prakata, persembahan, moto, pernyataan, dan daftar isi.doc
Post on 02-Dec-2015
227 Views
Preview:
TRANSCRIPT
DESAIN LANGSUNG TULANGAN LONGITUDINAL KOLOM BETON BERTULANG BUJUR SANGKAR
SKRIPSI
diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi Teknik Sipil (S1)
dan mencapai gelar Sarjana Teknik
Oleh
Suliantika RianiNIM 121910301062
JURUSAN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JEMBER2012
PRAKATA
Puji syukur ke hadirat Allah swt atas rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Karya llmiah Tertulis dengan judul “Desain Langsung
Tulangan Longitudinal Kolom Beton Bertulang Bujur Sangkar” . Karya Ilmiah
Tertulis ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan
pendidikan Stata Satu (S1) pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Jember.
Dalam proses penyusunan dan penyelesaian Karya Ilmiah Tertulis ini tidak
lepas dari bantuan baik secara moril maupun materil dari berbagai pihak, oleh sebab
itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Tavio, S.T, M.T, Ph.D selaku dosen pembimbing yang tanpa lelah selalu
memberikan arahan, dukungan, motivasi dan ilmu yang tidak ternilai harganya.
2. Orang tua penulis yang selalu memberikan dorongan, motivasi, dan fasilitas yang
tak ternilai harganya sehingga penulis bisa menempuh pendidikan hingga
jenjang sarjana dan menyelesaikannya dengan baik.
3. segenap dosen Teknik Sipil Universitas Jember atas ilmu pengetahuan dan
didikan yang diberikan.
Penulis menyadari bahwa di dalam Karya Tulis ini masih banyak kesalahan
dan kekurangan, untuk itu kritik dan saran dari pembaca sangat dibutuhkan demi
kesempurnaan Karya Tulis ini. Akhirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi pembaca.
Jember, 12 November 2012
Penulis
PERSEMBAHAN
Skripsi ini saya persembahkan untuk:
1. Ibunda Peni Iriani dan Ayahanda Sulipan, S.Pd tercinta;
2. guru-guruku sejak taman kanak-kanak sampai dengan perguruan tinggi;
3. Almamater Fakultas Teknik Universitas Jember
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
nama : Suliantika Riani
NIM : 121910301062
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa karya ilmiah yang berjudul “Desain
Langsung Tulangan Longitudinal Kolom Beton Bertulang Bujur Sangkar” adalah
benar- benar hasil karya sendiri, kecuali kutipan yang sudah saya sebutkan
sumbernya, belum pernah diajukan pada institusi mana pun, dan bukan karya
jiplakan. Saya bertanggung jawab atas keabsahan dan kebenaran isinya sesuai dengan
sikap ilmiah yang harus dijunjung tinggi.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa ada tekanan dan
paksaan dari pihak mana pun serta bersedia medapat sanksi akademik jika ternyata di
kemudian hari pernyataan ini tidak benar.
Jember, 12 November 2012
Yang menyatakan,
Suliantika Riani NIM. 121910301062
MOTO
Barang siapa yang bersungguh-sungguh
Maka dia akan meraihnya
Man jaddah wa jadah
(Mahfrudod)
Kegagalan terjadi bila kita menyerah
(Lessing)
Tiada suatu usaha yang besar akan berhasil
Tanpa dimulai dari usaha yang kecil
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL.......................................................................................
HALAMAN PENGESAHAN........................................................................
HALAMAN MOTO........................................................................................
HALAMAN PERNYATAAN .......................................................................
