Struktur Beton Bertulang - part 1

Struktur Beton Bertulang – Part 1

Dalam dunia teknik sipil kita sering melakukan perencanaan struktur beton bertulang, dimana terdapat tulangan-tulangan baja di dalam penampang beton tersebut yang berfungsi untuk memperkuat beton itu sendiri dalam menahan beban. Beton memiliki nilai kuat tekan yang tinggi, namun beton tidak memiliki nilai kuat tarik yang tinggi pula. Sedangkan materil baja diketahui memiliki nilai kuat tarik yang tinggi, namun memiliki nlai kuat tekan yang rendah. Untuk itu, tulangan-tulangan baja yang disisipi pada bagian dalam beton bertulang bertujuan untuk mengisi kekurangan dari beton itu sendiri dalam menambah nilai kuat-tariknya, dan menciptakan sifat beton yang sedikit elastis dari sebelumnya.

Tulangan baja utamanya dipasang pada struktur beton yang memiliki nilai momen lentur yang besar agar dapat menahan gaya tarik yang ada. Bahan yang digunakan untuk membuat beton pun harus diperhatikan kebersihan dan mutunya agar menghasilkan beton yang berkualitas. Bahan-bahan dalam membuat beton antara lain :

a. Semen

b. Air

c. Pasir

d. Kerikil

e. zat adiktif

Proses pembuatannya beton sendiri dimulai dari mencampurkan antara semen dan air yang dimana akan membentuk pasta, mencampurkan kembali pasta dengan pasir secara bersama-sama dan akan membentuk mortar, dan mortar ditambah kerikil akan membentuk beton. Namun untuk mendapatkan sifat-sifat beton yang lebih spesifik dari beton normal, saat dalam bentuk beton segar beton diberi bahan tambahan.

Bahan-bahan ini dicampur dengan perbandingan tertentu, kemudian dimasukkan ke dalam suatu cetakan/begesting. Setelah beberapa saat kemudian beton segar ini akan mulai mengeras, makin lama semakin keras dan semakin besar kuat tekannya. Dan ini beberapa penjelasan tentang bahan pembentuk dari beton.

a. Semen

Semen bersama air berfungsi sebagai bahan pengikat untuk mempersatukan bahan-bahan pasir dan kerikil menjadi suatu masa yang padat dan kompak. Semen (PC:Portland Cement) diklasifikasikan dalam 5 jenis sebagai berikut :

Jenis I : Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang dipersyaratkan pada jenis-jenis lain.

Jenis II : Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

Jenis III : Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi.

Jenis IV : Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi rendah.

Jenis V : Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat.

b. Air

Dalam pembuatan beton, air mempunyai peran yang sangat penting antara lain :

1. Untuk menjamin terjadinya proses hidrasi yang baik di dalam beton.

2. sebagai bahan pelarut, pengencer, dan pelicin agar beton dapat dikerjakan dengan baik.

Air yang dipakai untuk pembuatan beton, tidak boleh mengandung minyak, asam, garam, zat organik atau bahan yang lain yang dapat merusak beton dan baja tulangan. Bila air yang akan dipakai tersebut diragukan kwalitasnya, maka harus diperiksa di laboratorium. Dan juga bila kita memasukkan air yang terlalu banyak atau kadar air dalam beton tinggi (F.A.S >>) maka justru akan mengurangi nilau kuat tekan dari beton itu sendiri. Kenapa??Karena dalam proses pembentukan beton terjadi proses hidrasi (menguapnya air yang ada di didalam beton). Nah kalau air yang berlebihan maka secara berangsur-angsur air akan menguap dan berubah menjadi udara. Kemudian Udara tersebut secara langsung membentuk pori-pori di dalam tubuh beton tersebut dan akan mengurangi nilai kuat tekan dari beton tersebut.

c. Pasir

Pasir merupakan bahan pengisi, meskipun demikian kwalitas pasir sangat mempengaruhi kwalitas beton. Pasir adalah agregat yang semua butirnya menembus ayakan berlubang 5 mm. Bahan ini harus memenuhi syarat mutu seperti yang ditentukan dalam SNI 0052-80 sebagai berikut:

1. Susunan besar butir mempunyai modulus kehalusan antara 2,50 sampai dengan 3,80.

2. Kadar lumpur atau bagian butir lebih kecil dari 70 mikron, maksimum 5 %.

3. Kadar zat organik ditentukan dengan larutan Na-sulfat 3%, jika dibandingkan dengan warna standar/pembanding tidak lebih tua.

4. Kekerasan butir, jika dibandingkan dengan kekerasan butir pasir kwarsa bangka memberi angka hasil bagi tidak lebih dari 2.

5. Sifat kekal diuji dengan larutan jenuh garam Natrium sulfat bagian yang hancur maksimum 10 %, dan bila dipakai Magnesium sulfat, bagian yang hancur maksimum 15 %

d. Kerikil

Berdasarkan besar ukuran butir, kerikil adalah agregat yang semua butirnya tertinggal di atas ayakan 5 mm. Kerikil dapat berupa bahan yang diambil langsung dari alam, atau berupa batu pecah. Ukuran besar butir maksimum kerikil tidak boleh melebihi :

1. 1/5 dari jarak terkecil antara bidang samping dari cetakan.

