PENENTUAN DIMENSI ELEMEN STRUKTUR, PEMBESIAN, Balok, Sloof, Kolom, Pelat

A. Balok Induk 

Balok merupakan elemen struktur pemikul momen yang berfungsi mentransfer beban dari pelat ke kolom. Dimensi tinggi balok induk ditentukan berdasarkan rule of thumb sebagai berikut : Untuk bentang antar kolom 8 m, maka tinggi balok induk = 8000 mm/12 = 666,67 ~ 700 mm. Lebar balok diambil= h/2 = 700 mm/2 = 350 mm. B1-350x700 mm. 

B. Balok Anak 

Dimensi tinggi balok anak ditentukan berdasarkan rule of thumb sebagai berikut : Untuk bentang antar balok induk 8 m, maka tinggi balok anak = 8000 mm/16 = 500 mm. Lebar balok diambil = h/2 = 500 mm/2 = 350 mm. B2-250x500 mm 

C. Sloof 

Sebagai pengikat struktur diatas tanah digunakan sloof SL1-300x600 dan SL2-250x500. Sloof ini diharapkan dapat menahan beban dinding diatasnya serta meningkatkan kekuatan serta kekakuan lentur pondasi. 

D. Pelat 

Pelat yang digunakan merupakan pelat dua arah. Pelat dua arah memiliki kelebihan diantaranya dalam hal kekakuan lantai yang lebih besar dalam dua arah pembebanan gempa. Meskipun begitu, perencana struktur juga biasa menggunakan tipe pelat satu arah untuk menghemat volume tulangan dalam arah tertentu. Dimensi pelat ditentukan berdasarkan rule of thumb sebagai berikut : Untuk bentang pelat diantara pendukungnya sebesar 4 m, maka tebal pelat = 4000 mm/30 = 130 mm~150 mm. PL1-150 mm Pelat atap diasumsikan memiliki beban yang lebih ringan daripada pelat lantai. Tinggi pelat atap dimabil sebagai PL2-120 mm. 

E. Kolom 

Kolom merupakan elemen vertikal yang menerima transfer beban dari pelat dan balok, kemudian meneruskannya ke tanah melalui kontruksi pondasi. Gaya aksial yang bekerja pada kolom dikondisikan memiliki nilai >> 0.1 Ag fc’ . Perkiraan gaya aksial kolom dapat diperoleh dari hasil running analysis software SAP 2000 dengan dimensi kolom yang diasumsikan terlebih dahulu.


DARI BERBAGAI SUMBER : http://sipilworld.blogspot.com/2013/02/penentuan-dimensi-elemen-struktur.html

ANALISIS DAN DESAIN KOLOM, pembesian

Kolom

  Contoh data-data teknis untuk perhitungan dimensi awal kolom adalah sabagai berikut: 

1. Tinggi kolom Lt 1             = 3,5 meter 
2. Tinggi kolom Lt 2             = 3,5 meter 
3. Dimensi balok Induk        = 400 x 200 mm 
4. Dimensi balok anak          = 250 x 150 mm 
5. Pelat lantai (t)                   = 120 mm 
6. Pelat atap (t)                     = 100 mm 

Pembebanan pada kolom 

Beban yang bekerja pada kolom lantai 1 diakumulasikan dengan beban-beban yang bekerja pada kolom lantai 2. Hal ini dilakukan agar dimensi kolom lantai 1 tidak lebih kecil dari dimensi kolom pada lantai 2. Perhitungan pembebanan pada kolom adalah sebagai berikut:

a)        Pembebanan kolom lantai 2

Distribusi pembebanan kolom lantai 2, berasal dari dak atap pada elevasi 7 m dan ring balok lantai 2. Perhitungannya sebagai berikut :
Perhitungan beban mati yang bekerja pada kolom adalah sebagi berikut:

W_balok  

•  A x  x L
•  [ 0,4 x 0,2 x 2400 x ( 2,25 + 2,5 + 2 ) ]
•    1104 kg

W_pelat    

• beban pelat atap
• A x  x tp_atap
• ( 4,75 x 2 ) x 2400 x 0,1
• 2280 kg

Data berat plafon dan penggantung diperoleh dari Perencanaan Pembebanan untuk rumah dan gedung, dimana: 

Berat eternit/plafon (tebal 4mm)           = 11 kg/m² 

Berat penggantung (dari kayu)              = 7,0 kg/m

Total beban mati pada lantai 2 adalah: 

W_DL2            

• W_balok + W_pelat  + W_plafon
•  1104 kg + 2280kg + 171 kg
•   3555 kg

Beban hidup yang bekerja pada lantai dan membebani kolom di lantai dua ini adalah : 

W_LL2       

• 200 kg/m² x 4,75 x 2
•  1900 kg

Nilai beban hidup diperoleh dari pedoman perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung, dimana bangunan tersebut berfungsi sebagai rumah tinggal dan mempunyai nilai beban hidup sebesar 200 kg/m².Maka beban yang terjadi pada kolom lantai 2 seluruhnya dapt dihitung dengan kombinasi pembebanan, sehingga beban pada kolom lantai 2 adalah:

W₂                          

•  1,2 W_DL2+ 1,6W_LL2
•  (1,2 x 3555) + (1,6 x 1900 )
•  7306 kg

b)           Pemebebanan Kolom Lantai 1 
Distribusi pembebanan kolom lantai 1, berasal dari lantai 2 pada elevasi 3,5 m. Elemen-elemen yang diperhitungkan sama dengan pembebanan kolom lantai 2 ditambah dengan perhitungan beban mati dan beban hidup untuk kolom lantai 1.
Perhitungannya beban mati yang bekerja pada kolom adalah sebagai berikut:
W_balok     

•   A x  x L
•  { 0,25 x 0,15 x  2400 x ( 2,25 + 2,5 + 2 ) 
• 607,5 kg

W_kolom   

•  A x  x L
•  (0,25 x 0,15) x 2400 x 3,5 
•   315 kg

W_pelat 

•  beban pelat
• A x  x tp_pelat
•  ( 2 x 4,75 ) x 2400 x 0,12
•  2736 kg

W_wall       

• A x (berat plafon + penggantung)
•  ( 3,5 x 4,75 ) x 250 kg/m²
•    4156,25 kg

W_finishing 

•  A x [berat spesi (adukan) + ubin + pasir urug]
•  ( 2 x 4,75 ) x (21 kg.m² + 22 kg/m² + 24 kg/m²)
•  636,5 kg

Besar beban finishing dan beban dinding diperoleh dari peodman perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung.

W_plafon     

•  A x ( berat plafon + penggantung)
•  (4,75 x 2) x 18 kg/m²
•  171 kg

Data berat plafon dan penggantung diperoleh dari Perencanaan Pembebanan untuk rumah dan gedung, dimana:

Berat eternit/plafon (tebal 4mm)           = 11 kg/m²

Berat penggantung (dari kayu)             = 7,0 kg/m²

    Total beban mati pada lantai 1 adalah: 
W_DL1 

•  W_balok + W_kolom + W_wall + W_pelat + W_plafon + W_finishing + W_DL2
•   607,5 + 315 + 4156,25 + 2736 + 171 + 636,5 + 3555
•  12177,25 kg

 Beban hidup yang bekerja pada lantai dan membebani kolom di lantai satu ini adalah :  
W_LL1    

•  200 kg/m²x 4,75 x 2
• 1900 kg
  
  Nilai beban hidup diperoleh dari pedoman perencanaan pembebanan untuk ruma dan gedung, dimana bangunan tersebut berfungsi sebagai rumah tinggal dan mempunyai nilai beban hidup sebesar 200 kg/m².Maka beban yang terjadi pada kolom lantai 2 seluruhnya dapt dihitung dengan kombinasi pembebanan, sehingga beban pada kolom lantai 2 adalah:
  W₁       
  •  1,2 W_DL1 + 1,6W_LL1
  •                (1,2 x 12177,25)  + (1,6 x 1900)
  •             17652,7 kg

Perhitungan Dimensi Awal Kolom

Perhitungan dimensi awal kolom dihitung berdasarkan SK SNI 03-2847-2002, dengan persamaan berikut: 
Ø Pn (max) = 0,8 Ø [ (0,85 .  f_c’ (A_g – A_st) + f_y A_st ]

 Dimana :

Ø Pn (max)           = Beban aksial maksimum

A_g                         = Luas penampang kolom

A_st                        = 1,5 % x A_g

Maka perhitungan dimensi awal kolom adalah sebagai berikut: 

Ø Pn(max) = 0,8 Ø [ (0,85 .  f_c’ (A_g – A_st) + f_y A_st ] 

Pn(max)     = 0,8 Ø [ (0,85 .  f_c’ (A_g – A_st) + f_y A_st ]

                   = 0,8 [ (0,85 . 25 (A_g – 0,015 . A_g) + 400 . 0,015 . A_g]

                   = 0,8 [(21,25 . (A_g – 0,015 . A_g) + 6A_g]

                  = 0,8 [ 21,25 A_g – 0,32 A_g + 6A_g] 

           A_g  = 0,0464 P_n(max)

a)      Dimensi Kolom Lantai 2 

Dimensi kolom lantai 2 dihitung sebagai berikut : 

Beban yang bekerja pada kolom lantai 2 = W₂ = 8408,8 kg 

A_g        = 0,0464 P_n(max)

               = 0,0464 . 8408,8 kg
             = 390,168 cm² 
Dimabil lebar kolom (b) = tebal dinding, yaitu sebesar 15 cm 

                              Maka panjang kolom adalah :

h           = A_g / b

                         = 390,168 / 15

                         = 26,011 cm ≈ 30 cm

                              Maka dimensi kolom K1 150 x 300 mm

b)   Dimensi Kolom Lantai 1 

Dimensi kolom lantai 2 dihitung sebagai berikut :

Beban yang bekerja pada kolom lantai 1 = W₁ = 20009,2 kg

A_g        = 0,0464 P_n(max) 

            = 0,0464 . 20009,2 kg

            = 928,427 cm² 

Dimabil lebar kolom (b) = tebal dinding, yaitu sebesar 30 cm

Maka panjang kolom adalah :

h           = A_g / b

             = 928,427/ 30

             = 30,948 cm ≈ 40 cm

Maka dimensi kolom K1 300 x 400 mm  

                                                  TABEL DIMENSI KOLOM                                                    

Tipe Balok	h (mm)	b (mm)
Kolom lantai I	400	300
Kolom lantai II	300	150

dari berbagai sumber : http://sipilworld.blogspot.com