ABSTRAK....................................................................................................... i
ABSTRACT..................................................................................................... ii
PRAKATA....................................................................................................... iii
DAFTAR ISI................................................................................................... iv
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang.......................................................................... 1
1.2 Tujuan........................................................................................ 2
1.3 Rumusan Masalah..................................................................... 3
1.4 Batasan Masalah........................................................................ 3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian dan Prinsip Dasar Kolom...................................... 5
2.2 Beban Aksial dan Lentur pada Kolom.................................... 6
2.3 Kekuatan Kolom Pendek dengan Beban Sentris.................... 11
2.4 Kekuatan Kolom yang Dibebani Eksentris ............................ 11
2.4.1 Perilaku Kolom Pendek yang Dibebani Eksentris............. 11
2.4.2 Persamaan – Persamaan Dasar pada Kolom dan
Prosedur Coba – Coba dan Penyesuaian untuk Analisis dan
Desain Kolom.................................................................... 14
2.5 Ragam Kegagalan pada Kolom ............................................... 15
2.5.1 Keruntuhan Balanced pada Penampang
Kolom Segi Empat............................................................ 16
2.5.2 Keruntuhan Tarik pada Penampang
Kolom Segi Empat............................................................ 17
2.5.3 Kegagalan Tekan pada Penampang
Kolom Segi Empat............................................................. 18
2.6 Diagram Interaksi Kolom Beton Bertulang............................ 18
2.7 Konsep dan Asumsi Diagram Interaksi Kolom ..................... 19
2.8 Perkembangan Metode Perencanaan Elemen
Struktur Beton Bertulang......................................................... 22
2.8.1 Strength Design Method (Ultimate Strength Design)....... 22
2.8.2 Metode Perencanaan Batas (Limit State Method)............. 25
2.8.3 Unified Design Provisions................................................. 28
BAB 3. METODOLOGI
3.1 Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir..................................... 31
3.2 Studi Literatur........................................................................... 33
3.3 Merancang Diagram Interaksi P-M Kolom............................ 34
3.4 Algoritma.................................................................................... 35
BAB 4. PENGOPERASIAN PROGRAM
4.1 Penjelasan Program ................................................................. 41
4.2 Prosedur Pengoperasian Program........................................... 41
BAB 5. STUDI KASUS
5.1 Studi Kasus 1 (Kolom Kecil)..................................................... 53
5.2 Studi Kasus 2 (Kolom Besar).................................................... 61
5.3 Studi Kasus 3 (Perbandingan Antara Dua Kolom
dengan Mutu Beton yang Berbeda) ........................................ 69
5.4 Studi Kasus 4 (Perbandingan Antara Dua
Kolom dengan Mutu Tulangan yang Berbeda)...................... 85
5.5 Studi Kasus 5 (Perbedaan Konsep Limit
State Method pada SNI 03-2847-2002
dengan Konsep Unified Design Provisions
pada ACI 318-2002).................................................................... 101
BAB 6. PENUTUP
6.1 Simpulan..................................................................................... 125
6.2 Saran........................................................................................... 126
DAFTAR PUSTAKA...................................................................................... 127
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Suatu unsur struktur dapat dibebani dengan kombinasi lentur dan gaya aksial
dengan banyak cara. Pada umumnya di dalam bangunan beton bertulang, momen
lentur dan gaya aksial bekerja secara bersamaan karena pada kenyataannya tidak
ada kolom yang dibebani secara aksial sempurna (Wang dkk,1985).
Kolom yang terbuat dari beton murni pada prinsipnya dapat mendukung
beban kombinasi yang bekerja, akan tetapi sangat kecil karena kapasitas
kolomnya juga kecil. Kapasitas kolom tersebut dapat ditingkatkan secara
signifikan dengan cara menambahkan tulangan longitudinal pada kolom. Adanya
tulangan longitudinal ini untuk membuat kolom menjadi lebih daktail dengan
persyaratan penulangan sebanyak 1% sampai dengan 6% (SNI 03-2847-2002
Pasal 23.4.3.1).
Namun, seringkali perencana struktur memerlukan waktu yang lama untuk
menentukan kebutuhan (rasio) tulangan longitudinal karena pekerjaan tersebut perlu
meninjau berbagai aspek seperti ukuran penampang kolom, mutu beton maupun
mutu tulangan, beban aksial dan momen yang bekerja serta kode yang akan
digunakan. Oleh karena itu, sangat penting bagi perencana struktur untuk
menciptakan suatu program bantu sederhana yang aplikabel (mudah diterapkan) di
bidang teknik sipil khususnya mengenai kebutuhan tulangan longitudinal pada
kolom sehingga nantinya diharapkan kebutuhan tulangan longitudinal tersebut
dapat diketahui secara langsung dan akurat. Saat ini penggunaan program
komputer untuk merencanakan rasio tulangan telah dikembangkan, salah satunya
melalui aplikasi rekayasa konstruksi seperti PCA Column yang berasal dari Amerika
Serikat dan dibuat berdasarkan code ACI 1995. Sedangkan di Indonesia
perkembangan aplikasi program bantu yang sesuai dengan kebutuhan ahli – ahli
konstruksi di Indonesia saat ini masih minim jumlahnya.
