Artikel Lengkap - Struktur Beton Bertulang 1 Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil

Struktur Beton Bertulang Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil

STRUKTUR BETON BERTULANG I

NAMA :IZHARUL ABDULLAH

STANBUK : 2014 100 57

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS SULAWESI TENGGARA

TAHUN 2014/2015

PANJANG PENYALURAN DAN SAMBUNGAN BAJA TULANGAN

1. PENDAHULUAN

Salah satu angapan yang digunakan dalam perencanaan dan analisis struktur beton bertulang ialah bahwa lekatan beton bertulang baja dan beton yang mengelilinginya berlangsung sempurna tampa terjad tampa terjadi penggelinciran atau pergeseran. Oleh karenanya tegangan tersebut disebut sebagai tegangan lekat lentur. Sehingga diperlukan persyaratan tertentu untuk mengantisipasi tegangan lekat lentur pada tempat – tempat rawan disepanjang bentang terhadap peruabahan gaya tarik mendadak dalam tulangan.

Penambatan atau penjangkaran ujung batang tulangan baja akan berlangsung dengan baik apabila batang tulangan tersebut tertanam kokoh didalam beton pada jarak kedalaman tertentu yang disebut sebagai panjang penyaluran batang tulangan baja (l_d).

Metode perencanaan berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 mengabaikan besarnya nilai tegangan lekat tinggi yang timbul setempat, walaupun mungkin tegangan tersebut akan mengakibatkan pergelinciran tulangan terhadap beton ditempat yang tepat bersebelahan dengan retak beton.

2. PANJANG PENYALURAN TULANGAN BAJA TARAIK

Panjang penyaluran adalah panjang penambatan yang diperlukan untuk mengembangkan tegangan luluh dalam tulangan, merupakan fungsi dari fy, diameter, dan tegangan. Panjang penyaluran menentukan tahanan tehadap tergelincirnya tulangan.

SK SNI T-15-1991 -03 pasal 3.5.2. menentukan bahwa panjang penyaluran l_duntuk batang tulangan baja tarik deformasi dan tulangan baja rangkai las adalah sebagai berikut:

l_d= panjang penyaluran dasar (l_db) x faktor modifikasi

a) Panjang Penyaluran Dasar

(1) untuk batang tulang baja D36 atau lebih kecil,

l_db=

l_dbdalam mm, dan tidak boleh kurang dari 0,06 sedangkan dan dalam Mpa. Dimana,

A_b = luas penampang batang tulangan baja (mm²)

d_b = diameter nominal batang tulangan baja (mm)

(2) Untuk batang tulangan baja D45

l_db=

(3) Untuk batang tulangan baja D 55

l_db=

(4) Untuk batang kawat deformasian,

l_db=

b) Faktor Modifikasi

(1) Batang tulangan baja paling atas 1,40

(2) Batang tulangan baja dengan > 400 Mpa 2-

(3) Untuk beton ringan apabila kuat tarik belah ≤ 1,0

(4) Untuk beton ringan apabila kuat tarik belah rata- rata tidak ditentukan :

Untuk beton ringan sepenuhnya , 1,33

Untuk beton ringan pasir, 1,18

(5) Penulangan mendatar dengan spasi p.k.p 150 mm,

Dan paling tidak berjarak bersih antar batang 70 mm, 0,80

(6) Penulangan tersedia lebih banyak,

(7) Batang tualangan yang teerkungkung didalam lilitan penulangan spiral dengan diameter tidak kurang dari 5 mm dan jarak spasi lilitan spiral tidak lebih dari 100 mm, 0,75

3. PANJANG PENYALURAN TULANGAN BAJA TEKAN

Panjang penyaluran batang tulangan tekan lebih pendek dibandingkan untuk batang tulangan tarik. Untuk batang tulangan baja deformasian yang bekerja menahan gaya tekan, panjang penyaluran dasar (l_db) dihitung dengan persamaan berikut :

l_db=1/4(

dan ketentuan SK SNI T-15-1991- 03 pasal 3.5.3 membatasi bahwa panjang penyaluran dasar tidak boleh kurang dari 0,04 atau 200 mm.

