BAB 03 PERENCANAAN BALOK LANTAI
3.1. UMUM
Balok adalah elemen struktur yang memikul beban mati dan hidup yang bekerja, balok terbagi menjadi dua macam yaitu balok induk dan balok anak, balok anak diletakkan di sepanjang balok induk menerima beban yang bekerja, dan balok induklah yang menerima semua beban yang di terima balok anak tersebut. Hal ini men yebabkan balok melendut. Pada sub bab ini kami akan menjelaskan Model Struktur Bangunan Utama, Perencanan Balok Anak, dan Perencanaan Balok Induk. Perencanaan Stuktur balok lantai ini direncanakan memakai bahan baja, Struktur rangka balok atap direncanakan memakai rangka baja profil WF 396.199.7.11.16 dan WF 400.200.8.13.16.
3.2 Model Struktur Bangunan Utama
Sebelumnya di bab 01 telah kami jelaskan mengenai Model Struktur Bangunan Utama pada perencanaan bangunan ini, kami menampilkan kembali Model Struktur Bangunan Bangunan Utama model SAP2000 beserta dimensinya. Pada denah lantai terdiri dari 16 kolom disetiap lantai dengan profil baja WF 300.300.10.15. Disetiap lantainya terdiri dari 18 balok induk dengan profil baja WF 400.200.8.13.16. dan terdiri dari 8 balok anak B1, 6 balok anak B2, dan 4 balok anak B3 dengan profil baja WF 396.199.7.11.16. 396.199.7.11.16. Pada pelat lantai semua lantai direncanakan tebal pelat 15 cm.
Gambar 3.1 model SAP2000 bangunan utama
24.00 6.00
6.00
6.00
6.00
0 0 . 4
0 0 . 4 0 0 . 6 1 0 0 . 4
0 0 . 4
A
B
C
D
Gambar 3.2 model SAP2000 Tampak Muka
E
18.00 9.00
9.00
0 0 . 4
0 0 . 4
0 0 . 6 1 0 0 . 4
0 0 . 4
1
2
Gambar 3.3 model SAP2000 Tampak Samping
3
24.00 6.00
6.00
6.00
6.00
3
0 0 . 9
0 0 . 8 1
2
0 0 . 9
1
A
B
C
D
E
Gambar 3.4 model SAP2000 Tampak Atas
3.3. Perencanan Balok Anak
Untuk estimasi perencanaan bangunan awal ini kami menggunakan balok anak sebanyak 18 balok, dengan menggunakan profil baja WF 150.150.7.10. setelah dihitung kembali termyata Estimasi awal yang kami gunakan pada perencanaan awal bab 1 ( untuk balok anak) tidak mencukupi, sehingga pada bab 3 ini setelah diperhitungkan maka kami gunakan profil WF 396.199.7.11.16 (balok anak). pada bagian ini kami akan menjelaskan proses menentukan penampang masing-masing elemen balok anak, dari mulai estimasi beban yang diberikan, perhitungan kekuatan balok, hingga diperoleh penampang akhirnya, sebagai berikut :
contoh perhitungan perencanaan balok anak adalah sebagai berikut : Desain Penampang Balok Anak Mu = 22298.19 Kgm = 222981900 Nmm = 222.9819 Knm Fy = 250 Mpa Lb1= 6000 Mm Lb2 = 7000 Mm
Dik :
(didapat dari SAP)
(Bj 41)
Penyelesaian Mencari nilai Zx
Zx = =
Mu 0.9 Fy 222981900 0.9 250
=
991031
diambil penampang WF 396.199.7.11
Zx =
Cek kekompakan Sayap Λf 0,5 X b tf 0,5 X 199 11 9.0
< <
< <
mm 3
1087.5
44.8
170 Ѵfy 170
λf h
Ѵ250 170 Ѵ250 10.8
tw 396 - 2 x 16 - 2 x 11 7 48.9
(oke)
Mm
(dari tabel baja)
Lb
Lp
991.03067
cm 3
cm3
Badan
Cek LTB ry =
=
Lr
< <
< <
1680 Ѵfy 1680 Ѵ250 1680 Ѵ250 106.3 (oke)
Lp =
1.76
X
Ry
X
Lp =
1.76
X
44.8
X
Lp = 2230.2 Mm Lb > Lp
ѴE Ѵfy Ѵ200000 Ѵ250
(terjadi LTB)
untuk menghindari LTB diberi sokongan pada balok 1 sejauh 3000 mm atau di tengah bentang dan untuk balok kedua di beri sokongan sejauh 1750 mm sehingga didapat nilai φMn
Mencari nilai φMn φMn = 0,9 x Zx x Fy = 0,9 x 1087.5 x 250
=
244.7 Knm
(oke)
Untuk hasil perhitungan lengkap mengenai perencanaan balok anak bisa dilihat pada lembar lampiran. Dan hasil rekap perencanaan balok anak dapat dilihat pada Tabel 3.1 Tabel 3.1 Hasil Perencanaan Balok Anak Lantai 2, 3, dan 4
Balok
Mu (kg.m)
mu (Kn.m)
Mu (N.m)
Zx (Cm3)
Λf
λp
Λr
λw
λp'
λr'
Mn (Kn.m)
ᶲMn
ᶲMn >
(Kn.m)
Mu
Anak lantai 2,3,& 4
22298
222.98
2E+08
991.0
9.0
10.8
27.6
55.14
106.3
161.3
271.9
244.7
Ok
“keterangan : Menggunakan WF 396.199.7.11.16”
3.4 Perencanaan Balok Induk
Untuk perencanaan bangunan ini kami menggunakan balok induk sebanyak 18 balok induk dengan profil baja WF 250.125.6.9. setelah dihitung kembali termyata Estimasi awal yang kami gunakan pada perencanaan awal bab 1 ( untuk balok induk) tidak mencukupi, sehingga pada bab 3 ini setelah diperhitungkan maka kami gunakan profilmWF 400.200.8.13.16. (balok induk).
