Bab31 5 Beton Sm3(Rev)

29
struktur beton dasar - ambar susanto 9 III ANALISA DAN PERENCANAAN BERDASARKAN BEBAN DAN KEKUATAN TERFAKTOR [ PBKT ] Untuk menganalisa dan merencanakan suatu elemen struktur beton bertulang dapat digunakan asumsi – asumsi sebagai berikut: 1) Material beton bersifat homogen. 2) Kuat tarik beton diabaikan, karena nilainya relative kecil. 3) Bidang rata tegak lurus sumbu,tetap rata setelah mengalami lentur. 4) Distribusi tegangan tekan ditentukan dari hubungan tegangan – regangan beton. 5) Regangan batas beton yang tertekan diambil sebesar 0,003 Untuk pembahasan lebih lanjut akan dibedakan definisi analisa dan perencanaan sebagai berikut: Analisa adalah memperhitungkan kekuatan penampang, dengan diketahui data-data pendukung dari penampang tersebut berupa mutu beton,mutu baja,dimensi penampang dan jumlah tulangan. Perencanaan adalah memperhitungkan jumlah tulangan yang dibutuhkan oleh penampang dengan data-data pendukung berupa gaya-gaya dalam (M,D,N),mutu baja,mutu beton serta dimensi dari penampang. III.1 Faktor Reduksi Pada perencanaan dan analisa dengan sistim PBKT,faktor pembebanan mengacu pada sistim/peraturan pembebanan untuk Jembatan Jalan Raya sedangkan untuk faktor reduksi kekuatan sesuai dengan peraturan seperti pada tabel sebagai berikut:

description

Beton

Transcript of Bab31 5 Beton Sm3(Rev)

  • struktur beton dasar - ambar susanto 9

    III ANALISA DAN PERENCANAAN BERDASARKAN BEBAN DAN KEKUATAN TERFAKTOR [ PBKT ]

    Untuk menganalisa dan merencanakan suatu elemen struktur beton

    bertulang dapat digunakan asumsi asumsi sebagai berikut:

    1) Material beton bersifat homogen.

    2) Kuat tarik beton diabaikan, karena nilainya relative kecil.

    3) Bidang rata tegak lurus sumbu,tetap rata setelah mengalami lentur.

    4) Distribusi tegangan tekan ditentukan dari hubungan tegangan

    regangan beton.

    5) Regangan batas beton yang tertekan diambil sebesar 0,003

    Untuk pembahasan lebih lanjut akan dibedakan definisi analisa dan

    perencanaan sebagai berikut:

    Analisa adalah memperhitungkan kekuatan penampang, dengan diketahui

    data-data pendukung dari penampang tersebut berupa

    mutu beton,mutu baja,dimensi penampang dan jumlah

    tulangan.

    Perencanaan adalah memperhitungkan jumlah tulangan yang dibutuhkan

    oleh penampang dengan data-data pendukung berupa

    gaya-gaya dalam (M,D,N),mutu baja,mutu beton serta

    dimensi dari penampang.

    III.1 Faktor Reduksi

    Pada perencanaan dan analisa dengan sistim PBKT,faktor pembebanan

    mengacu pada sistim/peraturan pembebanan untuk Jembatan Jalan Raya

    sedangkan untuk faktor reduksi kekuatan sesuai dengan peraturan seperti

    pada tabel sebagai berikut:

  • struktur beton dasar - ambar susanto 10

    Tabel 2 Faktor reduksi kekuatan

    No. Jenis gaya dalam yang bekerja Faktor reduksi

    1 Lentur(momen) 0,8

    2 Geser( lintang)dan torsi(puntir) 0,7

    3 Aksial tekan (Normal):

    a) dengan tulangan spiral

    b) dengan tulangan geser biasa

    0,7

    0,65

    III.2 Batasan Tulangan Tarik

    Batasan-batasan tulangan tarik untuk keperluan analisa dan perencanaan

    sebagai berikut:

    1) Tulangan tarik minimum

    Asmin db4.f'f

    wy

    c = atau miny

    c

    4.f'f

    =

    dan tidak boleh lebih kecil dari :

    Asminyf

    1,4 = .bw.d atau minyf

    1,4 =

    2) Tulangan tarik maksimum

    max = 0,75 b

    b

    = ratio penulangan dalam keadaan seimbang.

