struktur beton 1

Selasa, 23 Oktober 2012

UJIAN ONLINE STRUKTUR BETON 1

Ketentuan Ujian Online Stuktur Beton I :
1. Ujian wajib diikuti peserta mk STRUKTUR BETON I (semester 5)
2. Soal dan dan bahan ujian dapat dilihat pada web : www.strukturbeton1.blogspot.com
3. Ujian online mulai tanggal 24 Oktober 2012 jam 13.00 s/d 25 Oktober 2012 jam 18.00
4. Jawaban lengkap ujian disampaikan pada email : strukturbeton@gmail.com dan sumirinms@gmail.com
5. Jawaban singkat dapat disampaikan pada komentar di bawah ini.

Soal Ujian Online :

Nomor 1.
Hitung secara manual luas tulangan tarik dan jumlah tulangan tarik balok persegi beton bertulang :
fc'=200 kg/cm2 (20 MPa); fy=4000 kg/cm2 (400 MPa)
(a)b=30cm; h=50cm; Mu=20 ton.m
(b)b=30cm; h=50cm; Mu=10 ton.m

(c)b=30cm; h=60cm; Mu=40 ton.m

(d)b=40cm; h=70cm; Mu=40 ton.m

Nomor 2.

Soal nomor 1 dihitung menggunakan program DsgWin

Nomor 3.

(a) Bagaimana menghitung jumlah tulangan minimum balok ?

(b) Berapa luas tulangan maksimum sebuha balok ?

(d) Tuliskan rumus dan prosedur perhitungan tulangan balok T !

Nomor 4.

Hitung secara manual luas tulangan geser sengkang balok persegi beton bertulang :

fc'=150 kg/cm2 (15 MPa); fyv=2400 kg/cm2 (240 MPa)

(a)b=30cm; h=50cm; Vu=30 ton

(b)b=25cm; h=50cm; Vu=20 ton

(c)b=30cm; h=60cm; Vu=40 ton

(d)b=40cm; h=60cm; Vu=40 ton

Nomor 5.

Hitung soal Nomor 4 menggunakan program DsgWin

Nomor 6.

Hitung dan gambar penulangan 4 sisi kolom beton bertulang berikut (D19 mm atau D20 mm):

(a) b=400mm; h=600mm; fc'=15 MPa; fy=400 MPa; P=1000 kN; Mu=250 kN.m

(b) b=500mm; h=500mm; fc'=15 MPa; fy=400 MPa; P=2000 kN; Mu=300 kN.m

Perhitungan dengan 3 cara yaitu :

1)menggunakan Grafik 2)menggunakan Program DsgWin 3) menggunakan PCACOLUMN

Nomor 7.

Kolom persegi b=50cm; h=50cm; fc'=20 MPa' fy=400 MPa; tulangan 4 sisi 20D25

(a) Buatlah diagram interksi menggunakan Program CONBAR dan EXCEL

(b) Buatlah diagram interaksi menggunakan Program PCACOLUMN

Nomor 8.

Buatlah contoh perhitungan kolom bentuk L dan kolom berlubang menggunakan program ACECOMS GEAR

Data-data lain tentukan sendiri

Selamat mengerjakan !

Kalau ada pertanyaan, silahkan tulis komentar di bawah ini !

Perhitungan Kolom Cara Manual ( dengan Rumus)

Beban kolom maksimum, Pu :

dimana : f=0.65; Ag=b*h = luas penampang kolom (cm2)
Ast=m*0.25*3.14*db^2 = luas tulangan total (cm2)
m=jumlah tulangan total
fy=kuat leleh baja rencana (kg/cm2)

Kolom bertulangan simetri 2 sisi dapat didekati dengan rumus :

dimana : e=Mu/Pu; d=0.85*h; d'=0.15*h

Rumus analisis kolom lainnya baca dari :

https://sites.google.com/site/strukturbeton1/rumus-analisis-kolom

Rabu, 17 Oktober 2012

Program ACECOMS GEAR

Silahkan dicoba program ACECOMS GEAR berikut :
https://sites.google.com/site/strukturbeton1/program-gear

Contoh Penggunaan Program ACECOMS-GEAR pada Kolom Berlubang :

; Computing Moment Capacity:

Applied Axial Load, Pu = 3,000.0 kN

Applied Moment, Mux = 200.0 kN-m

Applied Moment, Muy = 100.0 kN-m

Resultsnt Moment, Muxy = 223.6 kN-m

Resultant Moment Angle = 26 Deg.