Pada bagian ini kami menjelaskan proses menentukan penampang masing-masing elemen balok induk, dari mulai estimasi beban yang diberikan, perhitungan kekuatan balok, hingga diperoleh penampang akhirnya, sebagai berikut : ontoh perhitungan perencanaan balok induk yang selanjutnya dalam ta bel Contoh perhitungan perencanaan balok induk adalah sebagai berikut : Desain Penampang Balok Induk Dik :
Mu = 23523.35 Kgm = 235233500 Nmm = 235.2335 Knm Fy = 250 Mpa Lb1= 6000 Mm Lb2 = 7000 Mm Lb3 = 8000 Mm Penyelesaian
(didapat dari SAP)
(Bj 41)
Mencari nilai Zx
Zx = =
Mu 0.9 Fy 235233500 0.9 250
=
diambil penampang WF 400.200.8.13.16 Cek kekompakan Sayap Λf 0,5 X b
< <
Zx =
1286
=
1045.4822
cm 3
cm3
Badan 170 Ѵfy 170
tf 0,5 X 200 13 7.7
<
Cek LTB ry =
45.4 Mm
<
mm 3
1045482
Λf H
Ѵ250
tw
170 Ѵ250 10.8
400 - 2 x 13 - 2 x 16 8 42.8
(oke)
(dari tabel baja)
< <
< <
1680 Ѵfy 1680 Ѵ250 1680 Ѵ250 106.3
(oke)
Lb
Lp
Lr
Lp =
1.76
X
Ry
X
Lp =
1.76
X
45.4
X
ѴE Ѵfy Ѵ200000 Ѵ250
Lp = 2260.0 Mm Lb > Lp (terjadi LTB) untuk menghindari LTB diberi sokongan pada balok 1 & 3 sejauh 2000 mm atau di tengah bentang dan untuk balok 2 di beri sokongan sejauh 1750 mm sehingga didapat nilai φMn Mencari nilai φMn φMn = 0,9 x Zx x Fy = 0,9 x 1286 x 250
=
289.35 KNm
(oke)
Untuk hasil perhitungan lengkap mengenai perencanaan balok induk bisa dilihat pada lembar lampiran. Dan hasil rekap perhitungan perencanaan balok induk dapat dilihat pada Tabel 3.2 Tabel 3.2 Hasil Perencanaan Balok Induk Lantai 2, 3, dan 4
Balok
Mu (kg.m)
mu (Kn.m)
Mu (N.m)
Zx (Cm3)
Λf
Λp
Λr
λw
λp'
λr'
Mn (Kn.m)
ᶲMn
ᶲMn
(Kn.m)
> Mu
Induk lantai 2,3,& 4
23523
235.23
2E+08
1045.5
7.7
10.8
27.6
49.25
106.3
161.3
321.5
289.4
Ok
“keterangan : Menggunakan WF 400.200.8.13.16”
3.5 Hasil Perencanaan Balok Lantai
Setelah dilakukan perhitungan diatas, maka didapatkan hasil sebagai berikut : 3.3 Tabel hasil perancangan balok lantai
No
Jenis Balok
1 2
Balok Anak Balok Induk
Mu (KN.m) 222.98 235.23
Zx (cm3) 991.0 1045.5
φMn (KN.m) 244.7 289.4
Jenis Baja WF 396.199.7.11.16 WF 400.200.8.13.16
Ini adalah gambar perencanaan balok lantai berupa dimensi penampang untuk masing masing lantai 2, 3, dan 4.
0 0 . 8 1
0 0 0 . 0 . 6 2
0 0 . 6
1 G
1 G
0 0 . 4 2
0 0 . 6
0 0 . 6
1 G
1 G
0 . 9 0
0 0 . 9
2 G
2 G
1 B
1 B
1 B
1 G
2 G
2 G
1 B
1 B
1 B
1 G
1 B
2 G
2 G
1 B
1 B
1 B
1 G
1 B
2 G
2 G
1 B
1 B
1 B
1 G
2 G
3
1 B
1 B
E
1 G
D
1 G
C
1 G
B
1 G
2 G
2
A
1
Gambar 3.5 Hasil Perencanaan Balok Lantai dan Dimensi Penampang
k a n A k o l a B : 6 4 4 1 1 . 1 1 1 . . . 0 9 . 9 . 7 . 1 . 0 5 0 k 0 0 0 7 0 u d 2 . 2 . 1 . 2 . n 0 0 0 0 I 5 5 5 0 k m 4 . 3 . 5 . o l o . 4 l F F F F a o n W W W a B K W g : : : : : : n m a r o l e 1 2 1 o t e G G B K K
3.6 Konstribusi Anggota Tim
Dian Puspita Sari
13311002
Tugas Yaitu : Penyusunan laporan proyek, menghitung penampang balok anak, balok induk
Andhika Johdi
13311039
Tugas Yaitu : Mendesain bangunan dengan sap 2000, menginput beban di sap 2000
Tri Agung Prastio
13311064
Tugas Yaitu : Mendesain bangunan dengan sap 2000, menginput beban di sap 2000
Indra Eko Purnama Saputra
12311033
Tugas Yaitu : Perhitungan Balok Induk Wahyu Ari Wibowo
13311029
Tugas Yaitu : Perhitungan Balok Anak Mahendra Abi Wicaksono
13311048
Tugas Yaitu : Penyusunan bab 3 Habibi Handarson
13311006
Tugas Yaitu : Perhitungan Balok Anak Izul Setiawan Tugas Yaitu : Perhitunan Balok Anak
13311053
