studi perilaku balok kolom struktur beton bertulang komposit

Upload: purjoko-yulianto

Post on 06-Jan-2016

67 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Artikel Ilmiah Teknik Sipil

TRANSCRIPT

  • 1

    STUDI PERILAKU SAMBUNGAN BALOK-KOLOM (BEAM-COLUMN JOINTS)

    PADA BANGUNAN STRUKTUR BETON BERTULANG KOMPOSIT

    (STEEL REINFORCED CONCRETE) AKIBAT BEBAN GEMPA

    Nama Mahasiswa :

    Nuresta Dwiarti

    Dosen Pembimbing :

    Budi Suswanto, ST, MT, Ph.D

    Endah Wahyuni, ST, M.Sc, Ph.D

    Abstrak

    Steel Reinforced Concrete (SRC) merupakan struktur komposit gabungan dari Reinforced

    Concrete (beton bertulang) dengan profil baja di dalamnya, dan telah banyak digunakan untuk

    struktur bangunan bertingkat antara 5-20 lantai.

    Seperti pada kontruksi gedung lainnya, panel pertemuan (sambungan) antara balok dan kolom

    pada kontruksi gedung SRC merupakan bagian yang rawan mengalami kegagalan struktur terutama

    akibat beban gempa. Untuk itu pada tugas akhir ini dilakukan studi analisa mengenai sambungan

    balok-kolom pada struktur SRC, yaitu mengenai kuat gesernya. Kuat geser yang dimiliki oleh

    sambungan balok-kolom SRC ini dihitung dengan menggunakan dua metode perhitungan, yaitu

    metode superposisi dan metode modifikasi strut-and-tie, untuk kemudian dibandingkan dengan kuat

    geser dari struktur beton bertulang biasa. Selain itu penampang dari masing-masing elemen struktur

    meliputi penampang balok dan kolom juga dianalisa dengan bantuan program XTRACT.

    Dari hasil analisa yang telah dilakukan dapat dilihat bahwa metode strut-and-tie memberikan

    hasil perhitungan yang lebih teliti daripada metode superposisi, namun langkah-langkah

    perhitungannya lebih rumit. Sedangkan dari hasil output kekuatan penampang elemen balok dan

    kolom dari program XTRACT, dapat dilihat bahwa penampang elemen struktur dari SRC memiliki

    kekuatan nominal yang hampir sama dengan elemen struktur dari beton bertulang meskipun dengan

    ukuran penampang yang lebih kecil.

    Kata Kunci : SRC, sambungan balok-kolom, XTRACT.

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang Steel Reinforced Concrete (SRC)

    merupakan struktur komposit gabungan dari

    Reinforced Concrete (beton bertulang) dengan

    profil baja di dalamnya. Sistem SRC ini terdiri

    dari beton, baja profil, tulangan longitudinal,

    dan tulangan transversal (Chen dan Cheng

    2003). SRC memanfaatkan kelebihan yang

    dimiliki oleh masing-masing elemen dasar

    pembentuknya, yaitu sifat kekakuan dari

    Reinforced Concrete dan kekuatan dari struktur

    baja, sehingga menjadikan SRC struktur yang

    memiliki kekakuan dan kekuatan yang sangat

    tinggi. SRC memiliki kapasitas menahan beban

    yang besar dengan penampang yang relatif

    lebih kecil dibandingkan dengan struktur beton

    bertulang konvensional, namun juga memiliki

    ketahanan terhadap api dan korosi yang lebih

    baik dibandingkan kolom baja biasa dan juga

    efek penguatan dalam melawan tekuk.

    Penelitian mengenai Steel Reinforced Concrete

    terus dikembangkan dalam beberapa tahun

    terakhir di beberapa Negara seperti Jepang,

    Taiwan, dan Amerika. Aplikasi dari SRC ini

    pun sudah banyak digunakan untuk struktur

    bangunan bertingkat antara 5-20 lantai. Untuk

    bangunan gedung bertingkat sangat tinggi

    terutama gedung pencakar langit, penggunaan

    struktur komposit ini akan memberikan

    keuntungan dari segi ekonomis karena

    kebutuhan dimensi untuk struktur beton

    bertulang yang semula besar dapat direduksi

    dengan menggunakan struktur komposit

    sehingga dapat menghemat tata ruang (Teguh

    2008).

    Pada setiap kontruksi gedung, panel

    pertemuan (sambungan) kolom dan balok

  • 2

    merupakan bagian yang rawan pada suatu

    struktur tahan gempa karena sifat pemecaran

    energinya yang spesifik. Tak terkecuali pada

    kontruksi gedung yang menggunakan struktur

    SRC. Pada saat struktur dilanda gempa, akan

    terjadi gaya geser yang sangat besar pada

    sambungan balok dan kolom terutama ketika

    timbulnya sendi plastis balok pada muka

    kolom. Gaya geser ini dapat mengakibatkan

    keruntuhan pada inti panel join baik karena

    dilampuinya kapasitas geser atau karena

    hancurnya lekatan (bond) dari tulangan atau

    akibat dari keduanya (Lillyantina 2008).

    Terlebih lagi karena daya lekat natural antara

    profil baja dan beton pada struktur balok atau

    kolom SRC sangat kecil dibandingkan dengan

    gaya tekan pada balok beton yang bekerja di

    atas flange profil baja. Bila kapasitas geser

    pada bidang pertemuan ini tidak mencukupi,

    keretakan dapat terjadi, dan kegagalan struktur

    pun tak dapat dicegah. Oleh karena itu

    sangatlah penting untuk bisa memperkirakan

    kekuatan geser yang dimiliki daerah

    sambungan balok-kolom komposit ini.

    Sehingga dengan demikian daerah pertemuan

    balok-kolom ini dapat direncanakan dengan

    lebih baik.

    Untuk itu pada penelitian ini akan

    dilakukan studi analisa mengenai kapasitas

    geser sambungan balok-kolom (beam-column

    joints) pada struktur beton bertulang komposit

    (Steel Reinforced Concrete.) Untuk

    memprediksi besarnya kuat geser akan

    menggunakan dua metode, yaitu Metode

    Superposisi Kuat Geser (Strength

    Superposition Method) dan Metode Strut-and-

    Tie (Strut-and-Tie Method), dimana hasil dari

    perhitungan kuat geser dari struktur SRC ini

    akan dibandingkan dengan kuat geser dari

    struktur beton bertulang biasa. Selain itu juga

    akan digunakan beberapa program bantu, yaitu

    SAP 2000 versi 14 untuk analisa struktur secara

    umum, dan program bantu XTRACT untuk

    analisa penampang elemen struktur.

    Dengan menganalisa kekuatan geser

    pada sambungan balok-kolom struktur SRC ini,

    diharapkan daerah sambungan balok-kolom ini

    dapat direncanakan dengan lebih baik terutama

    dalam menahan beban akibat gempa.

    1.2. Permasalahan Permasalahan yang akan dibahas dalam

    studi ini adalah sebagai berikut :

    1. Bagaimana hasil analisa prediksi kekuatan geser dari sambungan balok-

    kolom SRC dengan menggunakan

    metode superposisi dan metode modified

    softened strut-and-tie?