Oleh karena itu, sebagai perbandingan, dalam tugas akhir ini akan
dikembangkan program bantu teknik sipil serupa, yang sesuai dengan kode yang
berlaku di Indonesia saat ini yaitu SNI 03-2847-2002. Selain itu, aplikasi program
bantu yang akan dibuat juga memuat kode terbaru yaitu Unified Design Provisions
yang ada di dalam ACI 318-2002. Perbedaan dari kedua kode tersebut
menyangkut faktor reduksi kolom dimana SNI 03-2847-2002 masih berdasarkan
besarnya beban aksial sedangkan ACI 318-2002 menggunakan regangan tarik untuk
menentukan besarnya faktor reduksi.
Aplikasi program bantu yang akan dibuat menggunakan bahasa
pemrograman visual basic 6.0. Hal ini dikarenakan visual basic 6.0 tidak
memerlukan pemrograman khusus untuk menampilkan jendela (window) dan cara
penggunaannya juga berbasis visual. Selain itu, visual basic 6.0 adalah bahasa
pemrograman yang evolusioner yaitu mengacu pada event dan berorientasi objek.
Visual basic 6.0 juga dapat menciptakan aplikasi dengan mudah karena hanya
memerlukan sedikit penulisan kode – kode program sehingga kegiatan
pemrograman dapat difokuskan padapenyelesaian problem utama dan bukan pada
pembuatan antar-mukanya (user interface).
1.2 Tujuan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini antara lain : 1. Membuat suatu program bantu teknik sipil sederhana yang aplikabel (mudah
diterapkan) untuk mengetahui kebutuhan tulangan (rasio tulangan) longitudinal pada kolom.
2. Mendapatkan titik koordinat kombinasi beban yang tepat pada diagram interaksi P-M kolom sehingga nantinya kebutuhan tulangan longitudinal
pada kolom dapat dipenuhi secara akurat. 3. Membuat diagram interaksi P-M dari penampang kolom akibat kombinasi
momen lentur dan gaya aksial sehingga dapat diketahui kapasitas kolomnya. 4. Mengetahui bahwa nilai output aplikasi program yang telah dibuat dapat
dipertanggungjawabkan dengan memverifikasinya dengan aplikasi program teknik sipil yang lain seperti PCA Column.
1.3 Rumusan Masalah
Perumusan masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini antara lain :
1. Bagaimana menentukan rasio tulangan longitudinal pada kolom secara
langsung dari momen lentur dan gaya aksial?
2. Bagaimana mendapatkan titik koordinat kombinasi beban yang tepat pada
diagram interaksi P-M kolom sehingga nantinya kebutuhan tulangan
longitudinal pada kolom dapat dipenuhi secara akurat?
3. Apakah nilai output aplikasi program yang telah dibuat dapat
dipertanggung jawabkan dengan menggunakan aplikasi program teknik sipil
yang lain seperti PCA Column?
1.4 Batasan Masalah
Ruang lingkup permasalahan dan pembahasan pada tugas akhir ini dibatasi oleh beberapa hal antara lain : 1. Studi tugas akhir ini hanya meninjau elemen struktur beton bertulang yang
mengalami kombinasi momen lentur dan gaya aksial yaitu kolom. 2. Studi tugas akhir ini hanya meninjau kolom berpenampang persegi (bujur
sangkar) dengan tulangan longitudinal 4 sisi (four side equal) dan jumlah tulangan kelipatan 4.
3. Studi tugas akhir ini hanya meninjau kolom pendek yang mengalami beban aksial dan momen uniaksial tanpa knick.
4. Studi tugas akhir ini hanya menentukan rasio tulangan longitudinal yang ada pada kolom dan diagram interaksi P-M kolom.
BAB VI
SIMPULAN DAN SARAN
6.1 Simpulan
Setelah membandingkan hasil perhitungan dari program UNEJ Column
dengan PCA Column dalam beberapa kasus, maka dapat diambil kesimpulan
sebagai berikut :
1. Dari beberapa contoh studi kasus yang telah dianalisa pada bab
sebelumnya, maka untuk menentukan rasio tulangan longitudinal pada kolom
dapat dilakukan dengan menggunakan aplikasi program bantu UNEJ Column
karena lebih cepat dan mudah. Selain itu, hasil perhitungan telah divalidasi
dengan program PCA Column dan ternyata menghasilkan perhitungan
yang hampir sama (berselisih sedikit).
2. Menentukan titik koordinat yang tepat/paling mendekati pada diagram
interaksi pada program UNEJ Column ini dilakukan dengan membulatkan
jumlah tulangan perlu ke kelipatan 4 di atas jumlah tulangan perlu yang paling
mendekati. Hal ini untuk menjamin bahwa kapasitas kolom mampu menahan
beban kombinasi aksial dan momen.
