Modulus Elastisitas Baja
Secara umum modulus elastisitas untuk semua baja yang bukan prategang dapat diambil Es = 29.000 ksi 200.000 Mpa.
Es = 29.000.000 psi = lbinc² Es = 2,1 x 10
6
kgcm²
2.3. Sifat Bahan Beton
Beton adalah bahan yang diperoleh dari percampuran semen, pasir, agregat kasar koral atau batu pecah dan air, yang mengeras menjadi padat.
Kekuatan tekan beton dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain : a.
Faktor air semen WC b.
Faktor Agregat Semen AC c.
Gradasi, bentuk, kekerasan, kekuatan, permukaan, agregat d.
Ukuran maksimum agregat Jumlah air yang dipakai dalam campuran beton disesuaikan dengan
proporsi campuran beton tersebut. Akibat air yang terlalu banyak akan menyebabkan beton encer dan sebagai akibatnya akan merembes air pada cetakan
beton bleeding dan setelah mengeras akan timbul retak – retak. Hal ini disebabkan karena fungsi air untuk memberikan reaksi terhadap semen. Dan bila
kekurangan air akan menyebabkan beton rapuh karena banyaknya rongga - rongga udara pada campuran tidak homogen betul.
Kekentalan adukan dapat diperiksa dengan pengujian slump. Pengujian ini menggunakan sebuah kerucut terpancung Kerucut Abrams dengan diameter
atas 10 cm, diameter bawah 20 cm dan dengan tinggi 30 cm. Adukan yang setelah selesai diaduk diambil sebagai sampel dan dimasukkan ke kerucut Abrams dengan
mengikuti kriteria aturan yang ada. Nilai slump yang dapat harus sesuai dengan perencanaan mutu beton yang diinginkan dimana nilainya telah ditetapkan dalam
daftar seperti tertera pada tabel 2.2 Tabel 2.2 Penetapan Nilai - nilai Slump cm
Uraian Nilai Slump
Maksimum cm
Nilai Slump Minimum cm
- Dinding, plat pondasi dan pondasi telapak bertulang
12.5 5.0
- Pondasi telapak tidak bertulang, kaison dan struktur di bawah tanah
9.0 2.5
- Pelat, balok, kolom, dan dinding 15.0
7.5 - Pengerasan jalan
7.5 5.0
- Pembetonan massal 7.5
2.5
Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Peraturan Perencanaan Beton Bertulang Indonesia, Bandung, 1971
Kekuatan tekan beton ditentukan oleh pengaturan perbandingan semen, agregat kasar dan halus, air dan berbagai jenis bahan campur.
Kekuatan tekan beton cukup tinggi, dengan pengolahan khusus dapat mencapai 700 Kgcm
2
. Sedangkan kekuatan tarik beton relatif rendah, kira – kira 10 sampai 15 dari kekuatan tekan.
Berbeda dengan baja, maka modulus elastis beton adalah berubah – ubah menurut kekuatannya. Modulus elastisis ini juga tergantung pada umur beton,
sifat – sifat agregat dan semen, kecepatan pembebanan, jenis dan ukuran benda uji.
Modulus tangen pada 0,5 fc Modulus awal tangen pada titik awal
Modulus secan pada 0,5 fc Regangan batas
umumnya berkisar dari
0.003 sampai 0,004
0,001 0,002
0,003 0,004
fc
0,5 fc
Regangan beton, in.in. Te
gangan t ekan b
eton
Gambar 2.2 Kurva Tegangan Regangan untuk beton dalam tekan
Sumber : Chu-Kia Wang, Charles G. Salmon, Binsar Hariandja, Disain Beton Bertulang Jilid 1,
Erlangga, 1993
Karena beton memperlihatkan deformasi yang tetap permanent sekalipun dengan bahan yang kecil, maka dikenal beberapa macam defenisi untuk
modulus elastisitas. Dengan memperhatikan gambar 2.2 yang menunjukkan suatu hubungan tegangan dengan regangan khusus untuk beton, diperhatikan modulus
awal, modulus tangen modulus tangent dan modulus secan secan modulus. Biasanya modulus secan pada 25 sampai 50 dari kekuatan Fc’ diambil sebagai
modulus elastis. Sebagai suatu hasil dari analisa statistik atas data – data yang tersedia, maka oleh ACI 8.5.1
Ec = 33
Wc 1.50
. fc’ 0.50
. ........................................................................ 2.1 Untuk harga – harga dari
Wc
diantara 90 dan 155 lbft
3
. Untuk beton normalyang berbobot 145 lbft
3
. rumus diatas,Menurut ACI 318 – 83, Modulus elastis beton adalah :
Ec = 0,043.
Wc 1.50
. fc. 0.50
. ................................................................... 2.2
Sumber : Charles G. Salmon, John E. Johnson, Gramedia, 1996
dimana,
Wc
dalam kgm
3
, Ec dan Fc, dalam Mpa.Untuk beton yang berbobot normal ACI – 8.5.1 Menyarankan:
Ec = 57.000. f
c ,
0.50
............................................................................. 2.3
Sumber : Charles G. Salmon, John E. Johnson, Gramedia, 1996
Beton sebagai bahan konstruksi juga memiliki kelebihan dan kekurangan yaitu :
Kelebihan beton sebagai bahan konstuksi adalah : - Kekuatan terhadap tekan yang tinggi
- Dampak terhadap iklim kecil - Tidak membutuhkan perawatan yang khusus
- Dapat dibentuk sesuai dengan perencanaan yang diinginkan
Kekurangan beton sebagai bahan konstruksi adalah: -
Kekuatan terhadap tarik yang relatif rendah -
Relatif mahal dalam hal pengadaan -
Daya tahan terhadap api rendah
Ration Modulus n Beton
Modulus elastisitas beton secara umum dapat dituliskan sebagai berikut : Ec = W
1,5
. 33 fc ......................................................................... 2.4
Sumber : Charles G. Salmon, John E. Johnson, Gramedia, 1996
Dimana : W = Berat beton dalam lbft
3
f
c ’
= Kuat tekan beton umur 28 hari lbinc
2
= psi Untuk beton dengan berat normal = 145 pcf, maka :
E
c
= 57000 fc
→ f
c ’
dan Ec dalam psi
E
c
= 4730 fc
→ f
c ’
dan Ec dalam Mpa E
c
= W
1,5
.0.043 fc
→ f
c ’
dan Ec dalam Mpa dan W dalam Kgcm
3
E
c
= 15000 fc
→ f
c ’
dan Ec dalam kgcm
3
Maka tabel berikut ini menunjukkan nilai Ratio Madulus n Untuk perencanaan praktis.
Tabel 2.3 Nilai Modulus Elastis untuk Beton fc’
Kgcm2 Ec
Kgcm2 n = E
s
E
c
f
c ’
psi f
c ’
Mpa 210
217371 9.0
3000 21
240 232379
8.5 3500
24 280
250998 8.0
4000 28
310 264102
7.5 4500
31 350
280624 7.0
5000 35
Sumber : Charles G. Salmon, John E. Johnson, Gramedia, 1996
2.4. Kolom Komposit
