Tag Archives: desain struktur

Contoh Perhitungan dan Desain Balok Beton dengan SAP2000 (bag 1)

Ada contoh kasus seperti gambar di bawah ini:
SAP2000 balok 001

Versi SAP yang kami gunakan adalah SAP2000 Student Version 7.4.0, gratis, jadi tidak ada beban moral untuk digunakan dan disebarluaskan. 🙂

Model SAP2000 dari balok di atas adalah seperti gambar di bawah. (klik untuk memperbesar)
SAP2000 balok 002

Untuk menggambar model tersebut dengan cepat, bisa dengan menggunakan cara:

  1. Klik menu File → New Model From Template (pastikan unit yang aktif adalah kN-m)
  2. Pilih “Continuous Beam” (pojok kiri atas)

    SAP2000 balok 003
  3. Continue reading

Advertisements

Grafik Cepat Hitung Balok Beton

Nah, karena judulnya adalah grafik cepat, maka jenis balok yang didesain juga bukan balok yang aneh-aneh, melainkan jenis balok yang paling sederhana, yaitu balok persegi (bukan balok T) Cara paling cepat desain balok beton adalah dengan menggunakan dan sedikit analisa grafik.. 🙂

Grafik hubungan \dfrac{\phi M_n}{bd^2} versus \dfrac{A_s}{bd} sebenarnya sudah banyak terdapat di buku-buku yang membahas desain balok beton bertulang. Di sini kami coba membuat grafik yang sama. Tapi, kami coba tidak sekedar memberi grafik, tapi juga membuat grafik, bagaimana menurunkan persamaan grafik tersebut.
Continue reading

Desain Balok Beton Bertulang (5)

Nah, bagian terakhir dari serial desain balok beton ini adalah bagian yang penting namun kadang diabaikan, yaitu kontrol lendutan dan retak. Setelah ini baru kita lihat contoh kasus dalam kehidupan sehari-hari. 🙂

Beton punya sifat susut dan rangkak. Susut adalah pemendekan beton selama proses pengerasan dan pengeringan pada temperatur konstan. Sementara rangkak terjadi pada beton yang dibebani secara tetap dalam jangka waktu yang lama. Oleh karena itu pada balok beton dikenal istilah short-term (immediate) deflection dan long-term deflection.

Kontrol Lendutan Balok Pada SNI 03-2847-2002

Kita tau kalau lendutan itu adalah fungsi dari kekakuan yaitu perkalian antara modulus elastisitas beton E_c dengan inersia penampang I , lebih populer dengan istilah EI . Ternyata eh ternyata… lendutan itu harus dibatasi, karena itu menyangkut masalah kenyamanan. SNI-Beton-2002 kali ini dengan tegas membuat butir tersendiri, yaitu butir 9.5 tentang Kontrol Terhadap Lendutan.

Continue reading

Desain Balok Beton Bertulang (4)

Di pembahasan bagian 1 dan bagian 3 yang kita bicarakan hanya tentang tulangan bawah saja. Tentu saja dalam hal ini momen lenturnya adalah momen positif di mana serat bawah mengalami tarik, serat atas mengalami tekan. Kenyataannya, balok itu hampir mustahil tidak punya tulangan atas. Penggunaan tulangan atas atau tulangan tekan itu ada alasannya. Beberapa di antaranya adalah:

  • Meningkatkan daktilitas penampang.
  • Mengurangi defleksi jangka panjang. Insya Allah dibahas di bagian ke-5
  • Mempermudah pelaksanaan di lapangan. Coba bayangkan jika tidak ada tulangan tekan. Bagaimana mau masang sengkangnya?! 😀

Lantas, bagaimana hitung-hitungannya?

Continue reading

Desain Balok Beton Bertulang (3)

Bagian ketiga kali ini akan membahas tentang balok T/L. Dalam pelaksanaannya di lapangan, balok hampir selalu dicor monolit (bersamaan atau menyatu) dengan pelat lantai (slab). Karena dicor monolit, maka mau tidak mau, kudu nggak kudu perilaku balok juga dipengaruhi oleh pelat yang ada di sekitarnya.

12 - gambar1

Balok T dan Balok L

Sewaktu menahan momen positif, serat atas akan mengalami tekan. Jika pada balok persegi, bagian yang memikul tegangan tekan hanya sebesar lebar balok, maka pada balok T, bagian yang memikul tekan lebih lebar lagi. Kan dicor monolit. Kalau nggak dicor monolit, misalnya ada construction joint, maka nggak boleh dilakukan analisis balok T.

Tapi,… bagian pelat yang ikut menahan tekan itu ada batasannya. Itu yang dinamakan lebar efektif. Di dalam pembahasan kali ini kita gunakan simbol b_e  untuk menyatakan lebar efektif balok T.

Continue reading

Desain Balok Beton Bertulang (2)

Kata engineer “awam”, desain balok beton itu cukup hitung dimensi dan jumlah tulangannya saja. Eits… itu memang benar… menurut mereka. Tapi, sebagai orang yang “lebih” mengerti struktur, apakah kita langsung mengiyakan? Mendesain balok beton tidak sesederhana itu. Masih ada beberapa hal yang perlu diperiksa, salah satunya adalah sengkang yang konon ampuh dalam menahan gaya geser. Di bagian kedua ini kita akan mengecek dan mendesain tulangan sengkang untuk balok dalam menahan gaya geser.

