Menentukan Ukuran Pondasi Telapak dan strauss dengan plat lantai dak Panel Lantai Citicon



Menentukan Dimensi Pondasi Jika menggunakan Plat dak beton instan Panel Lantai Citicon
Dalam menentukan dimensi atau ukuran Pondasi untuk membuat gedung / rumah bertingkat dengan memakai plat dak lantai beton konvensional dan ukuran Pondasi jika menggunakan plat dak beton  instan atau Panel Lantai Citicon , pada prinsipnya sama, yang membedakan dalam perhitungan nya adalah di beban mati.. yaitu di berat sendiri plat lantai.. jika menggunakan Panel Lantai Citicon berat sendiri akan berkurang banyak. Plat lantai dak beton konvensional memiliki berat jenis 2400 kg/m3 dan jika menggunakan Panel lantai citicon maka berat jenisnya hanya 800 kg/m3, Karena berat dari panel lantai Citicon Sepertiga dari berat Plat Lantai beton bertulang biasa / konvensinal.
Dengan berat Panel Lantai Citicon yang lebih ringan dari cor dak beton biasa maka untuk ukuran Pondasi juga otomatis akan lebih kecil atau lebih Hemat.


Contoh Sederhana menghitung Ukuran Pondasi Telapak dan strauss 
Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung tahun 1983, beban hidup dan beban mati untuk bangunan :
Beban hidup
  • Rumah tinggal = 200 kg/m2
  • Perkantoran, pertokoan dan ruang kelas = 250 kg/m2
Beban mati
  • berat jenis Panel Lantai Citicon = 800 kg/m3
  • Berat jenis beton bertulang = 2400 kg/m3
  • Berat jenis pasangan bata = 1700 kg/m3
  • Berat jenis kayu = 1000 kg/m3



Perhitungan berat bangunan adalah :
[Luas Bangunan X Beban hidup (sesuai peruntukan bangunan)] 
+ 
 [(volume beton dan volume bata) X berat jenis masing-masing material]

Misalnya, dari perhitungan tersebut diperoleh angka 1000 ton dan jumlah kolom atau tiangnya 20 buah, maka secara kasar masing-masing kolom menahan beban 50 ton. Dengan demikian kita bisa menentukan model dan ukuran pondasi yang akan dipakai :
  • Jika digunakan pondasi tiang pancang tipe minipile 28/28 maka dibutuhkan sebanyak satu buah tiang pancang. Jika beban yang dipikul 50 ton maka digunakan tiang pancang sebanyak dua buah, begitu seterusnya.
  • Jika digunakan pondasi tapak beton, maka perlu diketahui kekuatan daya dukung tanah nya. Misalkan, tanah keras yang daya dukungnya 0,5 kg/cm2 dan beban yang dipikul satu kolom di atas pondasi adalah 2500 kg, maka diperlukan pondasi tapak beton berukuran 5000 cm2 atau 0,5 m2. Untuk ukuran 0,5 m2 dapat memanjang dengan lebar 1 m x 0,5 m atau berbentuk persegi dengan ukuran 75 cm x 75 cm.
Contoh Perhitungan Rumah tinggal lebih detailnya :
Luas bangunan  = 300 m2
Jumlah tiang/kolom  = 40 bh
Plat dak memakai Panel Lantai Citicon, tebal plat = 12,5 cm = 0,125 m
Tebal dinding   = 15 cm = 0.15 m
Panjang dinding total = 260 m1
Tinggi dinding  = 4 m

Perhitungan beban/berat :

   -  Beban hidup Rumah Tinggal      300 m2 x 200 kg/m2                              =   60.000 kg
   -  Plat dak Panel Lantai Citicon      300 m2 x 0,125 m x 800 kg/m3             =   30.000 kg
   -  Dinding bata                                260 m x 4 m x 0,15 m x 1700 kg/m3     = 265.200 kg
   -  Balok beton uk 20/30                  260 m x 0.2 m x 0.3 m x 2400 kg/m3    =   37.440 kg
   -  Tiang / kolom 15/30                     40 x 0.15 m x 0.3 x 4 m x 2400 kg/m3 =    17.280 kg
                                                                           total                                      =  409.920 kg  = 409,92 ton

Jadi 1 titik pondasi mendapatkan beban sebesar = 409.920 kg / 40 = 10.248 kg = 10,248 ton

Cara menghitung ukuran pondasi telapaknya ( dengan asumsi tanah keras = 0.5 kg/cm2 )
      Beban total      = 10.248 kg       = 20.496 cm 2 = 2,0496 m2 dibulatkan = 2 m2
     daya dukung       0.5 kg/cm2

Sehingga ukuran Pondasi dibuat = 1m x 2 m

Untuk menentukan daya dukung tanah berdasarkan menggunak data sondir untuk lebih valid bisa dilihat dari contoh dibawah ini.
