 .BAlH
STL1li
Pt:STAK4.
Sif11t-Sifat
Beton
bertuhmg
temmsuk
baha11
yang
paling
ser'illg
digunakan
dalam
struk:tur
bangur:au
selain
baha.'l.
laic-, seperti
kayu
dan
baja.
Beton
betulang
adalah
nerupakan gabuugan
logi.s
dari
dua
jePis
bahan
yaitu
beton dan
baja.
Beton
ditX!r•J!eh
drui
Cat!lpuran
semen,
agrcgat
halus,
agrcgat
kasar
dan
air
dengan
proporsi
tertenta
sesnai
dengan
mum
beton
yac>g
diinginlom
dan
kadang·k:adac!g
dipakai
ba.
an
campunm
lainnya.
Bahan
campuran
lahlllya
dapat
berJpa
bahan
additive
yang bisa
sifat
tertentu
dari
beton
(
mempercepat
atau
mempedambat
':)engerasan ) dan
dapat
mcringk.atkan
kekuatan
beton.
Kekuatan
bcton
tergantung
dari
banyak faktor,
yairJ
:
proporsi
dari
camplir'&.n
kondisi
temperatur
kelembaban dari tempat
di
mana
campumn
diletakk:an dan
mengeras.
Beton
merniliki
kekuatan
tekan
yang
ti:nggi akan
tetapi
::nemiliki
kekuata;;
t&L
yang rendah.
Pada
penggunaan
komponen
strukturcl
ban15.man, beton
diperkuat
den.gan batangan-bata.'"lgan
baja
yang
ditanem.l!:an di
dalarn
on untu.k
memberikan
kekuatan tarik yang
diperlukan.
baja
dapat
bekelja
sama
karena
terdapat
leka.ii' 'l ( bond,
atau
interaksi
antara
batangan
denga.:J.
beto:
keras
sekelilingnya
) yang
mencegali
seHp
dari
baja
relatif
terhadap
be:ton.
Can.1puran
beton
yang
mernadai
meml:>erikan
sifat
anti
resap
yang
cukup
drui beton
mencegah
kcrosi
pada baja
dan
angka
kecepatan
yang
lllilnp!r sempa
d
L-i 0,000010
sa.-npai
denga.'l
0,000013
=tuk
beton
dan
0,000012
u..'1tuk baja per
derajat
Celcius
(
°C
).
6
|
 7
Mui:u
beton
a.'I!at
dipengaruhi
oleh
sifat-sifat
bahan-bahan
pembentuknya,
terutmna
semen (
setelah
:menge:ras ),
be+..on
keras
rnemiliki sifat getas,
kuat
da1am
menabm
tetapi
lemah
da!am menahan
sebagai
material
yang getas,
beton
mempunyai
tac"ik
yang
lemah yang
menumt
hasil
pereobaa.1·1
di
!aho:ratmi:l.'n .
Kuat
tariknya ha,'lya herkisar 0,1 -
dari
lruat
tek.annya.
Pada
kondisi
heton
mempunyai
sifat
yang
hampir
linier
sampai
pada
kehaneuran yang
tiba-tiba setelah
mencapai batas
kuat
tariknya.
Beton
mamiliki
kemampuan menaha,,geser
yang
baik dihac'ldingk.an
dengan
menahac"l
ta:r'Jc.
Berdasarkan
hasil percobaan
di
laboratorium,
kuat
geser heton
berkisar
0,3
·
0,5
bersifat tiba-tiba.
Hal
lain
yang
peT!u
diperhatika.rt
dalam.
materirJ beton
adalah
modulus
elastisitasnya,
dir.larta
menlk"'lt SK-SNl
T
-
15-1991-03
modulus
elastisitas
dari
heton
mrmal
( dengan
berat
jenis
no:mal
)
adalah sehesar 4700
f
c
,
dengan
satuan modulus elru.iisitas
dan
f'c adalah
dala.-n 1\.iPa (
Nh:r.ln
2
).
1
f
fer-----
Beton !un:cu:r
'
1
!
;
i
'
i
'
l
I
;
[
I
regangm1
EJ..t {
Regangan l:mtas
heton pada
pada OOten }
fc
Regan:gan
Hubungan tegangan-reg mgan
pada
beton
|
 8
|
 9
Baiok ad;!l!ah komponen stn.Llctur
ya,"lg
hanya mengalami ler<tur
S<?!ia.
Dalam
suatu sistem portal,
berfu..'lgsi menems.lc<L'1 beban
sistem lantai ke kolom.
Beba.v1-beban
bekerja
pada
struktur,
(
bera..-all verJkal )
beban-beban
horisontal ), atau juga bebru1karena susut
yang
beban
gravitasi
seperti beban angin (
dapat
bernrnh
beban kare:1a peruballan
temperatl.:r,
menyebabkan
adanya
lent,lr
defom1asi pada
elemen struktur.
Le:: tur pada
balok mempakan
akibat
drui ada:lya
regangan
yang
iimbul
karena ad.a.'"lya
beban
luar. Tegangau-tegangan lentur merupaka'1 hasH dari momen lentur Tegangan
iill :1ampir selalu !llenentukan dimensi geometris penampang beton bertillang.
