M*nAHATLMU

.r A 4 trea,-,-.,*,--

'' i.,.:!i::ri.i:=nri!:i:l:.r.:1lii.a-:!::,, j!ri{,;.-

Bfil,0tdAN PII.RT ETIO]i BERIUI.IIIG

ffi*nAHATLMU

$*ril*can PE1[T Etlllt EIRIULffiS

Ali Asroni

KA^TA PENGANTAR

Assalamu 'alaikum Wr. Wb.

engan mengucap nisa s14il6ur alhamdulillah ke hadirat Allah

SWT, atas berkah, rahmat, taufik, dan hidayah-Nya, penulis

dapat menyelesaikan buku dengan ini dengan baik dan lancar.

Balok dan pelat beton bertulang merupakan bagian/komponen dari

bangunan gedung yang dibuat dari bahan beton dan baja tulangan, Ymgmudah untuk dipelajari bagi para pemula yang telah memahami prinsip

dasar mekanika struktur, dan ingin mendalami ilmu beton bertulang.

Pembahasan teori tentang balok maupun pelat di dalam buku ini

diusahakan sederhana dan lengkap, serta diberikan contoh-corrtoh

hitungan dengan latihan soal-soal agar lebih mudah dipahami oleh

pembaca. Agar buku ini lebih mudah untuk dipahami, maka isi buku

dibagi dalam 7 (tujuh) bab sebagai berikut:

Mengenal Beton dan Baja Tulangan

Prinsip Dasar Beton Bertulang

.Balok,Persegi -P-aqiang d€ngan Tulangan Tunggal

Balok Persegi Panjang dengan Tulangan Rangkap

Tularrgan Geser Balok

Bab IBab II

- Bab IIIBab IV

-.e{ttlFF

Bab Vl : Tulangan Torsi Balok: Bab VII : pelat Beton Bertulang

Akhirnya, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepadasemua pihak yang telah membantu penulisan buku ini. Di ,"rnpr, *,penulis juga mengharapkan kritik dan sarannya ,""r-o#at mem-bangun dari para pembaca semwurya, agar penurisan buku ini dapat rebihsempuma pada masa yang akan datang. Amien.

Wassalamu ,alaikum Wr. Wb.

Surakarta, Januari 201 0

Penulis

KATA PENGAIYTAR

DAFTAR ISIBAB I MENGEI{AL

A. SejarahPertrB. Bahan SusunnC. PersyrtuBdD. A&ilranBch

. E. KdomBc[BABtr PRIN$PNTS

A BalokBchdrB. FalrtmKeam-C. KeheiB€hD. PemasagmTuE. ContohHifingrF. Soal Latihan

BAB Itr BALOK PENSTULAJ{GAN I

A. DasarPerrenccB. Keruntuban Irl

Batok dan pelat Beton Bertulang

DAFTAR. ISI

KATA PENGANTAR

DAFTARISI

BAB I MENGENAL BETON DAN BAJA TULAI\GAI{

A. Sejarah Perkembangan Beton

B. Bahan Susun Beton

C. Persyaratan Bahan Susun

D. Adukan Beton

E. Kekuatan Beton dan Tulangan

BAB II PRINSIP DASAR BETON BERTTJLAhIG

A. Balok Beton dan Tulangan

B. Faktor Keamanan

C. Kekuatan Beton Bertulang

D. Pemasangan Tulangan

E. Contoh Hitungan

F. Soal Latihan

BAB III BALOK PERSEGI PANJAIYG DENGANTULATIGAIY TUNGGAL

A. Dasar Perencanaan

B. Keruntuhan Le,ntur dan Sistem Perencanaan

v

vii

1

I2

3

5

15

23

23

25

28

31

35

37

39

39

53

MENGENAL BETON DANBAIA TULANGAN

A. Sejarah Perkernbangan Beton

flnenggunaan beton dan bahan-bahan vulkanik sebagai pem-

Ilv bentuknya (seperti abu pozolanik) sebetulnya telah dimulai

IJ sejak zaman Yunani, Romawi dan mungkin juga sebelum itu.

Akan tetapi, penggunaan bahan beton tersebut baru dapat berkembang

pada awal abad ke 19.

Beberapa tokoh yang mempelopori perkembangan beton ini, antara

lain disebutkan sebagai berikut:

1). F. Coignet, pada tahun 1801: menerbitkan tulisannya mengenai

prinsip-prinsip konstruksi beton dengan meninjau kelemahan bahan

tersebut terhadap tarik.2). J.L. Lambot, pada tahun 1850: pertama kali membuat kapal kecil

dari semen, dan diparnerkan pada Pameran Dunia tahun 1854 diParis. Dia mendapat irak paten pada tahun I 855.

