Pertanyaan Seputar Penggunaan Excel Beam Calculation (EBC) – Desain EBC Untuk Balok Yang Terpotong Balok Anak

Assalamualaikum Wr Wb,

Alhamdulillah setelah beberapa waktu lamanya tidak menulis postingan seputar teknik sipil karena kesibukan mengurusi tugas kantor yang menumpuk, akhirnya dikesempatan kali ini saya bisa kembali menulis postingan sekaligus menyapa rekan2 semuanya.

Topik tulisan kali ini, berisi tentang pembahasan dari pertanyaan mengenai “Spreadsheet EBC (excel Beam Calculation) yang dikirimkan oleh Saudara Rohmat ke email saya beberapa hari yang lalu, dan Alhamdulillah baru dikesempatan kali ini saya baru bisa membalasnya.

Terus terang, dari beberapa pertanyaan yang masuk email saya, tidak semua bisa langsung saya balas, karena disamping saya sendiri juga jarang buka email dan kesibukan mengerjakan tugas kantor, juga karena keterbatasan ilmu yang saya miliki. Jadi sekali lagi saya betul betul mohon maaf kepada rekan2 semuanya.

Dan berikut adalah Pertanyaan dari Saudara Rohmat tersebut.

 

File sudah rohmat terima.

Rohmat akan mencoba apa yang ada dalam tutorial web Bpk, jika nanti ada kendala rohmat minta penjesalan dari Bpk.

Pa, jika ada bentang balok yg terpotong balok anak, apakah modul EBC ini bisa digunakan? krn nomor frame dalam 1 bentang akan menjadi 2 nomor / lebih. sedang kan 1 bentang normal hanya memiliki 1 nomor frame (terdiri tump kiri, lapangan dan tump kanan).

mohon penjelasannya atau punya modul EBC yang lebih untuk penyelesaian kasus yg kompleks tsb.

Terimakasih.

 

Tanggapan saya :

 

Tentu saja bisa, tapi dengan catatan, hasil desain dari EBC tersebut, khususnya untuk balok yang terpisah oleh balok anak tersebut harus diolah lagi.

Untuk lebih jelasnya lihat gambar portal struktur dibawah ini :

 

(gb1. portal struktur beserta pembebanannya)

 

Struktur terdiri atas 4 portal dengan jarak masing-masing portal = 4m dan memiliki lebar bentang 9 m. Selain berat sendiri, struktur tersebut menahan beban hidup 250 kg/m2 dan beban dinding setinggi 4 m. Lihat gambar diatas.

Ukuran kolom portal = 40/40, Balok portal (induk) = 30/80, dan balok anak = 20/35. Dilapangan tersedia besi tulangan ulir diameter 16 mm dan besi polos diameter 8 mm.

 

Nah, Katakanlah saya akan menganalisa balok induk dari salah satu portal. Misalkan saja saya ambil balok induk bernomor frame 5, 26 dan 25, Lihat saya blok warnah merah. Balok induk ini terpotong oleh balok anak nomor 23,30 dan 24,32

 

(gb2. portal struktur)

 

Dari analisa STAAD didapat hasil gaya dalam (momen & geser) dari balok induk tersebut sebagai berikut :

 

(gb3. diagram momen)

 

(gb4. diagram gaya geser)

 

(gb5. tabel gaya dalam setelah dicopy ke excel)

 

Data dari gaya dalam ini kemudian dicopy ke sheet “Output STAAD pada spreadsheet EBC, sehingga didapatkan hasil sebagai berikut :

 

(gb6. tabel gaya dalam setelah dimasukan ke EBC)

 

Kemudian dilanjutkan dengan memasukan ukuran rencana balok pada sheet “Rencana Balok”

 

(gb7. input data balok)

 

Setelah data ukuran rencana balok dimasukan, maka hasil desain tulangan lentur, geser dan torsi dapat dilihat di sheet “desain tulangan lentur/geser/torsi”

 

(gb8. desain tulangan lentur)

 

(gb9. desain tulangan geser)

 

(gb10. desain tulangan torsi)

 

Nah, Mas Rohmat, hasil dari desain tulangan yang kita dapat dari spreadsheet EBC diatas ini masih mentah, atau dengan kata lain hasil desain tulangannya masih belum diolah dan dipilah-pilah berdasarkan posisi dari tulangannya masing-masing. Jadi mana hasil desain tulangan yang ditempatkan di tumpuan kiri, tumpuan kanan dan lapangan, masih belum diketahui, sehingga kita harus memilah kembali hasil desain tulangan dari EBC ini.

Okey, sekarang kita akan mengolah kembali hasil dari desain tulangan tersebut. Saya ambil contoh untuk desain dari tulangan lentur. Untuk itu mari kita perhatikan kembali diagram momen dari balok induk tersebut pada gambar dibawah ini.

 

(gb11. diagram momen balok)

 

Dari gambar diatas terlihat, balok tersebut tersusun atas 3 frame, yaitu frame 5, frame 25 dan frame 26, dimana panjang masing-masing dari frame tersebut berturut turut adalah 3m, 3m dan 3m, sehingga totalnya adalah 9 m.

