MODUL KULIAH STRUKTUR BETON I Pertemuan ke : 1 PENDAHULUAN Oleh : Ir.H.ABDUL MAJID, DIPL.HE PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS INDO GLOBAL MANDIRI Agustus 2015 1. PENDAHULUAN 1.1 Pengertian Beton didefinisikan sebagai campuran antara sement portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk massa padat. Beton Bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum yang diisyaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja. 1.2 Keuntungan dan Kerugian Struktur Beton Keuntungan 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 Biaya pemeliharaan rendah Penyediaan material mudah Kerugian Struktur Beton Kekuatan tarik rendah (sekitar 10% dari kekuatan tekannya), sehingga mudah retak, serta memungkinkan udara lembab masuk yang akan menyebabkan baja tulangan berkarat. Memerlukan biaya bekesting, perancah yang tidak sedikit jumlahnya. Kekuatan per satuan berat atau satuan volume yang relatif rendah. Kekuatan beton berkisar antara 5 – 10% dari kekuatan baja, meskipun berat jenisnya kira-kira 30% dari berat baja. Mengalami rangkak jangka panjang dan susut. 1.3. Perkembangan Peraturan Beton di Indonesia Dalam perkembangannya, peraturan beton yang berlaku di Indonesia mengalami beberapa kali perubahan. Hal ini disebabkan kemajuan teknologi bahan dan pelaksanaan dan pengaruh peraturan beton negara lain. Peraturan beton yang berlaku di Indonesia adalah sebagai berikut : Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1955 Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1971 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SK SNI T-15-1991-03) 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 032847-2002, Pasal 11.1 s/d 11.5). Kekuatan didefinisikan dimana struktur dan komponen struktur harus direncanakan sedemikian rupa sehingga semua penampang mempunyai kuat rencana minimum sama dengan kuat perlu, yang dihitung berdasarkan kombinasi beban dan gaya terfaktor yang sesuai dengan ketentuan dalam tata cara ini. Disamping itu, komponen struktur juga harus memenuhi ketentuan lain yang tercantum dalam tata cara ini untuk menjamin tercapainya perilaku struktur yang cukup baik pada tingkat beban kerja, disebut sebagai Kemampuan Layan. Perbedaan PBI 1971 N.I.-2 dan SNI 03-2847-2002 Satuan dan Benda Uji Beton Peraturan tentang desain dan persyaratan mengenai pelaksanaan konstruksi beton bertulang di Indonesia, sampai saat ini yang masih menjadi acuan dalam pelaksanaan pekerjaan adalah 2 peraturan, yaitu : peraturan lama : PBI 1971 N.I.-2 peraturan baru : SNI 03-2847-2002 Secara resmi, begitu peraturan baru disahkan, maka peraturan lama tidak berlaku lagi - namun karena proses pelengkapan SNI pendukung untuk peraturan baru SNI 03-2847-2002 masih terus dilakukan maka kondisi saat ini PBI 1971 N.I.-2 belum sepenuhnya ditinggalkan. Di bagian ini akan dibahas tentang perbedaan dan konversi antara PBI 1971 N.I.-2 ke SNI 032847-2002 tentang satuan dan benda uji beton. Frekuensi dan jumlah pengambilan benda uji, analisa, evaluasi dan penerimaan hasil pengujian sample/benda uji akan dibahas terpisah PBI 1971 N.I.-2 Benda uji dan satuan standar SNI 03-2847-2002 Benda uji dan satuan standar Bentuk benda uji standar : kubus, bersisi 15 cm x 15 cm x 15 cm Bentuk benda uji standar : silinder, diameter 15 cm, tinggi 30 cm Satuan kuat tekan karakteristik : kg/cm2 Satuan kuat tekan karakteristik : MPa atau N/mm2 Notasi mutu beton : K - xxx , yaitu kuat tekan karakteristik = xxx kg/cm2 contoh notasi mutu beton : K-250 (kuat tekan karakteristik = 250 kg/cm2) Konversi benda uji Faktor konversi standar benda uji : Notasi mutu beton : fc' = xxx MPa, yaitu kuat tekan karakteristik = xxx MPa atau xxx N/mm2 contoh notasi mutu beton : fc' = 30 MPa (kuat tekan karakteristik = 30 N/mm2) Konversi satuan Faktor konversi satuan dari kg/cm2 ke MPa : 1 MPa = 1 N/mm2 1 kg = 9,81 N 1 N/mm2 = (1/9,81) kg/mm2 = (100/9,81) kg/cm2 1 MPa = (100 / 9,81) kg/cm2 1 kg/cm2 = (9,81 / 100) MPa Konversi benda uji dan satuan Nilai praktis untuk padanan mutu beton antara PBI dan SNI Untuk keperluan praktis dalam desain dan pelaksanaan, jika tidak ditetapkan secara khusus oleh Konsultan Desain, dapat digunakan acuan panduan praktis sebagai berikut : Di bagian ini akan dibahas tentang perbedaan antara PBI 1971 N.I.