Detail Beton bertulang : Teknik Struktur Bangunan

Beton bertulang adalah salah satu teknik struktur yang digunakan untuk membangun struktur yang kuat dan tahan lama. Teknik ini menggabungkan beton dan tulangan baja untuk memberikan struktur yang kuat dan tahan lama. Beton bertulang memiliki beberapa keuntungan, termasuk biaya yang lebih rendah, waktu pembuatan yang lebih cepat, dan ketahanan yang lebih tinggi terhadap cuaca buruk. Teknik ini juga memungkinkan desain yang lebih fleksibel dan konstruksi yang lebih kompleks. Namun, ada beberapa keterbatasan yang harus dipertimbangkan, seperti kurangnya kontrol kualitas dan masalah korosi. Beton bertulang dapat digunakan untuk berbagai struktur, termasuk bangunan, jembatan, dan jalan raya.

Konstruksi dan Detail Beton Bertulang

Detail Beton bertulang

Beton merupakan bahan yang sangat mampu menahan tegangan tekan tetapi tidak dapat atau hampir tidak dapat menahan tegangan tarik. Dalam beton bertulang maka baja tulangan merupakan bahan yang menahan tegangan tarik.

Sebuah batang baja tulangan yang tertanam baik dalam beton yang mengeras akan merekat sedemikian rupa hingga diperlukan gaya yang cukup besar untuk menariknya keluar. Gejala ini disebut dengan adhesi atau lekatan yang memungkinkan kedua bahan dapat saling bekerja sama secara struktural. Selain itu, penutup beton yang cukup padat dan tebal sebagai pelindung tulangan, akan melindungi tulangan baja terhadap korosi.

a) Penampang balok bertulang

Sebuah penampang balok bertulang berbentuk empat persegi panjang dengan tinggi h dan lebar b digambarkan pada gambar . Bagian atas merupakan bagian beton daerah tekan dan As adalah luas penampang baja tulangan. Selanjutnya d adalah tinggi efektif penampang atau jarak dari serat terluar ke pusat tulangan tarik. Selisih antara tinggi total balok (h) dan tinggi efektif (d) terutama ditentukan oleh tebal penutup beton.

Pada gambar ditunjukkan pula letak tulangan utama (tulangan pokok) serta sengkang. Diameter nominal tulangan dinyatakan dengan ∅p untuk baja tulangan polos dan ∅D untuk baja tulangan deform.

Gambar Detail penampang beton bertulang

Sumber: Sagel dkk, 1994

b) Penutup beton tulangan

Tinggi total penampang (h) dan tinggi efektif (d) merupakan dimensi yang penting pada analisis penampang baik pada balok maupun plat (gambar). Secara umum, hubungan antara h dan d adalah:

- untuk plat: h = d + ½ ∅tul. Ut. + p
- untuk balok h = d + ½ ∅tul. Ut. + ∅sengk + p

Gambar Detail penampang balok dan plat, hubungan tinggi balok, tinggi efektif dan penutup beton

Sumber: Sagel dkk, 1994

Tabel Tebal minimum penutup beton dari tulangan terluar (mm)

Sumber: Sagel dkk, 1994

Salah satu faktor yang menentukan perbedaan antara h dan d adalah penutup beton (p). Penutup beton adalah bagian beton yang digunakan untuk melindungi baja tulangan.

Penutup beton yang sesuai dengan ketentuan akan berfungsi untuk:
− Menjamin penanaman tulangan dan kelekatannya dengan beton
− Menghindari korosi pada tulangan
− Meningkatkan perlindungan struktur terhadap kebakaran

Penutup beton yang memenuhi ketentuan tergantung pada:
− Kepadatan dan kekedapan beton
− Ketelitian pelaksanaan pekerjaan
− Kondisi lingkungan sekitar elemen struktur tersebut Tebal minimum penutup beton yang diukur dari tulangan terluar berdasarkan SNI 03-2847-2002, seperti dalam tabel 6.

c) Detail penulangan beton

Tulangan plat

Syarat-syarat untuk mendapat penulangan plat yang baik, antara lain dengan memperhatikan aspek-aspek berikut:
− Batasi ukuran diameter batang yang berbeda-beda
− Sedapat mungkin gunakan diameter 6,8,10,12,14,16 dan 19 mm

Gambar Syarat-syarat untuk penulangan plat

Sumber: Sagel dkk, 1994

− Gunakan batang sesedikit mungkin, yaitu dengan cara menggunakan jarak tulangan semaksimal mungkin sesuai dengan yang diijinkan
− Sebaiknya gunakan jarak batang dalam kelipatan 25 mm
− Perhitungkan panjang batang yang umum digunakan sehingga dapat menghindari sisa potongan yang terbuang percuma

Pertahankan bentuk sesederhana mungkin agar menghindari pekerjaan pembengkokan tulangan yang sulit. Prinsip detail penulangan plat dapat dilihat pada Gambar 11.

Tulangan balok

Syarat-syarat untuk mendapat penulangan balok yang baik, antara lain:
− Batasi ukuran diameter batang yang berbeda-beda
− Sedapat mungkin gunakan diameter 6,8,10,12,14,16,19, 22, dan 32 mm
− Gunakan batang sesedikit mungkin, yaitu dengan cara menggunakan jarak tulangan semaksimal mungkin sesuai dengan yang diijinkan
− Perhitungkan panjang batang yang umum digunakan sehingga dapat menghindari sisa potongan yang terbuang percuma

Gambar Syarat penulangan balok yang harus dipenuhi

Sumber: Sagel dkk, 1994

− Ukuran batang yang dibengkokan harus cukup pendek, sebaiknya gunakan batang yang panjang untuk tulangan lurus
− Gunakan sengkang yang semuanya dari satu mutu baja dan diameter yang sama
− Usahakan jarak antara sepasang batang pada tulangan atas tidak kurang dari 50 mm, sehingga terdapat jarak yang cukup untuk pengecoran dan pemadatan, khususnya bila terdapat tulangan dua lapis.

Prinsip detail penulangan balok dapat dilihat pada Gambar .

Kait standar

Pembengkokan tulangan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut:
− Bengkokan 180° ditambah perpanjangan 4db (diameter batang tulangan, mm), tapi tidak kurang dari 60 mm, pada ujung bebas kait.
− Bengkokan 90° ditambah perpanjangan 12 db pada ujung bebas kait.
− Untuk sengkang dan kait pengikat:
o Batang D-16 dan yang lebih kecil, bengkokan 90° ditambah perpanjangan 6 db pada ujung bebas kait, atau
o Batang D-19, D-22, dan D-25, bengkokan 90° ditambah perpanjangan 12 db pada ujung bebas kait, atau
o Batang D-25 dan yang lebih kecil, bengkokan 135° ditambah perpanjangan 6 db pada ujung bebas kait.

Diameter bengkokan minimum

− Diameter bengkokan yang diukur pada bagian dalam batang tulangan tidak boleh kurang dari nilai dalam Tabel 7.7. Ketentuan ini tidak berlaku untuk sengkang dan sengkang ikat dengan ukuran D-10 hingga D-16.

− Diameter dalam dari bengkokan untuk sengkang dan sengkang ikat tidak boleh kurang dari 4db untuk batang D-16 dan yang lebih kecil. Untuk batang yang lebih besar daripada D-16, diameter bengkokan harus memenuhi Tabel 7.

− Diameter dalam untuk bengkokan jaring kawat baja las (polos atau ulir) yang digunakan untuk sengkang dan sengkang ikat tidak boleh kurang dari 4db untuk kawat ulir yang lebih besar dari D7 dan 2db untuk kawat lainnya. Bengkokan dengan diameter dalam kurang dari 8db tidak boleh berada kurang dari 4db dari persilangan las yang terdekat.

Cara pembengkokan

− Semua tulangan harus dibengkokkan dalam keadaan dingin, kecuali bila diizinkan lain oleh pengawas lapangan.
− Tulangan yang sebagian sudah tertanam di dalam beton tidak boleh dibengkokkan di lapangan, kecuali seperti yang ditentukan pada gambar rencana, atau diizinkan oleh pengawas lapangan.

Tabel Diameter bengkokan minimum

Sumber: Sagel dkk, 1994

Penempatan tulangan

− Tulangan harus ditempatkan secara akurat dan ditumpu secukupnya sebelum beton dicor, dan harus dijaga agar tidak tergeser melebihi toleransi yang diizinkan.

− Toleransi untuk tinggi d dan selimut beton minimum dalam komponen struktur lentur, dinding dan komponen struktur tekan harus memenuhi ketentuan pada tabel 8.

Tabel Toleransi untuk tulangan dan selimut beton

Sumber: Sagel dkk, 1994

− Toleransi letak longitudinal dari bengkokan dan ujung akhir tulangan harus sebesar ± 50 mm kecuali pada ujung tidak menerus dari komponen struktur dimana toleransinya harus sebesar ± 13 mm.

Batasan spasi tulangan

− Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang dari db ataupun 25 mm.

− Bila tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapis atas harus diletakkan tepat di atas tulangan di bawahnya dengan spasi bersih antar lapisan tidak boleh kurang dari 25 mm.

− Pada komponen struktur tekan yang diberi tulangan spiral atau sengkang pengikat, jarak bersih antar tulangan longitudinal tidak boleh kurang dari 1,5db ataupun 40 mm.

− Pembatasan jarak bersih antar batang tulangan ini juga berlaku untuk jarak bersih antara suatu sambungan lewatan dengan sambungan lewatan lainnya atau dengan batang tulangan yang berdekatan.

− Pada dinding dan plat lantai yang bukan berupa konstruksi plat rusuk, tulangan lentur utama harus berjarak tidak lebih dari tiga kali tebal dinding atau plat lantai, ataupun 500 mm.

Bundel tulangan:

− Kumpulan dari tulangan sejajar yang diikat dalam satu bundel sehingga bekerja dalam satu kesatuan tidak boleh terdiri lebih dari empat tulangan per bundel.
− Bundel tulangan harus dilingkupi oleh sengkang atau sengkang pengikat.

− Pada balok, tulangan yang lebih besar dari D-36 tidak boleh dibundel.
− Masing-masing batang tulangan yang terdapat dalam satu bundel tulangan yang berakhir dalam bentang komponen struktur lentur harus diakhiri pada titik-titik yang berlainan, paling sedikit dengan jarak 40 db secara berselang.
− Jika pembatasan jarak dan selimut beton minimum didasarkan pada diameter tulangan db, maka satu unit bundel tulangan harus diperhitungkan sebagai tulangan tunggal dengan diameter yang didapat dari luas ekuivalen penampang gabungan.

Penyaluran tulangan

Beton bertulang dapat berfungsi dengan baik sebagai bahan komposit jika baja tulangan saling bekerja sama sepenuhnya dengan beton. Untuk itu perlu diusahakan agar terjadi penyaluran gaya dari bahan satu ke bahan lainnya. Agar batang tulangan dapat menyalurkan gaya sepenuhnya melalui ikatan, baja harus tertanam dalam beton hingga kedalaman tertentu yang disebut sebagai panjang penyaluran.

Gaya tarik dan tekan pada tulangan di setiap penampang komponen struktur beton bertulang harus disalurkan pada masing-masing sisi penampang tersebut melalui panjang pengangkuran, kait atau alat mekanis, atau kombinasi dari cara-cara tersebut. Kait sebaiknya tidak dipergunakan untuk menyalurkan tulangan yang berada dalam kondisi tekan. − Panjang penyaluran ld, dinyatakan dalam diameter db untuk batang ulir dan kawat ulir dalam kondisi tarik, harus ditentukan berdasarkan SNI03-2847-2002 bagian 14.2(2) atau 14.2(3), tetapi ld tidak boleh kurang dari 300 mm.

− Panjang penyaluran ld, dalam mm, untuk batang ulir yang berada dalam kondisi tekan harus dihitung dengan mengalikan panjang penyaluran dasar ldb pada SNI 03-2847-2002 bagian 14.3(2) dengan faktor modifikasi yang berlaku sesuai dengan SNI 03-2847-2002 bagian 14.3(3), tetapi ld tidak boleh kurang dari 200 mm.

− Panjang penyaluran ldh, dalam mm, untuk batang ulir dalam kondisi tarik yang berakhir pada suatu kait standar harus dihitung dengan mengalikan panjang penyaluran dasar lhb pada SNI 03-2847-2002 bagian 14.5(2) dengan faktor atau faktor-faktor modifikasi yang berlaku yang sesuai dengan SNI 03-2847-2002 bagian 14.5(3), tetapi ldh tidak boleh kurang dari 8db ataupun 150 mm (Gambar).

Gambar Detail kaitan untuk penyaluran kait standar

Sumber: Sagel dkk, 1994

Kait-kait pada batang-batang tulangan dapat berupa kait penuh, miring atau lurus. Untuk baja polos kaitan harus dibengkok agar garis tengah kait paling sedikit 2,5 φ, (Gambar 12). Garis tengah kait dari batang deform minimal harus 5 φ. Selanjutnya ujung-lurus untuk kait penuh paling sedikit harus 4 φ dan untuk kait lurus dan miring 5 φ.

Gambar Kait-kait pada batang-batang penulangan

Sumber: Sagel dkk, 1994

Gambar Kait-kait pada sengkang

Sumber: Sagel dkk, 1994

Pengaitan pada sengkang

Sengkang-sengkang pada balok dan kolom harus dilengkapi kait miring (Gambar 7.14a) atau kait lurus (Gambar 7.14b). Penggunaan sengkang menurut Gambar 7.14c juga diizinkan, tetapi pada kolom harus dipasang berselang-seling. Pada balok-T boleh digunakan bentuk sengkang seperti pada Gambar 7.14d.

Pembengkokan pada batangbatang

Pembengkokan adalah perubahan arah yang diperlukan batang. Pembengkokan pada batang-batang tulangan utama. harus mempunyai garis tengah dalam paling sedikit 10 ∅ (Gambar )