Desain Struktur Beton Bertulang

 

Bameswarablogs -- Pada saat mendesain analisis struktur beton bertulang harus diperhatikan beberapa persyaratan dasar, seperti respons elastis yang disebabkan oleh beban yang diterapkan tetapi perilaku plastis dapat berada di bawah dan di atas tegangan leleh.

Kecepatan rambat tergantung pada komposisi beton dan kondisi lingkungan.

Mirip dengan baja, bangunan bertingkat beton dapat terdiri dari rangka portal atau rangka bresing yang bergantung pada bresing atau diafragma dengan dinding inti beton untuk stabilitas lateral. Namun, untuk bangunan bertingkat, stabilitas lateral mempunyai beberapa persyaratan:

1.    Diafragma horizontal yang kaku harus digunakan pada dinding inti, seperti membangun lantai dengan beton bertulang insitu. Dinding inti beton (dengan ketebalan minimal 200mm untuk penempatan tulangan baja dan beton) dapat berupa poros angkat atau dinding sekeliling tangga.

2.    Penyangga harus digunakan di seluruh ketinggian bangunan, kecuali jika digunakan struktur pemindah.

Pusat geser harus bertepatan dengan titik dimana resultan gaya guling berada.


A. DESAIN BETON BERTULANG KOLOM

Rancang kolom dan komponen struktur tekan lainnya dimana beban vertikalnya bekerja secara konsentris terhadap sumbu netral komponen struktur. Dalam situasi ini, komponen struktural ini dibebani secara aksial oleh tegangan tekan langsung.

Kolom beton adalah anggota struktural yang membantu ketahanan struktur dan menahan serta mendukung beban vertikal. Untuk membedakan kolom beton dengan tiang dan dinding beton, dimensi penampang yang lebih besar tidak boleh lebih besar dari empat kali dimensi yang lebih kecil.

Dalam penerapan praktis, beban vertikal bekerja secara eksentrik terhadap sumbu netral komponen struktur. Oleh karena itu, dalam praktiknya, baik tegangan tekan yang bekerja secara konsentris terhadap sumbu netral komponen struktur maupun tegangan lentur yang disebabkan oleh tegangan tekan yang bekerja secara eksentris terhadap sumbu netral komponen struktur perlu diperhitungkan dalam desain struktur. .

fokus pada tegangan tekan yang bekerja secara konsentris terhadap sumbu netral dalam desain skema.

Kolom beton dianggap mempunyai bresing bila keseluruhan struktur dirancang untuk menahan beban lateral. Kolom bresing adalah kolom dalam sistem stabilitas dengan dinding geser atau dinding inti. Kolom tanpa ikatan adalah kolom dalam suatu sistem dimana satu-satunya elemen struktur yang menopang stabilitas struktur secara keseluruhan adalah kolom.

Kolom dikatakan pendek jika kelangsingannya kurang dari 15 untuk kolom berpengaku atau 10 untuk kolom tidak dibreker.

• Kolom pendek – Kegagalan penghancuran disebabkan oleh tegangan kompresi langsung.

• Kolom ramping – Tekuk lateral dan kegagalan penghancuran disebabkan oleh tegangan tekan langsung dan tegangan lentur yang disebabkan oleh tegangan tekan eksentrik. Besarnya kegagalan bergantung pada kondisi fiksasi ujung dan rasio kelangsingan, yaitu panjang efektif dibagi radius girasi.

1. Tentukan Fy dan Fcu
2. Tentukan beban hidup dan beban mati yang diterapkan pada kolom tersebut
3. Tentukan luas beban area anak sungai pada kolom
4. Tentukan jumlah lantai yang ditopang kolom tersebut
5. Tentukan beban total yang bekerja pada kolom dengan menggunakan persamaan di bawah ini :

Beban Total, N = (LL + DL) x Faktor ULS x # Lantai x Luas Beban Area anak Sungai (Tributary) x Faktor Geser Elastis

Dimana LL = Beban Hidup
DL = Beban Mati
Faktor ULS = 1,6 (untuk tujuan konservatif)
Faktor Geser Elastis = 1,25

6. Tentukan persentase tulangan yang harus dimiliki kolom dan nilai X. Misalnya, jika penguatan 3% dipilih, kita akan menggunakan N/21.

Luas kolom (Ac) dapat diperkirakan dengan:

Jumlah tulangan maksimum pada komponen struktur beton (balok, kolom, atau pelat) tidak boleh melebihi 4%.

7. Tentukan luas beton yang dibutuhkan
Ac_req = T/X dimana X adalah nilai yang diberikan pada tabel di atas.

8. Tentukan dimensi kolom beton yang mempunyai dimensi b dan h, sehingga diperoleh Ac_prov = b x h > Ac_req

9. Tentukan momen yang diterapkan pada kolom

Untuk memperkirakan momen yang diterapkan pada kolom, disarankan untuk mengalikan beban aksial dari lantai di atas kolom dengan:

• 25 – kolom interior

• 5 – kolom tepi

• 2 – kolom sudut

Detail Desain Kolom Beton

1. Temukan tinggi efektif, le, kolom

Le = β  x  l

dimana l = panjang penuh β = Nilai dari tabel di bawah

Kondisi akhir 1 = ujung kolom tertahan sepenuhnya oleh sambungan momen
Kondisi akhir 2 = ujung kolom sebagian ditahan oleh sambungan monolitik
Kondisi akhir 3= ujung kolom hanya didukung

2. Tentukan apakah kolom tersebut merupakan kolom pendek.

Jika ley / b < 15 dan lex / h < 15, maka kolom tersebut pendek.

Jika kedua rasio lebih besar dari 15, maka kolom tersebut ramping.

dimana lex = tinggi efektif terhadap sumbu mayor

ley = tinggi efektif terhadap sumbu minor,

Biasanya, kolom bertulang harus dirancang pendek, tidak ramping.

3. Temukan luas tulangan baja yang dibutuhkan, Asc_req

Kandungan tulangan baja yang cukup dan penempatan tulangan membantu menahan retak pada kolom beton. Penguatan tambahan harus digunakan, seperti pengikat, penghubung vertikal, atau pengikat. Tulangan tambahan ini menahan tekuk lateral yang disebabkan oleh tegangan tekan tulangan utama. Dasi harus dipasang pada setiap palang sudut. Jarak dari satu batang tulangan ke batang tulangan lainnya tidak boleh kurang dari 150 mm.

Tulangan yang berada dekat permukaan beton lebih efektif dalam menahan gaya momen lentur dibandingkan tulangan yang ditempatkan pada bagian tengah kolom.

Persamaan untuk kolom pendek dan kolom bresing yang mendukung susunan balok yang kira-kira simetris dan dimana sifat dan ukuran balok tidak berbeda lebih dari 15% ditunjukkan di bawah ini.

N   =   0.35   x   fcu   x   Ac   +   0.67   x   Asc_req   x   fy

Dimana fcu = kuat karakteristik beton (N/mm^2)
Ac = luas beton (mm^2)
Fy = kekuatan leleh tulangan (N/mm^2)
Asc = luas tulangan

Catatan: Jika Asc_req negatif, gunakan persamaan di bawah ini.

Asc_req = 0,4% x Ac_nominal

Catatan: Momen desain untuk kolom ramping mencakup momen tambahan yang disebabkan oleh eksentrisitas penampang geometri.

4. Temukan jumlah tulangan yang sesuai dan ukuran tulangan, ______ T ______

5. Temukan luas yang disediakan oleh tulangan yang dirancang, As_disediakan

Related Posts:

Tweet