BAB V PERENCANAAN RING BALOK 5.1 DATA

BAB V
PERENCANAAN RING BALOK
5.1 DATA PERENCANAAN RING BALOK MELINTANG JALUR D
Perencanaan Dimensi Balok
h = 1/12 . Ly
= 1/12 x 5250
= 437,5 mm
di bulatkan 450 mm
b = 2/3 . h
= 2/3 x 450
= 291,667 mm
di bulatkan 300 mm (h dipakai = 450 mm, b = 300
mm )
fc’
=
25 Mpa
fy
= 240 Mpa
Tinggi Balok
= 450 mm
=
0,45 m
Lebar Balok
= 300 mm
=
0,3
m
Tebal Selimut
=
25 mm
=
0,025
m
Tebal Plat
= 120 mm
=
0,12
m
ϒ beton
= 2400 kg/m3
ɸ
=
Beban Hidup
= 250 kg/m
0,8
122
Gambar 5.1 Skema Pembebanan
5.1.1
PERENCANAAN RING BALOK MELINTANG JALUR D
Gambar 5.2 Skema Pembebanan Jalur 1
5.1.2 PERHITUNGAN LEBAR EQUIVALEN
Untuk mengubah beban segitiga dan beban trapesium dari plat menjadi beban merata
pada bagian balok, maka beban plat harus diubah menjadi beban equivalent yang besarnya
dapat ditentukan sebagai berikut :
4.2.1 Perhitungan Beban Ekivalen
Trapesium 1
123
Gambar 4.3 Tinggi Ekivalen Pembebanan Amplop Bentang 5 m
Ra = Rb = Q1+Q2
= 0,897 + 2,128
= 3,025
Q1 = 0,435 x 2,063
= 0,897
Q2 = 0,5 x 2,063 x 2,063
= 2,128
M1
= (Rb x 5,00/2) – ( Q2x ((1/3x2,063)+0,435) – ( Q1x (0,435/2))
= 5,369
M1
= M2
5,369 = 1/8.heq.L2
5,369 = 1/8.heq.(52)
5,369 = 3,125 heq
Heq
= 1,718
124
Trapesium 2
Gambar 4.3 Tinggi Ekivalen Pembebanan Amplop Bentang 5,25 m
Ra = Rb = Q1+Q2
= 1,161 + 2,128
= 3,289
Q1 = 0,563 x 2,063
= 1,161
Q2 = 0,5 x 2,063 x 2,063
= 2,128
M1
= (Rb x 5,00/2) – ( Q2x ((1/3x2,063)+0,563) – ( Q1x (0,563/2))
= 6,299
M1
= M2
6,299 = 1/8.heq.L2
6,299 = 1/8.heq.(5,252)
6,299 = 3,445 heq
125
Heq
= 1,828
Trapesium 1 (konsol)
Gambar 4.3 Tinggi Ekivalen Pembebanan Amplop Bentang 5 m
Ra = Rb = Q1+Q2
= 0,998+ 2
= 2,998
Q1 =0,499 x 2
= 0,998
Q2 = 0,5 x 2 x 2
=2
M1
= (Rb x 5,00/2) – ( Q2x ((1/3x2)+0,499) – ( Q1x (0,499/2))
= 4,168
M1
= M2
4,168 = 1/8.heq.L2
4,168 = 1/8.heq.(52)
4,168 = 3,125 heq
126
Heq
= 1,334
Trapesium 2 (konsol )
Gambar 4.4 Tinggi Ekivalen Pembebanan Amplop Bentang 5,25 m
Ra = Rb = Q1+Q2
= 1,250 + 2
= 3,250
Q1 = 0.625 x 2
= 1,250
Q2 = 0,5 x 2 x 2
=2
M1
= (Rb x 5,25/2) – ( Q2x ((1/3x2)+0,625) – ( Q1x (0,625/2))
= 6,258
M1
= M2
6,258 = 1/8.heq.L2
6,258 = 1/8.heq.(5,252)
6,258 =3,250 heq
127
Heq
= 2,478
Segitiga
P
= 0.5 x L x h
= 0.5 x 2 x 2
= 2 m2
M1
= (P x 2/3 L)
= (2 x 2/3 x 2)
=2,667
128
M1
= M2
2,667 = 1/8.heq.L2
2,667 = 1/8.heq.(2,002)
2,667 = 2 heq
Heq
= 1,334
5.1.3 PEMBEBANAN
a. Pembebanan Trapesium 1 t
b. Beban Mati (Wd1)
Berat sendiri
= 0,30 x (0,45 – 0,12) x 2400
= 237,6 kg/m
Beban plat lantai
= 0,12 x 1,718 x 2400
= 991,318 kg/m
= 0,12 x 1,334x 2400
= 1138,176
kg/m
Beban spesi
= 0,03 x 2100 x 1,718
= 216,851
kg/m
Beban air hujan
= 0,03 x 2100 x 1,718
= 216,851
kg/m
Beban plafond
= 18 x 1,718
= 61,957
kg/m
Beban dinding
= 250 x 3,75
= 937,5
kg/m
= 3428,412
kg/m
Beban plat konsol
WD
c. Beban Hidup (Wl1)
Beban hidup digunakan 250 kg/m2`
WL
= 1,718 x 250 kg/m2 = 343,25 kg/m
= 1,718 x 250 kg/m2 = 343,25 kg/m
= 686,5 kg/m
d. Beban berfaktor (Wu1)
WU
= 1,2. WD1 + 1,6. WL1
= (1,2 x 1992,44)+ (1,6 x 686,5)
129
= 3489,328 kg/m
b. Pembebanan Trapesium 2
1. Beban Mati (Wd1)
Berat sendiri
= 0,30 x (0,40 – 0,12) x 2400
= 201,6 kg/m
Beban plat lantai
= 0,12 x 1,294 x 2400
= 372,67 kg/m
Beban plat konsol
= 0,12 x 1,294 x 2400
= 372,67 kg/m
Beban dinding
= 250 x 4
= 1000
WD
kg/m
+
= 1946,94 kg/m
2. Beban Hidup (Wl1)
Beban hidup digunakan 250 kg/m2
WL
= 1,294 x 250 kg/m2 = 323,5 kg/m
= 1,294 x 250 kg/m2 = 323,5 kg/m
= 647 kg/m
3. Beban berfaktor (Wu1)
WU
= 1,2. WD1 + 1,6. WL1
= (1,2 x 1946,94)+ (1,6 x 647)
= 3371,528 kg/m
5.1.4 ANALISIS STATIKA
Gambar 5.3 Beban Mati
Gambar 5.4 Beban Hidup
130
Gambar 5.5 Beban Kombinasi
Gambar 5.6 Bidang Momen
Gambar 5.7 Bidang Lintang
5.1.5 PERHITUNGAN TULANGAN RING BALOK JALUR D
 Penulangan Lapangan
Mu= 2649,8 kg.m = 26498000 Nmm
Rn 
m
Mn 26498000

