PROGRAM VISUAL BASIC V 6.0 UNTUK PERENCANAAN BALOK DAN KOLOM

PROGRAM VISUAL BASIC V 6.0 UNTUK PERENCANAAN BALOK DAN KOLOM

TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil

Disusun Oleh:

CHANDRA PERDANA SILABAN 02 0404 109

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATRA UTARA 2008

Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia dan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana pada bidang studi struktur departemen Teknik sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara, Medan Adapun Judul dari tugas akhir ini adalah:

PROGRAM VISUAL BASIC V 6.0 UNTUK PERENCANAAN BALOK DAN KOLOM Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunia, rahmat dan anugerah serta kesehatan sehingga penulis dapat Menyelesaikan Tugas Akhir ini 2. kedua orang tuaku Nahason Silaban dan Didce br, Tambunan yang telah membimbing serta mendidik sampai sejauh ini, adik-adikku Indra irawan Silaban, Ika eva wati Silaban (M, Lumbangaol/I.Br Silaban), Maria Irma Suryani Silaban, Roulina Silaban,

Agustina Silaban, serta keponakan ku

Grace Ivana Lumbangaol terima kasih atas dukungannya 3. Bapak Prof. DR ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatra Utara. 4. Bapak Ir. Teruna jaya sebagai sekretaris Departemen teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatra Utara. 5. Bapak-bapak dosen Pembanding/Penguji Departemen teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatra Utara. 6. Bapak dan ibu staf pengajar dan seluruh pegawai Departemen teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatra Utara.


7. Bapak Ir Boas Hutagalung, Msc yang telah meminjamkan Laptopnya untuk menyelesaikan tulisan ini dan Namboruku dr. Katharina Sihombing atas dukungan moril dan nasehat yang diberikan. 8. Rekan satu kantor Ir.Parnigotan Manihuruk, Ir. Lambok Hutagalung, Ir.Darmin Hutagalung, Ir Togi Parulian, Robert Tambunan, ST, Magdalena damanik, ST, Ir. Asner Sembiring terimakasi atas nasehatnya. 9. Kawan-kawan Angkatan 2002 Daniel Pasaribu, Frans jekson pasaribu, Galumbang hutauruk, Darmanto Silaban, Rizal ambarita, tohap, parnantian, dan teman-temanku yang tidak dapat kusebutkan satu persatu yang membantu tugas akhir ini. 10. Adik-adik angkatanku Piter, Pessy, Doni, Sondang, Imelda, Nalsalisa ST, Elsa, Tere dan adik-adikku yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. 11. Abangku Ir. Riopel Lumbangaol.

semoga Tuhan membalas dan melimpahkan Rahmat dan karuniaNYA atas semua bantuan dan dukungan yang telah diberikan. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembangunan ilmu pengetahuan, khususnya dibidang teknik sipil Medan, Maret 2008 Hormat saya/ Penulis

Chandra Silaban 02 0404 109


Abstrak Pada perencanaan bangunan sipil saat ini banyak dipakai program untuk menganalisa struktur untuk mencari nilai gaya dalam yang terdapat pada konstruksi karena beban luar, kemudian nilai ini digunakan untuk mendimensi struktur tersebut. Dalam tugas akhir ini penulis membuat suatu program untuk mendimensi balok dan kolom dengan mendapatkan jarak tulangan serta dimensi tulangan yang dipakai jika dipakai dimensi tertentu untuk menahan gaya yang diberikan pada konstruksi tersebut apakah dimensi serta jumlah tulangan yang ada padanya dapat menahan gaya yang diberikan padanya.


DAFTAR NOTASI b = lebar balok yang tertekan. d = tinggi balok diukur dari tepi serat yang tertekan ketitik berat luas beton. h = tinggi total balok. As = luas tulangan tarik.

ε c = rengangan pada tepi serat yang tertekan. ε s = rengangan pada taraf tulangan baja yang tertarik. f ' c = kekuatan tekan beton. f s = tegangan pada tulangan baja yang tertarik. f y = kekuatan leleh kekuatan tarik.

C

= jarak garis netal diukur dari tepi serat yang tertekan.


Daftar isi

Kata pengantar

i

Abstrak

ii

Daftar isi

ii

Bab I

Bab II

Pendahuluan

1

1.1. Umum

1

1.2. Latar Belakang Masalah

1

1.3. Maksud dan Tujuan

2

Dasar Teori

3

II.1 . Gambaran Umum

3

II.2. Balok Segiempat Ekuivalen

6

II.3. Jenis Dan Sifat Baja Tulangan

9

II.4. Sistem-Sistem Struktur Beton

10

II.5. Perencanaan Kekuatan Struktur Beton

12

II.6. Perencanaan Beban Kerja

13

II.7. Perencanaan Kuat Batas

14

II.8. Kondisi Batas (ultimate)

16

II.9. Keruntuhan Tarik,Tekan dan Balans

18

II.10. Keseimbangan gaya dan Kompatibilitas Rengangan

19

II.11 Ketentuan kekuatan menurut SNI

20

II.12. Kuat Perlu

20


Bab III

Bab IV

II.13. Kuat rencana

22

II.14. Perencanaan Geser Balok Lentur

23

II.15. Penampang Aksial Dan Lentur Kolom

29

Visual Basic

33

III.1 Visual Basic

33

III.2. Lingkungan Visual Basic V 6.0

34

III.3 Prosedur Perencanaan Balok.

38

III.4. Prosedur Perencanaan Kolom.

40

Aplikasi

42

IV.1. Aplikasi Program untuk Balok

42

IV.1.1.

Penghitungan Balok Secara Manual

42

IV.1.2.

Verifikasi dan Pembahasan

44

IV.2. Aplikasi Program untuk Kolom. IV.2.1.

Analisa Kolom Bujur Sangkar (Manual)

IV.2.2.

Pembahasan hasil Analisis kolom bujur sangkar dengan Program.

IV.2.3.

46

49

Output Dari Program Perhitungan Kolom Bujur Sangkar.

BAB V

46

50

Kesimpulan dan saran

55

V.1 Kesimpulan

55

V.2. Saran

55

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


56

BAB I PROGRAM VISUAL BASIC V 6.0 UNTUK PERENCANAAN BALOK DAN KOLOM 1.1 Umum Perkembangan teknologi informasi yang terjadi saat ini, baik dinegara berkembang maupun negara maju berjalan dengan pesat. Indonesia termasuk negara berkambang dan berusaha untuk mengikuti perkembangan teknologi informasi tersebut. Perkembangan teknologi informasi termasuk di dalamnya perkambangan soft ware (perangkat lunak) sangat membantu guna memudahkan pekerjaan berbagai disiplin ilmu. Teknik sipil merupakan salah satu bidang ilmu yang menuntut pekerjaan yang cepat, tepat serta efisien dibidang waktu dan telah banyak perangkat lunak berkelas internasional yang telah diciptakan guna membantu dalam rekayasa, seperti AUTO CAD, SAP, STAAP PRO, dan masih banyak lain perangkat lunak yang sejenis. Secara umum perencanaan suatu bangunan bertingkat tidak lepas dari, berbagai variasi pembebanan untuk memperoleh dimensi bangunan yang sesuai (aman, nyaman, seta ekonomis). Variasi pembebanan yang dilakukan dapt berupa beban angin, gempa seta berat semdiri dari konstruksi terebut. Perencanaan yang teliti terhadap suatu bangunan dapt menghasilkan suatu kondisi yang ekonomis dalam anggaran biaya, merupakan salah satu masalah dalam perencanaan bangunan dan bangunan lain yang sejenis maupun tidak. 1.2 Latar Belakang Masalah Pekerjaan dalam penghitungan berbagai kondisi pembebanan yang dilakukan pada banagunan bertingkat dua secara manual memerlukan waktu lama serta memerlukan Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

ketelitian yang cukup besar oleh karena itu diperlukan suatu alat bantu yang dapat mempermudah pekerjaan serta menciptakan suatu efisiensi dlam pekerjaan.

1.3 Maksud dan Tujuan Adapun maksud dan tujuan dari tugas akhir saya ini adalah : 1.

Untuk membuat program guna memperoleh perhitungan luas tulangan.

2.

Mendapatkan diameter tulangan dan jaraknya dari hasil perhitungan.

3.

Memperoleh dimensi dari hasil perhitungan.

4.

Meminimalkan kesalahan atau kesilapan pada saat perhitungan dilakukan.


BAB II DASAR TEORI II.1 GAMBARAN UMUM Beton kuat terhadap tekan, tetapi lemah terhadap tarik. Oleh karena itu, perlu tulangan untuk menahan gaya tarik untuk memikul beban-beban yang bekerja pada beton. Adanya tulangan ini sering kali dipergunakan untuk memperkuat

daerah tekan pada

penampang balok. Tulangan baja tersebut perlu untuk beban-beban berat dalam hal mengurangi lendutan jangka panjang, struktur beton harus mampu menerima kondisi beban kerja dalam kaitan agar memperoleh kekuatan cadangan yang diperlukan untuk menahan beban batas. Oleh karena itu, akan dijelaskan faktor-faktor beban, keamanan, keandalan. Beban-beban yang bekerja pada struktur, baik yang berupa beban gravitasi(berarah vertikal) maupun beban-beban lain, seperti beban angin (dapat berarah horizontal). Ataupun juga beban karena susut dan beban karena perubahan temperatur. Menyebabkan adanya lentur dan deformasi pada elemen struktur. Lentur pada balok merupakan akibat adanya rengangan yang timbul akibat adanya beban luar. Apabila bebannya bertambah, maka pada balok terjadi deformasi dan rengangan tambahan yang mengakibatkan timbulnya (atau bertambahnya) retak lentur sepanjang bentang balok. Bila bebannya semakin bertambah, pada akhirnya dapat terjadi keruntuhan elemen struktur, yaitu pada saat beban luarnya mencapai kapasitas elemen taraf pembebanan demikian disebut keadaan limit dari keruntuhan pada lentur. Karena itulah perencanaan harus mendisain penampang elemen balok sedemikian rupa sehingga tidak terjadi retak yang Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

berlebihan pada saat beban kerja, dan masih mempunyai keamanan yang cukup dan kekuatan cadangan untuk menahan beban dan tegangan tanpa mengalami keruntuhan. Tegangan-tegangan lentur merupakan hasil dari momen lentur luar. Tegangan ini hampir selalu menentukan dimensi geometrik penampang beton bertulang. Proses disain yang mencakup pemilihan dan analisis penampang biasanya dimulai dengan pemenuhan persyaratan terhadap lentur, kecuali untuk komponen struktur yang khusus seperti pondasi. Setelah itu faktor-faktor lainnya seperti kapasitas geser, defleksi, retak, dan panjang penyaluran tulang analisis sampai memenuhi persyaratan. Meskipun data masukan untuk analisi penampang berbeda dengan data masukan yang diperlukan pada disain, pada hakikatnya disain merupakan analisis. Pada disain ukuran penampangnya ditentukan terlebih dahulu untuk kemudian dianalis untuk menentukan apakah penampang tersebut dapat dengan aman memikul beban luar yang diperlukan. Mendalami prinsip-prinsip dasar prosedur analisis akan sangat memudahkan penentuan disain penampang. Prinsip-prinsip mekanika dasar mengenai keseimbangan merupakan hal yang harus terpenuhi untuk setiap keadaan pembebanan. Jika suatu balok terbuat dari material yang elastis linier, isotropis, dan homogen. Maka tegangan lentur maksimumnya dapat diperoleh dengan rumus lentur balok yang terkenal, yaitu f = M c L . Pada keadaan beban batas, balok beton bertulang bukanlah material yang homogen, juga tidak elastis sehingga rumus lentur balok tersebut tidak dapat digunakan untuk menghitung tegangan. Akan tetapi perinsip-perinsip dasar mengenai teori lentur masih dapat digunakan pada analisis penampang melintang balok beton bertulang. Gambar (3.1) memperlihatkan balok beton bertulang diatas dua tumpuan sederhana. Jika balok ini direncanakan sedemikian rupa sehingga semua materialnya (beton dan tulang baja) mencapai kapasitasnya sebelum runtuh, ini berarti bahwa beton dan baja tersebut akan


runtuh secara simultan pada saat kekuatan batas balok tercapai. Diagram tegangan dan rengangan pada keadaan ini diperlihatkan pada gambar (3.2) Asumsi-asumsi yang digunakan dalam menetapkan prilaku penampang adalah sebagai berikut:

A

Penulangan Geser (sengkang) d h d'

Penulangan Momen

b

A ln

(a)

(b)

Gambar.3.1 beton bertulang tipikal (a) tampak (b) potangan A-A 1. Distribusi rengangan dianggap linier. Asumsi ini berdasarkan hipotesis Bernoulli yaitu penampang yang datar sebelum mengalami lentur akan tetap datar dan tegak lurus terhadap sumbu netral setelah mengalami lentur. 2. Rengangan pada baja dan beton disekitarnya sama sebelum terjadi retak pada beton atau leleh pada baja. 3. Beton lemah terhadap tarik. Beton akan retak pada taraf pembebanan kecil, yaitu sekitar 10% dari kekuatan tekannya. Akibatnya bagian beton yang mengalami tarik pada penampang diabaikan dalam perhitungan analisi dan disain, juga tulangan tarik yang ada dianggap memikul gaya tarik tersebut. Agar keseimbangan gaya horizointal terpenuhi, gaya tekan C pada beton dan gaya tarik T pada tulangan harus saling mengimbangi, jadi haruslah: Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

C=T

………………………………………………… ( 3.1)

Simbol yang ada pada gambar 3.2 didefenisikan sebagai berikut: b = lebar balok yang tertekan. d = tinggi balok diukur dari tepi serat yang tertekan ketitik berat luas beton. h = tinggi total balok. As = luas tulangan tarik.

ε c = rengangan pada tepi serat yang tertekan. ε s = rengangan pada taraf tulangan baja yang tertarik. f ' c = kekuatan tekan beton. f s = tegangan pada tulangan baja yang tertarik. f y = kekuatan leleh kekuatan tarik.

C = jarak garis netal diukur dari tepi serat yang tertekan. II.2 Balok Segiempat Ekuivalen Distribusi tegangan aktual yang terjadi pada penampang mempunyai bentuk parabola seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.2 (c). Menghitung volume blok tegangan tekan yang berbentuk parabola bukanlah hal yang mudah. Karena itu Whitney mengusulkan agar digunakan blok tegangan segiempat ekuivalen yang dapat digunakan untuk menghitung gaya tekan tanpa harus kehilangan ketelitiannya. Yang berarti juga dapat digunakan untuk menghitung kekuatan lentur penampang. Blok tegangan ekuivalen ini mempunyai tinngi a dan tegangan sebesar 0.85 f ' c . seperti terlihat pada gambar 3.2 (d), besarnya a adalah β 1c ynag ditentukan dengan koefisien β 1 sedemikian rupa sehingga luas blok segi empat ekuivalen dengan blok tegangan yang terbentuk parabola. Dengan cara demikian gaya tekan C pada dasarnya sama untuk kedua jenis distribusi tegangan.


