chapter ii

xxi

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pendahuluan

Beton merupakan material yang lemah menahan gaya tarik tetapi kuat menahan gaya

tekan (Edward G Nawi 2001). Kuat tarik beton bervariasi mulai dari 8 sampai 14

persen dari kuat tekannya. Rendah nya kapasitas tarik beton menimbulkan terjadinya

retak. Faktor utama yang menyebabkan retak adalah tegangan yang terjadi, terutama

tegangan tarik. Wang dan Salmon (1986) menyatakan retak beton biasanya

disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut:

- Perubahan volume, termasuk akibat susut rangkak akibat beban tetap,

tegangan akibat suhu dan perbedaan unsur kimia antara bagian beton.

- Tegangan lansung dalam dan luar akibat penerusan, beban bertukar arah,

lendutan jangka panjang, lendutan awal didalam beton prategang, atau

perbedaan penurunan di dalam struktur.

- Tegangan akibat lentur

Pembatasan retak dapat dicapai dengan membatasi tegangan yaitu dengan

pemberian gaya konsentris atau eksentris dalam arah longitudinal elemen struktur

(Visi & Kusuma, 1993 dalam jurnal Umi Khoiroh dkk 2009). Pemberian gaya

konsentris atau eksentris yaitu dengan cara menguranngi tegangan tarik pada

tumpuan dan daerah kritis pada saat kondisi beban bekerja, sehingga dapat

meningkatkan kapasitas lentur, geser, dan torsional penampang struktur tersebut.

Universitas Sumatera Utara

xxii

Gaya longitudinal tersebut disebut gaya prategang, yaitu gaya tekan yang

memberikan prategang pada penampang di sepanjang bentang suatu elemen struktur

sebelum bekerjanya beban mati dan beban hidup transversal atau beban hidup

horizontal transien. Gaya prategang ini berupa tendon yang diberikan tegangan awal

sebelum memikul beban kerjanya yang berfungsi mengurangi atau menghilangkan

tegangan tarik pada saat beton mengalami beban kerja, menggantikan tulangan tarik

pada struktur beton bertulang biasa.

Besar dan jenis pemberian gaya prategang, ditentukan berdasarkan :

1. Jenis sistem yang dilaksanakan

2. Panjang bentang

3. Kelangsingan yang dikehendaki

2.2 Sejarah Beton Prategang

Pada struktur dengan bentang yang panjang, struktur beton bertulang biasa tidak

cukup untuk menahan tegangan lentur sehingga terjadi retak-retak didaerah yang

mempunyai tegangan lentur, geser dan puntir yang tinggi. Timbulnya retak-retak

awal pada beton bertulang disebabkan oleh ketidakcocokan (non compatibility)

dalam tegangan-regangan baja dan beton, hal ini yang merupakan titik awal

dikembangkannya suatu material baru seperti beton prategang.

Beton prategang adalah material yang banyak digunakan dalam konstruksi.

Beton prategang pada dasarnya adalah beton dimana tegangan-tegangan internal

dengan besar serta distribusi yang sesuai diberikan sedemikian rupa sehingga

tegangan-tegangan yang diakibatkan oleh beban-beban luar dilawan sampai tingkat


xxiii

yang diinginkan (N Khrisna Raju,1988). Dengan kata lain Beton prategang

merupakan penerapan gaya pratekan pada balok sedemikian rupa sebelum dikerjakan

beban luar guna meniadakan tegangan tarik serat beton yang terjadi saat beban luar

bekerja (Nasution, 2009 dalam jurnal Hardwiyono Sentot dkk 2013).

2.3 Karakteristik Material

Setiap material mempunyai karakteristik sendiri-sendiri. Agar bisa mendesain

struktur beton prategang dengan optimal kita harus mengenal terlebih dahulu

perilaku dari setiap materaial yang biasa digunakan dalam balok prategang adalah

beton mutu tinggi, tendon baja prategang, dan tulangan baja biasa.

