Oleh : REDI DOGOMO LENTUR MURNI - BALOK UNIVERSITAS RIAU FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI S1-TEKNIK SIPIL Struktur Beton Bertulang II

DAFTAR ISI 1.Diagram Tegangan 2.Tebal Minimum (h) Balok 3.Selimut Beton 4.Bentang Teoritis

1. DIAGRAM TEGANGAN BALOK BETON h a=  1 c j d c C T C = 0,85 fc. a. b T = As. fy Penampang Balok Beton Bertulang Diagram Tegangan ( fy ) 0,85 f’c Diagram Tegangan ( fy ) a =  1 c  1 = 0, f’c ≤ 30 MPa  1 = 0,85 – 0,05 (f’c -30 )------f’c30 <55 ≤ 30 MPa 7  1 = 0, f’c > 55 Mpa

2. TEBAL MINIMUM (h) BALOK & PELAT Komponen Struktur Tebal minimum (h) Dua Tumpuan Satu Ujung Menerus Kedua Ujung Menerus Kantilever Komponen yang tidak menahan atau tidak diastukan dengan partisi atau konstruksi lain yang akan rusak karena lendutan yang besar Pelat solid satu arah L/20L/24L/28L/10 Balok atau pelat jalur satu arah L/16L/18,50L/21L/8 Tebal minimum balok (h) non prategang atau pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung

 Bila lendutan tidak dihitung, dan agar balok beton aman terhadap lendutan maka digunakan tinggi balok (h min ) seperti pada tabel diatas  Jika h min sudah diketahui, maka selanjutnya dapat memperkirakan tinggi balok yang akan didesain, biasanya dengan memambahkan 100 mm sampai 200 mm dari h min diatas  Adapun lebar balok b, normalnya dapat diambil sekitar 0,4 – 0,6 h

3. SELIMUT BETON  Tujuan dari selimut beton adalah melindungi beton dari serangan korosi akibat uap air yang dapat masuk melalui celah-celah beton yang retak Bagian Konstruksi Langsung diatas tanah & selalu berhubungan dengan tanah Tebal Selimut Beton (mm) Pelat, dinding & Pelat berusukSeluruh diameter75 Balok & KolomSeluruh diameter75 Komponen Struktur cangkang & Pelat Lipat Seluruh diameter75 Tebal selimut beton minimum ( ρ ) dalam mm Untuk konstruksi yang langsung diatas tanah & selalu berhubungan dengan tanah

Tebal selimut beton minimum ( ρ ) dalam mm untuk konstruksi yang berhubungan dengan tanah & cuaca Bagian Konstruksi Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca Tebal Selimut Beton (mm) Pelat, dinding & Pelat berusuk 1.Batang D-19 hingga D-56 2.Batang D-16, Jaring kawat polos P- 16 atau Kawat ulir D-16 dan yang lebih kecil Balok & Kolom1.Batang D-19 hingga D-56 2.Batang D-16, Jaring kawat polos P- 16 atau Kawat ulir D-16 dan yang lebih kecil Komponen Struktur Cangkang & Pelat Lipat 1.Batang D-19 hingga D-56 2.Batang D-16, Jaring kawat polos P- 16 atau Kawat ulir D-16 dan yang lebih kecil 50 40

Tebal selimut beton minimum ( ρ ) dalam mm untuk konstruksi yang tdk langsung berhubungan dengan tanah & cuaca Bagian Konstruksi Beton yang tdk langsung berhubungan dgn cuaca atau beton yg tidak langsung berhubungan dgn tanah Tebal Selimut Beton (mm) Pelat, dinding & Pelat berusuk 1.Batang D-44 hingga D-56 2.Batang D-36 dan yang lebih kecil Balok & Kolom Tulangan utama, pengikat, sengkang, lilitan spiral 40 Komponen Struktur Cangkang & Pelat Lipat 1.Batang D-19 dan yang lebih besar 2.Batang D-16, Jaring kawat polos P- 16 atau Kawat ulir D-16 dan yang lebih kecil 20 15

Toleransi Selimut Beton  Toleransi untuk tinggi d dan selimut beton minimum dalam komponen struktur lentur, dinding dan komponen struktur tekan harus memenuhi sbb. : Toleransi untuk d Toleransi untuk selimut beton minimum d ≤ 200 mm± 10 mm- 10 mm d > 200 mm± 13 mm- 13 mm

4. PANJANG BENTANG 4.1 Komponen struktur yang tidak menyatu dengan struktur pendukung 1.Panjang bentang dihitung sebagai bentang bersih ditambah dengan tinggi dari komponen struktur 2.Besarnya bentang tersebut tidak perlu melebihi jarak pusat ke pusat dari komponen struktur pendukung h L bb Panjang Bentang (l) = L + h

4.2 Untuk struktur rangka atau struktur menerus Panjang bentang dihitung sebesar jarak pusat ke pusat komponen struktur pendukung h L b b Panjang Bentang (l) = L + b L b

4.3 Untuk Balok yang menyatu dengan komponen struktur pendukung Momen pada bidang muka tumpuan dapat digunakan sebagai dasar dalam perencanaan penampang h L b b Panjang Bentang (l) = L + b L b

5. ANALISIS KOMPONEN STRUKTUR  Metode analisis yang digunakan dalam menentukan momen lentur dan gaya geser sbb : 1. Jumlah minimum bentang yang ada harus minimum 2 (dua) bentang 2. Memiliki panjang-panjang bentang yang tidak terlalu berbeda, dengan rasio panjang bentang terbesar terhadap panjang bentang terpendek dari dua bentang yang bersebelahan tidak lebih dari 1,2. 3. Beban yang bekerja merupakan beban terbagi rata 4. Beban hidup per satuan panjang tidak melebihi tiga kali beban mati per satuan panjang 5. Komponen struktur adalah prismatis

Terminologi balok / pelat satu arah diatas banyak tumpuan Pendukung UjungPendukung Interior Muka interior dari pendukung ujung Muka eksterior dari pendukung interior pertama Muka lainnya dari pendukung interior Bentang ujung Bentang interior

Momen Positif (Tumpuan) Bentang Ujung Ujung tak menerus tak terkekang Ujung tak menerus menyatu dengan pendukung Bentang Interior Wu ln ² / 11 Wu ln ² / 14 Wu ln ² / 16 Momen negatif pada muka eksterior pendukung interior pertama (Lapangan) Dua bentang Lebih dari dua bentang Wu ln ² / 9 Wu ln ² / 10 Momen negatif pada muka lainnya dari pendukung interiorWu ln ² / 11 Momen negatif pada muka dari semua pendukung untuk Pelat dengan bentang tidak lebih dari 3 m, dan balok dengan rasio dari jumlah kekakuan kolom terhadap kekakuan balok melebihi delapan pada masing-masing tumpuanWu ln ² / 12

Momen negatif pada muka interior dari pendukung eksterior untuk komponen struktur yang dibuat menyatu dengan pendukung Dimana pendukung adalah balok keliling (spandrel) Dimana pendukung adalah kolom Wu ln ² / 24 Wu ln ² / 16 Geser pada komponen struktur ujung pada muka dari pendukung interior pertama1,15Wu ln ² / 2 Geser pada muka dari semua pendukung lainnyaWu ln ² / 2

6. DESAIN BALOK PERSEGI  Persyaratan yang harus dipenuhi dalam desain adalah : Ø Mn ≥ Mu  Dimana untuk kombinasi beban gravitasi, Momen terfaktor Mu adalah : Mu = 1,2 M D + 1,6 M L  Momen Tahanan terfaktor dapat dihitung sebagai berikut :

6. TULANGAN MIN. PADA KOMPONEN STRUKTUR  Luas Tulangan Perlu Mu A s = Ø fy jd  Luas Tulangan Min SNI ,4 b d As -min = fy

Jd ,875 d Jd =adalah jarak antara resultan gaya tarik T pada tulangan tarik dengan resultan gaya tekan C pada beton Seharusnya Jd = d – (a/2), tapi kita belum bisa menghitung nila i a, sehingga untuk perkiraan awal Jd dianggap kira-kira sama dengan 0,875 d. Nanti nilai Jd akan dikoreksi jika a telah diketahui

KOREKSI NILAI a  Hitung nilai a As. Fy a = Ø f’c b  Cek nilai Jd yang baru Mu As = Ø fy Jd Jd = d - (a/2)

KONDISI KERUNTUHAN BETON 0,85 f’c  1 (600) ρ b = fy (600 + fy)  Pada saat beton memikul momen lentur, maka ada bagian beton yang mengalami tekan, sementara tegangan tarik dipikul oleh baja sehingga ada 3 (tiga) skenario keruntuhan yang terjadi : 1)Beton hancur, tulangan belum leleh (over- reinforced / kebanyakan tulangan) ρ < ρ b 2)Beton hancur bersamaan dengan tulangan mulai leleh (kondisi seimbang) 3)Tulangan leleh (dan mungkin putus) sebelum beton hancur (under reinforced / kekurangan tulangan) ρ > ρ b

Menghitung rasio Tulangan kondisi balace ( ρb) dan Koreksi Momen Lentur 0,85 f’c  1 (600) ρ b = fy (600 + fy)  ρ b terpasang harus ≤ ρ maks = 0,75 ρ b  ρ b = rasio tulangan tarik terhadap luas penampang beton dimana batas keruntuhannya adalah beton hancur pada saat tulangan mulai leleh (mencapai fy)

7. BATASAN SPASI TULANGAN BALOK  Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang dari d b (diameter nominal batang tulangan) ataupun 25 mm  Bila tulangan tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapis atas harus diletakkan tepat diatas tulangan dibawahnya dengan spasi bersih antar lapisan tidak boleh kurang dari 25 mm  Pada komponen struktur tekan yang diberi tulangan spiral atau sengkang pengikat, jarak bersih antar tulangan longitudinal tidak boleh kurang dari 1,5 d b ataupun 40 mm

8. PENULANGAN DUA LAPIS h a=  1 c j d c C T Penampang Balok Beton Bertulang Diagram Tegangan Tekan Aktual ( fy ) 0,85 f’c Diagram Tegangan Tekan Ekivalen ( fy )  Hitung Nilai a As fy a = o,85 f c b Catatan : Nilai 0,85 adalah reduksi kuat tekan beton aktual terhadap kuat tekan silinder

9. CONTOH PERHITUNGAN  Sebuah balok direncanakan memikul beban hidup merata sebesar 25,5 KN/m dan Beban Mati Tambahan sebesar 14,5 KN/m  Mutu beton f’c = 15 Mpa  Mutu baja fy = 400 Mpa 1. Diketahui : 6,00 M  Tentukan Dimensi balok dan tulangan yang diperlukan ? 2. Ditanyakan :

 Hitung Dimensi balok dan tulangan yang diperlukan untuk balok tersebut diatas bila diberi beban mati sebesar 10,00 kN/m dan beban hidup 2,50 kN/m’

DAFTAR TULANGAN UNTUK BALOK

Teknik Sipil UR By : Redi.wouwi.dogomo