BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Letak tulangan

Ada dua jenis struktur didalam perencanaan beton bertulang yaitu struktur statis

tertentu dan struktur statis tidak tertentu.

Pada struktur statis tertentu diagram-diagram gaya dalam dapat ditentukan secara mudah

dengan tiga persyaratan kesetimbangan yaitu M = 0 ; V = 0 ; H = 0.

Sebagai contoh, struktur seperti pada gambar 1.1.

L

f makf mak

M mak = P LM mak = q L2

P

L

q

a. Beban merata b. Beban terpusat

Gambar 1.1 Balok tumpuan sederhana dengan momen lentur dan arah lendutan

Pada balok diatas, bentuk diagram momen lentur berupa suatu kurva parabolik dengan

momen maksimum ditengah-tengah bentang (gambar 1.1.a). Garis lengkung kecil pada

diagram momen lentur menunjukkan arah lentur balok yang dibebani. Tegangan tekan

terjadi pada “bagian cekung” dan tegangan tarik terjadi pada “bagian cembung”.

Tulangan utama untuk balok sederhana ini harus dipasang pada bagian cembung (daerah

tarik), yaitu bagian bawah balok. Demikian pula bila balok diberi beban terpusat P

ditengah-tengah bentang (gambar 1.1b), tulangan utama juga harus diletakkan pada

“bagian cembung” yaitu pada bagian bawah balok.

Diagram momen lentur kantilever yang mendukung beban terbagi merata q

diberikan pada gambar 1.2.a.

f makf mak

L L

qP

M = q L2 M = P L

a. Beban merata b. Beban terpusat

Gambar 1.2 Balok kantilever dengan momen lentur dan arah lendutan

Disini tulangan harus diletakkan pada “bagian garis cembung”, yaitu di bagian atas balok

kantilever yang diberi beban terpusat diujung balok seperti gambar 1.2b, tulangan utama

juga harus diletakkan di bagian atas balok.

Pada struktur statis tak tertentu, besarnya momen tidak dapat ditentukan hanya

dengan menggunakan tiga persamaan kesetimbangan yang telah disebutkan, perobahan

bentuk struktur ini serta ukuran komponennya memegang peranan penting didalam

menentukan distribusi momen yang bekerja didalamnya. Letak tulangan pada struktur

statis tak tertentu dapat ditentukan dengan menggambarkan bentuknya setelah mengalami

perobahan bentuk.

Gambar 1.3 menunjukkan perobahan bentuk suatu struktur statis tak tertentu yang

mendapat beban vertikal.

+ +

- - +--

a. Portal

c. Momen lentur

b. Lendutan

d. Letak tulangan utama

Gambar 1.3 Diagram momen lentur dan letak tulangan utama untuk struktur statis tak tentu

Dengan menganggap bahwa kolom-kolom berhubungan kaku dengan balok, portal ini

akan mengalami perobahan bentuk seperti gambar 1.3.b, momen lentur seperti pada

gambar 1.3.c. Dengan prinsip yang sama seperti pada struktur statis tertentu bahwa

tulangan utama harus dipasang pada daerah cembung, maka letak tulangan utama seperti

pada gambar 1.3.d. Perlu diketahui pada tulangan kolom umumnya dipasang tulangan

symetris mengingat kolom harus mampu memikul gaya horisontal disamping beban

vertikal.

1.2. Mutu beton dan baja tulangan.

Sebelum merencanakan analisis penampang beton bertulang terlebih dahulu harus

ditentukan mutu bahan yang akan dipergunakan yaitu mutu beton dan baja tulangan. Dari

mutu bahan tersebut dapat diketahui :

- untuk beton : fc‘ = kuat tekan beton yang disyaratkan.

- untuk baja : fy = kuat leleh yang disyaratkan untuk tulangan non prategang.

Tabel 1.1 memberikan nilai fc‘ dari berbagai mutu beton, sedangkan pada Tabel 1.2

diberikan nilai fy dari bermacam-macam baja.

Tabel 1.1 Kuat tekan beton.

Mutu beton fc‘ (MPa) fc‘ (kg/cm2)15 15 15020 20 20025 25 25030 30 30035 35 350

Tabel 1.2 Tegangan leleh baja

Mutu baja fy (MPa) fy (kg/cm2) Notasi240 (Polos) 240 2400 P

320 (Deform) 320 3200 D

400 (Deform) 400 4000 D

Untuk perhitungan selanjutnya dapat memilih kombinasi mutu beton dan baja seperti

Tabel 1.1 dan Tabel 1.2.

