STRUKTUR BETON DASAR

Dr. Irma Aswani Ahmad, ST, MT
Pendahuluan
Syarat kekuatan dan layak pakai struktur beton
Rancangan penampang persegi akibat beban lentur
Rancangan penulangan tarik
Rancangan penulangan tarik dan tekan
Rancangan penampang T/L akibat beban lentur
Kekuatan geser dan penulangan geser
Struktur kolom dengan beban aksial
Beton
• campuran pasir; kerikil atau batu pecah,
semen, dan air. Beton mempunyai kekuatan
tekan yang tinggi, dan kekuatan tarik yang
rendah
Beton
bertulang
• kombinasi dari beton dan baja, di
mana baja tulangan memberikan
kekuatan tarik yang tidak dimiliki
beton. Baja tulangan juga dapat
memberikan tambahan kekuatan
tekan pada struktur beton.
Dari segi ekonomi, merupakan pertimbangan yang sangat
penting yang meliputi: material, kemudahan dalam pelaksanaan,
waktu untuk konstruksi, pemeliharaan struktur, daktilitas dan
sebagainya.
Keserasian beton untuk memenuhi kepentingan struktur dan
arsitektur. Beton dicor ketika masih cair dan menahan beban
ketika telah mengeras. Hal ini sangat bermanfaat, karena dapat
membuat berbagai bentuk.
- Tahan terhadap api (sekitar 1 –3 jam tanpa bahan kedap api
tambahan).
- Rigiditas tinggi
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).
1. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1955
2. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1971
3. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
(SK SNI T-15-1991-03)
4. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
(SK SNI 03-2847-2002)
Ketentuan Kekuatan dan Kemampuan Layan yang digunakan
dalam analisis dan perencanaan struktur beton bertulang
berdasarkan SNI 03-2847-2002, Pasal 11.1 s/d 11.5).
1. Beban Kerja : beban rencana yang digunakan untuk struktur.
2. Beban Terfaktor : beban kerja dikalikan dengan faktor beban.
3. Kuat Perlu : kekuatan penampang yang diperlukan (U)
4. Kuat Nominal : kekuatan penampang yang dihitung (n)
5. Kuat Rencana : kuat nominal dikalikan dengan faktor reduksi (R)
1. Beban mati (dead load) / D
2. Beban hidup (live load) / L
3. Beban atap /A
4. Beban hujan (rain load) /R
5. Beban gempa (earthquake load) /E
6. Beban angin (wind load) /W
7. Beban tekanan tanah /H
8. Beban tekanan fluida /F
9. Beban struktural lainnya akibat pengaruh rangkak, susut, dan
ekspansi beton atau pengaruh perubahan temperatur.
Kuat Rencana ≥ Kuat Perlu
MR ≥ Mu
φ Mn ≥ Mu
Asumsi:

Tulangan tarik leleh sebelum
beton di daerah tekan hancur

Diagram kurva tegangan beton
dapat didekati dengan bentuk
segi empat

Tension failure



Compression failure



tulangan leleh sebelum beton hancur
balok bersifat under-reinforced
beton hancur sebelum tulangan leleh
balok bersifat over-reinforced
Balanced failure


beton hancur dan tulangan leleh secara bersamaan
balok bersifat balanced-reinforced
 min
1.4

fy
 bal
≤
As

bd
≤
 max  0.75 bal
 0.851 f c'  600



 600  f
f
y
y











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


 bervariasi sesuai dengan sifat beban
dan peraturan
Beban yang umum bekerja:







Beban
Beban
Beban
Beban
Beban
Beban
mati atau berat sendiri (D)
hidup (L)
atap (Lr)
hujan (R)
gempa (E)
angin (W), dll
Kombinasi beban yang umum dipakai:


U = 1.2D + 1.4 L
U = 1.2D + 1.6 L + E
Hal yang perlu diperhatikan pada perencanaan balok
beton bertulang :
a.
Kombinasi beban yang ada pada struktur
b.
Analisis struktur (Menghasilkan Mu dan Vu)
c.
Properties Beton dan Baja Tulangan (f’c dan fy)
d.
Konsep Perencanaan Balok Beton Bertulang
Penutup beton adalah lapisan beton dengan tebal tertentu
yang berfungsi untuk mencegah tulangan berhubungan
langsung dengan lingkungan/udara luar.
Penutup beton digunakan untuk
(1) menjamin penanaman tulangan dan lekatan yang baik
antara tulangan dengan beton,
(2) mencegah terjadinya korosi pada tulangan,
(3) Meningkatkan perlindungan struktur terhadap suhu
tinggi/kebakaran.
Keterangan gambar :
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 nv = 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.
D = diameter tulangan longitudinal (mm)
ds = Jarak titik berat tulangan tarik sampai
serat tepi beton bagian tarik, sebaiknya
diambil > atau = 60 mm.
Rencanakan suatu balok persegi beton bertulang tarik saja yang
terletak pada dukungan sederhana untuk beban hidup 29,2 kN/m
dan beban mati tanpa berat sendiri 13,10 kN/m. Panjang bentang
balok 6 meter.Mutu beton fc’ = 20 Mpa dan mutu tulangan fy = 300
Mpa.
Pelat lantai (Slab) merupakan elemen bidang tipis yang memikul
beban transversal melalui aksi lentur ke masing-masing tumpuan
dari pelat
Beberapa tipe pelat lantai berdasarkan bentuk :
a) Pelat lantai dgn balok-balok; Pelat yg mempunyai balok di
sepanjang grs klm
b) Pelat lantai cendawan (Flat/Waffle slab); Pelat yg memp.
Kekakuan geser karena adanya Drop-panel dan/ atau
Kepala kolom (column capital)
c) Pelat lantai datar (Flat plate); Pelat lantai yg tdk memiliki
balok sepanjang grs kolom dalam. Balok tepi msh mungkin
ada
Tipe pelat lantai berdasarkan bentuk melenturnya:
a) Pelat satu arah
b) Pelat dua arah
Pelat satu arah = One way slab
Pelat dua arah = Two way slab
Suatu pelat disebut pelat dua arah bila rasio bentang yg
panjang Ly thd bentang yg pendek Lx kurang daripada 2;
sebaliknya disebut pelat satu arah.
Ly / Lx ≤ 2 Two way slab
Ly / Lx > 2 One way slab
Ly adalah selalu diartikan sbg panjang bentang yg lbh besar
Tulangan Susut dan Suhu
Tulangan susut dan suhu yang arahnya tegak lurus terhadap
tulangan lentur tersebut. Tulangan susut dan suhu harus
dipasang dengan jarak tidak lebih dari lima kali tebal pelat,
atau 450 mm.
Tulangan ulir yang digunakan sebagai tulangan susut dan suhu
harus memenuhi ketentuan berikut (rasio min 0,0014) :
 Bagian 1, penampang bertulangan
tulangan tarik As1 = As –As2.
tunggal
dengan
luas
 Bagian 2, penampang dengan tulangan tarik dan tulangan tekan
ekivalen yang luasnya sama sebesar As2 = A’s.
Bagian pelat yang ikut menahan tekan itu ada batasan lebarnya
yg dinamakan lebar efektif (be)
> Di dalam SNI-Beton-2002, batas lebar efektif ini sudah diberikan
dengan jelas
Ada perbedaan besar lebar efektif antara balok T dan balok L
Balok T be <=25 % x bentang balok (L)
be <= bw + 16 hf
be <= bw + jarak bersih balok (W)
Balok L be<=bw+ 6 hf
be <= bw +1/2 x jarak bersih balok (W)
be <= bw + 1/12 x bentang balok (1)