    2. Bagaimana perbandingan hasil analisa kuat geser sambungan balok-kolom

    antara struktur Steel Reinforced

    Concrete dengan struktur Reinforced

    Concrete?

    3. Bagaimana hasil analisa penampang elemen struktur Steel Reinforced

    Concrete dengan menggunakan program

    XTRACT?

    1.3. Tujuan Tujuan yang ingin dicapai dalam

    penyusunan Tugas Akhir ini adalah :

    1. Mendapatkan hasil analisa prediksi kekuatan geser dari sambungan balok-

    kolom SRC dengan menggunakan

    metode superposisi dan metode modified

    softened strut-and-tie.

    2. Membandingkan hasil analisa kuat geser sambungan balok-kolom antara struktur

    Steel Reinforced Concrete dengan

    struktur Reinforced Concrete?

    3. Mendapatkan hasil analisa penampang elemen struktur Steel Reinforced

    Concrete dengan menggunakan program

    XTRACT.

    1.4. Batasan Masalah 1. Beban gempa yang dihitung berdasarkan

    pada SNI-03-1726-2002.

    2. Pembebanan berdasarkan PPIUG 1983. 3. Analisa linier struktur menggunakan

    program bantu SAP 2000 v.14.

    4. Analisa penampang elemen struktur menggunakan program bantu XTRACT.

    5. Perhitungan kuat geser sambungan balok-kolom pada struktur SRC

    menggunakan metode superposisi dan

    metode softened strut-and-tie.

    6. Tidak menghitung struktur bangunan bawah (pondasi).

    7. Tidak membahas detail metode pelaksanaan.

    1.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah

    untuk meningkatkan pengetahuan dalam

    memperkirakan kekuatan geser pada

    sambungan balok-kolom Steel Reinforced

    Concrete, sehingga dengan demikian dapat

    dilakukan perencanaan desain sambungan

    tahan gempa yang lebih baik.

  • 3

    ffyfslf tbFV 6.03

    2 2

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Steel Reinforced Concrete Steel Reinforced Concrete (SRC)

    merupakan struktur komposit gabungan dari

    Reinforced Concrete (beton bertulang) dengan

    profil baja di dalamnya. SRC memiliki

    kelebihan dari masing-masing elemen dasar

    pembentuknya, yaitu sifat kekakuan dari

    Reinforced Concrete dan kekuatan dari struktur

    baja. Karena struktur komposit melibatkan dua

    macam material yang berbeda, maka

    perhitungan kapasitasnya tidak sesederhana

    bila struktur bukan komposit (Suprobo 2000).

    Tak terkecuali perhitungan kapasitas gesernya,

    terutama pada daerah sambungan balok dan

    kolom.

    2.2 Desain Sambungan Balok-Kolom SRC Menurut Wakabayashi (1986), kriteria

    desain untuk sambungan yang baik pada

    struktur daktail tahan gempa adalah sebagai

    berikut :

    1. Kekuatan dari sambungan tidak boleh kurang dari syarat maksimum yang dapat

    memperbesar mekanisme struktur sendi

    plastis. Hal ini dapat mengurangi secara

    relatif kebutuhan akan perbaikan dan

    kehilangan energi akibat mekanisme

    sambungan yang mengalami penurunan

    kekuatan saat terkena beban berulang dalam

    fase elastis.

    2. Kapasitas dari kolom seharusnya tidak dipengaruhi oleh kemungkinan terjadinya

    penurunan kekuatan pada sambungan.

    Daerah sambungan harus benar-benar

    diperhitungkan sebagai bagian dari kolom.

    3. Selama terjadi gaya gempa, sambungan diharapkan berada dalam keadaan fase

    plastis.

    4. Deformasi sambungan tidak boleh meningkatkan terjadinya simpangan.

    5. Perkuatan pada sambungan yang diperlukan untuk meningkatkan kapasitas tidak boleh

    menyebabkan kesulitan dalam proses

    konstruksi.

    2.3 Metode Superposisi Dalam metode ini kekuatan geser dari

    beton bertulang dan profil baja dihitung

    masing-masing terlebih dulu. Kemudian hasil

    dari kedua perhitungan tersebut

    disuperposisikan untuk mendapatkan kekuatan

    geser dari joint SRC.

    a. Kekuatan Geser Struktur Profil Baja Badan profil

    wcyw sw tdFV 6.0 Sayap profil

    b. Kekuatan Geser Beton Bertulang Untuk sambungan 4 penampang

    jcrc AfV '67.1 Untuk 2 atau 3 penampang

    jcrc AfV '25.1 Untuk tipe sambungan lainnya

    jcrc AfV '00.1 Kuat geser sambungan SRC :

    slfswrcsrc VVVV

    2.4 METODE SOFTENED STRUT-AND-TIE

    Tata cara dalam perhitungan kekuatan

    geser dengan menggunakan metode Softened

    Strut-and-tie dapat digambarkan sebagai

    berikut.

  • 4

    BAB III

    METODOLOGI

    3.1 Flowchart Metodologi

    Gambar 3.1 Flowchart Metodologi

    3.2 Penjelasan Flowchart a. Studi Literatur

    Tahap ini mempelajari literatur yang

    berkaitan dan relevan dengan masalah

    penelitian yang diambil

    b. Pre Eliminary Design Pertama-tama direncanakan lebih

    dahulu dua buah bangunan gedung

    typical, yaitu gedung dengan elemen

    struktur beton bertulang dan gedung

    dengan elemen struktur SRC. Dimensi

    bangunan 30 18 m (jarak bentang 6

    m) dan 10 lantai dengan tinggi

    bangunan 40 m (tinggi antar lantai 4

    m), terletak di daerah rawan gempa

    dengan mengambil Zona Gempa 6

    berdasarkan SNI-03-1726-2002.

    Mulai

    Studi Literatur

    Pre-eliminary Design

    Pembebanan (PPIUG 1983, SNI 2002)

    Analisa Linier Struktur (SAP 2000 v.14)

    Kontrol dimensi

    Analisa Kekuatan Penampang

    Elemen Struktur Beton

    Bertulang dan SRC

    (XTRACT)

    Perhitungan kuat geser joint balok-kolom

    beton bertulang dan SRC

    Visualisasi Hasil (Gambar)

    Selesai

    NO

    YES

  • 5

    Gambar 3.2. Denah bangunan

    Gambar 3.3. Portal memanjang

  • 6

    Gambar 3.4. Portal melintang

    c. Pembebanan Pembebanan dalam perencanaan ini:

    1) Beban Mati (PPIUG 1983 Bab 2) 2) Beban Hidup (PPIUG 1983 Bab 3) 3) Beban Gempa (PIUG 1983 Bab 5)

    d. Analisa Linier Struktur Setelah dimensi awal elemen-elemen

    struktur masing-masing gedung dan

    pembebanannya ditentukan, dilakukan

    analisa linier struktur dengan

    menggunakan program bantu SAP 2000

    V.14.

    e. Kontrol Dimensi dan Drift Dari gaya-gaya dalam yang diperoleh dari

    hasil analisa struktur oleh program SAP,

    dilakukan perhitungan kontrol dimensi

    masing-masing elemen struktur dan

    kontrol drift atau kinerja batas layan

    struktur gedung.

    f. Analisa Penampang Pada tahap ini akan dilakukan analisa

    penampang elemen struktur dari kedua

    gedung dengan bantuan program

    XTRACT.

    g. Perhitungan Kuat Geser Sambungan Balok-Kolom

    Kuat geser pada sambungan balok-kolom

    struktur beton bertulang dan struktur SRC

    dihitung dan kemudian dibandingkan.

