM
Diagram Alir Program
Diagram alir merupakan representasi grafis dari proses-proses yang terjadi pada perhitungan. Variabel-variabel kerja yang tersusun kemudian setelah melakukan studi kepustakaan dimasukkan menjadi objek-objek yang mengalami prosesproses tersebut.
4.6.1. Diagram Alir Perhitungan Balok
Diagram alir ini merupakan representasi proses pembacaan data balok. Diagram alir perhitungan balok disajikan pada gambar 4.3.
commit to user
58 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Start Lbrblk;tggblk;pjgblk;;dblk; fcblk;fyblk; aksialblk;Mu1blk; Mu2blk;Mu3blk;Mu4blk Mu5blk;vublk;sengkang tebal_lapisan;wu as_min = (mublk * 10 ^ 6) / (0.8 * fyblk * 0.85 * dblk) dim_tul1;dim_tul12;n_tul1;n_tul12; dim_tul2;dim_tul22;n_tul2;n_tul22; dim_tul3; dim_tul32;n_tul3;n_tul32; dim_tul4;dim_tul42;n_tul4; n_tul42; dim_tul5;dim_tul52;n_tul5; n_tul52; as_real= (0.25 * phi * (dim_tul1) ^ 2 * (n_tul1)) + (0.25 * phi * (dim_tul12) ^ 2 * (n_tul12)) As_min1 = ((fcblk ^ 0.5) / (4 * fyblk)) * (lbrblk * d_real1) As_min2 = (1.4 / fyblk) * lbrblk * d_real1 Tidak Memenuhi
as_real> As_min1 as_real> As_min2 Memenuhi a = (As_real * (fyblk)) / (0.85 * (fcblk) * (lbrblk)) phi_Mn = 0.8 * As_real * fyblk * (d_real - (a / 2)) * 10 ^ -6 rho = As_real / (lbrblk * d_real)
Penampang diperbesar
rho_b = beta1 * ((0.85 * fcblk) / fyblk) * (600 / (600 + (fyblk)))) Tidak Memenuhi
rho < 0,75 rho_b rho < 0,025 Memenuhi (a1 / dt1) < (0.375 * beta1)
Tulangan over reinforce Perkecil tulangan
Ya ( Tulangan under reinforce ) vu_in=(mn1+mn3)/pjgblk vu_eks=(mn2+mn4)/pjgblk vu_in_pakai=max(vu_data,vu_in) vu_eks_pakai=max(vu_data,vu_eks )
C
commitAto user
B
59 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
C
A
B
vn_in = vu_in_pakai / 0.75 vn_eks = vu_eks_pakai / 0.75
Perbesar tampang
vc1 = (fcblk ^ 0.5) / 6000) * lbrblk) * min_d_re1 vc2= (fcblk ^ 0.5) / 6000) * lbrblk) * min_d_re1 0,5Vc < Vn < Vc
Vn > 5 Vc
Cek Vn Vc < Vn < 5Vc Vs1=1/3*lbrblk*d_real1 Vs2=1/3*lbrblk*d_real2
Vs_perlu_1 = (vu_eks_pakai) / 0.75) – vc1 Vs_perlu_2 = (vu_in_pakai) / 0.75) – vc2
Av =(0.25 * phi * sengkang) ^ 2 *2
Av =(0.25 * phi * sengkang) ^ 2 *2
av_min = ((1 / 3) * lbrblk * s) /fyblk
Vs_ada =( av * fyblk * d_real)/s
Perbesar tulangan
Perbesar tulangan Av > Av_min
Vs_ada > vs_perlu
spasi_geser=(av *.fyblk * min_d_re1) / (vs * 1000)
spasi_geser=(av *.fyblk * min_d_re1) / (vs * 1000)
Tidak
spasi_maksimum
daerah
sendi
spasi_maksimum
daerah
Tidak
sendi
plastis dipakai yang terkecil
plastis dipakai yang terkecil
(a) d/4,
(a) d/4,
(b). 8*dim_tul,
(b). 8*dim_tul,
(c). 24*sengkang
(c). 24*sengkang
(d). 300 mm
(d). 300 mm
spasi_maksimum≤ d/2 ≤ 600 m
spasi_maksimum≤ d/2 ≤ 600 m
spasi_maks=min_d_re1 / 2 spasi_maks < 600 mm
spasi_maks=min_d_re1 / 2 spasi_maks < 300 mm
dim_tul;n_tul; phi_Mn spasi_geser; spasi_maksimum; spasi_maks
Finish
Gambar 4.3. Diagram aliruser perhitungan balok commit to
60 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.6.2. Diagram Alir Perhitungan Kolom
Diagram alir ini merupakan representasi proses pembacaan data kolom. Start diameter_kolom;d_efektif;panjang_kolom; tinggi_balok;Mpr_balok;fc_kolom;fy_kolom ;tebal_lapisan;dimtul_kolom;ntul;vu; dim_sengkang;aksial_kolom;mu_kolom Perkecil tampang
Perkecil tampang Persegi
Bentuk penampang
Lingkaran
GayaAksial = (diameter_kolom ^ 2 * fc_kolom) / (10 * 1000)
GayaAksial = (diameter_kolom ^ 2 * fc_kolom) / (10 * 1000)
aksial_kolom< GayaAksial
aksial_kolom< GayaAksial
Cek konfigurasi Tulangan dengan Diagram Interaksi P-M
Cek konfigurasi Tulangan dengan Diagram Interaksi P-M
LuasTul = ntul.Text * (0.25 * phi * dimtul_kolom ^ 2) rho_g = LuasTul / (diameter_kolom ^ 2)
LuasTul = ntul * (0.25 * phi * dimtul_kolom ^ 2) rho_g = LuasTul / (0.25 * phi * (diameter_kolom ^ 2))
Tidak
Tidak
Cek Tulangan 0,01< ρg <0,08
Tidak
Ya vu_kap=(mn1+mn3)/panjang_kolom vu_pakai=max(vu_data,vu_kap) vn = vu _pakai / 0.75 Vc = (Sqrt(fc_kolom) / 6) * diameter_kolom * (diameter_kolom.Text - d_efektif.Text) * 10 ^ -3 bwd = ((1 / 3) * diameter_kolom * (diameter_kolom - d_efektif) * 10 ^ -3 vcbwd = Vc + bwd
C
A commit to user
B
61 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
A
B
C 0,5Vc < Vn < Vcbwd
Cek Vn
Vn > 5 Vc
Vc < Vn < 5Vc Vs=1/3*diameter_kolom * d_efektif
Vs = (vu_ pakai) / 0.75) – vc
Av =(0.25 * phi * dim_sengkang) ^ 2 *2
Av =(0.25 * phi * dim_sengkang) ^ 2 *2
av_min = ((1 / 3) * diameter_kolom * s) /fy_kolom
Vs_ada =( av * fy_kolom * d_efektif)/s
Perbesar tulangan
Perbesar tulangan
Av > Av_min
Vs_ada > vs_perlu
lo tidak boleh kurang daripada nilai
lo tidak boleh kurang daripada nilai
terbesar berikut ini :
terbesar berikut ini :
(a). 1/6 tinggi bersih kolom,
(a). 1/6 tinggi bersih kolom,
(b). Dimensi terbesar penampang
(b). Dimensi terbesar penampang
kolom,
kolom,
(c). 500 mm
(c). 500 mm
Tidak
Tidak
spasi_sengkang daerah lo
spasi_sengkang x daerah lo
(a) 0,5 dimensi kolom terkecil
(a) 0,5 dimensi kolom terkecil
(b). 8* dimtul_kolom terkecil,
(b). 8* dimtul_kolom terkecil,
(c). 24*dim_ sengkang
(c). 24*dim_ sengkang
(d). 300 mm
(d). 300 mm
spasi_sengkang ≤ d/2 ≤ 600 m
spasi_sengkang x ≤ d/2 ≤ 600 m
skgmax_luarpakai= d_efektif/2 skgmax_luarpakai < 600 mm
skgmax_luarpakai= d_efektif/2 skgmax_luarpakai < 300 mm
diameter_kolom; dimtul_kolom; ntul; dim_sengkang; DiagramPM;lo;spasi_sen gkang; skgmax_pakai
Finish
Gambar 4.4. Diagram alir perhitungan kolom commit to user
62 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.6.3. Diagram Alir Perhitungan Diagram PM
Diagram alir ini merupakan representasi proses pembacaan Diagram PM. Start D_tul;h;n_tul;fc;fy;d1; Pu_kolom;Mu_kolom
Persegi
Bentuk penampang
Lingkaran
ag = h ^ 2
ag = 0.25 * phi * h ^ 2 Ast = n_tul * 0.25 * phi * D_tul ^ 2 Persen_Tul = Ast / ag * 100 Pn0 = 0.85 * fc * (ag - Ast) + Ast * fy PnMax = 0.8 * Pn0 Iterasi_cariM(PnMax) Hitung_balans P = (PnMax - Pnb) / (ttk_tbh + 1) Pn = PnMax - P * i Iterasi_cariM(Pn) iterasi_cariM(0) PnT = -Ast * fy
Persen_Tul;Pn0; PnMax;MnMax;Mn0; Pnb;Mnb; PnT
Finish
Gambar 4.5. Diagram alir perhitungan Diagram PM
commit to user
63 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Pn
Beban Aksial ditentukan
XA 3*h XB 0
XA diambil > d Ingat pada Pn0 nilai c tak terhingga
DO c (XA+XB)/2
Resultant Desak, Cc dan titik berat, yo
Residu = -Cc + Pn Mn = -Cc*yo
Kolom ada gaya aksial Pn, untuk check keseimbangan pengaruhnya harus dimasukkan
i =1 Tulangan Tarik s (i )
cu
c y(i) c
Tulangan Desak Ya
y(i) > c
f s (i )
Fs (i )
Tidak s (i )
cu
y(i) c c
s (i )
As (i ) . f s (i )
no Residu = Residu + Fs(i) Mn = Mn+Fs(i)*y(i)
n = jumlah lapis tulangan
i =1 XB c
(Loop Until)
Ya |Residu|<1000
Tidak
Residu>1000
Ya Mn = Mn+Pn*0.5h
Plot Pn, Mn
Finish
Gambar 4.6. Diagram alir perhitungan Iterasi_cariM
