BETON DAN BETON BERTULANG

A & T Training GCAL Group

By Akristin Eko

Definisi Beton

Beton merupakan suatu campuran antara air,semen, agregat halus, agregat kasar, danbahan tambahan jika diperlukan.

Bila kekuatan agregat semakin menurun maka kekuatan beton juga semakin rendah. Kasarnya permukaan agregat juga mempengaruhi kekuatan beton.

Untuk mengetahui kekuatan beton biasanya dilakukan uji kuat tekan dengan beton berbentuk:1. Kubus ukuran 15 x 15 x 15 cm2. Silinder ukuran:

Diameter : 15 cmTinggi : 30 cm

Klasifikasi Beton Berdasarkan Berat Satuannya

Beton Normal

Beton Ringan

Klasifikasi Beton

Berdasarkan Berat

Satuannya

Mempunyai berat satuan 2200 kg/m3 sampai 2500 kg/m3 dan dibuat menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah

Mengandung agregat ringan dan mempunyai berat satuan tidak lebih dari 1900 kg/m3

Klasifikasi Beton Berdasarkan Kekuatannya

Klasifikasi Beton

Berdasarkan Kekuatannya

Beton MutuNormal(Normal Strength Concrete)

Beton MutuTinggi

(High Strength Concrete)

Beton MutuSangat Tinggi

(Very High StrengthConcrete)

Memiliki kekuatan

200-500 kg/cm2

Memiliki kekuatan

500-800 kg/cm2

Memiliki kekuatan

> 800 kg/cm2

Unsur Beton

Agregat Kasar dan

Agregat Halus

(60% - 80%)

Semen

(7% - 15%)

Udara

(1% - 8%)

Air

(14% - 21%)

Material Pembentuk Beton

Secara umum komposisi unsur pembentuk beton

adalah sebagai berikut:

BETON BERTULANG

Beton dan Beton Bertulang

Beton bertulang adalah kombinasi daribeton dan baja, dimana baja tulanganmemberikan kekuatan tarik yang tidak dimilikibeton. Baja tulangan juga dapat memberikantambahan kekuatan tekan pada strukturbeton.

Towers

CN Tower, 1975

Cantilever

Ganter Bridge, 1980, Swiss

Water Building

Dutch Sea Barrier

Komponen Struktur Beton Bertulang

Keuntungan Penggunaan Beton Bertulang untuk Material Struktur

Mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dibandingkan kebanyakan material lain.

Cukup tahan terhadap api dan air.

Sangat kaku.

Pemeliharaan yang mudah.

Umur bangunan yang panjang.

Mudah diproduksi, terbuat dari bahan-bahan yang tersedia lokal (batu pecah/kerikil, pasir, dan air), dan sebagian kecil semen dan baja tulangan yang dapat didatangkan dari tempat lain.

Dapat digunakan untuk berbagai bentuk elemen struktur (balok, kolom, pelat, cangkang, dll).

Ekonomis, terutama untuk struktur pondasi, basement, pier, dll.

Tidak memerlukan tenaga kerja dilatih khusus.

Kerugian Penggunaan Beton Bertulang untuk Material Struktur

Mempunyai kekuatan tarik yang rendah sehingga memerlukan baja tulangan untuk menahan tarik.

Memerlukan cetakan/bekisting serta formwork sampai beton mengeras, yang biayanya bisa cukup tinggi.

Struktur umumnya berat karena kekuatan yang rendah per unit berat.

Struktur umumnya berdimensi besar karena kekuatan yang rendah per unit volume.

Properties dan karakteristik beton bervariasi sesuai dengan proporsi campuran dan proses mixing.

Berubah volumenya sejalan dengan waktu (adanya susut dan rangkak).

Mekanisme Struktur Beton dan Beton Bertulang

Retak terjadi pada beton karena tidak kuat memikul tegangan tarik

Baja tulangan tarik diberikan untuk memikul tegangan tarik pada struktur beton bertulang

Perencanaan Struktur

Tujuan Disain: Struktur harus memenuhi kriteria berikut,

Sesuai dengan fungsi/kebutuhan

Ekonomis

Layak secara struktural

Pemeliharaan mudah

Proses Disain:

Definisi kebutuhan dan prioritas

Pengembangan konsep sistem struktur

Disain elemen-elemen struktur

Prinsip Dasar Disain Kekuatan > beban

Berlaku untuk semua gaya dalam, yaitu momen lentur, gaya geser, dan gaya aksial

Rn > 1S1 + 2S2 + …

adalah faktor reduksi kekuatan/tahanan, i

adalah faktor beban

bervariasi sesuai dengan sifat gaya, Lentur, = 0.90

Geser dan torsi, = 0.85

Aksial tarik, = 0.90

Aksial tekan, dengan tulangan spiral, = 0.75

Aksial tekan, dengan tulangan lain, = 0.70

Pembebanan pada Struktur

Jenis beban: Beban mati/Dead Loads (DL) : berat sendiri struktur,

beban permanen Beban Mati Tambahan / Superimpose Dead Load (SDL) Beban hidup/Live Loads (LL) : berubah besar dan

lokasinya Beban lingkungan : gempa (E), angin (W), hujan (R),

dll

Keterangan :

DL = Beban mati EX & EY = Beban Gempa arah x dan arah y

SDL = Beban Mati tambahan

LL = Beban Hidup

No Kombinasi beban Faktor beban (U)

1 U1 1,4 (D+SDL)

2 U2 1,2(DL + SDL) + 1,6LL

3 U3X 1,2(DL + SDL) + 0,5LL + (1EX + 0,3EY)

4 U3Y 1,2(DL + SDL) + 0,5LL + (0,3EX + 1EY)

5 U4X 1,2(DL + SDL) + 0,5LL - (1EX + 0,3EY)

6 U4X 1,2(DL + SDL) + 0,5LL - (0,3EX + 1EY)

7 U5X 0,9(DL + SDL) + (1EX + 0,3EY)

8 D, F 0,9(DL + SDL) + (0,3EX + 0,3EY)

Keruntuhan Balok Beton Bertulang

Tension failure tulangan leleh sebelum beton hancur balok bersifat under-reinforced

Compression failure beton hancur sebelum tulangan leleh balok bersifat over-reinforced

Balanced failure beton hancur dan tulangan leleh secara bersamaan balok bersifat balanced-reinforced

Baja Tulangan

Terdiri dari tulangan polos dan tulangan ulir

Umumnya kekuatan tarik baja:

Tulangan polos: fy = 240 MPa

Tulangan ulir: fy = 400 Mpa

Kurva Tegangan-Regangan Baja Tulangan

Ukuran Baja Tulangan