Struktur Beton 2 - 03 Kolom
Struktur Beton 2 - 03 Kolom
Struktur Beton 2 - 03 Kolom
BAB III
STRUKTUR KOLOM
3.1. PENDAHULUAN
Kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya
menyangga beban aksial tekan vertikal maupun kombinasi beban aksial
dengan momen lentur dimana bagian tinggi yang tidak ditopang paling
tidak tiga kali dimensi lateral terkecil.
Kolom menempati posisi penting di dalam sistem struktur bangunan,
karena kegagalan kolom akan berakibat langsung pada runtuhnya
komponen struktur lain yang berhubungan dengannya atau bahkan
merupakan batas runtuh total keseluruhan struktur bangunan.
Secara garis besar ada tiga jenis kolom beton bertulang :
a. Kolom menggunakan pengikat sengkang lateral. Kolom ini
merupakan kolom beton yang ditulangi dengan batang tulangan
pokok memanjang, yang pada jarak spasi tertentu diikat dengan
pengikat sengkang ke arah lateral, sedemikian sehingga penulangan
keseluruhan membentuk kerangka.
b. Kolom menggunakan pengikat spiral. Bentuknya sama dengan yang
pertama hanya saja sebagai pengikat tulangan pokok memanjang
adalah tulangan spiral yang dililitkan keliling menerus di sepanjang
kolom.
c. Struktur kolom komposit. Merupakan komponen struktur tekan yang
diperkuat pada arah memanjang dengan gelagar baja profil atau pipa
dengan atau tanpa diberi tulangan pokok memanjang.
Dari gambar di atas dapat diamati, kedua jenis kolom berperilaku sama
hanya sampai pada saat tercapainya titik luluh kolom, yaitu pada saat di
bagian tepi terluar (selimut beton) terjadi pecah lepas.
Pada keadaan tersebut kolom berpengikat sengkang rusak dengan
ditandai betonnya hancur, lepas, berongga dan lebih lanjut tulangan-
tulangan pokok memanjang cenderung tertekut (buckling) pada tempat
diantara dua ikatan sengkang, satu persatu atau bahkan bersama-sama.
Pada saat yang bersamaan terjadi proses pelimpahan beban keseluruhan
kepada beton bagian inti dan tulangan pokok pada waktu sangat singkat.
Hilangnya kekakuan tulangan pokok memanjang ditandai dengan
meluluh dan menekuk ke arah luar, mengakibatkan tegangan tambahan
pada beton bagian inti. Apabila beton inti sampai pada batas kekuatan
runtuh, keseluruhan kolom runtuh secara mendadak.
Pertemuan : VIII
Dosen : MKB 502
Waktu : 1 x 50 menit
Shanti Wahyuni M, S.T., M.Eng. STRUKTUR BETON II Halaman : 3 / 16
Kondisi yang lebih baik terdapat pada kolom berpengikat spiral dimana
pada bagian inti, yaitu daerah yang dikelilingi oleh tulangan spiral yang
berupa beton yang dililit dan terkurung, masih efektif bertahan ke arah
lateral dan masih mampu melaksanakan tugasnya menahan beban aksial.
Kehancuran total terjadi apabila selanjutnya terjadi deformasi besar pada
kolom (bagian inti) dan kemudian diikuti dengan meluluhkan tulangan
spiral. Tulangan spiral memberi kemampuan kolom untuk menyerap
deformasi cukup besar sebelum runtuh, sehingga mampu mencegah
terjadinya kehancuran seluruh struktur sebelum proses redistribusi
momen dan tegangan terwujud.
Keuletan tersebut merupakan nilai lebih yang didapat dengan
menggunakan spiral, terutama apabila digunakan untuk sistem yang
memerlukan daktilitas tinggi seperti misalnya struktur tahan gempa.
