Pengetahuan Dasar Beton Bertulang

Document Sample
Pengetahuan Dasar Beton Bertulang Powered By Docstoc
					          STRUKTUR BETON 1
Membahas tentang:
 Pengertian, susunan, dan sifat-sifat beton
 Mutu dan kekuatan beton
 Muatan dan beban yang bekerja pada konstruksi
  beton
 Standar dan tata cara perhitungan untuk struktur
  beton SNI-03-2847-2002
 Jenis dan ukuran baja tulangan
 Analisis dan perencanaan balok empat persegi
 Analisis dan perencanaan balok - T
 Analisis pelat satu arah
                              REFERENSI
• Departemen Pekerjaan Umum, 1987, Tata Cara Perencanaan Pembebanan
    Untuk Rumah dan Gedung, SNI-03-1727-1989-F, Departemen Permukiman
    dan Prasarana Wilayah, Bandung.
•   _______, 2002, Standar Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk
    Bangunan Gedung, SNI-03-2847-2002, Departemen Permukiman dan
    Prasarana Wilayah, Bandung.
•   Dipohusodo Istimawan, 1994, Struktur Beton Bertulang, Berdasarkan
    SK SNI T-15-1991-03, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
•   Ferguson M. Phil & Cowan J. Hendry, 1986, Dasar-dasar Beton Bertulang,
    Penerbit Erlangga, Jakarta.
•   Kusuma H. Gideon, dkk, 1995, Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang,
    Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03, Penerbit Erlangga, Jakarta.
•   _______, 1997, Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di Daerah Rawan
    Gempa, Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03, Penerbit Erlangga, Jakarta.
•   _______, 1997, Pedoman Pengerjaan Beton, Penerbit Erlangga, Jakarta.
•   McCormac C. Jack, 2004, Desain Beton Bertulang, Jilid 1, Penerbit Erlangga,
    Jakarta.
•   _______, 2004, Desain Beton Bertulang, Jilid 2, Penerbit Erlangga, Jakarta
    Tim Perguruan Tinggi Swasta se-Indonesia, 1999, Struktur Beton, Badan
    Penerbit Universitas Semarang, Semarang.
•   Wahyudi L, dan Rahim A.Syahril, 1997, Struktur Beton Bertulang Standar
    Baru SNI T-15-1991-03, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
•   Wang Chu-Kia & Salmon G. Charles, 1986, Desain Beton Bertulang, Penerbit
    Erlangga, Jakarta.
               PENGERTIAN BETON
    Beton, tidak berlebihan bila dikatakan sebagai material bangunan
    yang paling banyak digunakan dalam berbagai bentuk pembangunan,
    baik non struktur maupun struktur, seperti bangunan gedung,
    jembatan, jalan, bendungan, dinding penahan tanah, drainase,
    terowongan, dll. dan sudah sangat tua sejarahnya.

    Dari dulu sampai sekarang beton disukai oleh para ahli struktur untuk
    digunakan sebagai material bangunan karena beberapa
    keunggulannya, antara lain:
•   Memiliki kuat tekan yang relatif lebih tinggi dibanding bahan lain
•   Sangat kokoh dan dan awet serta memiliki ketahanan terhadap
    korosi, api dan air.
•   Mudah dibentuk sesuai keinginan untuk keperluan struktural maupun
    non struktural.
•   Bahan campurannya mudah diperoleh secara alami di banyak tempat
•   Biaya pelaksanaan dan perawatan bangunan relatif murah.
Beton adalah suatu material yang terbentuk dari campuran
pasta semen (adukan semen dan air) dengan agregat (pasir dan
kerikil/batu pecah), yang dapat ditambah dengan bahan
additive atau admixture tertentu sesuai kebutuhan untuk
mencapai kinerja (performance) yang diinginkan.

Karena dipengaruhi oleh perilaku bahan-bahan pembentuknya
terutama pasta semen (setelah mengeras), maka beton setelah
mengeras mempunyai sifat-sifat yang getas, yaitu kuat
menahan tekan namun lemah menahan tarik.
Nilai kuat tariknya hanya berkisar 9-15% dari kuat tekannya.
Oleh sebab itu, besaran kuat tekan merupakan suatu
karakteristik beton yang dapat dikatakan paling penting,
disamping sifat-sifat mekanik lainnya yang harus diperhatikan
dalam penggunaanya.
                     JENIS-JENIS BETON

Beton Bertulang  Beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah
tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum yang disyaratkan.
Digunakan untuk struktur bangunan yang mampu menahan gaya yang
bekerja.