     

Contoh Perhitungan Struktur Pondasi dalam merencanakan Pondasi Telapak dan Pondasi Strauss
Analisa Data dan Penyelidikan Tanah
Pondasi merupakan struktur bawah yang berfungsi untuk meletakkan bangunan di atas tanah dan meneruskan beban ke tanah dasar. Untuk itu perlu dilaksanakan penyelidikan kondisi tanah pada lokasi yang akan dibangun.
Dari Hasil Tes Boring (Boring Log)
  • Kedalaman ±0,00 m s/d -0,20 m berupa tanah urugan batu dan sirtu.
  • Kedalaman -0,20 m s/d -3,00 m lapisan tanah berupa jenis lempung kelanauan berwarna abu-abu.
  • Kedalaman -3,00 m s/d -5,00 m lapisan tanah berupa pasir kelanauan berwarna abu-abu.
  • Kedalaman selanjutnya berupa lempung berwarna abu-abu.
Dari Hasil Tes Sondir
Sondir dilakukan pada lima titik sondir, dengan hasil sebagai berikut:
  • – Titik sondir 1 (S1) tanah keras (qc = 55 kg/cm2) di kedalaman -18,60 m.
  • – Titik sondir 2 (S2) tanah keras (qc = 50 kg/cm2) di kedalaman -18,60 m.
  • – Titik sondir 3 (S3) tanah keras (qc = 50 kg/cm2) di kedalaman -19,60 m.
  • – Titik sondir 4 (S4) tanah keras (qc = 50 kg/cm2) di kedalaman -18,60 m.
  • – Titik sondir 5 (S5) tanah keras (qc = 50 kg/cm2) di kedalaman -19,40 m.
Dilihat dari lima macam analisa data tanah di atas, maka lapisan tanah keras yang paling dalam yaitu pada kedalaman -19,60 m berupa tanah lempung kelanauan berwarna abu-abu.
Pemilihan Jenis Pondasi
Dalam merencanakan suatu struktur bawah dari konstruksi bangunan dapat digunakan beberapa macam tipe pondasi, pemilihan tipe pondasi didasarkan pada hal-hal sebagai berikut:
  • Fungsi bangunan atas
  • Besarnya beban dan berat dari bangunan atas
  • Keadaan tanah dimana bangunan tersebut akan didirikan
  • Jumlah biaya yang dikeluarkan
Pemilihan tipe pondasi dalam perencanaan ini tidak terlepas dari hal-hal tersebut di atas. Dari pertimbangan hasil penyelidikan tanah dari aspek ketinggian gedung dan beban dari struktur di atasnya, maka jenis pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang pancang dengan penampang bebentuk lingkaran.
