KOLOM PENDEK

KOLOM PENDEK

KOLOM PENDEK DENGAN BEBAN UNIAXIAL Pada umumnya struktur kolom difungsikan untuk menerima beban terutama beban aksial tekan. Struktur kolom pendek yang menerima beban ultimate secara eksentris hanya ditentukan oleh kekuatan material dan dimensi penampang. Sedangkan pada kolom langsing pengaruh kelangsingan kolom juga turut menentukan sebagai momen tambahan akibat adanya deformasi transversal.  

Susut dan rangkak pada kolom beton bertulang mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap tegangan-tegangan yang terjadi pada baja tulangan dan beton dalam menerima beban layanan. Untuk kolom yang mempunyai persentase () tulangan pokok cukup besar dengan beban tekan yang besar, maka ketika beban dihilangkan/dilepas maka beton akan mengalami tegangan tarik sedangkan tulangan mengalami tekan. Kondisi demikian dapat terjadi karena beton mengalami perpendekan tetap akibat susut dan rangkak.

Ketika beban ditingkatkan tulangan akan mencapai tegangan leleh sebelum beton mencapai tegangan puncaknya. Pada tahap pembebanan ini kolom belum bisa dikatakan bahwa kolom telah mencapai beban ultimate karena meskipun tulangan telah leleh masih tetap dapat menerima beban sehingga kolom masih bisa menerima beban lagi. Deformasi dan beban meningkat sampai beton mencapai tegangan puncaknya.

HUB. GAYA-REG AXIAL PADA BETON DAN TULANGAN

KOLOM P 



 :Perpendekan permanen setelah beban aksial dilepas akibat susut dan dangkak

P

BETON

TULANGAN

Beban aksial ultimate untuk kolom beton bertulang adalah merupakan jumlah dari kuat leleh tulangan dan kuat tekan betonnya. P0  0.85 f c Ag  Ast   f y  Ast

Dimana fy : tegangan leleh tulangan fc : kuat tekan beton Ag : luas total penampang Ast : luas total tulangan

KOLOM PENDEK DENGAN BEBAN EXENTRIS Struktur kolom biasanya selain menerima gaya aksial tekan Pu juga menerima momen Mu. Kedua beban yaitu gaya aksial tekan dan momen yang diterima oleh penampang kolom dapat diubah menjadi beban aksial Pu dengan eksentrisitas e seperti diilustrasikan seperti pada gambar di bawah ini 

e d

e

As

As’ Plastic centroid

Pu d

d h

e d

e

As

As’

Plastic centroid

Pu d

d h

s s

Neu tral axis fs

c=0.003

Strain

c Stresses

f s a=1c Equivalent stresses

0.85fc f s

Resultant forces stresses T

C c Cs

Pu

Dari gambar di atas dapat dianggap bahwa tulangan tekan mengalami leleh terlebih dahulu, sehingga f s  f y

dengan demikian maka persamaan keseimbangan gaya-gaya dalam dapat dibentuk sebagai berikut. Pu  0.85 f c  ab  As f y  As f s dan momen terhadap tulangan tarik dapat dihitung menjadi

Pu  e  0.85 f c  ab d  a / 2   As f y  d  d 

Kadang-kadang eksentrisitas dari gaya aksial tekan Pu lebih tepat diperhitungkan terhadap titik pusat plastis e Titik pusat plastis (Plastic centroid) adalah titik pusat dari penampang jika semua penampang beton menerima tegangan tekan maksimum (0.85 fc) dan semua tulangan menerima tegangan leleh fy. Dengan menentukan sigma momen akibat gaya-gaya dalam terhadap titik pusat penampang tersebut maka dapat ditentukan nilai d” dengan persamaan sebagai berikut.





0.85 f c  bh d  h / 2   As f y  d  d   P0  d   0.85 f c  bh   As  As  f y d  0.85 f c  bh d  h / 2  As f y  d  d  d   0.85 f c  bh   As  As  f y

Secara umum perhitungan momen pada penampang kolom beton bertulang terhadap titik pusatnya dapat ditulis menjadi. Pu  e  0.85 f c  ab d  d   a / 2   As f y  d  d   d   As f s d 

KERUNTUHAN PADA KOLOM YANG MENERIMA AXIAL DAN MOMEN h

As

As

d d Tul tekan tidak akan leleh Tension failure Balance failure

y  Compression failure

cb

KERUNTUHAN BALANCE Keruntuhan balance terjadi jika tulangan tarik mengalami leleh dan regangan tekan beton maksimum mencapai 0.003 pada saat yan g bersamaan   fy

Es 0.003  cb d  cb

cb 

0.003Es d f y  0.003Es

ab 

0.003Es  1d f y  0.003Es

Pada kondisi ini dapat dinotasikan bahwa gaya aksial Pb ( P balance), sedangkan momennya Mb (M balance).

KERUNTUHAN TARIK Keruntuhan tarik akan terjadi jika tulangan tarik telah mengalami leleh sehingga tegangan tulangan tarik mencapai fy. Pada kondisi ini gaya aksial Pu < Pb karena beban axial yang bekerja pada kolom lebih kecil dibanding beban axial pada kondisi balance, artinya c < c b yang berarti pula bahwa regangan pada tulangan tekan juga lebih kecil dari kondisi balance. Oleh karena itu tegangan tulangan tekan belum tentu leleh (bisa leleh dan bisa belum leleh) dan harus dicheck

KERUNTUHAN TEKAN Keruntuhan tekan terjadi jika Pu > Pb karena beban kolom yang lebih besar berarti bahwa c > cb. Jika pada kondisi balance regangan tulangan tarik tepat mencapai leleh, maka pada kondisi keruntuhan tekan pasti regangan tulangan tarik belum mencapai leleh dan tegangan tulangan tarik fs. d c f s   s Es  0.003  Es c 1d  a  0.003  Es a

Sementara itu regangan tulangan tekan masih perlu dicheck, apakah telah mencapai leleh atau belum. c  d fy  s  0.003  c Es

Jika tidak

f s  f y

c  d f s   s  Es  0.003  Es c

Jika ternyata regangan tulangan tekan belum mencapai leleh, maka tegangan tulangan tekan juga harus ditentukan berdasarkan regangannya. c  d f s   s Es  0.003  Es c a  1d   0.003  Es a