STRUKTUR BETON BERTULANG - .Hasil uji tekan silinder beton ... digantikan oleh baja tulangan....

download STRUKTUR BETON BERTULANG - .Hasil uji tekan silinder beton ... digantikan oleh baja tulangan. Diagram

of 31

  • date post

    03-Mar-2019
  • Category

    Documents

  • view

    222
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of STRUKTUR BETON BERTULANG - .Hasil uji tekan silinder beton ... digantikan oleh baja tulangan....

STRUKTUR BETON BERTULANG

Ganter Bridge, 1980, Swiss

Komponen Struktur Beton Bertulang

Diagram Tegangan Regangan BAJA

Diagram - bilinier

ys

fs

fy

o

a b c

oa = elastis

ab = leleh

bc = strain hardening

ys

fs

fy

Jika : s < y ; fs = s . Es

s y ; fs = fy

Es = 200.000 MPa

Diagram Tegangan-Regangan Beton

Hasil uji tekan silinder beton (28 hari) Beton material getas

Makin tinggi mutu, beton semakin getas

fc = Tegangan maksimum hasil uji tekan silinder standar yg berumur 28 hari

fc = mutu beton

Nilai yg dipakai dalam analisis : fc

cu = 0.003

c

fc

fc

0,5 fc

0.001 0.002 0.003 0.0040

KEAMANAN STRUKTURAda 2 metode menghitung keamanan struktur :

1. Metode berdasarkan TEGANGAN KERJA

Material masih dalam keadaan elastis. Tegangan-tegangan akibat beban kerja/layan dibandingkan dengan tegangan yg diijinkan.

2. Metode berdasarkan DISAIN KEKUATAN

Beban kerja dikalikan dengan faktor beban tertentu yg lebih besar dari satu. Selain itu juga memperhitungkan berkurangnya kekuatan struktur akibat ketidakpastian dalam hal kekuatan bahan, ukuran dan pengerjaan.

DISAIN STRUKTUR BETON BERTULANG BERDASARKAN DISAIN KEKUATAN

FAKTOR KEAMANAN

BERDASARKAN DISAIN KEKUATAN

A. KUAT PERLU (U)Strukur harus dirancang shg. setiap penampang mempunyai kekuatan sama dengan kuat perlu yg dihitung berdasarkan beban/gaya terfaktor.

Faktor Beban (lihat SNI-03-2002)U = 1,4 D D = beban mati

U = 1,2 D + 1,6 L L = beban hidupU = 1,2 D + L E , dll E = beban gempa

B. FAKTOR REDUKSI KEKUATAN ()Tujuan : memperhitungkan penurunan kekuatan akibat kesalahan dlm pelaksanaan, kwalitas material yg tidak sesuai, dll

KUAT RENCANA = KUAT PERLU ( U )

dimana : = 0,80 (lentur) ; Kuat Rencana Momen (Mn)= Mu

= 0.75 (geser)

= 0.65 (aksial)

LENTURLentur disebabkan oleh momen.

Akibat lenturan maka sebagianpenampang menerima tekan,sebagian lagi menerima tarik.Peralihan daerah tekan dg daerahtarik disebut garis netral (Daerah dgReg dan teg = 0).

Kekuatan tarik beton sangat kecilsehingga bagian penampang betonyang menerima tarik kekuatannyadiabaikan dan tugasnya akandigantikan oleh baja tulangan.

Diagram regangan sebuah penampang

(selalu linier)

g.n = garis netral

DASAR-DASAR ANGGAPAN DALAM PERENCANAAN :

1. Regangan dalam beton dan baja tulangan dianggap berbanding lurus dg jarak terhadap garis netral. (Bentuk diagram regangan selalu linier)

2. Regangan maks. Beton pada serat tekan terluar cu = 0.003

3. Untuk s < y, teg. Baja fs = s . EsUntuk s y, teg. Baja fs = fy

4. Kekuatan tarik beton diabaikan

5. Baja tulangan dianggap terekat sempurna dengan beton sehingga regangan baja sama dengan regangan beton.

HUBUNGAN DIAGRAM REG. DG TEGANGAN

c0.003

fc

c0.003 0.85 fc

ca

c0.002 fc c0.003

fc0.002

Reg & teg kondisi elastis

Reg RegTeg Teg

g.n g.ng.n

003.0

003.0

c

cds

c

cds

Regangan BAJA TARIK :

Ada 3 kondisi :

a. Kondisi seimbang/balance

Pada saat regangan beton = 0.003, baja mencapai leleh (s=y)

b. Kondisi tulangan lemah/underreinforce

Baja terlebih dahulu leleh shg pada saat regangan beton = 0.003, regangan baja > reg. leleh (s > y) (melelehnya baja, akan memberikan tanda sebelum terjadi kegagalan struktur shg menghindari keruntuhan secara tiba-tiba).

c. Kondisi tulangan kuat/overreinforce

Beton terlebih dahulu mencapai reg. 0.003, baja belum mencapai leleh s

Distribusi tegangan tekan beton dapat didekati dengan suatu distribusi tegangan beton persegi ekivalen yangdidefinisikan sbb :

1. Teg. Beton sebesar 0,85fc diasumsikan terdistribusi secara merata pada daerah tekan ekivalen yg dibatsi oleh tepi penampang dan suatu garis lurus sejajar sumbu netral sejarak a=1.c dari serat dg regangan tekan maks.

