b. Kekuatan leleh,
ƒ ᵧ
c. Kekuatan batas, ƒᵤ
d. Mutu baja yang ditentukan
e. Ukuran atau diameter batang atau kawat
Untuk menambah lekatan antara beton dengan baja dibuat bentuk ulir pada permukaannya. Pembentukn ulir tersebut harus memnuhi spesifikasi ASTM A16-76
agar dapat diterima sebagai batang-batang ulir. Untuk memperoleh batang ulir, amak batang dililiti kawat sesuai dengan bentuk yang diinginkan, kemudian dipress. Kecuali
untuk kawat yang dipakai sebagai tulangan spiralpada kolom, hanya batang ulir, kawat ulir atau kawat bentukan dari kawat ulir maupun polos yang dapat digunakan dalam
beton bertulang Nawy, 1990.
2.2 LENTUR PADA BALOK
Beban-beban yang bekerja pada struktur, baik yang berupa beban gravitasi berarah vertical maupun beban lain seperti: beban angin berarah horizontal atau juga
beban karena susut dan beban yang bekerja karena perubahan temperature dan menyebabkan adanya lentur dan deformasi pada elemen struktur.lentur pada balok
merupakan akibat dari adanya regangan yang timbul karena adanya beban luar. Dalam Nawy 1990, apabila bebannya bertambah, maka pada balok terjadi
deformasi dan regangan tambahan yang mengakibatkan timbulnya bertambahnya retak lentur disepanjang bentang balok. Bila bebannya semakin bertambah, pada akhirnya
dapat terjadi keruntuhan elemen struktur, yaitu pada saat beban luarnya mencapai
Universitas Sumatera Utara
kapasitas elemen. Taraf pembebanan demikian disebut keadaan limit dari keruntuhan pada lentur.
Tegangan-tegangan lentur merupakan hasil dari momen lentur luar. Tegangan ini hampir selalu menentukan dimensi geometris penampang beton bertulang. Proses desain
yang mencakup pemilihan dan analisis penampang biasanya dimulai dengan pemenuhan persyaratan terhadap lentur, kecuali untuk komponen struktur yang khusus seperti
fundasi. Setelah itu faktor-faktor lain seperti kapasitas geser, defleksi, retak, dan panjang penyaluran tulangan dianalisis sampai memenuhi persyaratan.
Asumsi asumsi yang digunakan dalam menetapkan prilaku penampang adalah: a.
Distribusi regangan dianggap linier, asumsi ini berdasarkan hipotesis bernauli yaitu berpenampang yang datar sebelum mengalami lentur akan tetap datar dan
tegak lurus terhadap sumbu netral setalah mengalami lentur. b.
Regangan pada baja dan beton disekitarnya sama sebelum terjadi retak pada beton atau leleh baja
c. Beton lemah terhadap tarik. Beton akan retak pada taraf pembebanan kecil yaitu
sekitar 10 dari kekuatan tekannya. Akibatnya bagian beton yang mengalami tarik pada penampang diabaikan dalam perhitungan analisis dan desain, juga
tulangan tarik yang ada dianggap memikul gaya tarik tersebut. Agar keseimbangan gaya harisontal terpenuhi, gaya tekan C pada beton dan gaya
tarik T pada tulangan harus saling mengimbangi, maka: C , distribusi tegangan dan
regangan pada penampang balok dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Distribisi tegangan dan regangan pada balok Dalam Nawy 1990, berdasarkan jenis keruntuhan yang dialami, balok dapat
dikelompokkan ke dalam tiga kelompok sebagai berikut: a.
Penampang balanced: tulangan tarik mulai leleh tepat pada saat beton mencapai regangan batasnya dan akan hancur karena tekan. Pada awal terjadinya
keruntuhan, regangan tekan yang diizinkan pada serat tepi tertakan adalah 0,003
Universitas Sumatera Utara
inin, sedangkan regangan baja sama dengan regangan lelehnya yaitu .
