Material Penyusun Beton Bertulang
Konstruksi dan Detail Beton Bertulang
Aplikasi Konstruksi Beton Bertulang
Struktur Kolom Beton Bertulang
Tipikal kolom beton bertulang seperti pada Gambar. Tulanganpada kolom akan terdistribusi bersama dengan bagian tepi keliling penampang kolom dan menerus sepanjang tinggi kolom tersebut. Tulangan transversal kolom (begel) dapat berbentuk, empat persegi, ties atau spiral. Dinding yang tinggi dan elemen ’core’ pada bangunan akan mempunyai perilaku yang sama dengan kolom, sehingga prosedur desain dapat mengikuti aplikasi dari kolom.
Kolom harus direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor
yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang
berasal dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap
yang ditinjau. Kombinasi pembebanan yangmenghasilkan rasio maksimum
dari momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan.
Gambar Tipikal kolom beton bertulang
Sumber: Dipohusodo, 1999
Pada konstruksi rangka atau struktur menerus, pengaruh dari adanya beban yang tak seimbang pada lantai atau atap terhadap kolom luar ataupun dalam harus diperhitungkan. Demikian pula pengaruh dari beban eksentris karena sebab lainnya juga harus diperhitungkan.
Dalam menghitung momen akibat beban gravitasi yang bekerja pada kolom, ujung-ujung terjauh kolom dapat dianggap terjepit, selama ujungujung tersebut menyatu (monolit) dengan komponen struktur lainnya. Momen-momen yang bekerja pada setiap level lantai atau atap harus didistribusikan pada kolom di atas dan di bawah lantai tersebut berdasarkan kekakuan relatif kolom dengan juga memperhatikan kondisi kekangan pada ujung kolom.
Selanjutnya analisis kolom dan perencanaan kolom beton di sini ditekankan pada jenis kolom beton sederhana. Jenis kolom yang dimaksud adalah kolom pendek dengan eksentrisitas kecil.
Jika beban tekan P berimpit dengan sumbu memanjang kolom berarti tanpa eksentrisitas, secara teoritis menghasilkan tegangan merata pada permukaan penampang lintangnya. Sedangkan jika gaya tekan bekerja pada satu tempat berjarak e terhadap sumbu memanjang, kolom akan melentur seiring dengan timbulnya momen M=P(e). Jarak e disebut eksentrisitas gaya terhadap sumbu kolom.
Kekuatan beban aksial pada kondisi pembebanan tanpa eksentrisitas adalah:
Οs = volume tulangan spiral satu putaran
volume inti kolom setinggi s
s = jarak spasi tulangan spiral
Ag = luas kotor penampang lintang kolom (mm2)
Ac = luas penampang lintang inti kolom (tepi luar ke tepi luar spiral)
f'c = kuat tekan beton
f'y = tegangan luluh baja spiral, tidak lebih dari 400 Mpa
Gambar Spasi antara tulangan-tulangan longitudinal kolom
Sumber: Dipohusodo, 1999
Secara ringkas analisis dan perencanaan mengikuti langkahlangkah: Untuk analisis
1) Pemeriksaan apakah Οg masih dalam batas yang memenuhi persyaratan
3) Menghitung kuat beban aksial maksimum
4) Pemeriksaan tulangan pengikat (lateral). Untuk sengkang, periksa dimensi tulangan, jarak spasi, dan susunan penempang. Untuk pengikat spiral, periksa dimensi batang tulangan, rasio penulangan, dan jarak spasi bersih antara tulangan.
Untuk analisis
1) Menentukan kekuatan bahan-bahan yang dipakai. Menentukan rasio Οg penulangan yang direncanakan (bila diinginkan)
2) Menentukan beban rencana terfaktor Pu
3) Menentukan luas kotor penampang kolom yang diperlukan Ag
4) Memilih bentuk dan ukuran penampang kolom, gunakan bilangan bulat
5) Menghitung beban yang dapat didukung oleh beton dan tulangan pokok memanjang. Tentukan luas penampang batang tulangan memanjang yang diperlukan, kemudian pilih batang tulangan yang akan dipakai.
6) Merancang tulangan pengikat, dapat berupa tulangan sengkang atauspiral.
7) Buat sketsa rancangannya.
Pada konstruksi rangka atau struktur menerus, pengaruh dari adanya beban yang tak seimbang pada lantai atau atap terhadap kolom luar ataupun dalam harus diperhitungkan. Demikian pula pengaruh dari beban eksentris karena sebab lainnya juga harus diperhitungkan.
