41
T = fy . �
�
C = 0,85 . f’c . a . b � =
� 0,85 .
�
′
� . � =
fy . �
�
0,85 . �
′
� . � � =
� �
1
letak garis netral yang ditentukan, perbandingan antara regangan baja dengan beton maksimum ditetapkan berdasarkan distribusi regangan linier. Letak garis netral
tergantung pada jumlah tulangan baja tarik yang dipasang pada suatu penampang. Pada saat beton dalam keadaan underreinforced dimana tulangan baja tarik kurang
dari yang diperlukan, maka εs yang diperoleh akan lebih besar dari regangan leleh
atau kehancuran balok diawali dengan melelehnya tulangan. Letak garis netral pada kondisi underreinforced berada diatas garis netral pada keadaan seimbang. Pada
kondisi overreinforced dimana tulangan baja tarik yang dipasang lebih besar dariyang diperlukan untuk mencapai keseimbangan, letak garis netral bergeser ke
bawah.kehancuran beton pada kondisi overreinforced akan terjadi keruntuhan secara mendadak.
Gambar 2.11 Variasi Letak Garis Netral Pada saat beton hancur, selalu mencapai tegangan fc = 0.85 f’c, penambahan luas
tulangan akan mengakibatkan perbesaran T dan garis netral akan bergeser ke bawah atau sebaliknya.
II.5. Beton Bertulang Underreinforced dan Overreinforced
Universitas Sumatera Utara
42
Sebuah balok yang memiliki perbandingan tulangan yang seimbang adalah balok yang tulangan tariknya secara teoritis akan mulai meleleh dan beton tekannya
compression concrete mencapai tegangan ultimate pada tingkat beban yang persis sama. Jika balok mempunyai lebih sedikit tulangan daripada yang diperlukan untuk
suatu perbandingan seimbang, balok itu disebut underreinforced, jika tulangannya lebih banyak maka balok disebut balok overreinforced.
Jika sebuah balok berada dalam keadaan underreinforced dan beban ultimate sudah hampir tercapai, baja akan mulai meleleh meskipun tegangan pada beton tekan
masih belum mencapai tegangan ultimate-nya. Jika beban terus diperbesar, baja akan terus memanjang sehingga mengakibatkan lendutan dan retak besar pada beton tarik.
akibatnya, pengguna struktur akan mengetahui bahwa beban harus dikurangai atau jika tidak struktur akan rusak parah bahkan bias runtuh. Jika beban ditingkatkan lebih
jauh lagi, retak tarik akan menjadi lebih besar lagi dan pada akhirnya beton tekan akan mengalami kelebihan tegangan dan runtuh.
Jika sebuah balok berada dalam keadaan overreinforced, tulangan tarik tidak akan meleleh sebelum keruntuhan terjadi. Ketika beban bertambah, tidak akan terjadi
lendutan meskipun beton tekan telah mengalami kelebihan tegangan sehingga keruntuhan akan terjadi secara tiba-tiba tanpa peringatan bagi para pengguna struktur.
balok persegi akan runtuh pada daerah tekan ketika regangan yang terjadi sekitar 0,003 sampai 0,0035 untuk mutu beton biasa.
Oleh karena itu situasi overreinforced harus dihindari sebisa mungkin, sehingga para perencana menggunakan situasi underreinforced agar jenis daktail dari
keruntuhan akan memberikan “waktu menghindar” yang cukup.
II.6 Kuat Lentur Balok Beton Bertulang dengan Cold-Formed Steel
Universitas Sumatera Utara
43
Kuat lentur balok beton bertulang menurut Dipohusodo 1994 bahwa kuat lentur balok tersedia karena berlangsungnya mekanisme regangan-tegangan dalam
yang timbul di dalam balok, yang pada keadaan tertentu dapat diwakili oleh gaya- gaya dalam, berlaku untuk balok sebelum mengalami kehancuran. Dengan
menggunakan tegangan ekivalen, kekuatan lentur dapat diperoleh dengan menggunakan seperti gambar berikut.
Menurut Istimawan Dipohusodo 1996 dalam bukunya menyatakan bahwapendekatan dan pengembangan metode perencanaan kekuatan didasarkan
atasanggapan-anggapansebagai berikut : • Bidang penampang rata sebelum terjadi lenturan, tetap rata setelah
terjadilenturan dan tetap berkedudukan tegak lurus pada sumbu bujur prinsipBernoulli.
• Tegangan sebanding dengan regangan hanya sampai pada kira-kira bebansedang, dimana tegangan beton tekan tidak melampau + . f’c. Apabila
bebanmeningkat sampai beban ultimat, tegangan yang timbul tidak sebanding lagidengan regangannya berarti distribusi tegangan tekan tidak lagi linear.
Bentukblok tegangan beton tekan pada penampangnya berupa garis lengkung dimulaidari garis netral dan berakhir pada serat tepi tekan terluar. Tegangan
tekanmaksimum sebagai kuat tekan lentur beton pada umumnya tidak terjadi padaserat tepi tekan terluar, tetapi agak masuk ke dalam.
• Dalam perhitungan kapasitas momen ultimat komponen struktur, kuat tarikbeton dapat diabaikan tidak diperhitungkan dan seluruh gaya
tarikdilimpahkan kepada tulangan baja tarik. Menurut ACI – 440 2R – 02. kuat lentur untuk balok tampang persegi setelah
diperkuat lembaran serat baja dapat dihitung dengan persamaan di bawah :
Universitas Sumatera Utara
44
Gambar 2.12 Grafik Regangan Dengan asumsi bahwa nilai regangan maksimum pada beton sebesar 0.003, maka
regangan yang terjadi pada baja cold-formed dapat dihitung dengan persamaan : ε
f
= �
� �
− 1�ε
c
– ε
s
C = 0.85f’
c
ab T
s
= A
s
f
s
f
f
= E
f
.ε
f
C = T
s
+ T
f
Jika n = E
s
E
c
dan m = E
f
E
c
, maka diperoleh momen inersia retak I
cr
:
I
cr
=
��
3
3
+ nA
s
d – c
2
+ nA’
s
c – d’
2
+ mA
f
H + t
f
– c
2
II.7. Pola Retak Dalam Balok Beton Bertulang