Jika
suatu
balok
terhua
reaterial Y<L'lg elastis
liniur,
isotropis,
homogen,
maka
tegMga\'! !entur malcsimumuya dapat
diperoleh dengan rumus
balok, yaitu
·' . Sedang.lmn balok betcn bertulang bulmnlah material
yang homcgen,
tidak
elastis sehingga rumus lentur balok te"sebut tidak
dar t
digunakan
mengl:titung tegunga.
mya
Berdasarka..'1 bentiLlcnya,
ada 2
tipe balok yang umUllJ!J. diperguna..kan yaltu :
a
Balok Segiempat
b.
Balok Ber fle35
Berdasarkanjenis
keruntUchru1 yang dialaminya, balok dapat dikelompokkan
ke
dala;n
3
(
tiga ) ke!or;:tpok seb:igai berilkut
a Penampang balanced ( berimbang ). Kondisi
ini teJjadi jika tulangan
tarik
!eleh
|
 1
|
 e
'"' • ''·'-'"'' ,;;" ''' t<·x'o. ''•'"'"'"·''' "'·---<-
-'
'
·--- '"'''"'' '"·-·
9
pada
beton
yang
pada serat
tertekan
ada!ah
0.003.
Sedarcgkan regangan
baja sa.'lla dengan
reg2ngan
lelehnya,
yaitu
<-
=
b.
Penampang
over-reinforced
(
berlebih
).
Kondisi
ini
jika
beton
terlebih
:neneapai regangan
dibandingkan
dengan
Pada
awal
reganga.'1
baja
e,
yang
teljadi masih
lebih
kecil
deripada
regangan
lelehnya,
Denga.'l demikian
legangan
ba,ja
f,
juga
kecil
deri
tegangan
lelehnya,
7
•
Kondisi
irJ
apabila tula."lgan
yang
digupn lebih
banyak
deripada
yang diperlukan
keadaan
balanced.
c.
Penampang
under-reinforced
(
tulangan be:kunmg
).
Kondisi
i.ci
jika
tulangan
mencapai
sebelum
beton
regangan
b!'ll!snya. Kondisi
penwnpang
ya::tg
demikian
dapat
teljadi
apabila
tui(lllgan
yang
dipakai
pada
balok
kurang yang
diperlukan
kondisi
balanced.
2.2.1
Lentur fada
Baiok
Pada
suatu
peruunpang
balok
ya.qg
merrgalami
distri:,usi
tegangan
akruaJ
te!jadi
pada ampang
mempunyai
bentuk
parabola
seperti
diperliliatkan
pada
ga.11bar
2.2
.
"Gntuk
menghitlmg
gaya
te.inln
ya:.<g
diterima
oleh
beton,
perlu
dihitung
h.:as
;xrrabcla
tersebut.
ini
tida.lc
mudah
sehingga
'W1dtney
(
1998,
p82
)
mengc.sulka.i
cu
;:"'""""'"'
biok
teganga."l segiempat
ekuivalen,
metode
ini
umum
digunakan
untuk
menghitung
kekuata.1beton.
|
 -JLF ,Uzif,''
'--"·L'-'-'-'-Z''-"
10
Blok tegangan
ekuivelen
L'li
mempcmyai
tinggi
a
doo
teganga.:1
tekan
rata-rata sebesar
0.85
Fc.
Besamya
a
adala.\
f3
1
c
sedemikian
sehingga
luas blok
segiempat
ekuivaien
klu-cl11g lebih
sama
dem<:ln
b!ok
tegang&n
yang
berbentuk
parabola.
cam
gaya
c
dasamva
S!lkuf"
U>"ltuk
kedua
"
distribusi
tega11ga.<.
Hargt;
0.85
F
c
untuk
tegangan
rata-rata dati
blok
tegangan
segiempat
ekuivaien
ditentuk&'l
berdasarkan
basil
peroobaan
pada yang
benL'llm 28 hari.
Be:rda;sarlcar1
penelitian
y .ng
pema.
regangan
maksmmm
y&"lg
diizinkan
adalah
Adapun
f3
1
menurut
peratunm
SK-SNI
T-
15-1991
seperti
ditampilkan
pada Tabel
2.1.
Tabel2.l
Nilai
f3
1
menurut perarurru:. SK-Sl\1
T-
15-1991-03
a/2
;
"
d
=!d- i2)
\
Gambar
22
Distribusi tegangan
dan regangan
pada
pen.ampillig
|
 )
,,,•.)'
'
,O,A
'
'
>>•>,,0,,>,& ,,
'
'
1l
Dengan
menggunakan
semua
asumsi
diatas, dapat
dengan
mt!dah
dihitung gaya
tekan
C
sebesa!0.85
f'c
ba,
yaitu biok
pada
atau
dekat
kezdaan bates.
Gaya
tarik
T
dapat
ditulis
sebagai
AJ;;,
sehlngga
persa=
keseimbangllll
da!am
arah
hcrisonta!
dapat
ditulis
sebagai beriikut
r
,
<
,
T
(
)
0.85f'cba
=
AJY.
dimana
a
=
/3
1
c
Mcmen
tahanan
penampang,
kekuatan
nominal
M
•
,
capat
dir:. lis sebagai
:
M"
(AJY)
ja
atau
Mn =(0.85f'cba)jd
(
)
Dimlllla
j
a ada!ah
leng&'l
momen,
yaitu
jarak
antara
gaya
tank
dan
tekan
yac"lg
membentuk
kopel.