Adapun spesifikasi dari tiang pancang tersebut adalah:
  • Mutu beton (f’c) = 25 Mpa
  • Mutu baja (fy) = 400 Mpa
  • Ukuran = ø 50 cm
  • Luas penampang = 1962,5 cm2
  • Keliling = 157 cm
Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang
Berdasarkan Kekuatan Bahan
Tegangan tekan beton yang diijinkan yaitu:
σb = 0,33 . f’c ; f’c =25 Mpa = 250 kg/cm2
σb = 0,33 . 250 = 82,5 kg/cm2
Ptiang = σb . Atiang
Ptiang = 82,5 . 1962,5 = 161906,25 kg = 161,906 t
dimana: Ptiang = Kekuatan pikul tiang yang diijinkan
σ= Tegangan tekan tiang terhadap penumbukan
Atiang = Luas penampang tiang pancang
Berdasarkan Hasil Sondir
Daya dukung tiang dihitung dengan formula sebagai berikut:
clip_image002
Dimana: qc = Nilai konus hasil sondir (kg/cm2)
A= Luas permukaan tiang (cm2)
Tf = Total friction (kg/cm)
As = Keliling tiang pancang (cm)
Data hasil sondir S3 untuk kedalaman -19,60 m, didapatkan:
Ø qc = 50 kg/cm2
Ø T= 1376 kg/cm
Ptiang = clip_image004
= 75914,733 kg= 75,915 t
Sehingga daya dukung yang menentukan adalah daya dukung berdasrkan data sondir, Ptiang = 75,915 t ~ 76 t.
Menentukan Jumlah Tiang Pancang
Untuk menentukan jumlah tiang pancang yang dibutuhkan digunakan rumus acuan sebagai berikut:
clip_image002[1]
Dimana: n = jumlah tiang pancang yang dibutuhkan
P = gaya vertikal (t)
Ptiang = daya dukung 1 tiang (t)
clip_image004[1]
Gambar 4.37 Denah Pondasi
Tabel 4.39 Perhitungan Jumlah Tiang Pancang
Tiang
P(t)
Ptiang (t)
n
Pembulatan
P1
139.897
76
1.841
6
P2
244.489
76
3.217
6
P3
221.046
76
2.909
4
P4
182.926
76
2.407
6
P5
155.869
76
2.051
6
P6
223.195
76
2.937
4
P7
337.106
76
4.436
9
P8
307.909
76
4.051
6
P9
294.281
76
3.872
6
P10
211.856
76
2.788
6
P11
220.124
76
2.896
4
P12
318.799
76
4.195
6
P13
218.344
76
2.873
6
P14
182.241
76
2.398
4
P15
213.336
76
2.807
4
P16
196.017
76
2.579
4
P17
133.608
76
1.758
4
P18
234.393
76
3.084
6
P19
282.346
76
3.715
6
P20
185.102
76
2.436
4
P21
130.565
76
1.718
4
P22
230.095
76
3.028
6
P23
270.542
76
3.560
6
P24
160.972
76
2.118
4
P25
136.840
76
1.801
4
P26
241.257
76
3.174
6
P27
289.285
76
3.806
6
P28
157.370
76
2.071
4
P29
95.562
76
1.257
4
P30
146.670
76
1.930
4
P31
167.866
76
2.209
4
P32
96.012
76
1.263
4
Menghitung Efisiensi Kelompok Tiang Pancang
clip_image006
dimana: m = Jumlah baris
n = Jumlah tiang satu baris
Ө = Arc tanclip_image008 dalam derajat
d = Diameter tiang (cm)
S = Jarak antar tiang (cm)
Ø syarat jarak antar tiang
clip_image010 atau clip_image012
Ø syarat jarak tiang ke tepi
clip_image014
Tipe-tipe poer (pile cap) yang digunakan dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
clip_image016
Gambar 4.38 Tipe Pondasi
Tabel 4.40 Perhitungan Efisiensi Kelompok Tiang
Poer
d (cm)
S (cm)
m
n
q
clip_image018
clip_image020
efisiensi
P1
50
125
2
2
21.801
0.242
1.000
0.758
P2
50
125
2
3
21.801
0.242
1.167
0.717
P3
50
125