commit to user
XA c
64 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Hitung Pn-Mnb d y(n)
600
cb
fy
600
d
Resultant Desak, Cc dan titik berat, yo
Pnb = -Cc Mn = -Cc*yo
i =1 Tulangan Tarik s (i )
cu
c y(i) c
Tulangan Desak Ya
y(i) > c
f s (i )
Fs (i )
s (i )
cu
y(i) c c
s (i )
As (i ) . f s (i )
no Residu = Residu + Fs(i) Mn = Mn+Fs(i)*y(i)
n = jumlah lapis tulangan
Tidak
Keterangan : y(i) adalah jarak baris horizontal tulangan dari sisi desak(atas)
i =1 Ya
Mnb = Mnb+Pnb*0.5h
Plot Pnb, Mnb
Finish
Gambar 4.7. Diagram alir perhitungan hitung_balans
commit to user
65 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.7.
Pengoperasian Program
4.7.1. Pengoperasian Program Perhitungan Struktur Beton
Program QuakeCon merupakan software dengan melakukan instalasi terlebih dahulu. Untuk menjalankan aplikasi ini, aktifkan komputer, setelah masuk dalam sistem windows, klik tombol START kemudian klik Program Perhitungan Struktur Beton. Apabila program belum terinstal, maka buka folder yang berisi file Program Perhitungan Struktur Beton, klik dua kali pada setup dan lakukan instalasi.
Setelah berhasil menjalankan Program QuakeCon, maka akan muncul tampilan awal program seperti terlihat pada gambar 4.8.
Gambar 4.8. Tampilan Saat Masuk Program QuakeCon
Gambar 4.9. Password untuk Masuk Program QuakeCon
Gambar 4.9 memperlihatkan tombol dan format isian form data balok sebagai berikut:
commit to user
66 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1. ID Mengisi ID sesuai dengan ID yang ditetapkan 2. Password Mengisi password sesuai dengan password yang ditetapkan 3. Tombol OK Berfungsi untuk masuk ke program 4. Tombol cancel Berfungsi untuk keluar dari program
Gambar 4.10. Tampilan Form Induk
Fasilitas
yang
terdapat
pada
form
induk
adalah
sebagai
berikut
:
1. File File berisi fasilitas untuk membuat proyek baru, baik balok, kolom, diagram PM dan keluar dari program 2. Bantuan Bantuan berisi fasilitas tentang keterangan tentang program dan panduan menggunakan program 3. Shortcut Shortcut berisi fasilitas untuk langsung ke balok, kolom, dan diagaram PM tanpa melalui menu file
commit to user
67 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.7.2. Membuat Proyek Baru
Pembuatan proyek baru diawali dengan membuka file, kemudian mengklik submenu Open dan memilih balok, kolom, maupun diagram PM seperti pada gambar 4.11.
Gambar 4.11. Menu Open
4.7.2.1.
Membuat Proyek Baru Balok
Pembuatan proyek baru balok dapat dengan dua cara yaitu masuk ke fileopenbalok. Atau dapat dengan cara mengklik ke dalam shortcut balok. Maka akan muncul tampilan seperti pada gambar 4.12.
Gambar 4.12. Tampilan Form Data Balok commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
68 digilib.uns.ac.id
Gambar 4.11 memperlihatkan menu, tombol dan format isian form data balok sebagai berikut: 1. File File berisi fasilitas untuk membuat membuka hitungan balok, menyimpan hitungan balok dan keluar dari program 2. Bantuan Bantuan berisi fasilitas tentang keterangan tentang program dan panduan menggunakan program 3. Submenu Berfungsi untuk membuka file hitungan yang telah dibuat 4. Submenu Berfungsi untuk menyimpan file hitungan yang telah dibuat 5. Nama Proyek Diisi dengan nama proyek yang dikerjakan 6. Perencana Diisi dengan nama perencana yang mengerjakan proyek 7. Lebar Balok Diisi dengan lebar dari Balok 8. Tinggi Balok Diisi dengan tinggi dari Balok 9. Panjang Balok Diisi dengan panjang dari balok 10. Tinggi Efektif Diisi dengan tinggi balok dikurangi tebal lapisan ke titik berat tulangan 11. fc Diisi dengan kuat Tekan Beton yang digunakan 12. fy Diisi dengan kuat tarik baja tulangan yang digunakan 13. Gaya aksial Terfaktor Diisi dengan gaya aksial yang terjadi setelah gaya yang ada dikombinasikan 14. Mu Interior Negatif commit user sisi dalam saat goyang ke kanan Diisi dengan momen yang terjadi padatobalok
69 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
15. Mu Eksterior Negatif Diisi dengan momen yang terjadi pada balok sisi luar saat goyang ke kiri 16. Mu Eksterior Positif Diisi dengan momen yang terjadi pada balok sisi luar saat goyang ke kanan 17. Mu Interior Positif Diisi dengan momen yang terjadi pada balok sisi dalam saat goyang ke kiri 18. Mu Eksterior Tengah Bentang Diisi dengan momen yang terjadi di bagian tengah balok 19. Vu Diisi dengan gaya geser yang terjadi pada balok 20. Sengkang Diisi dengan diameter sengkang yang dipakai 21. Tebal Lapisan Diisi dengan tebal lapisan yang menyelimuti beton 22. WU Diisi dengan beban yang diterima balok 23. Tombol Tombol Sketsa berfungsi untuk memperlihatkan sketsa desain balok 24. Tombol Tombol Clear berfungsi untuk mengosongkan data isian 25. Tombol Tombol Hitung berfungsi untuk menghitung desain balok 26. Tombol Tombol Menu Utama berfungsi untuk mengembalikan ke form induk
commit to user
70 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.13. Tampilan Form Tulangan
Gambar 4.13 memperlihatkan menu, tombol dan format isian form tulangan balok sebagai berikut: 1. Menu Berfungsi untuk menyimpan file balok 2. Diameter Tulangan Diisi dengan diameter baja tulangan yang digunakan 3. Jumlah Tulangan Banyaknya baja tulangan yang digunakan 4. Tombol Tombol Kembali berfungsi untuk kembali ke form data balok 5. Tombol Tombol Hitung berfungsi untuk menghitung desain balok 6. Tombol Tombol Menu Utama berfungsi untuk mengembalikan ke form induk
commit to user
71 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.14. Tampilan Form Geser
Gambar 4.14 memperlihatkan menu, tombol dan format isian form geser sebagai berikut: 1. Menu Berfungsi untuk menyimpan file balok 2. Spasi Digunakan Diisi dengan spasi yang digunakan untuk muka kolom interior maupun eksterior. 3. Dipakai Spasi Diisi dengan spasi yang digunakan untuk daerah sepanjang dua kali tinggi balok. 4. Tombol Tombol Kembali berfungsi untuk kembali ke form tulangan 5. Tombol Tombol Hitung berfungsi untuk menghitung desain balok 6. Tombol Tombol Menu Utama berfungsi untuk mengembalikan ke form induk Form hasil balok seperti gambar 4.9 menunjukkan hasil dari perhitungan balok. commit to user
72 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.15. Form Hasil Balok
Gambar 4.15 memperlihatkan menu, tombol dan format isian form hasil balok sebagai berikut: 1. Menu Berfungsi untuk kembali ke form geser balok 2. Menu Berfungsi untuk menyimpan file balok 3. Menu Berfungsi untuk mencetak laporan hasil perhitungan 4. Menu Berfungsi untuk kembali ke form utama
Proses perhitungan balok selesai dan hasil dapat dilihat pada form ini. Untuk mencetak hasil perhitungan klik menu Cetak Laporan. Dimana laporan akan disajikan dalam Microsoft excel.
