-
Seputar Dunia Teknik Sipil Obrolan ringan seputar dunia struktur
sipil
home
download
juragan
kritik & saran
welcome
subscribe
ANALISA STRUKTUR
ARTIKEL
DASAR-DASAR GEOMETRI
FONDASI DAN MEKANIKA TANAH
FREEWARE DAN DOWNLOAD
KONSTRUKSI TAHAN GEMPA
PERISTIWA DAN PENGALAMAN
STRUKTUR BAJA
STRUKTUR BETON
TIPS-TRIK search our
Desain Balok Beton Sesuai SNI 03-2847-2002
( bag 1)
Posted by juragan on 01-Jun-2009 under Struktur Beton | 23
Comments to Read
-
balok beton
Balok dikenal sebagai elemen lentur, yaitu elemen struktur yang
dominan
memikul gaya dalam berupa momen lentur dan juga geser.
Mendesain
balok beton itu gampang-gampang susah. Lebih banyak
gampangnya
daripada susahnya. Atau lebih banyak digampangkan dari pada
dipersulit. :)
Untuk mendesain balok beton bertulang kami pikir nggak perlu lah
pake
software-software canggih dan mutakhir jaman sekarang. Cukup
dengan
selembar kertas dan alat tulis plus alat hitung, kita sudah bisa
mendesain
balok beton yang kokoh dan stabil. Sebagai catatan, kalo bisa
alat
hitungnya berupa kalkulator saja.. nggak usah pake sempoa..
Modal awal, hitung gaya dalam
Nah, juragan pikir bukan di sini tempatnya membahas cara
memperoleh
gaya dalam. Gaya dalam bisa dihitung manual untuk balok
sederhana,
dan bisa juga menggunakan bantuan software. Juragan sarankan
sih
gunakan software ringan khusus balok, seperti Atlas, Beamboy,
dll. Tapi
kalo sudah mahir menggunakan software yang lebih kompleks
hanya
untuk memodelkan sebuah balok, itu sah-sah saja.. Itu urusan
selera. Kalo
ditanya, juragan sendiri sering pake software apa? Wah, kalo
juragan sih
pake software bikinan kompeni (company), ada lisensi dan tidak
untuk
-
umum mohon maaf. Kalo ketahuan bisa dikasih api (get fired)
nanti.
Ah.. kepanjangan intronya.. < serieus mode : on >
Bahan Yang Diperlukan
Momen lentur ultimate dan gaya geser ultimate
Parameter material : , .
Prosedur
1. Hitung , sesuai SNI-Beton, pasal 10.2.7.3. adalah rasio
tinggi blok
tegangan tekan ekivalen terhadap tinggi tegangan tekan
aktual .Persamaannya sebagai berikut :
diagram tegangan balok beton
2. Tentukan ukuran penampang. Ini pake metoda trial-error.
Sebenarnya SNI Beton sudah ngasih petunjuk tentang ukuran
balok.
Di pasal 9.5 ada tabel tinggi minimum balok terhadap panjang
bentang.
Jika telah diketahui, kita dapat memperkirakan tinggi balok
yang akan didesain, biasanya dengan menambahkan 100 sampai
200 mm dari . Sementara lebar balok , normalnya dapat
diambil sekitar0.4 0.6 .
-
3. Setelah itu tentukan nilai , yaitu . SNI
juga sudah mengatur tebal selimut beton minimum (pasal 7.7).
Tujuan dari selimut beton adalah melindungi tulangan dari
serangan korosi akibat uap air yang dapat masuk melalui
celah-
celah beton yang retak. Untuk daerah ekstrim, misalnya
daerah
dekat laut yang kadar garam uap airnya tinggi, tebal selimut
beton
harus ditambah.
4. Hitung , dengan persamaan :
adalah jarak antara resultan gaya tarik pada tulangan tarik
dengan resultan gaya tekan pada beton.
Seharusnya, , tapi kita belum bisa menghitung nilai ,
sehingga untuk perkiraan awal , dianggap kira-kira sama
dengan . Nilai ini nanti akan dikoreksi jika telah
diketahui.
5. Berikutnya, hitung luas tulangan perlu:
,
dan juga luas tulangan minimum yang disyaratkan oleh
SNI-Beton:
Jangan lupa konsistensi penggunaan unit/satuan. Nilai untuk
kuat
lentur balok adalah 0.8.
6. Tentukan diameter dan jumlah tulangan yang memenuhi kedua
kondisi di atas (no #5). Dan.. hitung yang baru. Misalnya,
tulangan 4D16,
7. Jika ternyata tulangan yang dibutuhkan lebih dari satu lapis,
perlu
dikoreksi nilai yang baru. Jika tulangannya lebih dari satu
lapis,
posisi resultan gaya tariknya akan berubah.
-
tulangan dua lapis
8. Hitung nilai :
Catatan : 0.85 pada persamaan di atas bukan nilai , juga
bukan
. 0.85 itu adalah mmm.. reduksi kuat tekan beton aktual
terhadap
kuat tekan beton silinder. Jadi, jika dikatakan beton mutu tekan
fc
30 MPa, maka beton itu akan mulai hancur pada tekanan 0.8530
=
25.5 MPa. Angka juga digunakan pada perhitungan desain
kolom beton (terhadap beban aksial tekan).
9. Cek nilai yang baru, dan cek juga sesuai baru tersebut.
Jika tulangan yang kita pilih sebelumnya sudah memenuhi yang
baru, berarti tulangannya cukup.
10. Hitung rasio tulangan dan rasio tulangan kondisi balance
:
SNI membatasi tulangan maksimum . Namun, dalam
pelaksanaannya biasanya diambil sekitar 0.4 0.5 . Hal ini
biasanya menyangkut masalah segi ekonomis dan kepraktisan
pelaksaaan di lapangan.
-
11. adalah rasio luas tulangan tarik terhadap luas penampang
beton di mana batas keruntuhannya adalah beton hancur pada
saat tulangan mulai leleh (mencapai ). Gampangnya gini, pada
saat memikul momen lentur, ada bagian beton yang mengalami
tekan, sementara tegangan tarik dipikul oleh tulangan baja,
sehingga ada tiga skenario keruntuhan yang bisa terjadi :
1) beton hancur, tulangan belum leleh,
2) beton hancur bersamaan dengan tulangan mulai leleh,
3) tulangan leleh (dan mungkin putus) sebelum beton hancur.