Beton Normal  Beton bertulang yang mempunyai berat isi 2200-2500
kg/m³ menggunakan aggregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah
yang tidak menggunakan bahan tambahan.

Beton Pratekan  Beton bertulang yang telah diberikan tegangan
dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat
beban kerja.

Beton Pracetak  Elemen atau komponen beton tanpa atau dengan
tulangan yang dicetak terlebih dahulu sebelum dirakit menjadi
bangunan.
Beton polos  Beton tanpa tulangan atau mempunyai tulangan tetapi
kurang dari ketentuan minimum, misalnya beton tumbuk, beton siklop,
dll. Umumnya digunakan untuk lantai kerja, pondasi sumuran, urung-
urung beton, dll.

Beton Ringan Struktur  Beton yang mengandung aggregat ringan yang
mempunyai berat isi tidak lebih dari 1900 kg/m³.

Beton Ringan Total  Beton ringan yang aggregat halusnya bukan pasir alami.

Beton Ringan Berpasir  Beton ringan yang aggregat halusnya dari pasir alami.

Beton Cair  Beton yang memiliki kandungan air  14%/m³. Digunakan untuk
konstruksi yang tipis maupun memiliki banyak baja tulangan yang cukup rapat.

Beton Plastis  Beton yang memiliki kekentalan tinggi, dimana campuran beton
yang baru diaduk dapat dikepal-kepal dengan tangan. Biasanya digunakan
untuk beton bertulang dengan jarak tulangan yang cukup.
Beton gemuk  Beton kurus  Tergantung dari Pc (semen) yang digunakan.
BETON : ~ Beton Polos
        ~ Beton Bertulang biasa
        ~ Beton Pratekan
        ~ Beton Pracetak

Mutu beton dipengaruhi oleh:
~ Sifat-sifat/jenis agregat
~ Sifat-sifat/Type semen
~ Kadar udara dalam mortar
~ Jenis bahan tambahan (admixture)
~ Banyak air yang digunakan untuk 1 m³ mortar

Bahan tambahan (Admixture) berfungsi:
~ Memperbanyak rongga udara
~ Meningkatkan ketahanan terhadap iklim
~ Memudahkan beton dikerjakan
~ Meningkatkan konsistensi
~ Meningkatkan kekuatan
Beton sebagai komponen struktur umumnya diperkuat dengan baja
tulangan sebagai bahan yang dapat bekerja sama dan mampu membantu
kelemahannya, terutama pada bagian yang menahan gaya tarik. Dengan
demikian tersusun pembagian tugas, dimana baja tulangan bertugas
memperkuat dan menahan gaya tarik, sedangkan beton diperhitungkan
untuk menahan gaya tekan. Komponen struktur dengan kerja sama seperti
ini disebut sebagai beton bertulang.

Beton bertulang terdiri dari beton dan baja tulangan, membentuk material
komposit dengan ikatan diantaranya disebut dengan lekatan (bond).



                                                P
                                         Baja tulangan

                                     Bond
                     Beton
Kerja sama beton dan baja tulangan hanya dapat terwujud atas dasar
keadaan sebagai berikut:

~ Lekatan sempurna antara baja tulangan dengan beton keras yang
  membungkusnya, sehingga tidak terjadi penggelinciran diantara
  keduanya.

~ Beton yang mengelilingi baja tulangan bersifat kedap, sehingga
  mampu melindungi dan mencegah terjadinya pengkaratan (korosi).

~ Angka muai kedua bahan hampir sama, sehingga tegangan yang
  timbul antara dua permukaan bahan dapat diabaikan.
                        KUAT TEKAN BETON
Kuat tekan beton diawali oleh tegangan tekan maksimum fc’ dengan satuan
N/m² (Pa) atau N/mm² (MPa). Kuat tekan beton umur 28 hari berkisar antara
10 – 65 MPa.

Untuk struktur beton bertulang, beton normal umumnya menggunakan beton
dengan kuat tekan berkisar 17 – 30 MPa. Beton prategang menggunakan
beton dengan kuat tekan yang lebih tinggi berkisar 30 – 45 MPa. Untuk
keadaan dan keperluan khusus, beton ready-mix sanggup mencapai nilai kuat
tekan 62 MPa.

