BALOK TERHADAP LENTUR DENGAN TULANGAN TA

BALOK TERHADAP LENTUR DENGAN TULANGAN

TARIK TUNGGAL

Juli 21, 2011 duniasipil31Tinggalkan komentarGo to comments

Introduction

Dalam merencanakan struktur sebuah konstruksi bangunan (semisal : rumah tinggal dengan 2-3 lantai / kategori rumah mewah), kadangkala karena beberapa pertimbangan tertentu dari segi arsitektural, dimensi balok struktur telah ditentukan sedemikian rupa dan tidak boleh untuk diperbesar, padahal mungkin saja balok tersebut mempunyai bentang cukup besar atau mungkin mengalami kondisi seperti gambar dibawah ini

Keadaan seperti ini bisa saja terjadi, karena kalau kita berbicara mengenai „konstruksi rumah tinggal‟, mengharap kolom bisa sentris/lurus dari lantai bawah ke lantai atas jelas tidak mungkin sekali, karena posisi kolom didesain mengikuti pola tata ruang dari rumah tersebut

Seperti kita ketahui bersama bahwasanya balok dengan kondisi tubuh “ramping” sangat riskan terhadap bahaya lentur dan memiliki resiko lendutan yang besar, sehingga dikhawatirkan balok tidak dapat memberikan kemampuan layan yang memadai untuk menahan beban-beban

diatasnya.

Sebenarnya ada beberapa cara untuk mengatasi masalah diatas, diantaranya adalah dengan memberikan kolom tambahan pada bentang balok tersebut yang berfungsi sebagai penyangga sekaligus untuk memperkecil bentang balok tersebut sehingga otomatis dapat mengurangi lendutan yang terjadi. Cara berikutnya adalah dengan memperbanyak jumlah tulangan balok yang merupakan konsekuensi dari pembatasan ukuran dimensi balok tersebut. lihat ilustrasi dibawah ini.

Cara diatas adalah cara yang paling ideal, namun jika cara tersebut tidak memungkinkan untuk diterapkan semisal dikarenakan alasan kebutuhan ruang, maka mau tidak mau kita harus memperbesar dimensi balok dan atau memperbanyak jumlah tulangan

Cara II (memperbesar dimensi balok dan memperbanyak jumlah tulangan)

Dari dua cara yang telah diungkapkan diatas, secara pribadi saya lebih suka dengan cara yang pertama, karena apa?,

balok lagi, sehingga praktis hal ini harus dihindari. Selain itu kolom yang bertengger/menumpu pada balok sangat tidak ideal karena bisa menimbulkan beban titik/ terpusat yang cukup besar serta momen lentur dan puntir yang besar pula, sehingga dengan penambahan kolom dan dengan penempatan posisi yang tepat (dalam kaitannya menyangga balok) diharapkan dapat

mengekonomiskan hasil desain struktur dari balok tersebut.

2. Balok dengan tulangan banyak dengan kondisi badan ramping (dimensi balok dibatasi), space ruang tempat masuk material menjadi berkurang/terbatas (sempit), sehingga dikhawatirkan pada waktu pengecoran, material pembentuk beton tidak bisa masuk secara sempurna, sehingga mengakibatkan betonnya kurang padat. Selain itu, proses pengikatan dan perakitan tulangan tentu saja juga jadi merepotkan, belum lagi pembengkokan, pengangangkutan material dan lain sebagainya.

Ulasan yang saya utarakan diatas adalah sebuah introduksi sebelum pembahasan secara teknis mengenai prosedur perencanaan balok terhadap lentur dengan tulangan tunggal, dan tentu saja untuk posting kali ini saya batasi untuk tulangan tarik saja, sedangkan untuk prosedur

perencanaan balok dengan penulangan rangkap akan saya bahas pada posting berikutnya.

Secara garis besar diposting kali ini akan saya jelaskan bagaimana cara mendesain tulangan tarik dari balok jika dimensinya belum diketahui (tidak ditentukan/dibatasi secara arsitektural) dan bagaimana cara mendimensi balok yang dimensinya sudah ditetapkan berdasarkan pertimbangan secara arsitektural.

