ANALISA KAPASITAS LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN LUBANG MENGGUNAKAN SOFTWARE ATENA.
ANALISA KAPASITAS LENTUR BALOK BETON
BERTULANG DENGAN LUBANG MENGGUNAKAN
SOFTWARE ATENA
SKRIPSI
Oleh
AHMAD RONNI
08 109 23 103
JURUSAN TEKNIK SIPIL - FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Konstruksi beton bertulang sudah menjadi bahan konstruksi
yang banyak digunakan dalam hampir semua struktur baik dalam skala
besar maupun kecil. Salah satu komponen utama dari konstruksi
bangunan adalah balok. Sekarang banyak ditemukan balok yang dilubangi
untuk suatu kepentingan, seperti penempatan saluran utilitas seperti
saluran pemipaan, saluran telepon, saluran ac, dan perangkat kelistrikan.
Pemberian lubang pada balok ini juga akan memberi dampak pada
struktur bangunannya. Penelitian dilakukan terhadap balok beton
bertulang yang diberi lubang, dengan menggunakan software Atena 2D
v4 Demo kemudian menganalisis pengaruh lubang tersebut terhadap
balok tanpa harus menganalisa secara manual.
Analisa kapasitas lentur balok ini dilakukan pada balok beton
bertulang dengan penampang I. Analisa ini dilakukan dengan
membandingkan balok yang tidak diberi lubang dengan balok yang diberi
lubang dengan jumlah lubang yang berbeda-beda. Sedangkan pada
properties beton dan properties tulangan yang digunakan pada keempat
benda uji adalah f’c = 50 εPa dan fy = 500 εPa.
Berdasarkan hasil dari analisis menggunakan software Atena 2D
v4 Demo diperoleh nilai kapasitas balok yang tergambar dalam kurva
load vs deformation. Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa lubang
pada balok mempengaruhi kapasitas balok itu sendiri, dengan menambah
jumlah lubangnya maka akan semakin turun kekuatan balok tersebut
dalam menahan beban yang terjadi.
Kata kunci: Balok berlubang, kapasitas lentur, analisis non-linear.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Balok merupakan salah satu dari elemen struktur bangunan yang
didisain agar dapat memikul dan menyalurkan beban. Posisi balok itu
sendiri pada struktur bangunan adalah melintang menghubungkan antar
kolom, sehingga balok harus didisain agar dapat tahan dengan gaya tarik
yang ditimbulkan oleh beban diatasnya maupun bebannya sendiri. Oleh
karena itu sekarang ini banyak balok yang didisain menggunakan
konstruksi bangunan beton bertulang. Dengan konstruksi bangunan ini
balok dapat menahan kuat tekan menggunakan beton, sedangkan kuat
tariknya ditahan menggunakan tulangannya.
Namun sekarang ini banyak ditemukan balok yang dilubangi
untuk penempatan saluran utilitas seperti saluran pemipaan, saluran
telepon, saluran ac, dan perangkat kelistrikan. Biasanya penempatan
saluran utilitas ini ditempatkan pada langit-langit ruangan, tapi
penempatan ini dapat mengurangi tinggi ruangan pada bangunan.
Sehingga solusi satu-satunya adalah melubangi badan balok pada struktur
bangunan yang hasilnya dapat memberikan pengaruh yang berarti dalam
pemanfaatan ruangan sehingga membuat bangunan lebih luas dan
ekonomis. Tapi melubangi balok juga memberikan dampak yang beresiko
karena dapat mengurangi kelenturan dan kekuatan balok itu sendiri.
Maka dari permasalahan ini penulis akan membahas seberapa
besar pengaruh lubang pada balok beton bertulang dengan bantuan
software Atena 2D v4. Dengan bantuan software ini penulis dapat
menganalisa pengaruh lubang pada balok beton bertulang tanpa harus
menganalisanya secara manual atau disebut juga dengan perhitungan
tangan karena akan sulit dilakukan. Maka dengan bantuan software ini
perhitungan yang sulit tersebut dapat dilakukan dengan lebih mudah dan
cepat.
Berdasarkan uraian diatas, pada tugas akhir ini akan membahas
tentang efek lubang pada balok beton bertulang dengan menggunakan
software Atena 2D v4.
1.2. Tujuan dan Manfaat
Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk menganalisa efek
lubang terhadap kapasitas lentur balok dan distribusi tegangan pada
balok.
Manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk dapat melihat
efek dari lubang yang dijadikan tempat saluran utilitas tersebut terhadap
balok pada struktur bangunan.
1.3. Batasan Masalah
Ruang lingkup dan batasan masalah dari tugas akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Tugas akhir ini membahas analisisa kapasitas lentur balok beton
bertulang yang diberi lubang tanpa menggunakan tulangan geser.
2. Penampang balok yang digunakan adalah penampang balok I.
3. Jumlah benda uji balok beton bertulang pada tugas akhir ini adalah
sebanyak 4 buah dengan jumlah lubang yang berbeda-beda termasuk
dengan tanpa lubang yang diajadikan sebagai perbandingan.
4. Luas penampang dari masing-masing balok disamakan.
5. Mutu beton yang digunakan adalah f‘c 50 MPa.
6. Mutu baja yang digunakan fy 500 MPa.
7. Luas tulangan tarik pada masing-masing balok disamakan.
8. Penyusunan tugas akhir ini berpedoman pada peraturan-peraturan
sebagai berikut:
a. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
(SNI 03-2847-2002).
b. Peraturan ACI 318M – 08.
9. Dari ke-4 benda uji tersebut dilakukan analisis terhadap kapasitas
lentur balok dan distribusi tegangan pada balok menggunakan
software Atena 2D v4 dan RCCSA V4.1.1 sebagai pembanding pada
sampel balok beton bertulang tanpa lubang.
1.4. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir terdiri dari beberapa bab, yaitu:
BAB I
Pendahuluan
Berisikan tentang latar belakang, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.
BAB II
Tinjauan Pustaka
Berisikan tentang studi pustaka mengenai analisis kapasitas
lentur dan distribusi tegangan pada balok berlubang.
BAB III
Metodologi Penelitian
Berisikan tata cara dan tahap dalam analisis kapasitas lentur
dan distribusi balok berlubang.
BAB IV
Prosedur dan Hasil Kerja
Berisikan mengenai langkah-langkah penyelesaian tugas
akhir dan hasil kerja, dimana untuk mendapatkan hasil kerja
digunakan software Atena 2D v4.
BAB V
Analisis dan Pembahasan
Menganalisa hasil yang diperoleh dan disajikan dalam bentuk
gambar, grafik dan tabel serta dilakukan pembahasan.
BAB VI
Kesimpulan
Berisikan kesimpulan dan saran dari penyusunan tugas akhir
ini.
DAFTAR KEPUSTAKAAN
LAMPIRAN
BERTULANG DENGAN LUBANG MENGGUNAKAN
SOFTWARE ATENA
SKRIPSI
Oleh
AHMAD RONNI
08 109 23 103
JURUSAN TEKNIK SIPIL - FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Konstruksi beton bertulang sudah menjadi bahan konstruksi
yang banyak digunakan dalam hampir semua struktur baik dalam skala
besar maupun kecil. Salah satu komponen utama dari konstruksi
bangunan adalah balok. Sekarang banyak ditemukan balok yang dilubangi
untuk suatu kepentingan, seperti penempatan saluran utilitas seperti
saluran pemipaan, saluran telepon, saluran ac, dan perangkat kelistrikan.
Pemberian lubang pada balok ini juga akan memberi dampak pada
struktur bangunannya. Penelitian dilakukan terhadap balok beton
bertulang yang diberi lubang, dengan menggunakan software Atena 2D
v4 Demo kemudian menganalisis pengaruh lubang tersebut terhadap
balok tanpa harus menganalisa secara manual.
Analisa kapasitas lentur balok ini dilakukan pada balok beton
bertulang dengan penampang I. Analisa ini dilakukan dengan
membandingkan balok yang tidak diberi lubang dengan balok yang diberi
lubang dengan jumlah lubang yang berbeda-beda. Sedangkan pada
properties beton dan properties tulangan yang digunakan pada keempat
benda uji adalah f’c = 50 εPa dan fy = 500 εPa.
Berdasarkan hasil dari analisis menggunakan software Atena 2D
v4 Demo diperoleh nilai kapasitas balok yang tergambar dalam kurva
load vs deformation. Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa lubang
pada balok mempengaruhi kapasitas balok itu sendiri, dengan menambah
jumlah lubangnya maka akan semakin turun kekuatan balok tersebut
dalam menahan beban yang terjadi.