 0,61
b . d 2 300.380 2
fy
240

 11,294
0,85 fc' 0,85.25
ρ min 
1,4 1,4

 0,00583
fy
240

fc'  600  
 
ρ max  0,75 0,85 β1 
fy
600

fy

 


25 
600  
ρ max  0,75 0,85.0,85.


240  600  240  

= 0,040318
131
ρ perlu 
1
2. m . Rn 
 1 1

m
fy 
ρ perlu 
1 
2 x 11,294 x 0.61 
 1 1

11,294 
240

= 0.003
Karena ρmin> ρperlu
0,00583 > 0,003
Maka menggunakan ρmin
As
= ρmin . b . d
=0,00583. 300. 380
= 664,62 mm2
Aspakai = 4 D 16 ( As = 804,2 mm2)
As’
= 0,2 . As
= 0,2 . 804,2
= 160,84
Aspakai = 3 D 10 ( As = 235,61 mm2)
 Penulangan Tumpuan
Mu = 3953,3 kg.m = 39533000 Nmm
Μn 
Μu 39533000

 49416250 Nmm

0,8
Rn 
Mn 49416250

 1,14
b .d 2
300.380 2
m
fy
240

 11,294
0,85 fc' 0,85 x 25
ρ min 
1,4 1,4

 0,00583
fy
240

fc'  600  

ρ max  0,75 0,85 β1 
fy  600  fy  

132

25 
600  
ρ max  0,75 0,85.0,85.