Kondisi 1) disebut over-reinforced (kebanyakan tulangan),
kondisi 2)
adalah kondisi seimbang, dan kondisi 3) adalah under-
reinforced (kekurangan tulangan).
12. Terakhir, cek lagi kekuatan lentur penampang berdasarkan
dimensi dan tulangan yang sudah diperoleh.
Untuk sementara itu saja dulu yang bisa juragan tulis di bagian
pertama
ini. Berikutnya akan dibahas desain terhadap geser, juga kontrol
lendutan
balok, hitung-hitungan balok T, balok retak, dll.
-
Category Archives: perhitungan balok T beam Design
JAN 28
Posted by sanggapramana
5 Votes
T beam atau dalam bahasa Indonesianya adalah balok T, adalah
balok yang
pengecorannya dilaksanakan bersamaan dengan pengecoran pelat
lantai atau
sering disebut (monolit). Sehingga plat beton diperhitungkan
sebagai sayap dari
balok, dengan lebar sayap tertentu. Secara umum balok T dibagi
menjadi 2
yaitu balok pinggir (exterior) dan balok tengah (interior) .
ya gambar di atas saya ambil dari salah satu website teknik
sipil di Indonesia,
dan kita akan menentukan jumlah tulangan untuk balok T tersebut
dapat
menahan beban yang bekerja padanya. sebelumnya perilaku balok T
apabila
terkena momen yang bekerja padanya adalah sebagai berikut :
-
LEBAR EFEKTIF SAYAP
Pada saat balok menahan beban, tidak semua bagian pelat yang
berada
diatasnya berdeformasi. Semakin jauh pelat dari sumbu balok
semakin kecil
konstruksi pelat itu mempengaruhi deformasi balok yang
dihasilkan. SNI 2002
pasal 10, 10 mengatur besaran bagian pelat yang dapat diambil
sebagai bagian
dari balok (atau lebih dikenal dengan lebar efektiv pelat),
yaitu :
1. Lebar efektiv pelat lantai adalah 1/4 bentang balok
2. Lebar efektiv pelat yang diukur dari masing-masing tepi badan
balok tidak boleh
melebihi nilai terkecil dari :
8 kali tebal pelat
1/2 jarak bersih antara badan badan yang bersebelahan
Untuk balok dengan pelat hanya pada satu sisinya saja (balok
eksterior), lebar
sayap efektiv diukur dari sisi balok tidak boleh melebihi dari
:
1/12 panjang batang balok
6 kali tebal pelat
1/2 jarak bersih antara badan-badan balok yang berdekatan
-
ANALISIS BALOK T
Pada umumnya, zona tekan balok T berbentuk persegi seperti
terlihat pada
gambar 4.2b (diatas). Untuk kasus seperti ini, balok T tersebut
dapat
dianalisa sebagai balok persegi dengan lebar b. Untk kasus
dimana zona
tekan berbentuk T seperti pada gambar 4.2d (diatas) analisis
dapat dilakukan
dengan memperhitungkan secara terpisah kontribusi sayap dan
badan
penampang dalam menahan momen. (gambar dibawah)
Analisis dilakukan secara terpisah sebagai berikut :
BALOK SAYAP
-
Luas zona tekan = (b bw) hf
Gaya tekan Cf = 0,85. fc. (b bw) hf
Syarat keseimbangan , Tf = Cf
Sehingga dengan asumsi fs = fy maka :
Asf. fy = 0,85. fc. (b-bw) hf
sehingga Asf dapat dicari dari persamaan di atas
Lengan momen = (d-hf/2)
Mnf = 0,85. fc. (b-bw) hf (d-hf/2)
atau, Mnf = Asf. fy (d-hf/2)
BALOK BADAN
Luas tulangan tarik badan > Asw = As Asf
Gaya tekan , Cw = 0,85. fc. bw. a
Syarat keseimbangan > Cw = Tw = Asw . fy
sehingga, a = Asw.fy / 0,85. fc. bw
Lengan momennya adalah (d-a/2), sehingga :
Mnw = 0,85. fc. bw. a (d-a/2), atau
Mnw = Asw. fy (d-a/2)
Maka Momen pada balok T adalah = Momen pada balok sayap + Momen
pada
balok badan
Momen balok T = Mnf + Mnw
PERHITUNGAN APAKAH fs=fy
-
Pada langkah analisis di depan, fs diasumsikan = fy (tulangan
leleh). Asusmsi ini
harus dicek, seperti yang pernah dijelaskan pada bab sebelumnya,
dengan
membandingkan nilai (a/d) hasil perhitungan terhadap nilai(ab/d)
yaitu
ab/d = 1. (600/600+fy)
Jika a/d ab/d , , , maka fs = fy
BATASAN TULANGAN MAXIMUM UNTUK BALOK T
Untuk menjamin perilaku yang daktail, SNI 2002 pasal 12.3 butir
3
mensyaratkan :
0,75 b
Untuk balok T yang berperilaku seperti balok persegi,
perhitungan b dapat
dihitung menggunakan rumus yang diberikan pada bab sebelumnya.
Jika zona
kompresi pada balok T berbentuk T maka perlu dihitung luas tarik
yang
berhubungan dengan keruntuhan seimbang (balanced), yaitu :
Asb = Cb/fy > Cb = 0,85.fc. [(b-bw)hf+bw.a]
sehingga, A max Asb
TULANGAN MINIMUM BALOK T
SNI 2002 pasal 12.5 butir 2 mensyaratkan batasan tulangan
minimum untuk
balok T yaitu
Asmin = (fc / 2.fy) bw.d
atau
Asmin = (fc / 4.fy) bf.d
Rujukan : Bahan Ajar Struktur berton Dr.Ir Antonius, MT (Dosen
Unissula
Semarang)
Ditulis dalam perhitungan balok
-
2 Komentar
Design balok beton bertulang
OKT 6
Posted by sanggapramana
8 Votes
Alhamdulillah, saya ucapkan kepada Allah SWT dan junjungan nabi
besarnya
Muhammad saw, saya telah mendapatkan ilmu ini, dari dosen saya
Ir. H.
