Sebuah struktur balok beton bertulang sesuai gambar berikut :
Diketahui :
- Balok ditumpu bebas dikedua sisi dengan jarak antar kolom (L) 300 cm seperti pada gambar - Beban Dinding dan Lantai : 10 kN/m'
- Beban Hidup : 5 kN/m' - Mutu Beton : 25 Mpa - Mutu Baja : 240 Mpa
- Ukuran Penampang Balok ditentukan (h) 400 x (b) 200 mm = 0,4 m x 0,2 m - Selimut Beton : 20 mm
- Berat jenis beton Bj : 24 kN/m3 - Tulangan Utama : Ø12
- Tulangan Geser : Ø8
Hitung :
1. Panjang Bentang (l) l = L + h l= 300 + 40 l=340 cm = 3,4 m 2. Tinggi Efektif Balok(d)
d=h-selimut beton - tulangan geser - 1/2 tulangan utama d=400-20-8-1/2.12
d= 360 mm = 0,36 m 3. Berat Sendiri Balok
b x h x Bj Beton 0,2 x 0,4 x 24 1,92 kN/m 4. Beban Mati Total (DL)
DL = Beban Mati + Berat Sendiri Balok DL= 10 + 1,92
DL= 11,92 kN/m 5. Beban Terfaktor (Wu)
Wu = 1,2 DL + 1,6 LL Wu = 1,2.11,92 + 1,6.5 Wu = 22,30 kN/m 6. Momen Ultimate (Mu)
Mu = 1/8.Wu.l2 Mu = 1/8.22,30.3,42
Mu = 32,23 kNm = 32,23 x 106 Nmm 7. Momen Jepit Tak Terduga
Mu = 1/24.Wu.l2 Mu = 1/24.22,30.3,42
Mu = 10,74 kNm = 10,74 x 106 Nmm 8. Momen Nominal (Mn)
Mn = Mu/0,8 Mn = 32,23/0,8
Mn = 40,29 kNm = 40,29 x 106 Nmm 9. Momen Nominal (Mn) Jepit Tak Terduga
Mn = Mu/0,8 Mn = 10,74 /0,8
Mn = 13,43 kNm = 13,43 x 106 Nmm 10. Momen Lapangan (Rn)
Rn = Mn/b.d2
Rn = (40,29 x 106) / (200.3602) Rn = 1,55 Nmm
11. Rn Jepit Tak Terduga Rn = Mn/b.d2
Rn = (13,43 x 106) / (200.3602) Rn = 0,52 Nmm
12. Rasio Tulangan minimum (ρ min) ρ min = 1,4/fy
ρ min = 1,4/240 ρ min = 0,0058
13. Rasio Tulangan balance (ρ balance) (β=0,85) ρ bal = 0,85*β*f’c/fy*(600/600+fy) ρ bal = 0,85*0,85*25/240*(600/600+240) ρ bal = 0,0538
14. Rasio Tulangan Maksimum (ρ max) ρ max = 0,75 ρ bal
ρ max = 0,75*0,0538 ρ max = 0,0404 15. Hitung m = fy/0,8 f'c
m = 240/0,8 *25 m = 11,29 16. Rasio Tulangan (ρ)
ρ =
1−√❑ 1 m¿ ) ρ =
1−√❑ 1 11,29¿ ) ρ = 0,0067
17. Luas Tulangan (As) As = ρ b d
As = 0,0067 . 200 . 360 As = 482,40 mm2
18. Jumlah Tulangan yang digunakan
Luas Tulangan Ø 12 mm = 1/4.π.122 = 113,0973 mm2 Mencari Jumlah Tulangan = As/Luas Tulangan
= 482,30 / 113,0973 = 4,26 >> dibulatkan keatas menjadi 5 Sehingga digunakan 5 Ø 12
Kontrol terhadap luas tulangan
5 x 113,0973 = 565,4867 > 482,3 --> OK 19. Rasio Tulangan (ρ) jepit tak terduga
ρ =
1−√❑ 1 m¿ ) ρ =
1−√❑ 1 11,29¿ ) ρ = 0,0022
20. Luas Tulangan (As) jepit tak terduga As = ρ b d
As = 0,0022 . 200 . 360 As = 158,40 mm2
21. Jumlah Tulangan pada Jepit Tak Terduga
Luas Tulangan Ø 12 mm = 1/4.π.122 = 113,0973 mm2 Mencari Jumlah Tulangan = As/Luas Tulangan
= 158,40 / 113,0973 = 1,40 >> dibulatkan keatas menjadi 2 Sehingga digunakan 2 Ø 12
Kontrol terhadap luas tulangan
2 x 113,0973 = 226,1947 > 158,40 --> OK