analisis kolom balok portal

Analisis struktur (portal)Analisis Struktura. Pemebebanan atapa.1. Beban Hidup (q1)Beban Hidup atap (q1) =100Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983a.2. Beban Mati (q2)Rencana tebal pelat =0.1mmasa jenis beton=2400Kg/m^3*. PPI Untuk gedung 1983- Beban sendiri Plat=0.1x2400=240Kg/m^2- Penggantung langit-langit=18Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983

- Finishing=48Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983Bebab Mati total dari atap (q2)=306Kg/m^2a.3 berat sendiri (q3)Renc dimensi balok Arah X (H/B)=0.3/0.2mmasa jenis beton=2400Kg/m^3*. PPI Untuk gedung 1983Berat sendiri Balok (q3)=0.3x0.2x2400=144kg/mRenc dimensi balok Arah Y (H/B)=0.35/0.25mBerat sendiri Balok (q3)=0.35x0.25x2400=210kg/mPembebanan Panjang Balok arah X (Lx)=4mPanjang Balok arah Y (Ly)=5m4mPembebanan Tipe arah Xq1+q25m2m12mq3

4m

qu1=1.6x2xq1=1.6x2x100=320Kg/mx 0,00981=3.1392KN/mx 0,5*. Beban segitiga simetris=1.5696KN/m*. Beban merata

qu2=1.2x2xq2=1.2x2x306=734.4Kg/mx 0,00981=7.2045KN/mx 0,5*. Beban segitiga simetris=3.6022KN/m*. Beban merata

qu3=1.2x2xq3=1.2x2x144=345.6Kg/mx 0,00981=3.3903KN/m*. Beban merata

Pemodelan dgn beban segitiga simetris

qu1+qu2

qu3

4m

qu1+qu2=3.1392+7.2045=10.3437KN/mx 2*. Untuk balok tepi=20.6873*. Untuk balok non tepiqu3=3.3903KN/m

Pemodelan beban merataqu

4m

qu=qu1+qu2+qu3=1.5696+3.6022+3.3903=8.5622KN/m*. Untuk balok tepiqu=qu1 x 2+qu2 x 2+qu3=3.1392+7.2045+3.3903=13.7340KN/m*. Untuk balok non tepi

Pembebanan Tipe arah Y

q1 + q2

2m

q3

5m12m

qu1=1.6x2xq1=1.6x2x100=320Kg/mx 0,00981=3.1392KN/m*. Beban trapesium simetris= (3.1392x1) + (3.1392x4x0.5)/5=1.8835KN/m*. Beban merata

qu2=1.2x2xq2=1.2x2x306=734.4Kg/mx 0,00981=7.2045KN/m*. Beban trapesium simetris= (7.2045x1) + (7.2045x4x0.5)/5=4.3227KN/m*. Beban merata

qu3=1.2x2xq3=1.2x2x210=504Kg/mx 0,00981=4.9442KN/m*. Beban merata

Pemodelan dgn beban trapesium simetrisqu1 + qu2

qu35m

12m

qu1 + qu2=3.1392+7.2045=10.3437KN/mx 2*. Untuk balok tepi=20.6873KN/m*. Untuk balok non tepiqu3=4.9442KN/m


5m


b. Pemebebanan lanatai 2 (balok tanpa dinding)

b.1. Beban Hidup (q1)Beban Hidup atap (q1) =250Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983

b.2. Beban Mati (q2)Rencana tebal pelat =0.12mmasa jenis beton=2400Kg/m^3*. PPI Untuk gedung 1983- Beban sendiri Plat=0.12x2400=288Kg/m^2

- Penggantung langit-langit=7Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983- spesi 1 cm=21Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983- Pasir=32Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983- ubin=24Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983

Bebab Mati total lantai 2 (q2)=372Kg/m^2

a.3 berat sendiri (q3)Renc dimensi balok Arah X (H/B)=0.35/0.2mmasa jenis beton=2400Kg/m^3*. PPI Utuk gedung 1983Berat sendiri Balok (q3)=0.35x0.2x2400=168kg/m

Renc dimensi balok Arah Y (H/B)=0.35/0.25mBerat sendiri Balok (q3)=0.35x0.25x2400=210kg/m

Pembebanan Panjang Balok arah X (Lx)=4mPanjang Balok arah Y (Ly)=5m4m

Pembebanan Tipe arah X

q1+q25m

2m12m

q3

4mqu1=1.6x2xq1=1.6x2x250=800Kg/mx 0,00981=7.848KN/mx 0,5*. Beban segitiga simetris=3.924KN/m*. Beban merata


qu3=1.2x2xq3=1.2x2x168=403.2Kg/mx 0,00981=3.9554KN/m*. Beban merata


qu1+qu2

qu3

4m

qu1+qu2=7.848+8.7584=16.6064KN/mx 2*. Untuk balok tepi=33.2127KN/m*. Untuk balok non tepiqu3=3.9554KN/m


