PERBANDINGAN KEKUATAN BALOK PERSEGI DAN ......6 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Perencanaan Tulangan...
Transcript of PERBANDINGAN KEKUATAN BALOK PERSEGI DAN ......6 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Perencanaan Tulangan...
1
PERBANDINGAN KEKUATAN BALOK PERSEGI DAN
BALOK T DENGAN LUAS PENAMPANG DAN LUAS
TULANGAN YANG SAMA *) Johan Oberlyn Simanjuntak, ST. MT
**)Tiurma Elita Saragi, ST. MT
ABSTRACT
Reinforce concrete is the strong against press but weak to pull. Cross section beams
Reinforced concrete in assume shaped square in reveal with wide “b “ and high “h “.
Dimensions wide beams “b “only contributing to voltage press above the lines of neutral beam.
While under a line neutral, voltage pull beams not dependent at wide beam. Thus, under a line
neutral cross section beams does not requaire the more large beams but the most important is
enough to lay Bone reinforcement. Hence, by moving wide beams “b “ below t he line neutral to
the press concrete will be get The form of beams square and beams “ T “ with broad cross
section and the same bone reinforcement, the quality of concrete and the quality of steel the same
get the conclusion that beams “T” can hold moment that greater 7,89% to 11, 74% compared
with beams square.
Key Word : Reinforced concrete, beams square, beams “T”
PENDAHULUAN
Dengan berkembang pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi di berbagai bidang termasuk dalam bidang konstruksi, memacu
negara-negara berkembang termasuk Indonesia untuk mengadakan
pembangunan sarana dan prasarana yang dibutuhkan masyarakat. Hal ini juga
mendorong para perencana untuk mendesain bangunan yang lebih ekonomis dan
aman.
Beton bertulang merupakan gabungan dari dua jenis bahan, yaitu beton
polos, yang memiliki kekuatan tekan yang tinggi akan tetapi kekuatan tariknya
rendah, dan batanganbaja yang ditanamkan di dalam beton yang dapat
memberikan kekuatan tarik yang diperlukan. Misalnya pada balok, tulangan baja
diletakkan di daerah tarik (Wang &Salmon, 1993).
Prinsip utama dalam mendesain balok meliputi bentang, jarak balok,
jenis dan besar beban, jenis material, ukuran dan bentuk penampang.Setiap
desain balok harus memenuhi kriteria kekuatan dan kekakuan untuk masalah
keamanan dan kemampuan layan. Balok harus diberi ukuran dan bentuk agar
cukup kuat untuk memikul beban yang bekerja tanpa mengalami melebihan
tegangan atau deformasi. Pada umumnya bentuk balok beton bertulang yang
sering dipakai adalah berpenampang persegi. Balok dengan penampang persegi
lebih mudah dalam mendesainnya maupun dalam pelaksanaan di lapangan.
Akan tetapi kalau kita memperhatikan persamaan-persamaan untuk menghitung
kekuatan balok dalam menahan beban lentur, diperoleh kenyataan bahwa
dimensi lebar balok ’b’ hanya memberikan kontribusi terhadap tegangan tekan
2
di atas garis netral balok. Sedangkan di bawah garis netral, tegangan tarik balok
tidak tergantung kepada lebar balok. Dengan demikian, di bawah garis netral
penampang balok tidak memerlukan lebar balok yang besar, tetapi yang penting
cukup untuk meletakkan tulangan tarik.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh bentuk penampang
balok (bentuk persegi dan bentuk T) dengan luas penampang, jumlah tulangan,
mutu beton dan mutu baja yang sama terhadap beban maksimum yang dapat
dipikul balok. Sehingga akan diperoleh perbandinganmomen pikul balok T
terhadap balok persegi. Dari tulisan ini akan diperoleh bentuk penampang balok
yang paling optimal di antara keduanya.
Pada umumnya balok dan pelat beton dicor secara bersamaan, dimana
antara balok dan pelat menyatu secara monolit, sehingga ada bagian pelat yang
bekerja bersama-sama dengan balok dalam memikul beban. Pada kondisi ini ada
bagian pelat yang berfungsi sebagai sayap atas dari balok. Balok seperti ini
disebut sebagai balok T.