0.85 f ' c untuk tegangan rata-rata dari blok tengaangan segi empat ekuvalen ditentukan berdasarkan percobaan pada beton berumur lebih dari 28 hari. Berdasarkan penelitian yang sudah pernah dilakukan. Renganganmaksimum yang diizinkan adalah 0,003. Dengan menggunakan semua asumsi diatas, diagram distribusi yang diperlihatkan gambar 3.2(c) dapat digambar ulang seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.2(d). Demgan mudah kita dapat menghitung gaya tekan C sebesar 0,85 f c ba , yaitu volume blok tekan pada atau dekat keadaan batas, yaitu bila baja tarik telah leleh (ε s > ε y ) . Gaya tarik T dapat di tulis sebagai Asfy jadi persamaan kesetimbangan 5.1 dapat di tulis sebagai: 0,85f’cba = Asfy atau

a=

As f y 0,85 f ' c b

.............................................. (3.2) .......................................................... (3.3)

Momen tahapan penampang, yaitu kekuatan nominal Mn, dapat di tulis sebgai : Mn = (Asfy) jd atau Mn = (0,85 f’cba)jd

……………. (3.4a)

Dimana jd adalah lengan momen, jarak antara gaya tarik dan gaya tekan yang membentuk kopel. Dengan menggunakan blok tegangan segiempat ekuivalen dari gambar (3.2d), maka lengan momennya adalah: jd = d −

a 2

………………………………….. (3.4b)


0,85f'c

0,85f'c b

b

a 2 c

c

0,85f'cba

c

N.A

As

c

d

h

0,85f'c

c

jd = (d-a/2)

As

T = Asfs

0,85f'c

c

Sisi Tekan

N.A

a = 1c

Garis Netral

T = Asfs

a 2 c

(d-a/2)

T = Asfs

T

s Sisi Tarik

As b

(a)

(b)

(c)

Gamba 3.2Distribusi Rengangan dan Rengangan pada penampang balok: (a) penampang melintang balok; (b) rengangan; (c) blok rengangan ekuivalen yang diasumsuikan Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Karena C = T, maka persamaan momen dapat ditulis sebagai beikut:

a  M n = 0.85 f ' c ba d −  2 

............................. (5.4,c)

Jika persentase tulangan dinyatakan dengan ρ = As/bd, maka persamaan 3.3 dapat ditulis kembali sebagai berikut: a=

ρ .df y 0.85 f ' c

jika = b/d, maka persamaan 3.4c menjadi pdf y  M n = ρ .rd 2 f y  d − 1,7 f ' c 

atau

  

............................... (3.5a)

Mn = [ώ.rf’c(1-0,59[ώ)]d3 ……………………………….. (3.5b)

diman ώ = ρfy/f’c.persamaan 3.5b kadan-kadang ditulis sebagai berikut: Mn = Rbd2 Dimana

……………………………………….. (3.6a)

R = ώ.f’c(1-0,59ώ)

………………………………. (3.6b)

II.3 JENIS DAN SIFAT BAJA TULANGAN Baja tulangan untuk beton terdiri dari batang, kawat, dan jaring kawat baja las yang seluruhnya dirakit sesuai dengan standar peraturan yang berlaku dimasing masing daerah. Sifat-sifat terpenting baja tulangan adalah sebagai berikut: 1. Modulus Young, Es 2. Kekuatan leleh, fy 3. Kekuatan batas,fu 4. Mutu baja yang ditentukan 5. Ukuran atau diameter batang atau kawat Jaring kawat baja las telah makin sering digunakan untuk slab karena kemudahanya dalam memasang, jarak penulangan yang terkontrol, serta karena lebih melekatnya


dengan beton. Tulangan yang siap pakai tersebut dibuat dari kawat ulir maupun polus yang diletakkan saling tegak lurus dan dilas pada setiap titik pertemuannya.

II.4 SISTEM-SISTEM STRUKTUR BETON Setiap struktur merupakan perpaduan antara arsitektur dan teknik (rekayasa)sehingga memenuhi fungsi tertentu. Bentuk dan fungsi sangat erat kaitannya dan system struktur yang baik adalah salah satu yang paling dapat memenuhi kebutuhan calonpemakai disamping menarik dan menghemat biaya dari segi ekonomi. Sistem-sistem beton diatas dibentuk dari berbagai elemen struktur beton yang bila dipadukan menghasilkan suatu system yang menyeluruh, secara garis besar, komponen-komponennya dapat diklasifikasikan atas: 1. Slab 2. Balok 3. Kolom 4. Dinding 5. Pondasi Ad.1 Slab Slab adalah elemen horizontal utama yang menyalurkan beban hidup maupun beban mati ke rangka pendukung vertikaldari suatu system struktur. Elemen tersebut dapat berupa balok, atau waffle slab, flat slab (slab tanpa balok yang bertumpu langsung pada kolom) atau slab komposit diatas joist .elemen-elemen tersebut dapat dibuat sehingga bekerja dalam satu arah ( slab satu arah ) atau bekerja dalam dua arah yang saling tegak lurus

( slab dua arah dan flate plate ).

Ad.2 Balok Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Balok adalah elemen struktur yang menyalurkan beban-beban slab lantai kekolom peyangga yang vertical. Padaumumnya elemen balok dicor secara monolit dengan slab, dan secara structural ditulangi dibagian bawah. Karena balok dicor monolit dengan slab, maka elemen tersebut membentuk penampang balok T untuk tumpuan dan balok L untuk tumpuan tepi seperti terlihat pada gambar1

Gambar.I.1 Sistem rangka beton bertulang Struktural tipikal

Ad.3 Kolom


Kolom adalah elemen vertical yang memikul system lantai structural. Elemen ini merupakan elemen yang mengalami tekan dan pada umumnya disertai Momen lentur, kolom merupakan salah satu elemen terpenting dalam peninjauan keamanan struktur. Jika elemen struktur mempunyai elemen tekan yang horizontal, elemen ini disebut Balok-Kolom. Ad.4 Dinding Dinding adalah penutup vertical rangka bangunan. Biasaanya tidak harus terbuat dari beton, tetapi terbuat dari material yang secara estetis memenuhi kebutuhan fungsional dan bentuk suatu system struktur. Selain itu, dinding beton struktur sering digunakan sebagai dinding pondasi, dinding tangga, dan dinding geser yang dapat memikul beban angin horizontal dan beban akibat gempa. Ad.5 Pondasi Pondasi adalah elemen structural yang meneruskan beban dari struktur diatasnya ke tanah yang memikulnya.pondasi ini dapat berbentuk, yang paling sederhana adalah berbentuk pondasi setempat seperti yang diperlihatkan pada gambar.1. pondasi ini dapat dipandang sebagai pelat terbalik yang meneruskan beban dari tanah kekolom. Bentuk pondasi lainnya adalah tiang-tiang yang dipancang ketanah, pondasi gabungan yang memikul lebih dari satu kolom, pondasi telapak, dan pondasi rakit yang pada dasarnya adalah konstrusi slab dan balok terbalik.

II.5 Perencanaan Kekuatan Struktur Beton Ada dua metode umum untuk perencanaan kekuatan struktur beton, yaitu metode beban kerja (Working stress design ) dan metode kuat batas ( Ultimate strength design ), metode beban kerja sangat popular pada masa lampau, yaitu sampai pertengahan abad 19. penelitian mengenai metode kuat batas mulai mulai banyak dilakukan sekitar tahun 50-an, hal tersebut didukung oleh bukti-bukti riset bahwa metode kuat batas Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

dapat memprediksi kuat penampang secara lebih rasional dan selaras dengn hasil experimen.

II.6 Perencanaan Beban Kerja 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,contoh tegangan lentur izin beton adalah 0.45 dari selinder dari beton yang diisyaratkan. Perencanaan beban kerja diarahkan untuk memproporsikan penampang beton bertulang pada kondisi layan sehingga pada kondisi tersebut semua material dalam keadaan elastis, tidak terjadi adanya retak (kalaupun ada relatif kecil). Jadi, kekuatan yang dapat dikerahkan penampang beton bertulang bukan menjadi focus utama, contoh pemakainya adalah perencanaan tangki air, dimana retak permukaan beton merupakan suatu hal yang utama. Umumnya

perencanaan

berdasarkan

beban

kerja

menghasilkan

konfigurasi

penampang yang konservatif bila dibandingkan dengan metode kuat batas Meskipun hasilnya konsevatif (boros), tetapi bila struktur rentan terhadap beban yang tak terduga (misalnya gempa besar) maka keamananya tidak bisa dijamin. Hal tersebut disebabkan cara perencanaan ini tidak dapat mengakses apakah struktur dapat berprilaku daktail atau tidak bias saja struktur kuat terhadap suatu level beban tertentu, bahkan sampai duakalinya tetapi bila dinaikkan sedikit saja dapat langsung runtuh (non-daktail), sehingga keamanan dan keselamatan jiwa atau harta tidak dapat dipastikan. Oleh karena itu, perencanaan berdasarkan beban kerja tidak boleh


digunakan untuk merencanakan struktur-struktur bangunan beton yang riskan terhadap bahaya gempa, seperti struktur utama bangunan tinggi. Tidak adanya kepasrtian tentang Daktalitas juga menyebabkan mengapa pada perencanaan struktur dengan cara tersebut tidak boleh dilakukan redistrubusi momen negatif pada struktur menerus. Konsep redistribusi momen adalah memperbolehkan penyebaran momen negatif ke momen positif dari suatu struktur menerus (Portal) dengan cara itu, suatu detail penulangan dapat lebih sederhana, merata dan akhirnya diperoleh penghematan. Konsep tersebut dimunkinkan jika penampangnya bersifat daktail yang diakibatkan oleh terjadinya leleh pada tulanganya. Sedangkan dalam perencanaan beban keja tidak ada informasi apakah strukturnya mengalami leleh atau tidak.

II.7 Perencanaan Kuat Batas Penampang strutur direncakan dengan mempertimbangkan kondisi rengangan inelastis saat mencapai kondisi batasnya (kondisi struktur yang stabil sesaat sebelum runtuh ). Beban yang menimbulkan 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. Dalam menetukan beban batas, aksi redistribusi momen negatif dapat dimaksudkan sebagai hasil dari aksi non-linier yang ada antara gaya dan deformasi penampang batang pada pembebanan maksimum, diman pada kondisi tersebut strutur mengalami deformasi akibat pelelehan tulangan maupun terjadi retak-retak pada bagian beton tarik. Beberapa alas an digunakannya metode kuat batas ( ultimate strength design) sebagai trend perencanaan struktur beton adalah : Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009



Struktur beton bersifat in-elastis saat beban maksimum, sehingga teori elastis tidak dapat secara acurat dapat menghitung kekuatan batasnya. Untuk struktur yang direncanakan dengan metode beban kerja (working stress method) maka faktor beban (beban batas / beban kerja) tidak dapat diketahui dan dapat bervariasi dari struktur satu dengan struktur lainnya.



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)



Kurva tegangan-rengangan beton adalah non-linier dan tergantung dari waktu, misalnya rengangan rangkak (creep) akibat tegangan yang konstan dapat beberapa kali lipat dari rengangan elastis awal. Oleh karena itu nilai rasio modulus (Es/Ec) yang digunakan dapat menyimpang dari kondisi sebenarnya. Rengangan rangkak dapat memberikan redistribusi tegangan yang lumayan besar pada penmpang struktur beton, artinya tegangan uang sebenarnya yang terjadi pada struktur tersebut bias berbeda dengan tegangan yang diambil dalam perencanaan. Contoh, tulangan baja desak pada pada kolom beton dapat mencapai leleh selama pembebanan tetap meskipun kondisi tersebut tidak terlihat pada saat direncanakan dengan metode beban kerja yang memakai beban modular ratio sebelum creep . metode perencanaan kuat batas tidak memerlukan rasio modulus.



Metode perencanaan kuat batas memanfaatkan kekuatan yang dihasilkan dari distribusi tegangan yang lebih efisien yang dimungkinkan oleh adanya rengangan in-elastis. Sebagai contoh, penggunaan tulang desak pada penampang dengan tulangan ganda dapatmenghasilkan momen kapasitas yang lebih besar karena pada tulangan desaknya dapat didayagunakan sampai


mencapai tegangan leleh pada beban batasnya sedangkan dengan teori elastis tambahan tulangan desak tidak terlalu terpengaruh karena hanya dicapai tengan rendah pada baja. 

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.



Metode perencanaan kuat batas dapat digunakan untuk mengakses daktalitas strutur diluar batas elastisnya. Hal tersebut penting untuk memasukkan pengaruh redistribusi momen dalam perencanaan terhadap beban gravitasi, perencanaan tahan gempa dan perencanaan terhadap beban ledak (blasting)

II.8 Kondisi Batas (ultimate) Menurut catatan sejarah sebenarnya perencanaan kuat batas adalah yang pertama digunakan dalam perencanaan struktur beton. Itu dapat dimengerti karena beban atau momen batas (ultimate) dapat dicari langsung berdasarkan percobaan uji beban tanpa perlu mengetahui besaran atau distribusi tegangan internal pada penampang yang diuji. Untuk menjelaskan defenisi atau pengertian mengenai apa yang dimaksud dengan kuat batas atau ultimate, maka akan ditinjau struktur balok beton bertulang yang diberi beban terpusat secara bertahap sampai runtuh (tidak kuat menerima tambahan beban lagi). Keruntuhan yang akan ditinjau adalah lentur. Agar dapat diperoleh suatu keruntuhan lentur murni maka digunakan kofigurasi dua beban terpusat yang diletakkan simetris sehigga ditengah bentang struktur beton tersebut hanya timbul momen lentur saja (tidak ada gaya geser).


Gambar.2 Struktur sebelum retak

Gambar.3 Struktur retak, tetapi baja belum leleh (Kondisi beban keja)

Gambar.3 Struktur Runtuh Penampang ditengah diberi sensor-sensor rengangan untuk mengetahui tegangan yang terjadi. Beban diberikan secara bertahap dan dilakukan pencatatan lendutan ditengah bentang sehingga dapat diperoleh kurva hubungan momen dan kelengkungan untuk setiap tahapan beban sampai beban maksimum sebelum balok tersebut runtuh. Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Dari kurva momen-kelengkungan balok terlihat bahwa sebelum runtuh, tulangan baja leleh terlebih dahulu (titik D). jika beban terus ditingkatkan, meskipun besarnya peningkatan relatif kecil akan tetapi lendutan yang terjadi cukup besar dibanding lendutan sebelum leleh. Akhirnya pada suatu titik tertentu beton desak mengalami rusak (Pecah atau spalling) sedemikian sehingga jika beban ditambah sedikit saja maka balok tidak dapat lagi menahan beban dan akhirnya runtuh. Beban batas/maksimum yang masih dapat dipikul oleh balok dengan tetap berada pada kondisi keseimbangan disebut beban batas (ultimate) yang ditunjukkan oleh titik E.

Gambar.4 Kurva Momen-Kelengkungan balok (MacGregor,1997)

II.9 Keruntuhan Tarik,Tekan dan Balans Kerentuhan akibat lentur yang terjadi pada balok ternyata tidak semuanya berprilaku sama seperti diperlihatkan pada balok uji yang dibahas. Hal itu tergantung dari banyak atau sedikitnya jumlah tulangan tarik yang ditempatkan pada penampang balok. Keruntuhan lentur tersebut dapat terjadi dalam tiga cara yang berbeda: •

Keruntuhan Tarik, terjadi bila jumlah tulangan baja relatif sedikit sehingga tulangan tersebut akakn leleh terlebih dahulu sebelum betonnya pecah.