3
3
21.801
0.242
1.333
0.677
Tabel 4.41 Perhitungan Daya Dukung Kelompok Tiang
Poer
efisiensi
Ptiang (ton)
satu tiang (ton)
jumlah tiang
daya dukung group (ton)
cek
Tipe 1
0.758
76
57.590
4
230.360
> 223.195 ton
Tipe 2
0.717
76
54.522
6
327.129
> 318.799 ton
Tipe 3
0.677
76
51.453
9
463.079
> 337.106 ton
Perhitungan Beban Maksimum Yang Diterima Oleh Tiang
clip_image022
dimana:
Pmak = Beban maksimum yang diterima oleh tiang pancang (t)
SPv = Jumlah total beban (t)
Mx = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x ™
My = Momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu y ™
n = Banyaknya tiang pancang dalam kelompok tiang pancang (pile group)
Xmak = Absis terjauh tiang pancang terhadap titik berat kelompok tiang
Ymak = Ordinat terjauh tiang pancang terhadap titik berat kelompok tiang
nx = Banyaknya tiang pancang dalam satu baris dalam arah sumbu x
ny = Banyaknya tiang pancang dalam satu baris dalam arah sumbu y
Sx2 = Jumlah kuadrat absis-absis tiang pancang (m2)
Sy2 = Jumlah kuadrat ordinat-ordinat tiang pancang (m2)
Pondasi Tipe 1
clip_image024
Beban maksimum yang diterima pada pondasi tipe 1
SPv = 223,195 t
Mx = 1,671 tm
My = 0,455 tm
Xmak = 62,5 cm = 0,625 m
Ymak = 62,5 cm = 0,625 m
Sx2 = (0,6252) + (0,6252)
= 0,781 m2
Sy2 = (0,6252) + (0,6252)
= 0,781 m2
n = 4
nx = 2
ny = 2
Pmak = clip_image026
= 56,649 t …< P1 tiang = 57,590 t
Pondasi Tipe 2
Beban maksimum yang diterima pada pondasi tipe 2
clip_image028
SPv = 318,799 t
Mx = 0,096 tm
My = 0,058 tm
Xmak = 125 cm = 1,25 m
Ymak = 62,5 cm = 0,625 m
Sx2 = (1,252) + (1,252)
= 3,125 m2
Sy2 = (0,6252) + (0,6252)
= 0,781 m2
n = 6
nx = 3
ny = 2
Pmak = clip_image030
= 53,179 t …< P1 tiang = 54,522 t
Pondasi Tipe 3
Beban maksimum yang diterima pada pondasi tipe 3
clip_image032
SPv = 337,106 t
Mx = 0,022 tm
My = 2,062 tm
Xmak = 125 cm = 1,25 m
Ymak = 125 cm = 1,25 m
Sx2 = (1,252) + (1,252)
= 3,125 m2
Sy2 = (1,252) + (1,252)
= 3,125 m2
n = 9
nx = 3
ny = 3
Pmak = clip_image034
= 37,734 t …< P1 tiang = 51,453 t
Kontrol Terhadap Geser Pons
4.8.7.1 Pile Cap Tipe 1 dan Tipe 2
Karena kolom tidak tertumpu pada pile, maka P yang diperhitungkan adalah P kolom.
P = 318,799 t
h = 0,7 m
t = clip_image036
clip_image038
= 87,582 t/m2
= 8,76 kg/cm2 < 10,28 kg/cm2
t < ijin =clip_image040 (tebal pile cap cukup, sehingga tidak memerlukan tulangan geser pons).
4.8.7.2 Pile Cap Tipe 3
Karena kolom tertumpu pada pile, maka P yang diperhitungkan adalah P tiang pancang.
P = 37,734 t
h = 0,7 m
t = clip_image042
clip_image044
= 14,31 t/m2
= 1,431 kg/cm2 < 10,28 kg/cm2
t < ijin = clip_image040[1] (tebal pile cap cukup, sehingga tidak memerlukan tulangan geser pons).
Penulangan Tiang Pancang
Penulangan tiang pancang dihitung berdasarkan kebutuhan pada waktu pengangkatan tersebut ada dua kondisi, yaitu satu tumpuan dan dua tumpuan.