    Untuk memperkirakan kuat geser pada

    sambungan SRC ini akan digunakan dua

    metode, yaitu metode superposisi dan

    metode softened strut-and-tie

    h. Visualisasi Hasil (Gambar) Penggambaran hasil perencanaan dan

    analisa perhitungan dalam bentuk gambar

    teknik.

    BAB IV

    PRE ELIMINARY DESIGN DAN

    PEMBEBANAN

    4.1 Umum Bab ini berisi perhitungan-perhitungan

    untuk menentukan perkiraan awal dari dimensi

    elemen struktur utama bangunan, antara lain

    dimensi pelat, balok anak, balok induk, dan

    kolom.

    4.2 Data Perencanaan Data- data perencanaan yang akan

    digunakan adalah sebagai berikut :

    Panjang bangunan : 30 m

    Lebar bangunan : 18 m

    Jarak bentang : 6 m

    Tinggi total : 40 m

    Jumlah lantai : 10

    Tinggi antar lantai : 4 m

    Mutu beton (fc) : 30 MPa Mutu baja tulangan (fy) : 390 MPa

    Mutu baja profil (Fy) : 250 MPa

    Fungsi bangunan : Perkantoran

    Zone gempa : Zone 6

    Kategori tanah : Tanah lunak

    4.3 Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tabel 4.1 Pre eliminary design struktur beton

    bertulang

  • 7

    4.4 Pembebanan Struktur Beton Bertulang a. Pembebanan Gravitasi

    Pembebanan gravitasi pada struktur

    hanya diterima oleh frame saja, dimana

    besarnya beban-beban yang bekerja

    adalah sesuai dengan PPIUG 1983.

    Selanjutnya dicari q ekuivalen dari

    beban yang bekerja pada frame balok

    ini, sesuai dengan garis leleh yang akan

    terjadi. Dalam hal ini q ekuivalen

    berbentuk segitiga dengan rumus

    xek lqq 41

    b. Pembebanan Gempa Merencanakan beban gempa bertujuan

    untuk mendapatkan beban gempa yang

    sesuai dengan peraturan untuk

    dibebankan kedalam struktur gedung.

    Beban gempa rencana dicek terhadap

    kontrol kontrol sesuai peraturan gempa yaitu SNI 03-1726-2002,

    dimana kontrol kontrol tersebut terdiri dari kontrol waktu getar alami

    fundamental (T), dan simpangan (drift).

    Tabel 4.2 Gaya gempa tiap lantai pada struktur

    beton bertulang

    Kontrol Analisa T Rayleigh akibat gempa arah sumbu X dan Y

    Tabel 4.3 Analisa T rayleigh akibat gempa

    arah sumbu X pada struktur beton bertulang

    64.349,81

    46.446,3Trayleight = 1,708 detik

    Nilai T yang diijinkan = 1,708-(20% x 1,708)

    = 1,3664 detik

    Karena T1 = 1.163 detik < T Rayleigh =

    1,3664 detik, maka T1 hasil empiris yang

    dihitung di atas tidak memenuhi ketentuan

    SNI 1726 Pasal 6.2.2.

    Tabel 4.4 Analisa T rayleigh akibat gempa

    arah sumbu Y pada struktur beton bertulang

    68,119,81

    52.046,3Trayleight = 1,75 detik

    Nilai T yang diijinkan = 1,75-(20% x 1,75)

    = 1,4 detik

    Karena T1 = 1.163 detik < T Rayleigh = 1,4

    detik, maka T1 hasil empiris yang dihitung di

    atas tidak memenuhi ketentuan SNI 1726

    Pasal 6.2.2.

    Oleh karena nilai T yang dihitung secara

    empiris lebih kecil dari (Trayleigh 20% Trayleigh) baik dari arah X ataupun Y sehingga tidak

    memenuhi ketentuan SNI 1726 Pasal 6.2.2,

    maka perhitungan beban geser horizontal

  • 8

    akibat gempa harus dihitung ulang dengan

    menggunakan nilai Trayleigh, dan beban gempa

    yang dihitung ulang inilah yang akan

    digunakan dalam analisa struktur.

    Tabel 4.5 Gaya gempa tiap lantai dengan

    Trayleigh

    Kontrol Drift Menurut SNI 1726 pasal 8.1.2 tidak boleh

    melampaui :

    s < hiR

    03,0atau 30 mm (yang terkecil)

    s< mm 19,1x35005.5

    0,03atau 30 mm

    R7,0

    95,55.87,0 x

    m = x s = 5,95 s Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas

    ultimate struktur gedung, dalam segala hal

    simpangan antar struktur gedung menurut SNI

    1726 pasal 8.2.2 tidak boleh melampaui :

    0,02 x hi = 0,02 x 4000 = 80 mm untuk lantai

    dengan hi = 4,00 m

    Tabel 4.6. Kontrol kinerja batas layan dan

    kinerja batas ultimate arah sumbu x

    Tabel 4.7. Kontrol kinerja batas layan dan

    kinerja batas ultimate arah sumbu y

    4.5 Perencanaan Struktur SRC Perencanaan pelat struktur SRC sama

    dengan pelat pada struktur beton bertulang.

    Sedangkan balok anak menggunakan profil

    baja WF 250.175.7.11 dan dipasang hanya

    pada arah melintang.

    Tabel 4.8. Dimensi balok struktur SRC

    Tabel 4.9. Dimensi kolom struktur SRC

  • 9

    4.6 Pembebanan Struktur SRC a. Pembebanan Gravitasi

    b. Pembebanan Gempa

    Tabel 4.10. Gaya gempa tiap lantai pada

    struktur SRC

    Kontrol Analisa T Rayleigh akibat gempa arah sumbu X dan Y

    Tabel 4.11 Analisa T rayleigh akibat gempa

    arah sumbu X

    77,239,81

    80,1056,3Trayleight = 2,0485 detik

    Nilai T yang diijinkan = 2,048-(20% x 2,0485)

    = 1,638 detik

    Karena T1 = 1.163 detik < T Rayleigh = 1,638

    detik maka T1 hasil empiris yang dihitung di

    atas tidak memenuhi ketentuan SNI 1726

    Pasal 6.2.2.

    Tabel 4.12 Analisa T rayleigh akibat gempa

    arah sumbu Y

    37,829,81

    91,0226,3Trayleight = 2,11 detik

    Nilai T yang diijinkan = 2,11-(20% x 2,11) =

    1,69 detik

    Karena T1 = 1,163 detik < T Rayleigh = 1,69

    detik maka T1 hasil empiris yang dihitung di

    atas tidak memenuhi ketentuan SNI 1726

    Pasal 6.2.2.

    ketentuan SNI 1726 Pasal 6.2.2.