    Besarnya rasio penulangan dalam keadaan seimbang dapat ditentukan

    sebagai berikut :

  • struktur beton dasar - ambar susanto 11

    Dari diagram ( ii ) regangan :

    s

    b

    0,003d

    0,003C

    += ;s

    sEfy= ; Es

    200000fy0,003

    d0,003

    Cb

    +=

    = 200000 MPa.

    yb f600

    600.dC+

    = .( 1 )

    Dari diagram ( iii ) tegangan :

    Keseimbangan gaya horizontal H = 0 Cc = Ts 0,85.fc.a.b = Asb.fy, dengan nilai a= 1 Cb

    0,85,fc.( 1 Cb).b = Asb.f

    .b'.0,85.f.fA

    C1c

    ysbb =

    y

    ; Asb=b

    1c

    yb

    1c

    ybb '.0,85.f

    .b.f.b'.0,85.f

    .b.d.fC ==

    .b.d

    ..( 2 )

    Persamaan ( 1 ) dan ( 2 )

    Cb = C

    Gbr. 8 Penampang, regangan, tegangan dalam keadaan seimbang

    b

    ( i ) Penampang ( ii )Regangan ( iii )Tegangan

    Cc

    Ts

    d-2a

  • struktur beton dasar - ambar susanto 12

    =+ yf600

    600.d

    1c

    yb

    '.0,85.f.b.f

    b)f(600f

    .600'.0,85.f).df(600f

    .600.d'.0,85.f

    yy

    1c

    yy

    1c

    +=

    + =

    b)f(600f

    .600'.0,85.f

    yy

    1c

    + =

    Untuk nilai 1

    a)

    tergantung dari kuat tekan beton :

    1=0,85 fcb)

    30 MPa.

    1=0,85-0.008(fc-30) fc

    1) Balanced (keadaan seimbang) : lelehnya baja tulangan tarik,

    bersamaan dengan hancurnya beton pada serat tekan terluar dengan

    regangan maksimum sebesar 0,003.

    > 30 MPa.

    Dalam proses analisa maupun perencanaan elemen struktur beton

    bertulang ada 3 jenis keruntuhan berkaitan dengan batasan regangan

    beton sebesar 0,003 dan lelehnya baja tulangan tarik yaitu:

    2) Under reinforced (bertulang lemah/kurang): diawali dengan lelehnya

    baja tulangan tarik dari pada hancurnya beton pada serat tekan

    terluar.Pada kondisi ini juga disebut keruntuhan daktail yaitu

    melendutnya elemen horizontal sebelum elemen tersebut hancur.

    3) Over reinforced ( bertulang lebih/kuat ) : diawali dengan hancurnya

    beton pada serat tekan terluar dengan regangan sebesar 0,003 dan

    baja tulangan belum leleh.Pada kondisi ini disebut keruntuhan getas

    yaitu ditandai dengan hancurnya beton dan baja tulangan tarik belum

    leleh.

    Dari ke tiga jenis di atas dapat digambarkan posisi garis netral untuk ke

    tiga kondisi di atas sebagi berikut:

  • struktur beton dasar - ambar susanto 13

    III.3 Persyaratan selimut beton.( p ) Tebal selimut beton untuk baja tulangan harus diambil nilai tebal selimut

    beton yang terbesar sesuai dengan ketentuan yang disyaratkan untuk

    keperluan pengecoran dan perlindungan terhadap karat.

    Tebal selimut beton untuk keperluan pengecoran tidak boleh kurang dari

    nilai yang terbesar dari ketentuan sebagai berikut:

    a) 1,5 kali ukuran agregat terbesar.

    b) Setebal diameter tulangan yang dilindungi atau 2 kali diameter

    tulangan terbesar bila dipakai berkas(kumpulan) tulangan.