; Detailed Capacity Calculations:

Neutral axis angle = 32 Deg.

Neutral axis depth = 389 mm

Capacity reduction factor = 0.9

Stress in Rebars:

Bar No, Size, Cord-X , Cord-Y, Area , Stress

1, d 16, -360, -360, 204, -400.0

2, d 16, 360, 360, 204, 378.8

3, d 16, 360, -360, 204, -400.0

4, d 16, -360, 360, 204, -78.6

5, d 16, -360, -240, 204, -400.0

6, d 16, -360, -120, 204, -400.0

7, d 16, -360, 0, 204, -400.0

8, d 16, -360, 120, 204, -374.0

9, d 16, -360, 240, 204, -234.9

10, d 16, -240, 360, 204, 15.7

11, d 16, -120, 360, 204, 98.0

12, d 16, 0, 360, 204, 196.9

13, d 16, 120, 360, 204, 285.8

14, d 16, 240, 360, 204, 367.3

15, d 16, 360, 240, 204, 320.1

16, d 16, 360, 120, 204, 181.2

17, d 16, 360, 0, 204, 33.3

18, d 16, 360, -120, 204, -110.0

19, d 16, 360, -240, 204, -264.3

20, d 16, 240, -360, 204, -400.0

21, d 16, 120, -360, 204, -400.0

22, d 16, 0, -360, 204, -400.0

23, d 16, -120, -360, 204, -400.0

24, d 16, -240, -360, 204, -400.0

; Result Summary:

Axial Compresion, ØPno = 6,750.4 kN

Axial Tension, ØPnt = -1,762.6 kN

Moment Capacity, ØMnx = 1,287.9 kN-m

Moment Capacity, ØMny = 385.0 kN-m

Resultant Capacity, ØMnxy = 1,344.2 kN-m

Resultant Angle = 16 Deg.

Concrete volume = 0.48 m^3

Main Steel weight = 37.92 Kg/m

Steel weight/ volume = 79.00 Kgm^3

RUMUS PERHITUNGAN DISAIN DAN ANALISIS PENAMPANG BALOK

RUMUS PERHITUNGAN

DISAIN DAN ANALISIS PENAMPANG BALOK

1. PERENCANAAN (DISAIN) PENAMPANG BALOK :

( TULANGAN TUNGGAL )

Diketahui :

- Dimensi balok : b; h

- Momen lentur : Mu

- Mutu bahan : fc’; fy

Hitung :

- Luas dan jumlah tulangan balok : As, m

Penyelesaian :

- Koefisien penampang : Rn = Mu/(f.0.85 fc’ b d²); dimana : f=0.80

- Indeks tulangan : w = 1-Ö(1-2*Rn)

- Rasio tulangan : r = w.0,85.fc’/fy

r_min = 14/fy

r_maks = 0,75*0,85*fc’/fy*6000/(6000+fy)

Bila : r < r_min ; As = r_min*b*d

Bila : r_maks r < r_min ; As = r *b*d

Bila : r > r_maks ; Dimensi penampang ( b atau h) diperbesar, hitung ulang.

( alternatif lain dpasang tulangan tekan !)

- Jumlah tulangan : m=As/(0.25*π*d_b²)

dimana : d_b = diameter tulangan (13;16;19;22;25 mm) disesuaikan dimensi balok.

Catatan :

Semua satuan harus kompatibel.

Mu = kg.cm; fc dan fy = kg/cm²; Rn, w, r = tidak bersatuan

As = cm²; d_b = cm; b dan h = cm

2. ANALISIS KAPASITAS PENAMPANG BALOK :

( TULANGAN TUNGGAL )

Diketahui :

- Dimensi balok : b; h

- Tulangan tarik : As=m*0.25*3.14*d_b²

- Mutu bahan : fc’; fy

Hitung :

- Momen yang dapat ditahan : Mu

- Tinggi garis netral, c

- Tinggi blok tegangan beton, a

Penyelesaian :

- Rasio tulangan : ρ=As/(b*d); d≈0.9*h

- Indeks tulangan : w= ρ*fy/(0.85*fc’)

- Koefisien penampang : Rn=w(1-w/2)

- Momen : Mu=Rn*ø*0.85*fc’*b*d² ; dimana : ø=0.80

atau :

- a=As*fy/(0.85*fc'*b);

- Mu=ø*0.85*fc'*b*a*(d-a/2)

Parameter Penampang :

- Tinggi blok tegangan : a=w*d

- Tinggi garis netral : c=a/β₁; dimana : β₁=0.85

- Gaya tekan blok tegangan beton Cc=a*b*0.85*fc’

- Gaya tarik baja tulangan : T=As*fy

3. ANALISIS KAPASITAS PENAMPANG BALOK

TULANGAN RANGKAP

Satuan SI,

Mu (kN.m); As; As' (mm2), b; h(mm); fc'; fy (MPa)

Soal :

Buatlah latihan soal dan jawaban balok untuk kasus 1,2 dan 3 !