3). W.B. Wilkinson (Inggris), pada tahun 1854: mendapat satu hak paten

untuk pelat lantai beton bertulang.

4). Joseph Monier, pada tahun 1867: seorang ahli taman dari Perancis,

orang pertama yang mendapatkan hak paten dalam pemakaian beton

bertulang untuk wadah tanamannya dan untuk tube beton bertulang.

Kemudian diikuti oleh banyak patennya yang lain, seperti pipa dan

tengki pada tahun 1868, pelat datar pada tahun 1869, jembatan pada

tahun 1873, dan tangga pada tahun 1875. Hak paten dari Jerrnan

diperolehnya pada tahun 1880-1881 untuk bantalan kereta api,jambangan bunga bulat, pelat datar, dan saluran pengairan.

5). Koenen, pada tahun 1886: menerbitkan tulisannya tentang teori dan

perancangan struktur beton.

6). C.A.P. Turner, pada tahun 1906: pertama kali mengembangkanflatslab tanpabalok.

Dengan kemajuan besar yang telah terjadi pada bidang ini, terbentuklah

German Committe For Reinforced Concrete, Australian Concrete Com-

mitte, American Concrete Institute, British Concrete Institute. Banyak

bangunan gqdung bendungan, jembatan" dan tempat menampung air daribeton berttrlang yang dibangun sebelum tahun 1920. Di samping itu, teori

tentang prategang linier dan non linier telah pula dimulai.

B. Bahan Susun BetonPerkembangan sekarang ini, beton merupakan bahan yang paling

bany4k dipakai pada pembangunan dalam bidang teknik sipil, baik pada

bangunan gedung, jembatan, bendrmg, maupun konstnrksi yang lain.

Secara sederhana, beton dibentuk oleh pengerasan campuran'antara

semen, air, agregat halus (pasir), dan agregat kasar (batu pecah atau

kerikil). Kadang-kadang: ditambahkan pula campuran bahan lain(admixture) untuk memperbaiki kualitas beton. Campuran dari bahansusun (semen, pasir, kerikil, dan air) yang masih plastis ini dicor kedalam acuan dan dirawat untuk mempercepat reaksi hidrasi campuransemen air, yang menyebabkan pengerasan beton. Bahan yang terbentukini mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, tetapi ketahanan terhadap

. tarik rendah

Campuran antara semefl 'dan air akan membentuk pasta semen,yang berfungsi sebagai bahan ikat. Sedangkan pasir dan kerikil

merupakan bahan agrqg

iekaligus sebagai bahan X

semen dengan agregat iakhirnya dengan berjalmdisebut beton.

Skemabahan susrmbstm

Gamber

C. Persyaratan B:

Kualitas beton saOleh karena itu agar dipel

susun yang berkualihs bs

yaratm&

1. Persyaratan airAir untuk p€mhd

dapat diminrrm- [i1y-*

Balok dan Pelat Beton Bertulang*lenget:rrl 8r.tm fut fufiiTu

merupakan bahan agregat yang berfi.rngsi sebagai bahan pengisi, dan

iekaligus sebagai bahan yang diikat oleh pasta semen. Ikatan antara pasta

semen dengan agregat ini menjadi satu kesatuan yang kompak, dan

akhirnya dengan berjalannya waktu akan menjadi keraS serta padat'yang

disebut beton.

Skeina bahan susun beton dapat dilukiskan seperti pada Gambar 1.1.

t;

Gambar l-l Skema Bahan Susun Beton

C. Persyaratan Bahan Susun

Kualitas beton sangat ditentukan oleh kualitas bahan susunnya.

Oleh karena itu agar diperoleh beton yangbaik, maka harus dipilih bahan

susun yang berkualitas baik pula. Bahan susun yang baik ini meinpunyai

persyaratan-persyaratan tertentu yang sedapat mungkin diperyhi'.

1. Persyaratan airAir untuk pembuatan beton sebaiknya digunakan air bersihyang

dapat diminum. Air yang diambil dari dalam tanah (misalnya air sgrnur)

hlengenal Beton dan fujaTulangan

ltau air yang berasal dari Perusahaan Air Minum, padaumumnya cukup

baik bila dipakai untuk pembuatan beton.

Menurut Peraturan Beton Bertulang rndonesia Tahun l97l (pBr-l97l), air yang digunakan untuk pembuatan dan perawatan beton tersebutharus tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, garam_garam,bahan-bahan organis atau bahan-bahan lain yang merusak beton dan/ataubaja tulangan.