Kata kunci: Balok berlubang, kapasitas lentur, analisis non-linear.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Balok merupakan salah satu dari elemen struktur bangunan yang
didisain agar dapat memikul dan menyalurkan beban. Posisi balok itu
sendiri pada struktur bangunan adalah melintang menghubungkan antar
kolom, sehingga balok harus didisain agar dapat tahan dengan gaya tarik
yang ditimbulkan oleh beban diatasnya maupun bebannya sendiri. Oleh
karena itu sekarang ini banyak balok yang didisain menggunakan
konstruksi bangunan beton bertulang. Dengan konstruksi bangunan ini
balok dapat menahan kuat tekan menggunakan beton, sedangkan kuat
tariknya ditahan menggunakan tulangannya.
Namun sekarang ini banyak ditemukan balok yang dilubangi
untuk penempatan saluran utilitas seperti saluran pemipaan, saluran
telepon, saluran ac, dan perangkat kelistrikan. Biasanya penempatan
saluran utilitas ini ditempatkan pada langit-langit ruangan, tapi
penempatan ini dapat mengurangi tinggi ruangan pada bangunan.
Sehingga solusi satu-satunya adalah melubangi badan balok pada struktur
bangunan yang hasilnya dapat memberikan pengaruh yang berarti dalam
pemanfaatan ruangan sehingga membuat bangunan lebih luas dan
ekonomis. Tapi melubangi balok juga memberikan dampak yang beresiko
karena dapat mengurangi kelenturan dan kekuatan balok itu sendiri.
Maka dari permasalahan ini penulis akan membahas seberapa
besar pengaruh lubang pada balok beton bertulang dengan bantuan
software Atena 2D v4. Dengan bantuan software ini penulis dapat
menganalisa pengaruh lubang pada balok beton bertulang tanpa harus
menganalisanya secara manual atau disebut juga dengan perhitungan
tangan karena akan sulit dilakukan. Maka dengan bantuan software ini
perhitungan yang sulit tersebut dapat dilakukan dengan lebih mudah dan
cepat.
Berdasarkan uraian diatas, pada tugas akhir ini akan membahas
tentang efek lubang pada balok beton bertulang dengan menggunakan
software Atena 2D v4.
1.2. Tujuan dan Manfaat
Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk menganalisa efek
lubang terhadap kapasitas lentur balok dan distribusi tegangan pada
balok.
Manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk dapat melihat
efek dari lubang yang dijadikan tempat saluran utilitas tersebut terhadap
balok pada struktur bangunan.
1.3. Batasan Masalah
Ruang lingkup dan batasan masalah dari tugas akhir ini adalah
sebagai berikut :
1. Tugas akhir ini membahas analisisa kapasitas lentur balok beton
bertulang yang diberi lubang tanpa menggunakan tulangan geser.
2. Penampang balok yang digunakan adalah penampang balok I.
3. Jumlah benda uji balok beton bertulang pada tugas akhir ini adalah
sebanyak 4 buah dengan jumlah lubang yang berbeda-beda termasuk
dengan tanpa lubang yang diajadikan sebagai perbandingan.
4. Luas penampang dari masing-masing balok disamakan.
5. Mutu beton yang digunakan adalah f‘c 50 MPa.
6. Mutu baja yang digunakan fy 500 MPa.
7. Luas tulangan tarik pada masing-masing balok disamakan.
8. Penyusunan tugas akhir ini berpedoman pada peraturan-peraturan
sebagai berikut:
a. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
(SNI 03-2847-2002).
b. Peraturan ACI 318M – 08.
9. Dari ke-4 benda uji tersebut dilakukan analisis terhadap kapasitas
lentur balok dan distribusi tegangan pada balok menggunakan
software Atena 2D v4 dan RCCSA V4.1.1 sebagai pembanding pada
sampel balok beton bertulang tanpa lubang.
1.4. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir terdiri dari beberapa bab, yaitu:
BAB I
Pendahuluan
Berisikan tentang latar belakang, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.
BAB II
Tinjauan Pustaka
Berisikan tentang studi pustaka mengenai analisis kapasitas
lentur dan distribusi tegangan pada balok berlubang.
BAB III
Metodologi Penelitian
Berisikan tata cara dan tahap dalam analisis kapasitas lentur
dan distribusi balok berlubang.
BAB IV
Prosedur dan Hasil Kerja
Berisikan mengenai langkah-langkah penyelesaian tugas
akhir dan hasil kerja, dimana untuk mendapatkan hasil kerja
digunakan software Atena 2D v4.
BAB V
Analisis dan Pembahasan
Menganalisa hasil yang diperoleh dan disajikan dalam bentuk
gambar, grafik dan tabel serta dilakukan pembahasan.
BAB VI
Kesimpulan
Berisikan kesimpulan dan saran dari penyusunan tugas akhir
ini.
DAFTAR KEPUSTAKAAN
LAMPIRAN