commit to user
73 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.7.2.2.
Membuat Proyek Baru Kolom
Pembuatan proyek baru kolom dapat dengan dua cara yaitu masuk ke file>open>kolom. Atau dapat dengan cara mengklik ke dalam shortcut kolom. Maka akan muncul tampilan seperti pada gambar 4.16.
Gambar 4.16. Form Data Kolom
Gambar 4.16 memperlihatkan tombol dan format isian form data kolom sebagai berikut: 1. Submenu Berfungsi untuk membuka file hitungan yang telah dibuat 2. Submenu Berfungsi untuk menyimpan file hitungan yang telah dibuat 3. Nama proyek Diisi dengan nama proyek yang dikerjakan 4. Perencana Diisi dengan nama perencana yang mengerjakan proyek 5. Diameter kolom Diisi dengan diameter dari Kolom 6. Jarak titik berat tulangan
commit to user Diisi dengan jarak titik berat tulangan di perimeter terhadap tepi luar
perpustakaan.uns.ac.id
74 digilib.uns.ac.id
7. Panjang kolom Diisi dengan panjang efektif dari kolom 8. Tinggi balok Diisi dengan tinggi balok yang mengikat kolom 9. fc Diisi dengan kuat Tekan Beton yang digunakan 10. fy Diisi dengan kuat tarik baja tulangan yang digunakan 11. Tebal lapisan Diisi dengan tebal lapisan yang menyelimuti beton 12. Diameter tulangan Diisi dengan diameter tulangan utama yang dipakai 13. Jumlah tulangan Diisi dengan tebal lapisan yang menyelimuti beton 14. Diameter sengkang Diisi dengan diameter tulangan sengkang yang dipakai 15. Gaya aksial Diisi dengan gaya aksial (Pu) yang terjadi 16. Mu Diisi dengan momen (Mu) yang terjadi 17. Vu Diisi dengan gaya geser (Vu) yang terjadi 18. Tombol Tombol Sketsa berfungsi untuk memperlihatkan sketsa desain kolom 19. Tombol Tombol Cek Diagram PM berfungsi untuk memperlihatkan kondisi desain kolom yang dibuat. Apakah kolom yang didesain masuk dalam posisi aman 20. Tombol Tombol Clear berfungsi untuk mengosongkan data isian 21. Tombol
commit to user Tombol Hitung berfungsi untuk menghitung desain kolom
75 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
22. Tombol Tombol Menu Utama berfungsi untuk mengembalikan ke form induk
Gambar 4.17. Form Cek Diagram PM
Gambar 4.17 memperlihatkan tombol dan hasil dari desain kolom pada form data kolom sebagai berikut : 1. Keterangan Gaya Keterangan Gaya berfungsi untuk memperlihatkan nilai dari diagram yang terbentuk 2. Tombol Tombol Menu Utama berfungsi untuk mengembalikan ke form induk 3. Tombol Tombol Kembali berfungsi untuk mengembalikan ke form data kolom
commit to user
76 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.18. Form Hasil Kolom
Gambar 4.18 memperlihatkan menu, tombol dan dan format isian form hasil kolom sebagai berikut : 1. Menu Berfungsi untuk menyimpan file kolom 2. Panjang lo dipakai Diisi dengan panjang lo yang digunakan sesuai syarat yang ditentukan 3. Spasi sengkang dipakai Diisi dengan spasi yang digunakan untuk daerah sepanjang lo 4. Spasi sengkang dipakai Diisi dengan spasi yang digunakan untuk daerah diluar lo 5. Digunakan sengkang Diisi dengan diameter tulangan sengkang yang digunakan 6. Tombol Tombol Kembali berfungsi untuk kembali ke form data kolom 7. Tombol Tombol Hitung berfungsi untuk menghitung detail kolom 8. Tombol Tombol Menu Utama berfungsi untukto mengembalikan ke form induk commit user
77 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Form Hasil Balok seperti gambar 4.19 menunjukkan hasil dari perhitungan kolom.
Gambar 4.19. Form Detail Kolom
Gambar 4.19 memperlihatkan menu dan tombol sebagai berikut : 1. Menu Berfungsi untuk menyimpan file kolom 2. Menu Berfungsi untuk mencetak laporan hasil perhitungan 3. Tombol Tombol Kembali berfungsi untuk kembali ke form hasil kolom 4. Tombol Tombol Menu Utama berfungsi untuk mengembalikan ke form induk
Proses perhitungan kolom selesai dan hasil dapat dilihat pada form ini. Untuk mencetak hasil perhitungan klik menu Cetak Laporan. Dimana laporan akan disajikan dalam Microsoft excel.
commit to user
78 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.7.2.3.
Membuat Proyek Baru Diagram PM
Pembuatan proyek baru Diagram PM dapat dengan dua cara yaitu masuk ke file>open> Diagram PM. Atau dapat dengan cara mengklik ke dalam shortcut Diagram PM. Maka akan muncul tampilan seperti pada gambar 4.20.
Gambar 4.20. Form Diagram PM
Gambar 4.20 memperlihatkan menu, tombol dan format isian form data kolom sebagai berikut: 1. Menu Berfungsi untuk membuka file hitungan yang telah dibuat 2. Menu Berfungsi untuk menyimpan file hitungan yang telah dibuat 3. Menu Berfungsi untuk membuka form bantuan 4. Menu Berfungsi untuk kembali ke form induk 5. Diameter kolom Diisi dengan diameter dari kolom 6. D efektif
commit to user
79 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Diisi dengan jarak titik berat tulangan di perimeter terhadap tepi luar 7. Jumlah tulangan Diisi dengan tebal lapisan yang menyelimuti beton 8. Dim tul Diisi dengan diameter tulangan utama yang dipakai 9. fy Diisi dengan kuat tarik baja tulangan yang digunakan 10. fc Diisi dengan kuat Tekan Beton yang digunakan 11. Pu Diisi dengan gaya aksial (Pu) yang terjadi 12. Mu Diisi dengan momen (Mu) yang terjadi 13. Tombol Tombol Gambar berfungsi untuk menggambar diagram PM 14. Tombol Tombol Cetak Laporan berfungsi untuk mencetak laporan hasil penggambaran diagram PM
4.8.