Apakah gaya geser itu penting? Tentu saja. Gaya geser bisa “disamakan” dengan momen lentur per satuan panjang, atau bisa dituliskan sebagai \dfrac{\partial M}{\partial x} . Kalo di-bahasa-matematika-kan, gaya geser dalah turunan pertama momen lentur terhadap jarak. Contoh: kalau diagram momen lenturnya berbentuk kurva pangkat dua (derajat dua), maka diagram gesernya niscaya berbentuk linear pangkat satu (derajat satu).
11 - Diagram Geser Beban Merata

Untuk gambar di atas, persamaan momen lentur di titik x (diukur dari tumpuan A) adalah:

M(x) = \dfrac{q}{2} (Lx - x^2)

sementara gaya gesernya adalah

V(x) = \dfrac{\partial M(x)}{\partial x} \quad = \dfrac{q}{2} (L-2x) \quad = \dfrac{qL}{2} - qx

Kalau diagram momen lenturnya linear derajat satu, niscaya diagram gaya gesernya konstan (derajat nol).

11 - Diagram Geser Momen Terpusat

\begin{array}{ll} M(x) = \dfrac{P}{L} x \quad & \text{untuk } 0 \le x \le a \\ M(x) = \dfrac{P}{L}x + M \quad & \text{untuk } a \le x \le L \end{array}

a adalah jarak momen terpusat M dari tumpuan kiri.

V(x) = \dfrac{P}{L}

Ada nggak diagram momen lentur derajat tiga? empat? lima?… Jawabnya, ada. Secara teoritis ada. Tapi aktualnya sangat jarang. Kalo diagram momen berderajat tiga bisa terjadi pada beban merata berbentuk segitiga atau trapesium.

11 - Diagram Geser Beban Segitiga

M(x) = \dfrac{q_0}{6L} ( L^2x - x^3)

V(x) = \dfrac{q_0}{6L} (2L - 3x^2)

Kami kira pemanasannya cukup, kita masuk ke pokok permasalahan.

Continue reading

Desain Balok Beton Sesuai SNI 03-2847-2002 ( bag 1)

10 - penampang balok beton

balok beton

Balok dikenal sebagai elemen lentur, yaitu elemen struktur yang dominan memikul gaya dalam berupa momen lentur dan juga geser. Mendesain balok beton itu gampang-gampang susah. Lebih banyak gampangnya daripada susahnya. Atau… lebih banyak digampangkan dari pada dipersulit. 🙂

Untuk mendesain balok beton bertulang kami pikir nggak perlu lah pake software-software canggih dan mutakhir jaman sekarang. Cukup dengan selembar kertas dan alat tulis plus alat hitung, kita sudah bisa mendesain balok beton yang kokoh dan stabil. Sebagai catatan, kalo bisa alat hitungnya berupa kalkulator saja.. nggak usah pake sempoa..

Modal awal, hitung gaya dalam
Nah, juragan pikir bukan di sini tempatnya membahas cara memperoleh gaya dalam. Gaya dalam bisa dihitung manual untuk balok sederhana, dan bisa juga menggunakan bantuan software. Juragan sarankan sih gunakan software ringan khusus balok, seperti Atlas, Beamboy, dll. Tapi kalo sudah mahir menggunakan software yang lebih kompleks hanya untuk memodelkan sebuah balok, itu sah-sah saja.. Itu urusan selera. Kalo ditanya, juragan sendiri sering pake software apa? Wah, kalo juragan sih pake software bikinan kompeni (company), ada lisensi dan tidak untuk umum… mohon maaf. Kalo ketahuan bisa dikasih api (get fired) nanti. Ah.. kepanjangan intronya.. < serieus mode : on >

Continue reading

Spreadsheet Desain Struktur Baja sesuai SNI-Baja

Standar Nasional Indonesia
Standar Nasional Indonesia

SNI 03-1729-2002 adalah standar perencanaan untuk struktur baja, judul lengkapnya adalah “Tata Cara Perencanaan Bangunan Baja Untuk Gedung” terbitan
Departemen Pekerjaan Umum
dan
Badan Standar Nasional. Standar ini dalam “kehidupan sehari-hari” biasa dinamakan

SNI-Baja, atau lebih lengkap sedikit SNI-Baja-2002. Yaa.. soalnya beberapa perencana kadang masih menggunakan SNI-Baja versi lama, juragan sendiri lupa tahun berapa.Oiya, kalo searching di internet pake keyword “SNI perencanaan baja” hasilnya adalah sebagian besar menyediakan versi digital dari SNI-Baja ini, umumnya sih dalam bentuk pe-de-ef. Nah.. kali ini juragan agak-agak keluar jalur dikit lah. Juragan nggak mau “melayani mentah-mentah”. Juragan mau bagi-bagi sedikit karya sederhana juragan dalam mengaplikasikan SNI-Baja tersebut. Continue reading