Penampang seperti itu disebut penampang under-reinforced, prilakunya sama seperti sama seperti yang diperlihatkan benda uji yaitu daktail (Terjadinya deformasi yang besar sebelum runtuh). Semua balok yang direncanakan sesuai peraturan diharapkan berprilaku seperti itu. •

Keruntuhan Tekan, karena jumlah tulangan baja relatif banyak maka keruntuhan dimulai dari beton sedangkan tulangan bajanya masih elastis.(< fy ).penampang seperti itu disebut penampang over reinvorced,sifat keruntuhan adalah getas (non-daktail). Suatu kondisi yang berbahaya karena pengguna bangunan tidak melihat adanya deformasi yang besar yang dapat dijadikan pertanda bilamana struktur tersebut mau runtuh, sehingga tidak ada kesempatan untuk menghindarinya terlebih dahulu.

•

Keruntuhan Balans, bila baja dan beton tepat mencapai kuat batasnya, yaitu baja fs = fy dan betonnya εcu = 0.003. jumlah tulangan yang menyebabkan keruntuhan balans dapat dijadikan acuan untuk menentukan apakah tulanganya relatif sedikit atau tidak sehingga sifat keruntuhanya daktail atau sebaliknya.

II.10 Keseimbangan gaya dan Kompatibilitas Rengangan Perhitungan kekuatan suatu penampang beton bertulang dengan metode kuat batas harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: 1) Keseimbangan statis, kuat batas penampang beton bertulang dengan metode kuat batas harus memenuhi semua persyratan keseimbangan gaya, yaitu ∑Fx = 0, ∑Fy = 0,dan ∑Mx = 0 pada setiap titik yang ditinjau 2) Kompatibilitas rengangan, atau kesesuaian antara rengangan beton dan rengangan pada tulangan baja dapat menyatu dengan beton. Jadi besar rengangan baja sama dengan besarnya rengangan beton pada serat yang sama. Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

II.11 Ketentuan kekuatan menurut SNI Prinsip dasar keamanan dalam perencanaan struktur balok beton, baik yang menggunakan SNI-2002 yang baru, adalah bahwa struktur dan komponennya harus direncanakan sehingga semua penampang mempunyai kuat rencana minimum sama dengan kuat perlu, yang dihitung berdasarkan kombinasi beban terfaktor yang sesuai dengan ketentuan tata cara perencanaan yand digunakan, dan ditulis sebagai berikut: Kuat perlu (U ) ≤ Kuat rencana Harus dapat dihasilkan dari setiap penampang Struktur yang direncakan.

II.12 Kuat Perlu Kuat perlu adalah kekuatan “teoritis” penampang balok yang diperlukan untuk menahan beban luar yang menghasilkan kondisi batas (ultimate). jika dari hasil percobaan yang dijelaskan, kondisi batas (ultimate) adalah kondisi keseimbangan terakhir sebelum runtuh maka dalam hal ini (untuk keperluan perencanaan) kondisi tersebut menurut peraturan dapat dicapai jik penampang struktur tersebut menerima pembebanan recana yang dikalikan dengan faktor beban. Tentu saja dalam hal ini tersebut harus dicari kombinasi pembebanan yang paling extrim (menghasilkan kondisi extrim). Faktor beban merupakan consensus yang dipilih yang tergantung dari tipe pembebanan (beban hidup, beban mati, beban angin, beban gempa), dan berfungsi sebagai simulasi kemungkinan adanya peningkatan beban kerja yang berkelebuhan yang dapat mengakibatkan keruntuhan. Jadi, kuat perlu minimal sama dengan”gaya-gaya internal ultimate” yang paling berbahaya selama pemakaian struktur tersebut, dan merupakan kombinasi dari berbagai macam beban luar mungkin dapat terjadi. Menurut SK SNI T – 15 –1991 – 03 kombinasi itu adalah sebagai berikut: Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

1. Kuat perlu U untuk beban mati D dan beban hidup L tidak kurang dari: U = 1.2D + 1.6L 2. jika ketahanan struktur terhadap beban angin W harus diperhitungkandalm perencanaan, maka pengaruh kombiansi beban D ,L dan W berikut harus dipelajariuntuk menetukan nilai U yang terbesar: U = 0.75(1.2D + 1.6L + 1.6W) Atau kondisi beban hidup yang penuh dan kosong sebagai berikut: U = 0.9D + 1.3W 3. jika ketahanan struktur terhadap beban gempa E harus diperhitungkan maka nilai U diambil: U = 1.05(D + Lr ± E), atau U = 0.9 (D ± E) Lr adalah beban hidup dengan reduksi. Menurut SNI 03-2847-2002, ada beberapa revisi mengenai ketentuan kombinasi dalam menghitung kuat perlu yang dikutip dari pasal 11.2, yaitu : •

Kuat perlu U untuk beban mati D, tidak kurang dari: U = 1.4D Kuat perlu U untuk menahan beban mati D, beban hidup L, dan juga beban

atap

A atau beban hujan R, tidak kurang dari: U = 1.2D + 1.6L + 0.5(A atau R)

•

Jika ketahanan struktur terhadap beban angin W harus diperhitungkan dalam perencanaan, maka pengsaruh kombinasi beban D, L dan Wberikut harus ditinjau untuk menentukan nilai U yang terbesar, yaitu: U = 1.2D + 1.0L ± 1.6W +0.5 (A atau R)


Jika harus memperhitungkan kemungkinan beban hidup L yang penuh dan kosong untuk mendapatkan kondisi yang paling berbahaya, dan : U = 0.9D ± 1.6W •

Jika ketahanan struktur terhadap beban gempa E ( dari ketentuan SNI-031726-1989-F) harus diperhitungkan dalam perencanaan, maka nilai kuat perlu U harus diambil sebagai: U = 1.2D + 1.0L ± 1.0E, Atau U = 0.9D ± 1.0E

II.13 Kuat rencana Kuat rencana dalam tata cara perhitungan dtrukter beton adalah kuat struktur minimal yang harus dimiliki penampang beton terhadap kuat perlu (U) dan ditetapkan sebagai berikut: Kuat rencana = faktor reduksi kekuatan (ϕ) × kuat nominal Dimana faktor reduksi kekuatan (ϕ) adalah untuk mengantisipasi adanya: 1. Under estimate akibat adanya variasi mutu material atu ukuran. 2. Tidak akurasinya rumus-rumus perencanaan akibat penyederhanaan atau pendekatan empiris, 3. tingkat daktalitas atau keandalan dari penampang yang dibebani, 4. penting tidaknya komponen yang dievaluasi terhadap struktur secara keseluruhan. Faktor reduksi kekuatan untuk kolom lebih kecil disbanding dengan balok karena kolom umumnya kurang daktail dan lebih terpengaruh terhadap variasi mutu kuat tekan beto, selain itu, keruntuhan koklom lebih berbahaya dibanding balok.sedangkan kolom dengan tulangan spiral mempunyai (ϕ) yang lebih besar karena lebih daktail Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

dan memmpunyai toughness yang lebih besar (toughness adalah kemampuan menyerap energi) Yang dimaksud dengan kuat nominal adalah kuat penampang beton bertulang yang dihitung berdasarkan asumsi-asumsi perencanaan kuat batas tanpa dikalikan dengan faktor reduksi kekuatan. II.14 PERENCANAAN GESER BALOK LENTUR pada pembebanan balok, diketahui bahwa transfer beban ketumpuan melalui mekanisme momen lentur dan gaya geser yang terjadi secara bersamaan. Pola keruntuhan (retak) yag terjadi akibatkedua mekanisme tersebut terlihat berbeda dari komponen tegangan utama yang terjadi.

Lentur dan Geser

Lentur Murni

Lentur dan Geser

Gambar 5 Balok dengan Keruntuhan Geser. Bahagian yang menerima lentur dan geser, materialnya mengalami tegangan utama biaksial dengan oriantasi diagonal, sehingga retaknya pun berbentuk diagonal pada daerah yang mengalami tegangan tarik. Perhatikan pada daerah lentur murni, retak yang terjadi cenderung berorientasi vertical. Keruntuhan balok akibat geser (akibat tegangan biaksial) bersifat getas dan terjadinya tiba-tiba. Berbeda dari keruntuhan lentur yang bersifat daktail, didahului dengan timbulnya lendutan besar yang dapat digunakan sebagai “pertanda”. Oleh karena itu, dalam perecanaan struktur, semua elemen harus harus didisain sedemikian agar kekuatan gesernya lebih besar dari yang diperlukan sehingga dapat dijamin bahwa keruntuhan lentur akan terjadi lebih dahulu. Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

II.14.1 BALOK TANPA TULANGAN TRANVERSAL (SENGKANG) Untuk mendapatkan pengertia yang mendalam dalam perencanaan balok terhadap geser akan sangat baik sekali mempeljari mekanisme ketahanan geser balok tanpa sengkang. Tipe struktur yang dimaksud dapat berupa slab, atau struktur-struktur ringan yang lain. II.14.2 MEKANISME TRANSFER GESER Sebelum mengalami keruntuhan geser, kondisi tegangan dibagian badan (antara sisi bawah tarik lentur dan sisi atas tekan lentur) dari komponen beton bertulang, berbeda sama sekali keadaannya dibandingkan dengan yang dianalisis memakai teori elastis-linier. Dengan demikian, timbul pertanyaan mengenai bagaimana mekanisme transfer gaya geser (dikombinasi juga dengan gaya aksial dan momen lentur) dapat terjadi. Laporan tahun 1973 dari ASCE-ACI Committee 426 dapat diketahui bahwa ada empat mekanisme transfer gaya geser yang diketahui yaitu: 1. Sebagai tegangan geser pada beton yang tidak retak, yaitu pada daerah tegangan lentur 2. Tranfer pada bidang temu (interface) geser, yang umum disebut sebagai aggregate interlocking atau crack friction. 3. Aksi pengangkuran (dowel action) tulangan memanjang 4. aksi busur pelengkung (arch action) 5. Tegangan tarik sisa ditransfer yang ditransmisikan langsung melewati retak. Adapun kontribusi mekanisme terhadap kapasitas geser tergantung kondisi balok dan pembebanannya. Sebagai contoh, mekanisme transfer sebagai tegangan geser pada beton usuh (tidak retak) sangat banyak terjadi pada kolom dengan beban aksial tekan, lentur dan geser yang besar, sedangkan balok yang langsing dan tidak ada gaya aksial Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

maka mekanisme transfer tersebut jarang terjadi, karena karena bagian desak beton yang terbentuk relatif kecil. Aksi pengangkuran juga tidak banyak terjadi jika jika angkur terletak didekat permukaan luar, tetapi hal tersebut tidak dapat diabaikan jika balok mempunyai rasio tulangan memanjang yang banyak, dan sangat berpengaruh jika tulangan memanjang yang tersebar merata sebagai lapisan-lapisan pada bagian badan balok (web) meskipun rasio tulangan memanjangnya kecil. II.14.3 Parameter Yang Mempengaruhi Kapasitas Geser Kecuali sifat keruntuhan yang tiba-tiba dan getas, memprediksi struktur terhadap beban yangmenyebabkan keruntuhan ternyata lebih sulit dibanding memprediksi beban yang menyebabkan keruntuhan lentur. Jika keruntuhan lentur dapat diprediksi dengan model tegangan tekan uni-aksial beton dan tegangan tarik bilinier berdasarkan kompatibilitas rengangan yag linier maka keruntuhan geser ditentukn banyak faktor. Faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas geser dari suatu balok adalah sebagai berikut: 1. Tinggi Elemen Struktur atau Pengaruh Dimensi Struktur. Balok beton bertulang tanpa sengkang dipengaruhi oleh besar kecilnya ukuran penampang. Penelitian Shioya (1989) memperlihatkan bahwa engangan geser rata-rata menyebabkan keruntuhan pada balok yang paling besar hanya 1/3 dari tegangan geser rata-rata pada balok yang terkecil.secara umum dinyatakan bahwa hal tersebut adalah akibat timbulnya retak diagonal yang lebih besar pada balok yang besar tersebut (ACI 445R-99). Penelitian Collin (1993) menunjukkan bahwa efek ukuran pada balok tanpa sengkang dapat diatasi dengan memasang tulangan memanjang yang terdistribusi. 2. Rasio Bentang Geser terhadap Tinggi Balok (a/d) dan kondisi tumpuan.


Telah lama diketahui pada balok tinggi (rasio bentang geser terhadap tinggi balok a/d < 2,5) terjadi peningkatan kapasitas geser rata-rata secara progresif dibanding balok lentur (a/d < 2,5). Sebabnya adalah bahwa gaya geser pada balok tinggi dapat secara mudah ditransfer ketumpuan melalui mekanisme sokongan tekanan (comprassion strut). Kondisi tumpuan berperan terhadap mekanisme terbentuknya sokongan tekan tersebut dan mudah terbentuk jika balok dibebani pada permukaan atas dan ditumpu dipermukaan bagian bawah. Apabila mekanisme peralihan gaya geser berupa sokongan tekan, maka metode

perencanaan strut-and-tie model

lebih

mendekati kenyataan

dibandingkan perencanaan berdasarkan potongan penampang (sectional model). 3. Jumlah Tulangan Memanjang. Laporan tahun 1973 dari ASCE-ACI Committee 426 memperlihatkan bahwa pengurangan kapasitas geser diakibatkan oleh bertambahnya lebar retak, sehingga bidang temu (interface) transfer geser juga berkurang. Hal yang sama juga berlaku jika retak lentur (retak vertikal) semakin panjang sehingga mengurangi bidang temu gaya tekan maupun efek pengangkuran (dowel action). 4. Gaya Tekan Aksial yang Bekerja pada Penampang Struktur. Gaya aksial tarik mengurangi kapasitas geser balok tanpa sengkang. Juga terjadi sebaliknya bahwa gaya aksial tekan (akibat pemberian beban luar maupun akibat pratengang) dan meningkatkan kapasitas balok. Balok tanpa sengkang yang mengalami gaya aksial tekan yang besar dan sekaligus bersamaan dengan gaya geser akan mengalami keruntuhan yang bersifat


sangat getas pada sesaat setelah terbentuk retak diagonal. Oleh karena itu balok seperti itu perlu direncanakan secara konsevatif. Pola retak yang umum dijumpai pada balok pada tanpa sengkang yang dibebani gaya tarik aksial dan geser. Mula-mula retak yang berbentuk adalah hampir tegak lurus tulangan memanjang (vertikal) sepanjang tinggi balok. Jadi, tulangan memanjang diperlukan pada bagian bawah dan atas. Keberadaan tulangan memanjang sepenuhnya mengontrol bentuk retak yang pertama. Jika beban tarik dan geser ditambah maka mulailah retak diagonal terbentuk. Keruntuhan selanjutnya akan terjadi jika retak tersebut terlalu datar untuk diantisipasi oleh tulangan memanjang. Balok yang menerima gaya tarik dan geser memperlihatkan keruntuhan yang bersifat daktail (deformasi besar). II.14.4 Perencanaan Geser ACI 318 dan SNI 2002 Perencanaan berdasarkan potongan penampang yang digunakan oleh ACI 318M hanya sesuai untuk kategori balok lentur satu arah. Tulangan sengkang dihitung berdasarkan teori analogi truss yang dimodifikasi. Analogi truss menganggap bahwa sengkang menahan seluruh gaya geser yang terjadi, sedangkan dari riset menunjukkan ada sumbangan kekuatan geser dari beton Vc dan dapat dianggap sama dengan gaya geser yang menyebabkan retak diagonal/miring. Jadi, tulangan geser hanya diperhitungkan terhadap sisa gaya geser yang belum ditahan kuat geser beton, sebagai berikut: Vs =