Sumirin MS, dan kandidat doktor, terima kasih banyak saya
haturkan pada
beliau melalui blog saya ini, karena beliau menurut saya adalah
salah satu
dosen yang cerdas dan juga cerdas dalam transfer ilmu kepada
mahasiswanya.
matur nuwun pak dosen, sip kita mulai design balok beton
bertulangnya. ,
-
b = lebar balok (cm)
h = tinggi balok (cm)
d = tinggi efektif balok (dari atas sampai titik berat tulangan
bawah)
notasi d atau tinggi efektif umumnya adalah 0,9 h
As = luas tulangan tarik (cm2)
T = gaya tarik tulangan = As . fy
Cc = Gaya tekan beton = 0,85 . fc . b.d
a = tinggi blok tegangan beton
Rumus perhitungannya ada dibawah,
-
kalo yang baru lihat pertama rumus di atas pasti membingungkan,
tapi yang
sudah pernah lihat dan mendesign pasti sudah nggak asing lagi,
memang saya
tidak sepandai dosen saya dalam menyampaikan, mungkin kita bisa
langsung
dalam contoh soalnya saja ya . . :)
-
Pertama-tama Cari Momen maksimal dulu la ditengah bentangnya .,
q = 1000
kgcm dikalikan bentang 40 cm. = 40000 kgcm . jadi Q = 40000
kg.
Reaksi A dan B adalah 20000 kg atau 20 ton. jadi Mmax = 20000.20
20000.10 =
20000 kgcm.
atau bila langsung dengan rumus, 1/8*q*L^2 = 200000 kgcm
ini adalah luas tampang besi dari bermacam2 diameter, dari
rumus
1/4*3,14*D^2 , yang sudah dihitung dengan menggunakan
excel.,
lalu perhitungan dengan menggunakan rumus diatas saya gunakan
excel hingga
bertemu dengan jumlah tulangan yang diperlukan, pada bagian
terakhir luas
tulangan tarik (As) dibagi dengan luas tampang besi yang akan
digunakan,
sehingga kebutuhan untuk besi tulangan 8,10,12 dan 16 akan
berbeda2.,
silahkan mencoba :)
-
NB = rumus omega () itu sebenarnya = 1- (1-2Rn)^0.5
Ditulis dalam perhitungan balok
-
14 Komentar
Perhitungan Balok Portal Sederhana
AGU 6
Posted by sanggapramana
1 Vote
Langsung saja, masih dari materi lanjutan dari Perhitungan pelat
lantai
sedehana (Part 1) dan(Part 2) , dapat dilihat pertama-tama
gambar di bawah :
-
Keterangan :
Arah panah menunjukkan arah beban pada pelat yang dipikul oleh
balok
melintang dan balok memanjang.
Arah Melintang Pot. 1 1
-
a) Perhitungan beban
Untuk potongan 1 1 perlu dihitung pemindahan beban pelat pada
balok
pemikul. Pada gambar tampak bahwa beban memusat pada P. P
adalah
penjumlahan antara beban pelat dan beban balok. Beban pelat
terdiri dari
beban trapesium dan beban segitiga.Adapun nilai beban-beban
tersebut adalah
:
Beban Pelat Trapesium = 0,5 * 0,5 * (ly/lx 0,5) *q * lx2
-
Beban Pelat Segitiga = 0,25 * q * lx2
Beban Balok = 0,2 * (0,3 0,1) (2 + 0,8) * 2,4
Beban balok di atas diperoleh sebagai berikut :
***Bentar baru ditulis****
wkwkwkwkwkwk
Ditulis dalam perhitungan balok
1 Komentar
Balok persegi panjang dengan
tulangan rangkap
AGU 3
Posted by sanggapramana
5 Votes
Pengertian balok tulangan rangkap
Yang dimaksud dengan balok tulangan rangkap ialah balok beton
yang diberi
tulangan pada penampang beton daerah tarik dan daerah tekan.
Dengan
dipasangnya tulangan pada daerah tarik dan tekan, maka balok
lebih kuat
dalam hal menerima beban yang berupa momen lentur.
-
Pada praktik di lapangan, (hampir) semua balok selalu dipasang
tulangan
rangkap. Jadi balok dengan tulangan tunggal secara praktis tidak
ada (jarang
sekali dijumpai). Meskipun penampang beton pada balok dapat
dihitung dengan
tulangan tunggal (yang memberikan hasil tulangan longitudinal
saja), tetapi
pada kenyatannya selalu ditambahkan tulangan tekan minimal 2
batang, dan
dipasang pada bagian sudut penampang balok beton yang menahan
tekan.
Tambahan tulangan longitudinal tekan ini selain menambah
kekuatan balok
dalam hal menerima beban lentur, juga berfungsi untuk
memperkuat
kedudukan begel balok (antara tulangan longitudinal dan begel
diikat dengan
kawat lunak yang disebut binddraad), serta sebagai tulangan
pembentuk balok
agar mudah dalam pelaksanaan pekerjaan beton.
-
PERENCANAAN BALOK TULANGAN RANGKAP
1.Pemasangan tulangan balok
-
Tulangan longitudinal tarik maupun tekan pada balok dipasang
dengan arah
sejajar sumbu balok. Biasanya tulangan tarik dipasang lebih
banyak daripada
tulangan tekan, kecuali pada balok yang menahan momen lentur
kecil. Untuk
balok yang menahan momen lentur kecil (misalnya balok praktis,
cukup
memasang tulangan tarik dan tulangan tekan masing-masing 2
batang (sehingga
berjumlah 4 batang), dan diletakkan pada 4 sudut penampang
balok.
Untuk balok yang menahan momen lentur besar, tulangan tarik
dipasang lebih
banyak daripada tulangan tekan. Keadaan ini disebabkan oleh
kekuatan beton
pada daerah tarik yang diabaikan, sehingga praktis semua beban
tarik ditahan
oleh tulangan longitudinal tarik (jadi jumlahnya banyak).