Jika momen yang bekerja pada penampang adalah momen negatif, maka
balok T akan berperilaku seperti balok persegi biasa (bagian yang diarsir pada
Gambar (b), dimana bagian beton yang tertekan berbentuk empat persegi dengan
lebar yang tertekan sebesar bw, sehingga analisis dan desainnya sama seperti
balok persegi.
TINJAUAN PUSTAKA
Beton Bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah
tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum yang di syaratkan dengan atau
tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua bahan
tersebut bekerja sama dalam memikul gaya-gaya (SNI 03- 2847 – 2002, Pasal
3.13 ).
Beton bertulang mempunyai sifat sesuai dengan sifat bahan
penyusunnya, yaitu sangat kuat terhadap tekan tetapi lemah terhadap tarik.
Beban tarik pada beton bertulang ditahan oleh baja tulangan, sedangkan beban
tekan cukup ditahan oleh beton.
Namun dibalik kelebihan-kelebihan yang dimiliki oleh beton bertulang
jika dibandingkan dengan bahan material lainnya, beton bertulang juga memiliki
masalah yang dapat mengurangi keunggulannya. Diantara masalah yang sering
dijumpai adalah masalah keretakan yang terjadi pada bahan tersebut. Keretakan
pada beton bertulang dapat timbul pada saat pra-konstruksi dan pasca konstruksi.
Beton adalah suatu campuran antara agregat halus dan agregat kasar
seperti pasir, batu pecah atau bahan semacam lainnya dengan ditambahkan
bahan perekat seperti semen dan air sebagai bahan pembantu guna keperluan
reaksi kimia.
3
Salah satu cara untuk mengetahui mutu beton adalah dengan menguji
sampel atau benda uji. Ada 2 pengujian, yaitu steady loading yang dilakukan
dengan mengontrol pembebanan dan controlled strain rate dengan mengontrol
regangan. Untuk beton normal, tegangan tekan beton fc’ terletak pada nilai
regangan 0,002 – 0,003 in/in, sedangkan untuk beton ringan (lightweight
concrete) berkisar antara 0,003 – 0,0035 in/in.
Penempatan baja tulangan di dalam suatu penampang beton adalah untuk
menahan gaya tarik yang bekerja pada penampang tersebut. Ada 2 jenis baja
tulangan, yaitu tulangan polos (plain bar) untuk baja lunak dan tulangan ulir
(deformed bar) untuk baja keras. Untuk penulangan beton prategang digunakan
kawat, baik tunggal ataupun sebagai kumpulan kawat yang disebut strand.SNI
menggunakan simbol BJTP (baja tulangan polos) dan BJTD (baja tulangan ulir).
Sifat fisik batang tulangan baja yang paling penting untuk digunakan
dalam perhitungan perencanaan beton bertulang ialah tegangan luluh (fy) dan
modulus elastisitas (Es). Tegangan luluh (titik luluh) baja ditentukan melalui
prosedur pengujian standar dengan ketentuan bahwa tegangan luluh adalah
tegangan baja pada saat meningkatnya tegangan tidak disertai lagi dengan
peningkatan regangannya. Di dalam perencanaan atau analisis beton bertulang
umumnya nilai tegangan baja tulangan diketahui atau ditentukan pada awal
perhitungan.
Komponen Struktur Beton
1. Slab atau pelat
Slab atau pelat adalah elemen horizontal utama yang menyalurkan beban
hidup maupun beban mati kerangka pendukung vertical dari suatu sistem
struktur.Elemen ini dapat berupa pelat diatas balok ataupun pelat yang
langsung bertumpu pada kolom.
2. Balok
Balok adalah elemen struktur yang menyalurkan beban-beban dari pelat
kekolom penyangga yang vertical. Biasanya balok dibagi menjadi
3penampang yakni berbentuk L, berbentuk T dan berbentuk persegi.
3. Kolom
Kolom adalah elemen vertical dari sebuah struktur yang memikul
bebandiatasnya untuk disalurkan ke pondasi dibawahnya. Kolom merupakan
salah satuelemen terpenting dalam peninjauan keamanan struktur.
4. Dinding
Dinding adalah penutup vertikal rangka bangunan. Biasanya tidak harus
terbuatdari beton, tetapi terbuat dari material yang secara estetis memenuhi
kebutuhan fungsional dari bangunan. Selain itu, dinding beton struktural
dapat digunakansebagai dinding pondasi, dinding tangga dan dinding geser
yang dapat memikul beban angin horizontal dan beban akibat gempa yang
terjadi pada suatu struktur bangunan.
