18
dari nol pada lokasi retak dan mencapai nilai maksimum pada lokasi antar retakan sehingga pada sturktur beton akan mengalami perubahan kekakuan struktur.
Walaupun demikian hasil penelitian dan percobaan menunjukkan bahwa perancangan model struktur beton berdasarkan teori plastisitas yang
berorientasikan trajektori tegangan utama masih cukup konservatif, ini juga dikarenakan kuat tarik beton sangat rendah dibandingkan dengan kuat tekannya.
Untuk memperoleh distribusi dan trajektori tegangan yang akurat, Cook dan Mitchell 1988 menyarankan penggunaan finite-element elemen hingga non
linear. Kotsovos dan Pavlovic 1995 cukup membahas analisis finite-element elemen hingga untuk perancangan struktur beton dalam keadaan batas limit-
state design, tetapi dalam penggunaan praktis masih banyak berorientasi pada distribusi dan trajektori tegangan utama karena dianggap lebih praktis dan cukup
konservatif di samping perangkat lunak komputer untuk struktur beton yang nonlinear masih sangat terbatas untuk penggunaan praktis.
Oleh karenanya, pembahasan selanjutnya masih didasarkan pada distribusi dan trajektori tegangan yang berorientasi pada struktur beton elastis dan
diikuti dengan perancangan yang berdasarkan teori plastisitas.
d. Berbagai Bentuk Standar Distribusi dan Trajektori Tegangan Utama.
Leonhardt dan Monnig 1975,1977 telah menunjukkan berbagai gambaran bentuk distribusi dan trajektori tegangan. Berikut akan diperlihatkan berbagai
bentuk standar distribusi dan trajektori tegangan utama seperti ditunjukkan pada Gambar 2.4, dan untuk bentuk-bentuk non-standar perlu dilakukan serangkaian
analisis berdasarkan finite-element elemen hingga elastis dimana perangkat
Universitas Sumatera Utara
19
lunak komputer untuk itu cukup tersedia. Berbagai bentuk distribusi dan trajektori tegangan utama dapat dilihat pada Gambar 2.4 :
a. Gambar trajektori tegangan utama pada B-region dan D-region sekitar
daerah beban terpusat-diskontinuitas.
b. Gambar trajektori tegangan utama, distribusi tegangan utama dan Strut-and-
Tie-model.
Universitas Sumatera Utara
20
c. Gambar trajektori tegangan utama, distribusi tegangan elastis akibat beban
terpusat dengan lokasi beban dan landasan yang besarannya berbeda.
d. Gambar trajektori tegangan utama pada struktur konsol pendek corbel yang
bekerja sebagai tumpuan dari balok bertangga. Daerah yang diarsir adalah daerah D.
Universitas Sumatera Utara
21
e. Gambar trajektori tegangan utama pada struktur dinding dengan beban merata
yang tergantung.
f. Gambar trajektori dan distribusi tegangan elastis pada struktur dinding
dengan lebar dasar lebih kecil dari lebar bagian atasnya.
Universitas Sumatera Utara
22
g. Gambar trajektori tegangan utama tiga dimensi pada suatu kolom pendek
yang dibebani beban terpusat. Gambar 2.4 Berbagai bentuk trajektori tegangan pada berbagai jenis struktur
bangunan. Sumber:”Model Penunjang dan Pengikat Strut and Tie Model pada
Perancangan Struktur Beton” oleh Dr.Ing. Harianto Hardjasaputra dan Ir. Steffie Tumilar, M. Eng., MBA.
Gambar 2.5 : Distribusi elastis pada balok biasa lnh ≥ 3,5 sampai 5
Universitas Sumatera Utara
23
Gambar 2.6 : Distribusi tegangan elastis pada balok tinggi; a balok tinggi lnh
≤ 1,0;b trajektori tegangan utama pada balok tinggi yang dibebani di atas.
Sumber : “Beton Bertulang-Suatu Pendekatan Dasar” oleh Edward G.Nawy . Pada balok tinggi distribusi tegangan tidak linier. Gambar 2.4
mengilustrasikan kelinieran distribusi tegangan di tengah bentang sebelum terjadinya retak, pada balok biasa, dimana perbandingan bentang efektiftinggi
4. Sebaliknya, Gambar 2.6.a memperlihatkan ketidaklinieran tegangan di tengah
Universitas Sumatera Utara
24
bentang sehubungan dengan ketidaklinieran regangan. Dapat juga dikatakan bahwa besarnya tegangan tarik maksimum pada sisi bawah jauh melebihi
besarnya tegangan tekan maksimum. Hal ini diperlihatkan dengan trajektori tegangan pada Gambar 2.6.b. Perhatikan kecuraman dan pemusatan trajektori
tegangan tekan pada perletakan untuk kedua kasus pembebanan balok, di atas dan dibawah.
2.4 Retak pada beton. a. Tahap Beton tanpa retak.