4m


q1+q2

2m

q3

5m12m





qu35m

12m



5m


c. Pemebebanan lantai 2 (dgn beban dinding)

c.1. Beban Hidup (q1)Beban Hidup atap (q1) =250Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983

c.2. Beban Mati (q2)Rencana tebal pelat =0.12mmasa jenis beton=2400Kg/m^3*. PPI Untuk gedung 1983- Beban sendiri Plat=0.12x2400=288Kg/m^2

- Penggantung langit-langit=7Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983- spesi 1 cm=21Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983- Pasir=32Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983- ubin=24Kg/m^2*. PPI Untuk gedung 1983

Bebab Mati total lantai 2 (q2)=372Kg/m^2

c.3 berat sendiri (q3)Renc dimensi balok Arah X (H/B)=0.35/0.2mmasa jenis beton=2400Kg/m^3*. PPI Untuk gedung 1983Berat sendiri Balok (w1)=0.35x0.2x2400=168kg/mtinggi rencana dinding=3.75mberat jenis dinding=250kg/m^2*.1/2 batu, PPI untuk gedung 1983Berat sendiri dinding (w2)=3.75x250=937.5kg/mBerat sediri total (q3)=w1+w2168+937.51105.5kg/m

Renc dimensi balok Arah Y (H/B)=0.35/0.25mBerat sendiri Balok (q3)=0.35x0.25x2400=210kg/m

Pembebanan Panjang Balok arah X (Lx)=4mPanjang Balok arah Y (Ly)=5m4m

Pembebanan Tipe arah X

q1+q25m

2m12m

q3

4m

qu1=1.6x2xq1=1.6x2x250=800Kg/mx 0,00981=7.848KN/mx 0,5*. Beban segitiga simetris=3.924KN/m*. Beban merata


qu3=1.2x2xq3=1.2x2x1105.5=2653.2Kg/mx 0,00981=26.0279KN/m*. Beban merata


qu1+qu2

qu3

4m

qu1+qu2=7.848+8.7584=16.6064KN/mx 2*. Untuk balok tepi=33.2127KN/m*. Untuk balok non tepiqu3=26.0279KN/m