4
5. Pondasi
Pondasi adalah elemen beton struktural yang meneruskan beban dari struktur
diatasnya ketanah yang memikulnya.
Manfaat Struktur Beton :
Keuntungan:
1. Material mudah didapat dan murah karena tersedia bebas di alam kecuali
semen portland sehingga memungkinkan kemudahan dalam pelaksanaan.
2. Keserasian beton untuk memenuhi struktur dan arsitektur. Beton dicor ketika
masih cair dan menahan beban ketika telah mengeras. Hal ini sangat
bermanfaat karena dapat membuat berbagai bentuk.
3. Tahan api (sekitar 1 hingga 3 jam tanpa bahan kedap api tambahan).
Sementara kayu dan baja memerlukan bahan kedap api khusus untuk
mencapai tingkat ini.
4. Beton termasuk bahan yang berkekuatan tekan tinggi, serta mempunyai sifat
tahan terhadap pengkaratan/pembusukan oleh kondisi lingkungan.
5. Biaya pemeliharaan murah
6. Rigiditas tinggi
Kerugian :
1. Kekuatan tarik rendah sehingga mudah retak, meskipun mungkin tidak
terlihat tetapi memungkinkan udara lembab masuk melalui retak itu dan
membuat baja tulangan berkarat.
2. Memerlukan biaya untuk cetakan (bekisting), perancah yang tidak sedikit
jumlahnya.
3. Kekuatan per satuan berat atau satuan volume yang relatif rendah. Kekuatan
beton berkisar antara 5 hingga 10% kekuatan baja meskipun berat jenisnya
30% dari berat baja. Oleh karena itu, struktur beton membutuhkan berat yang
lebih banyak. Alasan inilah yang menjadi dasar mengapa jembatan bentang
panjang dibuat dengan struktur baja.
4. Sifat yang tergantung waktu rangkak dan susut
5
Analisa Perencanaan Balok Penampang Persegi
1. Balok Persegi dengan Tulangan Tunggal
Blok tegangan segi empat ini mempunyai tinggi a dan tegangan tekan rata-
rata sebesar 0,85fc’. Besarnya a atau tinggi blok tegangan segi empat adalah
c.β. Nilai ini tergantung dari mutu beton yang digunakan. Dalam SNI 2002
pasal 12.2butir 7.(3) ditetapkan bahwa besarnya β harus diambil sebesar 0,85
untuk betondengan nilai kuat tekan fc’ lebih kecil atau sama dengan 30 Mpa,
untuk mutu beton dengan nilai kuat tekan diatas 30 MPA, β harus dikurangi
0,05 setiapkenaikan 7 MPA tetapi βtidak boleh diambil kurang dari 0,65`
2. Balok Persegi Dengan Tulangan rangkap
Dalam praktek, sistem tulangan tunggal hampir tidak pernah dimanfaatkan
untuk balok, karena pemasangan tulangan tambahan di daerah tekan,
misalnya di tepi atas penampang tengah lapangan, akan mempermudah
pengaitan sengkang (stirrup).
Secara struktur, tulangan tekan ini diperlukan antara lain untuk :
a. Meningkatkan momen tahanan penampang karena dimensi penampang
b. Meningkatkan kapasitas rotasi penampang yang berkaitan dengan
peningkatan daktalitas penampang.
c. Meningkatkan kekauan penampang, sehingga dapat mengurangi defleksi
struktur.
d. Dapat mencakup kemungkinan adanya momen yang berubah tanda.
Gaya luar yang bekerja pada struktur tidaklah selalu tetap, misalnya
beban horizontal akibat gempa dapat menyebabkan momen-momen
internal berubah tanda.
3. Pembatasan Baja Tulangan Balok Persegi
SNI-2002 menetapkan bahwa jumlah tulangan baja tarik tidak boleh
melebihi 0,75 dari jumlah tulangan baja tarik yang diperlukan. Hal ini
dilakukan guna menghindari kehancuran beton secara tiba-tiba. Sedangkan
bila jumlah penulangan tersebut sesuai dengan angka yang diisyaratkan
maka akan memberikan jaminan bahwa kehancuran daktail dapat
berlangsung dengan diawali meluluhnya tulangan baja tarik terlebih dahulu
dan tidak akan terjadi kehancuran getas yang lebih bersifat mendadak.