Kondisi I (Dua Tumpuan)
clip_image046
Gambar 4. 39 Kondisi Pengangkatan 1 dan Momen yang Ditimbulkan
clip_image048
clip_image050
clip_image052
clip_image054
clip_image056
Dimana: q = Berat tiang pancang
clip_image058 = 471 kg/m
L = 6 m
clip_image060
clip_image062
clip_image064
clip_image066
Didapatkan: a = clip_image068
= 1,243 m
M1 = clip_image070
clip_image072
= 363,86 kgm
Dmak = clip_image074
clip_image076
= 1413 kg
Kondisi II (Satu Tumpuan)
clip_image078
Gambar 4.40 Kondisi Pengangkatan 2 dan Momen yang Ditimbulkan
clip_image080
clip_image082
clip_image084
clip_image086
clip_image088 ® clip_image090
clip_image092
clip_image094
clip_image096
clip_image098
clip_image052[1]
clip_image101
clip_image103
Maka:
clip_image105
clip_image107
clip_image109
Didapatkan: a = clip_image111
= 1,75 m
M1 = clip_image070[1]
clip_image113
= 721,219 kgm
D1 = clip_image115
clip_image117
= 831,176 kg
Dari kedua kondisi di atas diambil yang paling menentukan yaitu:
M = 721,219 kgm
D = 1413 kg
clip_image119
Gambar 4.41 Penampang Tiang Pancang
Data yang digunakan:
– Dimensi tiang = ø 50 cm
– Berat jenis beton = 2,4 t/m3
– f’= 25 Mpa
– f= 400 Mpa
– h = 500 mm
– p = 70 mm
– øtulangan = 22 mm
– øsengkang = 8 mm
– d = h – p – øsengkang – ½ øtulangan
= 500 – 70 – 8 – 11 = 411 mm
– d’ = p + øsengkang + ½ øtulangan
= 70 + 8 + 11 = 89 mm
4.8.8.3 Tulangan Memanjang Tiang Pancang
Mu = 721,219 kgm = 7,212 kNm
clip_image121 kN/m2
clip_image123
clip_image125
clip_image127
Dengan rumus abc didapatkan nilai ρ = 0,00027
Pemeriksaan syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmax)
clip_image129
clip_image131
karena ρ < ρmin maka dipakai ρmin
As = ρ.b.d. 106
= 0,0035 . 0,500 . 0,411 . 106
= 719,25 mm2
Digunakan tulangan 2D22 (As = 760 mm2)
Cek Terhadap Tekuk
Dianggap kedua ujung sendi, diperoleh harga k = 1
r = 0,3 . h = 0,3 . 500 = 150 mm
clip_image133
clip_image135 (K > 20 maka kelangsingan diperhitungkan)
clip_image137
clip_image139
Ec = 4700 (f’c)0.5 = 23500 Mpa
clip_image141
clip_image143
Pu = 56,649 T = 566,49 KN
clip_image145
clip_image147
clip_image149
clip_image151
clip_image153
clip_image155
clip_image157
clip_image159
clip_image161
clip_image163
a < ab, dipakai rumus
clip_image165
clip_image167
Digunakan As min 1% Ag = 0,01.(1/4.π.(500)2) = 1962,5 mm
Digunakan tulangan 6 D 22 ( Asterpasang = 2281 mm)
Penulangan Geser Tiang Pancang
Vu = 1413 kg = 14130 N
Vn = clip_image169 N
Vc = clip_image171 N
Periksa vu > fvc:
vu = clip_image173 MPa
vc = clip_image175 MPa
fvc = 0,6 x 0,8333 = 0,50
vu < fvc Þ dipakai tulangan praktis
Digunakan tulangan sengkang ø8 – 200.