Vu

φ

− Vc

Pembebanan dalam perencanaan geser dibatasi hannya pada balok beton bertulang biasa dengan prilaku lentur, yaitu jika bentang bersih > 5 kali tinggi balok ( l n > 5h)


Jika bentang balok berkurang dari persyaratan diatas maka dikategorikan sebagai balok tinggi, prilaku balok tinggi memberikan pola keruntuhan yang tidak dimulai dengan lentur tetapi distribusi gaya-gayanya akan berprilaku sebagai rangka batang (gaya-gaya aksial saja). Penampang beton yang mengalami tekan menjadi strut tie dari tulangan baja II.14.5 Kuat geser Persyaratan perencanaan geser diberikan dalam bentuk gaya beser (bukan tegangan geser) agar selaras dengan format yang dipakai dalam perencanaan kuat batas untuk lentur, torsi. Kuat geser diexspresikan dalam bentuk kuat geser perlu Vu , yaitu kuat geser terfaktor hasil kombinasi beban-beban setelah dikalikan faktor beban, harus lebih kecil atau sama dengan kuat geser rencana yaitu gaya geser nominal Vn , dari penampang beton dikalikan dengan faktor reduksi kekuatan φ , sebagai berikut Kuat geser perlu ≤ Kuat geser rencana Vu ≤ φ . Vn Sedangkan Vn = Vc + Vs Jadi kuat geser rencana, φ . Vn adalah jumlah kuat geser yang dihasilkan dari material beton, φ Vc , ditambah dengan kuat geser tulangan sengkang φ Vs . CATATAN Faktor reduksi kekuatan geser φ = 0,75, sesuai pasal 11.3.2 SNI 2847-2002. Pada peraturan perencanaan yang terbaru tersebut ada peningkatan yang cukup besar dibandingkan praturan perencanaan beton yang lama (SK SNI T15-1991), yaitu φ = 0,6. jadi, dengan memakai peraturan yang terbaru tersebut, dapat diperoleh penghematan sebesar 25%, dibanding cara lama karena prosedur perhitungannya yang


lain ternyata tidak mngalami perubahan, sebagai informasi, faktor reduksi ACI318M99 adalah φ = 0,85 untuk geser dan torsi. II.14.6 Penampang Kritis Pada Perencanaan Geser Kekuatan geser penampang balok direncanakan terhadap gaya geser yang terjadi pada penampang kritis dan bukan didasarkan pada gaya geser maksimum yang diperoleh dari analisa struktur. Meskipun pada umumnya penggunaan gaya geser maksimum memberikan hasil yang konserfatif. Penampang yang kritis yang ditinjau dibedakan berdasarkan tegangan desak yang ditimbulkan didaerah tumpuan. Jika gaya reaksi tumpuan menghasilkan gaya desak pada daerah tumpuan maka penampang kritis yang ditinjau adalah penampang berjarak “d“ dari muka tumpuan. Selajutnya balok cukup direncanakan dengan gaya geser Vu yang terdapat pada jarak “d“ dari muka tumpuan tersebut. Sengkang hasil hitungan kemudian juga ditempatkan dari muka tumpuan sampai ke penampang kritis sejarak “d“ tersebut. II.14.7 Tumpuan Dengan Tegangan Desak Kondisi tumpuan yang menimbulkan tegangan desak pada daerah tumpuan antara lain adalah tumpuan yang mempunyai dudukan dibawah balok. Balok sebagai bagian dari frame/rangka atau elemen lain, seperti yag diperlihatkan pada gambar

Vu

Vu

d

Vu

Vu

d

d

d

Gambar 6 Penampang Kritis Sejauh ”d” Dari Muka Tumpuan. II.15 Penampang Aksial Dan Lentur Kolom Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Kolom merupakan elemen utama pada struktur bangunan karena umumnya meneruskan beban dari balok atau lantai ke system pondasi dibawahnya.betapa kuat dan kakunya balok atau plat diatasnya, tetapi bila kolom tidak kuat menahan beban maka sruktur secara keseluruhan aakan runtuh. Oleh karena itu perencanaan kolom perlu mendapat prhatiaan yang seksama. Kecuali adanya gaya aksial yang bekerja maka pada dasarnya analisis kolom. Samaa dengan balok meskipun demikian akibat adanya gaya aksial tekan. Maka prilaku keruntuhan berbeda dan dibedakan menjadi dua, yaitu: •

kolom pendek, jika keruntuhan adalah pada material penampang, yaitu, tulang mengalami leleh pada daerah tarik atau beton mengalami pecah.(crushing) pada daerah tekan.

•

Kolom langsing, mengakibatkan tekuk ( buckling ) akibat gaya tekan yang bekerja, padahal tegangan pada penampang masih elastis.

Nilai rasio rasio kelangsingaan kolom menentukaan kategori kolom pendek aatau langsing untuk kolom pendek tanpa bresing maka : klu ≤ 22 r

Di mana : Ln = panjang elemen kolom yang tidak ditumpu lateral dan K = adalah faktor yang bergaaantung kondisi restrain ujung kolom. Sebagian besar kolom beton bertulang yang dijumpai termasuk dalam kategori kolom pendek.. oleh karena itu, maka di bahas kolom tipe pendek, sedaangkan pada kolom langsing diperlukan reduksi kapasitas kolom untuk menghindari terjadinya tekuk, kolom pendek dapat di analisis serta direncanakan berdasarkan kekuatan penampangnya saja. Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

II.15.I 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-M sebagai kapasitas penampang terhadap suatu garis netral tertentu. Suatu kombinasi beban yang diberikan pada kolom tersebut, bila diplitkan ternyata berada didalam diagram interaksi kolom yang dibuat menyatakan bahwa kombinasi beban tersebut dapat dipikul oleh kolom dengan baik, demikian pula dengan sebaliknya, yaitu bila suatu kombinasi beban beban (P-M) yang berada diluar diagram tersebut maka kombinasi beban tersebut adalah diluar kapasitas kolom dan dapat menyebabkan keruntuhan. Untuk mendapatkan kombinasi P dan M pada diagram interaksi tersebut maka solusi yang mudah adalah mengadopsi algoritma numerik, meskipun algoritma manual juga dapat tetapi akan cukup kompleks. Untuk menentukan P dan M tersebut perlu mempelajari terlebih dahulu sifat diagram interaksi yang ada, karena titik-titik pada diagram tersebut tidak semuanya harus dihitung dengan cara trial and error (iterasi). Adapun titik-titik tersebut adalah: 1. Beban aksial tekan maksimum (teori) Pn −0 = 0.85 f ' c ( Ag − Ast ) + Ast f y

2. Beban aksial tekan maksimum yang diijinkan, Pmaks = 0.8 P0 → M n = Pn maks .emin 3. Beban lentur dan aksial pada kondisi balans, nilainya ditentukan dengan mengetahui kondisi rengangan beton ε cu = 0.003 dan baja ε s = ε y = 4. Beban lentur pada kondisi beban aksial nol, kondisi seperti balok. 5. beban aksial tarik maksimum


fy Es

.

n

Pn −T = ∑ − Ast f y i =1

Kelima titik-titik diatas adalah titik minimum yang harus ada pada kurva interaksi. Jika perlu,ketelitian yang lebih baik dapat ditambahkan titik lain:

•

Didaerah keruntuhan tekan, yaitu titik-titik diantara item 2 dan 3,

•

Didaerah keruntuhan tarik, yaitu titik-titik diantara item 3 dan 4.

Jadi agar seimbang setiap penambahan titik pada kurva diperlukan 2(dua) titik, yaitu untuk mengantisipasi 2(dua) kondisi keruntuhan yang terjadi. Untuk keperluan pemograman komputer, yaitu agar titik-titik pada kurva tersebut mudah dimanipulasi maka titik-titik yang berisi data P dan M harus disimpan dalam bentuk matriks array [n,2], dimana n = 5+2t. Adapun t adalah jumlah titik tambahan disetiap daerah keruntuhan yang diperlukan.


BAB III VISUAL BASIC III.1. VISUAL BASIC Melihat perkembangan teknologi pada saat sekarang komputer merupakan sarana paling tepat dalam melakukan banyak pekerjaan manusia dengan berbagai tantagan karena lebih praktis serta memakan waktu yang singkat disamping akurasi dalam pehitungan dari pekerjaan dapat diandalkan. Hal ini tidak terlepas dari perangkat lunak (software) yang digunakan dalam komputer. Dalam

tugas

akhir

ini,

penulis

mensimulasikan

perhitungan

guna

pendimensian balok dan kolomdegan menggunakan komputer. Software yang digunakan adalah berjenis software bahasa program yang salah satunya adalah Visual basic. Visual Basic dibuat oleh Microsoft Corporation dan versi terakhirnya, yang juga digunakan penulis adalah versi 6.0. Visual Basic menyediakan tool-tool yang cukup lengkap untuk memproduksi aplikasi-aplikasi. Kata “visual“ menunjukan metode dalam merancang Grapical user interface (GUI), yaitu cukup memasukkan objek-objek yang sudah jadi ke layar dan pengaturannya langsung dilakukan dilayar itu juga secara visual, bukan dengan memakai baris-baris kode program yang jumlahnya bisa mencapai ribuan baris. Sedangkan kata “Basic“ merupakan singkatan dari “Beginners All-Purpuse Symbolic Intruction code“. Basic juga merupakan program berbasis bahasa program Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

yang sebelumnya masih dalam versi DOS, dan merupakan salah satu bahasa pemograman yang tertua dalam sejarah komputer.Salah satu faktor yang menyebabkan penulis memilih bahasa visual basic adalah kemampuannya dalam menangani jumlah variabel yang sangat besar . III.2 Lingkungan Visual Basic 6 Setelah Visual Basic dijalankan, akan muncul layar seperti pada gambar III-1. layar ini adalah linkungan pengembangan aplikasi Visual Basic yang nantinya akan digunakan untuk program-program aplikasi dengan Visual Basic.

GAMBAR III-1 TAMPILAN VISUAL BASIC V 6.0 Layar Visual Basic adalah suatu lingkungan besar yang terdiri dari beberapa bahagian kecil yang kesemuanya memiliki sifat :


•

Floating dapat digeser-geser keposisi mana saja. Untuk menggeser elemen layar Visual Basic, klik dan tahan tombol mouse pada judul (title bar) elemen tersebut, lalu geserlah ketempat yang diinginkan.

•

Sizeable: dapat diubah-ubah ukurannya, seperti mengubah ukuran jendela windows. Untuk mengubah ukuran suatu elemen atau jendela, klik dan tahan tombol mause pada sisi (border) jendela tersebut, lalu geserlah hingga keukuran yang diiginkan.

•

Dockable: dapat menempel dengan bahagian lain yang berdekatan. Untuk menempelkan elemen layar Visual Basic ke elemen lainnya, cukup tempelka sisi-sisi elemen tersebut, dan secara otomatis akan menempel ketempat yang diiginkan.

III.2.1 Kontrol Menu Kontrol menu adalah menu yang digunakan terutama untuk memanipulasi jendela Visual Basic. Dari menu ini dapat mengubah ukuran, memindahkan, atau menutup visual basic atau jendela windows lainya. Untuk mengaktifkan kontrol menu ini, klik tombol mause pada pojok kiri atas jendela. Berikutnya akan muncul menu kontrol menu, dimana kita dapat memilih dari perintah ini : •

Restore : mengubah ukuran jendela ke ukuran sebelumnya

•

Move: untuk memindahkan letak jendela

•

Size : untuk mengubah ukuran jendela

•

Minimize: untuk meminimalkan ukuran jendela

•

Maxsimize: untuk memaksimalkan ukuran jendela

•

Close : untuk menutup jendela


Menu visual basic berisi semua perintah Visual Basic yang dapat anda pilih untuk melakukan tugas tertentu. Isi dari menu ini sebagian hampir sama dengan programprogram windows lainnya. III.2.2 Toolbar Toolbar adalah tombol – tombol yang mewakili suatu perintah tertentu dari Visual Basic .setiap tombol tersebut dapat langsung diklik untuk melakukuan perintah tertentu .biasanya tombol-tombol ini merupakan perintah-perintah yang sering digunakan dan terdapat pula pada menu Visual Basic .

Gambar III-2 Toolbar standard Visual Basic III.2.3 Form Windows Form Window atau jendela form adalah daerah kerja utama , dimana kita akan membuat program-program aplikasi Visual Basic. Pada form ini,kita akan meletakkan berbagai macam objek interaktif seperti misalnya teks, gambar, tombol-tombol perintah, scroolbar, dan sebagainya .Jendela Form ini pada awalnya kelihatan kecil , tetapi ukurannya bisa diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan aplikasi anda . Apabila program aplikasi dijalankan, semua yang terdapat di dalam form akan ditampilkan pada layar window. Jendela form inilah yang nantinya akan menjadi latar belakang dari aplikasi. Mulai bekerja dengan jendela form yang kosong, kemudian ditambah-tambahi dengan berbagai objek yang pada akhirnya akan membentuk aplikasi Visual Basic yang lengkap. (seperti gambar dibawah)


III.2.4 Toolbox Toolbox adalah sebuah “kotak piranti“ yang mengandung semua objek atau kontrol yang dibutuhkan untuk membentuk suatu program aplikasi. Kontrol adalah suatu objek yang akan menjadi interface (penghubung) antara program aplikasi dan user-nya, dan kesemuanya harus diletakkan didalam jendela form diatas.

Gambar III-3 Toolbox III.2.5 Jendela Properties Jendela properties adalah jendela yang mengandung semua informasi mengenai objek yang terdapat pada aplikasi Visual Basic. Properti adalah sifat dari sebuah objek, misalnya seperti namanya, warna, ukuran, posisi, dan sebagaiya. Setiap objek sebagian besar memiliki jenis properti yang sama, tetapi adapula yang berbedabeda.