    Tebal selimut beton untuk keperluan perlindungan tehadap karat harus

    diambil tebal selimut beton sebagai berikut:

    a) Bila beton dicor di dalam acuan sesuai dengan spesifikasi yang

    berwenang dan dipadatkan sesuai standart,selimut beton harus

    diambil tidak kurang dari ketentuan yang diberikan pada Tabel 3 untuk

    klasifikasi tidak terlindung.

    b) Bila beton dicor di dalam tanah, tebal selimut beton ke permukaan

    yang berhubungan dengan tanah diambil seperti yang disyaratkan

    Gbr.9 Posisi garis netral

  • struktur beton dasar - ambar susanto 14

    pada Tabel 3 namun harganya dinaikkan 30 mm atau 10 mm jika

    beton dillindungi lapisan yang kedap terhadap kelembaban.

    c) Bila beton dicor di dalam acuan kaku dan pemadatannya intensif,

    seperti yang dicapai dari hasil meja getar,digunakan selimut beton

    minimum seperti yang disyaratkan pada Tabel 4.

    d) Bila komponen struktur beton dibuat dengan cara diputar, dengan

    rasio air semen kurang dari 0,35 dan tidak ada toleransi negative

    pada pemasangan tulangannya,selimut beton ditentukan sesuai

    dengan Tabel 5.

    Sesuai dengan persyaratan persyaratan yang ditentukan dalam

    peraturan berikut ini adalah tabel tabel nilai selimut beton.

    Tabel 3 Selimut beton untuk acuan dan pemadatan standart.

    Klasifikasi

    lingkungan

    Tebal selimut beton nominal ( mm ) untuk beton

    dengan kuat tekan fc yang tidak kurang dari

    20 MPa 25 MPa 30 MPa 35 MPa 40 MPa

    A 35 30 25 25 25

    B1 ( 65 ) 45 40 35 25

    B2 - ( 75 ) 55 45 35

    C - - ( 90 ) 70 60

    Tabel 4 Selimut beton untuk acuan kaku dan pemadatan intensif.

    Klasifikasi

    lingkungan

    Tebal selimut beton nominal ( mm ) untuk beton

    dengan kuat tekan fc yang tidak kurang dari

    20 MPa 25 MPa 30 MPa 35 MPa 40 MPa

    A 25 25 25 25 25

    B1 ( 50 ) 35 30 25 25

    B2 - ( 60 ) 45 35 25

    C - - ( 65 ) 50 40

  • struktur beton dasar - ambar susanto 15

    Tabel 5 Selimut beton untuk komponen yang dibuat dengan cara diputar

    Klasifikasi

    lingkungan

    Kuat tekan beton

    fc

    Selimut beton ( mm )

    ( MPa )

    A,B1 35 20

    B2 40

    50

    25

    20

    C 40 35

    Tebal selimut beton untuk klasifikasi lingkungan tertentu yang nilai

    nominalnya berada di dalam tanda kurung merupakan suatu angka yang

    tidak dianjurkan untuk digunakan,tetapi bila tidak ada alternative lain

    dalam penggunaan mutu beton dan struktur berada dalam klasifikasi

    lingkungan tersebut, maka nilai selimut beton tersebut dapat digunakan

    sebagai bahan pertimbangan.

    Tabel 6 Klasifikasi lingkungan

    No. Keadaan permukaan dan lingkungan Klasifikasi lingk.

    1 Komponen struktur yang berhubungan langsung

    dengan tanah:

    a)bagian komponen yang dilindungi lapisan tanah

    lembab atau kedap air

    b)bagian komponen lainnya di dalam tanah yang

    tidak agresif.

    c)bagian komponen di dalam tanah yang aagresif

    ( tanah permeable dengan pH < 4,atau dengan air

    tanah yang mengandung ion sulfat > 1 g per liter )

    A

    A

    U

    2 Komponen struktur di dalam ruangan tertutup di

    dalam bangunan,kecuali untuk keperluan

    pelaksanaan dalam waktu yang singkat

    A

    3 Komponen struktur di atas permukaan tanah dalam

    lingkungan terbuka:

  • struktur beton dasar - ambar susanto 16

    a)daerah di pedalaman (> 50 km dari pantai ) di

    mana lingkungan adalah :