Dalam menghitung momen akibat beban gravitasi yang bekerja pada kolom, ujung-ujung terjauh kolom dapat dianggap terjepit, selama ujungujung tersebut menyatu (monolit) dengan komponen struktur lainnya. Momen-momen yang bekerja pada setiap level lantai atau atap harus didistribusikan pada kolom di atas dan di bawah lantai tersebut berdasarkan kekakuan relatif kolom dengan juga memperhatikan kondisi kekangan pada ujung kolom.
Selanjutnya analisis kolom dan perencanaan kolom beton di sini ditekankan pada jenis kolom beton sederhana. Jenis kolom yang dimaksud adalah kolom pendek dengan eksentrisitas kecil.
Kekuatan Kolom eksentrisitas kecil
Hampir tidak pernah dijumpai kolom dengan beban aksial tekan secara konsentris. Meskipun demikian pembahasan kolom dengan eksentrisitas kecil sangat penting sebagai dasar pengertian perilaku kolom pada waktu menahan beban serta timbulnya momen pada kolom.Jika beban tekan P berimpit dengan sumbu memanjang kolom berarti tanpa eksentrisitas, secara teoritis menghasilkan tegangan merata pada permukaan penampang lintangnya. Sedangkan jika gaya tekan bekerja pada satu tempat berjarak e terhadap sumbu memanjang, kolom akan melentur seiring dengan timbulnya momen M=P(e). Jarak e disebut eksentrisitas gaya terhadap sumbu kolom.
Kekuatan beban aksial pada kondisi pembebanan tanpa eksentrisitas adalah:
PO = 0,85 fc’(Ag-Ast) + fyAst (7.8)
dimana:
Ag = luas kotor penampang lintang kolom (mm2)
Ast = luas total penampang penulangan memanjang (mm2)
PO = kuat beban aksial tanpa eksentrisitas
Pn = kuat beban aksial dengan eksentrisitas tertentu
Pu = beban aksial terfaktor dengan eksentrisitas
rasio penulangan adalah:
Ag = luas kotor penampang lintang kolom (mm2)
Ast = luas total penampang penulangan memanjang (mm2)
PO = kuat beban aksial tanpa eksentrisitas
Pn = kuat beban aksial dengan eksentrisitas tertentu
Pu = beban aksial terfaktor dengan eksentrisitas
rasio penulangan adalah:
g
st
g A
Ο = A
st
g A
Ο = A
Hubungan dasar antara beban dan kekuatan: Pu ≤ ΓΈ Pn ,
Ketentuan dalam SNI 03-2847-2002 selanjutnya:
− reduksi kekuatan untuk kolom dengan penulangan sengkang adalah 20%
− reduksi kekuatan untuk kolom dengan penulangan spiral adalah 15% Berdasarkan reduksi kekuatan tersebut maka rumus kuat beban aksial maksimum adalah:
Untuk kolom dengan penulangan spiral
ΓΈ Pn(maks) = 0,85ΓΈ {0,85 fc’ (Ag-Ast) + fyAst}
Untuk kolom dengan penulangan sengkang
ΓΈ Pn(maks) = 0,80ΓΈ {0,85 fc’ (Ag-Ast) + fyAst}
Faktor reduksi ditentukan:
ΓΈ = 0.70 untuk penulangan spiral, dan
ΓΈ = 0,65 untuk penulangan dengan sengkang.
Ketentuan dalam SNI 03-2847-2002 selanjutnya:
− reduksi kekuatan untuk kolom dengan penulangan sengkang adalah 20%
− reduksi kekuatan untuk kolom dengan penulangan spiral adalah 15% Berdasarkan reduksi kekuatan tersebut maka rumus kuat beban aksial maksimum adalah:
Untuk kolom dengan penulangan spiral
ΓΈ Pn(maks) = 0,85ΓΈ {0,85 fc’ (Ag-Ast) + fyAst}
Untuk kolom dengan penulangan sengkang
ΓΈ Pn(maks) = 0,80ΓΈ {0,85 fc’ (Ag-Ast) + fyAst}
Faktor reduksi ditentukan:
ΓΈ = 0.70 untuk penulangan spiral, dan
ΓΈ = 0,65 untuk penulangan dengan sengkang.
Persyaratan detail penulangan kolom
Jumlah luas penampang tulangan pokok memanjang dibatasi dengan rasio penulangan Οg antara 0,01 dan 0,08. Secara umum luas penulangan yang digunakan antara 1,5% sampai 3 % dari luas penampang, serta terkadang dapat mencapai 4% untuk struktur berlantai banyak, namun disarankan tidak melebihi 4%. Sesuai SNI 03-2847-2002, penulangan pokok pada kolom dengan pengikat spiral minimal 6 batang, sedangkan untuk sengkang segiempat adalah 4 batang, dan segitiga minimal adalah 3 batang. Beberapa susunan penulangan seperti pada gambar.
