Kuat lentur suatu balok tersedia karena berlangsungnya mekanisme tegangan- tegangan dalam yang timbul di dalam balok yang pada keadaan tertentu dapat diwakili oleh
gaya-gaya dalam. Momen tahanan dalam tersebut yang akan menahan atau memikul momen lentur rencana actual yang ditimbulkan oleh beban luar.
Dalam penelitian ini, digunakan Metode Kekuatan Batas Ultimit dalam menganalisa kekuatan lentur balok beton bertulang.
2.7.2.1 Analisa Balok Terlentur Tulangan Tarik Tunggal
Analisa balok terlentur dilakukan setelah diketahui dimensi penampang balok seperti: lebar balok b, tinggi balok h, jumlah dan dimensi tulangan baja tarik As, f’c, dan
�
�
serta yang akan ditinjau atau yang perlu dicari adalah kekuatan misalnya menghitung Mn,
menghitung beban maksimum yang dapat dipikul balok, dan sebagainya. Untuk tujuan penyederhanaan, Whitney telah mengusulkan bentuk persegi panjang
sebagai distribusi tegangan beton tekan ekivalen. Standard SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.3.2 ayat 7 juga menetapkan bentuk tersebut sebagai ketentuan, meskipun pada ayat 6 tidak
menutup kemungkinan untuk menggunakan bentuk-bentuk yang lain sepanjang hal tersebut adalah hasil pengujian.
a =
�
�
�
Gambar 2.11 Diagram Tegangan Ekivalen Whitney
Universitas Sumatera Utara
�
�
= 0,003
Gambar 2.12 Analisis Balok Bertulangan Tarik
�� = 0,85
�′��₁ ��
. 600
600 + ��
Dimana: N
D
= resultante seluruh gaya tekan pada daerah di atas garis netral N
T
= resultante seluruh gaya tarik pada daerah di bawah garis netral M
R =
momen tahanan As
b
= ρbd N
D
= 0,85 f’c ab N
T
= As fy As
mak
= 0,75 As
b
a = β
1
c ρ
mak
= 0,75 ρ
b
ρ
min
= 1,4 fy
M
R
= N
D
z = N
T
z N
D
= N
T
0,85 f’c ab = As fy
Universitas Sumatera Utara
z = jarak antara resultante tekan dan tarik
c = jarak serat tekan terluar ke garis netral
fy = tegangan luluh tulanangan f’c = kuat tekan beton
As
b
= luas tulangan balok seimbang ρ = ratio penulangan
d = tinggi efektif balok
b = lebar balok
β
1
= konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton. SK SNI T-15-1991-
03 menetapkan nilai β
1
= 0,85 untuk f’c 30 MPa, berkurang 0,008 untuk setiap kenaikan 1 MPa dan nilai tersebut tidak boleh kurang dari 0,65.
�������� ���� �������� �� ≥ �������� ���� ������ℎ��� �� �� = ∅��
Standard SK SNI T-15-1991-03 pasal 2.2.3 ayat 2 memberikan faktor reduksi kekuatan
∅ untuk berbagai mekanisme dan untuk tarik aksial tanpa dan dengan lentur ∅ = 0,8.
2.7.2.2 Analisis Balok Terlentur Tulangan Tekan-Tarik Rangkap
Di lapangan, balok dengan tulangan tunggal secara praktis tidak ada jarang sekali dijumpai dan hampir semua balok selalu dipasang tulangan rangkap. Ini diebabkan karena
pada perencanaan suatu bangunan, gaya gempa yang terjadi dengan arah bolak-balik juga diperhitungkan.
Penulangan rangkap dapat memperbesar momen tahanan pada balok. Jika suatu kemungkinan terjadi bahwa beban yang dipikul balok dengan ukuran tertentu dan persentase
tulangan tertentu terlampau besar, sedangkan ukuran balok tidak dapat diperbesar dengan pertimbangan pelaksanaan, maka diperlukan penambahan tulangan baik tulanganatas maupun
tulangan bawah. Tulangan baja berperilaku elastis hanya sampai tingkatan dimana regangannya
mencapai luluh ε
y
. Dengan kata lain, apabila regangan tekan baja ε’s sama atau lebih besar dari regangan luluhnya ε
y
maka sebagai batas maksimum tegangan tekan baja f’
s
diambil sama dengan tegangan luluhnya f
y
.
Universitas Sumatera Utara
Pada analisa balok terlentur tulangan rangkap, biasanya akan dijumpai dua kondisi. Kondisi pertama yaitu bahwa tulangan tekan telah luluh bersamaan dengan luluhnya tulangan
tarik saat beton mencapai regangan maksimum 0,003. Kondisi ini diharapkan beton belum hancur walau baja sudah luluh. Kondisi kedua yaitu dimana tulangan tekan masih belum
luluh saat tulangan tarik sudah luluh bersamaan dengan tercapainya regangan maksimum beton sebesar 0,003.
�
� ′
= 0,003
Gambar 2.13 Analisis Balok Bertulangan Rangkap
��
′
= ��₂ =
�� ���� ∅�
′
�� − �
′ �′�
0,003
=
�−�′ �
a = β
1
c A
s
= As
1
+ As
2
N
D2
= As’ f’s N
D1
= 0,85 f’c ab
N
T1
= As
1
fy As
1
= ρ
mak
bd N
T2
= As
2
fy
M
r1
= ø bd²k M
r2
= M
u
- M
r1
M
R
= N
D
z = N
T
z N
T
= N
D1
+N
D2
As fy= 0,85 f’c ab + As’ f’s
Universitas Sumatera Utara
Dimana: N
D1
= resultante gaya tekan yang ditahan oleh beton N
D2
= resultante gaya tekan yang ditahan oleh tulangan baja tekan N
T1
= resultante gaya tarik pada tulangan tarik akibat beton N
T2
= resultante gaya tarik pada tulangan tarik M
R =
momen tahanan z
= jarak antara resultante tekan dan tarik c
= jarak serat tekan terluar ke garis netral fy = tegangan luluh tulanangan
f’c = kuat tekan beton As
1
= luas tulangan baja tekan As’ As
2
= luas tulangan baja tarik ρ = ratio penulangan
d = tinggi efektif balok
b = lebar balok
β
1
= konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton. SK SNI T-15-1991-03
menetapkan nilai β
1
= 0,85 untuk f’c 30 MPa, berkurang 0,008 untuk setiap kenaikan 1 MPa dan nilai tersebut tidak boleh kurang dari 0,65.
2.8. Retak