    -) bukan daerah industri dan berada dalam iklim

    yang sejuk

    -) bukan daerah industri namun beriklim tropis

    -) daerah industri dalam iklim sembarang

    b)daerah dekat pantai ( 1 km sampai 50 km dari

    garis pantai ), iklim sembarang

    c)daerah pantai ( < 1 km dari garis pantai tetapi tidak

    dalam daerah pasang surut ),iklim sembarang

    A

    B1

    B1

    B1

    B2

    4 Komponen struktur dalam air:

    a) air tawar

    b) air laut :

    -) terendam secara permanent

    -) berada di daerah pasang surut

    c) air yang mengalir

    B1

    B2

    C

    U

    5 Komponen struktur di dalam lingkungan lainnya yang

    tidak terlindung dan tidak termasuk dalam kategori

    yang disebutkan di atas

    U

  • struktur beton dasar - ambar susanto 17

    III.4 ANALISA PENAMPANG BALOK PERSEGI BERTULANG TUNGGAL AKIBAT LENTUR.

    h = tinggi balok [ mm ]

    b = lebar balok [ mm ]

    c = garis netral [ mm ]

    c = regangan beton [ 0,003 ]

    s = regangan baja tulangan

    Cc = gaya tekan beton [ N ]

    Ts

    geser.tulutam.tul DD21

    = gaya tarik baja tulangan [ N ]

    d = tinggi effektif balok,ditentukan dari serat tekan terluar sampai

    dengan titik berat tulangan tarik [ mm ]

    = h p -

    p = selimut beton

    As = luas penampang tulangan tarik [mm2]

    a = tinggi blok tegangan persegi ekivalen[mm]

    = 1.c

    Mn

    Gbr. 10 Penampang,regangan,tegangan balok bertulang tunggal

    = momen nominal penampang [Nmm]

    ( i) Penampang ( ii )Regangan ( iii )Tegangan

    Ts

    a

    0,85fc

    2ad

    Cc

    g.n

    b

    h

    As

    d

    c

    s

    c Mn

  • struktur beton dasar - ambar susanto 18

    Dari keseimbangan gaya horizontal pada diagram tegangan di atas dan

    dengan asumsi tulangan tarik sudah leleh fs= fy , maka:

    Keseimbangan gaya horizontal H = 0 Cc = Ts 0,85.fc.a.b= As.f

    '.b0,85.f.fA

    c

    ys

    y

    a =

    Besarnya momen nominal [ Mn ] suatu penampang adalah :

    Mn = Cc

    2ad. atau Mn = Ts

    2ad.

    Mn Mu di mana : = faktor reduksi kekuatan akibat lentur

    Mn= Momen nominal penampang

    Mu

    a) Terhadap rasio penulangan minimum:

    A

    = Momen ultimate penampang

    Kontrol daktilitas (rasio penulangan):

    smin db4.f'f

    wy

    c = atau miny

    c

    4.f'f

    =

    dan tidak boleh lebih kecil dari :

    Asminyf

    1,4 = .bw.d atau minyf

    1,4 =

    b) Terhadap raio tulangan tarik maksimum

    max = 0,75 b

    )f(600f.600'.0,85.f

    yy

    1c

    +

    = 0,75 .

    c) Rasio tulangan tarik ( )

    = b.dAs

  • struktur beton dasar - ambar susanto 19

    Analisa penampang balok persegi bertulang tunggal dapat dinyatakan

    dalam diagram alir sebagai berikut:

    Mulai

    Data:b,h,d,As,fc,fy

    Tentukan:

    b.dA

    s= , min ,max

    Perlu perubahan penampang

    Selesai

    min max

    Tentukan:

    '.b0,85.f.fA

    ac

    ys= ,Mn,Mu

    Tidak

    Ya

    Gbr.11 Diagram alir analisa balok bertulang tunggal

  • struktur beton dasar - ambar susanto 20

    Contoh soal 1 Suatu penampang balok seperti pada gambar di bawah ini, bila mutu

    beton(fc)=20 MPa, mutu baja(fy)=400 Mpa,tentukan momen nominal

    ( Mn ) dan momen ultimate ( Mu

    )

    Penyelesaian :

    Dari diagram (iii) tegangan, dengan asumsi tulangan tarik leleh fs=fy:

    Keseimbangan gaya horizontal H = 0 Cc = Ts 0,85.fc.a.b= As.f

    '.b0,85.f.fA

    c

    ys

    y

    a =

    ( i )Penampang

    Gbr. 12 Penampang, regangan,tegangan balok bertulang tunggal

    ( ii )Regangan ( iii )Tegangan

    Ts

    a

    0,85fc

    2ad

    Cc

    g.n

    b

    h

    As

    d

    c

    s

    c Mn

    b=250

    h=600

    As=1981,6 mm2

    Mn ? Mu ?