2. Persyaratan semen

Menurut sII 0031-81 (Tjokrodimuljo, r996), semen (sering disebutdengan: semen portland) yang dipakai ai Ioaooesia dibagi menjadi 5jenis, yaitu:

1). Jenis I: semenponlanduntuk pengg'naan umum, tidak memerlukanpersyaratan lfiusus.

2), Jenis II: semen portland untuk beton tahan sulfat dan mempunyaipanas hidrasi sedang.

3). Jenis III: semen portland untuk beton dengan kekuatan awal(cepat mengeras).

4)' Jenis w: semen portrand untuk beton yang memerlukan panashidrasi rendah.

5). Jenis V: semen portrand untuk beton yang sangat tahan terhadapsulfat.

Semen portland yang digunakan untuk pembuatan beton, yaitusemen yang berbutir halus. Kehalusan butir semen ini dapat dfuaba/dirasakan dengan tangan. Semen yang tercampur/mengandung gumpalan-gumpalan (meskipun kecil), tidak baik untuk pembuatan beton.

3. Persyaratan pasir

Pasir merupakan agregat halus yang mempxnyai ukuran diameter Imm - 5 mm' Pasir yang digunakan sebagai bahan beton, harus memenuhisyarat berikut:

Balok dan Pelat Beton Bertulang

tinggi

1. Berbutirtajmdanh2. Bersifat kekal, yail

crtaca, seperti terft n3. Tidakbolehmeagan

Jika kandungan hm

dicuci.

4. Tidak boleh digmalkarena pasir laut iribeton/baja tulangm-

4. PersyaratankerilflKerikil menrykm

5 mm - 40 mm S€bagai

Gplit).Kerikil atau bffidari 40mmtidakbaftud

Kerikil arau hahpmemenr.lhi syraberile1. Bersifrtpadddah2. Harusb€N[tid*t' Jika kanrftmgrn h

tersebutbarns diffii3. Padakeadaaot€ryat

D. Adukan B€bn1. Cara pembuatan a

Beton dibuat deng

ditambah pasir dan ker

yang baru dibuat ini dilama-kelamaan akan mer

Jika salah safir

dikurangi, rnuLa fidak tr

lvlengenal Beton dan fuja7

1. Berbutir tajam dan keras.

2. Bersifat kekal, yaitu tidak mudah lapuk/trancur oleh perubahan

cuaca, seperti terik matahari dan hujan.

3. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% darlberat keringnya.

Jika kandungan lumpur lebih dari 5%o, maka pasir tersebut ,harus

dicuci.

4. Tidak boteh digunakan pasir laut (kecuali dengan petunjuk staf ahli),

karena pasir laut ini banyak mengandung gaTm yang dapat merusak

' beton/bajatulangan

4. Persyaratan kerikilKerikil merupakan agregat kasar yang mempunyai ukuran diameter

5 mm - 40 mm. Sebagai pengganti kerikil dapat pula dipakai batu,pecah

(split).Kerikil atau batu pecah yang mempunyai ukuran diameter lebih

dari 40mm tidak baik untuk pembuatan beton.

Kerikil atau batu pecah yang digunakan sebagai bahan beton, hams

memenuhi syarat berikut:

l. Bersifatpadat dan keras, tidakberpori.

2. Harus bersih, tidak boleh mengandung lumprn lebih dari l7o.

Jika kandungan lumpur lebih dari l%o, maka kerikiVbatu pecah

tersebut harus dicuci.

3. Pada keadaan terpaksa, dapat dipakai kerikil bulat.

D. Adukan Beton

1. Cara pembuatan adukan .:Beton dibuat dengan cara mencampur semen portland dengan air,

ditambah pasir dan kerikil; kemirdian diaduk hingga merata. Adukan

yang baru dibuat ini disebut adukan beton. Jika adukan ini dibiarkan,

lama-kelamaan akan menjadi keras dan padat.

Jika salah satu atau beberapa jenis campuran bahan susun

dikurangi, maka tidak terjadi adukan beton, tetapi akan diperoleh jenis

l'/iengenal Beton dan Boja Tulangan

adukan yang lain. Misalnya, jika semen portland dicampur dengan air,kemudian ditambah pasir saja dan diaduk hingga rnerata, maka akandiperoleh adukan mortar. Tetapi, jika semen portland tersebut dicampurdengan air saja kemudian diaduk hingga merata, rnaka akan diperolehadukan pasta semen. Baik adukan mortar maupun adukan pasta semen iniapabila dibiarkan, lama-kelamaan juga menjadi keras dan padat.