Gambar III-4 Jendela Properties III.2.6 Form Layout Window Form Layout Window adalah jendela yang menggambarkan posisi dan form yang ditampilkan pada layar monitor. Posisi form pada Form Layout Window inilah yang merupakan petunjuk dimana aplikasi akan ditampilkan pada layar monitor saat dijalankan nanti

Gambar III-5 Form Layout Window III.3 Prosedur Perencanaan Balok. Prosedur yang dipakai pada perencanaan geser balok mengacu kepada SNI2847-2002 adalah sebagai berikut: Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

1. Hitung gaya geser terfaktor Vu dititik kritis pada balok yang ditinjau, menggunakan kombinasi beban yang ada misalnya Vu = 1.2 Vdl +1.6 Vll 2. Hitung kuat geser penampang beton, φ Vc , dimana φ = 0.75. jika hannya ada gaya geser maka Vc = 1

6

f ' c bw d . Jika pada saat bersamaan pada

penampang yang ditinjau timbul momen terfaktor M u yang terjadi secara simultan

dengan

dimana, ρ w =

 V db d Vu maka: Vc =  f ' c + 120 ρ w u  w ≤ 0.3 f ' cbw d Mu  7 

Vd As dan u ≤ 1.0 Mu bw d

Catatan : untuk balok penampang bulat maka untuk menghitung Vc digunakan tinggi efektif d eff = 0.8Ø penampang 3. Selanjutnya hitung ½ Ø Vc dan evaluasi penampang sebagai berikut: a.jika Vu ≤ ½ Ø Vc maka tulangan sengkang tidak perlu. b.jika ½ Ø Vc < Vu ≤ Ø Vc maka perlu sengkang minimum. Av min =

bw s 3fy

c.jika Vu > Ø Vc maka perlu tulangan sengkang Vs = d.jika Vs > φ 2

3

Vu

φ

− Vc .

f ' c bw d maka penampang perlu diperbesar.

4. Proporsikan sengkang yang diperlukan untuk memikul kelebihan gaya geser yang perlu tulangan. Untuk sengkang vertikal maka luas sengkang yang diperlukan adalah Av =

Vs s b s ≥ Av min = w jika Vs ≤ 1 3 f yd 3fy

f ' c bw d maka s


≈ 0.5d ≤ 600 mm jika 1

3

f ' c bw d > V s ≤ 2

3

f ' c bw d maka s ≈ 0.25d ≤ 300

mm. 5. untuk membatasi lebar retak diagonal dan tetap tertutup rapat saat pengalihan gaya geser maka f yv ≤ 400 Mpa (wire-mesh f yv ≤ 550 Mpa). 6. pembagian kuat geser balok beton bertulang digambarkan sebagai berikut: d

CL

Tepi Tumpuan Balok

Gaya Geser yang dipikul oleh sengkang

Vu

Vc Gaya geser yang dipikul penampang beton

Vu Vc 0.5 Vc

Sengkang diperlukan Sengkang tidak diperlukan

Gambar III-6 Ilustrasi kebutuhan Sengkang pada balok III.4 Prosedur Perencanaan Kolom. Untuk mendapatkan kombinasi P dan M pada diagram interaksi tersebut maka solusi yang mudah adalah mengadopsi algoritma numerik, meskipun algoritma manual juga dapat tetapi akan cukup kompleks. Untuk menentukan P dan M tersebut perlu mempelajari terlebih dahulu sifat diagram interaksi yang ada, karena titik-titik pada diagram tersebut tidak semuanya harus dihitung dengan cara trial and error (iterasi). Adapun titik-titik tersebut adalah: 6. Beban aksial tekan maksimum (teori) Pn −0 = 0.85 f ' c ( Ag − Ast ) + Ast f y

7. Beban aksial tekan maksimum yang diijinkan, Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Pmaks = 0.8 P0 → M n = Pn maks .emin 8. Beban lentur dan aksial pada kondisi balans, nilainya ditentukan dengan mengetahui kondisi rengangan beton ε cu = 0.003 dan baja ε s = ε y =

fy Es

.

9. Beban lentur pada kondisi beban aksial nol, kondisi seperti balok. 10. beban aksial tarik maksimum n

Pn −T = ∑ − Ast f y i =1

Kelima titik-titik diatas adalah titik minimum yang harus ada pada kurva interaksi. Jika perlu,ketelitian yang lebih baik dapat ditambahkan titik lain: •

Didaerah keruntuhan tekan, yaitu titik-titik diantara item 2 dan 3,

•

Didaerah keruntuhan tarik, yaitu titik-titik diantara item 3 dan 4.

Jadi agar seimbang setiap penambahan titik pada kurva diperlukan 2(dua) titik, yaitu untuk mengantisipasi 2(dua) kondisi keruntuhan yang terjadi. Untuk keperluan pemograman komputer, yaitu agar titik-titik pada kurva tersebut mudah dimanipulasi maka titik-titik yang berisi data P dan M harus disimpan dalam bentuk matriks array [n,2], dimana n = 5+2t. Adapun t adalah jumlah titik tambahan disetiap daerah keruntuhan yang diperlukan.


BAB IV APLIKASI Aplikasi penggunaan program ini dibuat dalam contoh hasil output yang ada kemudian dibandingkan dengan hasil output hasil perhitungan manual. Berdasarkan peraturan yang berlaku di Indonesia. IV.I Aplikasi Program untuk Balok VI.I.1 Penghitungan Balok Secara Manual Contoh Desain Balok Kantilever Balok persegi digunakan utnuk kantilever dengan bentang 3.5 m, memikul beban merata dan beban terpusat (berat sendiri sudah termasuk). Jika digunakan mutu beton f’c = 28 Mpa dan fy 400 Mpa (lentur) dan fyv 240 Mpa (sengkang), rencanakan penulangan balok menurut SNI 03-2847-2002. Jawab : 1. Dari hasil analisa struktur diperoleh momen dan gaya geser rencana pada potong kritis balok, yaitu “d” dari muka tumpuan, dan diperlihatkan pada


gambar berikut : qu = 10 kN A

Pu = 50 kN

Pu = 50 kN 2,0 m

1,5 m

350

d = 437,5 mm

135

50

500

d = 437,5

70 120

Detail A-A (Estimasi awal) 311

120

Gambar IV-1 Pembebanan Kantilever dan Gaya Rencana 2. hitung tulang lentur yang diperlukan : (x = 0.0 adalah tumpuan kiri) catatan :

 1.7  M u Q=  '  f  Øbd 2  c  p min

Ø = 0.8 (lentur menurut SNI 03-2847-2002)

[

f 'c 0.85 - 0.85 2 − Q = fy

]

'

fc 1.4 Pmin = atauP min = dan fy 4 fy

pmaks = β

f 'c fy

 382.5     600 + fy 

As = p bd 3. Hitung φ Vc dengan memasukan pengaruh momen : Pw =

Ss 7 * 380 = = 0.01737 bw d 350 * 437.5

Vu d 131 * 437.5 * 10 −3 = = 0.226 ≤ 1.0 254 Mu

 V d b d Vc =  f ' c + 120 p w u  w ≤ M u  7  Vc =

1 7

[

0.3

]

28bw d

28 + 10 * 0.01737 * 0.226 bw d

≤

0.3

28bw d


≤ 1.587bwd

Vc = 0.823 bwd

Vc = 0.823 bwd = 126*103 N = 126 kN Jika pengaruh momen tidak dimasukkan, maka : Vc =

1 6

f ' c bw d = 0.882 bwd

Ternyata momen mengurangi kemampuan beton untuk menahan geser (dalam desain dipakai yang terkecil

konservatif, adapaun MacGregor (1992)

menyatakan bahwa rumus tersebut tidak valid lagi). 4. Gaya geser maksimum yang dapat ditahan penampang tanpa sengkang. 1 1 Ø Vc = * 0.75*126 = 47.25kN 2 2

Catatan : φ = 0.75 (geser menurun SNI 03-2847-2002) 5. Kebutuhan sengkang minimum : Pakai s =

bw s 350 * 200 = = 97.22mm 2 3fy 3 * 240 Av = 100 mm2 jadi, sengkang minimum Ø 8 @ 200

Pakai Ø 8

6. Hitung kebutuhan sengkang : Vs =

Vu 1 − Vc = 49kN ‹ ‹ ‹ ‹ Vc = 3 Ø

Pakai sengkang Ø 8 s =

Av f y d Vs

=

f ' c bw d = 270kN

Smaks = 0.5d

Av = 101 mm2 (2 potongan penampang)

101 * 240 * 437.5 = 216mm ≈ 0.5 = 220mm 49 * 10 3

sengkang Ø 8@ 200

sama dengan sengkang minimum.


jadi, pakai

A

B

C 2000

750

750 ld

350

350

350

7D22

5D22

3D22

500

d = 437,5

3D22

Ø8 @ 200 Detail A-A

3D22

8 @ 200 Detail B-B

3D22

8 @ 200 Detail C-C

Gambar IV-2 Penulangan Lentur dan Geser Balok. IV.I.2. Verifikasi dan Pembahasan Program dibandingkan dengan hitungan manual, adapun hasilnya adalah sebagai berikut: •

Titik pangkal, (x = 0, dimana terjadi momen dan gaya geser maksimum ditumpuan). Tujuan untuk mengevaluasi hitungan tulangan memanjang. Mu = 311 kN-m dan Vu = 135 kN.

•

Titik kritis gaya geser, x = d. Tujuannya untuk mengevaluasi hitngan tulangan transversal (sengkang). Mu = 254 kN-m dan Vu 131 kN.


Gambar IV-4 Disain Komputer untuk Tulangan Longitudinal (lentur)

Gambar IV-3 Disain Komputer untuk Tulangan Transversal (Geser). Pembahasan IV.II Aplikasi Program untuk Kolom. Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

IV.II.1 Analisa Kolom Bujur Sangkar (Manual) Kolom bujur sangkar berukuran sama 300 x 300 mm, material yang dipakai f’c = 30 Mpa, fy 400 Mpa, tulangan 8 D 19 (2.52%) sebagai berikut : e P

300

300 50

Gambar IV.4 Model-Beban penampang dan kolom •

Beban konsentrik titik A (Ø Pn-maks, Mn = 0). Ag = 3002 = 90000 mm2 2

 19  Ast = 8. π .  = 2268mm 2 → % tulangan = 2.25% 2

Pn-0 = 0.85 f’c (Ag – Ast) + Ast fy = 3144kN •

Beban tekan maksimum yang diizinkan, titik B (Pn maks , Mn) Pn maks = 0.8 P0 2515 kN → Ø Pnmaks = kN (sengkang Ø = 0.65) Selanjutnya c = 296.4 mm. 50 150 250

300

296,4

252

50 Total 8 19 regangan

Baris

YI (mm)

Єsi

f si (Mpa)

Asi

tegangan

F (kN)

F* yi

Note

2

(mm ) 1

50

-0.002494

400

567

340

17000

Cs1

2

150

-0.001482

296

567

168

25200

Cs2


3

250

0.000470

400

851

80

20000

588

62200

Cs3

Reseultan gaya desak diperoleh tulangan dan beton desak. Ac = a.b = 75600 mm2

Cc = 0.85 f’c Ac = 1928 kN

∑ C s = 2516 kN → selisih0.03 % dariPn maks

Cek Pn = Cc +

Statis momen diambil dari sisi luar serat desak (atas). Mn = Cc (

h h − y ) + ∑ C s . yi − pn . 2 2

Mn = 72.3 kNm ØMn = 61.4 kNm •

Kondisi Balans titik C (Ø Pn-bal, Ø Mn-bal)

 600  Cb =  600 + f y

  d =150 mm → ab = β1 . C b =127.5 mm  

Baris

YI (mm)

Єsi

f si (Mpa)

Asi (mm2)

F (kN)

F* yi

Note

1

50

-0.002000

400

851

-340

-17000

Cs1

2

150

-0.000000

0

567

0

0

Cs2

3

250

0.002000

400

851

340

85000

Ts3

0

68000

Ac = a.b = 38250 mm2 Cc = -0.85f’cAc = - 975.4 kN Pnb = C c + ∑ Fs = -975,4 kN  φPnb = 634 kN

Statis momen diambil dari sisi luar serat desak (atas). a h Mn = C c . + ∑ C s . y i − Pn . = 152,1 kNm  φM n = 98,9 kNm 2 2

•

Beban lentur pada kondisi beban aksial nol, kondisi seperti balok Selanjutnya dengan cara trial and error dan diperoleh c = 67,2 mm


50

57,1

67,2 150 250

300 50 Total 8 19

regangan

tegangan

Baris

YI (mm)

Єsi

f si (Mpa)

Asi (mm2)

F (kN)

F* yi

Note

1

50

-0,000770

-154

851

-131

-6534

Cs1

2

150

-0.003696

400

567

227

34020

Cs2

3

250

0.008160

400

851

340

85000

Ts3

436

112486

Ac = a.b = 17130 mm2  Cc = -0.85f’cAc = - 437 kN Statis momen diambil dari sisi luar serat desak (atas). a h Mn = C c . + ∑ C s . y i − Pn . = 100 kNm  φM n = 85 kNm 2 2 •

Beban aksial tarik maksimum Pn-T = 907 kN

•

Diagram Interaksi kolom Bujur-Sangkar. Pn (kN) A'(3144 , 0)

A'(2652 , 0)

Pn maks

B(2515 , 72.3)

C (975 , 152)

D (0 , 100)

Mn (kNm)

E (907 , 0)

Gambar IV.5. Diagaram Interaksi Kolom Bujur Sangkar IV.II.2 Pembahasan hasil Analisis kolom bujur sangkar dengan Program. Hasil perhitungan dibandingkan dengan cara manual disajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut.

Baris

Pn (kN)

Mn (kN-m)

Keterangan


1

Manual

Program

Selisih

Manual

Program

Selisih

3144

3144

0%

0

0

0%

Tekan Murni

2

2515

2515

0%

72,3

72,3

0%

Pn maks

3

975

975

0%

152,1

152,2

0%

Balans

4

0

0

0%

100,0

100,1

0%

Balok Murni

5

-907

-907

0%

0

0

0%

Tarik Murni

Hasil dari program dan manual sama. Nilai c (garis netral) dari algoritma numerik ternyata terbukti menghasilkan keseimbangan berdasarkan prinsip kompatibilitas tegangan rengangan pada hitungan manual yang disiapkan. Hasil dari perhitungan dan tampilan dari program pendimensian kolom adalah sebagai berikut:

Gambar IV.6. Kurva Interaksi Kolom Bujur Sangkar.