  • struktur beton dasar - ambar susanto 21

    =00,85.20.25

    1981,6.400

    = 186,50 mm

    c = 219,4110,85

    186,50

    a

    1

    == mm.

    Kontrol terhadap tulangan tarik sudah leleh, dengan menggunakan

    diagram regangan:

    c : c = s

    21

    : d - c

    d=h-p- Dtul.utama - D

    = 600-40-

    tul.geser , dimisalkan diameter tulangan utama D-29,dan tul geser D-8

    21 .29-8

    = 537,5 mm

    s c.ccd =

    = .0,003219,411

    219,411-537,5

    = 0,004

    y 002,0200000400

    Ef

    s

    y == =

    s > y

    b.dAs

    tulangan tarik sudah leleh.

    Kontrol daktilitas ( rasio penulangan ): a) rasio tulangan terpasang ()

    =

    = 0148,0250.537,5

    1981,6=

    b) rasio tulangan minimum (min )

    miny

    c

    4.f'f

    = = 0028,04.400

    20=

    c

    s

    d

    c

  • struktur beton dasar - ambar susanto 22

    minyf

    1,4= = 0035,04001,4

    =

    digunakan nilai min = 0,0035

    c) rasio tulangan maksimum(max)

    max = 0,75 b

    )f(600f.600'.0,85.f

    yy

    1c

    +

    = 0,75 .

    = 0,75 . 400)400(600

    .600850,85.20.0, 1+

    = 0,0163

    Jadi :

    max

    min

    penampang tidak perlu dirubah.

    Besarnya momen nominal yang terjadi ( Mn ) adalah :

    Mn = Cc

    2ad.

    = 0,85.20.186,50.250.

    2186,50537,5

    = 352123656,3 Nmm = 352,124 kNm

    Momen ultimate ( Mu )

    Mu = Mn = 0,8 . 352,124 = 281,699 kNm.

    III.5 PERENCANAAN BALOK PERSEGI BERTULANG TUNGGAL AKIBAT

    LENTUR Dalam proses perencanaan penampang balok persegi bertulang

    tunggal,ganda maupun balok T untuk mutu beton dan baja tertentu, yang

    harus ditetapkan lebih lanjut adalah dimensi penampang dari balok

    tersebut.

  • struktur beton dasar - ambar susanto 23

    Untuk memperkirakan dimensi dari balok dapat digunakan acuan pada

    tabel di bawah ini:

    Tabel 7 Estimasi tinggi minimum balok

    Kompo

    nen

    Tebal minimum ( hmin )

    2 Tumpuan 1 ujung

    menerus

    2 ujung

    menerus

    Kantilever

    Balok 16L

    18,5L

    21L

    8L

    Untuk perencanaan penampang balok persegi maupun balok T harus

    memenuhi kriteria sebagai berikut :

    Mn Mu

    = faktor reduksi akibat lentur.( 0,8)

    Mn = momen nominal penampang

    Mu

    sehingga

    U = 1,3.D + 1,8 L

    Pada proses perencanaan salah satunya adalah menentukan luas baja

    tulangan yang diperlukan penampang tersebut.Untuk menentukan luas

    baja tulangan dapat dilakukan sebagai berikut :

    = momen ultimate ( momen akibat beban terfaktor )

    Struktur yang direncanakan dengan metode PBKT harus mempunyai kuat

    rencana minimum sama dengan kuat perlu.Sebagai contoh akibat beban

    mati dan beban hidup,kuat perlu ( U ) :

    U = ( faktor beban mati x beban mati ( D ) + ( faktor beban hidup x beban

    hidup ( L )