240  600  240  

= 0,040318
ρ perlu 
1
2. m . Rn 
 1 1

m
fy 
ρ perlu 
1 
2 x11,294 x1,14 
 1 1

11,294 
240

= 0,005
Karena ρmin > ρperlu
0,00583 > 0,005
Maka menggunakan ρperlu
As
= ρmin . b . d
=0,00583. 300. 380
= 664,62 mm2
Aspakai = 4 D 16 ( As = 804,2 mm2)
As’
= 0,2 . As
= 0,2 . 804,2
= 160,84
Aspakai = 3 D 10 ( As = 235,61 mm2)
 Tulangan geser
Besar gaya geser max
Vu = 5211 kg
Vc=
1
f c' . b d
√
6
Vc=
1
√ 25 x 300 x 380=95000 kg
6
ΦVc = 0.65 x 95000 105000 = 61750 kg
Vn=
Vu 5211
=
=8016,92 kg
Φ 0.65
133
Vc > Vn, jadi perlu tulangan geser.
Vs perlu = Vn – ΦVc
= 8016,92 – 61750
= -53733,08 kg
ΦVs
= 0,65 x -53733,08 = -34926,50 kg
Dipakai tulangan Ø8 = Av = 50 mm2
S=
Av x fy x d 50 x 240 x 380
=
=130,56 mm
ΦVs
34926,50
Digunakan sengkang Ø8 – 200
5.2 DATA PERENCANAAN RING BALOK MEMANJANG JALUR 1
fc’
=
25 Mpa
fy
= 240 Mpa
Tinggi Balok
= 400 mm
=
0,40 m
Lebar Balok
= 350 mm
=
0,35 m
Tebal Selimut
=
20 mm
=
0,020
m
Tebal Plat
= 120 mm
=
0,12
m
ϒ beton
= 2400 kg/m3
dinding ½ bata
= 250 kg/cm2
Beban Hidup
= 250 kg/m
134
Gambar 5.12 Skema Pembebanan Ringbalk Jalur 1
5.2.1 PERENCANAAN RING BALOK MEMANJANG JALUR 1
Gambar 5.13 Skema Pembebanan Ringbalk Jalur 1
5.1.2 PERHITUNGAN LEBAR EQUIVALEN
Untuk mengubah beban segitiga dan beban trapesium dari plat menjadi beban merata
pada bagian balok, maka beban plat harus diubah menjadi beban equivalent yang besarnya
dapat ditentukan sebagai berikut :
4.2.1 Perhitungan Beban Ekivalen
Segitiga 1
135
Gambar 4.3 Tinggi Ekivalen Pembebanan Amplop Bentang 3,5 m
RA = RB = Q1
P1= ½.3,5.1,75= 3,06
RA = 3,06
M1
= (Ra x 3,5/2) – ( Q1x 1/3 . 1,75)
= 3,57
M1
= M2
3,57
= 1/2.heq.L2
3,57
= 1/2.heq.(3,52)
3,57
= 6,25 heq
Heq
= 0,57
Segitiga 1 (konsol)
Gambar 4.3 Tinggi Ekivalen Pembebanan Amplop Bentang 3,5 m
136
RA = RB = Q1
Q1= ½.3,5.1,75= 3,06
RA = 3,06
M1
= (Ra x 3,5/2) – ( Q1x 1/3 . 1,75)
= 3,57
M1
= M2
3,57
= 1/2.heq.L2
3,57
= 1/2.heq.(3,52)
3,57
= 6,25 heq
Heq
= 0,57
Segitiga 2
137
Gambar 4.4 Tinggi Ekivalen Pembebanan Amplop Bentang 3,25 m
RA = RB = Q1
Q1= ½.3,25.1,625= 2,64
RA = 2,64
M1
= (Ra x 3,25/2) – ( Q1x 1/3 . 1,625)
= 2,86
M1
= M2
2,86
= 1/2.heq.L2
2,86
= 1/2.heq.(3,252)
2,86
= 5,28 heq
Heq
= 0,54
Segitiga 2 (konsol)
138
Gambar 4.4 Tinggi Ekivalen Pembebanan Amplop Bentang 3,25 m
RA = RB = Q1
Q1= ½.3,25.1,625= 2,64
RA = 2,64
M1
= (Ra x 3,25/2) – ( Q1x 1/3 . 1,625)
= 2,86
M1
= M2
2,86
= 1/2.heq.L2
2,86
= 1/2.heq.(3,252)
2,86
= 5,28 heq
Heq
= 0,54
5.1.3 PEMBEBANAN
Perencanaan Dimensi Balok
h = 1/12 . L
= 1/12 . 4310
= 359,167 mm
di coba 400 mm
b = 2/3 . h
= 266,667 mm (h dipakai = 400 mm, b = 300 mm )
a. Pembebanan segitiga 1
1. Beban Mati (Wd1)
Berat sendiri
= 0,30 x (0,4 – 0,12) x 2400
= 201,6
kg/m
Beban plat lantai
= 0,12 x 2400 x 0,57
= 164,16
kg/m
Beban plat konsol
= 0,12 x 2400 x 0,57
= 164,16
kg/m
Beban dinding
= 250 x 4
= 1000
kg/m
Wd
= 1529,92 kg/m
2. Beban Hidup (Wl1)
Beban hidup digunakan 250 kg/m2
139
WL
= 0,57 x 250 kg/m2
= 142,5 kg/m
= 0,57 x 250 kg/m2
= 142,5 kg/m
= 285 kg/m
3. Beban berfaktor (Wu1)
WU
= 1,2. WD1 + 1,6. WL1
= (1,2 x 1529,92)+ (1,6 x 285)
= 2291,904 kg/m
b. Pembebanan segitiga 2
1. Beban Mati (Wd1)
Berat sendiri
= 0,30 x (0,4 – 0,12) x 2400
= 201,6
kg/m
Beban plat lantai
= 0,12 x 2400 x 0,54
= 155,52
kg/m
Beban plat konsol
= 0,12 x 2400 x 0,54
= 155,52
kg/m
Beban dinding
= 250 x 4
= 1000
kg/m
= 1512,64
kg/m
Wd
2. Beban Hidup (Wl1)
Beban hidup digunakan 250 kg/m2
WL
= 0,54 x 250 kg/m2
= 135 kg/m
= 0,54 x 250 kg/m2
= 135 kg/m
= 270 kg/m
3. Beban berfaktor (Wu1)
WU
= 1,2. WD1 + 1,6. WL1
= (1,2 x 1512,64)+ (1,6 x 270)
= 2247,168 kg/m
5.1.4 ANALISIS STATIKA
140
Gambar 5.3 Beban Mati
Gambar 5.4 Beban Hidup
Gambar 5.5 Beban Kombinasi
Gambar 5.6 Bidang Momen
Gambar 5.7 Bidang Lintang
5.1.5 PERHITUNGAN TULANGAN RING BALOK JALUR D
 Penulangan Lapangan
Mu= 4679,3 kg.m = 46793000 Nmm
141
Rn 
m
Mn 46793000