SK SNI mensyaratkan peninjauan pengaruh kelangsingan kolom sebagai
bahan pertimbangan di dalam perencanaan kolom. Hal ini disebabkan
karena semakin langsing atau semakin panjang suatu kolom, kekuatan
penampangnya akan berkurang bersamaan dengan timbulnya masalah
tekuk yang dihadapi. Keruntuhan kolom langsing lebih ditentukan oleh
kegagalan tekuk (buckling) lateral daripada kuat lentur penampangnya.
Pertemuan : VIII
Dosen : MKB 502
Waktu : 1 x 50 menit
Shanti Wahyuni M, S.T., M.Eng. STRUKTUR BETON II Halaman : 5 / 16
Pertemuan : VIII
Dosen : MKB 502
Waktu : 1 x 50 menit
Shanti Wahyuni M, S.T., M.Eng. STRUKTUR BETON II Halaman : 8 / 16
Pertemuan : VIII
Dosen : MKB 502
Waktu : 1 x 50 menit
Shanti Wahyuni M, S.T., M.Eng. STRUKTUR BETON II Halaman : 9 / 16
Contoh Soal :
Tentukan kekuatan beban aksial maksimum yang tersedia pada kolom
persegi dengan pengikat sengkang, dimensi 400 x 400 mm, tulangan pokok
8D29, sengkang D10, selimut beton 40 mm (bersih), berupa kolom pendek
fc = 25 MPa, mutu baja f y = 400 MPa baik untuk tulangan memanjang
maupun untuk sengkang. Periksa juga kekuatan sengkangnya.
Penyelesaian :
Dari Tabel A-4, Luas Penampang Tulangan Baja :
Dia. Luas Penampang (mm2)
batang Jumlah Batang
(mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
6 28,3 56,6 84,9 113,1 141,4 169,6 197,9 226,2 254,5
8 50,3 100,6 150,9 201,1 251,4 301,6 351,9 402,2 452,4
9 63,6 127,2 190,8 254,5 318,1 381,6 445,2 509,0 572,6
10 78,5 157,0 235,6 314,2 392,7 471,2 549,8 628,3 760,9
12 113,1 226,2 339,3 452,4 565,5 678,6 791,7 904,8 1017,9
13 132,7 265,4 398,2 630,9 663,7 796,4 929,1 1061,8 1194,6
14 154,0 308,0 462,0 616,0 770,0 924,0 1078,0 1232,0 1386,0
16 201,1 402,2 603,2 804,2 1005,3 1206,4 1407,4 1608,5 1809,5
18 254,5 509,0 763,4 957,9 1272,4 1526,8 1781,3 2035,8 2290,2
19 283,5 567,0 850,5 1134,0 1417,5 1701,0 1984,5 2268,0 2551,5
20 314,2 628,4 942,5 1256,6 1570,8 1885,0 2199,1 2513,3 2827,4
22 380,1 760,2 1140,4 1520,5 1900,7 2280,8 2660,9 3041,0 3421,2
25 490,9 981,8 1472,6 1963,5 2454,8 2945,2 3436,1 3927,0 4418,1
28 615,7 1231,5 1847,3 2463,0 3078,7 3694,6 4310,3 4926,0 5541,7
29 660,5 1321,0 1981,6 2642,1 3302,6 3963,2 4623,7 5284,0 5944,5
32 804,3 1608,6 2412,8 3217,0 4021,3 4825,5 5629,8 6434,0 7238,3
36 1017,9 2035,8 3053,6 4071,5 5089,4 6107,2 7125,1 8143,0 9160,9
40 1256,6 2513,3 3769,9 5026,6 6283,2 7539,8 8796,6 10053 11309
50 1963,5 3927,0 5890,5 7854,0 9817,5 11781 13745 15708 17672
Pertemuan : VIII
Dosen : MKB 502
Waktu : 1 x 50 menit
Shanti Wahyuni M, S.T., M.Eng. STRUKTUR BETON II Halaman : 11 / 16
Jarak spasi tulangan sengkang tidak boleh lebih besar dari nilai yang
terkecil berikut ini :
48 kali diameter batang tulangan sengkang = 48 (10) = 480 mm
16 kali diameter batang tulangan memanjang = 16 (29) = 464 mm
Lebar kolom = 400 mm
Contoh Soal :
Perhitungkan apakah kolom dengan penampang lintang seperti gambar
dibawah cukup kuat untuk menopang beban aksial rencana Pu = 2400 kN
dengan eksentrisitas kecil, fc = 30 MPa, mutu baja f y = 400 MPa. Periksa
juga kekuatan sengkangnya.
