Pagi allll,,,,,, Hari ini surfing tentang beton untuk perencanaan rumah ane.... dan dapat deh pembahasan tentang Balok beton bertulang, ni tulisan bersumber dari
buku Balok dan pelat beton bertulang oleh Ali Asroni penerbit graha ilmu,
maaf untuk simbol2 ada yang tidak dapat dimasukkan karena keterbatasan fitur ini.
Balok tanpa tulangan
Kita tau sifat beton yaitu kuat terhadap gaya tekan tetapi lemah terhadap gaya
tarik.Oleh karena itu, beton dapat mengalami retak jika beban yang dipikulnya menimbulkan tegangan tarik yang melebihi kuat tariknya.
Jika sebuah balok beton (tanpa tulangan) ditumpu oleh tumpuan
sederhana (sendi dan rol), dan di atas balok tersebut bekerja beban
terpusat P serta beban merata q, maka akan timbul momen luar sehingga
balok akan melengkung ke bawah.
Pada
balok yang melengkung ke bawah akibat beban luar ini pada dasarnya
ditahan oleh kopel gaya-gaya dalam yang berupa tegangan tekan dan tarik.
Jadi pada serat-serat balok bagian tepi atas akan menahan tegangan
tekan, dan semakin ke bawah tegangan tersebut akan semakin kecil.
Sebaliknya, pada serat-serat bagian tepi bawah akan menahan tegangan
tarik, dan semakin ke atas tegangan tariknya akan semakin kecil pula.
Pada tengah bentang (garis netral) , serat-serat beton tidak mengalami tegangan sama sekali (tegangan tekan dan tarik = 0).
Jika beban diatas balok terlalu besar maka garis netral bagian bawah
akan mengalami tegangan tarik cukup besar yang dapat mengakibatkan retak
pada beton pada bagian bawah.Keadaan ini terjadi terutama pada daerah
beton yang momennya besar, yaitu pada lapangan/tengah bentang.
Balok Beton dengan tulangan
Untuk
menahan gaya tarik yang cukup besar pada
serat-serat balok bagian tepi bawah, maka perlu diberi baja tulangan
sehingga disebut dengan “beton bertulang”. Pada balok beton bertulang
ini, tulangan ditanam sedemikian rupa, sehingga gaya tarik yang
dibutuhkan untuk menahan momen pada penampang retak dapat ditahan oleh
baja tulangan.
Karena
sifat beton yang tidak kuat tehadap tarik, maka pada gambar di atas,
tampak bahwa balok yang menahan tarik (di bawah garis netral) akan
ditahan tulangan, sedangkan bagian menahan tekan (di bagian atas garis
netral) tetap ditahan oleh beton.
Fungsi utama beton dan tulangan
Dari uraian di atas dapat dipahami, bahwa baik beton maupun
baja-tulangan pada struktur beton bertulang tersebut mempunyai fungsi
atau tugas pokok yang berbeda sesuai dengan sifat bahan yang
bersangkutan.Fungsi utama beton yaitu untuk
Fungsi utama beton
- Menahan beban/gaya tekan
- Menutup baja tulangan agar tidak berkarat
Fungsi utama baja tulangan
- Menahan gaya tarik (meskipun kuat juga terhadap gaya tekan)
- Mencegah retak beton agar tidak melebar
Faktor keamanan
Agar dapat terjamin bahwa suatu struktur yang direncankan mampu
menahan beban yang bekerja, maka pada perencanaan struktur digunakan
faktor keamanan tertentu.Faktor keamanan ini tersdiri dari 2 jenis ,
yaitu :
- Faktor keamanan yang bekerja pada beban luar yang bekerja pada struktur, disebut faktor beban.
- Faktor keamanan yang berkaitan dengan kekuatan struktur (gaya dalam), disebut faktor reduksi kekuatan.
Faktor beban luar/faktor beban
Besar faktor beban yang diberikan untuk masing-masing beban yang
bekerja pada suatu penampang struktur akan berbeda-beda tergantung dari
kombinasi beban yang bersangkutan. Menurut pasal 11.2 SNI 03-2847-2002,
agar supaya struktur dan komponen struktur memenuhi syarat dan layak
pakai terhadap bermacam-macam kombinasi beban, maka harus dipenuhi
ketentuan kombinasi-kombinasi beban berfaktor sbb :
- Jika struktur atau komponen hanya menahan beban mati D (dead) saja maka dirumuskan : U = 1,4*D
- Jika berupa kombinasi beban mati D dan beban hidup L (live), maka dirumuskan : U = 1,2*D + 1,6*L + 0,5 ( A atau R )
- Jika berupa kombinasi beban mati D,beban hidup L, dan beban angin W,
maka diambil pengaruh yang besar dari 2 macam rumus berikut : U = 1,2*D
+ 1,0*L + 1,6*W + 0,5 ( A atau R ) dan rumus satunya : U = 0,9*D +
1,6*W
- Jika pengaruh beban gempa E diperhitungkan, maka diambil yang besar dari dua macam rumus berikut : U = 0,9*D + 1*E
Keterangan :
U = Kombinasi beban terfaktor, kN, kN/m’ atau kNm
D = Beban mati (Dead load), kN, kN/m’ atau kNm
L = Beban hidup (Life load), kN, kN/m’ atau kNm
A = Beban hidup atap kN, kN/m’ atau kNm
R = Beban air hujan, kN, kN/m’ atau kNm
W = Beban angin (Wind load) ,kN, kN/m’ atau kNm
E = Beban gempa (Earth quake load), kN, kN/m’ atau kNm, ditetapkan
berdasarkan ketentuan SNI 03-1726-1989-F, Tatacara Perencanaan Ketahanan
Gempa untuk Rumah dan Gedung, atau penggantinya.