2.4 Mekanika Material

Dari semua properti yang menjadi ciri khas dari setiap material kurva tegangan-

regangan adalah kurva yang paling menarik. Kurva tegangan-regangan dari sebuah

material memuat banyak informasi yang dapat kita tangkap (tegangan maksimum,

regangan maksimum, kuat tarik, kuat tekan, modulus elastis, elongnasi, dll).

2.4.1 Tegangan

Sebuah gaya dan momen yang bekerja pada sebuah titik dari potongan penampang

menghasilkan distribusi tegangan yang bekerja pada penampang tersebut. Tegangan

dapat dipisahkan berdasarkan sumbu mana yang tegangan tersebut bekerja. Secara

umum tegangan dapat dibagi antar tegangan normal dan tegangan geser.


xxiv

Tegangan normal adalah tegangan yang diakibatkan oleh gaya yang bekerja pada

sumbu normal penampang dimana

= lim 02

........................................................................................................(a)

Dimana jika gaya yang bekerja menyebabkan pertambahan panjang maka disebut

gaya tarik, sedangkan bila gaya yang bekerja menyebabkan perpendekan batang

maka disebut gaya tekan.

Tegangan geser adalah tegangan ayang diakibatkan gaya yang bekerja pada sumbu

tangensial penampang dimana

= lim 0

......................................................................................................(b)

= lim 0

.....................................................................................................(c)

2.4.2 Regangan

Ketika sebuah gaya bekerja pada sebuah benda, gaya tersebut akan cenderung

mengubah bentuk dan ukuran dari benda tersebut. Akan tetapi perubahan yang

terjadi tidak pada volume benda tersebut. Pada gaya tarik benda akan memanjang

dan luas penampang akan mengecil, sedangkan pada gaya tekan benda akan

memendek dan penampang akan membesar sehingga total volume benda tersebut

akan tetap sama.

Regangan menggambarkan deformasi yang terjadi pada panjang dan sudut

antara dua titik. Regangan normal adalah pertambahan panjang per satuan panjang

dimana


xxv

= lim

...........................................................................................(d)

dan regangan geser adalah perubahan sudut antara dua garis yang awalnya saling

tegak lurus sebelum terjadinya deformasi.

= 2 - lim .

.........................................................................................(e)

2.4.3 Tegangan Regangan

Berdasarkan rumus tegangan regangan normal diatas kita dapat membuat grafik

tegangan regangan. Grafik tegangan regangan untuk setiap material adalah unik.

Dibawah akan dibahas grafik tegangan regangan untuk baja.

Gambar 2.1.Grafik tegangan regangan baja


xxvi

Beberapa karekteristik material dapat dilihat dari grafik diatas :

1. Perilakau elastis : perilaku elastis terjadi apabila tegangan yang terjadi masih

dalam area elastis. Dimana pada daerah elastis ini kurva yang terbentuk

adalah garis linear. Jadi pada daerah ini tegangan yang terjadi proporsional

terhadap regangan yang terjadi. Titik akhir dari garis linear ini disebut dengan

batas elastis.

2. Leleh : tegangan yang terjadi sedikt diatas area elastis akan menyebabkan

material berdeformasi secara permanaen. Perilaku ini disebut dengan leleh

peristiwa leleh ini terjadi pada dua titik antara tegangan leleh bawah dimana

tegangan tidak berubah tetapi regangan terus meningkat hingga titik leleh

atas

3. Strain hardening : ketika material telah mencapai titik leleh atas tegangan

dapat ditingkatkan dan menghasilkan kurva yang terus meningkat tetapi

semakin datar sehingga mencapai tegangan ultimate. Kurva tersebut disebut

dengan strain hardening.

4. Necking : setelah melewati tegangan ultimate kurva menurun hingga

mencapai tegangan patah. Pada area kurva ini tegangan turun kemudian

regangan bertambah tetapi luas permukaan berkurang pada sebuah titik. Hal

ini yang disebut dengan necking.