    Oleh karena nilai T yang dihitung secara

    empiris lebih kecil dari (Trayleigh 20% Trayleigh) baik dari arah X ataupun Y sehingga tidak

    memenuhi ketentuan SNI 1726 Pasal 6.2.2,

    maka perhitungan beban geser horizontal

    akibat gempa harus dihitung ulang dengan

    menggunakan nilai Trayleigh, dan beban gempa

    yang dihitung ulang inilah yang akan

    digunakan dalam analisa struktur.

    Tabel 4.13 Gaya gempa tiap lantai dengan

    Trayleigh

  • 10

    Kontrol Drift Tabel 4.14. Kontrol kinerja batas layan dan

    kinerja batas ultimate arah sumbu x

    Tabel 4.15. Kontrol kinerja batas layan dan

    kinerja batas ultimate arah sumbu y

    BAB V

    PERENCANAAN STRUKTUR

    SEKUNDER

    5.1 Umum

    Pada bab ini akan direncanakan struktur

    sekunder dari gedung beton bertulang

    maupun SRC, yang meliputi pelat dan

    balok anak.

    5.2 Perencanaan Struktur Sekunder Beton Bertulang

    a. Pelat

    Penulangan Pelat Atap Data-data perencanaan untuk

    penulangan pelat atap: - Dimensi plat : (3 x 3) m2 - Tebal plat : 100 mm - Tebal decking : 40 mm - Diameter tulangan rencana : 8 mm - Mutu tulangan baja : 390 MPa - Mutu beton : 30 MPa 1 = 0.85 - dx = 100 20 (8) = 76 mm - dy = 100 20 8 (8) = 68 mm Dari hasil perhitungan diperoleh

    tulangan lentur untuk pelat atap

    8 200 mm.

    Penulangan Pelat Lantai Data-data perencanaan penulangan

    pelat lantai: - Dimensi plat : (3 x 3) m2 - Tebal plat : 120 mm - Tebal decking : 20 mm - Diameter tulangan rencana : 10 mm - Mutu tulangan baja : 390 MPa - Mutu beton : 30 MPa 1 = 0.85 - dx = 120 20 (10) = 95 mm - dy = 120 20 10 (10) = 85 mm Dari hasil perhitungan diperoleh

    tulangan lentur untuk pelat lantai

    10 200 mm.

    b. Balok Anak

  • 11

    Dari hasil perhitungan diperoleh

    kebutuhan tulangan

    Pada daerah tumpuan

    tulangan atas 4 D22

    tulangan bawah 2 D22

    Pada daerah lapangan

    tulangan atas 2 D22

    tulangan bawah 3 D22

    Gambar 5.1 penulangan lentur balok anak

    pada daerah tumpuan dan lapangan.

    Sedangkan untuk tulangan geser dipasang

    tulangan 210 150

    5.3 Perencanaan Struktur Sekunder SRC a. Pelat

    Perencanaan pelat pada struktur

    gedung SRC disamakan dengan

    perencanaan pelat pada struktur

    gedung beton bertulang.

    b. Balok Anak Balok anak pada struktur gedung SRC

    direncanakan menggunakan profil baja

    dan dipasang hanya pada arah

    melintang. Profil baja yang digunakan

    WF 250.175.7.11 dengan data sebagai

    berikut:

    BAB VI

    PERENCANAAN STRUKTUR

    PRIMER

    6.1 Umum Dalam bab ini akan direncanakan struktur

    primer dari kedua struktur gedung yang

    meliputi elemen struktur balok induk dan

    kolom.

    6.2 Perencanaan Struktur Primer Beton Bertulang

    a. Balok Induk Eksterior E (3-4) Data Perencanaan :

    cf ' = 30 MPa

    yf = 390 MPa h = 600 mm

    b = 400 mm

    Tul.longitudinal = D 25

    Tul.geser = 12 mm

    Cover = 40 mm

    d = 40+12+ () (25) = 64,5 mm d = h - d = 600 63 = 535,5 mm

    Tabel 6.1 Resume Momen Desain Pada

    Balok Induk Eksterior E (3-4)

  • 12

    Dari hasil perhitungan diperoleh kebutuhan

    tulangan lentur pada balok :

    Tumpuan kiri

    Tulangan atas = 6 D25 (As = 2945,24 mm2 )

    Tulangan bawah = 4 D25 (As = 1963,5 mm2 )

    Lapangan

    Tulangan atas = 2 D25 (As = 981,75 mm2 )

    Tulangan bawah = 2 D25 (As = 981,75 mm2 )

    Tumpuan kanan

    Tulangan atas = 6 D25 (As = 2945,24 mm2 )

    Tulangan bawah = 4 D25 (As = 1963,5 mm2 )

    Untuk tulangan geser dipasang sengkang 2 12

    120 untuk daerah di dalam sendi plastis, dan

    sengkang 2 12 200 untuk di luar sendi plastis.

    b. Balok Induk Interior E (2-3) Tabel 6.2 Resume Momen Desain Pada Balok

    Induk Interior E (3-4)

    Data Perencanaan :

    cf ' = 30 MPa

    yf = 390 MPa h = 600 mm

    b = 400 mm

    Tul.longitudinal = D 25

    Tul.geser = 12 mm

    Cover = 40 mm

    d = 40+12+ () (25) = 64,5 mm d = h - d = 600 63 = 535,5 mm Dari hasil perhitungan diperoleh kebutuhan

    tulangan lentur pada balok :

    Tumpuan kiri

    Tulangan atas = 6 D25 (As = 2945,24 mm2 )

    Tulangan bawah = 4 D25 (As = 1963,5 mm2 )

    Lapangan

    Tulangan atas = 2 D25 (As = 981,75 mm2 )

    Tulangan bawah = 2 D25 (As = 981,75 mm2 )

    Tumpuan kanan

    Tulangan atas = 6 D25 (As = 2945,24 mm2 )

    Tulangan bawah = 4 D25 (As = 1963,5 mm2 )

    Untuk tulangan geser dipasang sengkang 2 12

    120 untuk daerah di dalam sendi plastis, dan

    sengkang 2 12 200 untuk di luar sendi plastis.

    c. Kolom Eksterior E4 Lantai 1-4

    Data :

    Mutu beton (fc) : 30 MPa Mutu baja (fy) : 400 MPa

    Lebar kolom (B) : 800 mm

    Tinggi kolom(H) : 800 mm

    Panjang kolom : 4000 mm

  • 13

    Tabel 6.3 Kesimpulan Pu dan Mu Kolom

    Ekserior E4 antara Lantai dasar dan 1

    Tabel 6.4 Kesimpulan Pu dan Mu Kolom

    Eksterior E4 antara Lantai 1 dan 2

    Dari diagram interaksi yang dibuat oleh

    program PCACOL diperoleh :

    Tulangan Longitudinal =

    16D25 (1 % < = 1,275 % < 6 %).OK

    Dari hasil perhitungan dan dengan bantuan

    program PCACOL diperoleh :

    Me = 1010 + 1020 = 2030 KNm > 6/5 x 631,54 = 757,85

    = 2030 KNm > 757,85 (OK)

    Maka syarat strong coloumn weak beam

    terpenuhi.