4m


Pembebanan Tipe arah Y

q1 + q2

2m

q3

5m12m





qu35m

12m



5m


d. data struktur

- Balok Atap (0.3/0.2) m

Ab1=0.3x0.2=0.06m^2Ib1=0.3x0.2^3 / 12=0.000200m^4

- Balok Lantai 2 (0.35/0.2) m

Ab1=0.35x0.2=0.07m^2Ib1=0.35x0.2^3 / 12=0.000233m^4

- Kolom (0.3/0.3) m

Ab1=0.3x0.3=0.09m^2Ib1=0.3x0.3^3 / 12=0.000675m^4

Ec=4700x=4700x20=94000KN/m^2

Portal dgn pemodelan beban segitiga-trapesium simetris- Portal Y-Z A

10.3437KN/m10.3437KN/m

4.9442KN/m4.9442KN/m

16.6064KN/m16.6064KN/m16.6064KN/m16.6064KN/m3.75m

4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m

3.75m

5m5m5m5m

- Portal Y-Z B

20.6873KN/m20.6873KN/m20.6873KN/m20.6873KN/m

4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m

33.2127KN/m33.2127KN/m33.2127KN/m33.2127KN/m3.75m

4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m

3.75m

5m5m5m5m

- Portal Y-Z C

20.6873KN/m20.6873KN/m20.6873KN/m20.6873KN/m

4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m

33.2127KN/m33.2127KN/m33.2127KN/m33.2127KN/m3.75m

4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m

3.75m

5m5m5m5m

- Portal Y-Z D

10.3437KN/m10.3437KN/m10.3437KN/m10.3437KN/m

4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m

16.6064KN/m16.6064KN/m16.6064KN/m16.6064KN/m3.75m

4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m4.9442KN/m

3.75m

5m5m5m5m

- Portal X-Z 5

10.3437KN/m10.3437KN/m10.3437KN/m

3.3903KN/m3.3903KN/m3.3903KN/m

16.6064KN/m16.6064KN/m16.6064KN/m3.75m

26.0279KN/m26.0279KN/m26.0279KN/m

3.75m

4m4m4m

- Portal X-Z D

20.6873KN/m20.6873KN/m20.6873KN/m

3.3903KN/m3.3903KN/m3.3903KN/m

33.2127KN/m33.2127KN/m33.2127KN/m3.75m

26.0279KN/m26.0279KN/m26.0279KN/m

3.75m

4m4m4m

- Portal X-Z C

20.6873KN/m20.6873KN/m

3.3903KN/m3.3903KN/m

33.2127KN/m33.2127KN/m33.2127KN/m3.75m

3.9554KN/m3.9554KN/m3.9554KN/m

3.75m

4m4m4m

- Portal X-Z B

20.6873KN/m20.6873KN/m20.6873KN/m

3.3903KN/m3.3903KN/m3.3903KN/m

33.2127KN/m33.2127KN/m33.2127KN/m3.75m

26.0279KN/m26.0279KN/m26.0279KN/m

3.75m

4m4m4m

- Portal X-Z A

10.3437KN/m10.3437KN/m10.3437KN/m

3.3903KN/m3.3903KN/m3.3903KN/m

16.6064KN/m16.6064KN/m16.6064KN/m3.75m

26.0279KN/m26.0279KN/m26.0279KN/m

3.75m

4m4m4m

Portal dgn pemodelan beban merata- Portal Y-Z A

11.1504KN/m11.1504KN/m

14.9081KN/m14.9081KN/m14.9081KN/m14.9081KN/m3.75m

3.75m

5m5m5m5m

- Portal Y-Z B

17.3566KN/m17.3566KN/m17.3566KN/m17.3566KN/m

24.8719KN/m24.8719KN/m24.8719KN/m24.8719KN/m3.75m

3.75m

5m5m5m5m

- Portal Y-Z C

17.3566KN/m17.3566KN/m17.3566KN/m17.3566KN/m

24.8719KN/m14.9081KN/m14.9081KN/m24.8719KN/m3.75m

3.75m

5m5m5m5m

- Portal Y-Z D

11.1504KN/m11.1504KN/m11.1504KN/m11.1504KN/m

14.9081KN/m14.9081KN/m14.9081KN/m14.9081KN/m3.75m

3.75m

5m5m5m5m

- Portal X-Z 1

8.5622KN/m8.5622KN/m8.5622KN/m

34.3311KN/m34.3311KN/m34.3311KN/m3.75m

3.75m

4m4m4m

- Portal X-Z 2

13.7340KN/m13.7340KN/m13.7340KN/m

42.6343KN/m42.6343KN/m42.6343KN/m3.75m

3.75m

4m4m4m

- Portal X-Z 3

13.7340KN/m13.7340KN/m

20.5618KN/m20.5618KN/m20.5618KN/m3.75m

3.75m

4m4m4m

- Portal X-Z 4

13.7340KN/m13.7340KN/m13.7340KN/m

42.6343KN/m42.6343KN/m42.6343KN/m3.75m

3.75m

4m4m4m

- Portal X-Z 5

8.5622KN/m8.5622KN/m8.5622KN/m

34.3311KN/m34.3311KN/m34.3311KN/m3.75m

3.75m

4m4m4m

f'c

Perencanaan balok atap 1Perencanaan balokA. Perencanaan balok Atap Portal A1-D1, A5-D5, A2-B2, dan A4-B4, (Analisis di Frame 70)Perencanaan desain tulangan atasDiameter (')=8mm=jumlah tulangan (n')=2batangPerencanaan desain tulangan BawahDiameter ()=9mm=jumlah tulangan (n)=4batangPerencanaan desain dimensi balokPerencanaan desain tulangan gesertinggi (H)=0.3m=300mmDiameter ()=10mmlebar (B)=0.2m=200mmPnjg balok dari tengah kolom =4m1=0.85Desain Tebal selimut balok=60mmMutu beton (f'c)=25MpaMutu baja (fy)=300MpaModulus elastisitas baja (Es)=200000Mpa*. Direncanakan dengan balok penampang kubus*. Balok dan tulangan didesain terlebih dahulu, lalu uji kelayakannyaMencari nilai d dan d'd=H-Tebal selimut=300-60=240mmd'=Tebal selimut=60mmMencari nila A's dan AsA's=n'x1/4 piD'^2=2x1/4 pi8^2=100.48mm^2As=nx1/4 piD^2=4x1/4 pi9^2=254.34mm^2Mencari nila As 1 dan As 2As 1=As-A's=254.34-100.48=153.86mm^2As 2=A's=100.48mm^2Perhitungan dengan asumsi Tulangan tarik dan tekan melelehMencari nilai Cc