2. 1/3 dari tebal plat.

3. 3/4 dari jarak bersih minimum antara batang tulangan.

Syarat mutu kerikil yang ditetapkan menurut SII 0052-80 adalah sebagai beriku:

1. Susunan besar butir mempunyai modulus kehalusan antara 6,00 sampai 7,10.

2. Kadar lumpur atau bagian butir yang lebih kecil dari 70 mikron, maksimum 1 %.

3. Kadar bagian yang lemah, diuji dengan goresan batang tembaga, maksimum 5 %.

4. Sifat kekal, diuji dengan larutan jenuh Natrium sulfat, bagian yang hancur maksimum 12 %.

    Jika dipakai Magnesium sulfat, bagian yang hancur maksimum 18 %.

5. Tidak bersifat reaktif dengan alkali.

6. Tidak boleh mengandung butiran panjang dan pipih lebih dari 20%.

e. Bahan tambah

Pemakaian bahan tambah dalam pembuatan beton mempunyai berbagai tujuan antara lain :

1. Memperbaiki mutu beton.

2. Memudahkan pengerjaan.

3. Mempercepat waktu pengikatan/pengerasan.

4. Memperlambat waktu pengikatan/pengerasan.

5.     dll

1. PROPORSI CAMPURAN

Proporsi campuran yang digunakan harus berdasarkan serangkaian pengujian yang teliti agar didapat kuat desak seperti yang direncanakan untuk mendapatkan nilai kuat tekan yang sesuai dengan nilai kuat tekan rencana.

2. CARA PENGUJIAN MUTU BETON

Persyaratan untuk kuat tekan f¢c harus didasarkan pada hasil pengujian benda uji silinder (diameter 15 cm tinggi 30 cm) di laboratorium. Apabila didasarkan pada nilai yang didapat dari hasil uji tekan benda uji kubus dengan ukuran sisi 15 cm maka harus dilakukan konversi untuk mendapatkan f¢c dengan rumus sebagai berikut:

f¢c = 0,83 fck

(dimana fck adalah kuat tekan beton, MPa, didapat dari benda uji kubus dengan ukuran sisi 15 cm).

Nilai kuat tekan f¢c harus didasarkan pada hasil pengujian benda uji pada umur 28 hari. Apabila didapat data kuat tekan pada umur sebelum 28 hari, maka untuk menentukan harga kuat tekan f¢c pada umur 28 hari, harus digunakan faktor konversi sesuai tabel 1.1 sebagai berikut.

Kuat tekan beton yang disyaratkan f¢c yang didapat dari nilai-nilai pemeriksaan harus dihitung dengan rumus:

f¢c = fcr – 1,64 s

dimana :

f¢c       : kuat tekan, MPa

fcr        : kuat tekan rata-rata, MPa

s           : deviasi standar

                                             

3. SIFAT-SIFAT BETON

Sifat mekanik beton dapat diklasifikasikan menjadi :

- Sifat jangka pendek, yaitu kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, dan modulus elastisitas.

- Sifat jangka panjang, yaitu rangkak dan susut.

a. Kuat Tekan

Kuat tekan dihitung dari beban tekan maksimum yang dapat ditahan dibagi dengan luas penampang benda uji.

fc = P/A (Mpa)

dimana :

fc : kuat tekan, MPa

P : Beban tekan maksimum yang dapat ditahan, Newton

A : Luas penampang silinder diameter 15 cm, tinggi 30 cm, mm2

Regangan beton pada saat hancur berkisar antara 0,003 sampai 0,004, dan di dalam SNI 1991 ditetapkan 0,003 sebagai dasar analisis tampang.

b. Kuat Tarik

Kuat tarik beton ditentukan dengan percobaat belah tarik silinder beton berdasarkan ASTM – 496.

c. Kuat Geser

Kuat geser beton ditentukan berdasarkan kuat tekan yaitu:

vc = 1/6 Öf’c MPa

dimana :

vc : Kuat geser, MPa

f’c : Kuat tekan, MPa

d. Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas beton diambil berdasarkan kuat tekan beton yaitu :

Ec = 4700 Öf’c MPa

dimana :

Ec : Modulus elastisitas, MPa

f’c : Kuat tekan, MPa

Modulus elastisitas ini merupakan kemiringan garis singgung dari diagram tegangan-regangan. Biasanya modulus sekan pada 0,5 f’c diambil sebagai modulus elastisitas.

e. Rangkak

Rangkak adalah penambahan regangan terhadap waktu akibat adanya beban yang bekerja.

 

f. Susut

Susut adalah berkurangnya volume elemen beton dan ada dua macam yaitu susut plastis (susut yang terjadi beberapa jam setelah beton di tempatkan pada cetakan) dan susut pengeringan yang dikarenakan kehilangan uap air


Terimakasih :) 
Baca juga Artikel yang Berhubungan:
- Struktur Beton Bertulang 2 (Pelat Satu Arah) - part 2