Baik! mari kita lanjutkan, sekarang perhatikan gambar berikut :

(1) (2) (3)

indeks T menyatakan tension, sedangkan C menyatakan Compression

Keterangan :

Gb (1) : Gambar Balok, yang berwarna biru adalah bagian balok yang mengalami tegangan tekan, sedangkan warna putih dibawahnya adalah bagian serat tarik dari balok.

Gb (3) : Gambar diagram tegangan tekan efektif

Penurunan perumusan untuk perencanaan balok dengan tulangan tunggal adalah sebagai berikut

Ok! sekarang kita akan menginjak pada contoh kasus.

Kasus (1)

Dimensi (b, h) pada balok sudah diketahui atau ditentukan

(misal : karena adanya persyaratan arsitektural) maka prosedur perencanaannya adalah sebagai berikut :

1. Hitung besarnya momen ultimate (Mu) akibat beban berfaktor

2. Hitung besarnya momen nominal yang dibutuhkan (Mn)

Mn = Mu/Ø

3. Hitung m, m = fy/(0.85 . fc’)

4. Hitung Rn, Rn = Mn/ (b.d2)

5. Hitung rasio tulangan yang diperlukan (

ρ

)

Jika

ρ

> 0,75

ρ

b maka harus memakai tulangan tekan (karena dimensi sudah ditetapkan / tidak boleh diperbesar). Bila dimensi boleh diperbesar, maka sebaiknya dimensi diperbesar karena akan lebih ekonomis bila dibandingkan memakai tulangan tekan.

6. Hitung luas tulangan yang diperlukan (As)

As =

ρ

.b.d

2. Bila diperlukan, kontrol agar dipenuhi syarat :

ØMn

≥

Mu, Ø = 0.80

Contoh Soal

Balok menahan Beban mati gD = 10,6 Kn/m (sudah termasuk berat sendiri) dan beban hidup gL = 22 Kn/m = 2,2 t/m, mutu beton (fc‟) = 20 Mpa, mutu baja tulangan (fy) = 400 Mpa. Karena pertimbangan arsitektural, maka dimensi balok telah ditentukan sebesar (25×65)cm2

(Catatan : Besi tulangan yang tersedia dilapangan D19,D25, dan D29)

Jawab :

1. Hitung besarnya momen ultimate (Mu) akibat beban berfaktor

Md = 1/8 (qd) L2 = 1/8 (10.6) (7)2 = 65 KNm

Ml = 1/8 (ql) L2 = 1/8 (22) (7)2 = 135 KNm

Mu = 1.2 (Md) + 1.6 (Ml) = 1.2 (65) + 1.6 (135)

= 78 + 216 = 294 KNm = 294.106 Nmm

2. Hitung momen nominal yang dibutuhkan (Mn)

Mn = Mu / Ø = 294.106 / 0.8 = 367,5 . 106 Nmm

3. Hitung m, dimana m = fy / (0.85 fc‟) m = 400 / (0.85 x 20) = 23.53

4. Hitung Rn, dimana Rn = Mn / (b.d2)

– tebal selimut beton direncanakan = 30 mm – diameter sengkang direncanakan = 12 mm

– tulangan utama direncanakan = 25 mm (D25)

b = diameter sengkang/begel

c = setengah diameter tulangan utama

d = h – a – b – c

= 650 – 30 – 12 – 1/2(25) = 595.5 mm diambil = 595 mm

Rn = 367,5 . 106 / (250 x 5952) = 4.15

5. Hitung rasio penulangan yang diperlukan

ρ

min = 1.4 / fy = 1.4 / (400) = 0.0035 = 0.35%

6. Hitung luas tulangan yang diperlukan

1. Kalau memakai D19 butuh = 7 buah = 7D19 = 7(283.385)

nah… dari beberapa pilihan tersebut terserah anda mau pilih yang mana. tapi kalau saya pribadi lebih suka memilih yang no.3 yaitu besi dengan ukuran 29 berjumlah 3 buah tulangan atau 3D29, karena biar gak ribet dalam pembengkokan dan perakitan tulangan (biar ngirit kawat bendratnya he..he..he), selain itu biar space ruangnya jadi lebar sehingga lebih mudah pada waktu pengecoran dan pemadatan beton.

Ok, sekarang saya pilih 3D29.