    Sedangkan untuk tulangan geser pada daerah

    sendi plastis dipasang 4 13 100 dan 4 13 130 untuk di luar sendi plastis.

    d. Kolom Interior E3 Lantai 1-4 Mutu beton (fc) : 30 MPa Mutu baja (fy) : 400 MPa

    Lebar kolom (B) : 800 mm

    Tinggi kolom(H) : 800 mm

    Panjang kolom : 4000 mm

    Tabel 6.5 Kesimpulan Pu dan Mu Kolom

    Interior E4 antara Lantai dasar dan 1

    Tabel 6.3 Kesimpulan Pu dan Mu Kolom

    Interior E4 antara Lantai 1 dan 2

    Dari diagram interaksi yang dibuat oleh

    program PCACOL diperoleh :

    Tulangan Longitudinal =

    16D25 (1 % < = 1,275 % < 6 %).OK

    Dari hasil perhitungan dan dengan bantuan

    program PCACOL diperoleh :

    Me = 1010 + 1020 = 2030 KNm > 6/5 x 631,54 = 757,85

    = 2030 KNm > 757,85 (OK)

    Maka syarat strong coloumn weak beam

    terpenuhi.

  • 14

    Sedangkan untuk tulangan geser pada daerah

    sendi plastis dipasang 4 13 100 dan 4 13 130 untuk di luar sendi plastis.

    6.3 Perencanaan Struktur Primer SRC a. Balok Induk Eksterior 3 (A-B)

    Balok komposit direncanakan dengan

    menggunakan profil B-SRC 40x60 dengan

    spesifikasi material:

    Baja (300x200x9x14)

    Beton fc = 30 MPa b = 40 cm

    h = 60 cm

    tulangan utama atas = 4 D22 mm

    tulangan utama bawah = 2 D22 mm

    diameter tulangan sengkang = 12 mm

    diperoleh momen nominal

    Mn = 640006847 Nmm > Mu =

    481680306,74 Nmm. OK !

    b. Balok Induk Insterior 3 (A-B) Balok komposit direncanakan dengan

    menggunakan profil B-SRC 40x60 dengan

    spesifikasi material:

    Baja (300x200x9x14)

    Beton fc = 30 MPa b = 40 cm

    h = 60 cm

    tulangan utama atas = 4 D22 mm

    tulangan utama bawah = 2 D22 mm

    diameter tulangan sengkang = 12 mm

    diperoleh momen nominal

    Mn = 640006847 Nmm > Mu =

    451585680 Nmm. OK !

    c. Kolom SRC Dari hasil perhitungan direncanakan

    kolom komposit baik untuk kolom

    eksterior maupun interior dengan dimensi

    60 cm x 60 cm dengan profil

    K400.200.8.13 dan tulangan longitudinal

    4D25.

    d. Sambungan Profil Baja Balok dengan

    Profil Baja Kolom

    Sambungan profil baja balok dengan profil

    baja kolom pada struktur SRC menggunakan

    sambungan las sudut.

    e. Sambungan Antara Kolom Sambungan antar kolom menggunakan

    sambungan baut 10 mm.

  • 15

    BAB VII

    SAMBUNGAN BALOK-KOLOM

    7.1 Umum

    Pada bab ini akan dibahas perhitungan

    kapasitas geser pada sambungan balok-kolom

    baik pada struktur beton bertulang ataupun

    pada struktur SRC. Sambungan balok-kolom

    yang ditinjau adalah sambungan eksterior yang

    terkekang pada kedua atau ketiga sisinya.

    7.2 Sambungan Balok-Kolom Beton Bertulang

    7.2.1 Sambungan Interior Sambungan balok-kolom interior atau

    untuk selanjutnya pada strutur beton bertulang

    akan disebut Hubungan Balok-Kolom (HBK)

    yang ditinjau adalah sambungan balok-kolom

    pada B-2 arah U-S.

    T1 = As x 1,25 fy

    =

    = 1435806 N = 1435,81 KN

    T2 = As x 1,25 fy

    =

    = 957206,25 N = 957,21 KN

    Gambar 7.1 Sketsa sambungan balok-kolom

    interior

    Momen negatif (Mpr-) :

    Tulangan terpasang = As=6D25=2945,24 mm2

    Momen positif (Mpr+)

    Tulangan terpasang As = 4D25 = 1963,5 mm2

    sehingga

    Total gaya geser pada pot.x-x = T1 + T2 - Vh

    Vx-x = 1435,81 + 957,21 333,97 = 2059,05 kN

    Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal

    23.5.3.1 kuat geser nominal untuk HBK yang

    terkekang pada keempat sisinya pada struktur

    beton bertulang adalah :

    (HBK kuat menahan gaya geser yang mungkin

    terjadi)

    Karena kuat geser pada HBK cukup

    kuat untuk menahan gaya geser yang mungkin

    terjadi, maka cukup dipasang tulangan

    sengkang praktis. Untuk kesederhanaan

    penditailing, akan dipakai Ash ujung kolom

    seperti yang telah dihitung pada sub.bab

    6 D25

    4 D25

  • 16

    3.1.3.d(3) untuk tulangan transversal HBK ini.

    Sehingga dipasang tulangan sengkang 4 13 =

    530,93 mm2.

    Kontrol luas tulangan transversal minimum

    hubungan balok-kolom eksterior

    Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal

    23.4.4.1.b, luas total penampang sengkang

    tertutup persegi tidak boleh kurang dari yang

    ditentukan pada persamaan :

    menentukan Ash = 489,46 mm

    2 < Av = 530,93 mm

    2

    sehingga sengkang 4 13 100 memenuhi syarat.

    7.2.2 Sambungan Eksterior Sambungan balok-kolom eksterior yang

    ditinjau adalah sambungan balok-kolom pada

    B-3 arah U-S.

    Gambar 7.2 Sketsa sambungan balok-

    kolom eksterior

    T1 = As x 1,25 fy

    =

    = 1435806 N

    = 1435,81 KN

    Momen negatif (Mpr-) :

    Tulangan terpasang = As = 6D25 = 2945,24

    mm2

    Momen positif (Mpr

    +)

    Tulangan terpasang As = 4D25 = 1963,5 mm2

    sehingga

    Total gaya geser pada potongan x-x = T1 Vh Vx-x = 1435,81 333,97 = 1101,84 kN

    Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 23.5.3.1 kuat

    geser nominal untuk HBK yang terkekang

    pada ketiga sisinya pada struktur beton

    bertulang adalah :

    Karena kuat geser pada HBK cukup

    kuat untuk menahan gaya geser yang mungkin

    terjadi, maka cukup dipasang tulangan

    sengkang praktis. Untuk kesederhanaan

    penditailing, akan dipakai Ash ujung kolom

    4 D25

    6 D25

  • 17

    seperti yang telah dihitung pada sub.bab

    3.1.3.d(3) untuk tulangan transversal HBK ini.

    Sehingga dipasang tulangan sengkang 4 13 =

    530,93 mm2.