    Faktor beban mati = 1,3 ; faktor beban hidup = 1,8

  • struktur beton dasar - ambar susanto 24

    a) Cara ( metode ) 1

    Dengan mengasumsikan bahwa nilai jd=( 0,87 0,95 )d, dan keruntuhan yang terjadi adalah keruntuhan tarik ( fs = fy )

    Mn Mu

    Mn

    M u

    Mn = Ts = A

    .jd

    s.fy.jd fs = f

    M u

    y

    = As.fy

    A

    .jd

    s .jdf

    Mu

    y

    =

    Kontrol asumsi terhadap nilai jd = d - a21

    Keseimbangan gaya horizontal H = 0 Cc = T0,85.f

    s

    c.a.b = As.fs fs = fy

    0,85.fc.a.b = As.fy

    Gbr.13 Penampang,regangan,tegangan balok bertulang tunggal

    ( i ) Penampang ( ii ) Regangan ( iii ) Tegangan

    Ts

    a

    0,85fc

    2adjd =

    Cc

    g.n

    b

    h

    As

    d

    c

    s

    c Mu

  • struktur beton dasar - ambar susanto 25

    a ='.b0,85.f

    .fA

    c

    ys

    d- a21 = jd, bila ruas kiri sama dengan ruas kanan, maka asumsi nilai jd

    dapat digunakan.

    Kontrol rasio penulangan ( ) a) terhadap rasio penulangan minimum:

    Asmin db4.f'f

    wy

    c = atau miny

    c

    4.f'f

    =

    dan tidak boleh lebih kecil dari :

    Asminyf

    1,4 = .bw.d atau minyf

    1,4 =

    b) terhadap raio tulangan tarik maksimum

    max = 0,75 b

    )f(600f.600'.0,85.f

    yy

    1c

    +

    = 0,75 .

    c) terhadap rasio tulangan terpasang ( )

    As = .b.d

    =b.dAs

    min;

    a) 1,5 kali ukuran nominal maksimum agregat;atau

    max

    Kontrol penempatan tulangan Jarak tulangan harus cukup memadai untuk penempatan penggetar dan

    memungkinkan ukuran terbesar dari agregat kasar dapat bergerak saat

    digetarkan.

    Jarak bersih minimum antara tulangan sejajar, seikat tulangan dan

    sejenisnya tidak boleh kurang dari:

  • struktur beton dasar - ambar susanto 26

    b) 1,5 kali diameter tulangan;atau

    c) 40 mm.

    Jarak bersih antara tulangan yang sejajar dalam lapisan tidak boleh

    kurang dari 1,5 kali diameter tulangan atau 1,5 kali diameter seikat

    tulangan.

    b)Cara ( metode ) 2

    Mn Mu

    Ts.jd = Cc.jd= 0,85.fc a21d .a.b. ( )

    a = b'0,85.f

    .fA

    c

    ys.

    As = .b.d

    =b.dAs

    a = '0,85.f

    .d.f

    b'0,85.f.b.d.f

    b'0,85.f.fA

    c

    y

    c

    y

    c

    ys. ==

    = 'f

    f

    c

    y

    Gbr.14 Penampang,regangan,tegangan balok bertulang tunggal

    ( i ) Penampang ( ii ) Regangan ( iii ) Tegangan

    As

    Ts

    a

    0,85fc

    2adjd =

    Cc

    g.n

    b

    h

    As

    d

    c

    s

    c Mu

  • struktur beton dasar - ambar susanto 27

    a = 0,85

    d

    Mu = 0,85.fc

    a

    21d.a.b.

    = 0,85.fc

    2.0,85

    dd

    0,85d

    . b.

    = .b.fc .d.

    2.0,85d

    d

    = .b.d2. fc . ( )0,591 , nilai k = fc . ( )0,591 = .b.d2

    2u

    .b.d

    M

    .k

    k = [ MPa ]

    Dengan menggunakan tabel dari Istimawan,dengan mutu beton dan baja

    tertentu:

    =

    =

    =

    MPafMPa'f

    MPak

    y

    c dapat ditentukan nilai

    Kontrol rasio penulangan ( ) a) terhadap rasio penulangan minimum:

    Asmin db4.f'f

    wy

    c = atau miny

    c

    f4.'f

    =

    dan tidak boleh lebih kecil dari :

    Asminyf

    1,4 = .bw.d atau minyf

    1,4 =

  • struktur beton dasar - ambar susanto 28

    b) terhadap raio tulangan tarik maksimum

    max = 0,75 b

    )f(600f.600'.0,85.f

    yy

    1c

    +

    = 0,75 .

    c) terhadap rasio tulangan terpasang ( )

    As = .b.d

    =b.dAs

    min; max

    Luas baja tulangan tarik ( As ) = .b.d Kontrol terhadap penempatan tulangan dapat dilakukan seperti pada cara

    ( metode ) 1

  • struktur beton dasar - ambar susanto 29

    Perencanaan penulangan beton bertulang tunggal dapat dinyatakan

    dengan diagram alir sebagai berikut:

    Mulai

    Data:b,h,d,Mu,fc,fy

    Tentukan: Rasio penulangan (),

    min ,max

    min max Tidak

    Tentukan: As = .b.d

    Ya

    Gambar penulangan

    Selesai

    Gbr.15 Diagram alir perencanaan balok bertulang tungggal

  • struktur beton dasar - ambar susanto 30

    Contoh soal 2 Suatu jembatan dari konstruksi beton bertulang seperti pada gambar di

    bawah ini,bila mutu beton ( fc)= 20 MPa,mutu baja (fy)=400 MPa,

    rencanakan dan gambarkan penulangan dari balok tersebut.

    Potongan I - I

    Penyelesaian

    1. Estimasi dimensi

    h = .9000161.L

    161

    = = 562,5 mm 600 mm

    b = .60021.h

    21

    = = 300 mm.

    2. Estimasi beban

    a) beban mati ( BM )

    -) berat sendiri balok= 0,3.0,6.2400 = 432 kg/m

    -) berat aspal = 0,1.1,5.2240 = 336 kg/m

    q BM = 768 kg/m

    9 M I

    I

    h=600 mm

    b=300 mm

  • struktur beton dasar - ambar susanto 31

    b) beban hidup ( BH )

    q BH = 1000 kg/m

    Beban ultimate (q u ) = 1,3 . q BM + 2,0. q

    M

    BH

    = 1,3 .768 + 2,0.1000

    = 1998,4 kg/m

    3. Perhitungan gaya-gaya dalam ( momen )

    umax2

    u l.q81 =

    = 2.1998,4.981

    = 20233,8 kg m=202338000 Nmm

    4. Perhitungan penulangan ( cara 1 )

    9 M

    qu

    Gbr.16 Penampang,regangan,tegangan balok bertulang tunggal

    ( i ) Penampang ( ii ) Regangan ( iii ) Tegangan

    Ts

    a

    0,85fc

    2adjd =

    Cc

    g.n

    b

    h

    As

    d

    c

    s

    c Mu

  • struktur beton dasar - ambar susanto 32

    Digunakan :

    -)diameter baja tulangan utama D = 19 mm

    -)diameter baja tulangan geser D = 10 mm

    -)tebal selimut beton ( p ) = 40 mm

    d = 600-40- 19.21 -10 = 540,5 mm ( asumsi tulangan dipasang 1 lapis )

    Dengan mengasumsikan keruntuhan tarik ( fs = fy ) dan nilai jd = (0,87 s.d 0.95 )d,diambil nilai jd = 0,9 d. Jadi nilai jd = 0,9.540,5 = 486,45 mm.

    Mn Mu

    Mn

    M u

    Mn = Ts.jd

    = As.fy

    M u

    .jd

    = As.fy.jd

    As 705,12995,486.400.8,0

    202338000= = mm2

    Kontrol trehadap asumsi jd = 0,9 d. Keseimbangan gaya horizontal H = 0 Cc = Ts 0,85.fc.a.b = As.f

    300.20.85,0400.705,1299y

    a =

    = 101,938 mm

    d - a21 = jd

    540,5 - 938,101.21 = 489,531

    489,531 486,450 ( asumsi dapat digunakan )

    Jadi luas tulangan tarik ( As ) = 1299,705 mm2

  • struktur beton dasar - ambar susanto 33

    Digunakan D 19, jumlah tulangan ( n ) = 4,584.19

    41

    1299,7052

    = 5 bh.