DengaLI
menggunakan
tegangan
segiempa ekuivalen d Ji
gambar
2.2 ,
lengan
momen
adalah
:
i,
(
a
d--
2
(
2.3)
Sehingga persamaar.2.2 akan
menjadi
:
M,
=
(
d- a)
2
(
2.4)
Karena C
=
T,
ma.\a
persmnaan
momen
ditulis
jug2 sebagd :
M,
=
0.85f'cba ( d
a)
2
(2.5)
|
 ''•'•'•o''W'""'"""" '"'"V"d/\M,,y,
·,t,-_,,,.,f,,"'"' "'"'/'""
''r{"
·• --><c.. •
"'-''·'''- "'"""-':,,_,.. -''•
---
12
2.2.2
Geser
P!!.da
B!'liok
Hampir
semm>
beton
bertulang
:nengalaG'j
atau
menerima beban
geser.
Pada
geser pada
suatu
pex:ampa"lg :fdak
bekelJ
.
a
senc
,
n
.
n
.
•
,etapl
.
o
.
ongan rengcH
-·
l
"
u
'
1
J
..
e
b
an
1
.
entur,
beban
aksial,
dan
torsi.
pada
beton
bertclang
berkait
erat
dengan
kuat
Hal
ini
menyebabkan
tipe
kerur.tcllan
geser
yang
non d.aktil.
Penulanga'l
utama,
yaitu
:
dasarnya
memtpun)rai
4 ( "llll''"'
)
fungsi
a.
reneana
b.
Membatasi
bertamba:b;nya
e.
Memegang
dan
pada posisinya.
d.
Memberikan
semacan
..
"'"=
sengkang
2.3
G!lmbl!lran
Kolom
adalah
komponen
daerah
beton
yang
tertekan
apabila
unttLic
memikul
beban
aksial.
Dal&'Il suatu
menerJskan
beban
d&-i
sistem
lantai
da"l
balok
pondasi.
tekzn
ya"lg blli""!ya
memikul
beban aksial mumi sangal
semua ko1om
disamping
memikul
gaya
juga
momen,
yang
ditirnbulkan
oleh
kekangan ujang akibat ikatan
diuk!olom-
|
 ,_, --""'·c·
'--""'·c·
,-,_-s
/c'/!-:c:J"C.:.: '"-''
_·co·,o-,-
13
kolom
atau akibat
eksentrisitas
yang
terduga dari pemasangan
yang
k
'lg
sempurna atau
bahan-baha.'l yang
berbeda-beda
Berdasa:rkan
cara
penulanga'l
geser
atau
sengkang,
ko!om
dapat
digolongkan dalam
3
(
tiga
)
macam
a.
Kolom dipasang 1'-1langan sengkang
(tied
columns)
Ada!ah
kolom yang
mempu..11yai Mangan
ogituditJ.al
diperkuat atau
diika
pada
jarak-jarak
tertentu
dengan
te:rtutup (
close loops
)
yang
din.ac!lakalll
sengkang. Sengka.'lg
ikat
ini
ei'ek:tif
dalam
medngkatkan
daya
dulo.!ng
kolom
memilrul
geser,
da.n
disamping
juga met:.:egah
perger.akan
tulangaa
logitudinal
pada saat peicl:sana;m konsrruksi
serta menoogah tulangan
bgitudinal
mencl:uk
kelua:r akibat
beban
yang
dapat
mengakibatl(Qc;
terkelupasnya
selimut beton.
Kolom dipasang
tulang<m spiral
{spiral colurr.ns )
Adalah
kolom
yang
tulang<m
logit-t
dinal dan
beton
int'nya dibung.1cus
deng!l!l
tulangan spiral
yang jaraknya
berdekatan dan diametemya
kedL
Penggu:naan
sengkang
spiral
lebih
efektif
diba11dingkan
dengatl
sengkang
i.\at
meningkatkan rlaya
dukang geser
dan uaK:Ulicas
kolom. Oleh
itu,
seng_\ang
spiral !ebih
banyak
dipakai
kolom
yang memikul
gaya
yang
sangat
besa.r
terutama untuk
bangtman-bangunan
srruktw:
yang
tinggi dw
gempa.
c.
Kolom komposit ( composite
columns
)
Adalah
merupakan
komponen
struktur
yang
diperknat
pada
arm
memanja:1.g
dengcn baja profil
atau pipa,
yang dlkelilingi
o!eh
tu:ll.Ilgan-
|
 tulangan logitudinal dengan sengkang-sengkang atau
spiral atau
dari pipa
baja
mutu
tinggi
diisi
dengan
beton,
1
Lnogrto. climd sMl
S;'.linol
n.
I
'
I,
J
Ft Watlon
t:l ation
0
xn
"''''
:
:
D
T
:--
J
-
I
'
¹
'
Spical-
!
&c! n
T\<!!dt:t:"l;;m:::
Spira!