Validasi Program
Validasi program dapat dilakukan dengan membandingkan hasil perhitungan program komputer dengan program lain dan perhitungan manual. Untuk validasi diambil contoh data sebagai berikut: 1. Balok : a. Nama Proyek : Gedung Miring DPR b. Perencana : Setyo Purnomo Y c. Lebar Balok : 500 mm d. Tinggi Balok : 700 mm e. Panjang Balok : 5500 mm f. Tinggi Efektif : 637,5 mm
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
g. fc : 30 MPa h. fy : 400 MPa i. Gaya aksial Terfaktor : 40 kN j. Mu Interior Negatif : 505,95 kN-m k. Mu Eksterior Negatif : 482,34 kN-m l. Mu Eksterior Positif : 325,64 kN-m m. Mu Interior Positif : 255,15 kN-m n. Mu Eksterior Tengah Bentang : 101,38 kN-m o. Vu : 375,6 kN p. Sengkang : 10 mm q. Tebal Lapisan : 40 mm r. Wu : 26,62 kN
2. Kolom : a. Diameter kolom : 750 mm b. Jarak titik berat tulangan : 74 mm c. Panjang kolom : 3500 mm d. Tinggi balok : 700 mm e. Fc : 30 MPa f. fy : 400 MPa g. Tebal lapisan : 50 mm h. Diameter tulangan :24 mm i. Jumlah tulangan :20 mm j. Diameter sengkang :12 mm k. Gaya aksial : 3297,38 kN l. Mu : 423,26 kN-m m. Vu : 480,5 kN
4.8.1. Perhitungan Balok
1. Balok harus memenuhi definisi elemen lentur. a. 0,1 Agfc’ = 0,1 x 0,5m x 0,7 m x 30 commit to MPa user = 1050 kN
80 digilib.uns.ac.id
81 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ok, gaya aksial tekan terfaktor = 40 kN < 1050 kN b. Dianggap satu lapis tulangan yang perlu dipasang, selimut beton 40 mm sengkang menggunakan D10, dan baja tulangan lentur yang dipakai adalah D32. Maka : de = 700 mm – (40 mm + 10 mm + 12,5 mm)
= 637,5 mm
ln/de = 5300 mm/637,5 mm
= 8,31
Ok, bentang bersih komponen struktur tidak kurang dari 4 kali tinggi efektifnya. c. Lebar balok (b) = 500 mm dan tinggi balok (h) = 700 mm b/h = 500/700 = 0.714 Ok, perbandingan lebar terhadap tinggi tidak kurang dari 0,3. d. Lebar balok (b) = 500 mm > 250 mm dan b <600mm Ok, syarat terpenuhi.
2. Hitung keperluan baja tulangan untuk menahan lentur a. Kondisi 1, Kolom Interior, Momen Negatif, Goyangan ke Kanan. Mu = -505,95 kN-m.
1) Baja tulangan yang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial awal gunakan tulangan D25 = 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )mm
Tinggi efektif balok, de
= 637,5 mm Asumsi awal : j = 0,8 = 0,8
As
Mu f y jd
505 ,95 x10 6 Nmm 0,8 x 400 N x0,85 x637 ,5mm mm 2
2917,8201 mm 2
Tabel 4.7. Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 1 Jenis
Dimensi
D
Diameter (mm)
25
25
2
Luas/bar (mm ) 490.8739 commit to user
Jumlah
As ( mm2 )
6
2945,2431
82 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Jumlah baja tulangan yang diperlukan adalah 6 D25. Maka bila spasi bersih antar lapis di ambil 40 mm : de = 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )m a
= 637,5 mm
2945,2431mm2 x 400 N
As f y
0,85x30 N
0,85 f c b
mm
mm2 2 x500mm
92,3998 mm2
Cek momen nominal : Mn
As f y
de
a 2
92,3998 x10 2 557,2872 kNm …………….. ( OK ) 0,8 x2945,2431x400x 637,5
Mn
6
2) Cek As minimum. fc' bw d 4 fy
As _ min
30 ' x500 x637 ,5 1091,166 mm 2 4 x 400
Tapi tidak boleh kurang dari
1,4 bw d fy
1,4 x500 x637 ,5 1115,625 mm 2 400
OK Syarat tulangan minimum terpenuhi.
3) Cek rasio tulangan. As bw d
b
0,75
2945 ,2431 mm 2 500 mmx 637 ,5mm
0,85 f c 600 fy 600 f y
1
b
0,75 x0,032513
0,00924
0,85x30 600 400 600 400
0,032513
0,024384
Batas tulangan maksimum berdasarkan SNI Beton Pasal 23.3.2 adalah 0,025. Ok
0,75
b,
Syarat tulangan maksimum terpenuhi. commit to user
83 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4) Cek penampang tension-controlled ( Berdasarkan ACI 318-05 ) dt = 700 mm – ( 40 + 10 +25) mm a dt
= 637,5
92,3998 0,1449 637,5
atcl dt
0,375 x
( OK ),
a dt
1
0,375 x0,85
0,31875
atcl , Desain tulangan under reinforced dt
5) Reinforcement Gunakan 6 baja tulangan D25. Kontrol jumlah tulangan maksimal per baris: m
b 2.ds 1 D Sn
ds = 40+10+(25/2) = 62,5mm
m
500 2.62,5 1 6,769 25 40
7
dipasang 1 lapis dengan spasi bersih antar lapis 40 mm > 25 mm. OK, syarat spasi bersih minimum antar tulangan dan antar lapis terpenuhi.
b. Kondisi 2, Kolom Eksterior, Momen Negatif, Goyangan ke Kiri. Mu = -482,34 kN-m. 1) Baja tulangan yang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial awal gunakan tulangan D25 Tinggi efektif balok, de
= 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )mm = 637,5 mm
Asumsi awal : j = 0,8 = 0,8 commit to user
84 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
482 ,34 x10 6 Nmm 0,8 x 400 N x0,85 x637 ,5mm mm 2
Mu f y jd
As
2781,6609 mm 2
Tabel 4.8. Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 2 Jenis
Dimensi 2
D
Diameter (mm)
Luas/bar (mm )
25
25
490.8739
Jumlah
As ( mm2 )
6
2945,2431
Jumlah baja tulangan yang diperlukan adalah 6 D25. Maka bila spasi bersih antar lapis di ambil 40 mm : de = 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )m a
= 637,5 mm
2945,2431mm2 x 400 N
As f y 0,85 f c b
0,85x30 N
mm
mm2 2 x500mm
92,3998 mm2
Cek momen nominal : Mn
As f y
de
a 2
92,3998 x10 2 557,2872 kNm …………….. ( OK )
0,8 x2945,2431x400x 637,5 Mn
6
2) Cek As minimum. As _ min
fc' bw d 4 fy
30 ' x500 x637 ,5 1091,166 mm 2 4 x 400
Tapi tidak boleh kurang dari
1,4 bw d fy
1,4 x500 x637 ,5 1115,625 mm 2 400
OK Syarat tulangan minimum terpenuhi.
3) Cek rasio tulangan. As bw d
2945 ,2431 mm 2 500 mmx 637 ,5mm
0,00924
commit to user
85 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
b
0,85 f c 600 fy 600 f y
1
0,75
b
0,75 x0,032513
0,85x30 600 400 600 400
0,032513
0,024384
Batas tulangan maksimum berdasarkan SNI Beton Pasal 23.3.2 adalah 0,025. 0,75
Ok
b,
Syarat tulangan maksimum terpenuhi.