Cc=0.85xf'cxbxa=0.85x25x200xa=4250xa=4250a

Mencari nilai T1

T1=As1xfy=153.86x300=46158N

Mensubtitusikan nila Cc dan T1 untuk mendapatkan nilai a

Cc=T14250a=46158a=46158/4250a=10.861mm

Mencari nilai X

X=a/1=10.861/0.85=12.777mm

Memeriksa tulangan tarik dengan membandingkan nilai a dan nila a balance (ab)

Mencari nilai X balance (Xb)

Xb=600 xd/ (600+Fy)=600 x240/ (600+300)=144000/ 900=160.00mm

Mencari nilai a balance (ab)

ab=1xXb=0.85x160.00=136.00mm

( a=10.86)( y =0.0015)*).Asumsi benar (Tulangan tarik meleleh)

Memeriksa tulangan tekan dengan membandingkan nilai 's dan y

Mencari nilai 's

's =0.003 (X-d')/X=0.003 (12.777-60)/12.777=0.142/12.777=0.011

Mencari nilai y

y =fy/Es=300/200000=0.0015

( 's =0.011)>( y =0.002)*).Asumsi benar (Tulangan tekan meleleh)

Sehingga nilai f's = fy

fy=300Mpaf's=300Mpa

Mensubtitusikan nila a untuk mendapatkan nilai Cc

Cc=4250a=4250x10.861=46158.000N

T1=46158.000N

( Cc=46158.000)=( T1=46158.000)*). OK

Mencari Momen nominal 1 yang diizinkan (Mn izin 1)

Mn izin 1=Cc(d-a/2)=T1(d-a/2)=46158.000(240-10.861/2)=46158.000x234.5696470588=10827265.7689412N.mm=10.827kN.mMencari Momen nominal 2 yang diizinkan sesuai kelayakan Asumsi dimensi rancangan beton (Mn izin 2)Mn izin 2=A'sxf'sx(d-d')=100.48x300.000x(240-60)=30144x180=5425920N.mm=5.426kN.m

Momen nominal yang diizinkan (Mn izin)

Mn izin=Mn izin 1+Mn izin 2=10.827+5.426=16.253kN.m=16253186N.mm

Momen nominal dari perhitungan struktur (Mn)

Mu=11976471.6N *). Perhitungan struktur dari Sap 2000

Mn=Mu/=11976471.6/0.8=14970589.5N

( Mn izin =16253185.77)>( Mn =14970589.5)*)....................OK, Asumsi rencana dimensi balok dan tulangan layak digunakan*).AMAN dan EKONOMIS

Batasan tulangan maksimum

Mencari nilai rasio tulangan balok bertulangan tunggal dengan luas As1 (r balanced )

r balanced=0.85f'c1x600fy600+fy

=0.85250.85x600300600+300

=0.040

Mencari nilai r '

r '=A's/(bxd)=100.48/(200x240)=0.0020933333

Mencari nilai r maximum

r max=0.75r balanced+r 'xfs'/fy=0.750.040+0.0020933333x300.000/300=0.0301041667+0.0020933333=0.0321975

Mencari nilai maximum luasan tulangan bawah (As max)

As max=r maxxbxd=0.032x200x240=1545.480mm^2

( As=254.340)( As min=224.000)*). OK

Sehingga nila luas tulangan bawah As dan tulangan atas A's yang dipakai adalah

As (mm^2)=254.340

A's=Mn2/fy(d-d')=5425920/300(240-60)=100.480mm^2Kontrol jarak tulangan (Tulangan dibuat 2 lapis)y=h-2pb-2ds-3D-25=300-260-210-38-25=111.0mm>300..OKX=bw-2pb-2Ds-ND/(N-1)=200-260-210-28/(1)=44mm>25..OKTulangan daerah lapanganTulangan daerah tumpuanA's=2D8A's1=2D8As1=2D10A's2=2D10As2=2D8As=2D8

Perencanaan Tulangan gesar

Diasumsikan Torsi diperhitungkan

Tu max=400300.897Nmm*). Dari analisis struktur dengan bantuan SAP 2000

.f,c.S.x^2.y/20=0.6x25x (300^2x200) /20=2700000Nmm

( Tu max =400300.897)( 0.5Vc=12000.000)*).Sehingga diperlukan Tulangan geserkekuatan geser yang disumbangkan tulangan geser (Vs)Vs min=(1/3 Mpa)xbwxd=(1/3 Mpa)x200x240=16000NMemeriksa kategori dan persyaratan perencanaanVc + Vs min=40000.000+16000=56000.000N

Vu/=14935.486/0.6=24892.477N

[Vc + ((1/3)f,c). bw. d]=40000.000+1.6666666667x200x240=120000.00N

Vc + Vs min

analisis kolom balok portal

Documents