Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009
BAB II DASAR TEORI
II.1 GAMBARAN UMUM
Beton kuat terhadap tekan, tetapi lemah terhadap tarik. Oleh karena itu, perlu tulangan untuk menahan gaya tarik untuk memikul beban-beban yang bekerja pada beton.
Adanya tulangan ini sering kali dipergunakan untuk memperkuat daerah tekan pada penampang balok. Tulangan baja tersebut perlu untuk beban-beban berat dalam hal
mengurangi lendutan jangka panjang, struktur beton harus mampu menerima kondisi beban kerja dalam kaitan agar memperoleh kekuatan cadangan yang diperlukan untuk menahan
beban batas. Oleh karena itu, akan dijelaskan faktor-faktor beban, keamanan, keandalan.
Beban-beban yang bekerja pada struktur, baik yang berupa beban gravitasiberarah vertikal maupun beban-beban lain, seperti beban angin dapat berarah horizontal. Ataupun juga
beban karena susut dan beban karena perubahan temperatur. Menyebabkan adanya lentur dan deformasi pada elemen struktur. Lentur pada balok merupakan akibat adanya rengangan
yang timbul akibat adanya beban luar. Apabila bebannya bertambah, maka pada balok terjadi deformasi dan rengangan
tambahan yang mengakibatkan timbulnya atau bertambahnya retak lentur sepanjang bentang balok. Bila bebannya semakin bertambah, pada akhirnya dapat terjadi keruntuhan
elemen struktur, yaitu pada saat beban luarnya mencapai kapasitas elemen taraf pembebanan demikian disebut keadaan limit dari keruntuhan pada lentur. Karena itulah perencanaan harus
mendisain penampang elemen balok sedemikian rupa sehingga tidak terjadi retak yang
Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009
berlebihan pada saat beban kerja, dan masih mempunyai keamanan yang cukup dan kekuatan cadangan untuk menahan beban dan tegangan tanpa mengalami keruntuhan.
Tegangan-tegangan lentur merupakan hasil dari momen lentur luar. Tegangan ini hampir selalu menentukan dimensi geometrik penampang beton bertulang. Proses disain
yang mencakup pemilihan dan analisis penampang biasanya dimulai dengan pemenuhan persyaratan terhadap lentur, kecuali untuk komponen struktur yang khusus seperti pondasi.
Setelah itu faktor-faktor lainnya seperti kapasitas geser, defleksi, retak, dan panjang penyaluran tulang analisis sampai memenuhi persyaratan.
Meskipun data masukan untuk analisi penampang berbeda dengan data masukan yang diperlukan pada disain, pada hakikatnya disain merupakan analisis. Pada disain ukuran
penampangnya ditentukan terlebih dahulu untuk kemudian dianalis untuk menentukan apakah penampang tersebut dapat dengan aman memikul beban luar yang diperlukan.
Mendalami prinsip-prinsip dasar prosedur analisis akan sangat memudahkan penentuan disain penampang. Prinsip-prinsip mekanika dasar mengenai keseimbangan merupakan hal
yang harus terpenuhi untuk setiap keadaan pembebanan. Jika suatu balok terbuat dari material yang elastis linier, isotropis, dan homogen.
Maka tegangan lentur maksimumnya dapat diperoleh dengan rumus lentur balok yang terkenal, yaitu
L M
f
c
= . Pada keadaan beban batas, balok beton bertulang bukanlah
material yang homogen, juga tidak elastis sehingga rumus lentur balok tersebut tidak dapat digunakan untuk menghitung tegangan. Akan tetapi perinsip-perinsip dasar mengenai teori
lentur masih dapat digunakan pada analisis penampang melintang balok beton bertulang. Gambar 3.1 memperlihatkan balok beton bertulang diatas dua tumpuan sederhana. Jika
balok ini direncanakan sedemikian rupa sehingga semua materialnya beton dan tulang baja mencapai kapasitasnya sebelum runtuh, ini berarti bahwa beton dan baja tersebut akan
Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009
a b
d b
h d
ln
A
A
Penulangan Geser sengkang
Penulangan Momen
runtuh secara simultan pada saat kekuatan batas balok tercapai. Diagram tegangan dan rengangan pada keadaan ini diperlihatkan pada gambar 3.2
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam menetapkan prilaku penampang adalah sebagai berikut:
Gambar.3.1 beton bertulang tipikal a tampak b potangan A-A 1.
Distribusi rengangan dianggap linier. Asumsi ini berdasarkan hipotesis Bernoulli yaitu penampang yang datar sebelum mengalami lentur akan tetap datar dan tegak
lurus terhadap sumbu netral setelah mengalami lentur. 2.
Rengangan pada baja dan beton disekitarnya sama sebelum terjadi retak pada beton atau leleh pada baja.
3. 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 analisi dan disain, juga tulangan tarik
yang ada dianggap memikul gaya tarik tersebut.
Agar keseimbangan gaya horizointal terpenuhi, gaya tekan C pada beton dan gaya tarik T
pada tulangan harus saling mengimbangi, jadi haruslah:
Chandra Perdana Silaban : Program Visual Basic V 6.0 Untuk Perencanaan Balok Dan Kolom, 2008. USU Repository © 2009
C = T ………………………………………………… 3.1
Simbol yang ada pada gambar 3.2 didefenisikan sebagai berikut: b = lebar balok yang tertekan.
d = tinggi balok diukur dari tepi serat yang tertekan ketitik berat luas beton. h = tinggi total balok.
s
A = luas tulangan tarik.
c
ε = rengangan pada tepi serat yang tertekan.
s
ε = rengangan pada taraf tulangan baja yang tertarik.
c
f = kekuatan tekan beton.
s
f = tegangan pada tulangan baja yang tertarik.
y
f
= kekuatan leleh kekuatan tarik. C = jarak garis netal diukur dari tepi serat yang tertekan.
II.2 Balok Segiempat Ekuivalen
Kategori