Detail Beton bertulang (TEKNIK STRUKTUR BANGUNAN DENGAN KONSTRUKSI BETON)

....

Detail Beton bertulang

Beton memiliki kemampuan yang baik untuk menahan tekanan, namun kurang mampu menahan tekanan tarik. Oleh karena itu, dalam konstruksi beton bertulang, baja tulangan digunakan sebagai bahan yang mampu menahan tekanan tarik.

Batang baja tulangan yang tertanam dengan baik dalam beton yang telah mengeras akan melekat kuat, sehingga memerlukan gaya yang signifikan untuk menariknya keluar. Keadaan ini dikenal sebagai adhesi atau lekatan, yang memungkinkan kedua bahan bekerja sama secara struktural. Selain itu, penutup beton yang padat dan tebal berfungsi sebagai pelindung untuk melawan korosi pada baja tulangan.

a) Penampang balok bertulang

Gambar Detail penampang beton bertulang berikut menggambarkan penampang balok bertulang yang berbentuk empat persegi panjang dengan tinggi h dan lebar b. Bagian atas penampang merupakan area beton yang mengalami tekanan, sedangkan As adalah luas penampang baja tulangan. Selanjutnya, d adalah tinggi efektif penampang atau jarak dari serat terluar ke pusat tulangan tarik. Perbedaan antara tinggi total balok (h) dan tinggi efektif (d) terutama dipengaruhi oleh ketebalan penutup beton.

Pada gambar 7.8, letak tulangan utama (tulangan pokok) dan sengkang juga ditunjukkan. Diameter nominal tulangan dinyatakan sebagai ∅p untuk baja tulangan polos dan ∅D untuk baja tulangan deform.

Detail penampang beton bertulang

b) Penutup beton tulangan

Tinggi total penampang (h) dan tinggi efektif (d) adalah dimensi penting dalam menganalisis penampang, baik pada balok maupun plat (lihat gambar dibawah). 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

Salah satu faktor yang memengaruhi perbedaan antara h dan d adalah penutup beton (p). Penutup beton merupakan bagian beton yang berfungsi melindungi baja tulangan.

Penutup beton yang sesuai dengan ketentuan memiliki beberapa fungsi, yaitu:

- Memastikan penanaman tulangan dan kelekatan dengan beton.

- Mencegah korosi pada tulangan.

- Meningkatkan perlindungan struktur terhadap kebakaran.

Kualitas penutup beton yang memenuhi ketentuan bergantung pada:

- Kepadatan dan kekedapan beton.

- Ketelitian pelaksanaan pekerjaan.

- Kondisi lingkungan sekitar elemen struktur tersebut.

Tebal minimum penutup beton, yang diukur dari tulangan terluar, diatur oleh standar SNI 03-2847-2002, seperti yang tercantum dalam tabel berikut.

efektif dan penutup beton

Tabel Tebal minimum penutup beton dari tulangan terluar (mm)

c) Detail penulangan beton

Tulangan plat

Detail penulangan beton, khususnya tulangan plat, perlu memperhatikan beberapa aspek agar dapat optimal. Berikut adalah syarat-syarat yang perlu diperhatikan:

- Batasi ukuran diameter batang dengan berbagai variasi.

- Gunakan diameter batang sekecil mungkin, seperti 6, 8, 10, 12, 14, 16, dan 19 mm.

- Minimalkan penggunaan batang dengan memperhatikan jarak tulangan maksimal yang diizinkan.

- Gunakan jarak antar batang yang ideal, sebaiknya dalam kelipatan 25 mm.

- Pertimbangkan panjang batang yang umum digunakan untuk menghindari pemborosan potongan yang tidak terpakai.

Dalam aplikasi penulangan plat beton, sering menggunakan wiremesh untuk pengerjaan yang lebih praktis, cepat dan efisien.

Selain itu, pertahankan bentuk plat sesederhana mungkin untuk mencegah pekerjaan pembengkokan tulangan yang sulit. Prinsip detail penulangan plat dapat dilihat pada Gambar berikut.

Syarat-syarat untuk penulangan plat

Tulangan balok

Untuk mendapatkan penulangan balok yang optimal, beberapa syarat perlu diperhatikan, di antaranya:

- Batasi ukuran diameter batang dengan berbagai variasi.

- Gunakan diameter batang yang umum seperti 6, 8, 10, 12, 14, 16, 19, 22, dan 32 mm.

- Minimalkan penggunaan batang dengan memperhatikan jarak tulangan maksimal sesuai ketentuan.

- Pertimbangkan panjang batang yang umum digunakan agar menghindari pemborosan potongan yang tidak terpakai.

- Gunakan batang yang cukup panjang untuk tulangan lurus, hindari menggunakan batang yang dibengkokkan terlalu panjang.

- Pastikan sengkang yang digunakan berasal dari satu mutu baja dan memiliki diameter yang sama.

- Jarak antara sepasang batang pada tulangan atas sebaiknya tidak kurang dari 50 mm untuk memudahkan pengecoran dan pemadatan, terutama jika terdapat tulangan dua lapis.

Prinsip detail penulangan balok dapat dilihat pada Gambar berikut.

Syarat penulangan balok yang harus dipenuhi

Kait standar

Pembengkokan tulangan harus mematuhi ketentuan berikut:

- Untuk bengkokan 180°, tambahkan perpanjangan sepanjang 4 diameter batang tulangan (db), namun tidak kurang dari 60 mm, pada ujung bebas kait.

- Bengkokan 90° ditambah perpanjangan sepanjang 12 db pada ujung bebas kait.

