Desain Perencanaan Hubungan Balok Kolom

Perencanaan struktur hubungan balok kolom atau yang dikenal dengan Beam Column Joint, sangat diharuskan terutama pada Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Dimana pada konsep desain SRPMK, kita harus memastikan kolom mempunyai kapasitas yang lebih besar daripada balok, sehingga kegagalan struktur pada kolom dan joint dapat dicegah dengan membuat titik lemah (sendi plastis) pada zona 2h dari ujung balok. Contoh kasus hubungan balok kolom (Beam Column Joint) yang ditinjau adalah pada portal bagian tengah dengan spesifikasi penampang sebagai berikut :

• Dimensi balok 400 x 700
• Mutu beton 30 MPa
• Tulangan tarik 4D22
• Tulangan tekan 7D22
• Tegangan leleh 400 MPa
• Hasil perhitungan sebelumnya, telah didapatkan Momen kapasitas balok Mpr2 = 458,12 kNm dan Mpr1 = 783,14 kNm

Beberapa mekanisme perilaku struktur saat menerima beban gempa ditunjukkan ada Gambar berikut :

 

 Gambar 1. Mekanisme Beberapa Tipe Keruntuhan pada Struktur Gedung

 Gambar 2. Mekanisme Bekerjanya Sendi Plastis pada Struktur Gedung

Gaya- gaya yang bekerja pada hubungan balok kolom di tengah portal ditunjukkan pada Gambar berikut.

Gambar 3. Gaya- gaya pada Hubungan Balok Kolom

Perhitungan hubungan balok kolom di tengah portal untuk setiap kondisi adalah sebagai berikut :

a. Kondisi 2 (Bagian kiri)

Nilai gaya- gaya yang bekerja pada balok dalam kondisi plastis berdasarkan tulangan tarik yang terpasang 4D22 seperti berikut:

b. Kondisi 1 (Bagian kanan)
Nilai gaya- gaya yang bekerja pada balok dalam kondisi plastis berdasarkan tulangan tarik yang terpasang 7D22 seperti berikut:

Kekakuan kolom atas dan kekakuan kolom pada joint memiliki nilai yang sama, karena bentang dan ukuran kolom sama, sehingga DF = 0,5.

Batas ijin tegangan geser hubungan balok-kolom yang terkekang pada keempat sisinya adalah:

sumber