Faktor modifikasi berikut ini digunakan untuk menetukan panjang penyaluran batang tulangan baja yang menahan gaya tekan :

1) Penulangan yang tersedia lebih banyak,

2) Batang tulangan baja yang terkungkung didalam penulangan spiral dengan diameter tidak kurang dari 5 mm dan spasi lilitan spiral tidak lebih dari 100 mm.

4. PERSYARATAN JANGKAR , KAIT, DAN BENGKOKAN

Meskipun SK SNI T- 15 -1991-03 pasal 3.5.6 menetapkan penjangkaran mekanis boleh menggunakan sembarang cara ataupun sistem setelah terbukti kekuatannya melalui pengujian, namun penjangkaran mekanis penulangan mekanis penulangan pokok umumnya dipenuhi dengan menggunakan kait bersudut pembongkaran 90ᵒ atau 180ᵒ diujung batang.SK SNI T-15-1991-03 juga menetapkan standar dimensi dan radius pembengkokan sudut pembengkokan 90ᵒ dan 135ᵒditetapkan untuk penulangan sengkang dan tulangan pengikat lainya.

Perlu diperhatikan bahwa struktur kait pada batang tulangan tekan tidak efektif, tidak dapat diharapkan sebagai tambahan perlawanan tekan dari tulangan. Khusus untuk kait 90ᵒ, kadang kala penjangkaran cukup dengan mengukur panjang 12 kali dimeter terhadap ujung tulangan kait. Penggunaan cara tersebut tampa penjelasan dan dianggap kurang dapat dibenarkan.

Peraturan SK SNI T-15-1991-03 menyatakan langsung panjang penyaluran l_dhyang diperlukan untuk menyalurkan dalam batang kait. Sebagaimana ditentukan dalam pasal 3.5.5, panjang penyaluran dasar l_hbyang dibutuhkan untuk mengembangkan kuat luluh dalam batang kait diukur dalam lokasi timbulnya kuat luluh kesisi luar ekstrim kait sebagai berikut:

l_hb = → untuk = 400 Mpa

Faktor modifikasi yang diberlakukan guna mendapatkan l_dhadalah :

(1) Untuk kuat leleh selain 400 Mpa,

(2) Untuk batang D36 dan yang lebih kecil dengan tebal selimut samping (normal trhadap bidang kait) tidak kurang dari 60 mm, dan untuk kait 90ᵒ dengan selimut pada perpanjang kait tidak kurang dari 50 mm, 0,70

(3) Untuk batang D36 dan yang lebih kecil dengan kait yang secara vertikal dan horizontal terlingkup didalam sengkang kait yana terpasang disepanjang l_dh dengan spasi melebihi 3 dimana adalah diameter batang kait, 0,80

(4) Apabila penjangkaran atau penyaluranya tidak khusus diperlukan dan jumlah penulangan lentur,

(5) Untuk beton agregat ringan , 1,30

SK SNI T-15-1991-03 menetapkan penjangkaran ujung tulangan baja sengkang dengan kaki tunggal, bentuk U sederhana, untuk bentuk U ganda harus dijangkar mengikuti salah satu cara berikut:

1. Kait standar ditambah suatu dalam penjangkaran 0,5 l_d dimana yang dinamakan dalam penjangkaran adalah jarak dari petengahan tinggi efektif balok, 1/2d, sampai dengan titik tangen kait.

2. Penjangkaran pada jarak 1/2d diatas atau bawah pertengahan tinggi efektif, di daerah, untuk panjang penyaluran penuh l_dtetapi tidak boleh kurang dari 24 d_b atau 500 mm.