Hubungan antara tegangan regangan dideskripsikan oleh robert hooke pada tahun

1676 yang dikenal dengan hukum hooke. Hukum hooke dapat diekspresikan dengan

persamaan matematis

= E ........................................................................................................................(f)


xxvii

Dimana E adalah modulus young yang proportional pada daerah elastis. Pertama

tegangan regangan akan bersifat elastis hingga titik leleh bila tegangan tidak

mencapai tegangan leleh ( titik A)maka regangan akan kembali ke titik awal (titik

O). Pada daerah plastis persamaan (f) tidak lagi berlaku

Untuk menggambarkan tegangan regangan pada daerah plastis kita dapat

mempelajari fenomena strain hardening. Ketika material yang bersifat ductile

dikenai pembebanan berulang (loading unloading). Apabila tegangan melewati titik

leleh maka regangan akan bersifat inelastis. Pada saat unloading (titik A) maka

regangan akan kembali secara sejajar dengan garis elastis tetap tidak kembali ke titik

O tetapi titik O, perbedaan antara titik O dan titik O disebut regangan tetap

(permanent set). Bila beban diberikan lagi maka regangan akan melalui garis O

menuju A dan disini titik A menjadi tegangan leleh baru. Bila beban melewati

tegangan leleh yang baru maka regangan akan masuk kedalam daerah plastis,

demikian pula seterusnya.

Gambar 2.2 Grafik tegangan regangan untuk reserve loading


xxviii

2.5. Material Prategang (beton)

Beton adalah campuran dari semen, air, dan agregat serta suatu bahan tambahan.

Setelah beberapa jam dicampur, bahan-bahan tersebut akan langsung mengeras

sesuai dengan bentuk waktu basahnya. Beton yang digunakan dalam beton prategang

adalah beton yang mempunyai kuat tekan yang cukup tinggi dengan nila fc min 42

Mpa, modulus elastis yang tinggi dan mengalami rangkak ultimate yang lebih kecil

yang menghasilkan kehilangan prategangan yang lebih kecil pada baja. Kuat tekan

yang tinggi ini diperlukan untuk menahan tegangan tekan pada serat tertekan,

pengangkuran tendon, mencegah terjadinya keretakan. Tipikal diagram tegangan-

regangan beton dapat dilihat pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Diagram Tegangan-Regangan pada Beton


xxix

Kekuatan dan daya tahan beton adalah dua kualitas yang utama yang paling penting

distruktur beton prategang. Efek-efek dalam jangka panjang dapat dengan cepat

mengurangi gaya-gaya prategang dan menyebabkan kegagalan yang tidak

diharapkan. Oleh karena itu, perlu dilakukan berbagai upaya untuk menjamin dan

mengontrol kualitas pada berbagai tahap produksi dan konstruksi serta perawatan.

Gambar 2.4 menunjukan berbagai faktor yang mempengaruhi kualitas beton.

Gambar 2.4 sifat utama beton yang baik

Secara umum besaran-besaran mekanis beton dapat dikelompokan menjadi dua

kategori, yaitu :


xxx

1. Besaran sesaat atau jangka pendek, yaitu kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur,

geser dan kekakuan yang diukur dengan modulus elastisitas

2. Besaran jangka panjang, yaitu rangkak dan susut

Pemakain beton berkekuatan tinggi dapat memperkecil dimensi penampang

melintang unsur-unsur struktural beton prategang. Dengan berkurangnya berat mati

material, maka secara teknis maupun ekonomis bentang yang lebih panjang dapat

dilakukan. Perubahan bentuk pada beton adalah langsung dan tergantung pada

waktu. Pada beban tetap, peubahan bentuk bertambah dengan waktu dan jauh lebih

besar dibandingkan harga langsungnya. Susut tidak disebabkan oleh tegangan, tetapi

merupakan akibat dari hilangnya air dalam proses pengeringan beton, sementara

rangkak oleh bekerjanya tegangan. Susut dan rangkak menyebabkan perubahan

bentuk aksial, kelengkungan pada penampang, kehilangan tegangan lokal antara

beton dan baja, redistribusi aksi internal pada struktur statis tertentu.