Distribusi regangan pada penampang balok dalam keadaan balanced diperlihatkan sebagai garis Ac1 pada Gambar 2.2. Dari segitiga yang sebangun
pada Gambar 2.1 dapat diperoleh persamaan tinggi sumbu netral pada kondisi balanced
, yaitu: …………………………….. 2.1
Jika Es diambil sebesar 200.000 MPa, maka: ……………………………….. 2.2
b. Penampang over-reinforced: keruntuhan ditandai dengan hancurnya beton yang
tertekan. Pada saat awal keruntuhan, regangan baja yang terjadi masih lebih kecil daripada regangan lelehnya
, dengan demikian tegangan baja juga lebih kecil daripada tegangan lelehnya
. Kondisi ini terjadi apabila tulangan yang digunakan lebih banyak daripada yang diperlukan dalam keadaan balanced.
Sebagaiman diperlihatkan dengan garis Ab2 pada Gambar 2.2. c.
Penampang under-reinforced: keruntuhan ditandai dengan terjadinya leleh pada tulangan baja, tilangan baja ini terus bertambah panjang dengan bertambahnya
regangan diatas . Kondisi penampang yang demikian dapat terjadi apabila
tulangan tartik yang dipakai pada balok kurang dari yang diperlukan untuk kondisi balanced. Sebagaimana yang ditunjukkan dalam garis Aa3 pada Gambar
yang tertera pada Gambar 2.2.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Distribusi regangan penampang balok: a Diagram tegangan tulangan baja yang diidealisasikan; b Distribusi regangan untuk berbagai ragam
keruntuhan lentur.
Universitas Sumatera Utara
Sudarmoko 1996, dalam menghitung perencanaan balok didasarkan pada asumsi sebagai berikut:
a. Regangan dalam tulangan dan beton harus berbanding langsung dengan jarak
dari sumbu netral; b.
Regangan maksimum yang dapat digunakan pada serat beton tekan terluar sama dengan 0,003;
c. Tegangan dalam tulangan dibawah kuat leleh yang ditentukan ƒᵧ untuk mutu
tulangan yang digunakan harus diambil sebesar ϵ
ѕ
dikalikan regangan baja. Untuk regangan yang lebih besar dari regangan yang diberikan ƒ
ᵧ, tegangan pada tulangna harus dianggap tidak tergantung pada regangan dan sama dengan ƒ
ᵧ; d.
Kekuatan tarik beton diabaikan dan tidak digunakan dalam hitungan; e.
Hubungan antara distribusi tegangan tekan beton dan regangan beton dianggap berbentuk persegi;
f. Distribusi tegangan beton persegi ekivalen didefinisikan sebagai berikut:
1. Tegangan beton sebesar 0,85f’c harus diasumsikan terdistribusi secara
merata pada daerah tekan ekivalen yang dibatasi oleh penampang dan suatu garis lurus yang sejajar dengan sumbu netral sejarak
dari serat dengan regangan tekan maksimum;
2. Jarak c dari serat dengan regangan maksimum ke sumbu netral harus diukur
dalam arah tegak lurus terhadap sumbu tersebut 3.
Faktor harus diambil sebesar 0,85 untuk kuat tekan beton f’c hingga atau sama 30 MPa; untuk kekuatan diatas 30 MPa harus direduksi secara
Universitas Sumatera Utara
menerus sebesar 0,008 untuk setiap kelebihan 1 MPa diatas 30 MPa; tetapi tidak boleh kurang dari 0,65. Ketentuan ini dapat didefenisikan sebagai
berikut: Jik
a f’c ≤ 30 MPa ; = 0.85
Jika 30 f’c 55 MPa ; = 0.85-0.008f’c-30 Jika f’c ≥ 55 MPa
; = 0.65
Keterangan mengenai diagram distribusi regangan dan tegangan serta keseimbangan gaya-gaya pada penampang beton dan dilihat kerja sama antara beton dan
baja tulangan dalam melawan lenturan sepertiyang tertera pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Distribusi tegangan dan regangan pada penampangan balok, penampang melintang balok, balok regangan ekuivalen yang diasumsikan.
Universitas Sumatera Utara
Gaya tekan beton: ……………………...2.3
Gaya tarik baja: ………………………………...2.4
Syarat keseimbangan: ………………………………..2.5
Momen lentur nominal yang terjadi: ……….......2.6
Dimana z adalah lengan momen, ……………..….2.7
2.3 GESER PADA BALOK