3. Untuk sengkang tulangan baja D 16 dan lebih kecil dibengkokan mengelilingi batang tulangan pokok memanjang paling tidak memutar 135ᵒ . Untuk sengakang batang tulangan baja dengan > 300 Mpa masih harus ditambah dengan dalam penjangkaran 0,33 penjangkaran 0,33 l_d . Penjangkaran 0,33 l_dharus diambil sebesar jarak dari pertengahan tinggi efektif 1/2d, sampai dititik tangen kait.

4. SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.5.13 ayat 5 menetapkan kriteria sistem sengkang U ganda yang dipasang berhadapang dengan kaki- kakinya ( tampa kait ) saling tindih hingga secara keseluruhan membentuk sengkang tertutup. Kaki – kai sengkang U harus saling bertindih sepanjang 1,7 l_d . Masing – masing bengkok disudut sengkang U harus mengelilingi batang tulangan pokok memanjang.

5. SAMBUNGAN BATANG TARIK

Penyelesaian sambungan dapat dilakukan dengan cara mengelas,penggunaan alat sambung mekanis,atau yang umum digunakan dengan menggunakan sambuangan lewatan, yaitu menumpangkan dan menyatukan bagian panjang tertentu ujung – ujung batang yang disambung kemudian diikat menggunakan kawat baja.

Seperti ditentuakan dalam SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.5.14, sambungan lewatan tidak boleh digunakan untuk batang tulangan baja yang lebih besar dari D36 kecuali untuk pondasi telapak,jarak spasi diantara kedua batang kearah transversal kira – kira seperlima panjang lewatan namun tidak boleh lebih dari 150mm.

6. SAMBUNGAN TULANGAN BAJA TARIK

Persyaratan panjang lewatan yang dimaksudkan untuk menghindari atau kegagalan sambungan pada waktu tercapainya kekuatan nominal lentur ditempat tersebut. Panjang minimun sambungan lewatan tarik diambil berdasarkan syarat kelas yang sesuai tetapi tidak boleh kurang dari 300 mm. Syarat masing – masing kelas diungkapkan dengan panjang penyaluran tegangan tarik (l_d) batang tulangan tertentu, sebagai berikut:

1) sambungan kelas A dengan sambungan lewatan 1,0 l_d

2) sambungan kelasB dengan sambungan lewatan 1,3 l_d

3) sambungan kelas Cdengan sambungan lewatan 1,7 l_d

Sesuai dengan SK SNI T-15-1991-03 pasal 2.5.15 ayat 4, pemilihan lokasi sambungan atau tempat sambungan batang tulangan tarik harus dilakukan selang- seling berjarak minimun 600 mm, sedemikian rupa sehingga setiap penampang dapat mengembangkan paling tidak dua kali gaya tarik yang dihitung tetapi tidak kurang dari 140 Mpa untuk luas tulangan total yang tersedia, dan letak sambungan yang bersebelahan harus selang – seling berjarak paling tidak 800 mm.

Daftar. Sambungan Lewatan Tarik

(pada lokasi lewatan)	Persentase maksimum dari A_s yang disambung didalam Panjang Lewatan Perlu
(pada lokasi lewatan)	50	75	100
2 ≤	Kelas A	Kelas A	Kelas B
2 >	Kelas B	Kelas C	Kelas C

7. SAMBUNGAN TULANGAN BAJA TEKAN

Untuk komponen struktur tekan yang menggunakan pengikat sengkang, dimana efektidf sengkang yang terdapat di sepanjang sambungan lewatan tidak kurang dari 0,001r hs, panjang sambungan lewatan boleh dikalikan 0,83 tetapi panjang totalnya tidak kurang dari 300 mm. Kaki sengakang tegak lurus terhadap h harus digunakan dalam menentukan luas efektif tersebut. Sedangkang untuk komponen struktur tekan yang menggunakan lilitan spiral, panjang sambungan lewatan batang tulangan yang terdapat dalam satu spiral boleh dikalikan dengan 0,75 tetapi panjang totalnya tidak boleh kurang dari 300 mm.