=;umn
Gambar
Jenis-jenis
kc,lmn
Kclom
bersengkang
ikat
dan
bersengkang
spiral
merupakan
bentuk
paling
urnum
d:temui,
pe!l!lc"'llpang
meEntangnya
dapat J.ingkaran, berbentak
segi delapan,
sangk:ar, atau persegi
panjang sesuai dengan
etan
keinginan
perenc<m.a.
Berdasarkan
sebab
kenmtuhromya,
kolom
beton bertul!L"lfl
dapat dibagi
dalam3 ( ) kel•Dm]pok dasar,
yaitu
:
a. Pedestal
(
short
compression concrete
blocks
)
mengab:tri
y0jtu
dimana
rasio
tinggi
bebas blok!komponen
yang
mengala'lli
tekan
lebih kecil
3
kali
lebar
blok
komponen (
lateral
)
yang
terkecil.
b. Kolom Beton
Pendek (
short
reinforced concrete columns
),
dimana
keruntuhan
kolom
yang disebabkan
o!eh
tidak
terjadi.
|
 15
c. Kolom Beton Bertulang Lu"lgsing
(
long reinforced concrete columns ), yaitu
dim&'la kenmtuhan kolom disebabkan oleh tekuk ( buckling).
2.3.1
Perillaku
Kolom
Akilbat
Bebait!
Aksial
Tinjaulah
suatu
kolom
seperti
pada
gambar
2A yang
luas
penampang brutonya Ag
dengan lebar
b
dan tinggi total h, bertulang baja
dengan luas totBj
A,,
(
terbagi pada semua
sisi kolom
).
Luas
bersih
penampang beton adalah A
-
A
,
.
g
'·
h
b
Gambar 2.4 Gambar penampang kolom
Gambar
2.5
menyajikan riwayat pembebanan pada
beton dan baja,
pada saat beban kolom
meningkat.
Pada awalnya, baik beton maupun baja,
berprilaku
elastis. Pada
saat
regangan pada
beton
mencapai
sekitar 0.002
sampai
0.003, beton
mencapai kekuatan
maksimum
j',.
Secara teoritis,
beban
maksimum
yang dapat dipikul oleh kolom
adalah beban
yang dapat
menyebabkan terjadinya tegangan
f',
pada beton.
Penambahan
beb&'l
lebih lanjut
bisa saja teljadi apabila strain hardening
pada
baja teljadi di
sekitar regangan 0.003.
|
 16
r------=-;:
t
Buja ieleh
-'
!Y
f-r
I
.
Dllerllh
'st:r<rin
ha.-c.CPJ.ng'
Beton 1llincm
re:gf1!1.g1:!11
:-egengan
<:tl (
Regangan
±miss
lcleh
baja
beton p&ia
poc!a betoo)
f'c
R.ega:f,'.o
Ga.mbar
2.5
Hubunga"l
!:egangan-regangan pada
beton
dan
baja
Dengan demikian kapasitas
beban sen::ris maksi:num
pada kolom
dapat diperoleh dengan menambahkan
konsmbwli
beton,
( A,
Ast
)
0.85/',
dan
konstribusi
baja, A"fY. Dimana
Ag
adalah bruto
total
penampang
beton,
dan
A, ada!ah
hms tulangan baja
= A, +
A',,
tega;'lgan pada
beton
yang
digu:Jakan
da!am perhitungan adalah
0.85/', bukan /',,
ini disebabkan oleh kekuatan maksimum yang
dipertahzJikan pada stm.ldUT aktua!
mendekati
harga
0.85/',.
Dengan
demikia11,
k.apasitas
beban sentris
maksimum adalah
P,
y2->rg dapat
dinyataka.x
sebagai
berikut :
Po
=
0.85/',
(Ag
A,,)+
A,JY
( 2.6)
Perlu ditekankan
di
silri bal:Jwa
beban
yung
sentris
menyebabkan tegangan
tekan yang memta di seluruh bagian penampang.
l!:ri
bemrti
bal:Jwa pada s£Jat
|
|
17
teJjadi
keruntu.l:>..an, tegang'.:m dan
regangannya
penampang.
merata
di
selumh
bagian
Kondisi eksentrisites
sruna
dengan nol merupakan
yang
jruang
ditemui
di
dalam
struktur aktual.
Beberapa
contoh
yang
dapat
menyebabkan
eksentrisitas sangat
teljadi
misalnya
ketida.\tepatan da.11
ukuran
kolom,
beban
tidal simetris
akibat
perbedaan
tebal
plat
disekitzr
kolom,
atau
ada.11ya
ketidaksempmna&'l
Dengan
demikian
adanya
eksentrisitas rr:irumum ( yang dapat
diterima
)
dalam
tegak
lun:s
sumbu
lentu.r.
Untuk kondisi
eksentrisites
mimmum
terjadi
akibat
hal-hal
yang
tersebut
diatas,
maka
peral:uran
SK-SNI
T
-
15-1991-03
mensyaratkru1
suaru reciuksi beban aksiai sebesar
20% ko!om
bersengkang dl'l.n !5%
kolom
bers:piral. Dengan
menggunakan falctor
faktor ini,
kapasi:as
beban aksial
pada
kolo:n
tidal
boleb
dia,mt,il
!Jesar
:
P,,C=l =OJ[ 0.85
f'c (A"- A,,)+ A,,fv)
untuk
kolom
berse'l.gkang,
(
2.7)
Pn(mzx>
=
0.85
[
0.85 f'c (A•
A,)+ A,fy ]
kolom
berspiral.
