Senin, 23 Agustus 2010

Struktur Beton

Balok adalah suatu bagian konstruksi dari bangunan yang berfungsi sebagai elemen pendukung struktur yang mengalami momen lentur, gaya geser, gaya puntir, dan gaya aksial baik berupa tarik maupun tekan. Dalam SNI 03-2847-2002, ditentukan dimensi tinggi balok minimal sebesar 1/28 dari bentang, dimensi minimal untuk tulangan balok yaitu D10 untuk polos. Untuk deform, jarak sengkang pada balok maksimal 250 mm.

Berikut diberikan tinjauan ulang perilaku balok beton bertulang bila diberi beban yang relatif kecil, dengan menganggap belum terjadi retakan, beton dan baja secara bersama-sama memikul beban yang bekerja.

Beban tekan hanya dipikul oleh beton dan beban tarik dipikul oleh tulangan baja.
Distribusi tegangan dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 3.2 distribusi tegangan – regangan

Pada keadaan seimbang SH = 0. Berarti Cc = T

T = As . fy............................................................................................. (3.1)

Cc = 0,85 . f’c . a . b.............................................................................. (3.2)

a = b1 .c................................................................................................ (3.3)

Untuk f’c ≤ 30 MPa (300 kg/cm2) berlaku b1= 0,85

Untuk f’c = 35 MPa (350 kg/cm2) berlaku b1= 0,81

sehingga 0,85 f’c . b1 c b = As . fy

............................................................................... (3.4)

Karena As = r b d maka persamaan (1.1) menjadi:

................................................................................. (3.5)

Momen pada keadaan seimbang dapat ditentukan dari SM = 0

Mb = Cc (d - 0,5 . a) = T (d - 0,5 .a).................................................... (3.6)

T = r b d fy, sehingga Mb = r b d fy (d - 0,5 . a)

Cara hancur yang terjadi pada penampang balok beton bertulang ada dua macam, yaitu meluluhnya tulangan tarik pada baja yang terjadi secara perlahan-lahan sebelum beton mencapai regangan 0,003 (underreinforced). Letak garis netral pada Gambar 3.2 akan lebih naik sedikit daripada keadaan seimbang dan tulangan baja tarik akan mendahului mencapai regangan luluhnya (tegangan luluhnya) sebelum beton mencapai regangan maksimum 0,003. Saat keadaan ini, bertambahnya beban akan mengakibatkan tulangan baja memanjang cukup banyak sesuai dengan perilaku bahan baja dan berarti bahwa baik regangan beton maupun baja terus bertambah tapi gaya tarik yang bekerja pada tulangan baja tidak bertambah besar.

Sedangkan kehancuran yang kedua diawali dengan hancurnya beton yang terjadi secara mendadak sebelum tulangan tarik mengalami regangan leleh (over reinforced). Berlebihnya tulangan baja tarik mengakibatkan garis netral pada Gambar 3.1 bergeser ke bawah. Hal yang demikian pada gilirannya akan berakibat beton mendahului mencapai regangan maksimum 0,003 sebelum tulangan baja tariknya luluh. Apabila penampang balok tersebut dibebani momen yang lebih besar lagi, yang berarti regangannya semakin besar sehingga kemampuan regangan beton terlampaui, maka akan berlangsung keruntuhan dengan beton hancur secara mendadak tanpa diawali dengan gejala-gejala peringatan terlebih dahulu. Oleh karena itu, perlu dibatasi jumlah tulangan tarik baja yaitu tidak boleh melebihi 0,75 dari jumlah tulangan tarik yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan regangan.

As <>sb........................................................................................ (3.7)

Terkait dengan rasio penulangan dimana r = As / (b . d) maka rasio penulangan yang diizinkan dibatasi dengan 0,75 kali dari rasio penulangan seimbang.

rmax = 0.75 rb........................................................................................ (3.8)

Penentuan garis netral dengan persamaan:

dengan memasukkan harga Es = 200.000 MPa maka didapat:

........................................................................................ (3.9)

dari persamaan (1.2) dan ( 1.3) dapat dicari r :

......................................................... . (3.10)

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar