Gambar 2.9 Analisia Balok Bertulangan Rangkap
Sumber: Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang
2.3 Struktur Kolom
2.3.1 Umum Kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya menyangga beban
aksial tekan vertikal dengan bagian tinggi yang tidak ditompang paling tidak tiga kali dimensi lateral terkecil. Sedangkan komponen struktur yang menahan beban aksial vertikal
dengan rasio bagian tinggi dengan dimensi lateral terkecil kurang dari tiga dinamakan pedestal.
Sebagai bagian dari kerangka bangunan dengan fungsi dan peran seperti tersebut, kolom menempati posisi penting di dalam sistem struktur bangunan. Kegagalan kolom
akan berakibat langsung pada runtuhnya komponen struktur lain yang berhubungan dngannya, atau bahkan merupakan batas runtuh totaol keseluruhan struktur bangunan. Pada
umumnya kegagalan atau keruntuhan komponen tekan tidak diawali dengan tanda peringatan yang jelas, bersifat mendadak.
Universitas Sumatera Utara
Oleh karena itu, dalam merncanakan struktur kolom harus memperhitungkan secara cermat dengan memberikan cadangan lebih tinggi dari pada untuk komponen struktur
lainnya. Selanjutnya, karena penggunaan di dalam praktek umumnya kolom tidak selalu bertugas menahanbeban aksial vertikal, defenisi kolom diperluasdengan mencakup juga
tugas menahan kombinasi beban aksial dan momen lentur. Atau dengan kata lain, kolom harus diperhitungkan untuk menyangga beban aksial tekan dengan eksentrisitas tertentu.
Secara garis besar ada tiga jenis kolom bertulang, yaitu : 1. Kolom menggunakan pengikat sengkang lateral. Kolom ini merupakan kolom beton
yang ditulangi dengan batang tulangan memanjang, yang pada jarak spasi tertentu diikat dengan pengikat sengkang ke arah lateral, sedemikian rupa hingga penulangan
keseluruhan membentuk kerangka. 2. Kolom menggunakan pengikat spiral. Bentuknya sama dengan yang pertama hanya saja
sebagai pengikat tulangan pokok memanjang adalah tulangan spiral yang dililitkan keliling membentuk heliks menerus di sepanjang kolom.
3. Struktur kolom komposit, merupakan komponen struktur tekan yang diperkuat pada arah memanjang dngan gelagar baja profil atau pipa, dengan atau tanpa diberi batang
tulangan pokok memanjang. 2.3.2 Hubungan Beban Aksial dan Momen
Kesepadanan statika antara beban aksial eksentrisitas dengan kombinasi beban aksial momen dapat dilihat pada gambar.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.10. Hubungan Beban Aksial-Momen-Eksentrisitas
dikutip dari buku Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang Apabila gaya dari beban Pu bekerja pada penampang kolom berjarak e terhadap sumbu
seperti terlihat pada gambar, akibat yang ditimbulkan akan sama dengan apabila suatu pasangan yang terdiri dari gaya beban aksial Pu pada sumbu dan momen, Mu = Pu.e,
bekrja serentak bersama-sama tampak pada gambar 2.3. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa apabila suatu pasangan momen rencana terfaktor Mu, dan beban
rencana terfaktor Pu bekerja bersama-sama pada suatu komponen struktur tekan, hubungannya dapat dituliskan sebagai berikut :
e =
Pu Mu
Untuk suatu penampang tertentu, hubungan tersebut di atas bernilai konstatan dan memberikan variasi kombinasi beban lentur dan beban aksial dalam banyak cara. Apabila
dikehendaki eksentrisitas yang semakin besar, beban aksial Pu harus berkurang sampai suatu nilai sedemikian rupa sehinggakolom tetap mampu menopang kedua beban, beban
aksial Pu dan momen Pu.e. Sudah barang tentu, besar atau jumlah pengurangan Pu yang diperlukan sebanding dengan peningkatan besarnya eksentrisitas.
Universitas Sumatera Utara
Tergantung kepada besarnya momen M, relatif terhadap beban aksial Pu, redapat beberapa cara dimana suatu tampang akan hancur. Gambar menunjukan suatu kolom yang
memikul suatu beban aksial Pu ddengan letak eksentrisitas yang berbeda-beda hingga dari tidak bereksentrisitas hingga memiliki sksentrisitas yang sangat besar hingga beban Pu
dapat diabaikan. Kehancuran pada kolom diasumsikan terjadi ketika regangan tekan mencapai 0,003.
Gambar 2.11 Kolom Memikul Beban Aksial
Dikutip dari buku McCormac,C Jack, Design of Reinforced Concrete Berikut ini adalah sedikit penjelasan terhadap gambar :
a. Beban aksial besar tanpa momen. Dalam situasi ini, kehancuran akan terjadi dengan hancurnya beton dengan seluruh tulangan dalam kolom berada dalam kondisi uluh
akibat tekan. b. Beban aksial besar dengan momen kecil sedemikian seluruh tampang masih berada
dalam keadaan tertekan. Ketika suatu kolom diberikan momen lentur yang kecil dimana eksentrisitas kecil, seluruh kolom akan dalam keadaan tertekan tetapi tekanan akan
lebih besar pada salah satu sisi lainnya. Tegangan tekan maksimum pada kolom akan
Universitas Sumatera Utara
mencapai 0,85f’c dan kehancuran akan terjadi dengan hancurnya beton dengan seluruh tulangan dalam keadaan tertekan.