    7.3 Sambungan Balok-Kolom SRC Menghitung kapasitas geser pada

    sambungan balok-kolom SRC dapat dilakukan

    dengan dua metode perhitungan, yaitu Metode

    Superposisi dan Metode Strut-and-tie.

    Data-data perencanaan yang diperlukan :

    Data Material - fc beton = 30 MPa - fy profil baja = 250 MPa - fy tulangan = 390 MPa - modulus elastisitas beton

    Ec = 25742,96 MPa

    - modulus elastisitas baja Es = 200000 MPa

    - rasio modulus elastisitas n = 7,77 Data Kolom

    - Lebar kolom bc = 600 mm - Tinggi kolom hc = 600 mm - Tinggi profil ds = 400 mm - Lebar sayap profil bf = 200 mm - Tebal sayap profil tf = 13 mm - Tebal badan profil tw = 8 mm Data Balok

    - Lebar balok bb = 400 mm - Tinggi balok hb = 500 mm - Tinggi profil ds = 300 mm - Lebar sayap profil bf = 200 mm - Tebal sayap profil tf = 14 mm - Tebal badan profil tw = 9 mm - bj = bb + hc = 400 + 600 = 900 mm bj = bb + 2x = 400 + 2(100) = 600 mm

    ambil bj = 600 mm

    - Aj = hc x bj = 600 x 600 = 360000 mm2

    7.3.1 Sambungan Interior a. Metode Superposisi

    Kuat geser dari badan profil baja

    wsyw sw tdFV 6.0 Vsw = 0,6 x 250 x 400 x 8

    = 480000 N = 480 KN

    Kuat geser dari sayap profil baja

    ffyfslf tbFV 6.03

    2 2

    = 520000 N = 520 kN

    Kuat geser dari sambungan pada beton

    bertulang yang terkekang pada keempat

    sisinya

    jcrc AfV '67.1

    Maka kuat geser dari joint SRC

    slfswrcsrc VVVV Vsrc = 3292,91 + 480 + 520

    = 4292,91 kN

    Gaya geser yang diterima oleh sambungan

    adalah sebesar

    Vjh = 2 Vb - Vcol

    Dari hasil analisa struktur dengan Program

    SAP, diperoleh momen negatif maksimum

    pada balok eksterior sebesar 451585680

    Nmm = 451,6 KNm. Untuk itu dari program

    XTRACT akan dilihat gaya geser yang

    terjadi pada balok saat momen kapasitas

    balok mendekati momen 451,6 KNm.

    Dari analisa program XTRACT diperoleh

    Vb = 1398 KN

    Mb = 451,7 KNm

    Vcol = Mb/Hkolom = 451,7/4 = 112,925 kN

    Vjh = 1398+1398 121,4 = 2674,6 kN < VSRC = 4292,91 kN

    OK

    b. Metode Modifikasi Strut-and-tie Prosedur perhitungan kuat geser

    sambungan balok-kolom SRC dengan

    metode strut-and-tie seperti yang

    digambarkan pada flowchart Gambar 3.14

    adalah sebagai berikut.

    1. Menghitung sudut inklinasi Dari program software XTRACT

    diperoleh

    Mb = 451,7 KNm

    Tb = 1398 KN

    CG to NA balok = 65,84 mm

    CG to NA kolom = 88,06 mm

    Tc = 1322 KN (saat Mb = 451,7 KNm)

    ab = 84,652

    600

    2CGtoNA

    hb

    = 234,16 mm

    ac = 06,882

    600

    2CGtoNA

    hc

    = 211,94 mm

    lv = 1000.1398

    7,4511000.

    b

    b

    T

    M323,1 mm

  • 18

    lh = 1000.1322

    7,4511000.

    c

    b

    T

    M341,68 mm

    2. Menghitung luasan efektif diagonal strut

    (Astr)

    Untuk metode modifikasi strut-and-tie, luasan

    efektif diagonal strut disumbangkan oleh beton

    bertulang dan profil baja.

    Astr yang disumbangkan dari beton bertulang :

    bj = bb + hc = 400 + 600 = 950 mm

    bj = bb + 2x = 400 + 2(100) = 600 mm bj dipakai

    Astr,rc = as bj = 315,83 x 600 = 189498 mm2

    Sedangkan Astr dari profil baja dihitung

    sebagai berikut.

    Untuk kuat tekan beton antara 20 100c

    f

    '

    3.350.52

    cf

    Koefisien transformasi dari tegangan baja

    profil ke beton dihitung dengan :

    Kontrol :

    0 s yE F

    Astr steel = as tw ( -1)

    = 0,79 x 315,83 x 8 x (14,167-1)

    = 26326,85 mm2

    Total luasan efektif diagonal strut :

    Astr = Astr,rc + Astr,s

    = 189498+ 26326,85

    = 215824,85 mm2

    3. Menghitung nilai indeks strut-and-tie (K)

    Luasan dari horizontal dan vertical ties

    Tegangan leleh dari horizontal dan vertical

    ties

    Fyh = Ath Fyh = 2050,08 250 / 1000 =

    512,52 kN

    Fyv = Atv Fyv = 1938,6 250 / 1000 =

    484,65 kN

    Keseimbangan gaya-gaya horizontal pada

    saat mengalami leleh

  • 19

    Keseimbangan gaya-gaya vertikal pada saat

    mengalami leleh

    Nilai indeks strut-and-tie horizontal

    Nilai indeks strut-and-tie vertikal

    Total nilai indeks K

    4. Menghitung kuat geser nominal Kuat tekan diagonal nominal

    Berdasarkan perhitungan modifikasi strut-

    and-tie yaitu dengan perhitungan komposit

    parsial, kuat geser nominal pada

    sambungan balok-kolom dapat dihitung

    dari metode softened strut-and-tie dari

    beton bertulang dan badan profil baja arah

    longitudinal ditambah dengan kuat geser

    dari sayap profil baja dari perhitungan

    superposisi. Nilai untuk sambungan

    interior diambil 1,2.

    Gaya geser yang diterima oleh sambungan

    adalah sebesar

    Vjh = Tb + Cb - Vcol

    Dari analisa program XTRACT diperoleh

    Vb = 1398 KN

    Mb = 451,7 KNm

    Vcol = Mb/Hkolom = 451,7/4 = 112,925 kN

    Vjh = 1398+1398 112,925 = 2683,075 kN < VSRC = 3781,74

    kN OK

    Karena kuat geser nominal lebih besar dari

    gaya geser yang mungkin terjadi, maka

    cukup dipasang tulangan sengkang praktis.

    Untuk itu dipasang corner tie dengan

    ukuran 13-100.