4) Cek penampang tension-controlled ( Berdasarkan ACI 318-05 ) dt = 700 mm – ( 40 + 10 +25) mm a dt
= 637,5
92,3998 0,1449 637,5
atcl dt
0,375 x
( OK ),
a dt
1
0,375 x0,85
0,31875
atcl , Desain tulangan under reinforced dt
5) Reinforcement Gunakan 6 baja tulangan D25. Kontrol jumlah tulangan maksimal per baris: m
b 2.ds 1 D Sn
ds = 40+10+(25/2) = 62,5mm
m
500 2.62,5 1 6,769 25 40
7
dipasang 1 lapis dengan spasi bersih antar lapis 40 mm > 25 mm. OK, syarat spasi bersih minimum antar tulangan dan antar lapis terpenuhi.
c. Kondisi 3, Kolom Eksterior, Momen Negatif, Goyangan ke Kanan. SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.4(1) mensyaratkan bahwa kuat lentur positif komponen struktur lentur pada muka kolom tidak boleh lebih kecil commit to user dari 1/3 (sepertiga) kuat lentur negatifnya pada muka tersebut.
86 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Mu = 325.64 kNm ≥1/3 Mn_eksterior= 185,762 kNm OK, syarat terpenuhi.
1) Baja tulangan yang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial awal gunakan tulangan D25 = 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )mm
Tinggi efektif balok, de
= 637,5 mm Asumsi awal : j = 0,8 = 0,8
325,64 x10 6 Nmm 0,8 x 400 N x0,85 x637 ,5mm mm 2
Mu f y jd
As
1877,97 mm 2
Tabel 4.9. Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 3 Jenis
Dimensi 2
D
Diameter (mm)
Luas/bar (mm )
25
25
490,8739
Jumlah
As ( mm2 )
4
1963,4954
Jumlah baja tulangan yang diperlukan adalah 4 D25. Maka bila spasi bersih antar lapis di ambil 40 mm : de = 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )m a
As f y 0,85 f c b
= 637,5 mm
1963,4954mm2 x 400 N 0,85x30 N
mm
mm2 2 x500mm
61.5999 mm2
Cek momen nominal : Mn
As f y
de
a 2
61,5999 x10 2 381,2009 kNm …………….. ( OK )
0,8 x1963,4954x400x 637,5 Mn
commit to user
6
87 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2) Cek As minimum. fc' bw d 4 fy
As _ min
30 ' x500 x637 ,5 1091,166 mm 2 4 x 400
Tapi tidak boleh kurang dari
1,4 bw d fy
1,4 x500 x637 ,5 1115,625 mm 2 400
OK Syarat tulangan minimum terpenuhi.
3) Cek rasio tulangan. 1963 ,4954 mm 2 500 mmx 637 ,5mm
As bw d
b
0,85 f c 600 fy 600 f y
1
0,75
b
0,00616
0,85x30 600 400 600 400
0,75 x0,032513
0,032513
0,024384
Batas tulangan maksimum berdasarkan SNI Beton Pasal 23.3.2 adalah 0,025. 0,75
Ok
b,
Syarat tulangan maksimum terpenuhi.
4) Cek penampang tension-controlled ( Berdasarkan ACI 318-05 ) dt = 700 mm – ( 40 + 10 +25) mm a dt
atcl dt
= 637,5
61,5999 0,0966 637,5
0,375 x
( OK ),
a dt
1
0,375 x0,85
0,31875
atcl , Desain tulangan under reinforced dt
5) Reinforcement Gunakan 6 baja tulangan D25. Kontrol jumlah tulangan maksimal per baris:
commit to user
88 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
m
b 2.ds 1 D Sn
ds = 40+10+(25/2) = 62,5mm
m
500 2.62,5 1 6,769 25 40
7
dipasang 1 lapis dengan spasi bersih antar lapis 40 mm > 25 mm. OK, syarat spasi bersih minimum antar tulangan dan antar lapis terpenuhi.
d. Kondisi 4, Kolom Interior, Momen Positif, Goyangan ke Kiri. SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.4(1) mensyaratkan bahwa kuat lentur positif komponen struktur lentur pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari 1/3 (sepertiga) kuat lentur negatifnya pada muka tersebut. Mu = 255,15 kNm ≥1/3 Mn_Interior=185,762 kNm OK, syarat terpenuhi.
1) Baja tulangan yang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial awal gunakan tulangan D25 = 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )mm
Tinggi efektif balok, de
= 637,5 mm Asumsi awal : j = 0,8 = 0,8
As
Mu f y jd
255,15 x10 6 Nmm 0,8 x 400 N x0,85 x637 ,5mm mm 2
1471,4533 mm 2
Tabel 4.10.Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 4 Jenis
Dimensi 2
D
Diameter (mm)
Luas/bar (mm )
25
25
490,8739
Jumlah
As ( mm2 )
4
1963.4954
Jumlah baja tulangan yang diperlukan adalah 4 D25. Maka bila spasi bersih antar lapis di ambil commit 40 mm :to user
89 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
de = 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )m 1963,4954mm2 x 400 N
As f y
a
= 637,5 mm
0,85x30 N
0,85 f c b
mm
mm2 2 x500mm
61.5999 mm2
Cek momen nominal : Mn
As f y
de
a 2
61,5999 x10 2 381,2009 kNm …………….. ( OK )
0,8 x1963,4954x400x 637,5 Mn
6
2) Cek As minimum. fc' bw d 4 fy
As _ min
30 ' x500 x637 ,5 1091,166 mm 2 4 x 400
Tapi tidak boleh kurang dari
1,4 bw d fy
1,4 x500 x637 ,5 1115,625 mm 2 400
OK Syarat tulangan minimum terpenuhi.
3) Cek rasio tulangan. As bw d
b
0,75
1963 ,4954 mm 2 500 mmx 637 ,5mm
0,85 f c 600 fy 600 f y
1
b
0,75 x0,032513
0,00616
0,85x30 600 400 600 400
0,032513
0,024384
Batas tulangan maksimum berdasarkan SNI Beton Pasal 23.3.2 adalah 0,025. Ok
0,75
b,
Syarat tulangan maksimum terpenuhi.
4) Cek penampang tension-controlled ( Berdasarkan ACI 318-05 ) commit dt = 700 mm – ( 40 + 10 +25) mm to =user 637,5
90 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
a dt
61,5999 0,0966 637,5
atcl dt
0,375 x
( OK ),
a dt
1
0,375 x0,85
0,31875
atcl , Desain tulangan under reinforced dt
5) Reinforcement Gunakan 6 baja tulangan D25. Kontrol jumlah tulangan maksimal per baris: m
b 2.ds 1 D Sn
ds = 40+10+(25/2) = 62,5mm
m
500 2.62,5 1 6,769 25 40
7
dipasang 1 lapis dengan spasi bersih antar lapis 40 mm > 25 mm. OK, syarat spasi bersih minimum antar tulangan dan antar lapis terpenuhi.
e. Kondisi 5, Tengah Bentang, Momen Positif, Goyangan ke Kanan dan ke Kiri. Mu = 101,38 kN-m. 1) Baja tulangan yang dibutuhkan untuk lentur Asumsi satu lapis tulangan. Sebagai trial awal gunakan tulangan D25 Tinggi efektif balok, de
= 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )mm = 637,5 mm
Asumsi awal : j = 0,8 = 0,8
As
Mu f y jd
101,38 x10 6 Nmm 0,8 x 400 N x0,85 x637 ,5mm mm 2 commit to user
584,6598 mm 2
91 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.11. Tabel baja tulangan yang digunakan untuk kondisi 5 Jenis
Dimensi 2
D
Diameter (mm)
Luas/bar (mm )
25
25
490,8739
Jumlah
As ( mm2 )
3
1472.6216
Jumlah baja tulangan yang diperlukan adalah 3 D25. Maka bila spasi bersih antar lapis di ambil 40 mm : de = 700 mm – ( 40 + 10 + 25 )m 1472,6216mm2 x 400 N
As f y
a
= 637,5 mm
0,85 f c b
0,85x30 N
mm
mm2 2 x500mm
46,1999 mm2
Cek momen nominal : Mn
As f y
de
a 2
46,1999 x10 2 289,5292 kNm …………….. ( OK )
0,8 x1472,6216x400x 637,5 Mn
6
2) Cek As minimum. fc' bw d 4 fy
As _ min
30 ' x500 x637 ,5 1091,166 mm 2 4 x 400
Tapi tidak boleh kurang dari
1,4 bw d fy
1,4 x500 x637 ,5 1115,625 mm 2 400
OK Syarat tulangan minimum terpenuhi.
