Modul 6 - Diagram Interaksi Kolom 3

MODUL PERKULIAHAN

Struktur Beton 2

Diagram Interaksi Kolom 3

Fakultas

Program Studi

Teknik Perencanaan dan Desain

Teknik Sipil

Tatap Muka

06

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 3 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.

Perencanaan kolom dengan menggunakan diagram interaksi kolom,

‘15

3

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

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

Contoh 4. Dengan menggunakan diagram interaksi, tentukanlah kebutuhan tulangan tarik dan tekan untuk kolom bersengkang ikat dengan ukuran kolom 300 x 400 mm. Jika beban ultimit yang harus dipikul adalah

Pu = 60 ton dan Mu = 15 ton.m

Fc’ = 25 MPa Fy = 400 MPa 1

= 0.85

Tebal selimut beton dari sumbu tulangan = 60 mm

Hitung parameter-parameter eksentrisitas dan

:

Hitung koefisien gaya & momen penampang tanpa satuan:

‘15

4

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

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

‘15

5

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

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

Tentukan tulangan yang dibutuhkan

Ast

Ag

0.03 300 mm 400 mm

3600 mm 2 Gunakan D25 (Ab = 490 mm2)

Ast Ab

7,35 batang

8 batang

Jadi gunakan 4D25 dimasing-masing sisi (Ast = 3920 mm2)

Tentukan spasi sengkang ikat menggunakan tulangan D10:

Maka menggunakan spasi 300 mm

‘15

6

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

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

Contoh 5 Suatu kolom dengan ukuran 450 x 500 mm , dengan kuat tekan beton fc’ = 30 MPa dan fy = 400 MPa. Dari analisis struktur diketahui Pu = 2025 kN dan Mu = 319 kNm. Rencanakan tulangan longitudinal kolom tersebut.

Penyelesaian :

Dari diagram interaksi Pu - Mu untuk fc’ = 30 MPa dan fy = 400 MPa diperoleh

sehingga Maka ‘15

7

As = .b h = 3600 mm2. digunakan tulangan 8 D25 (luas total 8D25 = 3926 mm2 Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

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

OK!)

= 1,6%

Contoh 6. Suatu kolom dengan ukuran 550 x 550 mm , dengan kuat tekan beton fc’ = 25 MPa dan fy = 400 MPa. Dari analisis struktur diketahui : A. Pu min = 2412.55 kN Pu max = 2412.55 kN, dan Mu = 466.68 kNm. Rencanakan tulangan longitudinal kolom tersebut. B. Jika kolom merupakan kolom Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK), dengan nominal balok sisi kiri dan kanan adalah sama, yaitu Mnb(+) = 162.112 kNm Dan Mnb(-) = 304.232 kNm , cek apakah desain kolom pada desain A memenuhi syarat Ukuran tinggi kolom di bawah dan di atas pertemuan balok adalah sama Penyelesaian : A.

Dari gambar grafik dibawah , didapatkan

‘15

8

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

= 0.014

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

Diperoleh yaitu

= 0.022 , dengan demikian yang meentukan dalam desain adlah yang terbesar

= 0.022 , dan didapatkan

As =

.b h = 6655 mm2, maka akan menggunakan

tulangan terpasang 16D25 dengan As =7853,98 mm2 (

2,6 %).

B. berdasarkan persyaratan kolom kuat balok lemah, harus memenuhi = adalah jumlah momen kolom pada pertemuan balok kolom = adalah jumlah momen balok yang bertemu pada sambungan balok kolom Dari hasil hitungan 1.2

= 559,613 kNm. Karena ukuran dan tinggi kolom atas dan

bawah pada pertemuan balok-kolom adalah sama, maka momen balok yang harus didukung oleh kolom atas dan bawah juga sama.

Maka

‘15

9

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

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

Selanjutnya hasil ini kita ploting ke diagram interaksi, yang sesuai dengan FEMA P-751

(Building Seismic Safety Council, 2012):

Dari gambar grafik dibawah , didapatkan

‘15

10

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

2.6 %

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. 6. Arfiadi, Yoyong., “DIAGRAM INTERAKSI PERANCANGAN KOLOM DENGAN TULANGAN PADA EMPAT SISI BERDASARKAN SNI 2847:2013 DAN ACI 318M-11” , Jurnal Teknik Sipil Vol.13 No.4 April 2016.

‘15

11

Struktur Beton 2 Ivan Jansen S., ST, MT

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