    Gambar 7.3 Tampak atas sambungan balok-

    kolom SRC Interior

    7.3.2 Sambungan Eksterior a. Metode Superposisi Kuat geser dari badan profil baja

    wsyw sw tdFV 6.0 Vsw = 0,6 x 250 x 400 x 8

    = 480000 N

    = 480 KN

    Kuat geser dari sayap profil baja

    ffyfslf tbFV 6.03

    2 2

    = 520000 N

    = 520 kN

    Kuat geser dari sambungan pada beton

    bertulang yang terkekang pada keempat sisinya

    jcrc AfV '25.1

    Maka kuat geser dari joint SRC

    slfswrcsrc VVVV Vsrc = 2464,75 + 480 + 520

    = 3464,75 kN

  • 20

    Gaya geser yang diterima oleh sambungan

    adalah sebesar

    Vjh = Vb - Vcol

    Dari hasil analisa struktur dengan Program

    SAP, diperoleh momen negatif maksimum

    pada balok eksterior sebesar 481680306,74

    Nmm = 481,7 KNm. Untuk itu dari program

    XTRACT akan dilihat gaya geser yang terjadi

    pada balok saat momen kapasitas balok

    mendekati momen 481,7 KNm.

    Dari analisa program XTRACT diperoleh

    Vb = 1504 KN

    Mb = 485,6 KNm

    Vcol = Mb/Hkolom = 485,6/4 = 121,4 kN

    Vjh = 1504 121,4 = 1382,6 kN < VSRC = 3464,75 kN

    OK

    b. Metode Modifikasi Strut-and-tie Prosedur perhitungan kuat geser

    sambungan balok-kolom SRC dengan metode

    strut-and-tie seperti yang digambarkan pada

    flowchart Gambar 3.14 adalah sebagai berikut.

    1. Menghitung sudut inklinasi Dari program software XTRACT diperoleh

    Mb = 485,6 KNm

    Tb = 1504 KN

    CG to NA balok = 69,23 mm

    CG to NA kolom = 87,71 mm

    Tc = 1392 KN (saat Mb = 485,6 KNm)

    ab = hb/5 = 500/5 = 100 mm

    (untuk sambungan eksterior dan sudut

    dapat digunakan ab = hb/5)

    ac = 71,872

    600

    2CGtoNA

    hc =212,29 mm

    lv = 1000.1504

    6,4851000.

    b

    b

    T

    M322,87 mm

    lh = 1000.1392

    6,4851000.

    c

    b

    T

    M348,85 mm

    2. Menghitung luasan efektif diagonal strut (Astr)

    Untuk metode modifikasi strut-and-tie, luasan

    efektif diagonal strut disumbangkan oleh beton

    bertulang dan profil baja.

    Astr yang disumbangkan dari beton bertulang :

    bj = bb + hc = 400 + 600 = 950 mm

    bj = bb + 2x = 400 + 2(100) = 600 mm bj dipakai

    Astr,rc = as bj = 234,66 x 600 = 140796 mm2

    Sedangkan Astr dari profil baja dihitung

    sebagai berikut.

    Untuk kuat tekan beton antara 20 100c

    f

    '

    3.350.52

    cf

    Koefisien transformasi dari tegangan baja

    profil ke beton dihitung dengan :

    Kontrol :

    0 s yE F

    Astr steel = as tw ( -1)

    = 0,793 x 234,66 x 8 x (14,167-1)

    = 19611,81 mm2

    Total luasan efektif diagonal strut :

    Astr = Astr,rc + Astr,s

    = 140796 + 19611,81

    = 160407,81 mm2

    2. Menghitung nilai indeks strut-and-tie (K)

  • 21

    Luasan dari horizontal dan vertical ties

    Tegangan leleh dari horizontal dan vertical ties

    Fyh= Ath Fyh = 2093,1 250/1000 = 523,275 kN

    Fyv= Atv Fyv = 1937,22 250/1000= 484,305kN

    Keseimbangan gaya-gaya horizontal pada saat

    mengalami leleh

    Keseimbangan gaya-gaya vertikal pada saat

    mengalami leleh

    Nilai indeks strut-and-tie horizontal

    Nilai indeks strut-and-tie vertikal

    Total nilai indeks K

    3. Menghitung kuat geser nominal Kuat tekan diagonal nominal

    Berdasarkan perhitungan modifikasi strut-and-

    tie yaitu dengan perhitungan komposit parsial,

    kuat geser nominal pada sambungan balok-

    kolom dapat dihitung dari metode softened

    strut-and-tie dari beton bertulang dan badan

    profil baja arah longitudinal ditambah dengan

    kuat geser dari sayap profil baja dari

    perhitungan superposisi.

    Gaya geser yang diterima oleh sambungan

    adalah sebesar

    Vjh = Vb - Vcol

    Dari analisa program XTRACT diperoleh

    Vb = 1504 KN

    Mb = 485,6 KNm

    Vcol = Mb/Hkolom = 485,6/4 = 121,4 kN

    Vjh = 1504 121,4 = 1382,6 kN < VSRC = 2635,92 kN

    OK

    Karena kuat geser nominal lebih besar dari

    gaya geser yang mungkin terjadi, maka cukup

    dipasang tulangan sengkang praktis. Untuk itu

    dipasang corner tie dengan ukuran 13-100.

    Gambar 7.3 Tampak atas sambungan balok-

    kolom SRC Interior

  • 22

    BAB VIII

    HASIL ANALISA PENAMPANG

    DENGAN PROGRAM XTRACT

    8.1 Umum Pada bab ini akan dibahas hasil analisa

    penampang tiap elemen struktur dari masing-

    masing gedung dengan bantuan program

    XTRACT. Dari program XTRACT ini akan

    dapat dilihat momen ultimate pada

    penampang, dan dapat menampilkan interaksi

    antara tegangan aksial dan momen (Axial

    Force-Moment interaction).

    8.2 Hasil Analisa Penampang Struktur Beton Bertulang

    a. Analisa Penampang Balok Berdasarkan perhitungan kebutuhan

    tulangan untuk balok induk struktur beton

    bertulang seperti yang telah dihitung pada Bab

    VI, didapatkan jumlah tulangan atas 6 D25

    dan tulangan bawah 4 D25.

    Gambar 8.1 Model penampang balok

    beton pada XTRACT

    Dari hasil analisa dengan menggunakan

    XTRACT didapatkan bahwa penampang balok

    induk mengalami leleh pertama kali saat

    mencapai momen sebesar 501,7 KNm dan

    mencapai batas ultimate saat Mn = 525,7 KNm.

    Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

    Gambar 8.3.

    b. Analisa Penampang Kolom Berdasarkan perhitungan kebutuhan

    tulangan untuk balok induk struktur beton

    bertulang seperti yang telah dihitung pada Bab

    VI, didapatkan jumlah tulangan longitudinal

    16 D25.

    Gambar 8.2 Model penampang kolom beton

    pada XTRACT

    Dari hasil analisa program XTRACT

    dengan beban momen saja seperti tampak pada

    Gambar 8.6, diperoleh momen ultimate pada

    kolom sebesar 1029 KNm pada garis

    keseimbangan 310,8 mm. Sedangkan momen

    pada saat leleh adalah sebesar 832,6 KNm

    pada garis keseimbangan 213,6 mm. Tulangan

    yang berwarna kuning menunjukkan bahwa

    tulangan tersebut telah leleh pada saat

    penampang mencapai momen maksimumnya.

