BALOK PERSEGI DAN PELAT BERTULANGAN TARIK SAJA
Dua hal utama yang dialami balok adalah kondisi tekan dan tarik yang antara lain karena pengaruh pengaruh lentur ataupun gaya lateral. lateral. Padahal kekuatan kekuatan tarik beton sangat kecil kira-kira 10 % disbanding keuatan tekannya. Sehingga timbul usaha untuk memasang baja tulangan pada bagian tarik, guna mengatasi kelemahan beton tersebut baja tulangan. 1.
Perilaku Balok Beton Bila gaya luar yang ditahan oleh beton dan baja tulangan relatie kecil, dengan tegang tegangan an pada pada serat serat terlua terluarr beton beton lebih lebih kecil kecil dari dari modulu moduluss tarik, tarik, seluru seluruh h serat serat penampang secara e!ekti! dapat menahan beban tersebut bersama baja tulangan.
"s
#c
!c
d d
h
"s #s #ct
! s ! ctct
"pabila "pabila beban meningkat hingga kekuatan kekuatan tarik tarik dilampaui, dilampaui, tegangan tarik diserat terluar akan lebih besar dari modulus tarik tarik dan retak tari akan terjadi. terjadi. $.
Penampang u ulangan u unggal Beban luar akan menyebabkan balok melentur. Pada tingkat beban kecil , distriusi tega tegang ngan an adala adalah h elas elasti tiss lini linier er,, dan dan akan akan kembal kembalii kepos keposis isii semu semula la bila bila beba beban n dihilangkan. Bila beban luar besar , serat serat terluar akan lebih dulu mencapai mencapai tegangan karakteristik !c& yang yang diikuti oleh serat sebelah dalam.
y f c a
β
C
c=
c
a
β
$
a
1
= βc
C= y f'c a b
C= a f' 'c a b
f s T = As f s
T= As f s
a. Aktual
b. Whitney
'ambar $.$ Distribusi tegangan internal beton bertulang Pada kondsi tegangan karakteristik !&c, regangan diserat beton berariasi antara 0.00( sampai 0.00) tetapi digunakan 0.00( hingga 0.00*.
Dalam analisis biasa digunakan asumsi distribusi tegangan yang b erupa blok segiempat, seperti gambar berikut +
εu
c =
"s ! s Pada beton
0.85 f c
a
a 0.)
0.) !& c a b /esultan kedua gaya tersebut
C
d-c
"s ! s 0.) !& c a b
d
T
εs > ε y Sehingga
a
=
" s! s 0.) ! c b
'ambar $.( Blok tegangan segiempat ekialen
engan momen internal yaitu jarak antara rsultan gaya tekan beton dengan gaya tarik ditulangan, adalah sejauh 2d - 0.a3, shg momen internal dirumuskan dengan 4u 5 5 4u "s ! s 2d 6 0. a3
atau
7ilai !s akan menentukan keruntuhan yang mungkin terjadi +13 keruntuhan tarik, $3 keruntuhan imbang, (3 keruntuhan tekan
Keruntuhan tarik Bila prosentasi tulangan suatu penampang balok relati kecil sehingga tulangan ini lebih dulu mencapai tegangan lelehnya sebelum tegangan tekan beton mencapai maksimum. 8s !y sehingga 0.) !c a b "s !y engan momen internal
a
=
" s ! y 0.)! c b
Sehingga momen ultimitnya 4u "s ! y 2d 6 0. a3
Keruntuhan ibang 9ika dikehendaki suatu kondisi keruntuhan imbang, beton dan baja tulangan akan mencapai tegangan maksimum secara serentak.
εs = ε y
dan
εc = ε cu
dengan #y regangan leleh baja tulangan #cu regangan tekan beton hancur c b d
=
εcu :00 = εcu + ε y :00 + ! y
Keruntuhan tekan Pada balok perkuatan berlebihan, regangan beton #c #cu dan regangan baja tulangan #s ; #y d − c ε s = εcu c
dari
maka
0.) <1! c b c = #s >s b d ?ekuatan nominal balok
4n "s ! s 2 d 6 a@$3
Pebata!an Baja Tulangan Antuk menjamin penampang yang perkuatan kurang , peraturan S7 6 C1 menetapkan = sebagai + = maks 0. = b Bila = E = b penampang tersebut adalah perkuatan berlebihan, dan tidak ekonomis.