2.5.1. Kuat Tekan

Berdasarkan ACI 363R-92, State Of The Art Report On High Strength Concrete

karakteristik beton dibedakan menjadi dua, yaitu :

1. Beton mutu normal (kuat tekan

xxxi

Besarnya kuat tekan dapat dihitung dengan menggunakan rumus

=

..................................................................................................................... (g)

Dimana : fc : kuat tekan beton umur tertentu (Mpa)

P : beban tekan maksimum

As : luas penampang benda uji (mm2)

2.5.2. Kuat Tarik Dan Kuat Lentur

secara umum, nilai kuat tarik beton relatif kecil dan pendekatan yang digunakan

untuk menentukan nilai kuat tarik ( fct ) adalah 0.10 fc

xxxii

- Modulus elastisitas

Beton pada dasarnya bersifat non linear sehingga nilai modulus elastisitasnya

hanyalah pendekatan. Gambar 2.5 menunjukan modulus tangent dan secant pada

beton.

Gambar 2.5 Modulus tangent dan secant pada beton

Nilai modulus elastis beton selalu berubah tergantung pada kuat tekan lentur dan

umur beton. Umumnya yang diambil cukup mewakili nilai modulus elastisitas beton

adalah modulus secant untuk 0.45 fc.

Standard SNI-03 menetapkan rumus berikut untuk menghitung modulus elastisitas

beton Ec :

Ec = 0.043 Wc 1.5 untuk 1500 < Wc < =2500 kg/m3....................................... (h)

Dimana : Wc adalah densitas beton dalam kg/m3

fc adalah kuat tekan silinder dalam Mpa


xxxiii

dan untuk beton normal ( Wc 2400 kg/m3 ), niali modulus elastisitas nya :

Ec = 4700 Mpa

Sedangkan nilai regangan pada saat tegangan maksimum (0) bervariasi antara

0.0015-0.0030. untuk beton dengan berat normal, nilai 0 ~0.0020

2.5.3. Hubungan Tegangan Regangan

Pengetahuan mengenai hubungan tegangan regangan beton merupakan hal penting

dalam mengembangkan analisis desain serta prosedur-prosedur dalam struktur beton.

Pada gambar 2.6 menunjukan kurva tegangan regangan yang diperoleh dari

pengujian yang menggunakan benda uji beton silinder yang dibebani tekan uniaksial

Gambar 2.6 kurva tegangan regangan tipikal untuk beton


xxxiv

Berdasarkan gambar 2.6 dapat terlihat bahwa :

1. Semakin rendah kekuatan beton, semakin tinggi regangan gagalnya.

2. Panjang bagian yang semula relatif linear akan bertambah untuk kuat tekan

beton yang semakin besar

3. Ada reduksi yang sangat nyata pada daktilitas untuk kekuatan yang meningkat

2.5.4. Susut

susut adalah kontraksi akibat pengeringan dan perubahan kimiawi yang tergantung

pada waktu dan keadaan kelembaban tetapi tidak pada tegangan.

Pada dasarnya ada dua jenis susut, yaitu :

1. Susut plastis, yang terjadi selama beberapa jam pertama sesudah pengecoran

beton segar di cetakan

2. Susut pengeringan, terjadi sesudah beton mengering dan sebagian besar

proses hidrasi kimiawi di pasta semen telah terjadi. Adapun faktor-faktor

yang mempengaruhi besarnya susut pengeringan adalah :

a. Agregat

Agregat beraksi menahan susut pasta semen, sehingga beton yang lebih kecil

banyak kandungan agregat akan lebih sedikit mengalami susut.

b. Rasio air semen

Semakin tinggi rasio air semen, semakin tinggi pula efek susut


xxxv

c. Ukuran elemen beton

Semakin besar volume elemen beton , semakin berkurang laju dan besar totall

susut. Akan tetapi, durasi waktu susut akan lebih lama karena membutuhkan

waktu yang lebih banyakdalam pengeringan untuk mencapai daerah dalam.