2. Jumlah penggunaan air

Air pada pembuatan adukan beton berfungsi untuk mempermudahsifat penget'aan beton atau meningkatkan kinerja (workability) beton.Jika jumlah air pada adukan itu besar/banyak, maka adtkan betonmenjadi encer dan dapat dikerjakan dengan mudah ftine{anya tinggi)..Sebaliknya, jika jumlah air pada adukan hanya sedikit, maka adukanbeton menjadi kental dan akan sulit untuk dikerjakan (kinerjanya rendah).

Jumlah air untuk campuran beton pada umurnnya dihitungberdasarkan nilai perbandingan antara berat air dan berat semen portlandpada campuran adukari, dan pada peraturan beton di lndonesia (pBI-1971) dikenal dengan istilah faktgr air semen yang disingkat fas,sedangkan peraturan pengganti (sNI 03-2847-2002) disebut rasio airsemen yang disingkat ras, atav water cement ratio (wcr). Jadi fas atau rasdapat dirurnuskan sebagai berikut:

fas atau ras =berat air pada campuran beton

berat semen pada campuranbeton

Pada umumnya makin besar nilai fas, makin besar pula jumlah airyang digunakan pada campuran beton" berarti adukan beton makin encerdan mutu beton akan makin turun/rendah. Hubungan antara nilai fas dankuat tekan beton yang dihasilkan pada adukan dapat dilukiskan sepertipada Gambar 1.2.

goo)I(€

J4gct5M

I

Gambar 1.2 Husi

Jumlah perse(

perlu dipertimbangl

ataupun terlalu kerpahng sedikit diper,

membuat adukan txdigunakan 325 kg scampuran beton ters

1 kg/dm3, maka jum

liter.

3. Kekentalan edr

Untuk m€ng€

beton dilaksanakan (

v\)

iis\

Balok dan Pelat Beton Bertulang hlengenal Betm dan &

dipadatkan dengan alat

dipadatkan dengan tangan

padat penuh

falctorairsemen (f4s)

Gambar 1.2 Hubungan antara Faktor Air Semen dan ktat Tekan'

Silinder Beton (Tjokrodimuljo, 1996)

Jumlah persediaan air dan semen dalam pembuatan adukan beton

perlu dipertimbangkan dengan baik, agar adukan tidak terlalu encer

ataupun terlalu kental. Biasanya untuk membuat lm3 adukan beton,

paling sedikit diperlukan 300 kg semen portland. Sebagai contoh, jikamembuat adukan beton dengan nilai fas = 0,52 dan dalam I m3 beton

digunakan 325 kg semen portland, maka jumlah air yang dipakai untuk

campuran beton tersebut: 0,52.325 kg : 169 kg. Karena berat jenis air :I kg/dm3, maka jumlah air harus disediakan sebanyak 169 dm3 atau 169

liter.

3. Kekentalan adukan beton

Untuk mengetahui konsistensi atau tingkat kekentalan adukan

beton dilaksanakan dengan cara pengujian penurunan adukan, ataulazim

oos(gJc.)

I(d

v

I

llengenal Beton dan fujaTulangan

l).

2).

3).

CGUut dengan pengujian slump. Alat utama yang dipakai untukpengujian s lump, yaitu:

Kerucuf Abrams, dengan diameter lubang atas l0 cm, diameterlubang bawah 20 cm, dan tingginya 30 cm. Kerucut ini terbuat daribaja, sehingga peresapan air ke dinding tidak dimungkinkan.Tongkat baja yang ujungnya dibulatkan, dengan diameter l6 mm danpanjangnya 60 cm.Talam atau tempat adukan beton yang tidak menye rap air.

Pengujian slump dilaksanakan dengan langkah sebagai berikut:l). Adukan beton dimasukkan ke daram kerucut dengan 3 rapis yang

kira-kira volumenya sama, dan setiap lapis ditusuk-tusuk dengantongkat baja sebanyak25 kali.

2)- Permukaan atas diratakan, dan ditunggu 60 detik, sambil me-nyingkirkan adukan beton yang tumpah di sekitar kerucut.

3)- Kerucut alitarik vertikal ke atas dengan hati-hati, sehingga adukanbetqn akan turun.

4)' Nilai slump diperoleh dengan mengukur besar penurunan adukanbeton dari tinggi semula, seperti tampak pada Gambar I.3.

Tongkat bpja

KerucutAbrams

Talam

ntlai slump

adukan beton

r Gambar 1.3 pengukuran Nilai Slump Beton

Nilai slump untuk berbagai pekerjaan beton menurut peraturanBeton Bertulang lndonesia l97l disajikan pada Tabel 1.1.

