TENTANG STRUKTUR BETON BERTULANG

1.      Bahan Dan Sifat Beton Bertulang

             Kayu, besi dan beton bertulang merupakan tiga bahan utama suatu struktur dibentuk. Beton bertulang adalah kombinasi dua unsur bahan, yaitu tulangan baja dan beton yang digunakan secara bersama, sehingga desain struktur elemen beton bertulang dilakukan berdasarkan prinsip yang berbeda dengan perencanaan desain satu bahan.   
Sistem struktur yang dibangun dengan beton bertulang, seperti bangunan gedung, jembatan, dinding penahan tanah, terowongan , tanki, saluran air dan lainnya, dirancang dari prinsip dasar desain dan penelitian elemen beton bertulang yang menerima gaya aksial, momen lentur, gaya geser, momen puntir, atau kombinasi dari jenis gaya-gaya dalam tersebut. Prinsip dasar desain ini berlaku umum bagi setiap tipe sistem struktur selama diketahui variasi gaya aksial, momen lentur, gaya geser dan unsur gaya dalam lainnya, serta bentang dan dimensi setiap elemen.
Secara umum pembahasan analisis dan desain dilakukan secara terpisah, tetapi untuk struktur beton bertulang, kedua bahasan ini dalam prosedur perencanaannya merupakan satu siklus; sebab umumnya sistem struktur beton bertulang merupakan sistem struktur statik tak tentu; di mana dimensi penampang elemen harus ditetapkan terlebih dahulu bagi analisis sebelum dilakukan desain akhir.           
           Pada beton bertulang, unsur beton mempunyai kekuatan tekan yang besar, tetapi tidak mampu menerima tegangan tarik., sehingga tulangan baja yang ditanam dalam beton menjadi unsur kekuatan yang memikul tegangan tarik.

            Tulangan baja juga digunakan untuk menerima tegangan tekan , karena baja sanggup menahan kekuatan tekan seperti kekuatan tarik, sehingga pemasangan tulangan pada daerah tekan dinamakan tulangan tekan

       .
Kombinasi kerja antara beton dan baja berdasarkan beberapa hal :        

a.   Lekatan antara tulangan baja dengan beton yang mencegah slip tulangan terhadap beton (sifat monolit) bahan.    

b.   Sifat kedap beton yang mencegah proses korosi tulangan.

c.  Derajat pemuaian akibat panas yang sama antara baja dan beton yang meniadakan beda tegangan antara dua permukaan bahan.         

2. Pengertian Dan Sifat Unsur Beton

Beton adalah Batuan buatan yang terjadi sebagai hasil pengerasan suatu campuran tertentu dari semen, air dan agregat (batu pecah, kerikil, dan pasir)

Pengertian sifat bahan beton perlu dipahami untuk menjadi parameter bagi perencanaan elemen struktur beton.  
Agregat adalah material granular, seperti pasir, kerikil, batu pecah yang dipakai secara bersama-sama dengan suatu media pengikat semen hidraulik membentuk beton. Selain agregat, terdapat agregat ringan yang dalam keadaan kering dan gembur mempunyai berat sekitar 1100 kg/m3. 

Klasifikasi agregat yang umum adalah  sbb :

·         Agregat halus seperti pasir sebagai hasil desintegrasi batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dengan ukuran butir terbesar 5.0 mm.

·         Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm.

Beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan tertentu untuk mendapatkan suatu penampang yang berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja. Apabila beton mempunyai berat isi 2200 - 2500 kg/m3 maka disebut beton berat normal.
Tegangan adalah intensitas gaya per satuan luas.Kuat tekan beton yang disyaratkan adalah kuat tekan yang ditetapkan dari hasil perencanaan campuran beton dengan benda uji berbentuk silinder diameter 150 mm dan tinggi 300 mm, yang dinyatakan dalam mega pascal (MPa).  
Untuk definisi parameter kekuatan beton bertulang, kuat tarik leleh merupakan tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh dari tulangan. Satuan dari kuat tarik leleh ini dalam megapascal (MPa).Kuat nominal didefinisikan sebagai kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metoda perencanaan sebelum dikalikan dengan suatu faktor reduksi yang sesuai. Sedangkan kuat perlu adalah kekuatan komponen struktur atau penampang yang diperlukan menahan beban terfaktor atau momen dan gaya-dalam akibat suatu kombinasi muatan/beban.Kuat rencana didefinisikan sebagai kuat nominal yang dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan. Dalam perencanaan diperlukan parameter modulus elastisitas yang dinyatakan dari rasio antara tegangan normal tarik atau tekan dengan regangan dari unsur elemen dibawah batas proporsional dari material.

