Cara Menganalisis dan Mendesain Kolom

Halo rekan-rekan sekalian, apa kabar kalian hari ini? Saya doakan semoga sehat selalu. Kali ini saya akan membagikan sebuah artikel yang berjudul cara menganalisis dan mendesain kolom. Dengan mengetahui analisis ini, salah satunya yaitu kita bisa tau berapa ukuran dimensi kolom yang cocok untuk bangunan khususnya yang berlantai 2. Untuk lebih jelasnya mari simak penjelasan dibawah ini.

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:

1. 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 sebagai 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 sebagai berikut:

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 dapat 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.

2. Pembebanan 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/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 dapat 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).

1. 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.

Dimana apabila 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.

2. 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.

Dimana apabila 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

Sumber referensi: sipilworld.blogspot.com

Sekian postingan kali ini mengenai Cara Menganalisis dan Mendesain Kolom, semoga bisa bermanfaat untuk rekan-rekan semua. Jangan lupa share artikel ini ke sosial media agar yang lain bisa membacanya juga. Untuk mengikuti perbaruan konten blog ini, silahkan berlangganan melalui notifikasi yang muncul saat mengakses blog ini.