Sedangkan pada
daerah beton tekan, beban tekan tersebut sebagian besar ditahan
oleh beton,
dan sisa beban tekan yang masih ada ditahan oleh tulangan,
sehingga jumlah
tulangan tekan hanya sedikit.
Pada portal bangunan gedung, biasanya balok yang menahan momen
lentur
besar terjadi di daerah lapangan (bentang tengah) dan ujung
balok (tumpuan
jepit balok), seperti dilukiskan
(a) Bidang momen (BMD) akibat kombinasi beban pada balok.
-
Keterangan Gambar =
BMD oleh kombinasi beban:
(1) : D, L dan E(+)/ke kanan.
(2) : D,L.
(3) : D,L dan E(+)/ke kiri
(b) Pemasangan tulangan longitudinal balok
-
Tampak pada gambar (a) bahwa di lapangan (bentang tengah balok)
terjadi
momen positif (M(+)), berarti penampang beton daerah tarik
berada di bagian
bawah, sedangkan di ujung (dekat kolom) terjadi sebaliknya,
yaitu terjadi
momen negatif (M(-)),berarti penampang beton daerah tarik berada
dibagian
atas. Oleh karena itu pada gambar (b) di daerah lapangan
dipasang tulangan
bawah 8D22 yang lebih banyak daripada tulangan atas 4D22,
sedangkan di
ujung terjadi sebaliknya yaitu dipasang tulangan atas 6D22 yang
lebih banyak
daripada tulangan bawah 4D22.
Distribusi regangan dan tegangan
Regangan dan tegangan yang terjadi pada balok dengan penampang
beton
bertulang rangkap dilukiskan seperti gambar (1), (2), dan (3).
Pada gambar ini
dilengkapi dengan notasi yang akan dipakai pada perhitungan
selanjutnya.
-
Ditulis dalam perhitungan balok
2 Komentar
Pengenalan torsi pada balok (for basic)
AGU 1
-
Posted by sanggapramana
3 Votes
Wedew, setelah tadi pengenalan tulangan geser kini kita masuk ke
tulangan
torsi, langsung saja. . . .
check this out . . . .
Pengenalan torsi
Torsi (twist) atau momen puntir adalah momen yang bekerja
terhadap sumbu
longitudinal balok/elemen struktur.Torsi dapat terjadi karena
adanya beban
eksentrik yang bekerja pada balok tersebut.Selain itu,pada
umumnya torsi
dijumpai pada balok lengkung atau elemen struktur portal
pada ruang.Lihat gambar di bawah . .. . .
-
Pada
kasus-kasus tertentu, pengaruh torsi lebih menentukan dalam
perencanaan
elemen struktur jika dibandingkan dengan pengaruh beban-beban
yang lain,
misalnya : torsi pada kantilever (gambar(b)) atau torsi pada
kanopi
(gambar(d)).
Jenis beban torsi
Beban torsi dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu
Torsi keseimbangan = momen torsi yang timbul karena dibutuhkan
untuk
keseimbangan struktur, seperti terlihat pada gambar diatas,dari
gambar (a) sampai
gambar (d).
Torsi kompatibilitas = Momen torsi yang timbul karena
komptabilitas deformasi antara
elemen-elemen struktur yang bertemu pada sambungan, seperti
gambar dibawah. .
-
Ditulis dalam perhitungan balok
1 Komentar
Mengatasi retak geser pada balok
AGU 1
Posted by sanggapramana
1 Vote
-
Setelah membahas Retakan pada balok akibat gaya geser , sekarang
kita lanjut
untuk penelesaian solusinya, ,
1. Unsur penahan geser
Meskipun elemen beton dapat menahan gaya geser/gaya lintang yang
bekerja
pada balok, tetapi jika gaya geser tersebut cukup besar(terutama
pada daerah
ujung balok), maka elemen beton yang arahnya miring
(menyudut).Untuk
mengatasi retak miring akibat gaya geser maka pada lokasi yang
gaya gesernya
cukup besar ini diperlukan tulangan khusus, yang disebut
tulangan geser.
Sebetulnya retak miring pada balok dapat ditahan dengan 4 unsur,
yaitu :
1) Bentuk dan kekasaran permukaan agregat beton (pasir dan
kerikil). Bentuk
agregat yang tajam/menyudut dan permukaannya kasar sangat kuat
menahan
geser, karena agregat akan saling mengunci, sehingga mempersulit
terjadinya
slip (tidak mudah retak) seperti terlihat pada gambar (a).
Tetapi jika agregat
berbentuk bulat dan permukaannya halus tidak kuat menahangaya
geser karena
mudah terjadi slip (mudah retak), seperti terlihat pada gambar
(b).
2) Retak geser ditahan oleh gaya tarik dan gaya potong ( dowel
action ) dari
tulangan longitudinal, seperti terlihat pada gambar (c) dan
gambar (d).
-
3) Retak geser ditahan oleh struktur beton
-
4) Retak geser ditahan oleh gaya tarik tulangan geser, baik
berupa tulangan
miring maupun tulangan begel, seperti terlihat pada gambar (e)
dan (f)
Pemasangan begel balok dilaksanakan dengan melingkupi tulangan
longitudinal,
dan kedua tulangan tersebut saling diikat dengan kawat binddrad.
Dengan
-
demikian, begel tersebut selain berfungsi untuk menahan gaya
geser, juga
berfungsi mencegah pergeseran tulangan longitudinal akibat gaya
potong,
sehingga kedudukan longitudinal lebih kuat.
Menurut pasal 13.1.1 SNI 03-2847-2002, pada perencanaan
penampang yang
menahan gaya geser harus didasarkan pada kuat geser nominal
(Vn), yang
ditahan oleh 2 macam kekuatan, yaitu : kuat geser nominal yang
disumbangkan
oleh tulangan geser (Vs). Dengan demikian pengaruh kekasaran
agregat, gaya
tarik dan gaya potong tulangan longitudinal tidak
diperhitungkan, sehingga
keamanan pada perencanaan.
