Analisis Pengaruh Konfigurasi Tulangan Lentur dan Geser terhadap Perilaku Keruntuhan Balok Tinggi dan Balok Lentur.
ANALISK Pf,NGARI,IH KONFIG{JRASI TUE,ANGAN
LENTI]R DAI\I GESER TERIIADAP PDRILAII-I'
KERIJNTUEAN BALOK TINGGI DAI\' BAI,OK LET{[T]R
SKRIPSI
Diajxk^n sebagdi syarut un* denyetesaiksn pendidikan
Progran Strata-l poda hlntsan Tt*nik Sip Fahuttas Tekkik
Universitas Andatas padans
Oleh:
R]ZKI MUSLIM
05 172 022
JURUSAN TEKNIX SIPIL_ FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSTTAS ANDALAS
PADANC
2009
ABSTRAK
Konstruksi beton be(rlang rne.upakan konstruksi yan!.
banyak digunakan oleh masyamkat utuuk pembangunar
perumaha4 gedung serla bangunan-bangunan yang lainnya. Salah
satu komponen utama dari strulaur bangunan adalah batok. Tidak
bisa dipungkiri bahwa balok juga merupakan komponen struktur
yang dapat rusak atau runtui akibat ketebihar beban yang bekerja.
Keruntuhan dari balok didasarkar pada tiga cara yajtu
keruntuhan tarik, tekan dan seimbang. Untuk nenghindar
keruntuhan yang terjadi pada baiok, banyak hal yang bis?
dilakukan, aniara lain adalah dengan p€mberian pengekang sepert
tulangan ikat Gengkang) dan pemb€rian tulangan longitudinal
Oleh karena itu, penganalisaan tentang penearuh pemakaiar
peneekang Genekang) dan tulangan longitudinal pada balok perlr
dilakukan.
Pada skripsi ini dilahrka.n analisis struktur balok beloi
bertulang d€ngan menvariasikan tulangan lentur dan
geser
terhadap p€rilaku keruntuhan balok tinggi dan balok ledur
Vniabel yang digunakan adalah junlah dan diamerer tulangan.
jenis se]lgkane, tinggi pelampang balok. Analisis dilakulan
dengan menggunakan metode elemen hingga nonlinier (ATENAI
dan metode analisa penampang. Sebagaj validasi dari analisis ini,
diial-ukan dengan perhitungan secam manual berdasarkan Tata
Cara Perhitungan Struktur Beion Bertulang Untul< Bangman
Cedung (SNt 03-2847-2002).
Hasil analisis dengan ATENA menunjukkan bahwa
kontribusi sengkang dua kaki dan sengkang tiga kaki sangat
berpengaruh terhadap balok tinggi, dimana riwayat deformasi
tedadi lebih lama s€iring penambahan beban. Sedangkan pada
balok lentur, pemvariasian sengkang tidak memberikan kontribusi
yang berani pada balok. Yang memberikan pengaruh terhadap
balok lentur adalafi tulangn longitudinal. Selain itu, hasil validasi
menunjukan nilai yang mendekati hasil a.alisis pada pmgl"m
ATENA. Artinya analisis yang dilakukan dapat d;katakan benar.
ttuta Kunci: Balok tinggi, balok lentur, riwayat defleksi, riwayat
pembebanan, ATENA
BAB
I
PENDAHI]LUAN
l.l.
Latar Belakatrg
Elem€n struktur seperti kolom, balok.
merupakan
inti dari
plal dan pondasi
suatu bangman. Dalam perencanaan, elemen
strukur te$ebul harus didisain kuat mtul( memikul dan menyalurkan
beban. Salah satu jenis konstruksi yang paling banyak d;gunakan untul
pembangun elemen tersebut adalah dengan konstruksi beton bertulang.
Selain kemudahan untuk mendapatkan materialny4 konstruksi beton
bem
a.g juga mudah dalam
bertulang
efekif digunakan
pelakranaannya. Konstruksi beton
pada komponen struktur yang memil;kj
bentang tidak terlalu panjang s€hingga untuk konstruksi gedung beton
bertulang sudah banyak disunakan. Dua jenis bahan yans membentuk
beton bertulang temebut adatah campuran material beton dan baja.