IV.II.3 Output Dari Program Perhitungan Kolom Bujur Sangkar. =========== Diagram Interaksi ======= Bujur Sangkar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatra Utara by Chandra perdana Silaban ===================================== Beton Berpenampang Bujur Sangkar: h = 300 mm , fc 30 MPa Baja Tulangan: 8-D19 , fy 400 MPa , c-to-c ke tepi: 50 mm Jumlah titik pada kurva yang ditinjau : 15 Titik Kurva 2 (PnMax dan Mn e-min) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 296.40 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00249 400 851 -340 2 150.0 0.00148 296 567 -168 3 250.0 0.00047 94 851 -80 ----- + F Baja: -588 kN F Beton: -1,927 kN Titik Kurva 8 (Kondisi Balans) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 150.00 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00200 400 851 -340 2 150.0 0.00000 0 567 0 3 250.0 0.00200 400 851 340 ----- + F Baja: 0 kN F Beton: -975 kN ___________________________________________________________ Ada 5 titik tambahan di zona tekan Titik Kurva 3 (--) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 267.10 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00244 400 851 -340 2 150.0 0.00132 263 567 -149 3 250.0 0.00019 38 851 -33 ----- + F Baja: -522 kN F Beton: -1,737 kN Titik Kurva 4 (--) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 239.48 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00237 400 851 -340 2 150.0 0.00112 224 567 -127 3 250.0 0.00013 26 851 22 ----- + F Baja: -445 kN F Beton: -1,557 kN Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Titik Kurva 5 (--) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 213.79 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00230 400 851 -340 2 150.0 0.00090 179 567 -102 3 250.0 0.00051 102 851 86 ----- + F Baja: -355 kN F Beton: -1,390 kN Titik Kurva 6 (--) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 190.23 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00221 400 851 -340 2 150.0 0.00063 127 567 -72 3 250.0 0.00094 189 851 160 ----- + F Baja: -252 kN F Beton: -1,237 kN Titik Kurva 7 (--) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 168.94 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00211 400 851 -340 2 150.0 0.00034 67 567 -38 3 250.0 0.00144 288 851 245 ----- + F Baja: -134 kN F Beton: -1,099 kN ___________________________________________________________ Ada 5 titik tambahan di zona tarik Titik Kurva 9 (++) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 134.22 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00188 376 851 -320 2 150.0 0.00035 71 567 40 3 250.0 0.00259 400 851 340 ----- + F Baja: 60 kN F Beton: -873 kN Titik Kurva 10 (++) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 119.79 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00175 350 851 -297 2 150.0 0.00076 151 567 86 3 250.0 0.00326 400 851 340 ----- + F Baja: 129 kN F Beton: -779 kN Titik Kurva 11 (++) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 106.77 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

1 2 3

50.0 150.0 250.0

0.00160 0.00121 0.00402

319 243 400

851 -271 567 138 851 340 ----- + F Baja: 207 kN F Beton: -694 kN

Titik Kurva 12 (++) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 95.19 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00142 285 851 -242 2 150.0 0.00173 345 567 196 3 250.0 0.00488 400 851 340 ----- + F Baja: 294 kN F Beton: -619 kN Titik Kurva 13 (++) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 81.73 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00116 233 851 -198 2 150.0 0.00251 400 567 227 3 250.0 0.00618 400 851 340 ----- + F Baja: 369 kN F Beton: -531 kN Titik Kurva 14 (Balok Murni) Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = 67.16 mm) Lapis y(i) Regangan fs(MPa) As(mm2) Gaya(kN) 1 50.0 0.00077 153 851 -130 2 150.0 0.00370 400 567 227 3 250.0 0.00817 400 851 340 ----- + F Baja: 437 kN F Beton: -437 kN ___________________________________________________________ KURVA INTERAKSI KOLOM tanpa reduksi Titik Kurva Pn (kN) Mn (kN-m) Keterangan 1 3,144.5 0.0 Pn0 2 2,515.6 72.3 PnMax dan Mn e-min 3 2,258.9 94.1 -4 2,002.2 111.4 -5 1,745.5 124.9 -6 1,488.8 135.6 -7 1,232.1 144.4 -8 975.4 152.2 Kondisi Balans 9 812.8 147.2 ++ 10 650.3 140.9 ++ 11 487.7 133.8 ++ 12 325.1 126.1 ++ 13 162.6 115.1 ++ 14 0.0 100.1 Balok Murni Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

15

-907.3

0.0

Full tarik

KURVA INTERAKSI KOLOM dengan Faktor reduksi Titik Kurva ØPn (kN) ØMn(kN-m) Ø-Faktor 1 2,043.9 0.0 0.65 2 1,635.1 47.0 0.65 3 1,468.3 61.2 0.65 4 1,301.4 72.4 0.65 5 1,134.6 81.2 0.65 6 967.7 88.1 0.65 7 800.8 93.9 0.65 8 634.0 98.9 0.65 9 528.3 95.7 0.65 10 422.7 91.6 0.65 11 317.0 87.0 0.65 12 211.3 81.9 0.65 13 115.4 81.7 0.71 14 0.0 80.1 0.80 15 -725.8 0.0 0.80

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.I Kesimpulan Dari hasil pengerjaan tugas akhir ini, maka dapat diambil kesimpulan: Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Tulangan memajang yang diperlukan hasi hitungan manual dan komputer sama. Catatan : gaya geser tidak mempengaruhi tulangan memanjang.Tulangan transversal yang diperlukan dari hitungan manual adalah Ø8-216 sedang hasil hitungan komputer adalah Ø8-207, perbedaan tersebut diakibat oleh jumlah tulangan yang dipergunakan menghitug ρ w berbeda. Pada hitungan manual jumlah tulangan terpasang pada potongan yang ditinjau yaitu 7 D 25 Sedang pada program komputer karena tidak diberikan masukan tentang berapa jumlah tulangan terpasang maka diambil dari tulangan memanjang yang dihitung berdasarkan momen lentur yang diberian, Mu = 254 kN-m (5.4 D22). Jadi, program komputer menghitung ρ w berdasarkan tulangan tarik akibat momen pada penampang yang dtinjau. V.I Saran Setelah Tugas Akhir ini selesai maka dapat diberi saran sebagai berikut: 1. Rekan-rekan yang berminat dapat melanjutkannya dengan menggabungkan hasil analisa dengan hasil pendimensian dalam satu program. 2. Pendimensian yang dilakukan tidak terbatas hannya pada konstruksi sederhana saja.

DAFTAR PUSTAKA


Wiryanto Dewobroto, (2003). “Aplikasi Sains dan Teknik dengan Visual Basic 6.0“, Elex Media Komputindo, Jakarta Harsono L, (2003). “Konstruksi Beton seri Penyelesaian“. Science Cipta Series. W.C Vis & Gideon Kusuma, (1994). “Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang“. Eralngga, Jakarta Edward G. Nawi (1998), “Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar“ Refika Aditama, Bandung W.C Vis & Gideon Kusuma (1994), “Grafik dan Perhitungan Beton Bertulang“ Erlangga, Jakarta

Lampiran


Gambar L.1 Tampilan muka (interface) program Balok Propertise

Nama Objek / kontrol

Jenis Objek / Kontrol

Properti

Nilai

Caption

RC Beam Design

Picture

File*.jpg

Frame1

Caption

Kuat Perlu

Frame

Frame2

Caption

Faktor Reduksi

Frame

Frame3

Caption

Penampang Balok

Frame

Frame4

Caption

Tulangan Memanjang

Frame

Frame5 Text1-7

Caption

Tulangan Sengkang

Frame Text Box

Label1

Caption

MU(kN-m)

Label

Label2

Caption

Vu (kN)

Label

formPersegi

Text

Form


Label3

Caption

lentur

Label

Label4

Caption

Geser

Label

Label5

Caption

b(mm)

Label

Label6

Caption

d (mm)

Label

Label7

Caption

Fc (Mpa)

Label

BorderStyle

1 – Fixed Single

Font

Arial Black

Font-size

14

Label9

Caption

Kondisi terhadap lentur

Label

Label11

Caption

Kondisi terhadap geser

Label

Combo1-4

Text

Command1

Text

Label 8 dan 10

Label

CoboBox RUN

CommandButton

Tabel 1 Daftar Objek Program Balok

Gambar L.2 Tampilan muka (interface) program kolom Properties

Nama Objek / kontrol

Properti

Jenis Objek / Nilai

Form1 Frame1

Kontrol Form

Caption

Bentuk Penampang kolom

Frame


Frame2

Caption

Dimensi dan Tulangan

Frame

Frame3

Caption

Faktor Reduksi

Frame

Frame4

Caption

Material

Frame

Frame5

Caption

Titik tambahan

Frame

Frame5 Label1

Caption

Plot Beban Luar (Pu-Mu)

Caption

h-kolom(mm)

Frame Label

Label2

Caption

d1 (mm0

Label

Label3

Caption

Jumlah Tul

Label

Label4

Caption

Dia Tul (mm)

Label

Text1-4

TextBox

Text8-9

TextBox

Text10-11

TextBox

Picture1 Picture2

Autoredraw

True

Autoredraw

True

Borderstyle

1-fixedsingled

MSflexGid Command1

PictureBox PictureBox MSflexGid

Text

RUN

CommandButton

Listing Program Penghitungan Balok Dim Mu, Vu, phi_M, phi_V, b, d, fc, fy, fys, A_perlu, dbar, dbar1 Const phi = 3.14159265358979 'menghitung momen nominal berdasarkan algoritma 'penyelesaian manual atau yang biasa disebut 'sebagai "parametric programming" Sub Hitung() Desain_tul_lentur Desain_tul_geser End Sub Sub Desain_tul_lentur() Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

'======================================================| '======================================================| QQ = (1.7 / fc) * Mu * 1000000# / (phi_M * b * d ^ 2) A_perlu = (fc / fy) * b * d A_perlu = A_perlu * (0.85 - (0.85 ^ 2 - QQ) ^ 0.5)

LbAperlu.Caption = Format(A_perlu, "0.0") 'hitung luas tulangan balans AsBalans = Beta1(fc) * fc / fy * b * d * 510 AsBalans = AsBalans / (600 + fy A1 = 1.4 * b * d / fy A2 = 0.25 * fc ^ 0.5 * b * d / fy If A1 > A2 Then amin = A1 Else amin = A2 LbAmin.Caption = Format(amin, "0.0") LbKes.Caption = "Tidak Ada Pilihan" If A_perlu <= AsBalans Then t = "Under-Reinforced Section" 'check tulangan minimum A1 = 1.4 * b * d / fy A2 = 0.25 * fc ^ 0.5 * b * d / fy If A1 > A2 Then amin = A1 Else amin = A2 If A_perlu < amin Then A_perlu = amin 't = "tulangan minimum = " & amin LbKes.Caption = "Pakai A Minimum = " & Format(amin, "0.0") & " mm" Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Else LbKes.Caption = "Pakai A Perlu = " & Format(A_perlu, "0.0") & " mm" End If Label9.Caption = t Else Label9.Caption = "Over-Reinforced - WARNING !" End If luas = phi * dbar ^ 2 / 4 nbar = A_perlu / luas t = Format(nbar, "0.0") + "-D" + Format(dbar, "0") Label8.Caption = t End Sub Sub Desain_tul_geser() '======================================================| 'menghitung tulangan geser ============================| '======================================================| fail = False If Mu <> 0 Then k = Vu * 1000# * d / (Mu * 1000000#) If k > 1 Then k = 1 rhoW = A_perlu / (b * d) Vc = ((fc ^ 0.5) + (120 * rhoW * k)) / 7 Vc = Vc * b * d Vcmax = 0.3 * fc ^ 0.5 * b * d If Vc > Vcmax Then Vc = Vcmax Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Else Vc = fc ^ 0.5 * b * d / 6 End If If Vu * 1000# <= phi_V * Vc / 2 Then Label12.Caption = "tanpa sengkang" Else 'Balok perlu tulangan geser (sengkang) If Vu * 1000# < phi_V * Vc Then s_maks = 0.5 * d If s_maks > 600 Then s_maks = 600 Else Vs = (Vu * 1000# / phi_V) - Vc If Vs > phi_V * 2 / 3 * fc ^ 0.5 * b * d Then fail = True ElseIf Vs > 1 / 3 * fc ^ 0.5 * b * d Then s_maks = d / 4 If s_maks > 300 Then s_maks = 300 Else s_maks = d / 2 If s_maks > 600 Then s_maks = 600 End If End If If Not fail Then Av = Vs / (fys * d) If Av < b / (3 * fys) Then Av = b / (3 * fys) Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

luas = 2 * dbar1 ^ 2 / 4 * phi s = luas / Av t1 = "D" + Format(dbar1, "0-") + Format(s, "0") t2 = "s max = " + Format(s_maks) + " mm" Label10.Caption = t1 Label11.Caption = t2 Else Label10.Caption = "fail" Label11.Caption = "dimensi perbesar !!" End If End If End Sub 'fungsi konstanta blok tegangan persegi Function Beta1(fc) If fc <= 30 Then Beta1 = 0.85 ElseIf fc > 58 Then Beta1 = 0.65 Else Beta1 = 0.85 - (fc - 30) * 0.05 / 7 End If End Function Private Sub combo1_click() Select Case Combo1.ListIndex Case 0 Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

dbar = 8 Case 1 dbar = 10 Case 2 dbar = 12 Case 3 dbar = 13 Case 4 dbar = 16 Case 5 dbar = 19 Case 6 dbar = 22 Case 7 dbar = 25 Case 8 dbar = 28 Case 9 dbar = 32 Case 10 dbar = 36 End Select Hitung End Sub Private Sub combo2_click() Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Select Case Combo2.ListIndex Case 0 dbar1 = 8 Case 1 dbar1 = 10 Case 2 dbar1 = 12 Case 3 dbar1 = 13 Case 4 dbar1 = 16 Case 5 dbar1 = 19 End Select Hitung End Sub Private Sub combo3_click() Select Case Combo3.ListIndex Case 0 fy = 400 Case 1 fy = 240 End Select Hitung End Sub Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Private Sub combo4_click() Select Case Combo4.ListIndex Case 0 fys = 400 Case 1 fys = 240 End Select Hitung End Sub Private Sub Command1_Click() Hitung 'simpan data ke file "default.txt" saveData Command1.Caption = "OK" End Sub Private Sub Form_Load() 'diameter tulangan memanjang Combo1.AddItem "8" Combo1.AddItem "10" Combo1.AddItem "12" Combo1.AddItem "13" Combo1.AddItem "16" Combo1.AddItem "19" Combo1.AddItem "22" Combo1.AddItem "25" Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Combo1.AddItem "28" Combo1.AddItem "32" Combo1.AddItem "36" 'diameter tulangan sengkang Combo2.AddItem "8" Combo2.AddItem "10" Combo2.AddItem "12" Combo2.AddItem "13" Combo2.AddItem "16" Combo2.AddItem "19" 'mutu rebar utama Combo3.AddItem "BJTD-40" Combo3.AddItem "BJTP-24" 'mutu sengkang Combo4.AddItem "BJTD-40" Combo4.AddItem "BJTP-24" bacaData Text1.Text = Mu Text2.Text = Vu Text3.Text = phi_M Text4.Text = phi_V Text5.Text = b Text6.Text = d Text7.Text = fc

'mutu beton

Combo1.Text = dbar 'diameter rebar Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Combo2.Text = dbar1 'diameter sengkang Combo3.Text = Format(fy, "0 MPa") Combo4.Text = Format(fys, "0 MPa") Hitung End Sub Sub bacaData() Open "default.txt" For Input As #1 Input #1, Mu, Vu, phi_M, phi_V, b, d Input #1, fy, fys, fc Input #1, dbar, dbar1 Close #1 End Sub Sub saveData() Open "default.txt" For Output As #1 Write #1, Mu, Vu, phi_M, phi_V, b, d Write #1, fy, fys, fc Write #1, dbar, dbar1 Close #1 End Sub Private Sub Frame1_DragDrop(Source As Control, X As Single, Y As Single) End Sub Private Sub Text1_Change() Mu = Val(Text1.Text) 'bersih 'Command1.Value = True Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

End Sub Private Sub Text1_GotFocus() With Text1 .SelStart = 0 .SelLength = Len(.Text) End With End Sub Private Sub Text2_Change() Vu = Val(Text2.Text) 'bersih 'Command1.Value = True End Sub Private Sub Text2_GotFocus() With Text2 .SelStart = 0 .SelLength = Len(.Text) End With End Sub Private Sub Text3_Change() phi_M = Val(Text3.Text) If phi_M > 0 Then bersih 'Command1.Value = True End Sub Private Sub Text3_GotFocus() With Text3 Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