Penyelesaian :
Dari Tabel A-4, didapat Ast = 3436,1 mm2 dan untuk diameter kolom bulat
380 mm didapat luas penampang lintang kotor dari kolom Ag = 113411
mm2.
Ast 3436,1
Maka, g 0,0303
Ag 113411
0,01 g 0,0303 0,08
Pertemuan : VIII
Dosen : MKB 502
Waktu : 1 x 50 menit
Shanti Wahyuni M, S.T., M.Eng. STRUKTUR BETON II Halaman : 13 / 16
Jarak bersih spiral tidak boleh lebih besar dari 80 mm dan tidak boleh
kurang dari 25 mm.
Jarak bersih = 50 - 10 = 40 mm
Maka kolom yang sesuai dengan kondisi yang ditentukan telah memenuhi
syarat.
Pertemuan : VIII
Dosen : MKB 502
Waktu : 1 x 50 menit
Shanti Wahyuni M, S.T., M.Eng. STRUKTUR BETON II Halaman : 14 / 16
Contoh Soal :
Rencanakan kolom berbentuk bujur sangkar dengan pengikat sengkang
untuk menopang beban kerja aksial, yang terdiri dari beban mati 1400 kN
dan beban hidup 850 kN, kolom pendek, fc = 30 MPa, fy = 400 MPa.
Gunakan g = 0,03.
Penyelesaian :
Kuat bahan dan perkiraan g telah ditentukan.
Beban rencana terfaktor adalah : Pu = 1,6 (850) + 1,2 (1400) = 3040 kN
Luas kotor penampang kolom yang diperlukan adalah :
Pu
Ag perlu
0,80 0,85 f c ' 1 g f y . g
3040.10
3
0,80. 0,65 0,85. 30 1 0,03 400. 0,03
159144 mm 2
Nilai perkiraan beban yang dapat disangga oleh daerah beton (karena g
berubah) :
Beban pada daerah beton 0,80. . 0,85 f c ' Ag 1 g
0,80. 0,65. 0,85 30 160000 1 0,03
= 2058 kN
Dengan demikian, beban yang harus disangga oleh batang tulangan baja
adalah : 3040 2058 = 982 kN
Pertemuan : VIII
Dosen : MKB 502
Waktu : 1 x 50 menit
Shanti Wahyuni M, S.T., M.Eng. STRUKTUR BETON II Halaman : 16 / 16
Digunakan satu macam ukuran batang tulangan baja dan dipasang merata di
sepanjang keliling sengkang, untuk itu dipilih batang tulangan sedemikian
rupa sehingga jumlahnya merupakan kelipatan empat. Gunakan 8 batang
tulangan baja D29 (Ast = 5285 mm2). Dari Tabel A-40 didapatkan ketentuan
bahwa penggunaan 8 batang tulangan baja D29 memberikan lebar diameter
inti maksimum 320 mm, dengan demikian penulangan yang direncanakan
tersebut memenuhi syarat.
Gunakan batang tulangan baja D10 untuk sengkang, dengan jarak spasi
p.k.p. 400 mm.
Periksa susunan tulangan pokok dan sengkang. Jarak bersih batang tulangan
pokok bersebelahan pada sisi kolom adalah :
Jarak bersih = {400 2 (40) 2 (10) 3 (29)}
= 106,5 mm < 150 mm