Klasifikasi beton

Berdasarkan volume beton dibedakan atas:

1.                  Beton biasa (Ordinary concrete)

2.                  Beton ringan (Light weight concrete)

3.                  Beton penyekat panas (Heat insulation concrete)

Sifat-sifat Dasar Beton

·                      Beton harus memenuhi kekuatan yang direncanakan

·                      Campuran beton harus mempunyai suatu mibilitas tertentu

·                      Campuran beton tidak boleh mengalami segregasi (pemisahan selama pengecoran)

Kekuatan Beton

      Beton sangat tahan terhadap tekanan dibanding terhadap gaya-gaya lainnya. kuat tekan merupakan ciri yang terpenting dari kuat tidaknya beton.

Ø  Kuat tekan beton tergantung

a)      Aktivitas semen

b)      Perbandingan air dan semen

c)      Kwalitas agregat

d)      Kondisi pengerasan

3.Bagian Struktur Beton Bertulang

Struktur Beton Konvensional

   

  Terdiri dari :

    - balok

    - kolom

    - pelat

Angka-angka dimensi dapat dinyatakan :

Dalam meter : panjang balok, jarak antar balok, tinggi kolom, panjang dan lebar pelat

Dalam sentimeter : lebar dan tinggi balok, lebar dan tebal kolom, tebal pelat.

Dalam milimeter : diameter tulangan

A.      TULANGAN BETON

·                     Tulangan dapat berupa besi polos atau besi ulir.

·                     Notasi untuk menyatakan ukuran yaitu besarnya diameter pada besi polos diberi notasi Ф dan pada besi ulir (deformed) dengan notasi D (huruf D besar).

·                     Contoh penulisan :

·                     2Ф12 berarti 2 batang besi polos dengan diameter 12 mm

·                     Ф14 – 200, berarti batang besi polos diameter 14 mm berjarak 200 mm

·                     5D20, berarti 5 batang besi berulir dengan diameter 20 mm

·                     D20 – 150 berarti batang besi berulir diameter 20 berjarak 150 mm

B.      BALOK BETON

Balok direncanakan untuk menahan tegangan tekan dan tegangan tarik yang diakibatkan oleh beban lentur yang bekerja padabalok tersebut. Karena sifat beton yang kurang mampu dalam menahan tegangan tarik maka beton diperkuat dengan tulangan baja pada daerah dimana tegangan tarik itu bekerja. Selain gaya lentur hal lain yang harus diperhatikan dalam perencanaan balok antaralain adalah kapasitas geser, defleksi, retak dan panjang penyaluran yang harus sesuai dengan persyaratan.

·                     Perletakan balok dapat bebas atau terjepit.

·                     Penggambarannya dengan penampang memanjang dan beberapa penampang melintang sesuai dengan keperluan sehingga dapat menjelaskan penulangan yang diberikan.

·                     Balok yang menahan balok anak atau pelat, maka balok anak atau pelat tidak digambarkan penulangannya tetapi daerahnya diberikan bayang-bayang (silhuet).

Gambar balok di atas tumpuan bebas

Gambar Balok dengan pelat di atas tumpuan jepit

C.      KOLOM BETON

·                     Kolom umumnya berbentuk persegipanjang, bujursangkar atau bulat.

·                     Penulangannya dapat secara simetri atau mengelilingi sisinya.

·                     Penyambungan penulangan dilaksanakan secara praktis pada permukaan suatu lantai atau di tengah kolom.

·                     Tulangan di bagian bawah dibengkokkan ke dalam dulu dan menjadi stek dengan panjang kurang lebih 40 kali diameternya.

 Gambar kolom dengan tulangan simetri

     D.      PELAT BETON

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 dari suatu gedung, lantai jembatan maupun lantai pada 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

Untuk merencanakan pelat beton bertulang yang perlu dipertimbangkan tidak hanya pembebanan saja, tetapi juga jenis perletakan dan jenis penghubung di tempat tumpuan. Kekakuan hubungan antara pelat dan tumpuan akan menentukan besar momen lentur yang terjadi pada pelat.

Untuk bangunan gedung, umumnya pelat tersebut ditumpu oleh balok-balok secara monolit, yaitu :

Pada gambar (a) pelat dan balok dicor bersama-sama sehingga menjadi satu-kesatuan,

pada gambar (b) ditumpu oleh dinding-dinding bangunan

pada gambar (c)Kemungkinan lainnya, yaitu pelat didukung oleh balok-balok baja dengan sistem

dan gambar (d) atau didukung 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, yaitu sbb :
1) Terletak bebas
Keadaanini 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, lihat gambar (1). 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. (lihat gambar (2))

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 (lihat gambar(3)). 

  

mohon maaf jika gambarnya tidak dapat ditampilkan....mungkin karna penulis belum mahir dalam menulis blog....untuk itu mohon kritik dan sarannya....