.SelStart = 0 .SelLength = Len(.Text) End With End Sub Private Sub Text4_Change() phi_V = Val(Text4.Text) If phi_V > 0 Then bersih 'Command1.Value = True End Sub Private Sub Text4_GotFocus() With Text4 .SelStart = 0 .SelLength = Len(.Text) End With End Sub Private Sub Text5_Change() b = Val(Text5.Text) If b > 0 Then bersih 'Command1.Value = True End Sub Private Sub Text5_GotFocus() With Text5 .SelStart = 0 .SelLength = Len(.Text) End With Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

End Sub Private Sub Text6_Change() d = Val(Text6.Text) If d > 0 Then bersih 'Command1.Value = True End Sub Private Sub Text6_GotFocus() With Text6 .SelStart = 0 .SelLength = Len(.Text) End With End Sub Private Sub Text7_Change() fc = Val(Text7.Text) If fc > 0 Then bersih 'Command1.Value = True End Sub Private Sub Text7_GotFocus() With Text7 .SelStart = 0 .SelLength = Len(.Text) End With End Sub Sub bersih() Label8.Caption = "" Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Label9.Caption = "" Label10.Caption = "" Label11.Caption = "" Command1.Caption = "RUN" End Sub

Listing program perhitungan kolom Dim h, d1, n_tul, D_tul, nlapis, fc, fy, Mn, Cc, y0 Dim Pn0, PnMax, Pnb, Mnb Dim y(100), f(100), esi(100), Atul(100) Dim ttk_tbh Dim titik_PM(50, 3), red_PM(50, 3), nttk_kurva Dim Pu, Mu Dim red_k, red_b Dim Persen_Tul, TipeKol Const regUlt = 0.003 Const phi = 3.14159265358979

'Keterangan Notasi 'h

= diameter kolom bulat

'd1

= jarak titik berat tulangan di perimeter thd tepi luar

'n_tul = jumlah tulangna pada perimeter 'nlapis = jumlah lapis horizontal hasil konversi perimeter tul 'fc

= kuat tekan beton silinder

'fy

= tegangan leleh baja tulangan

'Mn

= kuat lentur nominal


'Pnb

= kuat tekan nominal pada kondisi balans

'Mnb

= kuat lentur nominal pada kondisi balans

'Cc

= blok desak beton

'y0

= jarak titik berat Cc ke tepi desak luar

'y(i) = jarak lapis horizontal tulangan ke tepi desak luar 'esi(i) = regangan pada lapis horizontal tulangan 'f(i) = gaya pada tiap lapis horizontal tulangan 'Atul(i)= luas baja pada tiap lapis horizontal tulangan 'titik_PM(i) = titik-titik pada kurva interaksi 'red_PM(i) = titik-titik kurva interaksi dengan faktor reduksi 'ttk_tbh= titik tambahan untuk memperhalus kurva interaksi 'Pu, Mu = beban aksial dan lentur terfaktor utk diplotkan pd kurva 'red_k = strength reduction factor - column 'red_b = strength reduction factor - beam

Sub Hitung() 'Menghitung layer horizontal tulangan yang hrs ditinjau If Option1.Value = True Then LayerTul_Kol_Persegi h, d1, n_tul, D_tul, nlapis Else LayerTul_Kol_Bulat h, d1, n_tul, D_tul, nlapis End If

'Jumlah titik pada kurva interaksi yang dihitung nttk_kurva = 5 + 2 * ttk_tbh Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

'menyiapkan file untuk menyimpan hasil perhitungan Open "Kolom.out" For Output As #1 Print_Header

'1========================================================| 'Beban aksial tekan maksimum (teori)======================| If Option1.Value = True Then Ag = h ^ 2 Else Ag = 0.25 * phi * h ^ 2 End If Ast = n_tul * 0.25 * phi * D_tul ^ 2 Persen_Tul = Ast / Ag * 100 Pn0 = 0.85 * fc * (Ag - Ast) + Ast * fy titik_PM(1, 1) = Pn0 titik_PM(1, 2) = 0 titik_PM(1, 3) = "Pn0"

'2========================================================| 'Beban aksial tekan maksimum yang diijinkan===============| Ket = "PnMax dan Mn e-min" Print #1, "Titik Kurva"; 2; "("; Ket; ")" PnMax = 0.8 * Pn0 Call iterasi_cariM(PnMax, Mn) Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

titik_PM(2, 1) = PnMax titik_PM(2, 2) = Mn titik_PM(2, 3) = Ket

'3========================================================| 'Kondisi Balans===========================================| i = 3 + ttk_tbh Ket = "Kondisi Balans" Print #1, "Titik Kurva"; i; "("; Ket; ")" Call Hitung_Balans(Pnb, Mnb) titik_PM(3 + ttk_tbh, 1) = Pnb titik_PM(3 + ttk_tbh, 2) = Mnb titik_PM(3 + ttk_tbh, 3) = Ket

'2a=======================================================| 'Titik tambahan pada daerah keruntuhan tekan==============| If ttk_tbh > 0 Then Print #1, String(59, "_") Print #1, "Ada"; ttk_tbh; "titik tambahan di zona tekan" P = (PnMax - Pnb) / (ttk_tbh + 1) For i = 1 To ttk_tbh Print #1, "Titik Kurva"; 2 + i; "(--)" Pn = PnMax - P * i Call iterasi_cariM(Pn, Mn) titik_PM(2 + i, 1) = Pn Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

titik_PM(2 + i, 2) = Mn titik_PM(2 + i, 3) = "--" Next i End If

'3a=======================================================| 'Titik tambahan pada daerah keruntuhan tarik==============| If ttk_tbh > 0 Then Print #1, String(59, "_") Print #1, "Ada"; ttk_tbh; "titik tambahan di zona tarik" P = Pnb / (ttk_tbh + 1) For i = 1 To ttk_tbh ii = 3 + ttk_tbh + i Print #1, "Titik Kurva"; ii; "(++)" Pn = Pnb - P * i Call iterasi_cariM(Pn, Mn) titik_PM(3 + ttk_tbh + i, 1) = Pn titik_PM(3 + ttk_tbh + i, 2) = Mn titik_PM(3 + ttk_tbh + i, 3) = "++" Next i End If

'4========================================================| 'Beban lentur pada kondisi tanpa beban aksial ============| i = 4 + 2 * ttk_tbh Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Ket = "Balok Murni" Print #1, "Titik Kurva"; i; "("; Ket; ")" Call iterasi_cariM(0, Mn) titik_PM(4 + 2 * ttk_tbh, 1) = 0 titik_PM(4 + 2 * ttk_tbh, 2) = Mn titik_PM(4 + 2 * ttk_tbh, 3) = Ket

'5========================================================| 'Beban aksial tekan maksimum yang diijinkan===============| PnT = -Ast * fy titik_PM(5 + 2 * ttk_tbh, 1) = PnT titik_PM(5 + 2 * ttk_tbh, 2) = 0 titik_PM(5 + 2 * ttk_tbh, 3) = "Full tarik"

'6========================================================| 'konversi ke kN dan m , sekaligus cetak ke file Kolom.OUT | Print #1, String(59, "_") Print #1, "KURVA INTERAKSI KOLOM tanpa reduksi" Print #1, "Titik Kurva", " Pn (kN)", "Mn (kN-m)", "Keterangan" For i = 1 To nttk_kurva titik_PM(i, 1) = titik_PM(i, 1) / 1000# titik_PM(i, 2) = titik_PM(i, 2) / 1000000# Print #1, FrmAngka(i, 5, 0), Print #1, FrmAngka(titik_PM(i, 1), 8, 1), Print #1, FrmAngka(titik_PM(i, 2), 8, 1), titik_PM(i, 3) Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Next i

'7========================================================| 'memasukkan parameter reduksi kekuatan====================| batas = 0.1 * fc * Ag / 1000# Pnb = titik_PM(3 + ttk_tbh, 1) If batas > Pnb Then batas = Pnb End If For i = 1 To nttk_kurva P = titik_PM(i, 1) If P > batas Then red_PM(i, 1) = titik_PM(i, 1) * red_k red_PM(i, 2) = titik_PM(i, 2) * red_k red_PM(i, 3) = red_k ElseIf P > 0 Then red = (red_b - red_k) / batas * P red = red_b - red red_PM(i, 1) = titik_PM(i, 1) * red red_PM(i, 2) = titik_PM(i, 2) * red red_PM(i, 3) = red Else red_PM(i, 1) = titik_PM(i, 1) * red_b red_PM(i, 2) = titik_PM(i, 2) * red_b red_PM(i, 3) = red_b Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

End If Next i 'mencetak hasil setelah direduksi ke file "Kolom.OUT" Print #1, Print #1, "KURVA INTERAKSI KOLOM dengan Faktor reduksi" Print #1, "Titik Kurva", " "; Chr(216); "Pn (kN)", Chr(216); Print #1, "Mn(kN-m)", Chr(216); "-Faktor" For i = 1 To nttk_kurva Print #1, FrmAngka(i, 5, 0), Print #1, FrmAngka(red_PM(i, 1), 8, 1), Print #1, FrmAngka(red_PM(i, 2), 8, 1), Print #1, FrmAngka(red_PM(i, 3), 4, 2) Next i 'menutup file "Kolom.OUT" Close #1 'simpan data yang baru diproses dan menampilkan ke layar saveData Tabulasi Plot_Penampang Plot_KurvaINT Command1.Caption = "O K" End Sub

'Algoritma ini didasarkan bagan alir pada Gambar 6.16 dan 6.17 Sub iterasi_cariM(Pn, Mn) Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

'estimasi awal xa = h * 3 xb = 0 Do c = (xa + xb) / 2 'hitung resultante tekan pada blok beton a = Beta1(fc) * c If Option1.Value = True Then BlokDesakKolPersegi a, h, Cc, y0 Else BlokDesakKolBulat a, h, Cc, y0 End If residu = -Cc + Pn Mn = -Cc * y0 'hitung gaya-gaya pada tulangan For i = 1 To nlapis If y(i) > c Then 'tulangan tarik esi(i) = regUlt * (y(i) - c) / c f(i) = fSteel(esi(i)) * Atul(i) Else 'tulangan tekan esi(i) = regUlt * (c - y(i)) / c f(i) = fSteel(esi(i)) * -Atul(i) End If Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

residu = residu + f(i) Mn = Mn + f(i) * y(i) Next i If residu < 0 Then xa = c Else xb = c End If Loop Until Abs(residu) < 0.0001 Mn = Mn + Pn * h / 2 Call Tabel_Teg_Reg(Cc, Pn, c) End Sub

Sub Hitung_Balans(Pnb, Mnb) 'kondisi balans nilai ditentukan oleh regangan terluar 'cari serat terluar tulangan, sekaligus mengkonversi 'perimeter tulangan ke layer horizontal If Option1.Value = True Then LayerTul_Kol_Persegi h, d1, n_tul, D_tul, nlapis Else LayerTul_Kol_Bulat h, d1, n_tul, D_tul, nlapis End If d = y(nlapis) 'hitung c balans dan tinggi blok desak cb = 600 / (600 + fy) * d Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

ab = Beta1(fc) * cb If Option1.Value = True Then BlokDesakKolPersegi ab, h, Cc, y0 Else BlokDesakKolBulat ab, h, Cc, y0 End If Pnb = -Cc Mnb = -Cc * y0 'hitung gaya-gaya pada tulangan For i = 1 To nlapis If y(i) > cb Then 'tulangan tarik esi(i) = regUlt * (y(i) - cb) / cb f(i) = fSteel(esi(i)) * Atul(i) Else 'tulangan tekan esi(i) = regUlt * (cb - y(i)) / cb f(i) = fSteel(esi(i)) * -Atul(i) End If Pnb = Pnb + f(i) Mnb = Mnb + f(i) * y(i) Next i Pnb = Abs(Pnb) Mnb = Mnb + Pnb * h / 2 Call Tabel_Teg_Reg(Cc, Pnb, cb) Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

End Sub

Sub Tabel_Teg_Reg(Cc, Pn, c) Print #1, "Regangan-tegangan Lapis Baja Tulangan (c = "; Print #1, Format(c, "0.00 mm)") '123456789012345678901234567890 Print #1, "Lapis

y(i) Regangan ";

Print #1, Tab(30); "fs(MPa)"; Print #1, Tab(40); "As(mm2)"; Print #1, Tab(50); "Gaya(kN)" For i = 1 To nlapis Print #1, FrmAngka(i, 3, 0); Print #1, Tab(10); FrmAngka(y(i), 5, 1); Print #1, Tab(20); FrmAngka(esi(i), 7, 5); Print #1, Tab(33); FrmAngka(fSteel(esi(i)), 3, 0); Print #1, Tab(42); FrmAngka(Atul(i), 4, 0); Print #1, Tab(50); FrmAngka(f(i) / 1000#, 7, 0) Next i Print #1, Tab(52); "----- +" Print #1, Tab(40); "F Baja:"; Print #1, Tab(50); FrmAngka((Cc - Pn) / 1000#, 7, 0); " kN" Print #1, Tab(40); "F Beton:"; Print #1, Tab(50); FrmAngka(-Cc / 1000#, 7, 0); " kN" End Sub


' fungsi modifikasi format angka agar rata kanan Function FrmAngka(angka, number, digit) FrmAngka = FormatNumber(angka, digit) T = Len(FrmAngka) If T < number Then ii = number - T FrmAngka = String(ii, " ") + FrmAngka End If End Function

Function LuasTul(d) LuasTul = (d / 2) ^ 2 * phi End Function

Function Arccos(x) Arccos = Atn(-x / Sqr(-x * x + 1)) + 2 * Atn(1) End Function

'============================================================| 'Menghitung blok desak beton berbentuk segmen persegi =======| Sub BlokDesakKolPersegi(a, h, Cc, y0) Ac = a * h y0 = a / 2 Cc = Ac * 0.85 * fc End Sub Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

'============================================================| 'Menghitung blok desak beton berbentuk segmen lingkaran =====| Sub BlokDesakKolBulat(a, h, Cc, y0) If a > h Then 'suatu kondisi jika penampang desak seluas lingkaran Ac = phi / 4 * h ^ 2 y0 = h / 2 ElseIf a > 0.5 * h Then x = (a - h / 2) / (0.5 * h) teta1 = phi - Arccos(x) ' dalam radian lho Else x = (h / 2 - a) / (0.5 * h) teta1 = Arccos(x)

' dalam radian lho

End If If a < h Then Ac = h ^ 2 * (teta1 - Sin(teta1) * Cos(teta1)) / 4 y_ = h ^ 3 * Sin(teta1) ^ 3 / (12 * Ac) y0 = h / 2 - y_ End If Cc = Ac * 0.85 * fc End Sub

'============================================================| 'Konversi Tulangan Perimeter Bulat ke lapis horizontal=======| Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Sub LayerTul_Kol_Bulat(h, d1, nbar, dbar, n_layer) phi1 = 360 / nbar alfa = phi1 / 2 r = 0.5 * h - d1 k = nbar Mod 2 If k = 0 Then 'jumlah tulangan genap n_layer = nbar / 2 Else n_layer = (nbar + 1) / 2 alfa = 0 End If For i = 1 To n_layer teta1 = alfa + phi1 * (i - 1) y(i) = 0.5 * h - r * Cos(teta1 * phi / 180) If k = 1 And i = 1 Then Atul(i) = LuasTul(D_tul) Else Atul(i) = 2 * LuasTul(D_tul) End If Next i End Sub