- Untuk sengkang dan kait pengikat:

- Batang D-16 dan yang lebih kecil, lakukan bengkokan 90° ditambah perpanjangan sepanjang 6 db pada ujung bebas kait, atau

- Batang D-19, D-22, dan D-25, lakukan bengkokan 90° ditambah perpanjangan sepanjang 12 db pada ujung bebas kait, atau

- Batang D-25 dan yang lebih kecil, lakukan bengkokan 135° ditambah perpanjangan sepanjang 6 db pada ujung bebas kait.

Diameter bengkokan minimum

Diameter bengkokan minimum memiliki beberapa ketentuan, yaitu:

- Untuk diameter bengkokan yang diukur pada bagian dalam batang tulangan, tidak boleh kurang dari nilai yang tertera dalam Tabel dibawah. Namun, aturan 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 4 diameter batang (db) untuk batang D-16 dan yang lebih kecil. Untuk batang yang lebih besar dari D-16, diameter bengkokan harus mengikuti nilai yang terdapat dalam Tabel berikut.

- 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

Proses Pembengkokan:

- Semua tulangan harus dibengkokkan saat dalam keadaan dingin, kecuali ada izin khusus dari pengawas lapangan.

- Tulangan yang sebagian sudah terpasang di dalam beton tidak boleh dibengkokkan di lapangan, kecuali sesuai dengan yang dijelaskan dalam gambar rencana atau diizinkan oleh pengawas lapangan.

Tabel Diameter bengkokan minimum

Penempatan tulangan

- Tulangan harus ditempatkan dengan presisi dan ditopang dengan memadai sebelum pencoranan beton, serta harus dijaga agar tidak mengalami pergeseran melebihi batasan toleransi yang diperbolehkan.

- Toleransi untuk tinggi efektif (d) dan selimut beton minimum pada komponen struktur lentur, dinding, dan komponen struktur tekan harus mematuhi ketentuan yang tercantum dalam tabel berikut.

- Toleransi letak secara longitudinal dari tikungan dan ujung akhir tulangan harus sebesar ± 50 mm, kecuali pada ujung yang tidak berlanjut dari komponen struktur, di mana toleransinya harus sebesar ± 13 mm.

Tabel Toleransi untuk tulangan dan selimut beton

Batasan spasi tulangan

- Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam satu lapis tidak boleh kurang dari diameter tulangan (db) atau 25 mm.

- Jika tulangan sejajar ditempatkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapisan atas harus tepat di atas tulangan di bawahnya, dengan jarak bersih antar lapisan tidak kurang dari 25 mm.

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

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

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

Bundel tulangan:

- Bundel tulangan merupakan kelompok tulangan sejajar yang diikat bersama dalam satu bundel agar dapat bekerja sebagai satu kesatuan, dan jumlah tulangan dalam satu bundel tidak boleh lebih dari empat.

- Bundel tulangan harus dilingkupi oleh sengkang atau sengkang pengikat.

- Pada balok, tulangan dengan diameter lebih besar dari D-36 tidak boleh dibundel.

- Setiap batang tulangan dalam satu bundel yang berakhir dalam bentang komponen struktur lentur harus diakhiri pada titik yang berbeda, dengan jarak paling sedikit 40 db secara berselang.

- Jika pembatasan jarak dan selimut beton minimum berdasarkan diameter tulangan db, maka satu unit bundel tulangan harus dihitung sebagai satu tulangan tunggal dengan diameter yang diperoleh dari luas ekuivalen penampang gabungan.

Penyaluran tulangan

Beton bertulang dapat berfungsi optimal sebagai bahan komposit jika baja tulangan bekerja sama secara penuh dengan beton. Untuk mencapai hal itu, penting agar terjadi penyaluran gaya dari baja ke beton. Agar batang tulangan dapat menyalurkan gaya dengan efektif 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 dialirkan pada setiap sisi penampang tersebut melalui panjang pengangkuran, kait, atau alat mekanis, atau kombinasi dari cara-cara tersebut. Penggunaan kait sebaiknya dihindari untuk menyalurkan tulangan yang berada dalam kondisi tekan.

- Panjang penyaluran (l_d), yang diukur dalam diameter (d_b) untuk batang ulir dan kawat ulir dalam kondisi tarik, harus ditentukan sesuai dengan SNI 03-2847-2002 bagian 14.2(2) atau 14.2(3), namun tidak boleh kurang dari 300 mm.

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

- Panjang penyaluran (l_{dh}), dalam mm, untuk batang ulir dalam kondisi tarik yang berakhir pada kait standar harus dihitung dengan mengalikan panjang penyaluran dasar (l_{hb}) pada SNI 03-2847-2002 bagian 14.5(2) dengan faktor atau faktor-faktor modifikasi yang berlaku sesuai dengan SNI 03-2847-2002 bagian 14.5(3), namun tidak boleh kurang dari (8d_b) atau 150 mm (Gambar dibawah).

Kait pada 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 dibawah). Garis tengah kait dari batang deformasi minimal harus 5 φ. Ujung lurus untuk kait penuh paling sedikit harus 4 φ dan untuk kait lurus dan miring 5 φ.

Detail kaitan untuk penyaluran kait standar

Kait-kait pada batang-batang penulangan

Gambar Kait-kait pada sengkang

Pengaitan pada sengkang

Sengkang-sengkang pada balok dan kolom perlu memiliki kait miring (Gambar a diatas) atau kait lurus (Gambar b diatas). Penggunaan sengkang sesuai dengan Gambar c diatas juga boleh, tetapi pada kolom harus dipasang secara berselang-seling. Pada balok-T, bentuk sengkang seperti yang terlihat pada Gambar d diatas juga dapat digunakan.

Pembengkokan pada batang-batang

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