Kuat tekan beton diukur dengan silinder beton berdiameter 150 mm dengan
tinggi 300 mm. Umur beton untuk menentukan kuat tekan standar adalah 28
hari. Parameter yang penting dalam menentukan kuat tekan ini, antara lain:
regangan (c), tegangan (fc’), modulus elastis (Ec).
 UJI KUAT TEKAN BETON                  KURVA TEGANGAN – REGANGAN BETON




           P                                        fc’=40 MPa
                                  40
                                                    fc’=35 MPa
                                  35

                                  30                fc’=30 MPa

                                                    fc’=25 MPa
                 300 mm           25
                                                    fc’=20 MPa
                                  20



                       Tegangan
       150 mm            (MPa)

                                            0,001    0,002   0,003   0,004
          P
                                                                 Regangan (mm/mm)

Tegangan fc’ pada kurva di atas bukanlah tegangan yang timbul saat benda
uji hancur, melainkan tegangan maksimum pada saat regangan beton (c)
mencapai  0,002.
Menurut SNI’02, nilai Ec dapat dihitung rumus: Ec = 4700.fc’ (MPa)
Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton:
1. Faktor air semen (water cement ratio, w/c).
   w/c adalah perbandingan antara berat air dan semen. Makin besar nilai
   w/c, makin kecil kuat tekan beton maksimum (fc’). Untuk mencapai kuat
   tekan beton normal (fc’ = 30 – 40 MPa) umumnya digunakan w/c = 0,5.

                    fc’ (MPa)



                     40
                     35
                     30
                     25
                     20
                     15

                                                        w/c
                                0,3   0,4   0,5   0,6

                       Gambar Kuat tekan beton vs Faktor air semen
Nilai ratio w/c dengan kekuatan tekan rencana beton:


             Kuat Tekan Beton
                                Nilai Rata-rata
              Umur 28 Hari
                                      w/c
           kg/cm²       MPa
            410         41           0,44
            330         33           0,53
            260         26           0,62
            190         19           0,73
            150         15           0,80
2. Perawatan Beton (Curing):
   Setelah beton dicor  1 jam, maka sebaiknya di sekeliling beton
   ditutup dengan kain goni basah, sehingga beton tetap lembab.
   Kelembaban ini diperlukan sehingga air dalam campuran beton
   tidak cepat menguap. Makin cepat air menguap, makin rendah
   kekuatan beton tekan maksimum (fc’), karena terjado proses
   susut yang relatif besar.

3. Kelecakan (workability):
   Saat pengecoran diperlukan tingkat kelecakan tertentu
   sedemikian rupa, sehingga beton tidak terlalu lembek atau terlalu
   liat (kental). Bila terlalu lembek (w/c besar), beton mudah dicor,
   tetapi mutunya rendah. Bila terlalu kental, maka beton susah
   dicor, sehingga dapat membentuk rongga setelah beton
   mengeras, meskipun fc’ lebih tinggi.
   Untuk mengukur kelecakan yang tepat, salah satunya digunakan
   metode ‘slump’.Setelah beton mencapai level atas dari kerucut,
   beton diratakan dan kerucut diangkat. Perbedaan tinggi antara
   kerucut dan beton setelah dilepas disebut ‘slump’. Slump yang
   baik berkisar antara 70 sampai 80 mm. Slump  100 mm
   dianggap terlalu encer.
Pengukuran Slump




      Tongkat besi
          Beton dimasukkan  dan dirocok dengan tongkat
          besi lapis demi lapis hingga penuh


                                    Slump
               Slump cone
               (kerucut)
                            Beton segar
Baja Tulangan


   Jenis baja tulangan yang digunakan pada struktur beton
    bertulang dibedakan menurut tulangan polos (plain bar)
    dan tulangan ulir (deformed bar).
   Baja tulangan polos yang tersedia mulai dari mutu BJTP 24
    hingga BJTP 30, sedangkan baja tulangan deform umumnya
    dari BJTD 30 hingga BJTD 40. Angka yang mengikuti simbol
    mutu menyatakan tegangan leleh karakteristiknya,
    misalnya BJTP 24 menyatakan baja tulangan polos dengan
    tegangan leleh 2400 kg/cm² atau 24 N/mm² (240 MPa),
    sedangkan BJTP 40 menyatakan baja tulangan deform
    dengan tegangan leleh 4000 kg/cm² atau 40 N/mm² (400
    MPa).
Jenis dan Kelas Baja Tulangan Sesuai SII 0138 - 80