3) Cek rasio tulangan. As bw d
b
0,75
1
b
1472 ,6216 mm 2 500 mmx 637 ,5mm
0,85 f c 600 fy 600 f y
0,00462
0,85x30 600 400 600 400
0,75 x0,032513 commit 0,024384 to user
0,032513
92 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Batas tulangan maksimum berdasarkan SNI Beton Pasal 23.3.2 adalah 0,025. Ok
0,75
b,
Syarat tulangan maksimum terpenuhi.
4) Cek penampang tension-controlled ( Berdasarkan ACI 318-05 ) dt = 700 mm – ( 40 + 10 +25) mm a dt
= 637,5
46,1999 0,0725 637,5
atcl dt
0,375 x
( OK ),
a dt
1
0,375 x0,85
0,31875
atcl , Desain tulangan under reinforced dt
5) Reinforcement Gunakan 6 baja tulangan D25. Kontrol jumlah tulangan maksimal per baris: m
b 2.ds 1 D Sn
ds = 40+10+(25/2) = 62,5mm
m
500 2.62,5 1 6,769 25 40
7
dipasang 1 lapis dengan spasi bersih antar lapis 40 mm > 25 mm. OK, syarat spasi bersih minimum antar tulangan dan antar lapis terpenuhi.
f. Kapasitas Minimum Momen Positif dan Momen Negatif SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.4(1) juga mensyaratkan untuk desain elemen SRPMM baik kuat lentur negatif maupun kuat lentur positif pada setiap penampang di sepanjang bentang tidak boleh kurang dari 1/5 (sepertlima) kuat lentur besar yang disediakan pada kedua muka kolom tersebut. commit to user
93 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Kuat momen negatif-positif terbesar pada bentang 1/5 kuat momen negatif-positif terbesar
= 505,95 kNm. = 101,19 kNm.
OK, kapasitas momen terkecil sepanjang bentang adalah di tengah bentang = 505,95 kNm > 101,19 kNm OK, syarat terpenuhi.
g. Perhitungan Momen Nominal Penampang Berbeda dengan ketentuan dalam detailing untuk elemen lentur SRPMK, dalam perhitungan geser seismic pada elemen lentur SRPMM, tegangan leleh tulangan lentur tidak perlu dianggap mencapai 1,25 pada saat sendi plastis terbentuk, namun faktor reduksi kekuatan, kita tidak perlu mencari harga
, karena
tetap dibuat 1,0. Implikasinya, akan sama dengan
hasil
perhitungan kebutuhan baja tulangan lentur.
h. Momen Untuk Struktur Bergoyang ke Kanan 1) Kondisi 1 : a1 2
M n _1
As f y d e
M n _1
1x2945,2431x400 637,5
92,3998 x10 2
6
696,609kNm
6
476,501kNm
2) Kondisi 3 : M n_3
1x1963,4954x400 637,5
61,5999 x10 2
Mn1 (di muka kolom interior) dan Mn3 (di muka kolom eksterior) searah jarum jam.
i. Momen Untuk Struktur Bergoyang ke Kiri 1) Kondisi 2 : Mn_2
1x2945,2431x400 637,5
92.3998 x10 2
6
696,609kNm
6
476,501kNm
2) Kondisi 4 : 61,5999 M n _ 4 1x1963,4954x400commit 637,5 to user x10 2
94 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Mn2 (di muka kolom ekterior) dan Mn4 (di muka kolom interior) berlawanan arah jarum jam.
Tabel 4.12. Penulangan dan Kapasitas Momen Penampang Kritis Balok Arah Mu Case Lokasi Tulangan As (mm2) Gempa (kNm) (kNm) Interior 1
end
696,609 cl Kanan
-505,95
6 D25
2945,2431
557,2872 ockwise
Negatif Eksterior 2
696,609 C
end
Kiri
-482,34
6 D25
2945,2431
557.2872 ounter-cw
Negatif 3
4
5
Eksterior end positf
Mn (kNm)
476,501 Kanan
325,64
4 D25
1963,4954
381,2009 cw
476,501cc
Interior
Kiri
end positif
255,15
4 D25
1963,4954
381,2009 w
Midspan
Kanan-
Positif
Kiri
101,38
3 D25
1472,6216
289,5292
361,9115
j. Sengkang Untuk Gaya Geser 1) Muka kolom eksterior : Gaya geser maksimum dari hasil analisis momen nominal penampang, Vu = 408,5 kN.
fc ' bw d 6
Vc Vs
Vu
Vc
30 x500 x637 ,5 6 x1000
290 ,9776 N
408,5 290,9776 253,6891kN 0,75
SNI 03-2847-2002 Pasal 13.5.6(9) Maksimum Vs
Vs _ max
2 fc ' 3
bw d
2 30 x500 x637 ,5 1163 ,9104 kN 3x1000
OK, Vs = 253,6891 kN < 1163,9104 kN. Syarat Vs maksimum terpenuhi. commit to user
95 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Spasi tulangan diatur melalui persamaan
As s
Vs f yd
Coba diameter tulangan sengkang 10 mm s
Av f y d
157 ,079 x 400 x637 ,5 253 ,6891 x1000
Vs
157 ,8907 mm
Digunakan spasi 150 mm
Tabel 4.13. Tabel tulangan geser muka kolom eksterior Jenis
Dimensi
D 10
Vs
Diameter
Luas/bar
(mm)
( mm2)
10
78,5
Av f y d s
Jumlah
As (mm2)
S (mm)
2
157,079
150
157,079x400x637,5 150x1000
267,0343mm
OK, 267,0343kN > 253,6891kN Jadi, digunakan 2 leg baja tulangan D10 dengan spasi 150 mm.
2) Muka kolom Interior: Gaya geser maksimum dari hasil analisis momen nominal penampang, Vu = 408,5 kN.
fc ' bw d 6
Vc Vs
Vu
Vc
30 x500 x637 ,5 6 x1000
290 ,9776 N
408,5 290,9776 253,6891kN 0,75
SNI 03-2847-2002 Pasal 13.5.6(9) Maksimum Vs
Vs _ max
2 fc ' 3
bw d
2 30 x500 x637 ,5 1163 ,9104 kN 3x1000
OK, Vs = 253,6891 kN < 1163,9104 kN. Syarat Vs maksimum terpenuhi. commit to user
96 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Spasi tulangan diatur melalui persamaan
As s
Vs f yd
Coba diameter tulangan sengkang 10 mm Av f y d
s
157 ,079 x 400 x637 ,5 253 ,6891 x1000
Vs
157 ,8907 mm
Digunakan spasi 150 mm
Tabel 4.14. Tabel tulangan geser muka kolom interior Jenis
Dimensi
D
Diameter
Luas/bar
(mm)
( mm2)
10
78,5
10
Vs
Av f y d s
157,079x400x637,5 150x1000
Jumlah
As (mm2)
S (mm)
2
157,079
150
267,0343mm
OK, 267,0343kN > 253,6891kN Jadi, digunakan 2 leg baja tulangan D10 dengan spasi 150 mm.
3) Kebutuhan hoops SNI Pasal 23.10.4(2) : Diperlukan hoops ( sengkang tertutup ) di sepanjang jarak 2h dari sisi ( muka ) kolom terdekat. 2h = 2 x 700 mm =1.400 mm
SNI Pasal 23.10.4(2) : Hoop pertama di pasang pada jarak 50 mm dari muka kolom terdekat, dan yang berikutnya dipasang dengan spasi terkecil di antara : a) de/4 = 637,5 mm / 4
= 159,375 mm.
b) 8 x diameter tulangan longitudinal terkecil
= 8 x 25 mm = 200 mm.
c) 24 x diameter tulangan hoop
= 24 x 10 mm = 24 mm.
d) 300 mm commit to user
97 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Dengan demikian, baja tulangan geser di atas ( yaitu 2 leg D10 ) dipasang dengan spasi 15 cm di daerah sepanjang 2h ( = 1,4 m ) dari muka kolom.