d. Kondisi kelembaban sekitar

Semakin tinggi kelembaban , semakin kecil laju penyusutan

e. Penulangan

Beton bertulang mengalami penyusutan lebih sedikit dibandingkan dengan

beton polos (tidak bertulangan).

f. Bahan tambahan

Efek ini bervariasi tergantung pada jenisnya, misal akselarator seperti

kalsium klorida yang digunakan untuk mempercepat proses pengerasan

beton, akan memperbesar susut.

g. Jenis semen

Semen yang cepat kering akan susut lebih banyak dibandingkan dengan jeni-

jenis lainnya, sedangkan semen pengkompensasi susut akan mengurangi retak

susut apabila dugunakan bersama tulangan pengekang.

h. Karbonasi

Susut karbonasi disebabkan oleh reaksi antara karbondioksida yang ada di

atsmosfir (udara) dengan yang ada di pasta semen. Banyak nya susut

gabungan bergantung pada urutan proses karbonasi dan pengeringan. Apabila

kedua fenomena tersebut bekerja secara simultan, maka susut yang terjadi

akan lebih kecil.


xxxvi

2.5.5. Rangkak

Rangkak atau aliran material lateral adalah peningkatan regangan terhadap waktu

akibat beban yang terus menerus bekerja. Deformasi awal akibat beban adalah

regangan elastis, sedangkan regangan tambahan akibat beban yang sama yang terus

menerus bekerja disebut regangan rangkak.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi rangkak adalah

a. Sifat bahan dasar, seperti komposisi dan kehalusan semen, kualitas adukan dan

kandungan mineral dalam agregat

b. Rasio air terhadap jumlah semen atau kadar air

c. Suhu pada proses pengerasan

d. Kelembaban selama penggunaan

e. Umur beton pada saat beban bekerja

f. Lama pembebanan

g. Nilai tegangan

h. Nilai perbandingan luas permukaaan dan volume komponen struktur

i. Nilai slump

2.6 Material Prategang (Baja)

Untuk penggunaan pada beban layan yang tinggi, pengggunaan baja tulangan

(tendon) dan beton mutu tinggi akan lebih efesien. Hanya baja dengan tegangan

elastis tinggi yang cocok digunakan pada beton prategang. Penggunaan baja tulangan

mutu tinggi bukan saja merupakan suatu keuntungan, tetapi merupakan suatu

keharusan. Prategang akan menghasilkan elemen yang lebih ringan, bentang yang

lebih besar dan lebih ekonomis jika ditinjau dari segi pemasangan dibandingkan


xxxvii

dengan beton bertulang biasa. Prategang pada dasarnya merupakan suatu beban

yang menimbulkan tegangan dalam awal sebelum pembebanan luar dengan besar

dan distribusi tertentu bekerja sehingga tegangan yang dihasilkan dari beban luar

dilawan sampai tingkat yang diinginkan. Gaya pratekan dihasilkan dengan menarik

kabel tendon yang ditempatkan pada beton dengan alat penarik. Setelah penarikan

kabel tendon mencapai gaya/tekanan yang direncanakan, tendon ditahan dengan

angkur agar gaya tarik yang tadi dikerjakan tidak hilang. Penarikan kabel tendon

dapat dilakukan baik sebelum beton dicor atau setelah beton mengeras.

Baja (tendon) yang dipakai untuk beton prategang dalam prakteknya ada tiga

macam, yaitu :

a. Kawat tunggal (wires), biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton

prategang dengan sistem pratarik (pretension)

b. Kawat untaian (strand), biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton

prategang dengan sistem pasca tarik(post-tension)

c. Kawat batangan (bar), biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton

prategangdengan sistem pratarik (pretension)

a. Kawat tunggal (wires)


xxxviii

b. untaian kawat (strand)

c. kawat batangan (bars)

Gambar 2.7 jenis-jenis baja yang dipakai untuk beton prategang: (a) kawat

tunggal (wires). (b) untaian kawat (strand). (c) kawat batangan (bars)

(sumber : prestressed concrete design, M.K. Hurst)