- Cek lebar perlu : 2(30) + 2(12) + 3(29) + 2(29) = 229 < 250……(OK!) - Cek d sebenarnya : 650 – 30 – 12 –(29/2) = 593 ≈ 595……(OK!) Selesai.

Perhitungan Balok T dan Balok L

Juli 16, 2011 duniasipil31Tinggalkan komentarGo to comments

Pelaksanaannya di lapangan, balok hampir selalu dicor monolit (bersamaan atau menyatu)

dengan pelat lantai (slab). Karena dicor monolit, maka mau tidak mau, kudu nggak kudu perilaku balok juga dipengaruhi oleh pelat yang ada di sekitarnya.

Balok T dan Balok L

Sewaktu menahan momen positif, serat atas akan mengalami tekan. Jika pada balok persegi, bagian yang memikul tegangan tekan hanya sebesar lebar balok, maka pada balok T, bagian yang memikul tekan lebih lebar lagi. Kan dicor monolit. Kalau nggak dicor monolit, misalnya ada construction joint, maka nggak boleh dilakukan analisis balok T.

Tapi,… bagian pelat yang ikut menahan tekan itu ada batasannya. Itu yang dinamakan lebar efektif. Di dalam pembahasan kali ini kita gunakan simbol untuk menyatakan lebar efektif balok T.

Di dalam SNI-Beton-2002, batas lebar efektif ini sudah diberikan dengan jelas. Ada perbedaan besar lebar efektif antara balok T dan balok L.

 Untuk balok T,

 Untuk balok L,

1. Tentukan momen ultimit .

2. Tentukan dimensi balok dan , dan juga tebal selimut.

3. Hitung luas tulangan perlu

4. Tentukan diameter tulangan dan jumlahnya, hitung luasnya ( )

5. Hitung tinggi blok tekan .

Naaah… di sini bedanya. Persamaan di atas kan diturunkan dari rumus kesetimbangan antara gaya tarik dari tulangan yang dianggap leleh (kondisi balance atau under-reinforced) dengan resultan gaya tekan dari segiempat ekivalen blok tekan beton.

daerah tekan pada balok T

Nilai ini harus dicek, apakah masih berada di area tebal pelat atau tidak.

Jika

Maka, penyelesaiannya sama dengan balok persegi, yaitu :

1. Hitung

2. Hitung , dan . Pastikan kondisinya under-reinforced atau balanced, agar asumsi tulangan sudah leleh adalah benar.Kenapa harus under-reinforced? Karena SNI-Beton mensyaratkat bahwa tidak boleh melampaui . Sementara kondisi under-reinforced adalah dimana

Jika t_p ”

src=”http://s0.wp.com/latex.php?latex=a+%3E+t_p++&bg=ffffff&fg=545454&s=-1″ alt=”a > t_p ” />

Maka yang terjadi adalah sebagai berikut:

1. Seluruh bagian sayap akan mengalami tegangan tekan yang resultannya adalah

o Gaya tekan akan diimbangi oleh gaya tarik yang diambil dari “sebagian” dari

tulangan yang ada, sehingga luas tulangan yang mengimbangi gaya tekan ini adalah sebesar :

o Kuat lentur dari pasangan gaya ini adalah

2. Luas tulangan selebihnya digunakan untuk menahan gaya tekan pada bagian badan (web) yang tinggi blok tekannya ( ) lebih besar dari tebal pelat .

o

o

3. Kuat lentur totalnya

Catatan penting

 Pada perhitungan di atas, tulangan dianggap leleh ( ). Kondisi ini harus dibuktikan

dengan membandingkan dengan .Jika <img title="\dfrac{a}{d} < \dfrac{a_b}{d} " src="http://s0.wp.com/latex.php?latex=%5Cdfrac%7Ba%7D%7Bd%7D+%3C+%5Cdfra c%7Ba_b%7D%7Bd%7D++&bg=ffffff&fg=cc0000&s=-1" alt="\dfrac{a}{d} , maka

, dimana .

