BETON BERTULANG
Sejarah Analisis dasar perhitungan di Indonesia
1. PBI 1955 – PBI 1971 yang lebih dikenal dengan perhitungan lentur cara – n.
Metode analisis yang dipakai adalah batas elastisitas bahan
2. SK SNI 1991 ( T-15-1991-03) tentang Standart Tata Cara Perhitungan Struktur Beton
Metode analisis yang dipakai adalah batas ultimit bahan
a. Metode Analisis dan Perancangan
Selama kurun waktu cukup lama perancangan serta analisis didasarkan pada metode tegangan kerja (Working Stress Design method, WSD method) dan dinamakan juga sebagai metode elastik, cara-n.
Pada metode tegangan kerja, beban yang diperhitungkan adalah service loads (beban kerja), sedangkan penampang komponen struktur direncana atau dianalisa berdasarkan pada nilai tegangan tekan lentur ijin yang umumnya ditentukan bernilai 0,45 fc’, dimana pola distribusi tegangan tekan linear atau sebanding lurus dengan jarak terhadap garis netral. Pada metode tegangan kerja unsur strukturnya direncanakan terhadap beban kerja sedemikian rupa sehingga tegangan yang terjadi lebih kecil dari pada tegangan ijin yang diizinkan, yaitu
σ ≤ σ
Sebagai alternatif dari metode kekuatan ultimit, SNI 03-2847-2002 membolehkan dilakukannya perencanaan berdasarkan beban kerja. Pada metode perencanaan ini tegangan yang terjadi pada komponen struktur tidak boleh melebihi tegangan izin. Sebagai contoh, pada kondisi lentur, tegangan elastik maksimum yang terjadi pada penampang tidak boleh melebihi 0,45 fc’ (pada beton) atau 0,50 fy (pada baja). Beerdasarkan metode beban kerja ini, kondisi batas ultimit di asumsikan terpenuhi secara otomatis dengan diadopsinya parameter tegangan izin. Namun walaupun demikian, SNI 03-2847-2002 tetap mengharuskan dilakukunnya pengecekan kondisi batas defleksi dan kondisi batas lebar atau retak terhadap hasil desain awal.
Pada metode kekuatan batas (ultimit), service loads diperbesar, dikalikan suatu faktor beban dengan maksud untuk memperhitungkan terjadinya beban pada saat keruntuhan telah di ambang pintu. Kekuatan pada saat runtuh tersebut dinamakan kuat ultimit dari beban yang bekerja pada atau dekat dengan saat runtuh dinamakn beban ultimit, yang unsur struktur nya direncanakan terhadap beban berfaktor sedemikian rupa sehingga unsur tersebut mempunyai kuat rencana yang diinginkan, yaitu
Mu ≤ Mn
Anggapan-anggapan yang dipakai sebagai dasar untuk metode kekuatan batas (ultimit) pada dasarnya mirip dengan yang digunakan untuk metode tegangan kerja. Perbedaan nya terletak pada kenyataan yang didapat dari berbagai hasil penelitian yang menunjukkan bahwa tegangan beton tekan kira-kira sebanding dengan regangannya hanya sampai pada tingkat pembebanan tertentu. Pada tingkat pembebanan ini, apabila beban ditambah terus, keadaan sebanding akan lenyap dan kurva tegangan-regangan beton akan cenderung menurun.
b. Beban Terfaktor dan Kuat Perlu
Beban yang bekerja pada komponen struktur dapat berupa berat sendiri, serta hal lain: beban tembok, lantai, angin, salju, gempa bumi, berat orang serta benda-benda lainnya. Beban bekerja ada yang searah sumbu batang (aksial) yang menyebabkan perpanjangang (tarik) atau perpendekan (tekan) pada batang. Beban ada juga yang bekerja tegaklurus batang (lateral) yang menyebabkan bengkokan atau lenturan pada batang, disamping itu juga terjadi gaya geser (biasa kita namakan balok). Beban ada juga yang bekerja memutar tegaklurus sumbu batang yang menyebabkan momen puntir. Selain itu beban juga dapat menyebabkan kombinasi gaya-gaya yang terjadi pada batang à Perlu mekanika rekayasa atau analisa struktur.
c. Pembebanan
c.1. Beban Mati
` Beban mati adalah beban sendiri dari bahan-bahan bangunan penting dan dari beberapa komponen gedung yang harus ditinjau.