1.3 Penutup beton tulangan.

Dua besaran yang berperan penting didalam analisis penampang beton bertulang

adalah tinggi total h dan tinggi efektif d.

Untuk struktur balok (gambar 1.4a), secara umum hubungan antara d dan h ditentukan

oleh :

d = h -1/2Øtul - Øsengk - p ……………………………………..(1.2)

dimana : Ø tul = diameter tulangan utama.

Øsengk = diameter sengkang.

Untuk struktur pelat (gambar 1.4a), hubungan antara d dan h secara umum ditentukan :

d = h -1/2Øtul - p ……………………………………..(1.1)

dimana : d = tinggi efektif.

H = tinggi total

Øtul = diameter tulangan utama.

p = tebal penutup beton.

p

dh

dh

a. Balok b. Pelat

Gambar 4.1 Hubungan antara d, h dan penutup beton

Sesuai namanya penutup beton ini digunakan untuk melindungi baja tulangan,

tujuannya :

a. Untuk menjamin penanaman tulangan dan lekatannya dengan beton.

b. Untuk menghindarkan korosi pada tulangan yang mungkin terjadi

c. Untuk meningkatkan perlindungan struktur terhadap bahaya kebakaran.

Tabel 1.13 Tebal penutup beton menurut SNI-03-2847-2002 pasal 9.

Bagian KonstruksiTidak langsung

berhubungan dengantanah dan cuara

Langsung berhubungan dengan

tanah dan cuacaLantai/dinding <

36 : 20

> 36 : 40

< 16 : 40

> 16 : 50

Balok Seluruh diameter : 40

< 16 : 40

> 16 : 50

Kolom Seluruh diameter : 40

< 16 : 40

> 16 : 50

Untuk konstruksi beton yang dituang langsung dan selalu berhubungan dengan tanah

berlaku tebal penutup beton minimum sebesar 70 mm.

1.4 Syarat Lendutan

Pada suatu struktur beton harus disyaratkan mempunyai kekakuan yang cukup

tegar, agar dapat menahan deformasi akibat lendutan tanpa menimbulkan kerusakan atau

gangguan apapun. Sebuah struktur yang lendutnya demikian besar, dinding-dinding yang

didukung akan retak, atau terjadi getaran karena orang yang berjalan pada lantai

bangunan itu, sehingga kenyamanan bagi si pemakai tidak didapatkan.

(Ketidaknyamanan merupakan suatu hal yang tidak diijinkan).

Ketinggian penampang merupakan peranan penting yang perlu dipertimbangkan

berkaitan dengan momen inersia dan segi kekakuan. Karena besarnya lendutan itu sangat

dipengaruhi oleh momen inersia, maka hal yang wajar bila pembatasan lendutan ini

dikaitkan dengan tingginya (dalam hal ini tebal pelat dan balok).

Pada SKSNI T15-1991-03 tabel 3.2.5a tercantum tebal minimum sebagai fungsi

terhadap bentang. Nilai kelangsingan yang diberikan itu berlaku untuk beton normal dan

tulangan dengan fy = 400 MPa. Untuk fy yang lain dapat digunakan faktor pengali

sebesar :

( , )0 40700

fy

yang akan menghasilkan nilai apapun.

Tabel 1.4 Tebal minimum h menurut SKSNI T15-1991-03

Dua tumpuan Satu ujungmenerus

Kedua ujungmenerus

Kantilever

Komponen fy fy fy fy

400 240 400 240 400 240 400 240

Pelatsatu arah

L

20

L

27

L

24

L

32

L

28

L

37

L

10

L

13

Baloksatu arah

L

16

L

21

L

18 5,

L

24 5,

L

21

L

28

L

8

L

11

Tebal minimum yang diberikan pada Tabel 1.4 dapat pula diterapkan untuk lantai-lantai

yang keempat sisinya didukung oleh dinding atau balok-balok yang kaku. Bentang yang

digunakan adalah bentang L yang pendek.

Contoh 1.1

Diketahui Balok menerus terletak diatas empat tumpuan seperti gambar 1.5.

A B C D

7,30 8,40 8,0 3,0

Gambar 1.5 Sketsa balok, contoh 1.1.

Ditanya : Tentukan tebal minimum h untuk balok dengan bantuan Tabel 1.5, bila

menggunakan mutu baja fy = 400 MPa dan mutu baja fy = 240 MPa.

