1 / 41

PENDAHULUAN

PENDAHULUAN. Outline. Contoh Elemen Struktur Beton Bertulang Kelebihan dan Kekurangan Struktur Beton Proses Desain Keadaan Batas (Limit States) Filosofi Disain Pembebanan. BETON BERTULANG.

xena
Télécharger la présentation

PENDAHULUAN

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. PENDAHULUAN Struktur Beton SI-3112

  2. Outline • Contoh Elemen Struktur Beton Bertulang • Kelebihan dan Kekurangan Struktur Beton • Proses Desain • Keadaan Batas (Limit States) • Filosofi Disain • Pembebanan Struktur Beton SI-3112

  3. BETON BERTULANG • Betonbertulangterdiridaribahanbetondanbaja. Betondanbajamembentuk material kompositdenganikatandiantaranyadisebutdenganlekatan (bond). bond P baja Beton Gambar I.1. Material KompositBetonBertulang Struktur Beton SI-3112

  4. BETON BERTULANG • Betonadalah material yang dapatmenahangayatekan (compression) yang besar, tetapisangatlemahterhadapgayatarik (kekuatantarikbetonkecildandapatdiabaikan). Kekuatantarikinidiperkuat (reinforced) olehtulanganbaja (reinforcement). Olehsebabitu material kompositinidisebutbetonbertulang yang dapatmenahantarikdantekan. • Betontanpatulanganhanyadapatmemikulbeban yang relatifkecilkarenatimbulretakbetonakibattarik, Struktur Beton SI-3112

  5. BETON BERTULANG Pkecil tekan tarik Retak P tulanganbaja Betontanpatulangan, P yang dipikulkecilakibatkeruntuhantarik Betonbertulangdapatmenahan P yang jauhlebih besardibandingkanBetontanpatulangan retakrambut Struktur Beton SI-3112

  6. BalokBetonBertulang Balokdiperlukanuntukmentransferbebanlantaiketumpuanmelaluiaksilentur. Tegangantariklenturdangeserakanterbentukdanharusdiperhitungkan: Retakgeser sengkang Tul. Long. sengkang di cor dalam beton dan menahan tarik setelah terbentuk retak geser retak lentur tul. longitudinal dicor dalam beton dan menahan tarik setelah terbentuk retak lentur

  7. Kolom Beton Bertulang Kolommentransferbebanaksialdrlantaiataskelantaidibawahnya.: balokmentransferbebankekolom beton – semakintinggif’c--> semakintinggikekuatankolom kolom Tulangangeser (sengkang/beugel) Pondasimentransferbebanketanahdanmenahanbebankolom bajatul vertical - menambahkekuatankolom

  8. Beberapa Kelebihan Struktur Beton • Ekonomis • Sistemlantai yang relatiftipis • Bahanmudahdiperoleh • Material betoncocokdigunakanuntukfungsiarsitektural (dapatdibentuk) danstruktural Mengurangitinggibangunan Bebanangin yang lebihkecil Mengurangikebutuhancladding Struktur Beton SI-3112

  9. Kelebihan Struktur Beton (Lanjutan) • Tahanterhadapapi • Bangunanbetonmemilikiketahananterhadapapiselama 1 – 2 jam tanpaharusdilindungibahantahanapi (bangunankayudanbajaharusdilindungibahantahanapiuntukmencapaitingkatketahanan yang sama). • Kekakuan • Kekakuandanmassa yang lebihbesarsehinggadapatmengurangigoyanganakibatangindangetaranlantai (akibatpengaruhbebanberjalan) Struktur Beton SI-3112

  10. Kelebihan Struktur Beton (Lanjutan) • Biayaperawatan yang rendah • Ketersediaan material • Pasir, kerikil, semen, airdanfasilitaspencampuranbetonmudahdiperoleh. • Baja tulanganlebihmudahdibawakelokasikonstruksidibandingkanprofilbaja. Struktur Beton SI-3112

