BAB III EKSPERIMENTAL
3.1 Perhitungan Benda Uji Balok Beton Bertulang 3.1.1 Perhitungan Beban Mati Terpusat
Gambar 3.1. Sketsa Perencanaan Balok Beton Bertulang Direncanakan :
b = 15 cm h = 25 cm
selimut beton = 4 cm mutu beton fc’ = 50 MPa
mutu tulangan baja BJTD30 f
y
= 3000 kgcm
2
q = 0.25 x 0.15 x 24 = 0,9 kNm. = 300 MPa
A
s
= 2D16 402,2 mm
2
Universitas Sumatera Utara
A
s2
= A
s
’= 2D13 265,4 mm
2
A
s
= A
s1
+ A ρ =
s2
= = 0,00469
Untuk f
c
’ = 50 MPa dan f
y
ρ = 300 MPa, diperoleh:
min
= =
= 0,00467
ρ
maks
= 0,75 ρ
ρ
b
b
=
Untuk β
1
β , fc’ 30 MPa berdasarkan SK SNI 03 – 2847 – 2002, diperoleh:
1
= 0,85 – 0,05
β
1
= 0,85 – 0,05 = 0,707
β
1
maka β
min = 0,65
1
ρ = 0,707
b
= = 0,0667
ρ
maks
karena ρ
= 0,75 0,0667 = 0,05
min
ρ ρ
maks
maka tulangan baja yang direncanakan dapat dipakai = 0,00467 0,00469 0,05…….OK
Universitas Sumatera Utara
Menentukan kapasitas momen M
R
Dianggap semua penulangan telah mencapai luluh, maka f :
s
’ = f
y
dan f
s
= f
a =
y
= = 6,4 mm
Maka letak garis netral yaitu: c =
c = = 9,1 mm
ε
s’=
0,003 = 0,003 = 0,0143
ε
s
= 0,003 =
0,003= 0,062
ε
y
=
E
s
ε = 200000 MPa
y
= = 0,0015
Karena ε
s
ε
s
’ ε
y,
M maka asumsi bahwa tulangan tekan dan tarik mencapai leleh:
n
= M
n1
+ M = A
n2 s
– A
s
’ f
y
d- ½ a + A
s
’f
y
= 402,2 - 265,4300196- d – d’
+ 265,4 300196 – 52,5
= 19,34 kNm
Universitas Sumatera Utara
M
R
= Ø M
n
= 0,8 19,34 = 15,472 kNm.
Menghitung Momen ultimate, M
u
Berat sendiri balok = 0,9 kNm :
Momen akibat berat sendiri balok = ql
2
= 0,92
2
Menghitunng kapasitas P maksimum: = 0,45 kNm
Gambar 3.2. Pembebanan Pada Benda Uji ΣM
B
R = 0
A
2R .2 – 0,5P.1,33 – 0,5P.0,67 = 0
A
R = P
A
ΣM = 0,5P
A
= 0
Universitas Sumatera Utara
-R
B
2R .2 + 0,5P.1,33 + 0,5P.0,67 = 0
B
R = P
B
ΣV = 0 = 0,5P
R
A
+ R
B
= P
1
+ P
2
P = P…….OK Menentukan momen maksimum akibat beban mati terpusat
a. 0 x 0,67
M
x
= R
A
x = 0 ; M .x
x
x = 0,67 ; M = 0
x
b. 0,67 x 1,33
= 0,5P.0,67 = 0,335P
M
x
= R
A
x = 0,67 ; M .x – 0,5Px - 0,67
x
x = 1,33 ; M = 0,335P
x
maka momen maksimum akibat beban terpusat: M = 0,335P
maks
Maka besarnya kapasitas beban tepusat maksimum P = 0,335P
maks
M dapat ditentukan dari:
u
= M
R
Universitas Sumatera Utara
1,4 0,45 + 0,335P = 15,472 kNm P
maks
Karena terdapat 2 beban terpusat yang diberikan, maka masing – masing beban yang diberikan sebesar: 0,5P = 1,57 Ton
= 31,4 kN = 3,14 Ton
3.1.2 Perencanaan Penulangan Geser Untuk mencari tulangan geser yang diperlukan maka besarnya gaya lintang
maksimum perlu dicari terlebih dahulu. Dengan menghitung kembali reaksi yang terjadi pada perletakan yang direncanakan dengan memasukkan beban – beban yang
