Perencanaan Struktur Balok Anak

Perhitungan struktur balok anak relatif sederhana, karena balok anak di desain untuk membagi luasan plat lantai agar tidak melendut dan tidak terjadi getaran pada plat saat ada aktivitas di atasnya. Melihat fungsinya yang relatif sederhana, maka balok anak cukup didesan untuk menerima beban mati dan hidup saja, tanpa didesain menerima beban gempa. Tahap perhitungan balok anak adalah sebagai berikut :

1. Menentukan Dimensi,
2. Menentukan Beban- beban yang bekerja,
3. Menentukan Gaya Dalam,
4. Menghitung Tulangan Utama,
5. Menghitung Tulangan geser (Sengkang),
6. Gambar

Detail tahap perhitungan balok adalah dijelaskan sebagai berikut :


1. Menentukan Dimensi

Dimensi tinggi balok anak diperkirakan h = (1/10 – 1/15) L dan lebar balok anak b = (1/2 – 2/3) h (Vis dan Gideon, 1997). Balok anak yang di desain adalah bentang 7200 mm.

• h = 1/12 x 7200 = 600 mm
• b = 2/3 x 600 = 400 mm

Balok anak yang ditinjau terletak pada lantai 3 dengan L = 7200 mm seperti ditunjukkan pada Gambar 1 sebagai berikut.

Gambar 1. Denah Balok Anak yang Ditinjau

2. Menentukan Beban- beban yang bekerja

Beban mati merata yang bekerja pada plat lantai sebagai berikut :

• Beban plat lantai = 0,12 x 24 =  2,88 kN/m2
• Beban pasir setebal 1 cm = 0,01 x 16 = 0,16 kN/m2
• Beban spesi setebal 3 cm = 0,03 x 22 = 0,66 kN/m2
• Beban keramik setebal 1 cm = 0,01 x 22 = 0,22 kN/m2
• Beban plafon dan penggantung = 0,2   kN/m2
• Beban Instalasi ME = 0,25 kN/m2
• Total beban mati = 4,37 kN/m2  

Beban hidup (L) = 2,5 kN/m2    


3. Menentukan Gaya Dalam

Gaya dalam yang bekerja pada elemen balok anak dapat diketahui dengan Program SAP 2000 atau ETABS. Besarnya gaya dalam yang diperoleh adalah sebagai berikut :

• Gaya geser, Vu = 66,13 kN
• Momen tumpuan (-) =  97,9 kNm
• Momen lapangan (+) = 46,75 kNm

Screenshoot dari gaya- gaya dalam tersebut adalah sebagai berikut :

Gambar 2. Gaya Dalam pada Balok Anak yang Ditinjau

4.  Menghitung Tulangan Utama

Kebutuhan tulangan utama pada struktur balok anak bisa diketahui secara praktis menggunakan ETABS atau SAP 2000 dengan fitur Design - Concrete Frame Design - Longitudinal Reinforcing sebagai berikut :

 

Gambar 4. As perlu pada Penampang Balok Anak

(klik Gambar untuk tampilan yang lebih jelas)

Bagian yang Kami beri tanda tersebut menunjukkan luas tulangan yang diperlukan pada penampang balok. Penulangan bisa diasumsikan menggunakan D16. As = 1/4 x 3,14 x 16 x 16 = 200,96 mm2

• As perlu di daerah tumpuan = 656 mm2 (dari ETABS). Maka jumlah tulangan yang dibutuhkan = 656 / 200,96 =  3,3 -> digunakan 4D16
• As perlu di daerah lapangan = 439 mm2 (dari ETABS). Maka jumlah tulangan yang dibutuhkan = 439 / 200,96 =  2,2 -> digunakan 3D16
• sumber