Beton rnemiliki sifat kuat terhadap tekan daII lemah terhadap tarik.
Sedangkan baja
meniliki sifat kuat
terhadap tarik dan lemah teriadap
tekan. Dengan sifat betor dan baja yang berlawanan sehingga kedua
bahan tenebut akan salingbekerja sama dalam memikul beban.
lndon€sia yang rawan gempa menuntut perlunya gerakan usaha
preventif aktif dalam menghadapi gempa buini. Cerakan
itu
s€lain
'mengakrabkan' rnasyarakat dengan fenomena gempa burni jusa
rnencakup hal-hal t€knis praktis yang nenyangkut signifikansi aplikasi
bangunan yang relatiftahan gempa- Oleh sebab itu evaluasi total kinerja
struktur bangman sangat penting-
Dengan fakta lersebut tentunya sebagai
e,gr'?e/
menikirkan solusi untuk melepaskan masyamkat dari rasa takw
harus
akan
Gnimpa oleh reruntuhan gempa- Salah saiu upaya yang dilakukan
adalah dengan menganalisa eiemen-elemen slruktur dan merencanakan
elemen struktur yang kxat. kaku dan daktail. Pada balok beton bertulang,
lulangantarik lenturbertungsi untuk menikul gaya !ank- Apabila teiadi
retak lentur gaya tank akan dipikul sendiri oleh tulangan, karena beion
tidak .rampu lagi menahan gaya tarik. Sesuai dengan pertambahan
beban, retak lentur pada daeral bentang geser akan berkembang menjadi
retak diagonal. Bersamaan dengan itu gaya tarik pada daerah lump an
juga akan bertambah. Dari analisa dan perencanaan tcrsebut mestinya
didapal berbagai modus atau t€ori kerusakan struktur bangunan yang
bisa menjadi aneka model berharga untuk memperbaiki berbagai praktik
ran€ang bangun. Pada studi
ini akan
dibabas elemen slTuktur balok
dengan memvariasikan tulangan lentur dan ges€r unhrk m€ndapatkan
balok yang kuat, kaku dan daktail.
r.2. Tujuan Penulistn
Penuiisan skipsi ini bertujuan unrukmengetahui perilaku balok
simple beam dengan penberian beban terpusai. Perilaku dari balol
didapatkan dari kurva riwayat pembebanan vs riwayat defleksi. Dari
kurva tersebut dapat diketahui kel'uatan, kekaLuan dan daktilitas dari
Yans dijadikan sebasai variabel untuk penelitian ini adaiah i
L rumlah dan diamerer rulansdn lenrur.
L
Jumlah dan diamet€r txlansan geser.
BAB
VI
KI]SIMPUI,AN DA-I[ SARA.N
6.1, Kesimpulan
Berdasarkan
hasil analisa yang telah dilakukan,
dapar
diperkirakan bahwa:
L Peningkatan jumlah tulangan geser pada balok lentur relatif
sedikit berpengaruh terhadap kekuatan, kekakuan dan dakilitas
balok.
2.Yang paliry dorninan bekerja nernikul beban pada balok lenlur
adalah tulangan lennr. Dengan peningkatar diameter tulangan
lentu. pada balok
"l(an
menambah kel:uatan, kekakuan dan
daktilitas dari balok. Tetapi jumlah tulangan lentur tidak perlu
terlalu banyak karena akan dihasilkan kekuatan, kekakuan dan
daltilitas yang sama.
3.Variasi jarak nrlangan geser pada balok tingg' tidak lerlalu
berpengaruh kepada kekuatar! kekakuan
drn daktilitas. -fetapi
variasi diarneter berpengann kepada daktilitas dari balok.
4. Pengaruh
konfigurasi diameter tulangan lentur pada balok tinggi
relatif sangat mempengairhi terhadap kekuata., kekakuan
dan
daktilitas dari balok. Variasi jumlah tulangan lentur yang banyak
didapatkan daktilitas yang kecil dengan kek&tan dan ke&akuan
yang besar.
'/4
DAFTAR KEPI]STAICAAN
tll
l tl : Alsaved' S.H."Stres' S'ain Rtluti'tt 1r]'
of Nomal, High Siekgth and Lightweight Canctete''
Almussallam,
39 44 1995'
Magaz;n€ ofconcreie Research,47 No l70. Page
t2l
Ciru Kia Wang, Charles G. Salmon "Disain Betan Bettuldnt '
Jilid
tll
1. Erlangga.l99l
Departemen Permukinan Dan Prasarana Wll^vah
Pe it
euhanAedungSNI 281'
lTB kndung 2002
ngdn Struktur Beton Untuk Ba
-2012".
L4)
"ratu Car)
Jurusan Tekn ik Sipil F-TSP
"sttukt r Bet')n aertulang Beftlasatku'
I9g3 03 Depa enen Peketjaon L/mum Rt
Dipohusodo, Istimawan,
SK SN/ I-li
Gamedia Pustaka U1am4 Jakada. 1994
t5l
Dovana Putri. MenY "Anatisa Keruntuhdn Lentw Kolam
Be
t6l
Bcbt
utang Dengan danTanpaTula gan Ceset" Padang.200g
Jack. C Mccormac,
"
Dbain Beton Beftulang Ldisi Kelimo
Eriangga, Jakarta.2003
I7l
Melinda. Fitri. "Hrbuhgan Pe4alanan Gutk Neltul dan Gdt'
Taik
Tutangdn LokAitullihat Pada Balak Betoh Bertulang
PadaDg, 2008
t8l
Naw]. Edward C. "Reton Bertulang Sloht Pehdekatah Dasdr
Penerjemah: Ir. Bambang Suryoatmono. MSc Unil
Parahyangan. PT Eresco, Bandung.l980
iel
Park. Rr Paulay,
T.
"Reinforced Concrcte Sttrcturet". kr\
Wiley & Sons, New York. 1975
.
LENTI]R DAI\I GESER TERIIADAP PDRILAII-I'
KERIJNTUEAN BALOK TINGGI DAI\' BAI,OK LET{[T]R
SKRIPSI
Diajxk^n sebagdi syarut un* denyetesaiksn pendidikan
Progran Strata-l poda hlntsan Tt*nik Sip Fahuttas Tekkik
Universitas Andatas padans
Oleh:
R]ZKI MUSLIM
05 172 022
JURUSAN TEKNIX SIPIL_ FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSTTAS ANDALAS
PADANC
2009
ABSTRAK
Konstruksi beton be(rlang rne.upakan konstruksi yan!.
banyak digunakan oleh masyamkat utuuk pembangunar
perumaha4 gedung serla bangunan-bangunan yang lainnya. Salah
satu komponen utama dari strulaur bangunan adalah batok. Tidak
bisa dipungkiri bahwa balok juga merupakan komponen struktur
yang dapat rusak atau runtui akibat ketebihar beban yang bekerja.
Keruntuhan dari balok didasarkar pada tiga cara yajtu
keruntuhan tarik, tekan dan seimbang. Untuk nenghindar
keruntuhan yang terjadi pada baiok, banyak hal yang bis?
dilakukan, aniara lain adalah dengan p€mberian pengekang sepert
tulangan ikat Gengkang) dan pemb€rian tulangan longitudinal
Oleh karena itu, penganalisaan tentang penearuh pemakaiar
peneekang Genekang) dan tulangan longitudinal pada balok perlr
dilakukan.
Pada skripsi ini dilahrka.n analisis struktur balok beloi
bertulang d€ngan menvariasikan tulangan lentur dan
geser
terhadap p€rilaku keruntuhan balok tinggi dan balok ledur
Vniabel yang digunakan adalah junlah dan diamerer tulangan.
jenis se]lgkane, tinggi pelampang balok. Analisis dilakulan
dengan menggunakan metode elemen hingga nonlinier (ATENAI
dan metode analisa penampang. Sebagaj validasi dari analisis ini,
diial-ukan dengan perhitungan secam manual berdasarkan Tata
Cara Perhitungan Struktur Beion Bertulang Untul< Bangman
Cedung (SNt 03-2847-2002).
Hasil analisis dengan ATENA menunjukkan bahwa
kontribusi sengkang dua kaki dan sengkang tiga kaki sangat
berpengaruh terhadap balok tinggi, dimana riwayat deformasi
tedadi lebih lama s€iring penambahan beban. Sedangkan pada
balok lentur, pemvariasian sengkang tidak memberikan kontribusi
yang berani pada balok. Yang memberikan pengaruh terhadap
balok lentur adalafi tulangn longitudinal. Selain itu, hasil validasi
menunjukan nilai yang mendekati hasil a.alisis pada pmgl"m
ATENA. Artinya analisis yang dilakukan dapat d;katakan benar.
ttuta Kunci: Balok tinggi, balok lentur, riwayat defleksi, riwayat
pembebanan, ATENA
BAB
I
PENDAHI]LUAN
l.l.
Latar Belakatrg
Elem€n struktur seperti kolom, balok.
merupakan
inti dari
plal dan pondasi
suatu bangman. Dalam perencanaan, elemen
strukur te$ebul harus didisain kuat mtul( memikul dan menyalurkan
beban. Salah satu jenis konstruksi yang paling banyak d;gunakan untul
pembangun elemen tersebut adalah dengan konstruksi beton bertulang.
Selain kemudahan untuk mendapatkan materialny4 konstruksi beton
bem
a.g juga mudah dalam
bertulang
efekif digunakan
pelakranaannya. Konstruksi beton
pada komponen struktur yang memil;kj
bentang tidak terlalu panjang s€hingga untuk konstruksi gedung beton
bertulang sudah banyak disunakan. Dua jenis bahan yans membentuk
beton bertulang temebut adatah campuran material beton dan baja.
Beton rnemiliki sifat kuat terhadap tekan daII lemah terhadap tarik.
Sedangkan baja
meniliki sifat kuat
terhadap tarik dan lemah teriadap
tekan. Dengan sifat betor dan baja yang berlawanan sehingga kedua
bahan tenebut akan salingbekerja sama dalam memikul beban.
lndon€sia yang rawan gempa menuntut perlunya gerakan usaha
preventif aktif dalam menghadapi gempa buini. Cerakan
itu
s€lain
'mengakrabkan' rnasyarakat dengan fenomena gempa burni jusa
rnencakup hal-hal t€knis praktis yang nenyangkut signifikansi aplikasi
bangunan yang relatiftahan gempa- Oleh sebab itu evaluasi total kinerja
struktur bangman sangat penting-
Dengan fakta lersebut tentunya sebagai
e,gr'?e/
menikirkan solusi untuk melepaskan masyamkat dari rasa takw
harus
akan
Gnimpa oleh reruntuhan gempa- Salah saiu upaya yang dilakukan
adalah dengan menganalisa eiemen-elemen slruktur dan merencanakan
elemen struktur yang kxat. kaku dan daktail. Pada balok beton bertulang,
lulangantarik lenturbertungsi untuk menikul gaya !ank- Apabila teiadi
retak lentur gaya tank akan dipikul sendiri oleh tulangan, karena beion
tidak .rampu lagi menahan gaya tarik. Sesuai dengan pertambahan
beban, retak lentur pada daeral bentang geser akan berkembang menjadi
retak diagonal. Bersamaan dengan itu gaya tarik pada daerah lump an
juga akan bertambah. Dari analisa dan perencanaan tcrsebut mestinya
didapal berbagai modus atau t€ori kerusakan struktur bangunan yang
bisa menjadi aneka model berharga untuk memperbaiki berbagai praktik
ran€ang bangun. Pada studi
ini akan
dibabas elemen slTuktur balok
dengan memvariasikan tulangan lentur dan ges€r unhrk m€ndapatkan
balok yang kuat, kaku dan daktail.
r.2. Tujuan Penulistn
Penuiisan skipsi ini bertujuan unrukmengetahui perilaku balok
simple beam dengan penberian beban terpusai. Perilaku dari balol
didapatkan dari kurva riwayat pembebanan vs riwayat defleksi. Dari
kurva tersebut dapat diketahui kel'uatan, kekaLuan dan daktilitas dari
Yans dijadikan sebasai variabel untuk penelitian ini adaiah i
L rumlah dan diamerer rulansdn lenrur.
L
Jumlah dan diamet€r txlansan geser.
BAB
VI
KI]SIMPUI,AN DA-I[ SARA.N
6.1, Kesimpulan
Berdasarkan
hasil analisa yang telah dilakukan,
dapar
diperkirakan bahwa:
L Peningkatan jumlah tulangan geser pada balok lentur relatif
sedikit berpengaruh terhadap kekuatan, kekakuan dan dakilitas
balok.
2.Yang paliry dorninan bekerja nernikul beban pada balok lenlur
adalah tulangan lennr. Dengan peningkatar diameter tulangan
lentu. pada balok
"l(an
menambah kel:uatan, kekakuan dan
daktilitas dari balok. Tetapi jumlah tulangan lentur tidak perlu
terlalu banyak karena akan dihasilkan kekuatan, kekakuan dan
daltilitas yang sama.
3.Variasi jarak nrlangan geser pada balok tingg' tidak lerlalu
berpengaruh kepada kekuatar! kekakuan
drn daktilitas. -fetapi
variasi diarneter berpengann kepada daktilitas dari balok.
4. Pengaruh
konfigurasi diameter tulangan lentur pada balok tinggi
relatif sangat mempengairhi terhadap kekuata., kekakuan
dan
daktilitas dari balok. Variasi jumlah tulangan lentur yang banyak
didapatkan daktilitas yang kecil dengan kek&tan dan ke&akuan
yang besar.
'/4
DAFTAR KEPI]STAICAAN
tll
l tl : Alsaved' S.H."Stres' S'ain Rtluti'tt 1r]'
of Nomal, High Siekgth and Lightweight Canctete''
Almussallam,
39 44 1995'
Magaz;n€ ofconcreie Research,47 No l70. Page
t2l
Ciru Kia Wang, Charles G. Salmon "Disain Betan Bettuldnt '
Jilid
tll
1. Erlangga.l99l
Departemen Permukinan Dan Prasarana Wll^vah
Pe it
euhanAedungSNI 281'
lTB kndung 2002
ngdn Struktur Beton Untuk Ba
-2012".
L4)
"ratu Car)
Jurusan Tekn ik Sipil F-TSP
"sttukt r Bet')n aertulang Beftlasatku'
I9g3 03 Depa enen Peketjaon L/mum Rt
Dipohusodo, Istimawan,
SK SN/ I-li
Gamedia Pustaka U1am4 Jakada. 1994
t5l
Dovana Putri. MenY "Anatisa Keruntuhdn Lentw Kolam
Be
t6l
Bcbt
utang Dengan danTanpaTula gan Ceset" Padang.200g
Jack. C Mccormac,
"
Dbain Beton Beftulang Ldisi Kelimo
Eriangga, Jakarta.2003
I7l
Melinda. Fitri. "Hrbuhgan Pe4alanan Gutk Neltul dan Gdt'
Taik
Tutangdn LokAitullihat Pada Balak Betoh Bertulang
PadaDg, 2008
t8l
Naw]. Edward C. "Reton Bertulang Sloht Pehdekatah Dasdr
Penerjemah: Ir. Bambang Suryoatmono. MSc Unil
Parahyangan. PT Eresco, Bandung.l980
iel
Park. Rr Paulay,
T.
"Reinforced Concrcte Sttrcturet". kr\
Wiley & Sons, New York. 1975
.