Balok-Perhitungan Beton Bertulang

Juli 15, 2011 duniasipil31Tinggalkan komentarGo to comments

Tentu saja dalam hal ini momen lenturnya adalah momen positif di mana serat bawah mengalami tarik, serat atas mengalami tekan. Kenyataannya, balok itu hampir mustahil tidak punya tulangan atas. Penggunaan tulangan atas atau tulangan tekan itu ada alasannya. Beberapa di antaranya adalah:

 Meningkatkan daktilitas penampang.

 Mengurangi defleksi jangka panjang. Insya Allah dibahas di bagian ke-5

 Mempermudah pelaksanaan di lapangan. Coba bayangkan jika tidak ada tulangan tekan. Bagaimana mau masang sengkangnya?!

Lantas, bagaimana hitung-hitungannya?

Kita akan menghitung kapasitas momen lentur sebuah penampang balok dengan memperhitungkan tulangan atas (tekan).

Prosedur

1. Diketahui : dimensi balok , tebal selimut , luas tulangan bawah , dan luas tulangan atas .

Dimana

Indeks t pada variabel luas tulangan menyatakan tension dan c menyatakan compression. 2. Hitung

3. Tentukan

4. Bagi menjadi dua bagian.

tulangan tarik yang mengimbangi tulangan tekan

tulangan tarik yang mengimbangi tekan pada beton

5. Asumsikan semua tulangan (atas dan bawah) mengalami leleh. Nanti kondisi ini harus dicek.

6. Hitung kapasitas momen dari pasangan dan :

7. Hitung tinggi blok tekan

8. Hitung kapasitas momennya:

Apakah Tulangan Tekan Benar-Benar Leleh?

Dari diagram regangan di atas, dapat dihitung berapa besar regangan pada tulangan bawah dan tulangan atas.

1. Tentukan posisi sumbu netral

Nilai bisa dilihat di artikel bagian pertama. 2. Dengan prinsip segitiga sebangun, dapat dihitung :

3. Jika , maka tulangan tarik mengalami leleh. 4. Sementara untuk tulangan atas (tekan)

5. Jika , maka tulangan atas mengalami leleh.

Bagaimana jika tulangan tekan ternyata belum leleh?

Ada beberapa metode yang bisa dilakukan. Yang jelas konsep yang digunakan adalah kompatibilitas regangan dan kesetimbangan gaya tarik dan gaya tekan. Salah satu metoda alternatif yang akan kami berikan adalah metoda iterasi, yaitu melanjutkan prosedur di atas.

2. Hitung

3. Hitung tinggi blok tekan 4. Hitung

5. Hitung lagi 6.

7. Ulangi langkah no.1 dengan menggunakan nilai yang baru. 8. Lakukan iterasi hingga diperoleh yang konstan.

Sementara jika kita mau menggunakan metode lain, kita bisa menurunkan persamaan-persamaan keseimbangan gaya-gaya pada penampang, yaitu

,

sehingga akhirnya diperoleh persamaan kuadratik

Dari sini nilai bisa dihitung dong.

Dan akhirnya hitung kapasitas momen lenturnya,

Catatan penting

Di hitung-hitungan di atas tidak sedikit pun disinggung tentang SNI-Beton-2002.

Perencanaan Struktur Beton (Pelat Lantai part.2) part.3

Untuk melanjutkan tulisan saya tentang Perencanaan Struktur Beton yang awal sudah menjelaskan tentang proses dalam merencanakan tulangan pada pelat lantai tipe satu arah beserta satu contoh soal dan penyelesaian perencanaan pelat satu arah kini akan saya jelaskan lagi tentang permasalahan pelat lantai yang tipe dua arah.

Apabila Lx >= 0,4 Ly seperti gambar dibawah , pelat dianggap sebagai menumpu pada balok B1,B2,B3,B4 yang lazimnya disebut sebagai pelat yang menumpu keempat sisinya disebut sebagai pelat yang menumpu keempat sisinya. Dengan demikian pelat tersebut dipandang sebagai pelat dua arah (arah x dan arah y), tulangan pelat dipasang pada kedua arah yang besarnya sebanding dengan momen-momen setiap arah yang timbul.

demikian pelat dapat dipandang sebagai pelat satu arah (arah x), tulangan utama dipasang pada arah x dan pada arah y hanya sebagai tulangan pembagi.