Tabel l.l Nila,

1. Dinding; pelat E' bertulang)

J.

4.

5.

Pondasi telapak I

konstfuksi dibawPelat, balok, kolot

Pengerasanjalan

Pembetonan masa

Besar-kecilnya

banyak-sedikitnya jrbanyak air yang dic

sehingga penurunan i

besar.

4. Ilal-hal yang br

Sifat beton pr

tinggi. Dengan dem

kasar hanya ditinjarpengaruhi kuat tekan

jumlah semen, serta r

a. Pengaruhfas tet

I.D.2), tampakb

beton 5'ang dih

tinggi kuat iekar

b. Pengaruh umur

bertambah sesue

beton ini termr

pemakaiannya),

waktu beton ber

\hlengenal Beton dan &

lbl'L

Balok dan Pelat Beton Bertulorry

Tabel l.l Nilai-nilai Slump untuk Berbagai Pekerjaan Beton

Uraian Slump (cn)

maksimum mrnrmum

1. Dinding; pelat pondasi, dan pondasi telapakbertulang

2. Pondasi telapak tidak bertolang, kaison.dankonstruksi di bawah tanah

3. . Pelat, balok, kolorn, dan dinding

4. Pengerasanjalan

5. Pembetonan masal

12,5

9,0

15,0

7,5

7,5

5,0

2,5

7,5

5,0

2,5

Besar-kecifnya nilai slump pada adukan betonn bergantung pada

banyak-sedikitnya jumlah air yang dicamp-urkan pada adukan. Makin

banyak air yang dicampurkan pada adukan, maka adukan makin encer

sehingga penunrnan adukan makin besar. Jadi nilai slump-nya juga makin

besar.

4. Hal-hal yang berpengaruh terhadap mutu beton

Sifat beton pada ,riru*n u lebih baik jika kuat tekannya lebih

tinggi. Dengan demikian untuk meninjau mutu beton biasanya secara

kasar hanya ditinjau kuat tekannya saja. Beberapa faktor yang mem-

pengaruhi kuat tekan bdton, yaitu: faktor air.semenn umur beton, jenis dan

jumlah semen, serta sifat agregat.

Pengaruh-fas terhadap kuat tekan beton. Pada Gambar 1.2 (lihat Bab

I.D.2), tampak bahwa makin besar nilai fas, makin rendah kuat tekan

beton yang dihasilkan. Sebaliknya, makin kecil nilai faso makin

tinggi kuat tekan beton yang dihasilkan.

Pengaruh umur terhadap kuat tekan beton Kuat tekan beton akan

bertambah sesuai dengan bertambahnya umur beton tersebut. Karena

beton ini termasuk bahan yang sangat awgt (ditinjau dari segi

pemakaiannya), maka sebagai standar kuat tekan ditetapkan pada

waktu beton berumur 28 hari. Menurut PBI-1971, hubungan antara

lvlengenal Beton dan fujo Tulangon

umur dan kekuatan tekan beton dapat dilihat pada Tabel 1.2, atau

pada Gambar 1.4.

Tabel !.2 Hubungan antara (Jmur dan Kuat Tekan Beton

Umur beton( hari )

Kuat tekan beton(%)

J 40

7 65

l4 88

2t 95

28 100

90 120

365 135

7 28 60 90 120 r80 240 300 365

-

Umurbeton(hari)

Gambar I.4 Hubungan antara Umur dan Kuat Tekan Beton

c)- Pmguuh jwildttkandrmgan s€rrnn

teftadrykuattful- Pada frs sm

berlebihaq mPadajrrmlah cl

sehingga affibeton menjad

berlebihan, brmengan&4gt

2. Pada nilai slrbanyak m€ryntlai slnryt s

penambahan s

Penambahan L

Jenis semen juga

beberapa percobat

ternyata kelime jryang berbeda seper

Penganth sifd qpengaruh sifat agrt

karena umumnya I

Tetapi jika dikehadiperlukan agegapastanya. Sifat agr

beton ialah kekasar

stro(l)

I(t-v(l)

d

vt

7 28 60 90 120 r80 240 300

10 Balok dan Pelat Beton Bertulanglkngeml 8rfortfun8nfit

c). Pengaruh jumlah dan jenis semen terhadap luat tekan beton. Jumlah

kandungan semen yang digulakan pada adukan akan berpengaruh

terhadap kuat tekan beton, dengan penjelasan berikut:

l. Pada fas su-u, Sika jumlah sem€n terlalu sedikit atau terlalu

berlebihan, maka akan diperoleh kuat tekan betonnya rendah.

