8 tarik membawa kesimpulan umum bahwa beton tidak dapat menahan tarik.
Sesungguhnya, kesimpulan ini tidak sepenuhnya benar, karena beton sebelum mengalami retak masih dapat menahan tarik meski dalam kapasitas
yang amat kecil. 5.
Teori ini didasarkan pada relasi tegangan-regangan aktual dan sifat-sifat dari kekuatan kedua bahan tersebut beton dan baja serta beberapa simplifikasi
yang secara ekivalen cukup beralasan. Pada teori modern, perilaku non linier dikedepankan, dengan demikian beton akan menjadi sangat tidak efektif
memikul gaya tarik. Dengan demikian, lekatan antara beton dan baja akan menjadi sangat kompleks dalam perhitungan analisis. Analisis ini akan
tampak jauh lebih menantang dibandingkan analisis dari elemen struktur beton bertulangan tunggal yang diasumsikan sebagai material elastis.
Perlu menjadi catatan bahwa analisis yang berdasar pada kelima dalil tersebut harus dikembangkan dengan penelitian dan uji eksperimental untuk
mengakomodasi perilaku lekatan beton dan baja yang lebih rumit dan memerlukan kajian yang mendalam.
2.2.1 Desain Lentur Dengan Beban Terfaktor
Gambar 2.4 Tegangan-regangan teoritis lentur penampang persegi empat
Sumber : Nasution Amrinsyah 2009
9 Ketentuan hubungan regangan-tegangan dengan beban batas terfaktor
pada penampang persegi empat dengan tulangan tunggal adalah seperti Gambar 2.4. Kekuatan maksimum pada serat beton dicapai bila regangan pada serat beton
sama dengan regangan hancur ε
c
beton sebesar 0,003. Pada kondisi terjadi regangan hancur, regangan dalam baja tulangan A
s
dapat lebih kecil atau lebih besar dari regangan batas baja tulangan, bergantung pada luas tulangan baja.
Untuk tulangan tarik yang dipasang berakibat tulangan akan leleh lebih dahulu sebelum keruntuhan beton keruntuhan daktail atau tulangan lemah, maka SNI-
2847-2013 membatasi jumlah tulangan tarik untuk menjamin terjadi keruntuhan daktail.
Diagram non-linear tegangan pada penampang seperti pada Gambar 2.4 mempunyai tagangan maksimum lebih kecil f
c
’, yaitu k f
c
’. Jika tegangan rata-rata penampang beton untuk lebar beton yang konstan kk
1
f
c
’ dan jarak titik tangkap resultante gaya dalam beton C
c
adalah k
1
c, maka besarnya gaya tanggap beton tertekan :
C
c
= k k
1
f
c
’ c b 2.2
Untuk kondisi daktail, gaya tarik T
a
adalah : T
a
= A
s
f
y
2.3 Persyaratan kesetimbangan gaya menghendaki C
c
= T
a
, yaitu : kk
1
f
c ′
cb = A
s
f
y
, sehingga c = A
s
f kk
1
f
c ′
b
y
2.4 Dari kesetimbangan momen, kekuatan lentur nominal dapat dinyatakan sebagai :
M
nd
= T
a
z = T
a
d – k
2
c = A
s
f
y
d – k
2
c 2.5
Memasukkan persamaan 2.2 ke 2.3 diperoleh : M
nd
= A
s
f
y
d − k
2
kk
1
A
s
f
y
f
c ′
b 2.6
Ketentuan momen lentur nominal M
nd
penampang dapat diketahui jika nilai
k
2
kk
1
diketahuai. Dari hasil pengujian laboratorium nilai kombinasi
k
2
kk
1
berkisar antara
10 0,55
– 0,63 , dan pada kondisi runtuh regangan tekan batas beton ε
c
= 0,003 seperti ditetapkan dalam SNI-2847-2013
. Pada PBI’7, nilai ε
c
ditetapkan 0,0035 bagi perencanaan.
Metode Perancangan Kuat Beban Terfaktor atau Kekuatan Batas pada elemen lentur mempunyai anggapan-anggapan seperti tercantum pada SNI-2847-
2013 pasal 10.2 : 1.
Regangan pada baja dan beton berbanding lurus dengan jaraknya dari sumbu netral. Anggapan ini sesuai hipotesis Bernoulli dan asas Navier : penampang
yang rata akan tetap rata setelah mengalami lentur. SNI-2847-2013 pasal 10.2.2.
2. Regangan pada serat beton terluar ε
c
adalah 0,003 SNI-2847-2013 pasal 10.2.3.
3. Tegangan yang terjadi pada baja f
s
sama dengan regangan yang terjadi ε
c
, dikali modulus elastisitas E
s
, jika tegangan itu lebih kecil dari tegangan leleh baja f
y
. Sebaiknya jika tegangan f
s
≥ f
y
, maka tegangan rencana ditetakan maksimum sama dengan tegangan lelehnya SNI-2847-2013 pasal 10.2.4.
4. Kuat tarik beton diabaikan. Seluruh gaya tarik dipikul oleh tulangan baja
yang tertarik. Distribusi tegangan tekan beton dapat dinyatakan sebagai balok ekivalen segi empat dan memenuhi ketentuan :
a. Tegangan beton sebesar 0,85 f
c
’ terdistribusi merata pada daerah tekan ekivalen yang dibatasi oleh tepi penampang dan garis lurus yang
sejajar dengan sumbu netral dan berjarak a dari serat yang mengalami regangan 0,003
, dengan a = β
1
c. SNI-2847-2013 pasal 10.2.7.1. b.
Besaran c adalah jarak dari serat yang mengalami regangan tekan maksimum 0,003 ke sumbu netral dalam arah tegak lurus terhadap
sumbu itu. SNI-2847-2013 pasal 10.2.7.2. c.
Untuk f
c
’ antara 17 dan 28 MPa, β
1
harus diambil sebesar 0,85. Untuk
f
c
’ diatas 28 MPa, β
1
harus direduksi sebesar 0,05 untuk setiap kelebihan kekuatan sebesar 7 MPa di atas 28 MPa, tetapi
β
1
tidak boleh diambil kurang dari 0,65. SNI-2847-2013 pasal 10.2.7.3.
Anggapan 4a menunjukkan bahwa distribusi tegangan tekan pada beton tidak lagi berbentuk parabola, melainkan sudah diekivalenkan menjadi prisma
11 segi empat. Bentuk distribusi ini tidak mempengaruhi besarnya gaya tekan,
mengingat arah, letak, dan besarnya gaya tekan tidak beruhan. Perubahan yang dilakukan adalah cara menghitung besarnya gaya tekan menggunakan balok
persegi empat ekivalen. Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Perubahan diagram tegangan parabolik ke blok tegangan ekivalen
Sumber : Nasution Amrinsyah 2009
Dari Gambar 2.5 besarnya momen nominal penampang menggunakan blok tegangan ekivalen adalah : a =
β
1
c. C
c
= 0,85 f
c
’ a b 2.7
T
a
= A
s
f
y
2.8 Dengan syarat kesetimbangan C
c
= T
a
, diperoleh : a =
A
s
f
y
0,85f
c ′
b 2.9
Mengetahui dimensi, kualitas bahan, dan jumlah tulangan yang terpasang, kekuatan nominal kapasitas penampang M
nk
dapat dicari dari kesetimbangan momen :
M
nk
= A
s
f
y
d − 0,59 A
s
f
y
f
c ′
b 2.10
12
2.2.2 Balok Dengan Tulangan Tunggal