-2 dengan SNI 03-2847-2002 tentang desain mix dan trial mix, dengan titik berat pada evaluasi statistik atas hasil pengujian sample dan analisa untuk penerimaan desain mix. PBI 1971 N.I.-2 Kuat Tekan Karakteristik SNI 03-2847-2002 Kuat Tekan Beton Yang Disyaratkan Kuat tekan karakteristik ditetapkan sebagai : Kuat tekan beton yang disyaratkan, ditetapkan sebagai : Jika tidak ditetapkan lain oleh Konsultan Perencana atau Pengawas, maka yang diartikan dengan kekuatan tekan beton adalah senantiasa berupa kekuatan tekan beton yang diperoleh dari pemeriksaan benda uji kubus yang bersisi 15 ( + 0,06 ) cm pada umur 28 hari. Notasi untuk kuat tekan beton yang disyaratkan adalah : Notasi untuk kuat tekan karakteristik adalah : Kecuali ditentukan lain, maka penentuan nilai fc' harus didasarkan pada pengujian beton yang telah berumur 28 hari. Nilai fc' yang digunakan untuk bangunan yang direncanakan menurut aturan-aturan dalam SNI 03-28472002, tidak boleh lebih kecil dari 17,5 MPa Faktor pembesaran Sd dan jumlah benda uji Faktor pembesaran Sd dan jumlah benda uji Untuk analisa desain mix = 20 benda uji berurutan yang boleh diambil dari : Untuk analisa desain mix = 30 benda uji berurutan yang boleh diambil dari : trial mix proyek atau pekerjaan lain yang menggunakan desain trial mix mix yang sama (dengan sumber dan jenis material yang sama pula) proyek atau pekerjaan lain yang menggunakan desain mix yang sama (dengan sumber dan jenis material yang sama pula) Data untuk analisa penerimaan desain mix boleh dari data penggunaan desain mix dari proyek atau pekerjaan sebelumnya jika sudah ada pemakaian desain mix tersebut (dengan tipe dan jenis semen, pasir dan kerikil/split yang sama sumbernya) Jika jumlah benda uji yang dibuat kurang dari 20 buah, masih dapat diijinkan selama dapat dipastikan bahwa pengambilan acak benda uji dan perhitungan statistik dilakukan dengan cara yang menjamin terwakilinya keseluruhan campuran adukan yang diperiksa. PBI tidak menetapkan faktor pembesaran standar deviasi untuk perencanaan campuran beton. Ketentuan berlaku untuk setiap tingkatan mutu beton yang digunakan dalam pekerjaan/proyek benda uji diambil dalam rentang waktu tidak lebih dari 45 hari Data untuk analisa penerimaan desain mix boleh dari data penggunaan desain mix dari proyek atau pekerjaan sebelumnya jika sudah ada pemakaian desain mix tersebut (dengan tipe dan jenis semen, pasir dan kerikil/split yang sama sumbernya), dalam rentang waktu tidak boleh lebih dari 45 hari. Jika jumlah benda uji yang dibuat kurang dari 30 buah, masih dapat diijinkan dengan memakai faktor pembesaran untuk nilai standar deviasi : Jumlah minimum benda uji = 10 buah Ketentuan berlaku untuk setiap tingkatan mutu beton yang digunakan dalam pekerjaan/proyek Rumus Standar Deviasi Rumus Standar Deviasi Evaluasi penerimaan Desain Mix Evaluasi penerimaan Desain Mix Syarat penerimaan desain mix dalam PBI adalah jika nilai kuat tekan karakteristik yang dihasilkan dari 20 benda uji yang diperiksa, tidak lebih kecil dari kuat tekan karakteristik yang disyaratkan dalam desain Syarat penerimaan desain mix dalam SNI adalah nilai fcr' dari seluruh data yang diuji harus memenuhi nilai terbesar dari syarat di bawah ini : Perhitungan kuat tekan karakteristik dari benda uji dihitung dengan rumus : fcr’ = fc’ + 1,34 Sd fcr’ = fc’ + 2,33 Sd – 3,5 fcr’ = nilai kuat tekan rata-rata dari keseluruhan sample desain/trial mix yang diuji fc’ = nilai kuat tekan beton yang disyaratkan dari desain Sd = nilai deviasi standar, setelah dikalikan faktor sesuai tabel 4 di atas