Selasa, 16 Oktober 2012

Tanggapan Jawaban Soal tentang Disain Kolom

Saya menerima email dari Mas Muhammad Edwin R.(022103060). Terima kasih sudah menanggapi dan mengerjakan, sehingga saya bisa mengoreksi dan membetulkan bila terjadi kesalahan.

Soal :

Nomor : 1.

Kolom bertulangan 4 sisi, fc'=150 kg/cm2 (15 MPa); fy=4000 kg/cm2 (400 MPa); dimensi b=40cm; h=40cm; Menahan Momen Mu=20 ton.m ; Gaya aksial Pu=100 ton.

Hitung jumlah tulangan (pakai D19) dan gambarkan penampang kolom tersebut.

Komentar saya sbb :

1. Urutan jawaban sudah benar

2. Kesalahan : pada soal diminta kolom bertulangan 4 sisi tetapi grafik menggunakan 2 sisi, gambar penulangan yang disajikan 4 sisi. Jadi tidak konsisten.

3. Apabila digunakan grafik kolom 4 sisi diperoleh sbb :

r=0.07 (ektrapolasi)

beta=0.60 (fc=15 MPa.); maka Rho-t=0.07*0.60=0.042

Ast=0.042*40*40=67.2cm2

dipakai diameter tulangan D19-->As=0.25*3.14*1.9^2=2.83 cm2

Jumlah tulangan nb=67.2/2.83=23.74 dibulatkan 24.

Tulangan yang dipakai : 24D19

Kontrol :
Bila digunakan Program DsgWin -->
https://sites.google.com/site/strukturbeton1/dsgwin-program-disain-beton-bertulang
Diperoleh : Ast=68.04 cm2 dipakai 24D19 !
Hasil mendekati !
Sekian, selamat mencoba soal yang lain.

SANS for Windows V.4.7

Concrete Design Utility

(C) Faheem Ahmad & Nathan Madutujuh, 1999-2004

LICENSEE : Civil Engineering Student

UNIT SYSTEM : Kg, cm

DESIGN CODE : PBI-91

DESIGN TARGET : Rect Column

Min Column Rebar Percent = 1.000 %

DATA:

Column Width, Bw = 40.00 cm

Column Height, Ht = 40.00 cm

Factored Moment, Mu = 20000.00 kg.m

Factored Shear, Vu = 0.00 kg

Factored Normal, Pu = 100000.00 kg

Factored Torsion, Tu = 0.00 kg.m

Concrete Compressive Strength fc1 = 150.00 kg/cm2

Concrete Crack Strength fcr = 150.00 kg/cm2

Concrete Initial Strength fci = 120.00 kg/cm2

Main Rebar Yield Strength fy = 4000.00 kg/cm2

Stirrups Rebar Yield Strength fyv = 2400.00 kg/cm2

Main rebar diameter dbm = 1.90 cm

2nd main rebar diameter dbn = 1.90 cm

Stirrups Rebar diameter dbv = 1.00 cm

Min concrete cover, Cover = 4.00 cm

Min rebar clear space, Minclrspc = 2.50 cm

RESULT:

Flexural Reinforcement: OK

Balanced neutral axis, cbal = 20.5871 cm

Balanced Compr. block, abal = 17.4990 cm

Balanced Moment Capacity, Mnb = 35586.56 kg.m

Balanced Normal Capacity, Pnb = 89490.90 kg

Balanced Eccentricity, ebal = 39.77 cm

Location of neutral axis, c = 23.8331 cm

Length of compression block, a = 20.2582 cm

Total Rebar (incl. side bar) nbt = 24 d19

Total Side Rebar nbs = 0 d19

Total Rebar area, Ast = 68.0469 cm2 = 4.25%

Nominal Moment Capacity, Md = 20409.26 kg.m

Nominal Normal Capacity, Pd = 100006.37 kg

Shear Reinforcement: OK

Av = 2*(0.25*Pi*dbv*dbv) = 0.00 cm2

Ag = bw*h = 0.00 cm2

pw = Ast/(bw*d) = 0.0000

x1 = bw-2*cv-2*dbv = 0.00 cm

y1 = h-2*cv-2*dbv = 0.00 cm

Vn = Vu/phi = 0.00 kg

Tn = Tu/phi = 0.00 kg.m

Vc = = 0.00 kg

Tc = = 0.00 kg.m

Vnc = Vn - Vc = 0.00 kg

Tnc = Tn - Tc = 0.00 kg.m

Avs = Vnc/(fy*d) = 0.00 cm2

Ats = Tnc/(zt*x1*y1*fy) = 0.00 cm2

Atst = Avs + 2*Ats = 0.00 cm2

Additional Longitudinal Rebar, At = 0.00 cm2

Stirrups Spacing, spc = 30.40 cm

Senin, 15 Oktober 2012

Diagram Interaksi Kolom PCAColumn

Program PCAColumn
http://www.structurepoint.org
Untuk menghitung kapasitas / kekuatan kolom dengan diagram interaksi.
https://sites.google.com/site/strukturbeton1/program-pcacolumn
.

General Information:
====================
File Name: D:\PROYEK2\PCA_COL\K70X70.col
Project: RS
Column: K70X70 Engineer: SMR
Code: ACI 318-02 Units: Metric

Run Option: Investigation Slenderness: Not considered
Run Axis: X-axis Column Type: Structural

Material Properties:
====================
f'c = 25 MPa fy = 400 MPa
Ec = 23500 MPa Es = 200000 MPa
Ultimate strain = 0.003 mm/mm
Beta1 = 0.85

Section:
========
Rectangular: Width = 700 mm Depth = 700 mm

Gross section area, Ag = 490000 mm^2
Ix = 2.00083e+010 mm^4 Iy = 2.00083e+010 mm^4
Xo = 0 mm Yo = 0 mm

Reinforcement:
==============
Rebar Database: ASTM A615M
Size Diam (mm) Area (mm^2) Size Diam (mm) Area (mm^2) Size Diam (mm) Area (mm^2)
---- --------- ----------- ---- --------- ----------- ---- --------- -----------
# 10 10 71 # 13 13 129 # 16 16 199
# 19 19 284 # 22 22 387 # 25 25 510
# 29 29 645 # 32 32 819 # 36 36 1006
# 43 43 1452 # 57 57 2581

Confinement: Tied; #10 ties with #22 bars, #10 with larger bars.
phi(a) = 0.8, phi(b) = 0.9, phi(c) = 0.65

Layout: Rectangular
Pattern: All Sides Equal (Cover to transverse reinforcement)
Total steel area, As = 13932 mm^2 at 2.84%
36 #22 Cover = 40 mm

Factored Loads and Moments with Corresponding Capacities: (see user's manual for notation)
=========================================================
Pu Mux fMnx
No. kN kN-m kN-m fMn/Mu
--- ------------ ------------ ------------ --------
1 7000.0 500.0 789.1 1.578
2 8000.0 500.0 578.6 1.157

*** Program completed as requested! ***

Angle = 0.0
Point Load Moment NA depth
1 10915.66 -0.00 1947.00
2 10369.88 141.92 1115.07
3 9824.09 272.86 822.19
4 9278.31 437.81 775.49
5 8732.53 589.36 728.91
6 8186.75 720.14 685.28
7 7640.96 830.17 639.44
8 7095.18 932.99 599.48
9 6549.40 1024.59 560.52
10 6003.61 1106.78 524.40
11 5457.83 1179.00 490.54
12 4912.05 1247.83 458.54
13 4366.26 1311.81 428.41
14 3820.48 1373.09 400.81
15 3274.70 1403.72 367.94
16 2728.92 1399.01 332.16
17 2183.13 1374.52 295.93
18 1637.35 1331.46 260.28
19 1091.57 1315.36 221.23
20 545.78 1383.44 181.65
21 0.00 1400.11 151.55
22 -984.96 1165.16 111.67
23 -1969.92 895.77 77.95
24 -2954.88 608.09 53.01
25 -3939.84 309.78 36.71
26 -4924.80 0.00 0.00

Bahan Bacaan Struktur Beton Bertulang

https://sites.google.com/site/strukturbeton1/teori-dan-rumus-balok-dan-pelat-beton-bertulang