clip_image177
Gambar 4.42 Penulangan Tiang Pancang
Penulangan Pile Cap
Pile Cap Tipe 1
Penulangan didasarkan pada:
P1 = Pmak = 56,649 t
Mx = My = clip_image179 = 35,406 tm
Penulangan Arah x
clip_image181
Mu = 35,406 tm = 354,06 kNm
Tebal pelat (h) = 700 mm
Penutup beton (p) = 70 mm
Diameter tulangan (øD) = 16 mm
Tinggi efektif arah x (dx) = h – p – ½ øD
= 700 – 70 – ½ .16
= 622 mm
clip_image183 kN/m2
clip_image123[1]
clip_image186
clip_image188
Dengan rumus abc didapatkan nilai ρ = 0,00294
Pemeriksaan syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmax)
clip_image190
clip_image192
ρ < ρmin maka dipakai ρmin
As = ρ.b.d.106
= 0,0035 . 1 . 0,622 . 106
= 2177mm2
Dipakai tulangan D16 – 75 (As terpasang = 2681 mm2)
Penulangan Arah y
Mu = 35,406 tm = 354,06 kNm
Tebal pelat (h) = 700 mm
Penutup beton (p) = 70 mm
Diameter tulangan (øD) = 16 mm
Tinggi efektif arah y (dy) = h – p – Dx – ½ øD
= 700 – 70 – 16 – ½ .16
= 606 mm
clip_image194 kN/m2
clip_image123[2]
clip_image196
clip_image198
Dengan rumus abc didapatkan nilai ρ = 0,0031
Pemeriksaan syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmax)
clip_image190[1]
clip_image192[1]
ρ < ρmin maka dipakai ρmin
As = ρ.b.d.106
= 0,0035 . 1 . 0,606 . 106
= 2121mm2
Dipakai tulangan D16 – 75 (As terpasang = 2681 mm2)
Pile Cap Tipe 2
clip_image200
Penulangan didasarkan pada:
P1 = Pmak = 53,179 t
Mx = clip_image202 = 66,474 tm
Mclip_image204 = 33,237 tm
Penulangan Arah x
Mu = 66,474 tm = 664,74 kNm
Tebal pelat (h) = 700 mm
Penutup beton (p) = 70 mm
Diameter tulangan (øD) = 19 mm
Tinggi efektif arah x (dx) = h – p – ½ øD
= 700 – 70 – ½ .19
= 620,5 mm
clip_image206 kN/m2
clip_image123[3]
clip_image208
clip_image210
Dengan rumus abc didapatkan nilai ρ = 0,0057
Pemeriksaan syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmax)
clip_image190[2]
clip_image192[2]
ρmin < ρ < ρmax maka dipakai ρ
As = ρ.b.d.106
= 0,0057 . 1 . 0,6205. 106
= 3538,62 mm2
Dipakai tulangan D19 – 75 (As terpasang = 3780 mm2)
Penulangan Arah y
Mu = 33,237 tm = 332,37 kNm
Tebal pelat (h) = 700 mm
Penutup beton (p) = 70 mm
Diameter tulangan (øD) = 19 mm
Tinggi efektif arah y (dy) = h – p – Dx – ½ øD
= 700 – 70 – 19 – ½ .19
= 601,5 mm
clip_image213 kN/m2
clip_image123[4]
clip_image215
clip_image217
Dengan rumus abc didapatkan nilai ρ = 0,00295
Pemeriksaan syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmax)
clip_image190[3]
clip_image192[3]
ρ < ρmin maka dipakai ρmin
As = ρ.b.d.106
= 0,0035 . 1 . 0,6015. 106
= 2105,25 mm2
Dipakai tulangan D19 – 125 (As terpasang = 2268 mm2)
clip_image219
Pile Cap Tipe 3
Penulangan didasarkan pada:
P1 = Pmak = 37,734 t
Mx = My = clip_image221 = 47,168 tm
Penulangan Arah x
Mu = 47,168 tm = 471,68 kNm
Tebal pelat (h) = 700 mm
Penutup beton (p) = 70 mm
Diameter tulangan (øD) = 19 mm
Tinggi efektif (d) = h – p – ½ øD
= 700 – 70 – ½ .19
= 620,5 mm
clip_image223 kN/m2
clip_image123[5]
clip_image225