'============================================================| 'Konversi Tulangan Perimeter Bulat ke lapis horizontal=======| Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Sub LayerTul_Kol_Persegi(h, d1, nbar, dbar, n_layer) n_layer = nbar / 4 + 1 r = h - (2 * d1) spasi = r / (n_layer - 1) For i = 1 To n_layer y(i) = d1 + spasi * (i - 1) If i = 1 Or i = n_layer Then Atul(i) = LuasTul(D_tul) * n_layer Else Atul(i) = 2 * LuasTul(D_tul) End If Next i End Sub

'============================================================| 'konstanta beton desak ultimate bentuk persegi equivalent ===| Function Beta1(fc) If fc <= 30 Then Beta1 = 0.85 ElseIf fc > 58 Then Beta1 = 0.65 Else Beta1 = 0.85 - (fc - 30) * 0.05 / 7 End If End Function Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

'============================================================| 'fungsi tegangan-regangan baja tulangan bi-linier ===========| Function fSteel(reg) Es = 200000 If reg < fy / Es Then fSteel = reg * Es Else fSteel = fy End If End Function

Private Sub Command1_Click() 'check validitas data If d1 < D_tul / 2 + 20 Then T = Round(D_tul / 2 + 20) Msg = "Jarak titik berat tulangan terlalu kecil " Msg = Msg + "sebaiknya berjarak >= " + Str(T) + " mm" Title = "Evaluasi jarak titik berat tulangan ketepi " d1 = InputBox(Msg, Title, T) Text2.Text = d1 End If If h < 5 * d1 Then T = Round(5 * d1) Msg = "Ukuran kolom terlalu kecil " Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Msg = Msg + "sebaiknya >= " + Str(T) + " mm" Title = "Evaluasi ukuran kolom " h = InputBox(Msg, Title, T) Text1.Text = h End If If Option1.Value = True Then 'Persyaratan untuk kolom persegi If n_tul Mod 4 <> 0 Then Msg = "Jumlah tulangan harus kelipatan 4 " Title = "Evaluasi jumlah tulangan yang dipasang" qa = Round(n_tul / 4, 0) qa = qa * 4 n_tul = InputBox(Msg, Title, qa) End If Else 'Persyaratan untuk kolom bulat If n_tul < 4 Then Msg = "Jumlah tulangan minimum 4 " Title = "Evaluasi jumlah tulangan yang dipasang" n_tul = InputBox(Msg, Title, 4) End If End If Text3.Text = n_tul Hitung End Sub Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Private Sub Form_Load() 'menetapkan parameter-parameter pertama kali T = "Diagram Interaksi Kolom Bujur Sangkar & Lingkaran" Form1.Caption = T Picture2.Height = Picture1.Height * 0.25 Picture2.Width = Picture2.Height k = Picture1.Width - Picture2.Width Picture2.Left = k + Picture1.Left * 2 / 3 Picture2.Top = Picture1.Top + 50 Picture2.BorderStyle = 0 bacaData If TipeKol = 1 Then Option1.Value = True ' kolom bujur sangkar Else Option2.Value = True ' kolom lingkaran End If Text1.Text = h Text2.Text = d1 Text3.Text = n_tul Text4.Text = D_tul Text5.Text = fy Text6.Text = fc Text7.Text = ttk_tbh Text8.Text = Pu Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Text9.Text = Mu Text10.Text = red_k Text11.Text = red_b Hitung Plot_KurvaINT End Sub

Sub bacaData() Open "default.txt" For Input As #1 Input #1, h, d1, n_tul, D_tul ' geometri penampang Input #1, fy, fc

' properti material

Input #1, red_k, red_b Input #1, ttk_tbh Input #1, Pu, Mu Input #1, TipeKol Close #1 End Sub

Sub saveData() Open "default.txt" For Output As #1 Write #1, h, d1, n_tul, D_tul ' geometri penampang Write #1, fy, fc

' properti material

Write #1, red_k, red_b Write #1, ttk_tbh Write #1, Pu, Mu Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Write #1, TipeKol Close #1 End Sub

Sub ChangeInterface() Command1.Caption = "Tekan untuk hitung ulang !!" End Sub

Private Sub Option1_Click() If Option1.Value Then TipeKol = 1 ChangeInterface Plot_Penampang End Sub

Private Sub Option2_Click() If Option2.Value Then TipeKol = 0 ChangeInterface Plot_Penampang End Sub

Private Sub Text1_Change() h = Val(Text1.Text) ChangeInterface End Sub


Private Sub Text2_Change() d1 = Val(Text2.Text) If d1 > 0 Then ChangeInterface End Sub

Private Sub Text3_Change() n_tul = Val(Text3.Text) ChangeInterface End Sub

Private Sub Text4_Change() D_tul = Val(Text4.Text) If D_tul > 0 Then ChangeInterface End Sub

Private Sub Text5_Change() fy = Val(Text5.Text) If fy > 0 Then ChangeInterface End Sub

Private Sub Text6_Change() fc = Val(Text6.Text) If fc > 0 Then ChangeInterface End Sub


Private Sub Text7_Change() ttk_tbh = Val(Text7.Text) ChangeInterface End Sub

Private Sub Text8_Change() Pu = Val(Text8.Text) If Pu > 0 Then ChangeInterface End Sub

Private Sub Text9_Change() Mu = Val(Text9.Text) If Mu > 0 Then ChangeInterface End Sub

Private Sub Text10_Change() red_k = Val(Text10.Text) ChangeInterface End Sub

Private Sub Text11_Change() red_b = Val(Text11.Text) ChangeInterface End Sub


'============================================================| '===

P L O T P E N A M P A N G T U L A N G A N ====|

'============================================================| Sub gbrTul(x, y) Picture2.DrawWidth = 1 Picture2.FillColor = vbRed Picture2.Circle (x, y), D_tul / 2, vbRed End Sub

Sub Plot_Penampang() 'Mengatur bidang gambar , kira-kira 108% dari objek 'sekaligus mengatur agar sumbu (0,0) ada di tengah xa = -h * 1.08 / 2 xb = -xa ya = xa yb = -ya Picture2.Scale (xa, ya)-(xb, yb) Picture2.Cls 'Mengatur agar setiap gambar lingkaran adalah solid Picture2.FillColor = vbWhite Picture2.FillStyle = 0 If Option1.Value = True Then Gambar_Kolom_Persegi Else Gambar_Kolom_Lingkaran Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

End If End Sub

'============================================================| 'Gambar potongan kolom di pojok kanan atas ==================| Sub Gambar_Kolom_Lingkaran()

'==================|

'Gambar Penampang Lingkaran Picture2.DrawWidth = 2 Picture2.Circle (0, 0), h / 2 'Gambar sengkang sengkang = h / 2 - d1 + D_tul / 2 Picture2.DrawWidth = 1 Picture2.Circle (0, 0), sengkang, vbBlue 'Gambar Tulangan phi1 = 360 / n_tul alfa = phi1 / 2 r = 0.5 * h - d1 k = n_tul Mod 2 If k = 0 Then 'jumlah tulangan genap n_layer = n_tul / 2 Else n_layer = (n_tul + 1) / 2 alfa = 0 End If Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

For i = 1 To n_layer teta1 = alfa + phi1 * (i - 1) y_ = -r * Cos(teta1 * phi / 180) x_ = y_ * Tan(teta1 * phi / 180) If k = 1 And i = 1 Then 'untuk jumlah tulangan ganjil 'dan khusus yang paling atas Call gbrTul(0, y_) Else 'untuk jumlah tulangan genap Call gbrTul(-x_, y_) Call gbrTul(x_, y_) End If Next i Picture2.CurrentX = -25 Picture2.CurrentY = -20 T = Format(Persen_Tul, ".0") + "%" Picture2.Print T End Sub

'============================================================| 'Gambar potongan kolom di pojok kanan atas ==================| Sub Gambar_Kolom_Persegi()

'==================|

'Persyaratan untuk kolom persegi If n_tul Mod 4 <> 0 Then Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Msg = "Jumlah tulangan harus kelipatan 4 " Title = "Evaluasi jumlah tulangan yang dipasang" qa = Round(n_tul / 4, 0) qa = qa * 4 n_tul = InputBox(Msg, Title, qa) End If 'Gambar Penampang Persegi Picture2.DrawWidth = 2 Picture2.Line (-h / 2, h / 2)-(h / 2, -h / 2), , B 'Gambar sengkang hs = h / 2 - d1 + D_tul / 2 Picture2.DrawWidth = 1 Picture2.Line (-hs, hs)-(hs, -hs), vbBlue, B 'Gambar Tulangan r = 0.5 * h - d1 n_layer = n_tul / 4 + 1 spasi = 2 * r / (n_layer - 1) For i = 1 To n_layer x_ = -r + spasi * (i - 1) For j = 1 To n_layer y_ = r - spasi * (j - 1) If i = 1 Or i = n_layer Or j = 1 Or j = n_layer Then Call gbrTul(x_, y_) End If Next j Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Next i Picture2.CurrentX = -25 Picture2.CurrentY = -20 T = Format(Persen_Tul, ".0") + "%" Picture2.Print T End Sub

'============================================================| 'plot diagram interaksi kolom termasuk yang tereduksi =======| Sub Plot_KurvaINT()

'=======|

'Mengatur bidang gambar , kira-kira 110% dari objek 'sekaligus mengatur agar sumbu (0,0) ada di tengah ymax = 0 ymin = 0 xmin = 0 xmax = 0 For i = 1 To nttk_kurva If ymax < titik_PM(i, 1) Then ymax = titik_PM(i, 1) If ymin > titik_PM(i, 1) Then ymin = titik_PM(i, 1) If xmax < titik_PM(i, 2) Then xmax = titik_PM(i, 2) Next i tinggi = ymax - ymin lebar = xmax - xmin sy = 0.05 * tinggi sx = 0.05 * lebar Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

xkr = xmin - sx xkn = xmax + sx yat = ymax + sy ybw = ymin - sy Picture1.Scale (xkr, yat)-(xkn, ybw) Picture1.Cls '=================================================| 'bikin sumbu Picture1.Line (xkr, 0)-(xkn, 0) Picture1.Line (0, yat)-(0, ybw) '=================================================| 'gambar daerah kurva nominal sebelum direduksi Pn0 = titik_PM(1, 1) Mn0 = titik_PM(1, 2) PnMax = titik_PM(2, 1) MnMin = titik_PM(2, 2) Pnb = titik_PM(3 + ttk_tbh, 1) Mnb = titik_PM(3 + ttk_tbh, 2) 'grs diagonal dari puncak ke Mn-min Picture1.DrawWidth = 1 Picture1.DrawStyle = vbDot 'grs diagonal| Picture1.Line (0, Pn0)-(MnMin, PnMax) 'grs diagonal eksentrisitas Picture1.Line (0, 0)-(MnMin, PnMax), vbGreen Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Picture1.Line (0, 0)-(Mnb, Pnb), vbGreen 'grs kurva Picture1.DrawWidth = 1 Picture1.DrawStyle = vbSolid Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = PnMax For i = 2 To nttk_kurva xb = titik_PM(i, 2) yb = titik_PM(i, 1) Picture1.Line -(xb, yb) Next i Picture1.DrawWidth = 1 '=================================================| 'gambar nomor titik kurva For i = 1 To nttk_kurva xa = titik_PM(i, 2) ya = titik_PM(i, 1) With Picture1 .CurrentX = xa .CurrentY = ya oldColor = .ForeColor .ForeColor = vbBlue Picture1.Print i .ForeColor = oldColor End With Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

Next i '=================================================| 'gambar daerah kurva nominal setelah direduksi P = red_PM(2, 1) Picture1.DrawWidth = 2 Picture1.DrawStyle = vbSolid Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = P For i = 2 To nttk_kurva xb = red_PM(i, 2) yb = red_PM(i, 1) Picture1.Line -(xb, yb) Next i Picture1.DrawWidth = 1 '=================================================| 'gambar Pu dan Mu pada kurva If Pu > 0 Or Mu > 0 Then With Picture1 .DrawWidth = 1 .FillColor = vbGreen tt = lebar * 0.018 Picture1.Circle (Mu, Pu), tt, vbRed .DrawWidth = 1 tt = lebar * 0.04 Picture1.Line (Mu - tt, Pu)-(Mu + tt, Pu) Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

tt = tinggi * 0.04 Picture1.Line (Mu, tt + Pu)-(Mu, Pu - tt) End With End If End Sub

'============================================================| 'Menyiapkan tampilan MSFlexGrid untuk gaya reaksi tumpuan ===| Sub Tabulasi()

'==================|

With MSFlexGrid1 .Visible = True .Rows = nttk_kurva + 1 ' jml brs termasuk judul .Cols = 3

' jml kol

.ColWidth(0) = 500

' lebar kolom pertama

'Menentukan ukuran jendela grid yang ditampilkan If nttk_kurva <= 6 Then .ColWidth(1) = 1060 .Width = .ColWidth(0) + 2 * .ColWidth(1) + 100 .Height = (nttk_kurva + 1) * .RowHeight(0) + 88 Else .ColWidth(1) = 970 .Width = .ColWidth(0) + 2 * .ColWidth(1) + 300 .Height = 6 * .RowHeight(0) + 88 End If .ColWidth(2) = .ColWidth(1) Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

'Menempatkan label di baris judul horizontal .ColAlignment(0) = flexAlignCenterCenter .ColAlignment(1) = flexAlignCenterCenter .TextMatrix(0, 0) = "No" .TextMatrix(0, 1) = Space(3) & "Pn (kN)" .TextMatrix(0, 2) = Space(3) & "Mn (kNm)" For i = 1 To nttk_kurva P = titik_PM(i, 1) M = titik_PM(i, 2) .TextMatrix(i, 0) = i .TextMatrix(i, 1) = Format(P, "#.0") .TextMatrix(i, 2) = Format(M, "#.0") & Space(5) Next i End With End Sub

Sub Print_Header() Print #1, "=========== Diagram Interaksi =======" Print #1, "

Bujur Sangkar

"

Print #1, "

Departemen Teknik Sipil

"

Print #1, "

Universitas Sumatra Utara "

Print #1, "

by Chandra perdana Silaban

"

Print #1, "=====================================" Print #1, Print #1, "Beton Berpenampang "; Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009

If Option1.Value = True Then Print #1, "Bujur Sangkar: h = "; Format(h, "0"); " mm , "; Else Print #1, "Lingkaran: dia. = "; Format(h, "0"); " mm , "; End If Print #1, "fc "; Format(fc, "0"); " MPa" Print #1, "Baja Tulangan: "; Format(n_tul, "0"); "-D"; Print #1, Format(D_tul, "0"); Print #1, " , fy "; Format(fy, "0"); " MPa ,"; Print #1, " c-to-c ke tepi: "; Format(d1, "0"); " mm" Print #1, "Jumlah titik pada kurva yang ditinjau :"; Print #1, nttk_kurva Print #1, End Sub


PROGRAM VISUAL BASIC V 6.0 UNTUK PERENCANAAN BALOK DAN KOLOM

Recommend Documents