Sekarang kita tinjau secara praktis pembagian daerah tulangannya, yaitu 1/4 bentang untuk daerah tumpuan kiri, 1/2 bentang untuk daerah lapangan, dan 1/4 bentang sisanya untuk daerah tumpuan kanan. Dari gambar bisa terlihat, frame 5 masuk dalam 1/4 bentang daerah tumpuan kiri, frame 26 masuk dalam daerah lapangan (tengah) dan frame 25 masuk dalam 1/4 bentang daerah tumpuan kanan.

Jika ditinjau dari posisi momen maksimal yang terjadi, momen tumpuan maks sebelah kiri terjadi pada x = 0 (berada di frame 5), momen lapangan maks terjadi pada tengah bentang atau pada posisi x = 1/2 (9m) = 4.5 m jika ditinjau dari keseluruhan bentang, atau x = 1/2 (3m) = 1.5m jika ditinjau dari panjang frame 26. Sedangkan momen tumpuan maks sebelah kanan terjadi pada x = 12 m jika ditinjau dari keseluruhan bentang , atau x = 3 m jika ditinjau dari panjang frame 25.

Dari analisa posisi ini, kita bisa memberikan tanda pada tabel EBC, letak posisi momen maksimal tumpuan ataupun lapangan dari balok tersebut sebagai bahan untuk mendesain tulangan lenturnya.

Untuk menandainya, saya biasanya memberikan warna khusus pada posisi dimana momen maksimal terjadi, sedangkan untuk baloknya itu sendiri, yaitu yang terpisah menjadi beberapa frame, saya beri kode tersendiri pada frame2 yang merangkai balok tersebut. Untuk jelasnya lihat gambar berikut :

 

(gb12. desain tulangan lentur – dipilah dengan warna kuning)

 

 

(gb13. desain tulangan lentur – dipilah dengan warna kuning)

 

Nah, Mas Rohmat,  setelah diolah dan dipilah-pilah dengan warna, didapatkan desain untuk tulangan tumpuan kiri (tulangan atas) = 5D16, tumpuan kanan (tulangan atas) = 5D16 dan tulangan lapangan (tulangan bawah/tarik) = 9D16.

Jadi kalau saya gambarkan ke AutoCAD, kurang lebih potongan balok dan detail baloknya adalah sebagai berikut :

 

(gb14. potongan balok)

 

(gb15. detail balok)

 

Dari detail balok yang saya gambarkan diatas, mungkin Mas Rohmat bertanya, “kenapa kok ada tulangan samping 2D13, sedangkan di EBC, balok didesain tidak memerlukan tulangan torsi?”

Jawabannya, ada diperaturan SNI 03-2847, jadi monggo silahkan dibuka sendiri peraturannya hehe ^_^

 

(gb16. syarat penulangan balok)

 

Nah, sekarang bagaimana untuk desain tulangan geser, dan tulangan torsinya?

Ya sama aja seperti desain tulangan lentur, juga harus diolah dan dipilah-pilah seperti desain tulangan lentur

 

  (gb17. desain tulangan geser)

 

   (gb18. desain tulangan torsi)

 

Catatan :

Pada dasarnya semua gaya dalam dari semua member/element yang dianalisa oleh STAAD bisa dimasukan semua ke EBC untuk dicari desain tulangannya, tapi yang jadi masalah adalah, jika ternyata member/element yang akan dianalisa itu jumlahnya sangat banyak sekali mencapai ratusan bahkan ribuan segmen, sehingga ngontrol dan ngecek nya pun juga menjadi banyak. ini jelas menjadi tidak efektif dari segi apapun, dari segi waktu juga terbuang banyak karena hanya berkutat di desain balok saja, dari segi view laporan juga terkesan "ruwet" padahal hanya sebatas desain balok saja, apalagi dari segi laporan, bisa dibayangkan banyaknya lembar output data yang harus diprint, bisa bikin habis kertas dan tinta printer hehehe...

Sebenarnya untuk desain struktur balok menggunakan program, tidak perlu dengan memasukan semua data gaya dalam ke spreadsheet EBC, tapi cukup dengan memasukan data gaya dalam dari member/element mana saja yang perlu untuk didesain, sebagai suatu contoh, jika struktur yang dianalisa memiliki geometri portal yang typikal seperti struktur Ruko pada umumnya, maka cukup diambil data gaya dalam dari member/elemen dari beberapa portal tertentu saja yang dianggap mewakili yang lainnya, sehingga nantinya tidak terlalu banyak type balok dikarenakan beda desain konfigurasi tulangannya.

Bukankah terlalu banyak type balok dengan berbagai macam konfigurasi tulangan, justru malah tidak efektif untuk pelaksanaan dilapangan, iya khan? ^_^

Begitulah Mas Rohmat tanggapan dari saya, hanya ini yang bisa saya sampaiakan karena keterbatasan ilmu dan pengetahuan yang saya miliki. Jadi sekiranya jawaban saya ini kurang memuaskan, saya mohon maaf yang sebesar besarnya,

saya berharap semoga jawaban saya yang singkat ini juga dapat berguna bagi rekan-rekan lain yang menggunakan spreadsheet EBC ini.

Sekian,

Wassalamualaikum Wr Wb

 

Salam

Lutfi Andrian, WS

 

Nb :

Bagi Rekan2 yang ingin mendownload Spreadsheet EBC. Silahkan Klik disini