Untuk kombinasi beban terfaktor lainnya pada pasal berikut :
- Pasal 11.2.4 SNI 03-2847-2002, untuk kombinasi dengan tanah lateral
- Pasal 11.2.5 SNI 03-2847-2002, untuk kombinasi dengan tekanan hidraulik
- Pasal 11.2.6 SNI 03-2847-2002, untuk pengaruh beban kejut
- Pasal 11.2.7 SNI 03-2847-2002, untuk pengaruh suhu (Delta T), rangkak, susut, settlement.
Faktor reduksi kekuatan
Ketidakpastian kekuatan bahan terhadap pembebanan pada komponen
struktur dianggap sebagai faktor reduksi kekuatan, yang nilainya
ditentukan menurut pasal 11.3 SNI 03-2847-2002 sebagai berikut :
- Struktur lentur tanpa beban aksial (misalnya : balok), faktor reduksi = 0,8
- Beban aksial dan beban aksial lentur
- aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur : 0,8
- aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
- komponen struktur dengan tulangan spiral atau sengkang ikat : 0,7
- Komponen struktur dengan tulangan sengkang biasa : 0,65
3. Geser dan torsi : 0,75
4. Tumpuan pada beton, : 0,65
akhirnya selesai juga, males betul nulis yang begituan tapi aku gak papa untuk kalian
semua.ntar malah gak tau dasarnya malah repot. . .wkwkwkwk. Lanjut . . . . .
Kekuatan beton bertulang
- Jenis kekuatan
Menurut SNI 03-2847-2002, pada perhitungan struktur beton bertulang,
ada beberapa istilah untuk menyatakan kekuatan suatu penampang sebagai
berikut
- Kuat nominal (pasal 3.28)
- Kuat rencana (pasal 3.30)
- Kuat perlu (pasal 3.29)
Kuat nominal (Rn) diartikan sebagai kekuatan suatu
komponen struktur penampang yang dihitung berdasarkan ketentuan dan
asumsi metode perencanaan sebelum dikalikan dengan nilai faktor reduksi
kekuatan yang
sesuai.Pada penampang beton bertulang , nilai kuat nominal bergantung pada:
- dimensi penampang,
- jumlah dan letak tulangan
- letak tulangan
- mutu beton dan baja tulangan
Jadi pada dasarnya kuat nominal ini adalah hasil hitungan kekuatan
yang sebenarnya dari keadaan struktur beton bertulang pada keadaan
normal.Kuat nominal ini biasanya ditulis dengan simbol-simbol Mn, Vn, Tn, dan Pn dengan
subscript n menunjukkan bahwa nilai-nilai
M = Momen
V = Gaya geser
T = Torsi (momen puntir)
P = Gaya aksial (diperoleh dari beban nominal suatu struktur atau komponen struktur)
Kuat rencana (Rr), diartikan sebagai kekuatan suatu
komponen struktur atau penampang yang diperoleh dari hasil perkalian
antara kuat nominal Rn dan faktor reduksi
kekuatan.Kuat
rencana ini juga dapat ditulis dengan simbol Mr, Vr, Tr, dan Pr(
keterangan sama seperti diatas kecuali P = diperoleh dari beban rencana
yang boleh bekerja pada suatu struktur atau komponen struktur.
Kuat perlu (Ru), diartikan sebagai kekuatan suatu
komponen struktur atau penampang yang diperlukan untuk menahan beban
terfaktor atau momen dan gaya dalam yang berkaitan dengan beban tersebut
dalam kombinasi beban U.Kuat perlu juga bisa ditulis dengan
simbol-simbol Mu, Vu, Tu, dan Pu.
Karena pada dasarnya kuat rencana Rr,
merupakan kekuatan gaya dalam (berada di dalam struktur), sedangkan kuat
perlu Ru merupakan kekuatan gaya luar (di luar struktur) yang bekerja
pada struktur, maka agar perencanaan struktur dapat dijamin keamanannya
harus dipenuhi syarat berikut :
Kuat rencanaRr harus > kuat perlu Ru
Prinsip hitungan beton bertulang
Hitungan struktur beton bertulang pada
dasarnya meliputi 2 buah hitungan, yaitu hitungan yang berkaitan dengan
gaya luar dan hitungan yang berkaitan dengan gaya dalam.
Pada hitungan dari gaya luar, maka harus
disertai dengan faktor keamanan yang disebut faktor beban sehingga
diperoleh kuat perlu Ru.Sedangkan pada hitungan dari gaya dalam, maka
disertai dengan faktor aman yang disebut faktor reduksi kekuatan
sehingga diperoleh kuat rencana Rr = Rn * faktor reduksi, selanjutnya
agar struktur dapat memikul beban dari luar yang bekerja pada struktur
tersebut, maka harus dipenuhi syarat bahwa kuat rencana Rr minimal harus
sama dengan kuat perlu Ru.
Prinsip hitungan struktur beton bertulang
yang menyangkut gaya luar dan gaya dalam tersebut secara jelas dapat
dilukiskan dalam bentuk skematis, seperti gambar berikut :
