Plat Lantai / Pelat Lantai (part 2)

(lanjutan dari Plat Lantai)

Pelat beton bertulang yaitu struktur tipis yang dibuat dari beton bertulang dengan bidang yang arahnya horizontal, dan beban yang bekerja tegak lurus pada apabila struktur tersebut. Ketebalan bidang pelat ini relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan bentang panjang/lebar bidangnya.Pelat beton ini sangat kaku dan arahnya horisontal, sehingga pada bangunan gedung, pelat ini berfungsi sebagai diafragma/unsur pengaku horizontal yang sangat bermanfaat untuk mendukung ketegaran balok portal.

Pelat beton bertulang banyak digunakan pada bangunan sipil, baik sebagai lantai bangunan, lantai atap, lantai jembatan maupun lantai dermaga. Beban yang bekerja pada pelat umumnya diperhitungkan terhadap beban gravitasi (beban mati dan/atau beban hidup). Beban tersebut mengakibatkan terjadi momen lentur (seperti pada kasus balok).

Tumpuan Pelat

Pada umumnya pelat ditumpu  dengan beberapa cara, antara lain:

1. Secara monolit, yaitu pelat dan balok dicor bersama-sama sehingga menjadi satu-kesatuan.
2. Ditumpu oleh dinding-dinding bangunan.
3. Ditumpu oleh balok-balok baja dengan sistem komposit.
4. Ditumpu oleh kolom secara langsung tanpa balok, yang dikenal dengan pelat cendawan.

Jenis Perletakan Pelat pada Balok

Kekakuan hubungan antara pelat dan konstruksi pendukungnya (balok) menjadi satu bagian dari perencanaan pelat. Ada 3 jenis perletakan pelat pada balok, antara lain:

1) Terletak Bebas

Keadaan ini terjadi jika pelat diletakkan begitu saja di atas balok, atau antara pelat dan balok tidak dicor bersama-sama, sehingga pelat dapat berotasi bebas pada tumpuan tersebut. Pelat yang ditumpu oleh tembok juga termasuk dalam kategori terletak bebas.

2) Terjepit Elastis

Keadaan ini terjadi jika pelat dan balok dicor bersama-sama secara monolit, tetapi ukuran balok cukup kecil, sehingga balok tidak cukup kuat untuk mencegah terjadinya rotasi pelat.

3) Terjepit Penuh

Keadaan ini terjadi jika pelat dan balok dicor bersama-sama secara monolit, dan ukuran balok cukup besar, sehingga mampu untuk mencegah terjadinya rotasi pelat.

Berikut perbandingan tabel momen untuk perhitungan tulangan plat beton:

Sistem Penulangan Pelat

Sistem perencanaan tulangan pada dasarnya dibagi menjadi 2 macam yaitu :

• Sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok satu arah (pelat satu arah/ one way slab)
• Sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok dua arah (pelat dua arah/ two way slab)

1) Penulangan pelat satu arah

a) Konstruksi pelat satu arah.

Pelat dengan tulangan pokok satu arah ini akan dijumpai jika pelat beton lebih dominan menahan beban yang berupa momen lentur pada bentang satu arah saja. Contoh pelat satu arah adalah pelat kantilever (luifel) dan pelat yang ditumpu oleh 2 tumpuan.

Karena momen lentur hanya bekerja pada 1 arah saja, yaitu searah bentang L, maka tulangan pokok juga dipasang 1 arah yang searah bentang L tersebut. Untuk menjaga agar kedudukan tulangan pokok (pada saat pengecoran beton) tidak berubah dari tempat semula maka dipasang pula tulangan tambahan yang arahnya tegak lurus tulangan pokok. Tulangan tambahan ini lazim disebut tulangan bagi.

Kedudukan tulangan pokok dan tulangan bagi selalu bersilangan tegak lurus, tulangan pokok dipasang dekat dengan tepi luar beton, sedangkan tulangan bagi dipasang di bagian dalamnya dan menempel pada tulangan pokok.Tepat pada lokasi persilangan tersebut, kedua tulangan diikat kuat dengan kawat binddraad. Fungsi tulangan bagi, selain memperkuat kedudukan tulangan pokok, juga sebagai tulangan untuk penahan retak beton akibat susut dan perbedaan suhu beton.

Berikut contoh gambar tulangan 1 arah:

a. Tulangan kantilever

b. Tulangan pelat pada 2 tumpuan sejajar.

b) Simbol gambar penulangan.