8. PEMBERHENTIAN DAN PEMBONGKARAN BATANG TULANGAN STRUKTUR BENTANG SEDERHANA

Kebutuhan luas tulangan tarik As maksimum bagi komponen struktur hanya ditempat terjadinya momen masksimum. Dengan demikian untuk komponen struktur terlentur secara teoritis batang tulangan bajanya dapat diberhentikan atau dibengkokan kapan saja apabila sudah diperlukan untuk menahan momen.

Pada saat tempat penghentian batang tulangan perlu diingat bahwa penghentian batang – batang tersebut mengikuti pola simetris. Apabila dikehendaki batang dibengkokan, pembengkokan ditempat setengah tinggi efektif balok dari tempat tepat dimana batang tulangan sudah tidak diperlukan lagi.

9. PERSYARATAN PANJANG PENYALURAN TULANGAN MOMEN POSITIF BALOK BENTANG SEDERHAN

Persyaratan memberikan pembatasan ukuran (dimensi) batang tulangan baja yang dapat digunakan sedemikian rupa sehingga panjang penyaluran l_d yang disyratkan tidak melampaui nilai sebagai berikut:

l_d = ≤

dimana : Mn = Kuat momen nominal dengan menganggap seluruh penulangan menerima tegangan luluh fy

Vu = gaya geser rencana total yang bekerja pada penampang.

= panjang penjangkaran tambahan pada dukungan, dimana diambil sebagai penjumlahan panjang penjangkaran yang melewati sumbu dukungan dan panjang penjangkaran ekivalen daarai kait atau jangkar mekanis yang digunakan.

BAB VII

STRUKTUR BENTANG MENERUS DAN PLAT DUA ARAH

7.1 PENDAHULUAN

Struktur gedung beton bertualang dengan sistem cetak di tempat dapat berupa plat lantai menerus tang dicetak menjadi satu kesatuan yang monolit dengan balok-balok penumpunya. Plat lantai merupakan panel- panel beton yang bentuknya bertulang dua arah atau satu arah.

Besar momen dan gaya geser yang diteruskan dari komponen struktur tertentu kepada komponen lain melalui titik hubungan (titik buhul) tergantung pada nilai kekakuan relatief kepada segenap komponen struktur yang bertemu pada titik tersebut. Apabila pada struktur palt perbandingan struktur panjang (p) terhadap lebar ( ) kurang dari 2, maka akan mengalami lendutan pada kedua arah sumbu.

7.2. STRUKTUR BALOK DAN PLAT MENERUS

Persamaan momen standar merupakan hasil perkalian dengan suatu koefisien demikian pula persamaan gaya geser standar adalah perwakilan dengan koefisien tertentu . Dalam hal rersebut , adalah beban merata rencana tefaktor, bentang bersih untuk momen positif serta gaya geser yang ditinjau, atau haraga rata- rata dua bentang yang bersebelahan untuk momen positif.

Persamaan – persamaan standar tersebut hanya dapat diterapkan pada struktur yaag memenuhi hal-hal sebagai berikut :

1. Struktur bentang menerus (minimun ada dua batang) dengan bentang kurang lebih sama dimana untuk setiap dua bentang bersebelahan , bentang yang lebih panjang tidak melampaui 20% terhadap bentang yang pendek.

2. Pembebanan berupa beban yang merata.

3. Berdasarkan pada beban bekerja , nilai maksimum perbandingan beban hidup terhadap beban mati yang diijinkan adalah 3:1.