Ditulis dalam perhitungan balok
Tinggalkan komentar
Retakan pada balok akibat gaya geser
JUL 31
Posted by sanggapramana
1 Vote
sebenarnya saya ingin menulis tentang struktur balok dengan
tulangan rangkap,
tapi banyak sekali yang harus ditulis.hehe. yasudah nulis
retakan pada balok
dulu saja. . .ingat ya tulisan ini saya ambil dari buku balok
dan pelat beton
bertulang karangan Ir.H Ali Kasroni,MT ,penerbit graha ilmu
let start. . . .
-
Retakan pada balok
Jika ada sebuah balok yang ditumpu secara sederhana (yaitu
dengan tumpuan
sendi-rol), kemudian di atas balok diberi beban cukup berat,
balok tersebut
dapat terjadi 2 jenis retakan, yaitu retak yang arahnya vertikal
dan retakan
yang arahnya miring.
Retak vertikal terjadi akibat kegagalan balok dalam menahan
beban lentur,
sehingga biasanya terjadi pada daerah lapangan (benteng tengah)
balok,
karena pada daerah ini timbul momen lentur paling besar. Retak
miring terjadi
akibat kegagalan balok dalam menahan gaya geser, sehingga
biasanya terjadi
pada daerah ujung (dekat tumpuan) balok, karena pada daerah ini
timbul gaya
geser/gaya lintang paling besar.
Retak balok akibat gaya geser
Untuk memberikan gambaran cukup jelas tentang bekerjanya gaya
geser/gaya
lintang pada balok, diambil sebuah elemen kecil dari beton yang
berada di
dekat ujung balok, kemudian elemen tersebut diperbesar sehingga
dapat
dilukiskan gaya-gaya geser di sekitar elemen beton seperti
gambar di bawah.
-
Pada gambar (a), akibat berat sendiri dan beban-beban di atas
balok, maka
pada tumpuan kiri maupun kanan timbul reaksi (RA dan RB) yang
arahnya ke
atas, sehingga pada tumpuan kiri terjadi gaya lintang/geser
sebesar RA ke atas.
-
Gaya lintang RA ini
berakibat pada elemen beton (yang diperbesar) pada gambar (b)
sebagai
berikut :
1. Arah reaksi RA ke atas, sehingga pada permukaan bidang elemen
sebelah kiri terjadi
gaya geser dengan arah ke atas pula.
2. Karena elemen beton berada pada keadaan stabil, berarti
terjadi keseimbangan gaya
vertikal pada elemen beton, sehingga pada permukaan bidang
elemen sebelah kanan
timbul gaya geser ke bawah. Kedua gaya geser pada kedua
permukaan bidang (bidang
kiri dan kanan) ini besarnya sama.
3. Akibat gaya geser ke atas pada kedua permukaan bidang kiri
dan gaya geser ke bawah
pada permukaan bidang kanan, maka pada elemen beton timbul momen
yang arahnya
sesuai dengan arah putaran jarum jam.
4. Karena elemen beton berada pada keadaan stabil, berarti
terjadi keseimbangan momen
pda elemen beton, sehingga momen yang ada harus dilawan oleh
momen lain yang
besarnya sama tetapi arahnya berlawanan dengan arah putaran
jarum jam.
5. Momen lawan yang arahnya berlawanan dengan arah jarum putaran
jam pada item 4)
dapat terjadi, jika ada permukaan bidang elemen sebelah atas ada
gaya geser dengan
arah kiri, dan pada permukaan bidang elemen sebelah bawah ada
gaya geser dengan
arah ke kanan.Kedua gaya geser terakhir ini besarnya juga
sama.
-
Pada gambar
(c), terjadi keadaan berikut :
1. Gaya geser ke atas pada permukaan bidang kiri dan gaya geser
ke kiri pada permukaan
bidang atas, membentuk resultante R yang arahnya miring ke
kiri-atas.
2. Gaya geser ke bawah pada permukaan bidang kanan dan gaya
geser ke kanan pada
permukaan bidang bawah, juga membentuk resultante R yang arahnya
miring ke kanan-
bawah.
3. Kedua resultant yang terjadi dari item 1 dan item 2 tersebut
sama besarnya, tetapi
berlawanan arah dan saling tarik-menarik.
4. Jika elemen beton tidak mampu menahan gaya tarik dari kedua
resultant R, maka
elemen beton akan retak dengan arah miring, membentuk sudut 45
derajat.
Semoga bermanfaat
Salam . .sipil Indonesia
Ditulis dalam perhitungan balok
1 Komentar
-
Contoh hitungan balok sederhana
JUL 31
Posted by sanggapramana
9 Votes
-
Balok beton bertulang berukuran 300 mm x 500 mm terletak di atas
tumpuan
sederhana seperti tampak pada gambar diatas .Di atas balok
tersebut bekerja
beban mati plat (q_dpelat) = 2 kN/m dan beban hidup (qL) = 2
kN/m. Jika
berat beton diperhitungkan sebesar 25 kN/m3 , hitunglah momen
perlu dan
momen nominal untuk perencanaan balok tersebut!
Penyelesaian!!