Pada pelat kantilever, karena momennya negatif, maka tulangan pokok dan tulangan bagi dipasang di atas. Berdasarkan gambar (a) penulangan tampak depan kantilver, maka tulangan pokok dipasang paling atas (dekat dengan tepi luar beton), sedangkan tulangan bagi menempel di bawahnya. Tetapi jika dilihat pada gambar tampak atas kantilever, pada garis tersebut hanya tampak tulangan horizontal dan vertikal bersilangan, sehingga sulit dipahami tulangan mana yang seharusnya dipasang di atas atau menempel di bawahnya. Untuk mengatasi kesulitan ini, perlu aturan penggambaran dan simbol-simbol seperti dibawah ini:

2) Penulangan pelat 2 arah

a) Konstruksi pelat 2 arah.

Pelat dengan tulangan pokok 2 arah ini akan dijumpai jika pelat beton menahan beban yang berupa momen lentur pada bentang 2 arah. Contoh pelat 2 arah adalah pelat yang ditumpu oleh 4 sisi yang saling sejajar.

Karena momen lentur bekerja pada 2 arah, yaitu searah dengan bentang (lx) dan bentang (ly), maka tulangan pokok juga dipasang pada 2 arah yang saling tegak lurus(bersilangan), sehingga tidak perlu tulangan lagi. Tetapi pada pelat di daerah tumpuan hanya bekerja momen lentur 1 arah saja, sehingga untuk daerah tumpuan ini tetap dipasang tulangan pokok dan bagi, seperti terlihat pada gambar dibawah. Bentang (ly) selalu dipilih > atau = (lx), tetapi momennya Mly selalu < atau = Mlx, sehingga tulangan arah (lx) (momen yang besar ) dipasang di dekat tepi luar (urutan ke-1)

b) Simbol gambar penulangan.

Untuk pelat 2 arah, di daerah lapangan hanya ada tulangan pokok saja (baik arah lx maupun arah ly) yang saling bersilangan, di daerah tumpuan ada tulangan pokok dan tulangan bagi.

Perhitungan Tulangan Pelat / Plat Beton

1. Penentuan dimensi dan mutu beton beserta besi

Sebagai contoh, diketahui:

• Mutu beton, fc’ = 25 Mpa
• Mutu baja, fy = 240 MPa

• Dimensi plat lantai
• ly, bentang panjang = 6000 mm
• lx, bentang pendek = 4000 mm
• K = ly/lx = 1.5 

• tebal plat (asumsi) = 120 mm
• tebal cover (asumsi) = 20mm
• tinggi efektif = 120 - 20 mm = 100 mm

note: jika K > 2.5 maka termasuk plat lantai 2 arah

2. Penentuan beban pada plat

Beban Mati:

• berat plat  = 2.4kg/mm3 x 120mm = 288kg/m2
• berat spesi + finishing (asumsi) = 125 kg/m2
• total beban mati = 413 kg/m2

Beban Hidup

• diasumsikan beban hidup digunakan sebagai ruang kantor yaitu 250kg/m2

3. Penentuan beban pada plat

Koefisien momen untuk plat 2 arah ditentukan berdasarkan Tabel Momen di dalam plat persegi yang menumpu pada keempat tepinya akibat beban terbagi rata.

- Asumsi plat berada pada bentang tengah atau bersifat terjepit elastis

- Nilai K = 1.5 ->(lihat tabel momen terjepit elastis)

Momen beban Mati / Dead load (MDL)

• MDL = 0.001 . ql. L^2 . (x)
• Mtx = 0.001 . ql . L^2 . (56) = 370 kgm
• Mly = Mty = 0.001 . ql . L^2 . (37) = 244 kgm

Momen beban hidup / Live load (MLL)

• MLL = 0.001 . ql. L^2 . (x)
• Mtx = 0.001 . ql . L^2 . (56) = 224 kgm
• Mly = Mty = 0.001 . ql . L^2 . (37) = 148 kgm

Mu = Momen perlu

• Mu = 1.2 MDL + 1.6 MLL
• Mutx = 802 kgm
• Muly = Muty = 530 kgm

4. Perhitungan luas tulangan yang dibutuhkan

As perlu = 

• Mutx = (Mu/10000)/(0.8 * fy * d) = 418 mm2
• Muly = Mulx = (Mu/10000)/(0.8 * fy * d) = 276 mm2

As minimum = 

• 0.0018 * b * d = 0.0018 * 1000 * 100 = 180 mm2 > As perlu ... OK!

As maksimum (luas tulangan maksimum sesuai persyaratan SNI)

• 4032 mm2 < As perlu ... OK!

Jika digunakan tulangan diameter 10 mm (As’ = 78,54 mm2), maka diperoleh:

• Tulangan searah x (bentang pendek) = 1000 / (As / As’) = 1000 / (318 / 78.54) = D10-188 mm
• Dipakai D10-180

• Tulangan searah y (bentang panjang) = D10-284 mm
• Dipakai D10-280