Pada jumlah semen terlalu sedikit, berarti jnmlah airjuga sedikit,

sehingga adukan beton sulit dipadatkan dan akibatnya kuat tekan

beton menjadi rendah. Demikian pula pada juutal semen

berlebihan, berarti jumlah air jpga berlebihan, sehingga beton

mengandung banyak pori dan akibatnyakuat tekannya renddh.

2. Pada nilai shimp sama, beton dertgan kandungan semen lebih

banyak mempunyai kuat tekan lebih tinggi. Hal ini karena pada

nilai slurnp sama, jumlah air juga hampir sama, sehingga

penambahan semen berarti pengurangan nilai fas, yang berakibatpenambahan kuat tekan beton (lihat Gambar 1.2 padaBab I.D.2).

Jenis semen juga berpengaruh terhadap kuat tekan beton. Daribeberapa percobaan terhadap 5 jenis semen pada adukan beton;

ternyata kelima jenis semen tersebut mempunyai kekuatan tekan

yang berbeda seperti tampak pada Gambar 1.5 (Tjokrodimuljo; 1996).

Pengaruh sifat agregat terhadap kuat tekan beton. Sebetulnya

pengaruh sifat agregat terhadap kuat tekan beton tidak begitu besar;

karena umumnya kekuatan agregat lebih tinggi daripada pastanya.

Tetapi jika dikehendaki beton dengan kuat tekan yang tinggi, maka

diperlukan agregat yang'kuadtidak boleh lebih lemah daripada

pastanya. Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan

beton ialah kekasaran permukaan dan ukuran butir maksimurnnya.

lAengenal Beton don fujaTulongon 11

^40GIpi

troi)

tmRI

J1od

M

cmtrran l: 2: 3, h$EmT I bagiq pafr

lamgan dipafrii 2 rvolume danperbmdnn

a.' Adulmn beton fudengan perbandir

harus ditakar ser

' Beton 1989, perb

mutu beton kura

' Newton/mm2).

Pada praktik dperbandingan vol

a. Campuran bt

b. Campuranh

c. Campurantx

Campuran denga

kelebihan, seperl

memerlukan t€ni" (misalnya: embe

volume ini mer

kurang merata at:

b. Adukan.beton dt

dengan perband

ditimbang sesuai

menggunakan ca

kekuatan beton

punyai kekurang

an (untuk menen-

yang berpengalar

, cukup, lama kditimbang. Pada

\

llengenal Beton.don$

20

Gambar L-5 Ktat Te*an Baon untuk Berbagai Jenis semen(Tjobodimuljo, 1996)

5. Perbandingancampuranbeton

untuk memperoleh hasil beton yang baik, maka terlebih dahuluharus ditentukan nilai perbandingan (proporsi) dari masing-masing bahansusun beton. Perbandingan campuran bahan susun disebutkan secara urut,dimulai dari ukuran butir yang paling kecil (lembut) ke butir yang besar,yaitu: semen, paslr, dan kerikil. Jadi, jika adukan beton menggunakan

Umur (hari)

12 Bolok dan Pelat,Beton Bertulang

campnran l: 2: 3, berarti campuran adukan betonnya menggunakan

semen 1 bagian, pasir 2 bagian, dan kerikil 3 bagian. Pada praktik di

lapangan dipakai 2 macam perbandingan campur€n, yaitu perbandingan

volume dan perbandingan berat.

a. Adukan beton dengan perbandingan volume. Untuk membuat beton

dengan perbandingan volume, maka masing-masing bahan susun

harus ditakar sesuai volume rencana. Menurut Konsep Pedoman. Beton 1989, perbandingan volume ini hanya boleh dilakukan untuk

mutu beton kurang dari 10 MPa (1 MPa . I Mega Pascal : I

Newton/mm2).

Pada praktik di lapangan sering dijumpai campuran dengan

perbandingan volume berikut:

a. Campuran beton yang padat, yain l:2: 4.

b. Campuran beton konsffuksi, yaitu l:2:3.c. Campuran beton rapat air, dipakai l; 1,5:2,5.