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

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

Keterangan Gambar =

BMD oleh kombinasi beban:

(1) : D, L dan E(+)/ke kanan.

(2) : D,L.

(3) : D,L dan E(+)/ke kiri

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

Design balok beton bertulang

Posted on 17 Oktober 2011 by oerlee syafroe

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

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

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

PROSEDUR PERENCANAAN BALOK TERHADAP LENTUR DENGAN TULANGAN TARIK (TUNGGAL). – PART1

Introduction

Dalam merencanakan struktur sebuah konstruksi bangunan (semisal : rumah tinggal dengan 2-3 lantai / kategori rumah mewah), kadangkala karena beberapa pertimbangan tertentu dari segi arsitektural, dimensi balok struktur telah ditentukan sedemikian rupa dan tidak boleh untuk diperbesar, padahal mungkin saja balok tersebut mempunyai bentang cukup besar atau mungkin mengalami kondisi seperti gambar dibawah ini

Keadaan seperti ini bisa saja terjadi, karena kalau kita berbicara mengenai 'konstruksi rumah tinggal‟, mengharap kolom bisa sentris/lurus dari lantai bawah ke lantai atas jelas tidak mungkin sekali, karena posisi kolom didesain mengikuti pola tata ruang dari rumah tersebut

Seperti kita ketahui bersama bahwasanya balok dengan kondisi tubuh “ramping” sangat riskan terhadap bahaya lentur dan memiliki resiko lendutan yang besar, sehingga dikhawatirkan balok tidak dapat memberikan kemampuan layan yang memadai untuk menahan beban-beban

diatasnya.

Sebenarnya ada beberapa cara untuk mengatasi masalah diatas, diantaranya adalah dengan memberikan kolom tambahan pada bentang balok tersebut yang berfungsi sebagai penyangga sekaligus untuk memperkecil bentang balok tersebut sehingga otomatis dapat mengurangi lendutan yang terjadi. Cara berikutnya adalah dengan memperbanyak jumlah tulangan balok yang merupakan konsekuensi dari pembatasan ukuran dimensi balok tersebut. lihat ilustrasi dibawah ini.

Cara diatas adalah cara yang paling ideal, namun jika cara tersebut tidak memungkinkan untuk diterapkan semisal dikarenakan alasan kebutuhan ruang, maka mau tidak mau kita harus memperbesar dimensi balok dan atau memperbanyak jumlah tulangan

Cara II (memperbesar dimensi balok dan memperbanyak jumlah tulangan)

Dari dua cara yang telah diungkapkan diatas, secara pribadi saya lebih suka dengan cara yang pertama, karena apa?,

balok lagi, sehingga praktis hal ini harus dihindari. Selain itu kolom yang bertengger/menumpu pada balok sangat tidak ideal karena bisa menimbulkan beban titik/ terpusat yang cukup besar serta momen lentur dan puntir yang besar pula, sehingga dengan penambahan kolom dan dengan penempatan posisi yang tepat (dalam kaitannya menyangga balok) diharapkan dapat

mengekonomiskan hasil desain struktur dari balok tersebut.

2. Balok dengan tulangan banyak dengan kondisi badan ramping (dimensi balok dibatasi), space ruang tempat masuk material menjadi berkurang/terbatas (sempit), sehingga dikhawatirkan pada waktu pengecoran, material pembentuk beton tidak bisa masuk secara sempurna, sehingga mengakibatkan betonnya kurang padat. Selain itu, proses pengikatan dan perakitan tulangan tentu saja juga jadi merepotkan, belum lagi pembengkokan, pengangangkutan material dan lain sebagainya.

Ulasan yang saya utarakan diatas adalah sebuah introduksi sebelum pembahasan secara teknis mengenai prosedur perencanaan balok terhadap lentur dengan tulangan tunggal, dan tentu saja untuk posting kali ini saya batasi untuk tulangan tarik saja, sedangkan untuk prosedur

perencanaan balok dengan penulangan rangkap akan saya bahas pada posting berikutnya.

Secara garis besar diposting kali ini akan saya jelaskan bagaimana cara mendesain tulangan tarik dari balok jika dimensinya belum diketahui (tidak ditentukan/dibatasi secara arsitektural) dan bagaimana cara mendimensi balok yang dimensinya sudah ditetapkan berdasarkan pertimbangan secara arsitektural.

