Blog Tutorial

balok beton

Balok dikenal sebagai elemen lentur, yaitu elemen struktur yang dominan memikul gaya dalam berupa momen lentur dan juga geser. Mendesain balok beton itu gampang-gampang susah. Lebih banyak gampangnya daripada susahnya. Atau… lebih banyak digampangkan dari pada dipersulit. :)

Untuk mendesain balok beton bertulang kami pikir nggak perlu lah pake software-software canggih dan mutakhir jaman sekarang. Cukup dengan selembar kertas dan alat tulis plus alat hitung, kita sudah bisa mendesain balok beton yang kokoh dan stabil. Sebagai catatan, kalo bisa alat hitungnya berupa kalkulator saja.. nggak usah pake sempoa..

Modal awal, hitung gaya dalam
Nah, juragan pikir bukan di sini tempatnya membahas cara memperoleh gaya dalam. Gaya dalam bisa dihitung manual untuk balok sederhana, dan bisa juga menggunakan bantuan software. Juragan sarankan sih gunakan software ringan khusus balok, sepertiAtlas, Beamboy, dll. Tapi kalo sudah mahir menggunakan software yang lebih kompleks hanya untuk memodelkan sebuah balok, itu sah-sah saja.. Itu urusan selera. Kalo ditanya, juragan sendiri sering pake software apa? Wah, kalo juragan sih pake software bikinan kompeni (company), ada lisensi dan tidak untuk umum… mohon maaf. Kalo ketahuan bisa dikasih api (get fired) nanti. Ah.. kepanjangan intronya..

Bahan Yang Diperlukan

• Momen lentur ultimate dan gaya geser ultimate
• Parameter material : , .

Prosedur

1. Hitung , sesuai SNI-Beton, pasal 10.2.7.3. adalah rasio tinggi blok tegangan tekan ekivalen terhadap tinggi tegangan tekan aktual .Persamaannya sebagai berikut :
   58 \text{ MPa} \end{array} " title="\beta_1 = \Bigg\{ \begin{array}{ll} 0.85 & \qquad \text{untuk }f'_c \le 30 \text{ MPa} \\ 0.85-0.05 \big(\dfrac{f'_c - 30}{7}\big) & \qquad \text{untuk } 30 <> 58 \text{ MPa} \end{array} " class="latex" style="padding-top: 3px; padding-right: 3px; padding-bottom: 3px; padding-left: 3px; border-top-width: 0px; border-right-width: 0px; border-bottom-width: 0px; border-left-width: 0px; border-top-style: solid; border-right-style: solid; border-bottom-style: solid; border-left-style: solid; border-top-color: rgb(56, 56, 56); border-right-color: rgb(56, 56, 56); border-bottom-color: rgb(56, 56, 56); border-left-color: rgb(56, 56, 56); vertical-align: middle; border-style: initial; border-color: initial; ">
   

   diagram tegangan balok beton

2. Tentukan ukuran penampang. Ini pake metoda trial-error. Sebenarnya SNI Beton sudah ngasih petunjuk tentang ukuran balok. Di pasal 9.5 ada tabel tinggi minimum balok terhadap panjang bentang.
   Jika telah diketahui, kita dapat memperkirakan tinggi balok yang akan didesain, biasanya dengan menambahkan 100 sampai 200 mm dari . Sementara lebar balok , normalnya dapat diambil sekitar0.4 - 0.6 .
3. Setelah itu tentukan nilai , yaitu . SNI juga sudah mengatur tebal selimut beton minimum (pasal 7.7). Tujuan dari selimut beton adalah melindungi tulangan dari “serangan” korosi akibat uap air yang dapat masuk melalui celah-celah beton yang retak. Untuk daerah ekstrim, misalnya daerah dekat laut yang kadar garam uap airnya tinggi, tebal selimut beton harus ditambah.
4. Hitung , dengan persamaan :
   
   adalah jarak antara resultan gaya tarik pada tulangan tarik dengan resultan gaya tekan pada beton. Seharusnya, , tapi kita belum bisa menghitung nilai , sehingga untuk perkiraan awal , dianggap kira-kira sama dengan . Nilai ini nanti akan dikoreksi jika telah diketahui.
5. Berikutnya, hitung luas tulangan perlu:
   ,
   dan juga luas tulangan minimum yang disyaratkan oleh SNI-Beton:
   
   Jangan lupa konsistensi penggunaan unit/satuan. Nilai untuk kuat lentur balok adalah 0.8.
6. Tentukan diameter dan jumlah tulangan yang memenuhi kedua kondisi di atas (no #5). Dan.. hitung yang baru. Misalnya, tulangan 4D16,
7. Jika ternyata tulangan yang dibutuhkan lebih dari satu lapis, perlu dikoreksi nilai yang baru. Jika tulangannya lebih dari satu lapis, posisi resultan gaya tariknya akan berubah.
   

   tulangan dua lapis

8. Hitung nilai :
   
   Catatan : 0.85 pada persamaan di atas bukan nilai , juga bukan . 0.85 itu adalah mmm.. reduksi kuat tekan beton aktual terhadap kuat tekan beton silinder. Jadi, jika dikatakan beton mutu tekan f’c 30 MPa, maka beton itu akan mulai hancur pada tekanan 0.85×30 = 25.5 MPa. Angka juga digunakan pada perhitungan desain kolom beton (terhadap beban aksial tekan).
9. Cek nilai yang baru, dan cek juga sesuai baru tersebut.
   
   Jika tulangan yang kita pilih sebelumnya sudah memenuhi yang baru, berarti tulangannya cukup.
10. Hitung rasio tulangan dan rasio tulangan kondisi balance :
    
    SNI membatasi tulangan maksimum . Namun, dalam pelaksanaannya biasanya diambil sekitar 0.4 - 0.5 . Hal ini biasanya menyangkut masalah segi ekonomis dan kepraktisan pelaksaaan di lapangan.
11. adalah rasio luas tulangan tarik terhadap luas penampang beton di mana batas keruntuhannya adalah beton hancur pada saat tulangan mulai leleh (mencapai ). Gampangnya gini, pada saat memikul momen lentur, ada bagian beton yang mengalami tekan, sementara tegangan tarik dipikul oleh tulangan baja, sehingga ada tiga skenario keruntuhan yang bisa terjadi :
    1) beton hancur, tulangan belum leleh,
    2) beton hancur bersamaan dengan tulangan mulai leleh,
    3) tulangan leleh (dan mungkin putus) sebelum beton hancur.
    Kondisi 1) disebut over-reinforced (kebanyakan tulangan), kondisi 2) adalah kondisi seimbang, dan kondisi 3) adalah under-reinforced (kekurangan tulangan).
12. Terakhir, cek lagi kekuatan lentur penampang berdasarkan dimensi dan tulangan yang sudah diperoleh.
    

Untuk sementara itu saja dulu yang bisa juragan tulis di bagian pertama ini. Berikutnya akan dibahas desain terhadap geser, juga kontrol lendutan balok, hitung-hitungan balok T, balok retak, dll.