Pada tabel 1 di bawah akan ditunjukkan tipikal baja yang biasa digunakan


xxxix

Tabel 1 Tipikal Baja Prategang

Jenis Material

Diameter

(mm)

Luas

(mm)

Beban

Putus (kN)

Tegangan

Tarik (Mpa)

Kawat tunggal

(Wire)

3 7,1 13,5 1900

4 12,6 22,1 1750

5 19,6 31,4 1600

7 38,5 57,8 1500

8 50,3 70,4 1400

Untaian Kawat

(Strand)

9,3 54,7 102 1860

12,7 100 184 1840

15,2 143 250 1750

Kawat Batangan

(Bar)

23 415 450 1080

26 530 570 1080

29 660 710 1080

32 804 870 1080

38 1140 1230 1080

(Sumber:Andri Budiadi 2008)

Kawat tunggal yang dipakai untuk beton prategang adalah yang sesuai dengan

spesifikasi seperti ASTM A 421 : stress-relieved strands mengikuti standard ASTM

A 416. Strands terbuat dari tujuh kawat dengan memuntir enam diantaranya pada

pich sebesar 12 sampai 16 kali diameter disekeliling kawat lurus yang sedikit lebih

besar.

Menurut standard DIN 18 800 dalam jurnal Harja Syahputra Hariyanto semua kabel

yang digunakan dalam struktur bangunan dikategorikan sebagai high tensile

members. Secara umum kabel-kabel tersebut mempunyai kekuatan rencana yang

lebih tinggi dari pada batang tarik baja. Sehingga dengan luas dan penampang yang


xl

sama dapat memikul beban yang lebih besar.

Tipikal diagram tegangan-regangan dari ketiga jenis tendon tersebut dapat dilihat

pada gambar 2.8, gambar 2.9, dan gambar 2.10.

Gambar 2.8 Diagram Tegangan-Regangan Pada Kawat Tunggal

(sumber : desain praktis beton prategang, Andri Budiadi)

Gambar 2.9 Diagram Tegangan-Regangan Pada Untaian Kawat

(sumber : desain praktis beton prategang. Andri budiadi)


xli

Gambar 2.10 diagram tegangan-regangan pada baja batangan

(sumber : desain praktis beton prategang. Andri budiadi)

2.7 Pembebanan

Beban adalah gaya luar yang bekerja pada suatu struktur. Pada umumnya

penentuan besarnya beban hanya merupakan perkiraan. Meskipun beban yang

bekerja pada suatu lokasi dari struktur dapa diketahui secara pasti, namun distribusi

beban dari elemen ke elemen lainnya umumnya memerlukan asusmsi dan

pendekatan. Jenis beban yang biasa diperhitungkan pada perencanaan sruktur

bangunan antara lain sebagai berikut :

2.7.1 beban mati

Menurut (peraturan pembebanan indonesia,1983), beban mati merupakan

berat dari semuia bagian dari suatu struktur yang bersifat tetap selama masa

layannya, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mesin

serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari struktur


xlii

tersebut. Yang termasuk beban mati adalah berat struktur sendiri dan juga semua

bendanyang tetap pada posisinya selama struktur berdiri. Beban mati tetap berada

pada struktur dan tidak berubah sesuai dengan sistem struktur dan material yang

digunakan.

No Bahan / Komponen Struktur Berat

1 Baja 7850 kg/m3

2 Beton 2200 kg/m3

3 Beton Bertulang 2400 kg/m3

4 Kayu (Kelas 1) 1000 kg/m3

5 Pasir (Kering Udara) 1600 kg/m3

6 Pasir Jenuh Air 1800 kg/m3

7 Spesi dari Semen per cm Tebal 21 kg/m2

8 Dinding Bata Batu 250 kg/m2

9 Dinding Bata 1 Batu 450 kg/m2

10 Penutup Atap Genting 50 kg/m2

11 Penutup Lantai Ubin Semen per cm Tebal 24 kg/m2

Tabel 2 berat bangunan berdasarkan SNI 03-1727-1989-F

2.7.2 beban hidup

Menurut (peaturan pembebanan indonesia,1983), beban hidup adalah semua

beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu struktur termasuk

beban-beban pada lantai yang berasal dari berat manusia, barang-barang yang dapat

berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tidak

terpisahkan dari struktur dan dapat diganti selama masa layan dari struktur tersebut


xliii

sehingga menyebabkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut.