                  Simbol    Tegangan leleh min.   Kuat Tarik min.
       Jenis                     kN/cm²              kN/cm²
                                 MPa(N/mm²)
    Polos      BJTP 24       24        240              39
    Deform     BJTP 30       30        300              49
               BJTD 24       24        240              39
               BJTD 30       30        300              49
               BJTD 35       35        350              50
               BJTD 40       40        400              57

Baja tulangan tersedia dalam beberapa ukuran atau diameter
(lihat lampiran) dengan panjang standar 12 meter tiap
batangnya. Untuk menyatakan diameter tulangan polos diberi
notasi “p”, sedangkan untuk tulangan deform diberi notasi
“D”.
Sebagai contoh, p10 menunjukkan tulangan polos berdiameter 10 mm,
dan D10 menunjukkan tulangan deform atau ulir berdiameter 10 mm.
   Menurut SNI 03-2847-2002, baja tulangan yang digunakan pada
    komponen struktur non pra-tekan harus tulangan ulir (deform),
    kecuali untuk tulangan pengikat sengkang atau spiral dapat
    diperkenankan tulangan polos.
   Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama tidak
    boleh kurang dari 25 mm. Bila tulangan sejajar diletakkan dalam
    dua lapis atau lebih, tulangan lapis atas harus diletakkan tepat di
    atas tulangan di bawahnya dengan spasi bersih antar lapisan tidak
    boleh kurang dari 25 mm.
   Pada komponen struktur tekan yang diperkuat dengan tulangan
    spiral atau sengkang pengikat, jarak bersih antar tulangan utama
    (longitudinal) tidak boleh kurang dari 1,5 diameter tulangan pokok
    (1,5db) ataupun 40 mm.
   Pada dinding dan pelat lantai, tulangan lentur utama harus berjarak
    tidak lebih dari tiga kali tebal dinding atau pelat lantai, ataupun 500
    mm.
Diameter Tulangan Pokok (Utama):


 Diameter baja tulangan utama (tulangan pokok)
  untuk komponen struktur balok dan kolom tidak boleh
  kurang dari D12.

 Untuk komponen dinding dan pelat lantai tidak boleh
  kurang dari D8 untuk tulangan utama dan D6 untuk
  tulangan susut dan suhu (tulangan pembagi).

 Penulangan sengkang untuk semua komponen
  struktur non pra-tekan harus diikat dengan sengkang
  atau spiral paling sedikit berukuran p10 untuk
  tulangan utama yang lebih kecil dari D32 dan paling
  tidak p13 untuk tulangan utama D36, D44, dan D55.
Luas Baja Tulangan Utama Minimum (As min)


 Pada setiap penampang dari suatu komponen struktur
  lentur, luas baja tulangan yang diperlukan (As) tidak
  boleh kurang dari: Asmin = (√fc’/4fy) .bw .d
  dan tidak lebih dari: Asmaks = (1,4 / fy) .bw .d.
 Pada balok-T sederhana dengan bagian sayap (flens)
  tertarik, Asmin tidak boleh kurang dari nilai terkecil di
  antara: Asmin = (√fc’/2fy) .bw .d
  dan Asmin = (√fc’/2fy) .be .d.
 Sedangkan luas tulangan utama (longitudinal)
  komponen struktur tekan non- komposit tidak boleh
  kurang dari 0,01 ataupun lebih dari 0,08 kali luas
  bruto penampang Ag.
   Selimut Beton Minimum


    Tebal selimut beton minimum yang harus disediakan untuk tulangan
    pada beton normal berdasarkan SNI-03-2847-2002, harus memenuhi
    ketentuan berikut:
1). Beton yang dicor langsung di atas permukaan tanah dan selalu
    berhubungan dengan tanah………….............70 mm
2). Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca:
    batang D19 hingga D56……………………….50 mm
    batang D16, jaring kawat polos atau ulir
    W16 dan yang lebih kecil………………………40 mm
3). Beton yang tidak langsung berhubungan dengan cuaca atau tanah:
    Pelat, dinding, pelat berusuk:
    batang D44 dan D56 …………………………                  40 mm
    batang D36 dan yang lebih kecil …………….                 20 m
    Balok, kolom:
    tulangan utama, pengikat, sengkang, lilitan
    spiral………………………………………………                         40 mm     Komponen
    struktur cangkang, pelat lipat:
    batang D19 dan yang lebih besar……………                   20 mm
    batang D16, jaring kawat polos atau ulir
    W16 dan yang lebih kecil…………………..              15 mm

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:2809
posted:11/25/2011
language:Indonesian
pages:22