Analisa Perencanaan Balok Penampang T
Perencanaan balok penampang T pada dasarnya adalah proses menentukan
dimensi tebal dan lebar flens, lebar dan tinggi efektif pada balok, juga
luastulangan pada baja tarik. Penentuan tebal flens biasanya tidak lepas dari
perencanaan struktur pelat, sedangkan dimensi balok terkait dengan kebutuhan
menahan gaya geser dan momen lentur yang timbul.
6
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Perencanaan Tulangan Tunggal
1. Kasus Satu
Data :
Luas Balok Persegi = 400 x 750
= 300000 mm2
Luas Balok T = (820 x 120) + (320 x 630)
= 300000 mm2
dimana fc’ = 20 MPa
fy = 400 Mpa
As = 7D28 (4308,08 mm2)
d = As1 x d1+As2 x d2
As1+As2
= 2461,76 x 700 + 1846,32 x 650
4308,08 = 678,57 mm
a. Perhitungan Balok Persegi
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a =As.fy
0,85 fc'b
a =4308,08 x 400
0,85 x 20 x 400= 253,41647
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400= 0,0035
400
d2 750
50
50
820
630
120
320
50
50
d1
7
b = 0,85(fc'
fy) (
600
600+fy)
= 0,85.0,85(20
400) (
600
600+400) = 0,02168
maks = 0,75 b = 0,01626
= As
b.d=
4308,08
400 x 678,57143
= 0,01587
Syarat : min < < maks
b. Perhitungan Balok T
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a=As.fy
0,85 fc'b
a=4308,08 x 400
0,85 x 20 x 820=123,61779
2. Kasus Dua
Data :
Luas Balok Persegi: 400 x 750 = 300000 mm2
Luas Balok T = (865 x 110) + (320 x 640) = 299950 mm2
fc’ = 20 MPa
fy = 400 Mpa
50
50
50
86
5
64
0
11
0
32
0
40
0
d
2
d
2
75
0 d
1
50
50 50
50
8
As = 7D28 (4308,08 mm2)
d = As1 x d1+As2 x d2
As1+As2 (3.1)
= 2461,76 x 700 + 1846,32 x 650
4308,08
= 678,57 mm
a. Perhitungan Balok Persegi
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a =As.fy
0,85 fc'b
a =4308,08 x 400
0,85 x 20 x 400= 253,41647
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400= 0,0035
b = 0,85(fc'
fy) (
600
600+fy)
= 0,85.0,85(20
400) (
600
600+400) = 0,02168
maks = 0,75 b = 0,01626
= As
b.d=
4308,08
400 x 678,57= 0,01587
Syarat min < < maks
b. Perhitungan Balok T
c.
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a=As.fy
0,85 fc'b
a=4308,08 x 400
0,85 x 20 x 865=117,18681
9
Luas transformasi sayap (flens)
Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x110 (865-320)
400= 2547,875 𝑚𝑚2
= Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x110 (865-320)
400= 2547,875 𝑚𝑚2 =
Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x110 (865-320)
400= 2547,875 𝑚𝑚2
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400= 0,0035
f = Asf
bw.d=
2547,875
320 x 678,57= 0,01173
w = As
bw.d=
4308,08
320 x 678,57= 0,01984
w maks = 0,75 (b +f )
= 0,75(0,02168 + 0,01173) = 0,02506
3. Kasus 3
Data :
Luas Balok Persegi:400 x 750 = 300000 mm2
Luas Balok T = (920 x 100) + (320 x 650)
= 300000 mm2
fc’ = 20 MPa
400
d750
50
50
50
92
0
650
10
0
32
0
50
50
50
d
1
10
fy = 400 Mpa
As = 7D28 (4308,08 mm2)
d = As1 x d1+As2 x d2
As1+As2
= 2461,76 x 700 + 1846,32 x 650
4308,08 = 678,57 mm
a. Perhitungan Balok Persegi
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a =As.fy
0,85 fc'b
a =4308,08 x 400
0,85 x 20 x 400= 253,41647
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400= 0,0035
b = 0,85(fc'
fy) (
600
600+fy)
= 0,85.0,85(20
400) (
600
600+400) = 0,02168
maks = 0,75 b = 0,01626
= As
b.d=
4308,08