SNI Pasal 23.10.4(3): maximum spacing tulangan geser di sepanjang balok yang di desain untuk SRPMM adalah de/2.
smax
de 2
637 ,5 2
318 ,75 mm
(OK), dari hasil perhitungan di atas, untuk bentang di luar zone sendi plastis, 2 leg baja tulangan geser D10 dipasang dengan spasi 300 mm.
k. Hasil Perhitungan Hasil perhitungan di atas dapat dirangkum sebagai berikut : 1) Untuk memikul momen negatif di muka kolom interior, dipasang 6 D25, satu lapis. 2) Untuk memikul momen positif di muka kolom interior, dipasang 6 D25, satu lapis. 3) Untuk memikul momen negatif di muka kolom eksterior , dipasang 4 D25, satu lapis. 4) Untuk memikul momen positif di muka kolom eksterior, dipasang 4 D25, satu lapis. 5) Untuk memikul momen positif di tengah bentang, dipasang 3 D25, satu lapis. 6) Untuk memikul geser di masing-masing zone sendi plastis, dipasang 2 leg D10 dengan spasi 5 cm untuk hoop pertama, dan spasi 100 mm untuk 15 hoop lainnya. 7) Untuk memikul geser di luar zone sendi plastis, dipasang tulangan geser 2 leg D10 dengan spasi 300 mm
3. Tulangan negatif di muka kolom interior. Jumlah tulangan terpasang 6 buah, 6 D25.
Vu X
Vu 2 Wu
4(
Wu xMn) 2 commit to user
98 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Panjang tulangan negatif = X + de
408,5
408,5 2 4(
X
26,62
26,62 x696,609) 2 1,8123m
Cut off point untuk tulangan 6 D25 terletak pada jarak 1,8123 m dari muka kolom interior. Tulangan diperpanjang ke tengah bentang sejauh de = 637,5 mm. Dengan demikian, 6 D25dipasang sejauh 1,8123 m + 0,6375m = 2,45 m dari muka kolom interior.
4. Tulangan negatif di muka kolom eksterior Jumlah tulangan terpasang 6 buah, 6 D25.
408,5
408,5 2 4(
X
26,62
26,62 x696,609) 2 1,8123m
Cut off point untuk tulangan 6 D25 terletak pada jarak 1,8123 m dari muka kolom interior. Tulangan diperpanjang ke tengah bentang sejauh de = 637,5 mm. Dengan demikian, 6 D25dipasang sejauh 1,8123 m + 0,6375m = 2,45 m dari muka kolom eksterior.
4.8.2. Perhitungan Kolom
1. Gaya aksial terfaktor maksimum yang bekerja pada kolom yang di desain melebihi Agfc’/10. Ag f c 10
(750 x750 ) x30 N 10
mm 2
1687 ,5kN
Gaya aksial terfaktor maksimum = 3297,38 kN OK, gaya aksial terfaktor maksimum > 0,1 Agfc’ commit to user
99 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2. Cek konfigurasi penulangan Dari hasil desain berdasarkan gaya dalam, dimensi kolom yang di gunakan adalah 750 x 750 dengan 20 baja tulangan D22.
Tabel 4.15. Tabel penulangan kolom Jenis
Dimensi
D
Diameter
Luas/bar
(mm)
( mm2)
22
22
380,133
Jumlah
As ( mm2 )
20
7692,654
Baja tulangan D28 dipilih untuk menghindari panjang penyaluran yang terlalu panjang dan ρg dibatasi tidak kurang dari 0,01 dan tidak lebih dari 0,06. g
7692,654 mm 2 (750 mmx 750 mm )
0.0137
OK, 0,01 < ρg < 0,06 3. Desain Shear Reinforcement Vu = 480,5 kN
Vc
f 'c 6
30 x750 x(750 (40 10 11)) 6
bw d
Sekarang cek apakah Vu
1 Vc ? 2
Vu
480,5kN 0,75
1 Vc 2
640,667kN
235 ,863 kN
Ok, ternyata
Vu
1 Vc 2
Kemudian cek apakah Vu
Vc
1 bw d 3
commit to user
471,726 kN
100 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Vu
480,5kN 0,75 1 bw d 3
Vc
Ternyata
Av _ min
640,667kN
471,726
Vu
Vc
750 x(750 61) 3x10 3
643 ,976 kN
1 bw d , sehingga diperlukan tulangan geser. 3
1 bw s 3 fy
SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.5(1) Mengharuskan kolom di ikat dengan tulangan sengkang pada rentang lo dari muka kolom. Panjang lo tidak boleh kurang dari pada nilai terbesar berikut : 1. 1/6 tinggi bersih kolom = 1/6 x 2,8 m = 46,7 cm
= 467 mm
2. Dimensi terbesar penampang kolom
= 750 mm
3. 500 mm OK, untuk itu digunakan sengkang D10 sejauh 75 cm dari masing-masing muka kolom.
Sengkang dipasang dengan spasi maksimim so yang tidak boleh lebih dari : 1. 8db tulangan longitudinal = 8 x 22
= 176 mm.
2. 24db sengkang ikat = 24 x 10
= 240 mm
3. Setengah dimensi terkecil penampang struktur
= 300 mm
4. 300 mm OK, untuk itu dipasang 75 cm dari masing-masing muka kolom dipasang 2 leg D10 sengkang dengan spasi 300 cm.
Sengkang ikat pertama dipasang dengan spasi tidak lebih daripada 0,5 so = 15 cm. Kebutuhan minimum tulangan geser pada kolom diatur melalui : Av
75 f 'c bw .s 1200 fy
commit to user
101 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Maka dengan spasi 30 cm, luas tulangan geser yang harus disediakan Av
75 f 'c bw .s 1200 f y
75 30 750 .300 1200 400
192 ,559
Tabel 4.16. Tabel penulangan geser Jenis D 12
Dimensi Diameter
Luas/bar
(mm)
( mm2)
12
113,097
Jumlah
As ( mm2 )
2
226,195
2 leg D12 sengkang menyediakan luas penampang 226,195 mm2. Cukup untuk memenuhi kebutuhan tulangan geser minimum. OK, persyaratan kekuatan geser terpenuhi.
Untuk bentang di luar lo, spasi sengkang maksimal dua kali spasi yang digunakan di daerah lo. Maka digunakan spasi : 2x300mm = 600 mm
4.8.3. Perhitungan Balok dengan Program
Perhitungan dengan program dilakukan dengan input data yang sama dengan perhitungan manual. Hasil perhitungan diperoleh dengan menjalankan prosedur pelaksanaan program seperti telah dijelaskan di atas, hasil perhitungan dengan program disajikan pada Tabel 4.17.
commit to user
102 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.17. Hasil perhitungan dengan menggunakan program perhitungan struktur beton No
Lokasi
Mu
Mn
de
(kNm)
(kNm)
(mm)
2945,243
557,287
696,609
637,5
1
6 D25
2945,243
557.287
696,609
637,5
1
325,64
4 D25
1963,495
381,200
476,501
637,5
1
255,15
4 D25
1963,495
381,200
476,501
637,5
1
101,38
3 D25
1472,622
289,529
361,911
637,5
1
Tulangan
As (mm2)
-505,95
6 D25
-482,34
(kNm)
Lapis
Interior 1
end Negatif Eksterior
2
end Negatif Eksterior
3
end positf Interior
4
end positif Midspan
5
Positif
Tabel 4.18. Hasil perhitungan geser di muka kolom eksterior dengan menggunakan program perhitungan struktur beton No
Item
Nilai
Satuan
1
Vn
544,667
kN
2
Vc
290,978
kN
3
Vs
253,689
kN
4
Vs maks
1163,91
kN
5
Diameter sengkang
10
mm
6
Spasi
157,89
mm
7
Spasi yang digunakan
150
mm
commit to user
103 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.19. Hasil perhitungan geser di muka kolom interior dengan menggunakan program perhitungan struktur beton No
Item
Nilai
Satuan
1
Vn
544,667
kN
2
Vc
290,978
kN
3
Vs
253,689
kN
4
Vs maks
1163,91
kN
5
Diameter sengkang
10
mm
6
Spasi
157,89
mm
7
Spasi yang digunakan
150
mm
Tabel 4.20. Hasil perhitungan geser di luar muka dengan menggunakan program perhitungan struktur beton No
Item
1
Spasi maksimum
2
Spasi yang digunakan
Nilai
Satuan
318,75
mm
300
mm
Tabel 4.21. Hasil perhitungan hoops sepanjang dua kali tinggi balok dengan menggunakan program perhitungan struktur beton No
Item
Nilai
Satuan
159,375
mm
1
de/4
2
8 x diameter tulangan longitudinal terkecil
200
mm
3
24 x diameter tulangan hoop
240
mm
4
300 mm
300
mm
5
Spasi yang dipakai
150
mm
4.8.4. Perhitungan Kolom dengan Program
Perhitungan dengan program dilakukan dengan input data yang sama dengan perhitungan manual.
commit to user
104 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Hasil perhitungan diperoleh dengan menjalankan prosedur pelaksanaan program seperti telah dijelaskan di atas, hasil perhitungan dengan program disajikan pada Tabel 4.22.