  11. Kekurangan Struktur Beton • Rawanretak • Kuattarik yang rendah  ~ 0.1 fc jikatidakdiberikanpenulangan yang tepatakanterjadiretak. Struktur Beton SI-3112

  12. Kekurangan Struktur Beton(Lanjutan) • Membutuhkanbekisting (form-work) danperancah • Diperlukannyabekisting (acuan) untukmembentukpenampang. • Diperlukannyasistemperancahuntukmenahanbeton yang belummengerashinggabetontersebutmencapaikekuatan yang memadai. • Biayatambahantenagakerjadan material, yang tidakakanadabilamanadigunakan material bangunan lain sepertibajaataukayu Struktur Beton SI-3112

  13. Kekurangan Struktur Beton(Lanjutan) • Kekuatan per unit volume relatifrendah. • fc’ ~ (5-10% darikekuatanbaja) • Membutuhkan volume yang lebihbesar • Bangunanbentangpanjangbiasanyamenggunakanbaja. Struktur Beton SI-3112

  14. Kekurangan Struktur Beton(Lanjutan) • Perubahan volume denganbertambahnyawaktu • Betondan Baja mengalamiperpendekandanperpanjangan yang relatifsamaakibatsuhu. • Betondapatmengalamisusut, yang dapatmenyebabkandefleksitambahandankeretakan • Betonjugamengalamirangkakpadasaatmenahanbebantetap, yang menyebabkanpeningkatandefleksiseiringdenganbertambahnyawaktu Struktur Beton SI-3112

  15. Proses Desain • Tahap 1: Pendefinisiankebutuhandanprioritasklien (Lingkup AR). • Tinjauanfungsi • Tinjauankeindahan/ estetika • Tinjauanpendanaan/ budget Struktur Beton SI-3112

  16. Proses Desain(Lanjutan) • Tahap 2: Pengembangankonsepdesain • Pengembanganalternatif layout struktur • Memperkirakanukuranawalkomponenstrukturdanbiayauntuk masing2 alternatif • Memilihsistemstruktur yang paling optimal • kepantasan • ekonomis • mudahdirawat Struktur Beton SI-3112

  17. Proses Desain(Lanjutan) • Phase 3: Desainsistemstruktur • Analisisstruktural ( berdasarkandesainawal) • Gaya dalammomen • Gaya dalamgeser • Gaya dalamaksial • Gaya dalam torsi • Gaya dalamkombinasi Struktur Beton SI-3112

  18. Proses Desain(Lanjutan) • Phase 3: Desainsistemstruktur • Desainelemen/ komponenstruktur • Dimensioning elemenstrukturuntukmenahangaya- gayadalam • aspekestetika • kemudahandilaksanakan • kemudahandirawat • Mempersiapkanspesifikasiteknis Struktur Beton SI-3112

  19. Peraturan SNI/ACI Ketikadua material sepertibajadanbetonbekerjabersama, dapatdimengertibahwaperilakunyamenjadikompleks, sehinggaanalisiskekuatankomponenstrukturbetonbertulangdilakukansecara semi-empiris, namuntetaprasional. Prinsip semi-rasionaldanmetod-metodenyainiterusmenerusdikembangkandandiperbaharuidenganterusberakumulasinyahasilpenelitianeksperimentaldanteoritis. American Concrete Institute (ACI), menjadipusatpengembanganini, mengeluarkanperaturanmengenaibangunanbeton. SNI mengadopsihampirsecarapenuhperaturan ACI. Struktur Beton SI-3112

  20. Philosophy Desain • Duaphilosofidesain yang dikenal: • Metodebebankerja (Working stress method) yang fokuspadakondisibebanlayan. • Metodakuatultimit (Strength design method)yang fokuspadapembebanan yang lebihbesardaripadabebanlayan; dimanakeruntuhanmungkinterjadi. • Strength design method dianggaplebihrealistiksecarakonseptualuntukmemberi level keamanan yang lebihpasti. Struktur Beton SI-3112