(a) Menghitung momen perlu balok (Mu balok)
Berat balok = 0,3 x 0,5 x 25 = 3,75 kN/m
Beban mati :
-
Beban mati = Berat balok, (q_Dbalok) + Berat plat (q_Dpelat)
= 3,75 kN/m + 2,00 kN/m
= 5,75 kN/m
Momen akibat beban mati
MD (Momen Dead) = 1/8 * qD * L2 = 1/8 * 5,75 * 82 = 46 kN- m
Momen akibat beban hidup
ML (Momen Life) = 1/8 * qL * L2 = 1/8 * 2 * 82 = 16 kN- m
Momen perlu balok (Mu)
Mu = 1,2 MD + 1,6 ML
= 1,2 (46) + 1,6 (16)
= 80,8 kN-m
Menghitung Mu dengan cara lain :
Beban perlu (qu) = 1,2*qD + 1,6*qL
= 1,2*5,75 + 1,6* 2
= 10,1 kN/m
Momen perlu (Mu) = 1/8* qu*L2
= 1/8* qu* L2
= 80,8 kN-m
(b)Menghitung momen nominal Mn balok
di dalam Belajar tentang balok dan pelat beton bertulang (
untuk pemula) sudah dijelaskan bahwa kuat rencana minimal sama
dengan kuat
perlu balok. Kuat perlu ini sudah dihitung yaitu Mu sebesar 80,8
kN-m
Nilai kuat rencana = faktor reduksi kekutan * kuat tekan
nominal
Jadi, momen rencana (Mr) = faktor reduksi kekutan * Momen
nominal (Mn)
Menurut persamaan diperoleh : Mr > atau = Mu
-
Jika diambil Mr = Mu = 80,8 kNm, dan faktor reduksi kekuatan
untuk (struktur
menahan lentur) = 0,80 maka diperoleh
Mn = Mr/ faktor reduksi kekuatan
= 80,8/0,8
= 101 kNm
Jadi, Mn = 101 kNm
Salam sipil Indonesia
Ditulis dalam perhitungan balok
3 Komentar
Pemasangan tulangan pada balok
(untuk pemula)
JUL 31
Posted by sanggapramana
3 Votes
tulisan Ini, adalah lanjutan dari Belajar tentang balok dan
pelat beton
bertulang ( untuk pemula),
langsung aja ya. . . .
1. Pemasangan tulangan longitudinal / memanjang
-
Fungsi utama baja tulangan pada struktur beton bertulang yaitu
untuk menahan
gaya tarik. Oleh karena itu pada struktur balok, pelat, fondasi,
ataupun
struktur lainnya dari bahan beton bertulang, selalu diupayakan
agar tulangan
longitudinal (memanjang) dipasang pada serat-serat beton yang
mengalami
tegangan tarik. Keadaan ini terjadi terutama pada daerah yang
menahan
momen lentur besar (umumnya di daerah lapangan/tengah bentang,
atau di
atas tumpuan), sehingga sering mengakibatkan terjadinya retakan
beton akibat
tegangan lentur tersebut.
Tulangan longitudinal ini dipasang searah sumbu batang .Berikut
ini diberikan
beberapa contoh pemasangan tulangan memanjang pada balok maupun
pelat.
2.
Pemasangan tulangan geser
Retakan beton pada balok juga dapat terjadi di daerah ujung
balok yang dekat
dengan tumpuan. Retakan ini disebabkan oleh bekerjanya gaya
geser atau gaya
lintang balok yang cukup besar, sehingga tidak mampu ditahan
oleh material
-
beton dari balok yang bersangkutan. Retakan balok akibat gaya
geser dan cara
mengatasi retakan geser ini akan dijelaskan lebih lanjut . .
.
Agar balok dapat menahan gaya geser tersebut, maka diperlukan
tulangan
geser yang dapat berupa tulangan miring/tulangan-serong atau
berupa
sengkang/begel. Jika sebagai penahan gaya geser hanya digunakan
begel saja,
maka pada daerah yang gaya gesernya besar (mislnya pada ujung
balok yang
dekat tumpuan) dipasang begel dengan jarak yang kecil/rapat,
sedangkan pada
daerah dengan gaya geser kecil (daerah lapangan/tengah bentang)
dapat
dipasang begel dengan jarak yang lebih besar/renggang.
3. Jarak tulangan pada balok
Tulangan longitudinal maupun begel balok diatur pemasangannya
dengan jarak
tertentu, seperti terlihat pada gambar berikut :
-
Keterangan gambar :
Sb = tebal penutup beton minimal (9.7-1 SNI 03-2847-2002).Jika
berhubungan dengan
tanah/cuaca : Untuk D >atau =16 mm, tebal Sb = 50 mm. ; Untuk
D< 16 mm, tebal Sb =
40 mm ; Jika tak berhubungan tanah dan cuaca tebal Sb = 40
mm.
b = Jarak maksimum (as-as) tulangan samping (3.3.6-7 SK SNI
T-15-1991-03), diambil <
atau = 300 mm dan < atau = balok (1/6) kali tinggi efektif
balok.Tinggi efektif = tinggi
balok ds atau d = h ds
S av = Jarak bersih tulangan pada arah vertikal (9.6-2 SNI
03-2847-2002) diambil > atau
= 25 mm, dan > atau = D.
-
Sn = Jarak bersih tulangan pada arah mendatar (9.6-1 SNI
03-2847-2002) diambil > atau
= 25 mm, dan > atau = D. Disarankan d > atau = 40 mm,
untuk tulangan balok.
D = diameter tulangan longitudinal (mm)
ds = Jarak titik berat tulangan tarik sampai serat tepi beton
bagian tarik, sebaiknya
diambil > atau = 60 mm.
4. Jumlah tulangan maksimum dalam 1 baris
Dimensi struktur biasanya diberi notasi b dan h, dengan b adalah
ukuran lebar
dan h adalah ukuran tinggi total dari penampang struktur.Sebagai
contoh
dimensi balok ditulis dengan b/h atau 300/500, berarti penampang
dari balok
tersebut berukuran lebar balok, b = 300 mm dan tinggi balok h =
500 mm.
Keterangan gambar :
As = luas turangan tarik (mm2)
-
As = luas tulangan tekan (mm2)
b = lebar penampang balok (mm)
c = jarak antara garis netral dan tepi serat beton tertekan
(mm)
d = tinggi efektif penampang balok (mm)
ds1= Jarak antara titik berat tulangan tarik baris pertama dan
tepi serat beton tarik
(mm)
ds2= jarak antara titik berat tulangan tarik baris kedua dengan
tulangan tarik baris
pertama (mm)
ds = jarak antara titik berat tulangan tekan dan tepi serat
beton tekan (mm)
h = tinggi penampang balok (mm)
Karena lebar balok terbatas pada nilai b, maka jumlah tulangan
yang dapat
dipasang pada 1 baris (m) juga terbatas. Jika dari hasil
hitungan tulangan balok
diperoleh jumlah total (n) yang ternyata lebih besar daripada
nilai m, maka
terpaksa tulangan tersebut harus dipasang pada baris berikutnya.
