Modul 5 - Diagram Interaksi Kolom 2

 

 

MODUL PERKULIAHAN

   

Struktur Beton 2

 

 

Diagram Interaksi Kolom 2       

 

 

 

 

Fakultas 

Program Studi 

 

Teknik Perencanaan  dan Desain 

Teknik Sipil 

Tatap Muka 

05

Kode MK 

Disusun Oleh 

W111700023 

Ivan Jansen S., ST, MT   

   

Abstract 

Kompetensi 

 

Modul ini bertujuan untuk memberikan pemahaman dasar mengenai sifat dan juga mekanika dari material baja.

 

 

Mahasiswa/i mengerti kembali konsep dari perencanaan pada kolom dengan menggunakan diagram interaksi kolom.. 

 

Diagram Interaksi Kolom 2 Kapasitas suatu penampang kolom beton bertulang dapat dinyatakan dalam bentuk diagram interaksi P–M, yang menunjukkan hubungan beban aksial dan momen lentur pada elemen struktur tekan pada kondisi batas.

Gambar 1. Diagram P–M, Kategori Desain untuk Kuat Penampang Kolom dalam Kondisi Pembebanan Aksial Tekan dan Lentur.

‘15

 

 

2

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

Setiap titik pada kurva menunjukkan satu kombinasi Pn dan Mn untuk penampang dengan kondisi/lokasi sumbu netral yang tertentu (Gambar 1.) Prosedur Perencanaan:

1. Untuk Pu dan Mu yang bekerja pada penampang, hitung e 

Mu . Pu

2. Asumsikan dimensi penampang dan rasio tulangannya (antara 1 – 4%). 3. Hitung Pnb untuk penampang yang diasumsikan tersebut dan tentukan tipe keruntuhannya. 4. Check apakah penampang cukup memadai (aman dan ekonomis). Asumsikan penampang baru jika penampang tidak memadai. 5. Desain tulangan lateral.

‘15

 

 

3

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

Contoh 2. Kolom dengan dimensi 12 x 20 in ,

dengan menggunakan 4 buah tulangan No.29 dengan

luas per batang nya adalah 1 in2. Kuat tekan beton fc’ = 4000 psi Tegangan leleh baja tulangan fy = 60 ksi Tentukanlah : A. Pb dan Mb , kondisi balance. B. Kondisi pada tension failure (keruntuhan akibat tarik) C. Kondisi pada compression failure (keruntuhan tekan) D. Kondisi dengan eksentrisitas , e = 0 E. Gambarkan ploting kurva berdasarkan titik yang telah diminta F. Rencanakan sengkang untuk kolom.

‘15

 

 

4

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

A. Pada kondisi balance =

Maka panjang blok tegangan a adalah :

Dengan fs = fy , maka : ,

lebih besar dari 60 ksi, maka baja

pada daerah tekan telah leleh. Resultan gaya pada beton =

Maka aksial pada kondisi balance :

Dan Momen pada kondisi balance =

B. Kita coba sekarang untuk mengambil nilai c = 5 in lebih kecil dari nilai cb = 10.3 in. Dengan fs = fy , maka :

Nilai panjang blok tegangan a:

Resultan gaya tekan :

‘15

 

 

5

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

Maka nilai Mn,

Dengan nilai eksentrisitas,

C. Sekarang untuk mengambil nilai c = 18 in lebih besar dari nilai cb = 10.3 in. Nilai panjang blok tegangan a:

Resultan gaya pada blok tekan beton :

Tegangan baja pada disisi kiri kolom adalah:

Nilai negatif mengidentifikasikan bahwa nilai As berada pada blok tegangan tekan, jika nilai c lebih besar dari nilai d (panjang efektif), Tegangan baja pada daerah tekan adalah = ,

dan ini lebih besar dari 60 ksi,

maka baja telah leleh.

Kapasitas kolom =

Dengan nilai eksentrisitas, e = 2336 / 748 = 3.12 in.

‘15

 

 

6

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

D. Dengan nilai eksentrisitas, e = 0 atau e = dengan beban konsentrik :

E. Plotting diagram interaksi kolom Pn - Mn.

‘15

 

 

7

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

,

maka kapasitas aksial dari kolom

Contoh 3. Jika diketahui nilai c = 18 in seperti di gambar, maka tentukanlah Pn dan Mn berdasarkan keruntuhan yang terjadi dari penampang kolom 26 x 12 in berikut, dengan menggunakan 10 tulangan berdiameter No.11 (dalam SI = D36 mm) dengan luasan 1.56 in2 per batangnya. Fy = 75 ksi fc’ = 6000 psi (E baja = 29000 ksi)

Ketika beton telah mencapai regangan ultimit nya yaitu 0.003, maka seperti ditunjukkan pada distribusi regangan, dengan persamaan segitiga dan dengan persamaan tegangan yang merupakan regangan dikalikan dengan modulus elastisitas material baja E = 29000 ksi

‘15

 

 

8

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

Untuk fc’ = 6000 psi, dan = 0.75 dan panjang blok tegangan a = 1 x c  a = 0.75 x 18 = 13.5 in. Resultan dari blok tekan beton adalah  C = 0.85 x 6 x 13.5 x 12 = 826 kips.

Aksial dan momen (P,M) yang terjadi adalah :

Dengan nilai eksentrisitas adalah e = M / P 

‘15

 

 

9

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

Daftar Pustaka 1. Wight, James K. 2016. “ Reinforced Concrete Mechanics and Design ” 7 th Edition. 2. SNI 2847-2013 “ Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung “. 3. Imran, I dan Zulkifli, E. (2014). Perencanaan Dasar Struktur Beton Bertulang. Penerbit ITB 4. McCormac, Jack C. 2014, “ Design of Reinforced Concrete ”, Ninth Edition, Wiley 5. Nawy, Edward G., 2009, “ Reinforced Concrete Fundamental Approach ” , Sixth Edition, Pearson Prentice Hall.

‘15

 

 

10

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id