4. Penampang komponen struktur prismatis.

7.3 PEMBERHENTIAN TULANGAN STRUKTUR BENTANG MENERUS

SK SNI T-5-1991-03 pasal 3.5.12 ayat 1 memberikan persyaratn paling tidak ¼ batang tulangan momen positif harus diperpanjang melewati dukungan sejauh 150 mm. Sedangkan pasal 3.5.12 ayat 3 mensyaratkan bahwa paling tidak 1/3 batang momen tulangan negatif diperpanjang sampai melewati posisi ekstrim titik balik, sejarak tidak kurang dari 1/16 bentang bersih tinggi efektif komponen struktur d, atau 12 kali diameter tulangan, diambil mana yang terbaik. Apabila batang tulangan negatif C hendaknya dihentikan, maka harus diperpanjang paling tidak sejarakpanjang penyaluran melewati dukungan perpanjangan melewati titik penghentian teoritis yang ditentukan menggunakan diagram momen, juga harus sama dengan tinggi efektif komponen struktur, atau 12 diameter batang tulangan, mana yang lebih besar.

7.4 KONSEP PENDEKATAN STRUKTUR DUA ARAH

SK SNI T-5-1991-03 memberikan dua alternatif pendekatan untuk analisis dan perencanaan penulangan plat dua arah, Metode Perencanaan Langsung (direct design method) dan Metode Rangka Ekivalen ( equivalent frame method ). Kedua metode tersebut dapat digolongkan sebagai metode semi elastis.

Jika menggunakan model plat persegi dilakukan peninjauan lajur pada masing – masing tengah bentang panjang dan lebar. Seperti yang sudah dikenal, lendutan balok diatas tumpuan sederhana akibat beban merata adalah:

Apabila lebar jalur AB sama dengan DE panjang masing – masing p dan 𝓁 maka:

Dimana W_ab dan W_de adalah bagian intensitas beban total W_uyang ditansformasikanke AB dan DE, dan Wu = W_AB + W_DE

Kedua persamaan lendutann tersebut diatas harus sesuai , sehingga bila disamakan akan diperoleh:

= dan =

Dasar metode untuk analisis dan perencanaan sistem plat dua arah ialah dengan menggunakan rangka portal idealisasi yang didapat dengan menggunakan pemotongan fiktif vertikal pada seluruh bangunan di sepanjang garis tengah antar kolom-kolom.

7.5 MOMEN STATIS TOTAL TERFAKTOR

Untuk balok tumpuan sederhana momen statis total adalah Mo =1/8 w𝓁², sedangkan momen statis total terfaktor (rencana) untuk panel dua arah suatu bentang ditentukan dalam lajur yang dibatasi oleh sumbu-sumbu yang bersebelahan pada tiap sisi disumbu tumpuan, 𝓁₁adalah panjang panel pada arah momen ditinjau , sedangkan 𝓁₂ukuran panjang arah tegak lurus padanya.Untuk memperhitungkan bentang bersih 𝓁_nyaitu jarak antar muka kolom, kepala, atap,dinding, tidak boleh kurang dari 0,65 𝓁₁.

Apabila dilakukan pemotongan diagram benda lepas ditengah bentangan akan dimana momen pda tengah bentang Mo adalah

Mo=_1/2( W_u 𝓁₂ 𝓁_n1) ½ (𝓁_n1) - _1/2( W_u 𝓁₂ 𝓁_n1) _1/4(𝓁_n1)

Mo =1/8 Wu 𝓁₂ (𝓁_n1)²

Selanjutnya karena adanya tahanan pada tumpuan, Mo akan distribusi baik ke tumpuan maupun lapangan yang besarnya tergantung dari nilai banding derajat kekakuanya melalui persamaan :

Mo = Mc + ½ ( M_A + M_B )

7.6 METODE PERENCANAAN LANGSUNG

Dalam proses perencanaan panel plat lantai, yang dikerajakan pertama kali adalah menentukan momen statis total rencana pada kedua arah penijauan yang salaing tegak lurus karena adanya tahanan pada tumpuan,maka momen tersebut didistribusikan untuk merencanakan penampang rangka portal terhadap momen-momen positif dan negatif

Gambar distribusi Mo pada momen Positif dan Negatif

Pada metode perencanaan lansung , yang diperoleh adalah pendekatan nilai momen dan geser dengan menggunakan penyerdehanaan koefisien- koefisien yang telah sediakan oleh peraturan, dengan pembatasan sebagai berikut:

1) Minimun ada tiga bentang menerus pada masing-masing arah peninjauan

2) Panel berbetuk persegi dengan rasio antara bentangan panjang teerhadap lebar diukur dari sumbu ke sumbu tumpuan tidak lebih dari 2.