! :00 ρ b = 0.)β1 c ! :00 ! + y y tetapi rasio tulangan juga tidak boleh lebih kecil dari =min 1.* @ ! y #c 0.00(
#s E # y a3 ?eruntuhan tarik b3 ?eruntuhan imbang c3 ?eruntuhan tekan
#c 0.00(
#s #y
#c 0.00(
#s ; #y
Desain Penampang Segiempat ulangan unggal Problema dalam desain balok segiempat bertulangan tunggal adalah penentuan besaran b,d, "s berdasarkan mutu beton, baja tulangan, dan intensitas momen. etapi biasanya dimensi penampang yang dihasilkan tidak secara kaku diikuti, melainkan disesuaikan dengan keinginan perencana. Dalam praktek dimensi penampang tidak berariasi menurut besarnya momen yang bekerja, tetapi diseragamkan. Perbandingan antara lebar b dengan tinggi d yang baik berkisar antara 0.* hingga 0.: dengan tujuan agar jarak tulangan dalam satu lapis tidak berdekatan. uas baja tulangan dibatasi 1.* @!y ; = F 0. =b, batasan tulangan minimum agar beton tidak mengalami pecah akibat gaya tarik secara mendadak ketika beton retak. Pembatasan maksimum dengan tujuan supaya pnampang dapat bersi!at daktail. 7ilai = yng disarankan biasanya sekitar 0.* =b hinga 0. =b. 7ilai momen nominal penampang diperoleh dengan membagi momen yang bekerja dengan 0.)0 dari persamaan
4n
0.Cρ! y = ρ bd $! y 1 − ! c
bd$, diperoleh koi!isien perlaGanan /n 4n @ bd$ angkah-langkah desain +
bila nilai ini di bagi dengan
1. $. (. *. . :.
.
). C.
10.
pilih mutu material !&c, !y dan perkirakan prosentasi tulangan >stimasikan ukuran balok Dengan beban estimasi, terapkan !actor beban guna mendapatkan beban ber!aktor. Hitung 4u kemudian tetapkan 4n 4u @ 0.)0 Dengan data langkah 1 tentukan /n dengan 4n /n. bd$ Dengan 4n dan /n yang ada tetapkan ukuran b dan d dengan rasio b@d 0. atau 0.:, dan tingi keseluruhan h diperoleh dengan menambahkan d dengan selimut beton. Dengan b, h yang diperoleh maka berat sendiri dapat diestimasi dengan tepat, jika perlu ulangai langkah $ hingga : Hitung luas tulangan "s dengan persamaan dan 4n . jd 5 Pilih tulangan actual dengan meninjau ketentuan jarak miimum, tebal beton penutup dan ketentuan distribusi momen. Simpulkan hasil desain dengan bentuk sketsa gambar yang mudah dipahami.
PLAT
Plat adalah elemen bidang tipis yang menahan beban-beban transersal melalui aksi lentur pada masing-masing tumpuan. Plat didukung oleh balok anak pada kedua panjang dan balok induk pada kedua sisi pendek, dalam hal ini disebut plat dua arah dimana lenturnya akan timbul di dua arah yang saling tegak lurus. Bila perbandingan sisi panjang dan sisi pendek lebih dari $ plat dapat dianggap sbagai plat 1 arah. Flat slap pelat beton bertulang yang langsung ditumpu oleh kolom-kolom tanpa balok balok. Digunakan untuk bentang yang tidak besar dan beban relati kecil.. Bagian pertemuan kolom dengan plat diberi penebalan untuk memperkuat plat dari gaya geser . pons dan lentur, bagian ini disebut drop panel. Grid memiliki balok-balok yang saling bersilangan dengan jarak yang relati rapat, yang menumpu pelat atas yang tipis "nalisis Pelat satu arah ara pendekatan untuk menghitung momen dan geser digunakan jika syarat ini dipenuhi + 1. 4inimum terdapat $ bentang $. Panjang bentang lebih kurang sama dengan ketentuan bahGa bentang terpanjang dari dua bentang yang bersebelahan tidak berbeda $0 % dari bentang yang pendek (. Beban yang bekerja merupakan beban merata *. ntensitas beban hidup tidak lebih dari ( I beban mati . ?omponen strukturnya prismatis
abel 4omen dan geser dengan S?S7 -1-1CC1-0(
"#en P#!iti$ Bentang tepi atai bentang ujung a3 Bagian luar terletak bebas
Ju n $@11
b3 bagian luar menyatu dengan tumpuan c3 Bantang interior
Ju n$@1* Ju n$@1:
"#en Negati$ %& bi&ang uka &ari tu%uan interi#r %ertaa a3 Dua bentang Ju n $@C b3 ebih dari dua bentang Ju n $@10 "#en negati$ &ari bi&ang uka lainn'a &ari tu%uan interi#r Ju n $@11 "#en negati$ %a&a bi&ang uka !eua tu%uan Pelat bentang tidak lebih dari (m dan balok dengan rasio dari jumlah kekakuan kolom terhadap balok lebih dari )
Ju n $@1$
"#en negati$ &ari bi&ang uka lainn'a &ari tu%uan ek!ter#r Untuk k#%#nen !truktur 'ang en'atu &engan bagian tu%uann'a a3 tumpuannya balok spandrel Ju n $@$* b3 tumpuannya kolom Ju n $@1:
'eser pada elemen struktur tepi bidang muka
1.1
Ju n @$
'eser pada semua tumpuan lainnya
Ju n @$