2. Faktor 1 harus diambil sebesar 0,85 untuk beton dg nilai kuat tekan fc lebih kecil dari 30 MPa. Untuk fc > 30 MPa 1 harus dikurangi sebasar 0,05 untuk setiap kelebihan 7 MPa di atas 30 MPa, tapi 1 tidak boleh kurang dari 0,65

1 = 0,85 fc 30 MPa

0,05 (fc-30)

1 = 0,85 - ----------------- fc > 30 MPa

7

3. Jarak c diukur dari sumbu netral ke serat tekan maksimum tegak lurus dengan sumbu tsb.

BLOK TEGANGAN

d

c

b

a Cc

Tss

cu=0,003 0,85 fc

As

b

a

Cc = 0.85 fc a b (tekan)

Ts = fs As (tarik)

a=1c

c0.003

fc

c0.003 0.85 fc

c

As

Analisis Penampang dg Tulangan Tunggal

Keseimbangan Horisontal = 0

Cc = Ts0.85 fc a b = As fy

Keseimbangan Momen = 0

Mn = Cc ( d a/2 ) (momen thd Ts)

Atau

Mn = Ts ( d a/2 ) (momen Thd Cc)

d

c

b

a Cc

Ts

cu=0,003 0,85 fc

As

(d-a/2)

s > y

Penampang dg tulangan seimbang

fyd

c

fd

c

cdc

b

yyc

cb

y

b

c

b

600

600

maka MPa 200.000EsDengan

003.0

003.0

)(

fyfy

fc

d

c

fy

fc

bd

A

fy

cfcA

cafyAabfc

TsC

H

bsbb

sb

bsb

c

600

600'85.0

'85.0

'85.0

dgn .'85.0

0

1

1

1

1

d

cb

b

ab Cc

Tss=fy

cu=0,003 0,85 fc

(d - ab /2)

As

Disain penampang dengan tulangan tunggal

H = 0Cc = Ts

0,85.fc.a.b = As.fy

As =

M = 0Mn = Ts ( d-a/2)

= As.fy (d-a/2)

=

Dengan menetapkan (Mn) sama denganMn akibat beban luar maka nilai a danAs dpt dihitung

fy

a.b0.85fc'

)2

a(dfy

fy

ab0.85fc'

Tulangan minimum dan maksimum:

Rasio tulangan thd luas penampang betonefektif :

dbAsataudb

Asss ..

.

fy

fcatau

fy 4

'4.1minmin

bmak 75.0

fyfy

fcmak

600

600'85.075.0 1

maksSyarat min:

ALTERNATIF PENULANGAN BALOK DG TULANGAN TUNGGAL :

dengan:

Mn = Momen lentur nominal

Mu = Momen Ultimate

= Faktor reduksi kekuatan (0,8)

Rn = Koefisien ketahanan

b = Lebar penampang

d = Tinggi efektif penampang, diukur dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik

MuMn

2.db

MnRn

yy

c

ff

f

600

600'85,0.75,0 1max

c

y

f

fm

'.85,0

y

n

f

mR

m

211

1

dbAs .. yf

4,1min

y

c

f

f

4

'min

Syarat :

min mak

atau

PENAMPANG DG TULANGAN RANGKAP

)d'-(d Cs )2

a-(d Cc Mn

0 M

b fc' 0,85

)fyAs'-(As a

fy . As As'.fy b0.85fc'.a.

Ts C C

0 H

sc

d

d

c

b

a Cc

Tss>fy

cu=0,003 0,85 fc

(d - a/2)

s

As

AsCs

Pada penampang denganpenulangan underreinforce,

tulangan tarik leleh (s > fy), sedangkan tulangan tekansudah /belum leleh

A. TULANGAN TEKAN LELEH

s y fs = fy

B. TULANGAN TEKAN BELUM LELEH

s < y fs = s . Es

)d'-(d Cs )2

a-(d Cc Mn

0 M

dihitung.dapat dan nilai atas, dipersamaan kan menyelesai Dg

0 .dAs'.0,003. c As.fy).(As'.0,003 -c .b)(0,85fc'.

As.fy .003,0c

d'-cAs' c.b0,85fc'.

fy . As As'.fs' b0.85fc'.a.

Ts C C

0 H

ss

2

1

s1

sc

ac

003,0c

d'-c

c

d'-c

0,003

'

s

'

s

s

0,003

c

d

ANALISIS PENAMPANG DG TULANGAN RANGKAP

Z1= (d - a/2) Z2= (d d)

1. Bagian (1) adalah penampang bertulangan tunggal dengan

luas tulangan tarik As1= As As

2. Bagian (2) adalah penampang dg tulangan tarik dan tulangan

tekan ekivalen yang luasnya sama besar (As2=As)

s>fy

cu=0,003

cs a Cc

Ts1

0,85 fc

z1

As

Asd

d

b

+ z2

Ts2

Cs

As1

As2

As

Shg. Momen Nominal = Mn1 + Mn2

Alternatif lain, secara teoritis gaya-gaya dalam pada penampang dibedakan

menjadi 2 bagian yaitu :

Bagian (1) : Penampang bertulangan Tunggal

Keseimbangan gaya horisontal : H = 0Cc = Ts1

0,85.fc.a.b = As1 .fy

Dg. As1 = As As

Keseimbangan momen M = 0Mn1 = Ts1 ( d-a/2)

= As1.fy (d-a/2)= (As-As).fy (d-a/2)

atauMn1= Cc (d-a/2)

= 0.85 fc a b (d-a/2)

bcf

fAa

ys

85,0

.1

Bagian (2) : Penampang dg tulangan tarik dan tulangan tekan yang

luasnya sama besar As2 = As

A. Tulangan tekan (As) leleh