telah dihitung sebelumnya. ΣM
B
R = 0
A
.2 – 0,5P.1,33 – 0,5P.0,67 – q.l
2
R = 0
A
.2 = P 1 + q.l
R
2
A
.2 = 31,4 + 0,92
R
2
A
Perhitungan gaya lintang
= 16,6 kN
c. 0 x
M 0,67
x
= R
A
. x - q.x
2
Universitas Sumatera Utara
= D D
x x
= R
A
Untuk x = 0 ; D – q.x
A
= R
A
Untuk x = 0,67 ; D = 16,6 kN
c
= R
A
– q.x = 16,6 - 0,9 0,67 = 15,997 kN
d.0,67 x M
1,33
x
= R
A
. x – 0,5P x – 0,67 - q.x
2
= Dx D
x
= R
A
Untuk x = 0,67 ; D – 0,5P – q.x
c
= R
A
Untuk x = 1,33 ; D – 0,5P – q.x = 16,6 – 15,7 – 0,90,67 = 0,297 kN
d
= R
A
Dari perhitungan di atas diperoleh gaya lintang maksimum sebesar 16,6 kN. – 0,5P – q.x = 16,6 – 15,7 – 0,91,33 = -0,297 kN
Maka besarnya gaya geser rencana total karena beban luar Vu = 16,6 kN. Sedangkan kapasitas kemampuan beton tanpa penulangan geser untuk menahan
gaya geser adalah Vc, untuk komponen – komponen struktur yang menahan geser dan lentur saja Vc dapat ditentukan sebagai berikut:
V
c
=
.
b.d
V
c
= x150x196x10
V
-3
c
= 34,648 kN
Universitas Sumatera Utara
SK SNI SK SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.5 ayat 5 menetapkan perlu tidaknya dipasang sengkang dengan pemeriksaan terhadap nilai V
u
. Apabila nilai V
u
ØVc, diperlukan pemasangan sengkang. Maka besarnya ØVc adalah:
ØVc = 0,634,648
ØVc = 10,394 kN
Karena 16,6 kN 10,394 kN = V
u
ØVc maka memerlukan pemasangan sengkang minimum.
ØVc = 20,789 kN
Maka 10,394 kN 16,6 kN 20,789 kN = ØVc V
u
s = ØVc, jadi
pemasangan sengkang dengan jarak minimum sebesar:
A
v
= 56,6 mm
2
Maka, s = Ø6
= 339,6 mm
Atau d = 196 = 98 mm
Jadi diambil nilai yang terkecil adalah 98 mm untuk memudahkan pemasangan dipakai 90 mm. Maka dipakai Ø6 – 90 mm untuk keseluruhan panjang balok
Universitas Sumatera Utara
3.1.3 Perhitungan Lendutan Lendutan yang terjadi pada benda uji akibat berat sendiri dan besarnya
beban terpusat yang diberikan oleh Hydraulic Jack. Lendutan tersebut dihitung dengan rumus:
- Lendutan akibat beban terpusat
Gambar 3.3. Perletakan Beban Terpusat ∆ =
3L
2
– 4x
2
dimana, E = modulus elastisitas beton MPa I = Momen inersia penampang balok mm
4
E = 4700
E = 4700 = 33234,0187 MPa
Universitas Sumatera Utara
I = bh
3
I = 150250
3
= 195312500 mm
4
Maka besar lendutan: ∆
0,5P = 15,7 kN = 15700N
1
= 32000
2
– 4670
2
∆
1
= 0,689 mm
- Lendutan akibat berat sendiri
Gambar 3.4. Perletakan Beban Merata
∆
2
=
∆
2
=
=
0,0289 mm
Maka besarnya keseluruhan lendutan yang terjadi: ∆
maks
= ∆
1
+ ∆
2
= 0,689 + 0,0289
Universitas Sumatera Utara
= 0,7179 mm
3.2 Pemeriksaaan Karakteristk Tulangan 3.2.1 Pemeriksaaan Berat Jenis dan Diameter Tulangan
Kategori