(
2.8)
Beban
nomina!ini
:rnasih hams direduksi
falctor :reduksi kekuatan
0.
dengru>
menggunaka:1
|
 18
C
2.3.2
Perilakn
Aldbat BeltJa'lil
Aksia!Dan Le!D!fur
dalam
penclangan
mengenru
distribusi
dan
blok
tt:glillgtru
segiempat
pada
kolom.
2.6
mempedihatkan penac-npang
suatu
ko!om
segiempet
tipikal
dengan diagram
distribusi
regangan,
tegan
an,
ga,ya
padlanya.
sumbu
netral
hli
menentt..:';:a.c""! kekll2.tan kolom.
a/2
Gambar
Distribusi
tegangan
reg;anj5anpada penampang
kolom
Keseimbangan
dalam arah horisontal
dapat
sebagal
berik:ut:
C,+
(2.9)
Momen
taharum
nomi"llll ,
yaitu
sehesar
P,,e,
dapat
diperoleh
ciengan
kesimbangan
momen
terhadap
pusat
penampang.
Untuk
kolom
dengan penula.11ga;·1
sin1etris. pus&t plastisnya
sama
dengan
pusat
gecmetrisnya.
]V[n
=
'
•
y
-
--
a
)
+
"\_
'""'
L.
(
y
-
d')
+
T;
(
d-
y
)
{2.10)
dimana:
e
Eksent.risitas
|
|
19
2
d'
=
Tebal
selimut
beton
(
rm:n )
y
-
.larak
garis
netrcl
:Karena
C,
,=
0.85f'c
b
a
(2.11)
T
s
T
-,
A',(J,. -
o.ss
r
)
(2.12)
=
A,f,
(
2.13)
'Maka persa:mall:12.9
dan
2.10
dapat
dituiis
sebagci berikut :
Pn
=
0.85f'cba
+
A'Jfs
-::J.85f'c) -
AJs
(2J4)
litln
-
Fe=
085jr'
bat
y-
a)+
[+
-085f'
)(
y--
11
•
c
\
s'-Js
·
c
)
+AJ,(d-Y)
{2.15)
Da!am
persamaan
2.14
dan
2.15, tinggi
sumbu netFd!
c
dianggap
kurnng
daripada
ti11ggi
efektif
d
penampang,
sehingga. baja
SlSl
yang
tertari..k
mengalami
ta.-ilL
Kondis:i
i:ll
dapat
be:n1b&l:l apabila
eksentrisiias
dari
oob:m
P,,
sangat
kecil. Untuk kasus eksentrisitas
ya,;g kecil
-
yang
selu:.<""tlh
!Jagian
penampangnya oengalami tekan
kon._'!tril:msi rulangan yang
tertarik
hams
dita.'llbcl:ikan
kepada
konstribusi
baja
beton
yeng
tert:ek2ill.
Suku
AJ,
dalam
persarnaao
2.14 dar12.15
akan
mempunyai
t&"lda
pvsitifkarena
semua
tu!angan
baja
mengalami
tekan.
Asumsi
lain yang
digunaka.n adalah
|
 111
(max
j
0
E
<
F
20
(
ba
--
A',
)
oo
ba,
yaitu
volume
beton ya."lg
hlla:;g akibat
adanya
tu:an!llm
diabaikan.
Periu
ditekar
lam
di
sL'li bahwa
gaya
P"
tidak
dapat melebihi
kekuatan
dengan
aksial
maksimum
D
yang
menggunakan
persamaan
2.7.
Tulangan
tekan
,
atau
tulangan
A,
aka11 menC<".pai
ke!GJatmlelelmya
JY,
bergantung
pada
besarnya
ek:seD:trisiti!S
e.
Tegangan
f',
baja
dapat
mencapai
JY
apabila
keruntuhan
y:mg
teijadi
berupahancumya
beton.
Apabila
keruntuhan
berupa
lelei:mya tulangan
baja,
besaran
/, harus
disubstitusikan
dengan
JY
.
Apabila
f',
atau
/, lebih
keci!dari
fy
,
maka
yaag
harus
disubstitusikan
ooalah
teg&"1gan
aktualnya,
ya."lg dapat
dihltung
menggunakan
p-er&;maan
yang
diperoleh
drui
segitiga
yang sebangun
dengan distribusi
regangan
di
sebruh
tinggi
pemun_l:;anJ ,
yaitu
persamaan :
.,
-
E
,
s
-
s
8
s
0.003(c-d')
-- ·--·-:::;
c
(.?
_
'
i
6
)
'
f
=
E
,.,
.
S 5
J
c
-
J y
(
2.17)
23,3
Dil!lgi'am Inten.ksi Gaya Aksi.ld-Momen
Ko!om
.Kapasitas penarnpa."lg beton bert
:lac'lg
menahan
kombinasi
gaya
::ksicl
dan
momen
lentur
&.>.pat
digambarka11 dalam sllll!u
tentuk kurve.
intemksi anta:'a
kedlill
gaya
dalarn
tersebuc.