Gambar Detail susunan penulangan tipikal
Sumber: Dipohusodo, 1999
Jarak bersih antar batang tulangan pokok tidak boleh kurang dari 1,5 db atau 40 mm. Syarat-syarat lain diantaranya:
− tebal minimum penutup beton ditetapkan tidak boleh kurang dari 40 mm
− batang tulangan pokok harus dilingkupi sengkang dengan kait pengikat lateral paling sedikit dengan batang D10 untuk tulangan pokok D32 atau lebih kecil
− untuk tulangan pokok yang lebih besar menggunakan yang tidak kurang dari D12, tetapi tidak lebih besar dari D16.
− jarak spasi tulangan sengkang tidak lebih dari 16 kali diameter tulangan pokok, atau 48 kali diameter tulangan sengkang, dan dimensi lateral terkecil (lebar) kolom
− kait pengikat harus diatur sehingga sudut-sudutnya tidak dibengkokan dengan sudut lebih besar dari 135ΒΊ, seperti pada gambar.
− Rasio penulangan untuk pengikat spiral tidak boleh kurang dari:
dimana:Jarak bersih antar batang tulangan pokok tidak boleh kurang dari 1,5 db atau 40 mm. Syarat-syarat lain diantaranya:
− tebal minimum penutup beton ditetapkan tidak boleh kurang dari 40 mm
− batang tulangan pokok harus dilingkupi sengkang dengan kait pengikat lateral paling sedikit dengan batang D10 untuk tulangan pokok D32 atau lebih kecil
− untuk tulangan pokok yang lebih besar menggunakan yang tidak kurang dari D12, tetapi tidak lebih besar dari D16.
− jarak spasi tulangan sengkang tidak lebih dari 16 kali diameter tulangan pokok, atau 48 kali diameter tulangan sengkang, dan dimensi lateral terkecil (lebar) kolom
− kait pengikat harus diatur sehingga sudut-sudutnya tidak dibengkokan dengan sudut lebih besar dari 135ΒΊ, seperti pada gambar.
− Rasio penulangan untuk pengikat spiral tidak boleh kurang dari:
y
c
c
g
s imum f
f
A
A '
0,45 1 ) (min τΈ τΈτΉ
τ·
τ¨ τ¨τ©
τ§
Ο = − (7.9)
Ο = − (7.9)
Οs = volume tulangan spiral satu putaran
volume inti kolom setinggi s
s = jarak spasi tulangan spiral
Ag = luas kotor penampang lintang kolom (mm2)
Ac = luas penampang lintang inti kolom (tepi luar ke tepi luar spiral)
f'c = kuat tekan beton
f'y = tegangan luluh baja spiral, tidak lebih dari 400 Mpa
Sumber: Dipohusodo, 1999
Analisis dan perancangan kolom
Secara ringkas analisis dan perencanaan mengikuti langkahlangkah: Untuk analisis
1) Pemeriksaan apakah Οg masih dalam batas yang memenuhi persyaratan
0,01 ≤ Οg ≤ 0,08
2) Pemeriksaan jumlah tulangan pokok memanjang untuk memperoleh
jarak bersih antara batang tulangan (dapat menggunakan tabel A-40
dalam Dipohusodo, 1994)
3) Menghitung kuat beban aksial maksimum
4) Pemeriksaan tulangan pengikat (lateral). Untuk sengkang, periksa dimensi tulangan, jarak spasi, dan susunan penempang. Untuk pengikat spiral, periksa dimensi batang tulangan, rasio penulangan, dan jarak spasi bersih antara tulangan.
Untuk analisis
1) Menentukan kekuatan bahan-bahan yang dipakai. Menentukan rasio Οg penulangan yang direncanakan (bila diinginkan)
2) Menentukan beban rencana terfaktor Pu
3) Menentukan luas kotor penampang kolom yang diperlukan Ag
4) Memilih bentuk dan ukuran penampang kolom, gunakan bilangan bulat
5) Menghitung beban yang dapat didukung oleh beton dan tulangan pokok memanjang. Tentukan luas penampang batang tulangan memanjang yang diperlukan, kemudian pilih batang tulangan yang akan dipakai.
6) Merancang tulangan pengikat, dapat berupa tulangan sengkang atauspiral.
7) Buat sketsa rancangannya.
Selengkapnya: TEKNIK STRUKTUR BANGUNAN
Share ke Twitter . 
Share ke Facebook . 
Share ke Pinterest . 