Jumlah
tulangan maksimal pada baris (m) tersebut ditentukan dengan
persamaan
berikut :
keterangan :
m = jumlah tulangan maksimal yang dapat dipasang pada 1 baris.
Nilai m dibulatkan ke
bawah, tetapi jika angka desimal lebih besar daripada 0,86 maka
dapat dibulatkan ke
atas.
b = lebar penampang balok (mm)
ds1 = jarak antara titik berat tulangan tarik baris pertama dan
tepi serat beton tarik
(mm)
D = diameter tulangan longitudinal balok (mm)
Sn = jarak bersih antar tulangan pada arah mendatar, dengan
syarat lebih besar dari D
dan lebih besar dari 40 mm (dipilih nilai yang besar)
Pada persamaan di atas, jika ternyata jumlah tulangan balok (n)
> jumlah
tulangan per baris (m), maka kelebihan tulangan (n-m) tersebut
harus dipasang
di baris berikutnya.
-
Gak mudeng ya ??????
wkwkwkwkwkwkwkwk
langsung ke contoh soal aja
ayuxxxxxxxxxxxxx
Ditulis dalam perhitungan balok
9 Komentar
Belajar tentang balok dan pelat beton
bertulang ( untuk pemula)
JUL 30
Posted by sanggapramana
13 Votes
Yah, kita ketemu lagi, sekarang saya akan membahas tentang Balok
beton
bertulang, ni tulisan saya bersumber dari buku Balok dan pelat
beton bertulang
oleh Ali Asroni penerbit graha ilmubagi yang mau beli bukunya
silahkan, bagi
yang mau belajar dari sini juga bisa.maaf untuk simbol2 ada yang
tidak dapat
dimasukkan karena keterbatasan fitur ini. Lets start . . . .
.
Balok tanpa tulangan
-
Kita tau sifat beton yaitu kuat terhadap gaya tekan tetapi lemah
terhadap
gaya tarik.Olehkarena itu, beton dapat mengalami retak jika
beban yang
dipikulnya menimbulkan tegangan tarik yang melebihi kuat
tariknya.
Jika sebuah balok beton (tanpa tulangan) ditumpu oleh tumpuan
sederhana
(sendi dan rol), dan di atas balok tersebut bekerja beban
terpusat P serta
beban merata q, maka akan timbul momen luar sehingga balok
akan
melengkung ke bawah.
Pada balok
yang melengkung ke bawah akibat beban luar ini pada dasarnya
ditahan oleh
kopel gaya-gaya dalam yang berupa tegangan tekan dan tarik. Jadi
pada serat-
serat balok bagian tepi atas akan menahan tegangan tekan, dan
semakin ke
bawah tegangan tersebut akan semakin kecil. Sebaliknya, pada
serat-serat
bagian tepi bawah akan menahan tegangan tarik, dan semakin ke
atas tegangan
tariknya akan semakin kecil pula.
Pada tengah bentang (garis netral) , serat-serat beton tidak
mengalami
tegangan sama sekali (tegangan tekan dan tarik = 0).
Jika beban diatas balok terlalu besar maka garis netral bagian
bawah akan
mengalami tegangan tarik cukup besar yang dapat mengakibatkan
retak pada
beton pada bagian bawah.Keadaan ini terjadi terutama pada daerah
beton
yang momennya besar, yaitu pada lapangan/tengah bentang.
Balok Beton dengan tulangan
Untuk menahan gaya tarik yang cukup besar pada serat-serat balok
bagian tepi
bawah, maka perlu diberi baja tulangan sehingga disebut dengan
beton
-
bertulang. Pada balok beton bertulang ini, tulangan ditanam
sedemikian rupa,
sehingga gaya tarik yang dibutuhkan untuk menahan momen pada
penampang
retak dapat ditahan oleh baja tulangan.
Karena sifat beton yang tidak kuat tehadap tarik, maka pada
gambar di atas,
tampak bahwa balok yang menahan tarik (di bawah garis netral)
akan ditahan
tulangan, sedangkan bagian menahan tekan (di bagian atas garis
netral) tetap
ditahan oleh beton.
Fungsi utama beton dan tulangan
Dari uraian di atas dapat dipahami, bahwa baik beton maupun
baja-tulangan
pada struktur beton bertulang tersebut mempunyai fungsi atau
tugas pokok
yang berbeda sesuai dengan sifat bahan yang bersangkutan.Fungsi
utama beton
yaitu untuk
Fungsi utama beton
Menahan beban/gaya tekan
Menutup baja tulangan agar tidak berkarat
Fungsi utama baja tulangan
Menahan gaya tarik (meskipun kuat juga terhadap gaya tekan)
Mencegah retak beton agar tidak melebar
-
Faktor keamanan
Agar dapat terjamin bahwa suatu struktur yang direncankan mampu
menahan
beban yang bekerja, maka pada perencanaan struktur digunakan
faktor
keamanan tertentu.Faktor keamanan ini tersdiri dari 2 jenis ,
yaitu :
1. Faktor keamanan yang bekerja pada beban luar yang bekerja
pada struktur, disebut
faktor beban.
2. Faktor keamanan yang berkaitan dengan kekuatan struktur (gaya
dalam), disebut faktor
reduksi kekuatan.