Baik! mari kita lanjutkan, sekarang perhatikan gambar berikut :

(1) (2) (3)

indeks T menyatakan tension, sedangkan C menyatakan Compression

Keterangan :

Gb (1) : Gambar Balok, yang berwarna biru adalah bagian balok yang mengalami tegangan tekan, sedangkan warna putih dibawahnya adalah bagian serat tarik dari balok.

Gb (3) : Gambar diagram tegangan tekan efektif

Penurunan perumusan untuk perencanaan balok dengan tulangan tunggal adalah sebagai berikut

Ok! sekarang kita akan menginjak pada contoh kasus.

Kasus (1)

Dimensi (b, h) pada balok sudah diketahui atau ditentukan

(misal : karena adanya persyaratan arsitektural) maka prosedur perencanaannya adalah sebagai berikut :

1. Hitung besarnya momen ultimate (Mu) akibat beban berfaktor

ØMn

≥

Mu

Mn = Mu/Ø

3. Hitung m, m = fy/(0.85 . fc’)

4. Hitung Rn, Rn = Mn/ (b.d2)

5. Hitung rasio tulangan yang diperlukan (

ρ

)

Jika

ρ

> 0,75

ρ

b maka harus memakai tulangan tekan (karena dimensi sudah ditetapkan / tidak boleh diperbesar). Bila dimensi boleh diperbesar, maka sebaiknya dimensi diperbesar karena akan lebih ekonomis bila dibandingkan memakai tulangan tekan.

6. Hitung luas tulangan yang diperlukan (As)

As =

ρ

.b.d

2. Bila diperlukan, kontrol agar dipenuhi syarat :

ØMn

≥

Mu, Ø = 0.80

Contoh Soal

Pertanyaan : hitung penulangan balok tersebut !

(Catatan : Besi tulangan yang tersedia dilapangan D19,D25, dan D29)

Jawab :

1. Hitung besarnya momen ultimate (Mu) akibat beban berfaktor

Md = 1/8 (qd) L2 = 1/8 (10.6) (7)2 = 65 KNm

Ml = 1/8 (ql) L2 = 1/8 (22) (7)2 = 135 KNm

Mu = 1.2 (Md) + 1.6 (Ml) = 1.2 (65) + 1.6 (135)

= 78 + 216 = 294 KNm = 294.106 Nmm

2. Hitung momen nominal yang dibutuhkan (Mn)

Mn = Mu / Ø = 294.106 / 0.8 = 367,5 . 106 Nmm

3. Hitung m, dimana m = fy / (0.85 fc‟) m = 400 / (0.85 x 20) = 23.53

4. Hitung Rn, dimana Rn = Mn / (b.d2)

- diameter sengkang direncanakan = 12 mm

- tulangan utama direncanakan = 25 mm (D25)

a = tebal selimut beton

b = diameter sengkang/begel

c = setengah diameter tulangan utama

d = h – a – b – c = 650 – 30 – 12 – 1/2(25)

= 595.5 mm diambil = 595 mm

Rn = 367,5 . 106 / (250 x 5952) = 4.15

5. Hitung rasio penulangan yang diperlukan

ρ

min = 1.4 / fy = 1.4 / (400) = 0.0035 = 0.35%

ρ

max = 0.75 ρb = 0.75 ( 0.85 fc‟ β1 600)/(fy (600 + fy))

= 0.0613 = 1.63 %

ρ min < ρ < ρ max

0.0035 < 0.0121 < 0.0163

6. Hitung luas tulangan yang diperlukan

As = ρ . b. d = 0.0121 x 250 x 595 = 1800 mm2

nah… dari beberapa pilihan tersebut terserah anda mau pilih yang mana. tapi kalau saya pribadi lebih suka memilih yang no.3 yaitu besi dengan ukuran 29 berjumlah 3 buah tulangan atau 3D29, karena biar gak ribet dalam pembengkokan dan perakitan tulangan (biar ngirit kawat bendratnya he..he..he), selain itu biar space ruangnya jadi lebar sehingga lebih mudah pada waktu pengecoran dan pemadatan beton.

Ok, sekarang saya pilih 3D29.