400 x 678,57= 0,01587
Syarat min < < maks
b. Perhitungan Balok T
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a=As.fy
0,85 fc'b
a=4308,08 x 400
0,85 x 20 x 920=110,18107
11
Luas transformasi sayap (flens)
Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x110 (865-320)
400= 2550 𝑚𝑚2
=Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x110 (865-320)
400= 2550 𝑚𝑚2
=Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x110 (865-320)
400= 2550 𝑚𝑚2
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400 = 0,0035
f = Asf
bw.d=
2550
320 x 678,57 0,01173
w = As
bw.d=
4308,08
320 x 678,57 = 0,01984
w maks = 0,75 (b +f )
= 0,75(0,02168 + 0,01173) = 0,02506
Perencanaan Tulangan Rangkap
1. Kasus Satu
Data :
Luas Balok Persegi :400 x 750 = 300000 mm2
Luas Balok T = (820 x 120) + (320 x 630) = 300000 mm2
fc’ = 20 MPa
fy = 400 Mpa
As = 10D28 (6154,4 mm2)
400
d 750
82
0
630
12
0
32
0
d
12
As’ = 3D28 (1846,32 mm2)
d = 678,57143 mm
a. Perhitungan Balok Persegi
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a=(As-As').fy
0,85 fc'b
a=(6154,4 -1846,32) x 400
0,85 x 20 x 400=253,41647
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400= 0,0035
b = 0,85(fc'
fy) (
600
600+fy)
= 0,85.0,85(20
400) (
600
600+400) = 0,02168
= As
b.d=
6154,4
400 x 678,57= 0,02267
’ = As'
b.d=
1846,32
400 x 678,57= 0,00680
maks = 0,75 b+’
= (0,75 x 0,02168 ) + 0,00680 = 0,02306
Syarat : min < < maks
b. Perhitungan Balok T
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a=(As-As').fy
0,85 fc'b
a =(6154,4 -1846,32) x 400
0,85 x 20 x 820=123,61779
Luas transformasi sayap (flens)
Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x120 (820-320)
400= 2550 𝑚𝑚2
= Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x120 (820-320)
400= 2550 𝑚𝑚2 =
Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x120 (820-320)
400= 2550 𝑚𝑚2
Ratio tulangan
13
min = 1,4
fy=
1,4
400= 0,0035
f = Asf
bw.d=
2550
320 x 678,57 = 0,01174
w = As
bw.d=
6154,4
320 x 678,57 = 0,02834
’= As'
b.d=
1846,32
820 x 678,57 = 0,00332
w maks = 0,75 (b +f )
= (0,75(0,02168+ 0,01174)) + 0,00332 = 0,02838
2. Kasus Dua
Data :
Luas Balok Persegi:400 x 750 = 300000 mm2
Luas Balok T = (865 x 110) + (320 x 640)
= 300000 mm2
fc’ = 20 MPa
fy = 400 Mpa
As = 10D28 (6154,4 mm2)
As’ = 3D28 (1846,32 mm2)
d = 678,57143 mm
a. Perhitungan Balok Persegi
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a=(As-As').fy
0,85 fc'b
a=(6154,4 -1846,32) x 400
0,85 x 20 x 400=253,41647
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400= 0,0035
b = 0,85(fc'
fy) (
600
600+fy)
400
d 750
86
5
640
11
0
32
0
d
14
= 0,85.0,85(20
400) (
600
600+400) = 0,02168
= As
b.d=
6154,4
400 x 678,57= 0,02267
’= As'
b.d=
1846,32
400 x 678,57= 0,00680
maks = 0,75 b+’ = (0,75 x 0,02168 ) + 0,00680 = 0,02306
Syarat min<<maks
b. Perhitungan Balok T
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a=(As-As').fy
0,85 fc'b
a =(6154,4 -1846,32) x 400
0,85 x 20 x 865=117,18681
Luas transformasi sayap (flens)
Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x120 (865-320)
400= 2547,875 𝑚𝑚2
= Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x120 (865-320)
400= 2547,875 𝑚𝑚2 =
Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x120 (865-320)
400= 2547,875 𝑚𝑚2