Setiap
titik
dalmn
kurva
ini
menunju_kkan
kombinasi
kekoc..an gaya
nomi11al
P,,
dan kekuatm
momen
|
 nominal
M
n
yang
sesuai dengac'l lokasi
SLillbu
netralnya.
Diagram
inter&lcsi
tersebut
dapat
di!Ydgi menjadi
2
(
)
daet"..h, yaitll
daerah
yang
ditantukan
oleh
keruntuhan
tarik
drum yang
ditantukan
oleh
kenmtuhan
tekan,
dengan pembatasnya adalah
titik
balanced.
Las1gkUi-langkah
dal&'TI
pembuatan diagram
interaksi
gaya
aksial
momen untuk
penampang persegi adalah
sebagai berikut :
a
Menghitung
Po
Kon&si
aormal
dimana
Af"
=
0
yaitu
kondisl
penampang
kolom mengalami regangan tekan
merata
sebesar 0.003.
---···11,:
X
(fy0.85 (;')
1-+--... b,h,0.85fc•
A,x{_t;,-0.85
f/)
Ga'llbz.r 2.7 Geometri
kolom
dan
diagram
tegangan
serta
regangmmya untuk
kondisi normal
mumi
Po dapat
dihitung c!engan menggur.aka"l persrunaan
2.6
F;,
=
0.85 f'c
)
+
A,fy
diraana:
Po
=
Kapasitas beba1·1 senL-is maksimum ( N
)
f' c
=
Mutu
beton
(
Mpa
)
fy
=
Mutu
baja
(
Mpa )
Ag
=
Luas bmto
penamp:u>g (
Illi'll² )
|
 A,,
=
Luas
total
tuhmgan (
mm²
)
b.
Menghirung
Pb dan M
6
(
pada saat
kondisi
bahmced)
Didefinisikan
sebagai kondisi dimana
reg&>gim serat
tekan
teduar
pena.upang
beten
=
0.003
s,)
da'l
regangan
pada
tulangan
terluar
=
(
regangan ie!eh ).
0.85
f;,')
Gmnbar
2.8
Geometri
d.w
diagram teganga'l sert.a
reganga;mya untuk
korcdisi balanced
c.
=
0
T..
0
.r
.0
-
0
·
3d
··
.
/1<
+0.003
/
.._...s
r
0.85f',
ba
a
/},c
C,
A',(j, -0.85f',)
Ts
=
A,fs
l/
s
=
d')
c
/,
s',
x 200000
J
-ik
J
a
s
'>f
y
- ·
s
-
J
y
|
 M
0
23
P,
=
C,
+C, -1:
M,
=
C,(h-a)/2+ C,(h/2-d')+ T,(d-h/2)
c. Men itung
Mo
Konclisi
lentur n.urni dL'Jlana
Pn = 0, kondisi sama denga11
penampang
ba!ok
biasa
denga.11
beban
momen.
diselesaikan dengan
cara
mencari
c
Pn
=
0,
kemudian
=
0.85/',ba(d-a/2)+
J',
(d-d')
p
PnOIT'_, ma"X
!
FSultimit
=
FSno!I"Jnal
x
$
mzx
)
M
(
MI'O· 0)
Garnbar
2.9
Diagram
interaksi
kekuatan
gaya aksial
momen
(
P
··M)
tiplkal
pada
kclom
|
 ,,, ,,
--'- --"·---" ,_,
''"",_,-••
.C'-----'-'-'-'"'-""' -4·'"''
·-4·'"''
·- ----
--- --- -----
24
2.4
Aruilisa Strnktur
SAP90
SAP90 adalah
singkatan
da.'i
Structural Analysis Program 90
yang
kalau
direrjemahkan
ke
dala."'l bahasa
Indo:tesia
secara
Mrafiah
adalah
Penganalisis
Struktur. Tapi
mendalam
lagi pengertian
SAP90
adalah
kru:npulan
dari
serangkaian
kalimat
bahzsa
komputer
yang
tersusun
sedemikia<'1
rupa sehi:ngga terbentuk
logika komuulkasi
antara
mesin
komputer
dengar:
userf:pemakainya
dan
logika proses dari spesiflkasi
program
sendiri
instruksi
agar
komputer
dapat
beicelja
untuk
me;::;gaoa!isis ( merrerima
input
data,
memeriksa kebemrran, memprosesnya,
mengduarkan
hasli
prosesnya
)
data
suatu
struktur.
Pengertian
struktur
disini
adalah
analisis
struktur
uwa!ll
bidang
aplikasi
Sipi!. Penganalisisan soal
strukrur
lebih
dengan
basil
yang akurat.
SAP90
mewak:ili telL'lologi
dan
konsepnya
ditulis
penulis
seri
program
SAP yang Program SAP90
buke.n merupakan
modifikasi atau
penyesuaian
program
SAP
IV. Perumusan
demen,
penyelesaian-penyelesaian
penmmaan
dan
penyelesaian
gempa
seruuanya
baru.
SAP90
telah
didisain
beljal!m
baik pada
personal,
mini,
atau
m
inframe
komputer.
Program
:SAJ:'YU
lill
menggunakan
sistem
komputer
berbasis
MS-DOS.
Pada
kcmpt.1:er dengan
memcri
640
Kilobytes
dan
sebuah.
hard
disk
30
MB,
dengan
menyeiesaikan IDasalllh
sampai
4000
join atau
10000
persan
aan.
