12
memungkinkan terjadinya penyaluran tekanan. Jelas ini tidak terjadi bila balok menerima beban tarik.
Meskipun biasanya diabaikan dalam perhitungan desain, kuat tarik tetap merupakan sifat penting yang mempengaruhi ukuran beton dan seberapa besar
retak terjadi. Selain itu, kuat tarik dari batang beton diketahui selalu akan mengurangi jumlah lendutan. Kuat tarik beton tidak berbanding lurus dengan
kuat tekan ultimatnya f’
c
. Meskipun demikian, kuat tarik ini diperkirakan berbanding lurus terhadap akar kuadrat dari f’
c
. Kuat tarik ini cukup sulit untuk diukur dengan beban-beban tarik aksial langsung akibat sulitnya memegang
spesimen uji untuk menghindari konsentrasi tegangan dan akibat kesulitan dalam meluruskan beban-beban tersebut.
2.2 Metode Strut-and-Tie.
“Strut-and-Tie-Model” berawal dari “Truss-analogy-model” yang pertama kali diperkenalkan oleh Ritter 1899, Mörsch 1902. “Truss-analogy-model” ini
menggambarkan aliran gaya load path yang terjadi pada beton bertulang yang mengalami pembebanan dimana ditandai dengan terbentuknya pola retak pada
beton bertulang tersebut. Penggambaran rangka batang yang diusulkan oleh Mörsch terdiri dari rangka batang tekan dan tarik, sejajar dengan arah memanjang
dari balok, batang tekan diagonal dengan sudut 45° dan batang tarik vertikal. Tinggi dari rangka batang ditentukan oleh jarak lengan momen dalam yaitu jd,
yang dihitung untuk posisi dengan momen maksimum. Tulangan geser pada beton yang mengalami gaya lintang digambarkan sebagai batang tarik vertikal
sedangkan beton yang mengalami beban tekan akan digambarkan sebagai batang tekan diagonal.
Universitas Sumatera Utara
13
2.3 Distribusi tegangan. a. Distribusi tegangan elastis.
Distribusi tegangan pada suatu komponen dapat dijelaskan secara sederhana melalui uraian berikut:
Sebagai contoh, perhatikan suatu kolom pendek dengan lebar b dibebani beban terpusat normal N seperti ditunjukkan berikut:
Gambar 2.1: Distribusi tegangan sekitar beban kerja terpusat. Sumber:”Model Penunjang dan Pengikat Strut and Tie Model pada
Perancangan Struktur Beton” oleh Dr.Ing. Harianto Hardjasaputra dan Ir. Steffie Tumilar, M. Eng., MBA.
Secara sederhana tegangan tekan pada kolom pendek tersebut dapat dinyatakan dengan persamaaan sederhana, f =NA . Menurut teori elastisitas dari
Thimosenko dan Goodier 1951 disimpulkan bahwa regangan dan tegangan maksimum terjadi pada daerah sekitar beban kerja. Dari gambar dapat dilihat
bahwa tegangan maksimum mengecil pada daerah penampang yang menjauhi beban kerja dan hampir merata pada penampang sejarak b dari beban kerja
dimana b adalah lebar kolom. Keadaan ini sesuai dengan azas Saint-Venant yang
Universitas Sumatera Utara
14
menyatakan bahwa gaya-gaya yang bekerja pada bidang dan dalam keseimbangan akan mempengaruhi daerah sekitarnya sejauh h dengan tegangan f. Pengaruh
tegangan f akan mengecil menjadi nol menjauhi pusat gaya-gaya tersebut.
Gambar 2.2: Prinsip Saint-Venant, daerah yang dipengaruhi oleh sekelompok gaya dalam keadaan seimbang.
Sumber:”Model Penunjang dan Pengikat Strut and Tie Model pada Perancangan Struktur Beton” oleh Dr.Ing. Harianto Hardjasaputra dan Ir. Steffie
Tumilar, M. Eng., MBA. Azas Saint-Venant dari penyebaran tegangan yang terlokalisasikan
menyatakan bahwa pengaruh gaya atau tegangan yang bekerja pada suatu luasan yang kecil boleh diperlakukan sebagai suatu sistem yang setara secara statis pada
jarak selebar atau setebal benda yang dibebani hingga menyebabkan distribusi
Universitas Sumatera Utara
15
tegangan dapat mengikuti hukum yang sederhana, yaitu f=NA. Selanjutnya akan dilihat bagaimana distribusi tegangan pada tengah bentang dari suatu balok
dengan rasio tinggibentang yang berbeda-beda yang mengalami lentur murni akibat beban merata pada seluruh bentang, seperti yang ditunjukkan Leonhardt
dan Monnig 1975 pada gambar.
Gambar 2.3: Tegangan longitudinal pada tengah bentang dari berbagai balok dengan tinggi yang berbeda dengan beban merata Leonhardt
dan Monnig, 1975 Sumber:”Model Penunjang dan Pengikat Strut and Tie Model pada
Perancangan Struktur Beton” oleh Dr.Ing. Harianto Hardjasaputra dan Ir. Steffie Tumilar, M. Eng., MBA.
Universitas Sumatera Utara
16
Dari gambar dapat dilihat bahwa pada rasio tinggibentang balok yang rendah distribusi tegangan adalah linear dan berkembang menjadi non linear
dengan meningkatnya rasio tinggibentang. Sebagaimana diketahui bahwa dalam perancangan balok pada umumnya didasarkan pada distribusi tegangan menurut
hipotesa Bernoulli, yaitu dimana penampang dianggap rata dan tegak lurus garis netral sebelum dan sesudah terjadinya lentur. Dari uraian tersebut diatas Schlaich
et. al menyimpulkan bahwa struktur dapat dibagi dalam dua daerah, yaitu daerah dimana hipotesa Bernoulli berlaku dinamakan daerah B Beam atau Bernoulli
dan daerah dimana terjadi distribusi regangan non-linear yang diakibatkan oleh diskontinuitas geometri, statika atau oleh keduanya, dan daerah ini dinamakan
daerah D discontinuity, disturbance.
b. Trajektori Tegangan Utama.