3) Panjang bentang bersebelahan pada masing – masing arah tidak boleh berbeda lebih dari persegi bentang yang panjang

4) Letak pusat kolom dapat menyimpang maksimum 10 % dari bentang pada arah penyimpangan dari sumbu antar garis pusat kolom yang berurutan.

5) Beban mati yang diperhitungkan hanyalah beban gravitasi saja dan tersebar pada seluruh panel. Beban hidup tidak boleh melampauim 3 kali beban mati.

6) Apabila panel plat ditumpu oleh balok keempat sisinya, syarat ketentuan relatif balok pada dua arah yang saling tegak lurus adalah :

2,0 ≤ ≤ 5,0

Sesuai SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.6 ayat 3.2, distribusi momen statis total Mo pada bentang interio dikalikan faktor 0,35 untuk momen positif,dan faktor 0,65 untuk momen negatif terfaktor (rencana). Sedangkan ayat 3.3 menetukan distribusi momen statis total terfaktor Mo bentang tepi (eksterior) yang tercantum pada daftar 7.1.

Daftar 7.1. Faktor Distribusi Momen Mo bentang eksterior

(dikutip dari SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.6 ayat 3)

Untuk panel plat interior, lajur kolom harus direncanakan untuk memikul sebagian momen negatif interior ( dalam persen ) sebagai daftar 7.2 berikut

Daftar 7.2 Interpolasi linier untuk nilai antara

	0,50	1,00	2,00
	75 90	75 75	75 45

Nilai 𝝰 pada daftar diatas adalah untuk arah bentang . Untuk plat dua arah yang ditumpu balo diambil sebagai nilai bidang kekuatan lentur penel plat dengan lebar yang dibatasi oleh garis tengah panel bersebelahan terhadap kekakuan masing-masing balok. Dengan demikian maka :

Dimana dan masing – masing adalah modulus elastisitas balok plat dengan dan masing- masing adalah momen inersia balok dan plat.

apabila,

Momen rencana dalam balok diantara dukungan harus direncanakan untuk memikul sebagian momen lajur kolom

sedangkan untuk,

momen rencana didapat dari interpolasi linier antara 85 % dan 0 %

Untuk panel plat eksterior lajur kolom direncanakan untuk dapat memikul sebagian momen negataif ekterior dalam persamaan

Sedangkan,

adalah nilai banding torsi penampang balok tepi terhadap kekuatan lentur plat dengan lebar sama dengan bentang balok yang diukur sumbu tumpuan, dimana C adalah konstanta penampang untuk menentukan kekuatan puntir, adalah modulus elastisitas balok beton, adalah modulus elastisitas pelat beton, sedangkang adalah menetukan inersia terhadap sumbu titik pusat bruto plat. Lajur kolom harus direncanakan untuk memikul sebagian momen positif seperti dibawah ini.

