PROSEDUR PERHITUNGAN KEKUATAN KOLOM

Presentasi berjudul: "PROSEDUR PERHITUNGAN KEKUATAN KOLOM"— Transcript presentasi:

1 PROSEDUR PERHITUNGAN KEKUATAN KOLOM

2 - Dimensi struktur (kolom, balok, etc,)
1. Catat Data - Dimensi struktur (kolom, balok, etc,) - Beban Pu (PuD, PuL), PuW, PuE Mu (M1ns, M1s, M2ns, M2s) - Bahan ; fc’, fy 2. Pastikan Sistem Struktur - BRACED atau UNBRACED 3. Tentukan Panjang Tekuk Kolom - Hitung A dan B Note : fc’  Ec = Mpa Es = Mpa  jepit = 0  ambil minimal =1  sendiri = 10 (maximum) Note : Pertama buat asumsi tulangan dipasang Ast

3 a. Bila e ≤ e min ≤ 2,5 cm 4. Tentukan Kolom Pendek atau Kolom Panjang
- Kriteria : 5. Perhitungan Kolom Pendek - Dibedakan 2 : * e ≤ e min = 0,1 h * e > e min = 0,05 h ; dengan a. Bila e ≤ e min ≤ 2,5 cm Dengan Ast di 3 : Pn max = 0,8 Po = 0,8 [0,85fc’ (Ag-Ast) + fy Ast] Pilih Ast sehingga diperoleh Pn = Pn max sedikit lebih besar dari

4 - Analitis (makan waktu) - Pakai Interaction Diagram (cepat) Cari : ;
b. Bila e > emin > 2,5 cm Perhitungan : - Analitis (makan waktu) - Pakai Interaction Diagram (cepat) Cari : ; Pakai diagram yang cocok dengan variabel: fc' fy  b h h e Pn Ast

5 Pn e fc' = 20 Mpa fy = 400 Mpa  = 0,75 Tulangan Simetris b Ast Pmax B
h h e Pn Ast Pmax C A B Mo m p 1 <  1 fc' = 20 Mpa fy = 400 Mpa  = 0,75 Tulangan Simetris e = eb

6 Ast = luas tulangan yang diasumsikan sebelumnya
- Dengan Ast yang telah dipilih  (misalnya lengkungan merah) - Dengan p dan m diperoleh suatu titik di diagram - Arti “titik“: A : Memenuhi kekuatan design tapi masih jauh dari garis merah (boros) C : Lebih baik dari A (lebih hemat). Idial bila “titik” jatuh persis di garis merah B : Asumsi Ast terlalu kecil  kekuatan design kurang - Bila “titik” belum baik  ulang perhitungan - Kontrol secara analitis bila perlu juga penempatan tulangan 6. Perhitungan Kekuatan Kolom Panjang Perbedaan dengan kolom pendek terletak pada adanya momen tambahan (momen sekunder).

7 Karena itu perlu memperbesar Mu untuk pengemanan terhadap pengaruh P- effect.
* BRACED FRAME  Mc = b Mu = ns M2 * BRACED FRAME  Mc = b Mu = b M2b + s M2s Tentukan ns dengan : Tentukan s dengan :

8 7. Menentukan Ast Kolom Panjang
Cara cepat : Pakai interaction diagram Syarat : Mu harus dimagnified atau diperbesar dahulu. Beban yang bekerja: dengan Mc sudah diperbesar/dimagnified. Selanjutnya lihat pedoman/penjelasan pemakaian interaction diagram sebelumnya. Baca ringkasan di tabel no. 1 s/d 6. Pengaruh panjang pada kapasitas kolom panjang dapat dilihat pada gambar berikut.

9 AMPLIFICATION ATAU MAGNIFICATION
MENEKUK pn Mn KOLOM PENDEK KOLOM SANGAT LANGSING AMPLIFICATION ATAU MAGNIFICATION Pn – Mn KOLOM PENDEK Mn=P1 e KOLOM PANJANG (LANGSING) P1 max e < eb eb

10 Mu.d = Mu design Pada BRACED FRAME  -1 15 -0,5 0,5 1 50 12 40 9 30 20
0,5 1 50 12 40 9 30 20 6 3 10 100 BUTUH SECOND ORDER ANALYSYS 46 34 HANYA UNTUK UNBRACED FRAME 22 BRACED FRAME DEFENISI ACI KOLOM PENDEK, LANGSING DAN SANGAT LANGSING M1 M2 Mu.d = Mu design Pada BRACED FRAME 

11 Pengaruh panjang tekuk pada kolom panjang
Mn MENEKUK Pn KOLOM SANGAT LANGSING KOLOM PENDEK Pn – Mn KOLOM PENDEK ( TERTENTU) Mu/ KOLOM PANJANG (LANGSING) Mu/ e=emin eb DIAGRAM INTERAKSI Pengaruh panjang tekuk pada kolom panjang NOTE : Interaction diagram boleh dipakai untuk perhitungan kolom panjang setelah Mu dimagnified menjadi Mc.

12 8.a. Menentukan Mpr fs = 0 fs = 0.5 fy -600 2218 Interaction diagram pakai 1.25 fy untuk menentukan Mpr Pbal Mpr = 654 Contoh diagram interaksi untuk kolom B2 dengan fy = 1.25 (60) = 75 ksi dan ø = 1.0

13 SNI 23.4.2.2 : Kuat Lentur Murni Kolom
Pu Mpr2 Mpr1 Ve H SNI : Kuat Lentur Murni Kolom SNI : Kuat Geser > Ve hasil analisa struktur 8.b. Menentukan Mc Rangkuman gaya Aksial berfaktor dan Momen berfaktor untuk kolom B2 antara tanah dan muka lantai 1 dapat dilihat pada tabel berikut.