clip_image227
Dengan rumus abc didapatkan nilai ρ = 0,00398
Pemeriksaan syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmax)
clip_image190[4]
clip_image192[4]
ρmin < ρ < ρmax maka dipakai ρ
As = ρ.b.d.106
= 0,00398 . 1 . 0,6205 . 106
= 2467,68 mm2
Dipakai tulangan D19 – 100 (As terpasang = 2835 mm2)
Penulangan Arah y
Mu = 47,168 tm = 471,68 kNm
Tebal pelat (h) = 700 mm
Penutup beton (p) = 70 mm
Diameter tulangan (øD) = 19 mm
Tinggi efektif arah y (dy) = h – p – Dx – ½ øD
= 700 – 70 – 19 – ½ .19
= 601,5 mm
clip_image229 kN/m2
clip_image123[6]
clip_image231
clip_image233
Dengan rumus abc didapatkan nilai ρ = 0,00424
Pemeriksaan syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmax)
clip_image190[5]
clip_image192[5]
ρmin < ρ < ρmax maka dipakai ρ
As = ρ.b.d.106
= 0,00424 . 1 . 0,6015 . 106
= 2553,06 mm2
Dipakai tulangan D19 – 100 (As terpasang = 2835 mm2)
Perhitungan Tie Beam
clip_image235
Ukuran sloof 600 x 400 cm
Data tanah: – f = 29,326o
– c = 0,115 kg/cm2 = 1,15 t/m2 = 11,5 kPa
– g = 1,758 t/m3
Tanah tersebut didefinisikan sebagai tanah sangat lunak karena c < 18 kPa, sehingga untuk menghitung qu digunakan rumus sebagai berikut:
qu = clip_image237
c’ = clip_image239 t/m2
go = clip_image241 = clip_image243= 17,246 t/m3
Dari tabel faktor kapasitas dukung tanah (Terzaghi), diperoleh:
f = 29,326o ® – Nc’ = 18,4
– Nq’ = 7,9
– Ng’ = 5,4
qu = clip_image245
= 16,185 t/m2
Berat sendiri = clip_image247 = 0,576 t/m
q = clip_image249 = 7,054 t/m
Perhitungan Gaya Dalam
clip_image251
Gambar 4.43 Denah Tie Beam
Perhitungan gaya dalam untuk S1
– Perhitungan momen
Mtump = clip_image253 = clip_image255 = 26,388 tm
Mlap = clip_image257 = clip_image259 = 13,194 tm
– Perhitungan gaya lintang
Dtump = clip_image261 = clip_image263 = 23,631 t
Dlap = D berjarak 1/5L dari ujung balok
clip_image265 = 14,179 t
Untuk perhitungan gaya dalam tie beam lainnya ditabelkan sebagai berikut:
Tabel 4.42 Gaya Dalam pada Tie Beam
Sloof
L
(m)
0.5*L
1/5*L
q
(kg/m)
Momen
Gaya Lintang
Mtump
(kgm)
Mlap.
(kgm)
Tump.
(kg)
Lap.
(kg)
S1
6.7
3.35
1.340
7.054
26.388
13.194
23.631
14.179
S2
5.45
2.725
1.090
7.054
17.460
8.730
19.222
11.533
S2
5.25
2.625
1.050
7.054
16.202
8.101
18.517
11.110
S3
8
4
1.600
7.054
37.621
18.811
28.216
16.930
S4
6
3
1.200
7.054
21.162
10.581
21.162
12.697
S5
3.5
1.75
0.700
7.054
7.201
3.600
12.345
7.407
S5
2.75
1.375
0.550
7.054
4.445
2.223
9.699
5.820
S5
2.5
1.25
0.500
7.054
3.674
1.837
8.818
5.291
Perhitungan Penulangan Tie Beam
Penulangan S1
a) Tulangan Lentur
tump = 26,388 kgm = 263,88 kNm
lap = 13,194 kgm = 131,94 kNm
Tinggi sloof (h) = 600 mm
Lebar sloof (b) = 400 mm
Penutup beton (p) = 40 mm
Diameter tulangan (D) = 22 mm
Diameter sengkang (ø) = 10 mm
Tinggi efektif (d) = h – p – ø – ½ D
= 600 – 40 – 10 – ½ . 22
= 539 mm
d’ = p + ø + ½ D
= 40 + 12 + ½ . 22
= 61 mm
f’c = 25 Mpa
fy = 400 Mpa
Tulangan Tumpuan
Mu = 263,88 kNm
clip_image267 kN/m2