0,50	1,00	2,00
100 75	100 75	100 75
100 75	100 75	100 45

Interpolas linier untuk nilai antara

	0,50	1,00	2,00
	60 90	60 75	60 45

Interpolas linier untuk nilai antara

SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.6 ayat 7 mengijinkan modifikasi sampai 10% momen positif dan momen negatif terfaktor asalakan momen statistotal untuk suatu panel plat yang ditijau tidak boleh kurang darai jumlah yang disyaratkan, ialah Mo =1/8 Wu 𝓁₂(𝓁_n1)². Peraturan membolehkan pembengkakan sampai 33 % merupakan hasil redistribusi momen bentang banyak. Apabila momen positif terfaktor pada bentang – bentang panel yang dipikul kolom harus dikalikan dengan faktor yang ditentukan dengan persamaan.

dimana,

adalah nilai kekakuan lentur antara kolom diats dan kolom di bawah plat terhadap gabungan kekuata plat dan balok pada suatu titik buhul, dalam arah bentangan arah mana dihitung. Sesuai SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.4.11 kekuatan geser plaat terhadap beban ditentukan oleh kondisi terbesar dari aksi balok lebar dan panel plat penulangan dua arah.

Dalam keadaaan umum, tampa penulangan geser kekuatan nominal dalam kondisi balok bar adalah:

apabila dikehendaki lebih teliti, sebagai alternatif SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.4. ayat 2 memberikan rumusan lebih terinci dengan memasukan pengaruh unsur,

Apabila tidak menggunakan tulangan geser, kuat geser nominal diambil nilai terkecil dari persamaan berikut ini:

Dimana adalah nilai banding sisa panjang terhadap sisi pendek kolom di daerah beban terpusat atau reaksi gaya.

Dimana, 𝝰_s = 40 untuk kolom interior

𝝰_s = 40 untuk kolom tepi

𝝰_s = 40 untuk kolom sudut

V_c = 4

Apabila digunakan penulangan geser, kekuatan nominal dibatasi sampai pada gaya maksimum sebagai berikut :

Selanjutnya dalam merencanakan tulangan geser, bagian kekuatan tidak boleh lebih besar dari , dan luas tulangan geser yang dibutuhkan serta dihitung berdasarkan ketentuan dalam pasal 3.4.5 dan pasal 3.4.13. Apabila digunakan baja penahan geser dan penampang kritis seperti diatas, kuat geser tidak boleh lebih dari .

Bagian momen yang dilimpahkan sebagai menjadi tegangan geser eksterior akan mengecil apabila lebar permukaan lebar penampang kritis yang menahan momen makin besar, sehingga :

Dimana b₂ = ( c₂ + d), adalah lebar permukaan bidang penampang kritis interior yang menahan momen dan b₁ = (c₁ + d) adalah permukaan yang tegak lurus terhadap b2 untuk kolom luar, b₂ = ( c₂ + ½ d).

Dengan demikian, bagian momen tidak seimbang yang dilimpahkan sebagai lenturan adalah dimana :

bekerja melalui suatu lebar plat efektif yang dibatasi oleh garis yang dibuat pada satu setengah kali tebal atau penahan plat (1,5h) diluar muka kolom atau dalam kolom yang berlawanan. Untuk c₁= c₂ , nilai = 0,60 yang berarti 60 % dari momen dilimpahkan oleh lentur ,dan sisanya (40%) oleh geser.

Momen yang dilimpahkan M_v geser bekerja bersamaan dengan gaya geser V_udititik pusat permukaan geser sekeliling yang berada sejarak ½ dari sisi kolom, sehingga didapat nilai – nilai v₁dan sebagai berikut :

dan

Dimana adalah besaran penampang kritis, analog dengan momen inersia polar.

Untuk kolom eksterior, x₁ dan x₂ diperoleh dengan menempatkan permukaan gerak vertikal yang dinyatakan dengan garis putus (a+b+a) ,sehingga A_v = ( 2a + b) d :

sedangkan untuk kolom interior,

Sehubungan dengan perhitungan momen rencana, SK SNI T-15-1991-03 menentukan bawah kolom atau balok sebgai penumpu plat pada tumpuan interior harus mampu menahan momen tak brimbang sebesar :

dimana, W_d = beban mati terfaktor per satuan luas.

W_L = beban hidup terfaktor per satuan luas.

adalah notasi untuk bentang pendek.