    Sedangkan pada Gambar 8.7 dapat dilihat

    diagram interaksi antara tegangan aksial dan

    momen yang terjadi

    8.3 Hasil Analisa Penampang Struktur SRC

    a. Analisa Penampang Balok Penampang balok SRC yang akan

    dianalisa oleh program XTRACT ini memiliki

    baja profil WF 300.200.9.14 di dalamnya

    denan kebutuhan tulangan longitudinal

    sebanyak 4 D25 di bagian atas dan 2 D25 di

    bagian bawah, seperti tampak pada Gambar

    8.3.

    Gambar 8.3 Model penampang balok SRC

    pada XTRACT

  • 23

    Pada Gambar 8.8, dapat dilihat balok

    SRC mulai mengalami leleh saat mencapai

    momen 438,7 KNm pada garis

    keseimbangan 65,56 mm, hingga akhirnya

    mencapai momen maksimum sebesar

    520,7 KNm, pada garis keseimbangan 128

    mm. Warna kuning pada profil dan

    tulangan menunjukkan bagian yang telah

    leleh pada saat terjadi momen maksimum.

    b. Analisa Penampang Kolom Berdasarkan perhitungan

    kebutuhan tulangan untuk balok induk

    struktur SRC seperti yang telah dihitung

    pada Bab VI, didapatkan jumlah tulangan

    longitudinal 4 D25, dengan profil baja di

    dalamnya adalah K 400.200.8.13.

    Gambar 8.4 Model penampang kolom beton

    pada XTRACT

    Dari hasil analisa program

    XTRACT dengan beban momen saja

    seperti tampak pada Gambar 8.9, diperoleh

    momen ultimate pada kolom sebesar 937,9

    KNm pada garis keseimbangan 116,4 mm.

    Sedangkan momen pada saat leleh adalah

    sebesar 634,6 KNm pada garis

    keseimbangan 86,02 mm. tulangan dan

    profil yang berwarna kuning menunjukkan

    bahwa bagian yang telah leleh pada saat

    penampang mencapai momen

    maksimumnya. Sedangkan pada Gambar

    8.10 dapat dilihat diagram interaksi antara

    tegangan aksial dan momen yang terjadi.

    BAB IX

    PENUTUP

    9.1 Kesimpulan

    Studi analisa mengenai sambungan balok-

    kolom SRC ini dimulai dengan

    merencanakan terlebih dahulu dua buah

    gedung typical sederhana, satu gedung

    didesain dengan struktur beton bertulang

    biasa, dan satu gedung didesain dengan

    struktur SRC. Setelah melakukan desain

    awal terhadap masing-masing elemen

    struktur, dilakukan analisa struktur dengan

    bantuan program SAP untuk memperoleh

    gaya-gaya dalam yang terjadi akibat

    berbagai macam kombinasi pembebanan

    yang diberikan. Dengan gaya-gaya dalam

    tersebut dilakukan perencanaan elemen

    struktur primer yang kemudian akan

    dianalisa penampangnya dengan bantuan

    program XTRACT. Balok induk beton

    bertulang berdimensi 40 cm x 60 cm, dan

    kolom 80 cm x 80 cm. sedangkan struktur

    SRC memiliki dimensi balok 40 cm x 50

    cm dan kolom 60 cm x 60 cm.

    Dari hasil analisa program

    XTRACT terhadap penampang elemen

    kedua jenis struktur dapat diambil

    beberapa kesimpulan sebagai berikut :

    1) Balok SRC meski dengan dimensi yang lebih kecil ternyata memiliki

    momen ultimate sebesar 520,7 KNm,

    hampir sama besarnya dengan balok

    beton bertulang dengan dimensi lebih

    besar yang memiliki momen ultimate

    525,7 KNm. Dengan menggunakan

    struktur SRC dapat mengurangi luas

    penampang elemen strukturyang

    dibutuhkan untuk menerima momen

    ultimate yang sama hingga 20 % nya.

    2) Demikian juga dengan penampang kolom SRC yang memiliki momen

    ultimate 937,9 KNm, hampir sama

    besarnya dengan momen ultimate

    kolom beton bertulang sebesar 1029

    KNm, dimana pengurangan luas

    penampangnya adalah sebesar 25 %

    dari luas penampang kolom beton

    bertulang.

  • 24

    Sedangkan untuk analisa kapasitas

    geser dari sambungan balok-kolom SRC dapat

    diambil kesimpulan sebagai berikut :

    1) Untuk sambungan balok-kolom eksterior diperoleh kuat geser :

    Metode superposisi VSRC = 3464,75 kN > Vjh = 1382,6 kN

    Metode modifikasi Strut-and-Tie VSRC = 2635,92 kN > Vjh = 1382,6 kN

    Untuk sambungan balok-kolom interior

    diperoleh kuat geser :

    Metode superposisi VSRC = 4292,91 kN > Vjh = 2674,6 kN

    Metode modifikasi Strut-and-Tie VSRC = 3781,74 kN > Vjh = 2674,6 kN

    Dari metode modifikasi strut-and-tie

    diperoleh kuat geser yang lebih kecil

    daripada metode superposisi, hal ini

    karena metode modifikasi strut-and-tie

    lebih teliti dalam perhitungannya dengan

    menyesuaikan gaya-gaya yang terjadi pada

    daerah sambungan. namun perhitungannya

    lebih rumit.

    2) Bila dibandingkan dengan kuat geser sambungan beton bertulang, dimana untuk

    balok eksterior kuat gesernya

    dan untuk balok interior

    , kuat geser pada

    sambungan balok-kolom SRC tidak

    berbeda jauh dengan kuat geser yang

    dimiliki beton bertulang, meskipun

    struktur SRC memiliki luas penampang

    elemen struktur yang lebih kecil.

    Berdasarkan analisa di atas, apabila kedua

    struktur memiliki dimensi elemen struktur

    yang sama, kuat geser pada sambungan

    SRC akan lebih besar karena mendapat

    sumbangan dari sayap dan badan profil

    baja.

    9.2 Saran 1) Bila menghendaki hasil perhitungan

    yang lebih teliti, metode perhitungan

    Modifikasi Strut-and-Tie dapat

    digunakan untuk menghitung kuat

    geser pada sambungan balok-kolom

    struktur SRC, terutama bila untuk

    kepentingan eksperimen. Sedangkan

    metode superposisi dapat digunakan

    untuk keperluan perencanaan gedung

    biasa yang tidak terlalu membutuhkan

    hasil perhitungan yang teliti.

    2) Untuk gedung-gedung tinggi, pemakaian struktur SRC dapat

    menjadi alternatif, karena memiliki

    kapasitas menahan beban yang besar

    dengan penampang yang relatif lebih

    kecil

  • 25

    Gambar 8.5 Hasil analisa penampang balok beton bertulang

    dengan beban momen curvatur Gambar 8.6 Hasil analisa penampang kolom beton bertulang

    dengan beban momen curvature

  • 26

    Gambar 8.8 Hasil analisa penampang balok SRC dengan beban

    momen curvatur

    Gambar 8.7 Hasil analisa penampang kolom beton bertulang

    dengan interaksi tegangan aksial dan momen

  • 27

    Gambar 8.13 Hasil analisa penampang kolom beton

    bertulang dengan beban momen curvatur

    Gambar 8.14 Hasil analisa penampang kolom beton

    bertulang dengan interaksi tegangan aksial dan momen

  • 28