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400 = 0,0035
f = Asf
bw.d=
2547,875
320 x 678,57 = 0,01173
w = As
bw.d=
6154,4
320 x 678,57= 0,02834
’= As'
b.d=
1846,32
820 x 678,57= 0,00332
w maks = 0,75 (b +f )
= (0,75(0,02168+ 0,01174)) + 0,00332 = 0,02820
15
3. Kasus Tiga
Data :
Luas Balok Persegi :400 x 750 = 300000 mm2
Luas Balok T = (920 x 100) + (320 x 650)
= 300000 mm2
fc’ = 20 MPa
fy = 400 Mpa
As = 10D28 (6154,4 mm2)
As’ = 3D28 (1846,32 mm2)
d = 678,57 mm
a. Perhitungan Balok Persegi
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a=(As-As').fy
0,85 fc'b
a=(6154,4 -1846,32) x 400
0,85 x 20 x 400=253,41647
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400= 0,0035
b = 0,85(fc'
fy) (
600
600+fy)
= 0,85.0,85(20
400) (
600
600+400) = 0,02168
= As
b.d=
6154,4
400 x 678,57= 0,02267
’= As'
b.d=
1846,32
400 x 678,57= 0,00680
400
d 750
92
0
650
10
0
32
0
d
16
maks = 0,75 b+’ = (0,75 x 0,02168 ) + 0,00680 = 0,02306
Syarat : min<<maks
b. Perhitungan Balok T
Tinggi blok tegangan beton tekan ekuivalen a :
a=(As-As').fy
0,85 fc'b
a =(6154,4 -1846,32) x 400
0,85 x 20 x 920=110,18107
Luas transformasi sayap (flens)
Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x120 (920-320)
400= 2550 𝑚𝑚2
= Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x120 (920-320)
400= 2550 𝑚𝑚2 =
Asf =0,85 fc'hf (be-bw)
fy=
0,85x20x120 (920-320)
400= 2550 𝑚𝑚2
Ratio tulangan
min = 1,4
fy=
1,4
400= 0,0035
f = Asf
bw.d=
2550
320 x 678,57 = 0,01174
w = As
bw.d=
6154,4
320 x 678,57 = 0,02834
’ = As'
b.d=
1846,32
820 x 678,57= 0,00332
w maks = 0,75 (b +f )
= (0,75(0,02168+ 0,01174)) + 0,00332 = 0,02802
Hasil Perhitungan dengan Tulangan Tunggal
Tabel 1 Hasil perhitungan dengan tulangan tunggal
Tulangan
Tunggal
Kasus Satu Kasus Dua Kasus Tiga
Balok
Persegi Balok T
Balok
Persegi Balok T
Balok
Persegi Balok T
b be
400 820
400 865
400 920
bw 320 320 320
h hf
750 120
750 110
750 100
h-hf 630 640 650
F 300000 300000 300000 299950 300000 300000
As total 4308,08 4308,08 4308,08 4308,08 4308,08 4308,08
fc' 20 20 20 20 20 20
17
Tulangan
Tunggal
Kasus Satu Kasus Dua Kasus Tiga
Balok
Persegi Balok T
Balok
Persegi Balok T
Balok
Persegi Balok T
fy 400 400 400 400 400 400
a 253,41647 123,61779 253,41647 117,18681 253,4164706 110,1811
Asf - 2550 - 2547,875 - 2550
d 678,57 678,57 678,57 678,57 678,57 678,57
Mnf - 630,94286 - 635,512821 - 641,1429
Mnw - 431,73954 - 432,206375 - 431,7395
Mn 950,99831 1062,6824 950,9883 1067,7192 950,9883143 1072,882
Mr 760,79865 850,14592 760,79065 854,175357 760,7906514 858,3059
Selisih 11,74% 12,27% 12,82%
Tabel 2. Hasil perhitungan dengan tulangan rangkap
Tulangan
Rangkap
Kasus Satu Kasus Dua Kasus Tiga
Balok
Persegi Balok T
Balok
Persegi Balok T
Balok
Persegi Balok T
b be
400 820
400 865
400 920
bw 320 320 320
h hf
750 120
750 110
750 100
h-hf 630 640 650
F 300000 300000 300000 299950 300000 300000
As total 6154,4 6154,4 6154,4 6154,4 6154,4 6154,4
As' 1846,32 1846,32 1846,32 1846,32 1846,32 1846,32
fc' 20 20 20 20 20 20
fy 400 400 400 400 400 400
a 253,41647 123,61779 253,41647 117,18680 253,416470 110,18107
d 678,57 678,57 678,57 678,57 678,57 678,57
Asf - 2550 - 2547,875 - 2550
Mnf - 630,94286 - 635,51282 - 641,14286
Mnw - 431,73954 - 432,20637 - 431,73954
Mns 464,2176 464,21760 464,2176 464,2176 464,2176 464,2176