Khusus untuk atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan ,

baik akibat genangan maupun akibat tekanan jatuh butiran air.

No Komponen Bangunan Berat (Kg/m2)

1 Atap (tanpa difungsikan untuk fungsi struktural lain) 100

2 Lantai dan Tangga Rumah Tinggal 200

3 Lantai Sekolah, Ruang Kuliah, Kantor, Toko, Toserba,

Restoran, Hotel, Asrama dan Rumah Sakit

250

4 Balkon yang Menjorok Keluar, Tangga, Bordes 300

5 Lantai Ruang Olahraga, Masjid, Gereja, Bioskop, Pabrik,

Bengkel, Gudang, Perpustakaan

400

6 Lantai Ruang Dansa, Panggung Penonton 500

7 Beban Pekerja 100

Tabel 3 beban hidup menurut kegunaan berdasarkan SNI 03-1727-1989F

2.7.3 beban gempa

Menurut (Peraturan Pembebanan Indonesia,1983), beban gempa adalah

semua beban akibat statik ekivalen yang bekerja pada struktur yang dipengaruhi oleh

gerakan tanah akibat gempa tersebut. Dalam hala ini pengaruh gempa pada struktur

ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik. Maka dapat disimpulkan beban gempa

disini adalah gaya-gaya yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa pada struktur

tersebut. Besarnya beban gempa dasar nominal horizontal akibat gempa menurut

standard perencanaan ketahanan gempa untuk struktur rumah dan gedung (SNI-

1726-1998), dinyatakan sebagai berikut :


xliv

V =

W

Dimana :

V = beban gempa dasar nominal (beban gempa rencana)

Wt= kombinasi dari beban mati dan beban hidup vertikal yang direduksi

C= spektrum respon nominal gempa rencana, yang besarnya tergantung dari jenis

tanah dasar dan waktu getar struktur. Untuk mengetahui nilai C harus diketahui

terlebih dahulu jenis tanah tempat struktur berdiri.

I =faktor keutamaan struktur

R = faktor reduksi gempa

2.7.4 beban angin

Menurut (Peraturan Pembebanan Indonesia,1983), beban angin adalah semua

beban yang bekerja pada struktur atau bagian struktur yang disebabkan oleh selisih

dalam tekanan udara. Tekanan angin di indonesia adalah 80kg/m2 padabidang tegak

sampai setinggi 20 m. Beban angin yang bekerja terhadap struktur adalah menekan

dan menghisap struktur dan sulit diprediksi. Faktor-faktor yang mempengaruhi daya

tekan dan hisap angin terhadap struktur adalah kecepatan angin, kepadatan udara,

permukaan bidanng dan bentuk dari struktur. Beban angin sangat bergantung dari

lokasi dan ketinggian dari struktur. Besarnya tekana tiup hartus diambil minimum

sebesar 25kg/m2, kecuali untuk bangunan-bangunan berikut :

Pinggir laut hingga 5km dari pantai minimumtekanan tiup 40kg/m

Bangunan didaerah yang tekanan tiiupnya lebih dari 40kg/m, haruis diambil

sebesar P= -v2/16 Kg/m. V adalah kecepatan angin dalam m/s


xlv

Untuk cerobong, tekanan tiup dalam kg/m harus ditentukan dengan rumus

(42,4+0,6h) dengan h adalah tinggi cerobong seluruhnya.

Koefisien angin yang diambil untuk struktur tertutup dengan sudut pangkal

atap dinyatakan dengan adalah sebagai berikut :

o 22 untuk bidang lengkung dibelakang angin

- pada seperempat busur pertama -0,4

- pada seperempat busur kedua -0,2


chapter ii

Documents