 1,08
b . d 2 300.380 2
fy
240

 11,294
0,85 fc' 0,85.25
ρ min 
1,4 1,4

 0,00583
fy
240

fc'  600  
 
ρ max  0,75 0,85 β1 
fy  600  fy  


25 
600  
ρ max  0,75 0,85.0,85.


240  600  240  

= 0,040318
ρ perlu 
1
2. m . Rn 
 1 1

m
fy 
ρ perlu 
1 
2 x 11,294 x 1,08 
 1 1

11,294 
240

= 0.005
Karena ρmin> ρperlu
0,00583 > 0,005
Maka menggunakan ρmin
As
= ρmin . b . d
=0,00583. 300. 380
= 664,62 mm2
Aspakai = 4 D 16 ( As = 804,2 mm2)
As’
= 0,2 . As
= 0,2 . 804,2
142
= 160,84
Aspakai = 3 D 10 ( As = 235,61 mm2)
 Penulangan Tumpuan
Mu = 9358,6 kg.m = 93586000 Nmm
Μn 
Μu 93586000

 116982500 Nmm

0,8
Rn 
Mn 116982500

 2,7
b .d 2
300.380 2
m
fy
240

 11,294
0,85 fc' 0,85 x 25
ρ min 
1,4 1,4

 0,00583
fy
240

fc'  600  
 
ρ max  0,75 0,85 β1 
fy
600

fy




25 
600  
ρ max  0,75 0,85.0,85.


240  600  240  

= 0,040318
ρ perlu 
1
2. m . Rn 
 1 1

m
fy 
ρ perlu 
1 
2 x11,294 x 2,7 
 1 1

11,294 
240

= 0,012
Karena ρmin < ρperlu
0,00583 < 0,012
Maka menggunakan ρperlu
As
= ρmin . b . d
=0,012. 300. 380
= 1368 mm2
143
Aspakai = 7 D 16 ( As = 1407,433 mm2)
As’
= 0,2 . As
= 0,2 . 1407,433
= 281,49
Aspakai = 4 D 10 ( As = 314,16 mm2)
 Tulangan geser
Besar gaya geser max
Vu = 8021,6 kg
Vc=
1
f c' . b d
√
6
Vc=
1
√ 25 x 300 x 380=95000 kg
6
ΦVc = 0.65 x 95000 105000 = 61750 kg
Vn=
Vu 8021,6
=
=12340,92 kg
Φ
0.65
Vc > Vn, jadi perlu tulangan geser.
Vs perlu = Vn – ΦVc
= 12340,92 – 61750
= -49409,08 kg
ΦVs
= 0,65 x -49409,08 = -32115,9 kg
Dipakai tulangan Ø8 = Av = 50 mm2
S=
Av x fy x d 50 x 240 x 380
=
=141,98 mm
ΦVs
32115,9
Digunakan sengkang Ø8 – 200
144