Mnc 950,98831 - 950,988314 - 950,988314 -
Mn 1415,20591 1526,89999 1415,20591 1531,9368 1415,205914 1537,1
Mr 1132,1647 1221,52 1132,16473 1225,5494 1132,16473 1229,6799
Selisih 7,89 8,25 8,61
18
PEMBAHASAN
Dengan luas penampang yang sama, luas tulangan yang sama, mutu beton dan mutu baja
yang sama diperoleh bahwa momen nominal Balok T lebih besar dari Balok Persegi. Perbedaan
momen nominal antara balok T dan balok persegi diakibatkan oleh :
a. Lebar balok hanya mempengaruhi gaya pada tekan beton atau dengan kata lain lebar balok
diperhitungkan ikut memikul beban diatas garis netral. Dimensi lebar balok dibawah garis
netral tidak ikut diperhitungkan memikul beban, dengan kata lain beban tarik diambil ahli
tulangan. Luas penampang pada daerah beton tarik tidak dapat dimanfaatkan untuk
mendukung beban. Akibat hal tersebut maka dimensi lebar balok dibawah garis netral dapat
dikurangi.
b. Perbedaan tinggi blok tekan beton ekuivalen atau yang disebut a. Pada balok T yang memiliki
dimensi b yang lebih besar dari balok persegi mengakibatkan nilai a menjadi kecil. Sebaliknya
pada balok persegi dengan dimensi b yang lebih kecil mengakibatkan nilai a yang lebih besar.
Dengan semakin besarnya a, maka lengan momen (z) yaitu jarak antara resultan gaya beton
dengan gaya tarik tulangan akan semakin kecil. Nilai zyang merupakan hasil dari d dikurang
setengah a mengakibatkan z semakin kecil jika a semakin besar.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dari perhitungan secara teoritis antara Balok T dan Balok persegi dengan luas penampang
yang sama, luas tulangan yang sama, mutu beton dan mutu baja yang sama diperoleh kesimpulan
sebagai berikut :
1. Dimensi lebar balok ’b’ hanya memberikan kontribusi terhadap tegangan tekan di atas garis
netral balok. Sedangkan di bawah garis netral, tegangan tarik balok tidak tergantung kepada
lebar balok.
2. Dengan luas penampang yang sama dan luas tulangan yang sama, mutu betondan mutu baja
yang sama, diperoleh hasil bahwa balok T memiliki momen nominal yang lebih besar dari
Balok persegi dengan persentase sekitar 7,89% sampai 12,82%
Saran
Dari perhitungan secara teoritis antara Balok T dan Balok persegi dengan luas penampang
yang sama, luas tulangan yang sama, mutu beton dan mutu baja yang sama diperoleh kesimpulan
sebagai berikut :
1. Penelitian ini dilanjutkan dengan pengujian di laboratorium dengan membuat sampel uji.
Sehingga dapat dibandingkan hasil perhitungan secara teoritis dan hasil pengujian
laboratorium.
19
2. Penelitian ini dilanjutkan dengan perhitungan berbagai variasi ukuran dan luas penampang
sehingga dapat diperoleh perbandingan balok persegi dan balok T dengan lebih beragam.
DAFTAR PUSTAKA
Asroni, Ali.,”Balok Dan Plat Beton Bertulang”, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta, 2010
Asroni, Ali., “Kolom Pondasi & Balok T Beton Bertulang”, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta,
2010
Dipohusodo, Istimawan., Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03
Departemen Pekerjaan Umum RI”, Penerbit Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1999
Wahyudi, L., & Rahim, S.A., “Struktur Beton Bertulang Standar Baru SNI T-15-1991-03”,
Penerbit Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1997.