7.7 METODE RANGKA EKIVALEN

Apabila beban grafitasi yaang bekerja pada satu sistem plat, maka perencanaan dan analisis dapat dilakukan dengan menggunakan metode Perancangan Langsung atau Metode Rangka Ekivalen. Apabila terdapat beban lateral walaupun sistem memenuhi batasan – batasan Metode Perancangan Langsung untuk beban gravitasi, harus dilakukan analisis elastis rangka struktur.

Perbedaan dari kedua metode tersebut terletak pada caara menentukan fariasi nilai momen dan geser di sepanjang portal kaku fiktif. Untuk Metode Rangka Ekivalen, sebagaimana yang lazim dilakukan pada analisis tak tentu.Sesuai ketentuan dalam SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.7 pasal 4.7 disyaratkanapabila Metode Rangka Ekivalen digunakan untuk analisis beban gravitasi dari sistem plat dua arahyanag memenuhi batasan – batasan Metode Perencanaan Langsung, jumlah absolut momen positif dan negatif rata – rata yang digunakan didalam perencanaan tidak melampaui . Untuk analisis beban lateral, pembesanran momen pada kolom untuk memperhitungkan penggoyangan akibat beban- beban vertikal harus dilakukan dengan persyaratan SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.3.11 ayat 5 dan pasal 3.3.12.

Kekakuan kolom disebarkan keseluruh lebar portal kaku aktif , atau lebar balok diperhitungkan hanya sebagai lebar kolom ke arah transversal . Komponen puntir diasumsikan berpenampang konstan diseluruh panjangnya , dan kekakuanya dihitung berdasarkan :

Dimana, K_t= kekakuan puntir komponen torsi struktur, momen per unit torsi

C = Kostanta puntir balok tranversal , boleh dihitung dengan membagi penampang yang ditinjau menjadi beberapa bagian pempang persegi yang terpisah untu kemudian dijumlahkan sebagai berikut

= modulus elastisitas plat beton, dan berkaitan dengan bentang transversal pada tiap sisi kolom.

Apabila balok membentuk rangka dengan kolom dengan kolom dalam arah bentang yang ditinjau momenya, nilai K_tyang sesuai dengan rumus diatas harus dikalikan dengan nilai momen inesia plat dengan balok yang ada terhadap momen inesia saja tampa memperhitungkan balok, sehingga rumus menjadi :

Dimana , I_sb = momen inersia penampang balok dan plat, boleh jadi berbentuk balok T, selebar portal kaku fiktif.

I_s = momen inesia plat selebar portal kaku fiktif.

SK SNI T-3-1991-03 pasal 3.6.7 ayat 3.3 menentukan bahwa momen inersia plat pusat kemuka kolom, konsol pendek , atau kepala kolom harus diambil sama dengan momen inersia plat balok pada muka kolom, konsol pendek, atau kepala kolom, lalu dibagi dengan besaran :

Sesuai pasal 3.6.7 ayat 3.1 untuk perhitungan momen inersia plat balok disembarang penampang di luar titik buhul atau kepala kolom,dalam analisa beban gravitasi, memperbolehkan menggunakan penampang brutto. Sedangkan pasal 3.6.3 ayat 1.2 mensyaratkan peninjauan pengaruh retak dan tualng pada kekakuan komponen struktur rangka dalam analisa beban lateral.

SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.6.7 ayat 6 menyebutkan sesuatu yang logis, ialah pada pola pembebanan diketahui maka analisis portal kaku fiktif dilakukan berdasarkan polatersebut. Apabila beban hidup kerja berfariasi tetapi tidak melebihi ¾ beban mati atau bila kondisi beban hidup kerja adalah sedemikian rupa sehingga semua panel terbebani sekaligus , maka momen terfaktor maksimum boleh dianggap bekerja pada penampang dengan beban hidup penuh terfaktor pada seluruh sistem plat.