    Jadi 5 D19, luas terpasang ( As terpasang 1417,644.19.41 2 =) = 5. mm2> As

    Kontrol rasio penulangan ( ) a) terhadap rasio penulangan minimum:

    miny

    c

    4.f'f

    = = 0028,0400.420

    =

    minyf

    1,4 = = 0035,0400

    4,1=

    Jadi digunakan min 0035,0400

    4,1= =

    b) terhadap rasio tulangan tarik maksimum

    max = 0,75 b

    )f(600f.600'.0,85.f

    yy

    1c

    +

    = 0,75 .

    = 0,75. ( )400600.400600.85,0.20.85,0

    +

    = 0,0163

    c) rasio tulangan terpasang

    As = .b.d

    =b.dAs

    =5,540.300

    644,1417

    = 0,0087

    max

    min

    jadi perencanaan tulangan balok dapat diterima ( ok ).

  • struktur beton dasar - ambar susanto 34

    Kontrol penempatan tulangan. a) Diasumsikan agregat terbesar yang digunakan diameter 15 mm=

    1,5 x 15 = 22,5 mm

    b) 1,5 x 19 = 28,5 mm

    c) 40 mm

    Jadi jarak bersih antar tulangan = 40 mm

    300 2(40) 2(10) 5.(19) = 105 mm

    Jarak antar tulangan = 25264

    105 ,= < 40 mm,jadi tulangan harus dipasang

    dua lapis,sehingga tinggi effektif balok (d) harus direvisi. Dengan

    berubahnya tinggi effektif balok,maka harus dilakukan perhitungan ulang

    terhadap penampang balok tersebut.

    Pot I I

    300

    600

    I

    300

    600

    I

  • struktur beton dasar - ambar susanto 35

    5. Perhitungan penulangan ( cara 2 / dengan tabel Istimawan )

    Mu = b.d2

    2u

    .b.d

    M

    .k

    k = [ MPa ]

    = ( ) 889,25,540.300.8,0202338000

    2 = MPa

    0,008MPa 400 =fy

    MPa 20 =fc'MPa 2,880 =k

    =

    Kontrol rasio penulangan ( ) a) terhadap rasio penulangan minimum:

    miny

    c

    4.f'f

    = = 0028,0400.420

    =

    minyf

    1,4 = = 0035,0400

    4,1=

    Jadi digunakan min 0035,0400

    4,1= =

    b) terhadap rasio tulangan tarik maksimum

    max = 0,75 b

    )f(600f.600'.0,85.f

    yy

    1c

    +

    = 0,75 .

    = 0,75. ( )400600.400600.85,0.20.85,0

    +

    = 0,0163

    c) rasio tulangan terpasang()

    dari tabel didapatkan hasil = 0,008

    max

    min

    , jadi perencanaan tulangan balok dapat diterima ( ok ).

  • struktur beton dasar - ambar susanto 36

    Jadi luas tulangan tarik ( As )

    As = .b.d

    = 0,008.300.540,5

    = 1297,2 mm

    4,578.19

    41

    1297,2002

    =

    2

    Digunakan D 19, jumlah tulangan ( n ) = 5 bh.

    Jadi 5 D19, luas terpasang ( As terpasang 1417,644.19.41 2 =) = 5. mm2> A

    300 2(40) 2(10) 5.(19) = 105 mm

    Jarak antar tulangan =

    s

    Kontrol penempatan tulangan. a) Diasumsikan agregat terbesar yang digunakan diameter 15 mm=

    1,5 x15 = 22,5 mm

    b) 1,5 x19 = 28,5 mm

    c) 40 mm

    Jadi jarak bersih antar tulangan = 40 mm

    25264

    105 ,= < 40 mm, jadi tulangan harus dipasang

    dua lapis,sehingga tinggi effektif balok (d) harus direvisi.Dengan

    berubahnya tinggi effektif balok,maka harus dilakukan perhitungan ulang

    terhadap penampang balok tersebut.

    300

    600

  • struktur beton dasar - ambar susanto 37

    POT I - I

    I

    300

    600

    I