Prediksi kekuatan Balok beton bertulang

Menghitung momen tersedia :

Titik berat tulangan tarik,
CG_tul = c_v + d_tul + (D_tul/2)
= 30.00 + 8.00 + (13.00/2)
= 44.00 mm
Tingi effektif balok,

d = h – CG_tul
= 400.00 – 44.00
= 356.00 mm

Rasio tulangan

rho = A_st / (b * d)

= 398.20 / (200.00 * 356.00) = 0.56 %

rho_maks = 0.75 * rho_b = (382.5 * beta_1 * f_c) / ((600 + f_y) * f_y)

= (382.5 * 0.85 * 21.15) / ((600 + 400.00) * 400.00) = 1.72 %

Kontrol : rho < rho_maks 0.56 % < 1.72 % … Okey

Gaya tarik baja tul.,

T_s = A_st * f_y = 398.20 * 400.00 = 159278.75 N

Gaya tekan beton,

C_c = 0.85 * f_c * a_t * b

= 0.85 * 21.15 * a_t * 200.00 = 3595.50*a_t N

Persamaan kondisi kesetimbangan, T_s = C_c

Tinggi blok tekan beton,

a = 159278.75 / 3595.50 = 44.30 mm

Momen nominal,

M_n = T_s * (d – a/2)
= 159278.75 * (356.00 – 44.30/2)
= 53175252.00 N.mm = 53.18 kN.m

Perbandingan :

M & V dibuat incremental, Gaya N tidak ada

@ maksimum M = 45.8 kN.m, V = 45.8 kN, P = 0.0 kN

Vmaks < (1/6)*Sqrt(21.15)*200*356 = 54.57 kN

Gaya tarik baja atau tekan beton, R1 = 159/151 = ~5%

Lengan momen, R2 = 333.85 / 303.00 = ~10%

Momen nominal, R3 = 53.18/45.7 = ~16%

M dibuat incremental, Gaya V & N tidak ada

@ maksimum M = 71.6 kN.m, V = 0.0 kN, P = 0.0 kN

Gaya tarik baja atau tekan beton, R1 = 159/233 = ~32%

Lengan momen, R2 = 333.85 / 308.00 = ~8%

Momen nominal, R3 = 53.18/71.6 = ~26%

M, V & N dibuat incremental

@ maksimum M = 40.3 kN.m, V = 40.2 kN, P = 40.3 kN

Pmaks < 0.1*21.15*200*400 = 169.20 kN

Momen nominal, R3 = 53.18/40.39 = ~32%

M & N dibuat incremental, Gaya V tidak ada

@ maksimum M = 61.7 kN.m, V = 0.0 kN, P = 61.7 kN

Pmaks < 169.20 kN

Momen nominal, R3 = 53.18/61.7 = ~14%

Steel rebars and concrete properties

Concrete Materials

Rebar materials

… in draft

SAP2000 distribusi beban 1way

Beberapa waktu yang lalau ada isu dari pembaca di blog ini dan dibeberapa beberapa forum penggunanya , menyatakan bugs SAP2000 pada distribusis beban area ke frame satu arah (one way) disini sya akan coba sampaikan perbedaan dari pemodelan dustribusi beban dari area ke frame baik yng satu arah dan dua arah.

Diberi contoh sederhana balok induk dan sekunder/anak struktur baja dengan beban merat 100 kg/m2 dan modul bentang 6×6m, pemodelan ini tergantung sistem pelat yang digunakan jika hanya pelat tanpa bondek dalam artian begesting papan/konvensional maka akan cenderung bekerja secara dua arah ( two ways). Sedangkan model akan cenderung satu arah (one way) jika menggukakan steel deck sesuai alurnya.

Perbandingan bentangnya juga akan berpengaruh terhadap distribusi beban, dapat dilakukan penyederhanaan menjadi satu arah jika Lx/Ly ~ 2,5.

Asumsi dan pemodelan distribusi beban dua arah.

Tampilan hasil keluaran gaya lentur balok.

Asumsi dan pemodelan distribusi beban satu arah, terlihat SAP2000 tidak menggunakan asumsi balok arah tegak lurus sisi pendek sebagai penerima beban malah sebaliknya. Ini mungkin yang dimaksud state pembaca blog ini yg disampaikan beberapa waktu lalu, saat itu saya coba tanyakan dibagian mana namun not responding :) Dengan sumsi beban diatas maka hasilnya jelas akan berbeda karena kenyataannya arah steel deck akan dipasang alur pendek untuk tujuan efektifitas maupun kerja shear connector.

Seperti terlihat balok sekunder/anak tidak menerima distribusi beban sehingga gaya lentur dll yg terjadi adalah nul. Apakah itu sesuai asumsi pemodelan yang anda harapkan??

Dengan memutar sumbu lokal element area, maka akan seperti diatas. Asumsi yang biasa diharapkan pada penerapan steel deck dan beton half slab.

Terlihat distribusi gaya lentur sesuai dengan penerapan beban jika dilakukan secara perhitungan tangan/kalkulator (M3=(1/8)*200*6^2 = 900.00 Kgf.m)

Seperti terlihat dari beberapa pemodelan  diatas terlihat SAP2000 menggunakan asumsi balok yang menerima beban adalah arah tegak lurus sumbu lokal-1. Seperti juga yg disampaikan sya sebelumnya shortest by default’s not always be the best.

Pengguna mempunyai keleluasaan penerapan beban sesuai harapan model struktur yg akan dikerjakan, karena adanya berbagai macam jenis slab beton monolit, precast hollow slab, half slab, steel deck dll yg mempunyai perilaku berbeda-beda.

Tambahan pada balok sekunder/anak sambungan yg digunakan berupa simple shear connection, sehingga ujung dibuat sendi/realease. Hal ini tidak berbeda jauh dengan kenyataan jika single span, namun akan berbeda saat adanya balok lain continous spans karena adanya top wiremesh yang menerus yang akan menahan perputaran ujung balok.

rangkuman PPKGURG-1987

Berikut adalah rangkuman Peraturan Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung PPKGURG-1987, distribusi beban gempa statik eqivalen tsb dipelajari dan digunakan saat kuliah dulu untuk tugas kampus maupun desain beneran bangunan rendah pada saat masih fresh graduates. Dapat digunakan untuk perhitungan beban gempa tiap lantai untuk gedung beraturan dgn prinsip dominan ragam getar adalah mode pertama, ragam getar mode lebih tinggi dan ragam getar puntir tidak banyak berpengaruh.

Saat ini sudah dikeluarkan yang terbaru yaitu SNI 1726-2002, memang terlihat mencolok koefisien gempa C yang digunakan ini kerena perbedaan penerapan faktor daktilitas struktur. Pada PPKGURG-1987 digunakan notasi daktilitas struktur K sebagai faktor pengali (1*K), sedangkan pada SNI 1726-2002 digunakan notasi R sebagai faktor pembagi (1/R).

1. rangkuman PPKGURG 1987 a download as PDF

View this document on Scribd

2. rangkuman PPKGURG 1987 b (Peta Wilayah Gempa), download as PDF

View this document on Scribd

Sedangkan untuk rangkuman SNI 1726-2002 dapat merujuk kesini.