E
c
: modulus elastisitas Mpa
Dan untuk beton dengan berat normal beton yang berkisar 2320 kgm
3
E
c
= 4700 2.2
Beton dengan kekuatan diatas 40 Mpa disebut sebagai beton mutu-tinggi. Pengujian telah menunjukkan bahwa bila persamaan ACI yang biasa
digunakan untuk menghitung E
c
dipakai untuk beton mutu tinggi , nilai yang didapat terlalu besar. Berdasarkan hasil studi yang dilakukan di
Cornell University, persamaan berikut ini direkomendasikan untuk digunakan pada beton dengan berat normal yang memiliki nilai fc’ antara
40 Mpa dan 80 Mpa, dan untuk beton ringan dengan fc’ 40 dan 60 Mpa.
E
c
= 3,32 + 6895
2.3
2.4.3 Modulus Elastisitas Dinamis
Modulus elastisitas dinamis, yang berkorespondensi dengan regangan- regangan sesaat yang sangat kecil, biasanya diperoleh dari uji sonik. Nilainya
biasanya lebih besar 20-40 daripada nilai modulus elastisitas statis dan kira-kira sama dengan modulus nilai awal. Modulus elastisitas dinamis ini biasanya dipakai
pada analisa struktur dengan beban gempa atau tumbukan.
2.4.4 Perbandingan Poisson
Ketika sebuah beton menerima beban tekan, silinder tersebut tidak hanya
Universitas Sumatera Utara
berkurang tingginya tetapi juga mengalami ekspansi pemuaian dalam arah lateral. Perbandingan ekspansi lateral dengan pendekatan longitudinal ini disebut sebagai
Perbandingan PoissonPoisson’s ratio. Nilainya bervariasi mulai dari 0,11 untuk beton mutu tinggi dan 0,21 untuk beton mutu rendah, dengan nilai rata-rata 0,16.
Sepertinya tidak ada hubungan langsung antara nilai perbandingan ini dengan nilai- nilai, seperti perbandingan air-semen, lamanya perawatan, ukuran agregat, dan
sebagainya. Pada sebagian besar desain beton bertulang, pengaruh dari perbandingan
poisson ini tidak terlalu diperhatikan. Namun pengaruh dari perbandingan harus diperhatikan ketika kita menganalisis dan mendesain bendungan busur, terowongan,
dan struktur-struktur statis tak tentu lainnya.
2.4.5 Kuat Tarik
Kuat tarik beton bervariasi antara 8 sampai 15 dari kuat tekannya. Alasan utama dari kuat tarik yang kecil ini adalah kenyataan bahwa beton dipenuhi oleh
retak-retak halus. Retak-retak ini tidak berpengaruh besar bila beton menerima beban tekan karena beban tekan menyebabkan retak menutup sehingga memungkinkan
terjadinya penyaluran tekanan. Jelas ini tidak terjadi bila balok menerima beban tarik.
Meskipun biasanya diabaikan dalam perhitungan desain, kuat tarik tetap merupakan sifat penting yang mempengaruhi ukuran beton dan seberapa besar retak
yang terjadi. Selain itu, kuat tarik dari batang beton diketahui selalu akan mengurangi jumlah lendutan. Karena kuat tarik beton tidak besar, hanya sedikit
usaha yang dilakukan untuk menghitung modulus elastisitas tarik dari beton. Namun,
Universitas Sumatera Utara
berdasarkan informasi yang terbatas ini, diperkirakan bahwa nilai modulus elastisitas tarik beton sama dengan modulus elatisitas tekannya.
Selanjutnya, anda mungkin ingin tahu mengapa beton tidak diasumsikan menahan tegangan tarik yang terjadi pada suatu batang lentur dan baja yang
menahannya. Alasannya adalah bahwa beton akan mengalami retak pada regangan tarik yang begitu kecil sehingga tegangan-tegangan rendah yang terdapat pada baja
hingga saat itu akan membuat penggunaannya menjadi tidak ekonomis. Kuat tarik beton tidak berbanding lurus dengan kuat tekan ultimitnya fc’.
Meskipun demikian, kuat tarik ini diperkirakan berbanding lurus terhadap akar kuadrat dari fc’. Kuat tarik ini cukup sulit untuk diukur dengan beban-beban tarik
aksial langsung akibat sulitnya memegang spesimen uji untuk menghindari konsentrasi tegangan dan akibat kesulitan dalam meluruskan beban-beban tersebut.
Sebagai akibat dari kendala ini, diciptakanlah dua pengujian yang agak tidak langsung untuk menghitung kuat tarik beton. Keduanya adalah uji modulus
keruntuhan dan uji pembelahan silinder. Kuat tarik beton pada waktu mengalami lentur sangat penting ketika kita
sedang meninjau retak dan lendutan pada balok. Untuk tujuan ini, kita selama ini menggunakan kuat tarik yang diperoleh dari uji modulus-keruntuhan. Modulus
keruntuhan biasanya dihitung dengan cara membebani sebuah balok beton persegi dengan tumpuan sederhana berjarak 6 m dari as ke as tanpa-tulangan berukuran
15cm x 15cm x 75cm. hingga runtuh dengan beban terpusat yang besarnya sama pada 13 dari titik-titik pada balok tersebut sesuai dengan yang disebutkan dalam
ASTM C-78. Beban ini terus ditingkatkan sampai keruntuhan terjadi akibat retak
Universitas Sumatera Utara
pada bagian balok yang mengalami tarik. Modulus keruntuhannya f
r
ditentukan kemudian dari rumus lentur. Pada rumus-rumus berikut ini :
f
r
=
2
6 bh
M
2.4
dimana : f
r
= modulus keruntuhan
M = momen maksimum b = lebar balok
h = tinggi balok Tegangan yang ditentukan dengan cara ini tidak terlalu akurat karena dalam
menggunakan rumus lentur kita mengasumsikan beton berada dalam keadaan elastis sempurna dengan tegangan yang berbanding lurus terhadap jarak dari sumbu netral.
Asumsi-asumsi ini tidak begitu baik. Berdasarkan beratus-ratus hasil pengujian, peraturan ACI menyebutkan nilai
modulus keruntuhan f
r
sama dengan 7,5 dimana fc’dalam satuan psi.
Kuat tarik beton juga dapat diukur dengan melakukan uji pembelahan- silinder. Sebuah silinder ditempatkan di posisinya pada mesin penguji dan kemudian
suatu beban tekan diterapkan secara merata di seluruh bagian panjang dari silinder di dasarnya. Silinder akan terbelah menjadi dua dari ujung ke ujung ketika kuat tariknya
tercapai. Kuat tarik pada saat terjadi pembelahan disebut sebagai kuat pembelahan- silinder split-cylinder strength dan dapat dihitung dengan rumus berikut ini:
f
r
= LD
P π
2
2.5
Universitas Sumatera Utara
dimana : P = gaya tekan maksimum L = panjang
D = diameter silinder Meskipun digunakan bantalan di bawah beban-beban tersebut, beberapa
konsentarsi tegangan lokal tetap terjadi selama pengujian dilakukan. Selain itu, terbentuk pula sejumlah tegangan yang membentuk sudut siku-siku terhadap
tegangan-tegangan tarik. Akibatnya, nilai-nilai kuat-tarik yang diperoleh tidak terlalu akurat.
Gambar.2.2 Uji pembelahan silinder Daftar Pustaka no.1
Universitas Sumatera Utara
2.4.6 Kuat Geser