c. Beban aksial dengan momen yang lebih besar dari pada keadaan b sedemikian sehingga tegangan tarik mulai muncul pada salah satu sisi kolom. Jika eksentris
meningkat terus, tegangan tarik akan mulai terjadi pada salah satu sisi kolom dan tulangan baja pada sisi itu akan tertarik tetapi masih belum meluluh. Sedangkan pada
sisi lainnya, tulangan baja akan dalam keadaan tertekan. Kehancuran akan terjadi dengan hancurnya beton pada sisi yang tertekan.
d. Kondisi pembebanan seimbang. Seiring dengan semakin bertambahnya eksentrisitas, suatu kondisi akan tercapai dimana tulangan baja pada daerah tarik akan mencapai
tegangan luluhnya pada saat beton pada sisi lainnya mencapai tekanan maksimumnya sebesar 0,85f’c. Kondisi ini dinamakan kondisi pembebanan seimbang.
e. Momen besar dengan beban aksial kecil. Jika eksentrisitas terus ditambahkan, kehancuran akan ditentukan oleh luluhnya tulangan tarik pada kolom.
f. Momen besar tanpa beban aksial. Untuk kondisi ini, kehancuran akan terjadi seperti yang terjadi pada balok.
Dengan demikian kekuatan suatu penampang kolom dapat diperhitungkan terhadap banyak kemungkinan kombinasi beban aksial dan momen. Kuat lentur penampang koom
dapat direncanakan untuk beberapa kemungkinan kuat beban aksial yang berbeda, dengan masing-masing mempunyai pasangan kuat momen tersendiri.
2.3.3 Penampang Kolom Bertulang Seimbang Dalam praktek perencanaan kolom pada umumnya digunakan penulangan simetris,
dimana penulngan pada kedua sisi yang berhadapan sama jumlahnya. Tujuan utamanya
Universitas Sumatera Utara
mencegah kesalahan atau kekeliruan penempatan tulangan yang dipasang. Penulangan simetris juga diperlukan apabila ada kemungkinan terjadinya gaya bolak-balik pada
struktur misalnya karena arah gaya angin atau gempa. Seperti diketahui, kuat beban aksial sentris nominal atau teoritisuntuk suatu penampang kolom pada hakekatnya adalah
merupakan penjumlahan kontribusi kuat beton Ag-Ast0,85 fc’ dan kuat tulangan baja Ast.fy.
Luas penampang tulangan tulangan baja Ast adalah jumlah seluruh tulangan pokok memanjang. Karena yang bekerja adalah beban sentris, dianggap keseluruhan penampang
termasuk tulangan pokok memanjang menahan gaya desak secara merata. Dengan sendirinya pada penampang seperti ini tidak terdapat garis netral yang memisahkan daerah
tarik dan daerah tekan. Apabila beban aksial tekan bekerja eksentrisitas pada sumbu kolom barulah timbul tegangan yang tidak merata pada penampang, bahkan pada nilai
eksentrisitas tertentu dapat mengkibatkan timbulnya tegangan tarik. Dengan demikian penampang kolom terbagi menjadi daerah tekan dan tarik, demikian pula tugas penulangan
baja dibedakan sebagai tulangan baja tekan As’ yang dipasang di daerah tekan dan tulangan baja tarik As yang dipasang di daerah tarik.
Berdasarkan regangan yang terjadi pada batang tulangan baja, awal kehancuran atau keruntuhan penampang kolom dapat dibedakan menjadi dua kondisi, yaitu :
1. Kehancuran karena tarik, diawali dengan lulunya batang tulangan tarik. 2. Kehancuran krena tekan diawali dengan hancurnya beton tekan.
Jumlah tulangan baja tarik sedemikian sehingga letak garis netral tepat pada posisi saat mana akan terjadi secara bersamaam regangan luluh pada tulangan baja tarik dan
regangan beton desak maksimum 0,003. Kondisi keseimbangan regangan tersebut menempati posisi penting karena merupakan pembatas antara kedua keadaan penampang
Universitas Sumatera Utara
kolom beton bertulang yang berbeda dalam cara hancurnya, yaitu hancur karena tarik dan hancur karena tekan dengan demikian kondisi regangan keseimbangan regangan
merupakan indikator yang sangat berguna dalam menentukan cara hancurnya. Setiap penampang kolom akan seimbang pada suatu beban Pb tertentu dikombinasikan dengan
eksentrisitas eb tertentu. Maka pada penulangan baj berlainan akan diperoleh beban seimbang berdasarkan keseimbangan regangan yang berlainan pula, meskipun untuk
penampang kolom beton yang sama. 2.3.4 Faktor Reduksi Kekuatan Untuk Kolom
Persyaratan pembatasan tulangan untuk komponen struktur yang dibebani kombinasi lentur dan aksial tekan. Persyaratan tersebut selaras dengan konsep datilitas komponen
struktur yang menahan lentur dengan beban aksial kecil, dimana dikehendaki agar keruntuhan diawali dengan meluluhnya batang tulangan tarik terlebih dahulu.
Sejalan dengan hal tersebut, untuk komponen dengan beban kecil diiinkan untuk memperbesar faktor reduksi kekuatannya, lebih besar dari nilai yang digunakan bila
komponen yang bersangkutan hanya menahan beban aksial tekan sentris. Seperti diketahui, untuk komponen yang menahan lenturan murni, tanpa beban aksial, digunakan faktor
reduksi kekuatan Ø = 0,80. Sedangkan pada pembahasan kolom saat ini digunakan faktor reduksi kekuatan Ø = 0,80 untuk kolom dengan sengkang.
Namun seperti diketahui, kolom yang dibebani eksentrisitas akan menahan beban aksial maupun momen. Sehingga dapat disimpulkan bahwa untuk kasus di mana kolom
menahan beban aksial kecil tetapi pasangan momennya besar dapat diberlakukan seperti komponen struktur lentur, atau balok pada umumnya.
Universitas Sumatera Utara
2.4 Pondasi
Kategori