Penyelesaian :

a. untuk fy = 400 MPa (4000 kg/cm2) berlaku

bentang AB : hmin = 7300

18 5, = 395 mm

bentang BC : hmin = 8400

21 = 400 mm

bentang CD : hmin = 8000

21 = 400 mm

Kantilever D : hmin = 3000

8 = 375 mm

Jadi tinggi minimum yang diperlukan untuk fy = 400 MPa

adalah hmin = 400 mm (40 cm).

b. untuk fy = 240 MPa (2400 kg/cm2) berlaku :

bentang AB : hmin = 7300

24 5, = 298 mm

bentang BC : hmin = 8400

28 = 300 mm

bentang CD : hmin = 8000

28 = 285 mm

Kantilever D : hmin = 3000

11 = 273 mm

Jadi tinggi minimum yang diperlukan untuk fy = 400 MPa

adalah hmin = 300 mm (30 cm).

1.5 Panjang sambungan lewatan

Tulangan baja diproduksi dengan panjang yang standar, yang bergantung pada

tinjauan transportasi dan beratnya. Pada umumnya panjang tulangan yang normal adalah

12 meter. Untuk balok dan pelat yang menerus dengan banyak bentang, tidaklah praktis

dalam pelaksanaan apabila tulangan disepanjang tadi digunakan langsung. Tulangan

harus dipotong terlebih dahulu dan diadakan sambungan lewatan tulangan pada titik yang

paling kecil momen lenturnya. Dengan demikian sambungan lewatan pada tegangan tarik

maksimum sebaiknya dihindari, dan diusahakan diluar daerah tarik maksimum.

Pasal 3.5.15 pada SKSNI T15-1991-03 membagi sambungan lewatan (Ls) ini

dalam 3 kelas yaitu :

kelas A Ls = 1,0 Ld

kelas B Ls = 1,3 Ld

kelas C Ls = 1,7 Ld L s

dimana Ld adalah panjang penyaluran tulangan tarik (lihat pasal 1.6), dan pembagian

kelas seperti pada tabel 1.5

Tabel 1.5 Sambungan lewatan tarik

As ada *)

As perlu

Prosentase maksimum dari As yang disambung lewat didalam panjang lewatan perlu.

50 75 100

Sama atau lebihbesar dari 2

Kelas A Kelas A Kelas B

Kurang dari 2 Kelas B Kelas C Kelas C

Untuk tujuan praktis panjang lewatan ini dapat diambil :

a. Untuk fy = 400 MPa (deform) Ls > 40 D

b. Untuk fy = 240 MPa (polos) Ls > 50 P

1.6 Panjang Penyaluran

Agar beton bertulang dapat berfungsi dengan baik sebagai bahan komposit dimana

batang baja tulangan saling bekerja sama sepenuhnya dengan beton, maka perlu

diusahakan supaya terjadi penyaluran gaya yang baik dari satu bahan ke bahan yang lain.

Untuk menjamin hal ini diperlukan lekatan yang baik diantara beton dan tulangannya,

dan penutup beton yang cukup tebal. Agar batang tulangan dapat menyalurkan gaya -

gaya sepenuhnya melalui ikatan, baja harus tertanam didalam beton hingga suatu

kedalaman tertentu yang dinyatakan dengan panjang penyaluran Ld.

SKSNI T15-1991-03 pasal 3.5.2 memberikan nilai-nilai untuk panjang penyaluran

Ld. dari tulangan tarik bergantung dari diameter batang serta mutu beton.

Untuk baja deform Ld. = 0,02 Ab fy

f c', tidak boleh

diambil lebih kecil dari 0,06 D fy atau 300 mm, dimana Ab adalah luas penampang satu

batang tulangan.

Panjang penyaluran pada tulangan bagian atas rumus diatas berlaku faktor pengali 1,4.

Bila tidak dihitung secara teoritis, untuk tujuan praktis panjang penyaluran ini dapat

ditentukan sebagai berikut :

a. Untuk fy = 400 Mpa (deform) Ld > 40 D

b. Untuk fy = 240 Mpa (polos) Ld > 50 P

Agar mendapat gambaran lokasi mana yang harus ditentukan panjang penjangkaran maka

didalam gambar 1.6. disajikan penempatan pembengkokan tulangan pada struktur yang

satu ujungnya terjepit pada kolom dan ujung lainnya menerus.

L2

A st0.5 A st

L1 + d

0.5 Ld

L1 + d

A st 0.5 A st

L1 + d

- -

0.5 A sl0.5 A sl A slA sl

L2

L1

L1 L1

a. Pembengkokan tulangan

b. Bidang momen lentur

Gambar 1.6 Detail pembengkokan tulangan dengan memperhatikan panjang penyaluran

+

0.5 Ld

A st 0.5 A st

0.5 Ld