  21. Strength Design Method Dalammetodakuatultimit, besarnyabebanlayandinaikandenganmenggunakansuatufaktoruntukmendapatkanbebandimanakeruntuhanmungkin “terjadi”. Bebaninidisebutbebanterfaktorataufaktorultimit Kuat yang dibutuhkanuntuk Kuatrencana ³ memikul beban terfaktor Struktur Beton SI-3112

  22. MetodeKuatUltimit (Batas) Kuatrencanadiperolehdariperhitungansesuaidenganpersyaratan yang dicantumkanpadaperaturanbangunan yang berlaku (SNI/ACI) dankuatperludiperolehdarianalisisstrukturdenganmenggunakanbebanterfaktor/ultimit. “Kuatrencana” seringdisebutjugadengan “kuatultimit (batas)”. Struktur Beton SI-3112

  23. Philosofi Dasar PerencanaanBerdasarkan SNI-03-2847-02 Pasal 11.1.1: Strukturdankomponenstrukturharusdirencanakanhinggasemuapenampangmempunyaikekuatanrencana minimum samadengankuatperlu, yang dihitungberdasarkankombinasibebandangayaterfaktor yang sesuaidenganketentuantatacaraini. Rn 1 S1 + 2 S2 + … Struktur Beton SI-3112

  24. Pasal 11.1.2: Komponenstrukturjugaharusmemenuhiketentuan lain yang tercantumdalamtatacarainiuntukmenjamintercapainyaperilakustruktur yang cukupbaikpadatingkatbebankerja. Struktur Beton SI-3112

  25. Aturan Safety (Keamanan) Strukturdankomponenstrukturharusselaludirancanguntukdapatmenahankondisibebanberlebih. Adatigaalasanutamakenapahaltersebutharusditinjau: [1] Ketidakseragamankekuatan/tahananstruktur [2] Kondisipembebanan yang bervariasi [3] Resikokegagalan. Struktur Beton SI-3112

  26. KetidakseragamanTahananStruktur • Variasikekuatan material betondanbajatulangan. • Perbedaandimensipadagambarrencanadankenyataandilapangan • Akibatdaripenyederhanaanrumusandanasumsi yang digunakanpadaperhitungan. Struktur Beton SI-3112

  27. KetidakseragamanTahananStruktur Contohperbandinganmomenruntuhhasil test danhasilperhitunganuntukbetondengan fc > 13.8 MPa. Struktur Beton SI-3112

  28. KondisiPembebanan yang Bervariasi Distribusifrekuensikomponenbebanhidup yang tetap (sustained) diperkantoran Struktur Beton SI-3112

  29. ResikoKegagalan Beberapafaktor yang harusdipertimbangkandalammenentukantingkatkeamanan yang dapatditerima • Potensitimbulnyakorbanjiwa. • Biayauntukmembersihkanpuing – puingdanpenggantianstrukturbesertaisinya. • Biaya yang harusdibayarkanpadamasyarakat. • Tipekeruntuhan, adanya tanda2 akanterjadinyakeruntuhan, adanyaalternatiflintasanbeban (load path) Struktur Beton SI-3112

  30. Margin of Safety Distribusitahanandanpembebanandigunakanuntukmemperolehtingkatprobabilitaskeruntuhanstruktur. Struktur Beton SI-3112

  31. Margin of Safety Persamaan Y = R - S disebut margin of safety. Tingkat probabilitaskegagalandidefinisikansebagai: Dan indekskeamanan (safety index) adalah Pf = 10 -3 b = 3.0 Struktur Beton SI-3112

  32. Pembebanan 1. SPESIFIKASI Dapatmengacupadaperaturanpembebanan Indonesia (SNI) atauUniform Building Code (UBC) atauInternational Building Code (IBC) Struktur Beton SI-3112

  33. Beban Mati • Beratdariseluruhbagianbangunan yang permanen. • Besarbebantetapdanlokasinyajugatetap • Bebanmatibergantungpadaberatjenis material bangunan. Sebagaicontohuntuk material betonberat normal, beratjenis = 2400 kg/m3 Struktur Beton SI-3112

  34. Beban Mati • Contohbebanmati • Beratstruktur (dinding, lantai, atap, langit-langit, tangga ) • Perlengkapanbangunan yang sifatnyatetap (HVAC, perpipaan, kabeldanraknyadll) Bebanmatidapatjugabersifattidakpasti: • Tebalperkerasan • Tebaltimbunantanah Struktur Beton SI-3112

  35. Beban – Beban Hidup Beban yang dihasilkanakibatpemanfaatanstruktur. Biasanyaberupabebanmaksimum yang mungkinterjadiakibatpemanfaatanbangunan Besarnyabebanhidup yang diambiltidakbolehlebihkecildibandingkandengan yang telahditetapkandalamperaturan. Tergantungpadajeniselemenstrukturdanbeban yang ditinjau, nilaibebanhidupdapatdireduksi. Contoh (lihatPeraturanPembebanan) tanggaperumahan : 300 Kg/m2 ruangperkantoran : 250 Kg/m2 Struktur Beton SI-3112

  36. Beban – BebanLingkungan • Gempabumi • Angin • Tekanantanah/air • Genangan air hujan • Perbedaansuhu • Perbedaanpenurunan Struktur Beton SI-3112

  37. Beban Atap • Beban minimum pekerjadanperalatan/material konstruksiselamamasapembangunandanperawatan/perbaikan. • Genangan air hujan • Atapharusdapatmemikulbebandari air hujan yang terkumpulpadasaatsalurantersumbat. • Keruntuhanpadatampungan:  Genangan air hujanterjadididaerahdefleksimaksimum  Akibatnyameningkatkandefleksi  Mengakomodasipenambahan air  siklusberlanjut…  Potensikeruntuhan Struktur Beton SI-3112

  38. Beban – Beban saat Konstruksi • Peralatankonstruksi • Bebanpekerja • Beratbekisting yang memikulberatbetonsegar (beton yang belummengeras.) Struktur Beton SI-3112

  39. Kombinasi-kombinasi Beban(Lihat Pasal 11.2) • Kombinasibebanmatidanbebanhidup: U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) A= BebanAtapdan R = BebanHujan • Jikapengaruhanginikutdiperhitungkan: • Jikapengaruhgempaharusdiperhitungkan: U = 1,2 D + 1,0 LR 1,0 E atau U = 0,9 D  1,0 E Struktur Beton SI-3112

  40. Kuat Rencana(Lihat Pasal 11.3) • Lentur, tanpabebanaksial ………………………………………… . 0,80 • Bebanaksialdanbebanaksialdenganlentur • aksialtarikdanaksialtarikdenganlentur …..……………. 0,80 • aksialtekandanaksialtekandenganlentur: • komponenstrukturdengantulangan spiral ……... 0,70 • komponenstrukturlainnya ………….. 0,65 • Geserdan torsi …………………………………………… ……………0,75 • Tumpuanpadabeton …………………………………………………..0,65 • Betonpolosstruktural …………………………………………………..0,55 Struktur Beton SI-3112

  41. Beberapa Ketentuan Dasar SNI • Kuattekanbetonstruktural minimum = 17.5 MPa (K-210); • Untukstrukturtahangempa, kuattekanbeton minimum = 20 MPa (K-250); • Baja tulangan yang digunakanharuslahtulanganulir. Baja poloshanyadiperkenankanuntuktulangan spiral atau tendon; • Batasantulangandiatastidakberlakuuntukjaringkawatbajapolos. Struktur Beton SI-3112

More Related