ANALISIS DAN DESAIN KOLOM

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/m² x 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