Campuran dengan perbandingan volume ini mernpunyai beberapa

kelebihan, seperti: pelaksanaan pekerjaan mudah dan cepat, tidak

memerlukan tenaga ahli, serta alat yang dipakai juga sederhana

(misalnya: ember, tenggok, dan sebagainya). Tetapi perbandingan

volume ini mempunyai kekurangan, yaitu hasil kekuatan beton

kurang merata atau tidak tetap. '

b. Adukan beton dengan perbandingan berat. Untuk membuat beton

dengan perbandingan berat, maka masing-masing bahan susun

ditimbang sesuai berat rencana. Keuntungan membuat beton dengan

menggunakan campuran berdasarkan perbandingan berat ini adalah

kekuatan beton yang dihasilkan bisa tetap/seragam. Tetapi mem-

punyai kekurangan, seperti: perlu perhitungan perencanaan campur-

an (untuk menentukan berat masing-6a5ingbahan susun) oleh orang

yang berpengalaman, den pelaksanaan pekedaan memerlukan waktu

cukup lama karena berat masing-masing bahan susun harus

ditimbang. Pada proyek pembangunan, agar proses penimbangan

lAengenal Beton don BajaTulangan 13

dapat berlangsung lebih cepat, maka perlu alatyang serba otomatis,misalnya dengan alat Batching Plant.

Untuk gedung yang direncanakan tahan gempa, maka harusdigunakan mutu beton dengan kuat tekan minimal 20 Mpa, dan harusdigunakan campuran beton dengan perbandingan berat.

6. Keunggulan dan kelemahan pemakaian bahan beton

Bahan bangunan yang berupa beton ini sekarang banyak dipakaiuntuk konstruksi bangunan, bahkan (hampir) setiap hari dijumpai ba-ngunan yang terbuat dari beton, mulai dari yang sederhana (misalnyapatung kecil) sampai pada bangunan besar (gedung bertingkat, jembatan,jembatan layang, bendungan, dermaga, dan sebagainya).

Bangunan yang menggunakan. konstruksi beton mempunyaibeberapa keunggulan, yaitu:

1. Beton termasuk tahan aus dan tahan terhadap kebakaran.

2, Beton sangat kokoh rtan kuat terhadap beban gempa bumi, getaran,maupun betan angin.

Berbagai bentuk konstruksi dapat dibuat dari bahan beton menurutselera perancang atau pemakai.

Biaya pemeliharaan atau perawatan sangat sedikit (tidak ada). Daripengalaman pada jembatan baja, setiap jangka waktu tertentujembatan tersebut harus dicat ulang, agar bahan baja tidak berkaratdan tidak terjadi keropos/rusak. Dengan demikian biaya perawatanpada jembatan baja ini cukup mahal. Tetapi jika digunakan jembatandari konstruksi beton bertulang, maka biaya perawatannya hampirtidak ada.

Bangunan yang menggunakan konstruksi beton juga mempunyaibeberapa kelemahan, yaitu:

1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak.Oleh karena itu perlu diberi baja tulangan, atau tulangan. kasa(mteshes).

2.

3.

4.

E.

1.

a.

Konstnrksi beton

harus disediakan fUntuk memperole

pengawasan terse,I

Konstruksi beton 1

beton tidak ada ba

Kekuatan Be

Kekuatan beton

Kuat teknn beton.

jika menerima bitditinjau terhadap Ikuat tarik, modulkuat tekan beton.

diperbaiki dengan

kuat tekan beton ,

beton yang disyrrMutubeton dibedt

Mutu beton cbeton non stru

Mutu betOn

digunakan unmaupun fonda

Mutu beton dr

struktur beton

Untuk pengujian I

berdiameter 15 cr

sampai runtuh. IQ

tekan pada beton

penampang beton I

'.,o": P/A

'

Mengenal Beton &n fufii

l.J.

4.

J.

14 Balok dan Pelat Beton Bertulang

2.

3.

4.

E.

1.

a.

Konstnrksi beton itu berat, sehingga jika dipakai pada bangunan

harus disediakan fondasi yang cukup besar/kuat.

Untuk memperoleh hasil beton dengan mutu yang baik, perlu biaya

pengawasan tersendiri.

Konstnrksi beton tak dapat dipindah, di samping itu bekas (rosokan)

beton tidak ada harganya.

Kekuatan Beton dan Tulangan

Kekuatan beton

Kuat teknn beton. Karena sifat utama dari beton adalah sangat kuat

jika menerima beban tekan, maka mutu beton pada umrurmya hanya

ditinjau terhadap kuat tekan beton tersebut. Sifat yang lain (misalnya:

kuat tarik, modulus elastisitas beton) dapat dikorelasikan terhadap

kuat tekan beton. Menurut peraturan beton di Indonesia (PBI-1971,

diperbaiki dengan SK SNI T-15-1991-03 dan SNI 03-2847-2002),

kuat tekan U"t* aiU"ri notasi dengan f,', yaitu kuat tekan silinder

beton yang disyaratkan pada waktu berumur 28 hari:

Mutu beton dibedakan atas 3 macam menurut kuat tekanny4 yaitu:

1. Mutu beton dengan f' kurang dari l0 MPa, digmakan untuk' beton non struktur (misalnya: kolom praktis, balok praktis).

2. Mutu beton dengan f,' antara 10 MFa sampai '20 MPa,

digunakan untuk beton struktur (misalnya: balok, kolom, pelat

maupun fondasi).