Kemampuan
dari
SAP90
a:Itara
adalah sebagai
berikut
:
"
Program
SAP90
menganalisis
sampai 10000 (sepuluh ribu) join
untuk
beban
statis
sampai
6000
ribu) join
beban d!na.'llis.
|
 '''-"' ---'-'''-'-'--:c:-''-·'-'--'- ·''---"'-'-'"'-·'-'-'•
25
.,
Dapat
digunakan
untuk analisis
struktur
3
dimensi,
yaitu sumbu
X, Y, d&"l Z.
.,
Mampu
menganalisis
falctor tempemtur/suhu.
"'
Mampu
mendisain
struktur
dengan
mengkombinasikan pembebanan.
.,
Dapat
merencanak&"l suatu
stmktur
urrtuk beton presstess
(
pratekan
).
"'
Dapat
merenc&"lakan
disain
bentuk
tabung,
atap,
kap
kuda-kuda,
struktur
tah<m
gempa, rangka
jembatan,
dan bentuk
st.-uktur yang
lain.
Output
(
hasil
penganalisis
data ) SAP90
yang
dipemleh
antara lain adalah
:
"
Visualisasi
kondisi
suatu struktur
dari
beberapa
ara.'l
kombinasi
secara 3
(
tiga )
dimensi.
"
Dapat
melihat
momen-momen,
gaya-gaya
geser,
freebody,
bidang
normal,
bidang
lintang dari
beberapa
kombinasi
smribu
bidang
dalam
bentuk
gambar
dan
kalkulasi.
Input
data
SAP90
adalah
sebagai
berikut :
"
The
Tide
Line
The
Title
Line
atau
Baris
Judul
terdiri
atas
70
karakter
dalam
satu
baris,
yang
dipergunakan
sebagai
label output
daTi hasil
program.
Blok
data
ini
sifatnya
Mandatory
artinya ]l arus ada/dipersiapkan.
.,
Blok Data " SYSTEM
"
Blok
data
SYSTEM
berfungsi
sebagai
informasi
pengontrol
dari
strulctur yang
akan
dianalisis.
Blok
data SYSTEM
ini
sifatnya
juga
Mandatory.
"
Blok Data " JOINTS "
Blok
data
JOINTS
berfungsi
mendefmisikan
kedudukm join-join
dari
struktur
sesuai
dengan
koordinatnya.
Blok data JOINTS
ini
sifatnya
juga
Mandatory.
|
 U"---0-fi'+'
--- ---"-"'"''
'
-
,_-_...
26
.,
Blok
Dat2
"
JRESTRJ\li"iTS
"
Setiap
join
dMi
suam
moGel struktur
memiliki erUlffi
konponen
perpindahl:k"'l,
tiga
pergesera,"l
global
X,
Y,
dan
Z,
dan
tiga
lagi
perpu.tar40 global
RX,
RY,
dan
RZ.
Ke
enam
komponen
perpbdahan
ini
dikenal
sebagai
degree of
freedom (
derajat kebebasan
)
suatn
join.
Data Restraint
dMi
sua:u
terdiri
dari
dari
enam
buah
konsir..nta.
Masing-masi'lg
konstanta
:nerepresentasikan
ke
enmn derajat kebebasan
join.
Konstanta
tersebu:t
memilild
nilzi
0
atau
1.
Jilm perpindahan dari
suatu
join
dari
ke
enam
derajat
bebasnya
diketahui
=
0
atau
jika
derajat
bebas
da.":i
suatn
join
diketahui
me;tniliki kekakuan
konstanta
nya
hams
L
Derajat
kebebasl:k"l yang
memilili
kcnsta."lta
Res::raint
=
1
dikencl
sebagai
derajat
bebas
tidak
aktif atau
ncL
Seba!Llmya derajat
kebebasan
yang
memilili
konst.anta
Restmint
=
0
dikenal
sebagai
derajat
kebebasan
aktif.
"
Blok D!i!t!li " SPRINGS "
Setiap
derajat
bebas,
dari
enam
derajat
bebas
dari suatu
join
dalam sua::u
trul'tur dapat
didukung
oleh
sprir,gs/pegas
secara
perpindahan
atau
perputaran.
3lok data
SPRiNGS
mendefinisikan
posisi
yang
berupa
pegP"'
da,'1
masing-masing
konstantanya.
Dukungan
pegas
hanya dapat
diberikan
pada
suatujoin yang derajat
behasnya
dikeka.ng/bebas.
"'
Blok
Data
"
MASSES "
Dalam
model
analisis
dinarnis,
pada
UII!'.h'l'lllya suatu
struktar
I
bagia.n
dari
sL.-uktur dibuat menjadi
massa
tefj)usat
ya."1g bekelja
join
tertentu.
Sehingga setiap
de:rajat bebas
dari
enam
derajat
bebas
suatu
join
dalam
suatcl
|
 27
struktur
aka.n
mempunyai
nilai
massa
yang
diletakkau
padanya,
bail(
pergesernn
mauptm
perput!ran.
lnformasi
blok
pada
blok
da:a MASSES
ini
hanya
diperlukan
apabila
dikehendaki
ffiOdel anaEsidina.'llis
"
lEllok Data
"
POTENTIAL "
struktur.