Faktor beban luar/faktor beban
Besar faktor beban yang diberikan untuk masing-masing beban yang
bekerja
pada suatu penampang struktur akan berbeda-beda tergantung dari
kombinasi
beban yang bersangkutan. Menurut pasal 11.2 SNI 03-2847-2002,
agar supaya
struktur dan komponen struktur memenuhi syarat dan layak pakai
terhadap
bermacam-macam kombinasi beban, maka harus dipenuhi
ketentuan
kombinasi-kombinasi beban berfaktor sbb :
1. Jika struktur atau komponen hanya menahan beban mati D (dead)
saja maka
dirumuskan : U = 1,4*D
2. Jika berupa kombinasi beban mati D dan beban hidup L (live),
maka dirumuskan : U =
1,2*D + 1,6*L + 0,5 ( A atau R )
3. Jika berupa kombinasi beban mati D,beban hidup L, dan beban
angin W, maka diambil
pengaruh yang besar dari 2 macam rumus berikut : U = 1,2*D +
1,0*L + 1,6*W + 0,5 ( A
atau R ) dan rumus satunya : U = 0,9*D + 1,6*W
4. Jika pengaruh beban gempa E diperhitungkan, maka diambil yang
besar dari dua macam
rumus berikut : U = 0,9*D + 1*E
Keterangan :
U = Kombinasi beban terfaktor, kN, kN/m atau kNm
D = Beban mati (Dead load), kN, kN/m atau kNm
L = Beban hidup (Life load), kN, kN/m atau kNm
-
A = Beban hidup atap kN, kN/m atau kNm
R = Beban air hujan, kN, kN/m atau kNm
W = Beban angin (Wind load) ,kN, kN/m atau kNm
E = Beban gempa (Earth quake load), kN, kN/m atau kNm,
ditetapkan
berdasarkan ketentuan SNI 03-1726-1989-F, Tatacara Perencanaan
Ketahanan
Gempa untuk Rumah dan Gedung, atau penggantinya.
Untuk kombinasi beban terfaktor lainnya pada pasal berikut :
1. Pasal 11.2.4 SNI 03-2847-2002, untuk kombinasi dengan tanah
lateral
2. Pasal 11.2.5 SNI 03-2847-2002, untuk kombinasi dengan tekanan
hidraulik
3. Pasal 11.2.6 SNI 03-2847-2002, untuk pengaruh beban kejut
4. Pasal 11.2.7 SNI 03-2847-2002, untuk pengaruh suhu (Delta T),
rangkak, susut,
settlement.
Faktor reduksi kekuatan
Ketidakpastian kekuatan bahan terhadap pembebanan pada komponen
struktur
dianggap sebagai faktor reduksi kekuatan, yang nilainya
ditentukan menurut
pasal 11.3 SNI 03-2847-2002 sebagai berikut :
1. Struktur lentur tanpa beban aksial (misalnya : balok), faktor
reduksi = 0,8
2. Beban aksial dan beban aksial lentur
aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur : 0,8
aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
1. komponen struktur dengan tulangan spiral atau sengkang ikat :
0,7
2. Komponen struktur dengan tulangan sengkang biasa : 0,65
3. Geser dan torsi : 0,75
4. Tumpuan pada beton, : 0,65
akhirnya selesai juga, males betul nulis yang begituan tapi aku
gak papa untuk
kaliansemua.ntar malah gak tau dasarnya malah repot. .
.wkwkwkwk. Lanjut . .
. . .
-
Kekuatan beton bertulang
1. Jenis kekuatan
Menurut SNI 03-2847-2002, pada perhitungan struktur beton
bertulang, ada
beberapa istilah untuk menyatakan kekuatan suatu penampang
sebagai berikut
1. Kuat nominal (pasal 3.28)
2. Kuat rencana (pasal 3.30)
3. Kuat perlu (pasal 3.29)
Kuat nominal (Rn) diartikan sebagai kekuatan suatu komponen
struktur
penampang yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi
metode
perencanaan sebelum dikalikan dengan nilai faktor reduksi
kekuatan
yang sesuai.Pada penampang beton bertulang , nilai kuat nominal
bergantung
pada:
dimensi penampang,
jumlah dan letak tulangan
letak tulangan
mutu beton dan baja tulangan
Jadi pada dasarnya kuat nominal ini adalah hasil hitungan
kekuatan yang
sebenarnya dari keadaan struktur beton bertulang pada
keadaan normal.Kuat nominal ini biasanya ditulis dengan
simbol-simbol Mn, Vn,
Tn, dan Pn dengan subscript n menunjukkan bahwa nilai-nilai
M = Momen
V = Gaya geser
T = Torsi (momen puntir)
P = Gaya aksial (diperoleh dari beban nominal suatu struktur
atau komponen
struktur)
Kuat rencana (Rr), diartikan sebagai kekuatan suatu komponen
struktur atau
penampang yang diperoleh dari hasil perkalian antara kuat
nominal Rn dan
faktor reduksi kekuatan.Kuat rencana ini juga dapat ditulis
dengan simbol Mr,
-
Vr, Tr, dan Pr( keterangan sama seperti diatas kecuali P =
diperoleh dari beban
rencana yang boleh bekerja pada suatu struktur atau komponen
struktur.
Kuat perlu (Ru), diartikan sebagai kekuatan suatu komponen
struktur atau
penampang yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau
momen dan
gaya dalam yang berkaitan dengan beban tersebut dalam kombinasi
beban
U.Kuat perlu juga bisa ditulis dengan simbol-simbol Mu, Vu, Tu,
dan Pu.
Karena pada dasarnya kuat rencana Rr, merupakan kekuatan gaya
dalam
(berada di dalam struktur), sedangkan kuat perlu Ru merupakan
kekuatan gaya
luar (di luar struktur) yang bekerja pada struktur, maka agar
perencanaan
struktur dapat dijamin keamanannya harus dipenuhi syarat berikut
:
Kuat rencanaRr harus > kuat perlu Ru
Prinsip hitungan beton bertulang
Hitungan struktur beton bertulang pada dasarnya meliputi 2 buah
hitungan,
yaitu hitungan yang berkaitan dengan gaya luar dan hitungan yang
berkaitan
dengan gaya dalam.
Pada hitungan dari gaya luar, maka harus disertai dengan faktor
keamanan
yang disebut faktor beban sehingga diperoleh kuat perlu
Ru.Sedangkan pada
hitungan dari gaya dalam, maka disertai dengan faktor aman yang
disebut
faktor reduksi kekuatan sehingga diperoleh kuat rencana Rr = Rn
* faktor
reduksi, selanjutnya agar struktur dapat memikul beban dari luar
yang bekerja
pada struktur tersebut, maka harus dipenuhi syarat bahwa kuat
rencana Rr
minimal harus sama dengan kuat perlu Ru.
Prinsip hitungan struktur beton bertulang yang menyangkut gaya
luar dan gaya
dalam tersebut secara jelas dapat dilukiskan dalam bentuk
skematis, seperti
-
gambar berikut :
Ditulis dalam pelat lantai, perhitungan balok