3. Mutu beton dengan f.' sebesar 20 MPa ke atas, digunakan untuk

struktur beton yang direncanakan tahan gempa.

Untuk pengujian kuat tekan beton, benda uji berupa silinder beton

berdiameter 15 cm dan tingginya 30. cm ditekan dengan beban P

sampai runtuh. Karena ada beban tekan P, maka terjadi tegangan

tekan pada beton ( o" ) sebesar beban (P) dibagi dengan luas

penampang beton (A), sehingga dirumuskan:

o.: P/A

'

ldengental Beton dan fujo Tulangon

(r-l)

15

de,ngan:

oc : tegangan tekan beton, MPa.

P : besarbeban tekan, N.A : luas penampang beton, mm2.

Beban P tersebut juga mengakibatkan bentuk fisik silinder betonberubab menjadi lebih pendek, sehingga timbul regangan tekan pada

beton (s"') sebesar perpendekan beton (AL) dibagi dengan tinggi

awal silinder beton (L0), ditulis dengan rumus:

e"': ALlLe (I-2)

dengan:

t"' regangantekanbeton

AL : perpendekanbeton, mm.

14 : tinggi awal silinderbeton, mm.

Hubrmgan antara tegangan den regangan tekan beton dilukiskans€eerti tedihat pada Gambar I.6.

-+ regangan(e"')

Gambar 1.6 Hubungan cintara Tegangan dan Regangan Tekan Beton

Balok dan Pelat Beton Bertulang

(\!A

trclJ4C)€rd

v

t

16

Pada Gambar I.6 t 'rtrberikut:

1. Pada saat beban

, tegan€an reganga

retak lekatari (6o

terbenfuk, akan etekan yang beke

kekuatan batas teL

2. Pada saat bebaa

lekatan mulai terbhubupgan tegangn

3. Pada saat beban tlekatan tersebut nretak yang koffiregangan beton sq

Gambar I.6 juga menu(kuat tekan beton telat

' turun (menjadi 0,85.i'lmencapai batas rehk

(tegangan 0,85.f' dan

bagi perencanaan stnrk

b). Kuat tarik beton. peril

tarik agak sedikit berbbeban tekan. Hubungaumumnya bersifat lintlangsung diikuti olehGambar I.7.

Mengenal Beton dan fujafincl

Pada Gambar I.6 tampak perilaku tegangan regangan beton sebagaiberikut:

t. Pada saat beban tekan mencapai 0,3.f,, - 0,4.L,, perilakutegangan regangan beton pada dasarnya masih linear. Retak:retak lekatan (bond crack) yang sebelum pembebanan sudahterbentulg akan tetap stabil dan tidak berubah selama tegangantekan yang bekerja masih di bawah 0,3.q, (f", merupakankekuatan batas tekan beton).

2. Pada saat beban tekan melebihi 0,3.f,, : 0,4.1,, retak-retaklekatan mulai terbentuk. pada saat ini mulai terjadi deviasi padahubungan tegangan-regangan dari kondisi tin.*.--.

--

3. Pada saat beban tekan mencapai 0,75.ft, ._ 0,90.f.,, retak-retalclekatan tersebut merambat ke mortar sehingga terbentuk polaretak yang kontinu. pada kondisi ini hubungan tegangan_regangan beton semakin menyimpang dari kondisi linear.

Gambar I.6 juga menunjukkan, bahwa pada saat beton dkan nrntuh(kuat tekan beton telah mencapai pmcak f'), maka tegangan betonturun (menjadi 0,85-f') sedanglan regangan tekan r""toul sampaimencapai batas retak ( e.u' sebesar 0,003). Kedua angka ini(tegangan 0,85.t' dan regangan batas r"u' = 0,003) sangat pentingbagi perencanaan sb'ktur beton bertulang pada bab-bab selanjutnya.

b). Kuat tarik beton. perilaku beton pada saat diberikan beban aksialtarik agak sedikit berbeda dengan perilakunya pada saat diberikanbeban tekan Hubungan antara tegangan dan regangan tarik betonumurnnya bersifat linear sampai te{adinya retak yang biasanyalangsung diikuti oleh keruntuhan beton, seperti dilukiskan padaGambar I.7.

tlengenal Beton dan Bajo Tulangan 1V