B!ok
data
POTEN11AL dipakai untuk
menyatakan
bes!:mya
temperatur/suhu
da."J.
tekanan pada
suatu
join.
Besa.-nya tempemtur
dari
suam
join berguna
pada
analisis Thermal yang
dibumhkan
stmktur te!ah
d:tnodelkan
sebagai
SHELL,
ASOLID,
atau
SOLID
e!emea
Sifat-sifat elemen can
karakteri:;tLI.;.
da.-i suz!u
join
diguna1::an
unlllk meneatukan
vektor
bel:an
akibat tempemtu:r
da.-i suatu
e!emen. Nilai
tekauan suatu
join
digunakan
pada
SHELL,
ASOLID, atau
SOLID
elemen
untuk
menentukan
vektor
!Jeban akibat
tekwan.
"
B!okData"
CONSTRAINTS"
Blok data CONSTRAINTS
dipakai
untu.\
mengunmgi
(
reduce ) jmrJah
persareaan
Ga!am
sistem
ya11g
hi.EclS
diselesaikan
oleh
program,
apabila
teljadi
perpindahan (
displacement )
suatu
kebebasan
(joint )
diketafiui
sama
dengan
dernjat
kebebasan
yang
lain. Blck data
CONSTR.A.INTS ini
per.lu
dipersiapkan
jika tidcl<
ru:!a kondisi constraint
yang harus
didefL.,jsikan dalam sistem.
"
lBlek
D2ta
"
FRAME "
Blok
data F
"\ffi
mendefu1isikan
sifat-sifat
elen:en
si:n:Llctur,
lokasi
serta
pembebaneu"'lnya dalam
mode!
tiga
dimensi.
Blok
data FRAME
ini
han;,;;
dipersiapk<m.
|
 -"
'P'-'-'---'---":0
;,,,_.J,'·'"S·.f!-"-'-'·i)
-
'4-N
-
"----·',·<'
<
28
"
lBlok Dam "
"
Beban terpusat
dan
momen
dapat
diber!akukm:pada
setiap
""-""-'II
std-ciktur.
Blok
mendefmisikan beb;m
join
sesuai
jumlah
kondisi
pembebamail. J::!e!)an
dikekang.
dapat
diberlakukan
pada der
jat
ke!Jebasacn
yang
.,
Biok
"
"
Pada
data DISPLACEMENT
ini
bisa
berupa
t:ra!lSiasi/J;er ;es ::ran
atau
rotesi!perputaran,
pada
setiap
join
daiam
struk!tur. DlSP'LJ CEJ\.1EJN
tidal{
dapat
diberlaku.'ican
pada
derajat
i:ebebasa.'1
yang
di.. ekfmg.
J.JaJtam
amilisis
dinamis,
blok
ini
tidak
dipakai.
Pola
Ul::if'LALhMl:o:"< I
yar:g
didefinisikac1dalam
b.lok
data
ini
akan
digunakan
pada
kondisi
pembebanan
statis.
"
Blok Data "
"
Pada setiap
atau
dari
frame
daiam
model
dapat
beban
akibat
adfh'1ya
mendefinisik&'l
prategang. B!ok
data
prategang
seeara
mudah.
terhadap kondisi
dasar
dicapai
melalui
yang
diberi iG:ln
blok
data
FRA\1£. Bila tidak
ada
pellgali
prategang
prategru1g yar.g
diberlakukan
model,
maka blok
data
PRESTRESS
tldak
perlu
"
Bl©k
Data "
"
Blok
data
COMBO
digunakan
untuk mendefmisikan
pembeban<:..'"l
yang
beke!ja
Kmnbiri
pe1nb1Jbanan
did.efi1:risiJkan
|
 29
kombinasi
linier
dari
km1disi
pembebana11
nld
yang
didefinisika.'l
sebehmmya
dan beban
din 'l:Ji,s. Jika
blok data COMBO
tidak
didefinisikac'l:, maka ".asil
keluaran
program
ya.'lg
berhubu:ngan
dengan
kondisi nld
dan
kondisi
beban
dinamis
akan
diperoleh tanpa
arlanya
kombinasi.
"
Data
"
SELECT "
l3lok
data
SELECT
memuzlgidnkm
pengguna
untuk
memilih
basil
keluaran
joh"l
dan
elemen
yang
dihasilkan
program.
Apabila
tidak
diinginkan
memilih
i',asil
pengeluaran
program
maka
blok data
lin
dapat dilewati.
"'
B!ok D&tm
"
SPEC "
Blok
data
SPEC
dipakai
untuk
menganalisis
struktur
akibat
beba:n
dinamis
(
gempa )
dengan
metoda
Respon
Spekt:ru..m. Dala.m
analisis Respon
Spektru.'ll
selab data.
h\ok SPEC hat-us didefJiisikan,
pad?.
blok data SYSTEM hams
pula
didefinisikan. ni!az
nfq dan
nritz.
J3lo!c data
untuk
me11ga.'Ialisis
riwayat waktu
data akibat
beb!L11
diaamis,
data b!ok TL\1EH
l1!IDIS
didefinisikan,
pada
b!ok data SYSTEM
hams
pula
didef,Jrisika'l
nilai
rlq da111
|