Tabel 4.22. Hasil perhitungan kolom dengan menggunakan program perhitungan struktur beton No
Item
Nilai
Satuan
1
Diameter tulangan
22
mm
2
Jumlah tulangan
20
buah
3
Diameter sengkang
12
mm
4
Panjang lo dipakai
750
mm
5
Spasi sengkang daerah lo
300
mm
6
Spasi sengkang di luar daerah lo
600
mm
4.9.
Pembahasan
Berikut akan ditampilkan validitas perhitungan antara perhitungan dengan cara manual dan perhitungan dengan program menggunakan contoh diatas. Hasil validitas disini tidak mencerminkan perbedaan yang besar antara perhitungan manual dengan perhitungan program. Perbandingan antara perhitungan dengan program dan perhitungan secara manual disajikan dalam tabel 4.17.
Tabel 4.23. Perbandingan perhitungan manual dan program No
Keterangan
Program
Manual
Simpangan
6 D25
6 D25
-
1
Tulangan Interior Negatif
2
Luas Tulangan Interior Negatif (mm2)
2945,243
2945,243
-
3
Mn Tulangan Interior Negatif (kNm)
557,287
557,287
-
637,5
637,5
-
6 D25
6 D25
-
2945,243
-
4
de Tulangan Interior Negatif (kNm)
5
Tulangan Ekterior Negatif
6
2
Luas Tulangan Ekterior Negatif (mm ) 2945,243 commit to user
105 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
7
Mn Tulangan Ekterior Negatif (kNm)
557,287
557,287
-
8
de Tulangan Ekterior Negatif (kNm)
637,5
637,5
-
9
Tulangan Ekterior Positif
4 D25
4 D25
-
2
10
Luas Tulangan Ekterior Positif (mm )
1963,495
1963,495
-
11
Mn Tulangan Ekterior Positif (kNm)
381,200
381,200
-
12
de Tulangan Ekterior Positif (kNm)
637,5
637,5
-
13
Tulangan Interior Positif
4 D25
4 D25
-
14
Luas Tulangan Interior Positif (mm2)
1963,495
1963,495
-
15
Mn Tulangan Interior Positif (kNm)
381,200
381,200
-
16
de Tulangan Interior Positif (kNm)
637,5
637,5
-
17
Tulangan Mid span
3 D25
3 D25
-
18
Luas Tulangan Mid span (mm2)
1472,622
1472,622
-
19
Mn Tulangan Mid span (kNm)
289,529
289,529
-
637,5
637,5
-
20
de Tulangan Mid span (kNm)
21
Vn Muka kolom Eksterior (kN)
544,667
544,667
-
22
Vc Muka kolom Eksterior (kN)
290,978
290,978
-
23
Vs Muka kolom Eksterior (kN)
253,689
253,689
-
24
Vs maks Muka kolom Eksterior (kN)
1163,91
1163,91
-
25
Diameter
12
12
157,89
157,89
150
150
sengkang
Muka
kolom
Eksterior (mm) 26
Spasi Muka kolom Eksterior (mm)
27
Spasi yang digunakan Muka kolom Eksterior (mm)
-
28
Vn Muka kolom Interior (kN)
544,667
544,667
-
29
Vc Muka kolom Interior (kN)
290,978
290,978
-
30
Vs Muka kolom interior (kN)
253,689
253,689
-
31
Vs maks Muka kolom interior (kN)
1163,91
1163,91
-
32
Diameter
12
12
157,89
157,89
-
150
-
sengkang
Muka
kolom
interior (mm) 33
Spasi Muka kolom interior (mm)
34
Spasi yang digunakan Muka kolom commit to user 150
-
106 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
inerior (mm) 35
Spasi maksimum di luar muka kolom
318,75
318,75
300
300
(mm) 36
Spasi yang digunakan di luar muka kolom (mm)
-
-
37
Spasi hoops yang digunakan (mm)
150
150
-
38
Diameter tulangan kolom (mm)
22
22
-
39
Jumlah tulangan kolom
20
20
-
40
Diameter sengkang kolom (mm)
12
12
-
41
Panjang lo dipakai kolom (mm)
750
750
-
42
Spasi sengkang daerah lo kolom (mm)
300
300
-
43
Spasi sengkang di luar daerah lo
600
600
kolom (mm)
-
Tabel diatas memperlihatkan bahwa perhitungan dengan menggunakan program perhitungan struktur beton tahan gempa dibandingkan dengan perhitungan manual untuk setiap item mempunyai simpangan 0%, disini menunjukkan bahwa perhitungan yang dilakukan program perhitungan struktur beton cukup akurat.
Kelebihan dan kekurangan dari program QuakeCon dibanding dengan perhitungan manual dapat dilihat pada tabel 4.24.
Tabel 4.24. Kelebihan dan kekurangan program QuakeCon dibandingkan dengan perhitungan manual Perhitungan
Kelebihan
Manual
Program
-
Kekurangan
- Proses perhitungan lebih rumit - Waktu perhitungan cukup lama Input data lebih mudah - Kecepatan perhitungan Dapat digunakan orang non sipil tergantung dengan memori Meminimalisasi kesalahan komputer. masukan data - Jika terjadi kesalahan rumus Ada peringatan jika terjadi merubahnya harus melalui kesalahan source code program. commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan
a. Program
QuakeCon
merupakan
program
yang
dirancang
untuk
mempermudah dan mempercepat perhitungan struktur bangunan di wilayah gempa 3 dan 4 sesuai dengan SNI 03-2847-2002. b. Kesalahan yang dihasilkan adalah mendekati 0% sehingga program ini layak untuk digunakan
5.2.
Saran
a. Perlu adanya pengembangan program dengan menambahkan bentuk penampang dan struktur lainnya. Sehingga bisa menjadi program yang lengkap untuk menghitung keseluruhan struktur bangunan. b. Perlu adanya fasilitas update program karena peraturan yang dipakai selalu berubah.
commit to user
107
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung(SNI 03-1726-2002). Badan Standarisasi Nasional, Puslitbang Pemukiman, Bandung. Asroni, Ali. 2010. Balok dan Plat Beton Bertulang. Graha Ilmu. Yogyakarta. Asroni, Ali. 2010. Kolom Fondasi & Balok T Beton Bertulang. Graha Ilmu. Yogyakarta. Dewobroto, Wiryanto. 2005. Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan Visual Basic 6.0. PT. Elex Media Komputindo. Jakarta. Imran, I., dan Hoedajanto, D. 2009. Desain dan Perhitungan Struktur Tahan Gempa(Shortcourse HAKI 2009). Himpunan Ahli Konstruksi Indonesia, Jakarta. Nawy, E.G. 2008. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Refika Aditama.Bandung. Purwono,R.; Tavio; Imran,I; dan Raka,I G. P. 2007. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung(SNI 03-2847-2002) Dilengkapi Penjelasan (S-2002). ITS press, Surabaya. Purwono,Rachmat. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. ITS press.Surabaya
commit to user
108