14 Bending moment (ft-kips)
Load Case Axial load (kips) Bending moment (ft-kips) Dead (D) 241 0.0 Live (L) 107 -18.1 Earthquake (Eh) 6 232.0 Wind (W) 1 25.0 No Load combination 1 1.4 D L 519 -30.8 2 0.75(1.4 D L W) 388 8.8 391 -55.0 3 0.9 D W 216 32.5 218 -32.5 4 1.52 D L Eh 477 235.3 491 275.1 5 0.79 D Eh 184 255.2 197

15 fs = 0 fs = 0.5 fy -432 1469 Interaction diagram pakai fy = 60 ksi untuk menentukan Mpr 1177 Mc = 368.9 (lowest) 435 Ambil yang terkecil dari nomor 6,7,8 dan 9  Mc = Mcb = 368.9 Mct dicari dengan cara yang sama øMnb = øMct øMnt = øMcb øMnl = øMgl øMnr = øMgr (øMnl+øMnb)>6/5(øMnl+øMnr) Interacton diagram kolom B2 untuk fc’ = 4 ksi, fy = 60 ksi, Ec = 3834 ksi, E s= ksi

16 8.c. Detailing Detailing kolom Sambungan lewatan

17 Hubungan balok-kolom (HBK)

18 Detailing sendi plastis balok

19 Penulangan sengkang pada zona gempa 3 dan 4

20 Momen diujung kolom kecil  dianggap tidak ada
CONTOH SOAL KOLOM (Salmon Ex ) 720 360 25x25 30x30 30x50 Diketahui: Portal Braced fy= 400mpa fc’= 20 Mpa Beban Kerja : PD = 480 KN PL = 160 KN Momen diujung kolom kecil  dianggap tidak ada 25’ 15’ #8 Ditanyakan: hitung sesuai SNI apakah kolom A cukup kuat, bila tidak adakan revisi

21 a. Tentukan rasio kelangsingan  Menurut PB-10.11.2.1  k boleh = 1
Jawaban a. Tentukan rasio kelangsingan  Menurut PB  k boleh = 1 Ln = 360 – 50 = 310 cm r = 0.3 h = 0.3 x25 = 7.5cm = = b. Tentukan batas rasio kelangsingan. Karena momen ujung balok = 0 Termasuk kolom langsing, harus diperhitungkan bahaya tekuk

22 c. Perhitungan Momen magnifier ( δns )
Cm = 1.0 Pu= 1.6Pl + 1.2PD = 1.6x x160 = 960 KN Ф = 0.65 Es = Mpa

23 Besarnya EI dihitung dari :
0.2Ec Ig + Es Is = 0.2 x x x x 1873 x 10 = x 10 KNmm2 Atau 0.4Ec Ig = 0.4 x x x 10 = 2.74 x 10 KNmm2 Jadi yang menentukan x 10 KNmm2

24 untuk soal ini berlaku PB-10.11.5.4 yaitu:
min e = ( h) = ( x 250) = 22.5 mm perlu e = δ (min e) = x 22.5 = 33.93mm d. Penentuan K secara rasional Icr balok = Ig / 2 = x 104mm4 EI balok = EcIcr = x x 104 = x 1013 Nmm2 EI kolom = x 1012 Nmm2 Ψa = = 0.156 Ψb = 0.445 Untuk Braced frame pakai fig (a) Sehingga didapat ……K = 0.64 Rasio kelangsingan efektif yang betul adalah : = > 22…(perlu perhitungan tekuk) δns yang relevan :

25 e. Kontrol kapasitas kolom A Memakai hasil perhitungan point d.
Perlu e = 1.16 (emin) = 1.16 ( 22.5 ) = 26.1 mm e. Kontrol kapasitas kolom A Memakai hasil perhitungan point d. fc’ = 3 Ksi fy = 60 Ksi γ = 150/250 = 0.6 2,23 0,223 7% 0,8Pn 7,37% A Pakai Nomogram 7.3.2 e/h = 25.87/ 250 = 0.10 øPn / Ag = / 2502 = 15.36Mpa As / Ag = 4( ) / 2502 = 7.37 % Dari hasil perhitungan e/h dan øPn / Ag maka didapat titik potong di bawah 7%. Kesimpulannya kolom A cukup kuat.

26 KOMPATIBILITAS DEFORMASI PΔ EFFECT
Tujuan : Semua komponen struktur baik sebagai bagian atau bukan bagian dari SPBL harus didesain terhadap deformasi inelastis (oleh beban gempa rencana) berikut ini: 1. Priestley (section 4.4.3) δ = (μΔ + 0.5) Δy 2. UBC (section ) Pilih yang lebih besar dari : 1. Δm dengan pertimbangan pengaruh PΔ di section , atau 2. Story drift hi Note : kekakuan komponen non SPBL harus diabaikan pada perhitungan Δs 3. SNI 1726 (pasal 5.2.2) Penyimpangan inelastis sebesar R/1.6 x simpangan akibat beban gempa nominal. Catatan : SPBL : Sistem Pemikul Beban Lateral Δs : Simpangan Lateral akibat V ΔM : Maximum Inelastic Response Displacement