Tegangan Elastis Tidak Retak Tegangan pada Pembebanan Ultimit

II.10. Penampang Beton Bertulang dalam Keadaan Lentur Murni

Jika ditinjau sebuah balok bertulang bertumpu bebas dengan dua beban terpusat P di atasnya dimana berat sendiri balok diabaikan menyebabkan daerah di antara kedua beban P besar gaya lintang adalah nol dan momen lentur adalah konstan sehingga balok mengalami beban lentur murni. Analisa tegangan dan regangan penampang tertentu pada tingkat- tingkat pembebanan gelagar secara berangsur-angsur mulai dari nol hingga mencapai suatu harga pada saat hancurnya gelagar dapat dibedakan dengan jelas adanya beberapa tingkat perilaku yang berbeda dialami oleh penampang beton.

II.10.1. Tegangan Elastis Tidak Retak

Selama tegangan tarik pada penampang tidak melebihi kuat tarik beton fc penampang tersebut dianggap belum retak, dimana kuat tarik beton sekitar 0,5-0,6 ��′� . Keadaan ini disajikan pada Gambar 2.9 untuk penampang balok yang diberi beban momen lentur dengan lebar b dan tinggi efektif d. Tinggi daerah yang diarsir adalah c, sedangkan regangan tekan dan regangan tarik dalam beton dan baja berbanding lurus dengan jarak terhadap garis netral Gambar 2.9a. Gambar 2.9b menyatakan distribusi tegangan pada bagian yang belum retak. Tegangan tarik maksimum beton fc terdapat pada serat terbawah dan lebih kecil dari fc. Selama tegangan tekan fc masih kecil, diagram distribusi tegangan masih linear. Regangan tekan beton dan regangan tarik baja berbanding lurus dengan jarak terhadap garis netral. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.9 Distribusi tegangan-regangan pada penampang beton bertulang yang tidak mengalami retak

II.10.2. Tegangan pada Pembebanan Ultimit

Pada beban yang lebih besar lagi hingga mendekati pembebanan ultimit, nilai regangan serta tegangan akan meningkat dan cenderung tidak sebanding lagi antara keduanya, dimana tegangan tekan beton akan membentuk kurva parabola. Distribusi tegangan pada kondisi ultimit yang berupa kurva parabola dapat diidealisasi menjadi bentuk tegangan segi empat ekivalen sebagaimana diusulkan Whitney lihat Gambar 2.10. Gambar 2.10 Distribusi tegangan-regangan penampang beton bertulang pada beban batas Universitas Sumatera Utara Ada dua jenis keruntuhan pada balok beton, yaitu : 1. Model keruntuhan tulangan tarik 2. Model keruntuhan daerah tekan beton Bila suatu penampang beton bertulang yang dibebani lentur murni dianalisa, perlu disepakati sejumlah kriteria anggapan yang harus dipenuhi supaya penampang itu mempunyai kemungkinan keruntuhan yang layak pada keadaan didasarkan atas anggapan-anggapan sebagai berikut : 1. Bidang penampang rata sebelum terjadi lenturan tetap rata setelah terjadi lenturan dan tetap tegak lurus pada sumbu bujur balok prinsip Bernoulli. 2. Tegangan sebanding dengan regangan hanya sampai beban sedang, dimana tegangan tekan beton tidak melampaui ±12 fc. 3. Dalam perhitungan kapasitas momen ultimit, kuat tarik beton diabaikan dan seluruh gaya tarik dilimpahkan kepada tulangan baja tarik. Berdasarkan anggapan-anggapan seperti yang telah dikemukakan di atas, dapat dilakukan pengujian tegangan-regangan dan gaya-gaya yang timbul pada penampang balok yang bekerja menahan momen batas, yaitu momen akibat beban luar yang timbul tepat pada saat terjadi hancur. Kuat lentur suatu balok tersedia karena berlangsungnya mekanisme tegangan- regangan yang timbul di dalam balok pada keadaan tertentu dapat diwakili oleh gaya-gaya dalam. N D adalah resultan gaya tekan dalam, merupakan resultan gaya tekan pada daerah di atas garis netral. Sedangkan N T adalah resultan gaya tarik dalam, merupakan jumlah seluruh gaya tarik yang diperhitungkan untuk daerah di bawah garis netral. Kedua gaya ini arah garis kerjanya sejajar, sama besar, tetapi berlawanan arah dan dipisahkan dengan Universitas Sumatera Utara jarak Z sehingga membentuk kopel momen tahanan dalam dimana nilai maksimumnya disebut kuat lentur, atau momen tahanan penampang komponen struktur tersebut. Berdasarkan bentuk empat persegi panjang seperti tampak pada Gambar 2.11, intensitas tegangan tekan beton rata-rata ditentukan sebesar 0,85fc dan dianggap bekerja pada daerah tekan dari penampang balok sebesar b dan sedalam a, yang mana besarnya ditentukan dengan rumus: a = β . c Dimana : c = jarak serat terluar ke garis netral β = konstanta yang merupakan fungsi dari kuat beton Standar SK SNI-T-1991-03, menetapkan nilai β = 0,85 untuk fc ≤ 30 MPa, berkurang 0,008 untuk setiap kenaikan 1 MPa kuat beton dan nilai tersebut tidak boleh kurang dari 0,65. Gambar 2.11 Isometrik hubungan gaya-gaya dalam Universitas Sumatera Utara

II.11. Perilaku Defleksi pada Balok