B. Sifat-sifat Beton Bertulang
Pengetahuan yang mendalam tentang sifat-sifat beton bertulang sangat penting sebelum dimulai mendesain struktur beton bertulang. Beberapa sifat-sifat beton
bertulang antara lain :
1. Kuat Tekan
Kuat tekan beton f’c dilakukan dengan melakukan uji silinder beton dengan ukuran diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pada umur 28 hari dengan tingkat
pembebanan tertentu. Selama periode 28 hari silinder beton ini biasanya ditempatkan Mdalam sebuah ruangan dengan temperatur tetap dan kelembapan
100. Meskipun ada beton yang memiliki kuat maksimum 28 hari dari 17 Mpa hingga 70 -140 Mpa, kebanyakan beton memiliki kekuatan pada kisaran 20 Mpa hingga 48
Mpa. Untuk aplikasi yang umum, digunakan beton dengan kekuatan 20 Mpa dan 25 Mpa, sementara untuk konstruksi beton prategang 35 Mpa dan 40 Mpa. Untuk
beberapa aplikasi tertentu, seperti untuk kolom pada lantai-lantai bawah suatu bangunan tingkat tinggi, beton dengan kekuatan sampai 60 Mpa telah digunakan dan
dapat disediakan oleh perusahaan-perusahaan pembuat beton siap-campur ready- mix concrete.
Nilai-nilai kuat tekan beton seperti yang diperoleh dari hasil pengujian sangat dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk dari elemen uji dan cara pembebanannya. Di
banyak Negara, spesimen uji yang digunakan adalah kubus berisi 200 mm. untuk beton-beton uji yang sama, pengujian terhadap silinder-silinder 150 mm x 300 mm
menghasilkan kuat tekan yang besarnya hanya sekitar 80 dari nilai yang diperoleh dari pengujian beton uji kubus.
Kekuatan beton bisa beralih dari beton 20 Mpa ke beton 35 Mpa tanpa perlu melakukan penambahan buruh dan semen dalam jumlah yang berlebihan. Perkiraan
kenaikan biaya bahan untuk mendapatkan penambahan kekuatan seperti itu adalah 15 sampai 20. Namun untuk mendapatkan kekuatan beton diatas 35 atau 40 Mpa
diperlukan desain campuran beton yang sangat teliti dan perhatian penuh kepada detail-detail seperti pencampuran, penempatan, dan perawatan. Persyaratan ini
menyebabkan kenaikan biaya yang relatife lebih besar. Kurva tegangan-regangan
pada gambar dibelakang menampilkan hasil yang dicapai dari uji kompresi terhadap sejumlah silinder uji standar berumur 28 hari yang kekuatannya beragam.
Kurva hampir lurus ketika beban ditingkatkan dari niol sampai kira-kira 13
- 23 kekuatan maksimum beton.
Diatas kurva ini perilaku betonnya nonlinear. Ketidak linearan kurva tegangan-regangan beton pada tegangan yang lebih tinggi ini mengakibatkan
beberapa masalah ketika kita melakukan analisis struktural terhadap konstruksi beton karena perilaku konstruksi tersebut juga akan nonlinear
pada tegangan-tegangan yang lebih tinggi.
Satu hal penting yang harus diperhatikan adalah kenyataan bahwa
berapapun besarnya kekuatan beton, semua beton akan mencapai kekuatatan puncaknya pada regangan sekitar 0,002.
Beton tidak memiliki titik leleh yang pasti, sebaliknya kurva beton akan
tetap bergerak mulus hingga tiba di titik kegagalan point of rupture pada regangan sekitar 0,003 sampai 0,004.
Banyak pengujian yang telah menunjukkan bahwa kurva-kurva tegangan-
regangan untuk silinder-silinder beton hampir identik dengan kurva-kurva serupa untuk sisi balok yang mengalami tekan.
Harus diperhatikan juga bahwa beton berkekuatan lebih rendah lebih
daktail daripada beton berkekuatan lebih tinggi – artinya, beton-beton yang lebih lemah akan mengalami regangan yang lebih besar sebelum mengalami
kegagalan.
2. Modulus Elastisitas Statis
Beton tidak memiliki modulus elastisitas yang pasti. Nilainya bervariasi tergantung dari kekuatan beton, umur beton, jenis pembebanan, dan karakteristik
dan perbandingan semen dan agregat. Sebagai tambahan, ada beberapa defenisi mengenai modulus elastisitas :
a Modulus awal adalah kemiringan diagram tegangan-regangan pada titik asal dari kurva.
b Modulus tangen adalah kemiringan dari salah satu tangent garis singgung pada kurva tersebut di titik tertentu di sepanjang kurva, misalnya pada 50 dari
kekuatan maksimum beton. c Kemiringan dari suatu garis yang ditarik dari titik asal kurva ke suatu titik pada
kurva tersebut di suatu tempat di antara 25 sampai 50 dari kekuatan tekan maksimumnya disebut Modulus sekan.
d Modulus yang lain, disebut modulus semu apparent modulus atau modulus jangka panjang, ditentukan dengan menggunakan tegangan dan regangan yang diperoleh
setelah beban diberikan selama beberapa waktu.
Peraturan ACI menyebutkan bahwa rumus untuk menghitung modulus elastisitas beton yang memiliki berat beton wc berkisar dari 1500-2500 kgm3.
Dimana : wc : berat beton kgm3
fc’ : mutu beton Mpa Ec : modulus elastisitas Mpa
Modulus Elastisitas Dinamis
3. Modulus elastisitas dinamis