No | Bahan Bangunan | Satuan |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | Baja Batu alam Batu belah, batu bulat, batu gunung (berat tumpuk) Batu karang (berat tumpuk) Batu pecah Besi tuang Beton Beton bertulang Kayu kelas I Kerikil, koral (kering udara sampai lembab, tanpa diayak) Pasangan bata merah Pasangan batu belah, batu bulat, batu gunung Pasangan batu cetak Pasangan batu karang Pasir (kering udara sampai lembab) Pasir (jenuh air) Pasir kerikil,koral (kering udara sampai lembab) Tanah, lempung dan lanau (kering udara sampai lembab) Tanah, lempung dan lanau (basah) Timah hitam (timbel) | 7.850 kg/m³ 2.600 kg/m³ 1.500 kg/m³ 700 kg/m³ 1.450 kg/m³ 7.250 kg/m³ 2.200 kg/m³ 2.400 kg/m³ 1.000 kg/m³ 1.650 kg/m³ 1.700 kg/m³ 2.200 kg/m³ 2.200 kg/m³ 1.450 kg/m³ 1.600 kg/m³ 1.800 kg/m³ 1.850 kg/m³ 1.700 kg/m³ 2.000 kg/m³ 11.400 kg/m³ |
Tabel 2.1. Berat sendiri bahan bangunan. Sumber PPI 1983
KOMPONEN GEDUNG Adukan, per cm tebal :
Aspal, termasuk bahan-bahan mineral penambah, per cm tebal Dinding pasangan bata merah :
Dinding pasangan batako : · Tebal dinding 20 cm (HB 20) · Tebal dinding 10 cm (HB 10) Tanpa lubang :
Langit-langit dan dinding (termasuk rusuk-rusuknya tanpa penggantung langit-langit atau pengaku), terdiri dari :
Lantai kayu sederhana dengan balok kayu, tanpa langit-langit dengan bentang maksimum 5m dan untuk beban hidup maksimum 200 kg/m2. Penggantung langit-langit (dari kayu), dengan bentang maksimum 5m dan jarak s.k.s minimum 0,80 m. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk/kaso, per m2 bidang atap. Penutup atap sirap dengan reng dan usuk/kaso, per m2 bidang atap | Kg/m2 21 kg/m2 17 kg/m2 14 kg/m2 450 kg/m2 250 kg/m2 200 kg/m2 120 kg/m2 300 kg/m2 200 kg/m2 11 kg/m2 10 kg/m2 4 kg/m2 7 kg/m2 50 kg/m2 40 kg/m2 |
Tabel 2.2 Berat sendiri komponen gedung. Sumber PPI 1983
c.2. Beban Hidup
Beban hidup adalah berat dari benda-benda atau orang yang bergerak tidak tetap atau statis dan berat-berat statis lainnya yang harus ditinjau dari suatu gedung.
No | Komponen Gedung | Satuan |
a b c d e f g h i j k l | Lantai dan tangga rumah tinggal Lantai dan tangga rumah tinggal sederhana dan gudang-gudang tidak penting yang bukan untuk toko, pabrik atau bengkel. Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba, restoran hotel, asrama dan rumah sakit Lantai ruang olah raga Lantai ruang dansa Lantai dan balkon dalam dari ruang-ruang untuk pertemuan yang lain dari pada yang disebut dalam a s/d e, seperti mesjid gereja, ruang pagelaran, ruang rapat, bioskop dan panggung penonton dengan tempat duduk tetap. Panggung penonton dengan tempat duduk tidak tetap atau untuk penonton yang berdiri Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam c Tangga, bordes tangga dan dari yang disebut dalam d, e, f dan g. Lantai ruang pelengkap dari yang disebut dalam c, d, e, f, dan g Lantai untuk pabrik, bengkel, gudang, perpustakaan, ruang arsip, toko buku, toko besi, ruang alat-alat dan ruang mesin, harus direncanakan terhadap beban hidup yang ditentukan tersendiri, dengan minimum. Lantai gedung parkir bertingkat: · untuk lantai bawah · Untuk lantai tingkat lainnya Balkon-balkon yang menjorok bebas keluar harus rencanakan terhadap beban hidup dari lantai ruang yang berbatasan, dengan minimum | 200 kg/m² 125 kg/m² 250 kg/m² 400 kg/m² 500 kg/m² 400 kg/m² 500 kg/m² 300 kg/m² 500 kg/m² 250 kg/m² 400 kg/m² 800 kg/m² 400 kg/m² 300 kg/m² |
Tabel 2.3.Beban hidup yang terdapat pada komponen gedung. Sumber PPI 1983