3. Perbedaan selisih perhitungan antara program UNEJ Column dengan PCA
Column yang ada disebabkan oleh pembulatan angka di belakang koma.
4. Nilai output program aplikasi UNEJ Column dapat dipertanggungjawabkan
karena setelah diverifikasi dengan aplikasi program lain yaitu PCA
Column ternyata menghasilkan nilai perhitungan yang hampir sama/sama.
6.2 Saran
Setelah melakukan perencanaan jumlah tulangan dengan menggunakan
program UNEJ Column di atas maka penulis memberikan beberapa saran antara lain:
1. Perlu digunakan metode iterasi dalam mendapatkan rasio tulangan yang lebih
cepat agar siapapun user program ini tidak perlu menunggu beberapa waktu
saat menjalankan program tersebut.
2. Perlu dikembangkan lagi program serupa untuk perhitungan pada kolom
persegi dengan sisi yang tidak sama panjang dan kolom bulat karena pada
program ini hanya merencanakan tulangan untuk kolom persegi (bujur
sangkar) saja.
DAFTAR PUSTAKA
Dewobroto, W. 2003. Aplikasi Sain dan Teknik dengan Visual Basic 6.0. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.
Dewobroto, W. 2005. Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan Visual Basic 6.0 (Analisis dan Desain Penampang Beton Bertulang sesuai SNI 03-2847-2002). Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.
MacGregor, J.G. 1992. Reinforced Concrete Mechanics and Design. Edisi kedua. USA: Prentice Hall Inc.
Mast, R.F. 1992. Unified Design Provisions for Reinforced and Prestressed Concrete Flexural and Compression Members. USA: Structural Journal.
McCormac, J.C. 2001. Design of Reinforced Concrete. Edisi kelima. USA: John Wiley & Sons.
Nawy E.G.1985. Reinforced Concrete : A Fundamental Approach. USA: Prentice Hall Inc.
Purwono, R, Tavio Imran I dan Raka, I.G.P. 2007. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) Dilengkapi Penjelasan (S-2002). Surabaya: ITS Press.
Wang, C.K, dan Salmon, C.G. 1985. Reinforced Concrete Design. Edisi keempat. USA: Harper & Row Inc.
INNOTE
Dalam membangun / membuat sebuah bangunan rumah tinggal idealnya
bangunan rumah tinggal tersebut memiliki struktur bangunan yang kuat, awet dan
indah. Struktur bangunan tersebut di bagi menjadi dua bagian, yaitu : struktur atas
dan struktur bawah. Struktur atas meliputi rangka bangunan dan atap, sedangkan
struktur bawah berupa fondasi. “ fondasi adalah bagian dari bangunan yang berfungsi
untuk mendukung seluruh berat dari bangunan dan meneruskannya ke tanah di
bawahnya. “ (Puspantoro,1996:13). Oleh sebab itu, dalam membangun / membuat
sebuah bangunan rumah tinggal diperlukan struktur fondasi yang kuat dan awet.
Puspantoro ( 1996:13 ) menyatakan “ fondasi adalah bagian dari bangunan yang
berfungsi untuk mendukung seluruh berat dari bangunan dan meneruskannya ke
tanah di bawahnya. “ Struktur fondasi yang kuat dan awet sangat berpengaruh pada
bangunan tersebut, karena dengan fondasi yang kuat dan awet maka bangunan
tersebut akan tetap kokoh walau ada gempa bumi yang melanda kawasan tersebut.
Struktur atas dan struktur bawah sebuah bangunan yang kuat, kokoh, indah dan
awet harus dimiliki setiap bangunan rumah tinggal. Struktur atas lebih menonjolkan
keindahan dari bangunan tersebut, sedangkan struktur bawah lebih menonjolkan
kekuatan, kekokohan, dan keawetan sebuah bangunan tersebut. Struktur bawah yang
berperan dalam sebuah bangunan adalah fondasi. Menurut Puspantoro ( 1996:13 ) “
fondasi adalah bagian dari bangunan yang berfungsi untuk mendukung seluruh berat
dari bangunan dan meneruskannya ke tanah di bawahnya. “ Oleh karena itu, struktur
atas dan struktur bawah sebuah bangunan harus saling berhubungan/saling menopang
satu dengan yang lain agar bangunan tersebut kuat, kokoh, indah dan awet.
top related