clip_image123[7]
clip_image269
clip_image271
Dengan rumus abc didapatkan nilai ρ = 0,0076
Pemeriksaan syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmax)
clip_image129[1]
clip_image131[1]
karena ρmin < ρ < ρmax maka dipakai ρ
Dipakai tulangan tekan 2D22 (As terpasang = As2 = 760 mm2)
As1 = ρ.b.d.106
= 0,0076 . 0,40 . 0,539 . 106
= 1648,490 mm2
As = As1 + As2
= 1630,835 + 760
= 2408,490 mm2
Digunakan tulangan tarik 7D22 (As = 2661 mm2)
Tulangan Lapangan
Mu = 13,194 kNm
clip_image273 kN/m2
clip_image123[8]
clip_image275
clip_image277
Dengan rumus abc didapatkan nilai ρ = 0,0037
Pemeriksaan syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmax)
clip_image129[2]
clip_image131[2]
karena ρmin < ρ < ρmax maka dipakai ρ
Dipakai tulangan tekan 2D22 (As terpasang = As2 = 760 mm2)
As1 = ρ.b.d.106
= 0,0037 . 0,40 . 0,544 . 106
= 792, 349 mm2
As = As1 + As2
= 792, 349 + 760
= 1552,349 mm2
Digunakan tulangan tarik 5D22 (As = 1901 mm2)
Periksa lebar balok
Maksimal tulangan yang hadir sepenampang adalah 7D22, dengan posisi 2 lapis (5D22 untuk lapis dasar dan 2D22 untuk lapis kedua)
Jarak minimum tulangan yang disyaratkan adalah 25 mm.
Lebar balok minimum:
2 x p = 2 x 40 = 80 mm
2 x ø sengkang = 2 x 10 = 20 mm
5 x D22 = 5 x 22 = 110 mm
4 x jrk min tul = 4 x 25 = 100 mm
Total = 310 mm
Jadi lebar balok sebesar 400 mm cukup memadai.
b) Tulangan Geser
Tulangan Geser Tumpuan
Vu = 23,631 t = 236309,00 N
Vn = clip_image279 MPa
Vc = clip_image281 MPa
Vs = Vn – Vc = 393848,33 – 179666,67 = 214181,67 N
Periksa vu > fvc:
vu = clip_image283 MPa
vc = clip_image175[1] MPa
fvc = 0,6 x 0,8333 = 0,50
vu < fvc Þ perlu tulangan geser
Periksa fvs > fvs mak:
fvs = vu – fvc = 1,096 – 0,50 = 0,596 Mpa
f’c = 25 MPa → fvs maks = 2,00 (Tabel nilai fvs maks, CUR 1 hal 129)
fvs > fvs mak Þ OK
Perencanaan sengkang
clip_image285 mm2
Digunakan tulangan sengkang ø = 10 mm, luas dua kaki As = 557 mm2
clip_image287 mm
smax = clip_image289 mm
Digunakan tulangan sengkang ø 10 – 150.
Sengkang minimum perlu = clip_image291 mm2
Luas sengkang terpasang 157 mm2 > 50 mm2
Tulangan sengkang ø10 – 150 boleh dipakai.
Tulangan Geser Lapangan
Vu = 14,178540 t = 141785,40 N
Vn = clip_image293 MPa
Vc = clip_image281[1] MPa
Vs = Vn – Vc = 236309,00 – 179666,67 = 56642,33 N
Periksa vu > fvc:
vu = clip_image296 MPa
vc = clip_image175[2] MPa
fvc = 0,6 x 0,8333 = 0,50
vu < fvc Þ perlu tulangan geser
Periksa fvs > fvs mak:
fvs = vu – fvc = 0,658 – 0,50 = 0,158 Mpa
f’c = 25 MPa → fvs maks = 2,00 (Tabel nilai fvs maks, CUR 1 hal 129)
fvs > fvs mak Þ OK
Perencanaan sengkang
clip_image299 mm2
Digunakan tulangan sengkang ø = 10 mm, luas dua kaki As = 157 mm2
clip_image301 mm
smax = clip_image289[1] mm
Digunakan tulangan sengkang ø 10 – 250.
Sengkang minimum perlu = clip_image304 mm2
Luas sengkang terpasang 226 mm2 > 83,33 mm2
Tulangan sengkang ø10 – 250 boleh dipakai.
clip_image306

souce : sipilusm.wordpress.com