BAB I

PENDAHULUAN

A.     Latar Belakang

Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil, batu pecah, atau agregat-agregat

lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air membentuk

suatu massa mirip-batuan. Terkadang, satu atau lebih bahan aditif ditambahkan untuk

menghasilkan beton dengan karakteristik tertentu, seperti kemudahan pengerjaan (workability),

durabilitas, dan waktu pengerasan. Seperti substansi-substansi mirip batuan lainnya, beton

memiliki kuat tekan yang tinggi dan kuat tarik yang sangat rendah. Beton bertulang adalah suatu

kombinasi antara beton dan baja dimana tulangan baja berfungsi menyediakan kuat tarik yang

tidak dimiliki beton.

Dalam suatu struktur bangunan beton bertulang khususnya pada kolom akan terjadi momen

lentur dan gaya aksial yang bekerja secara bersama – sama. Momen - momen ini yang

diakibatkan oleh adanya beban eksentris atau adanya gravitasi dapat menimbulkan beban lateral

seperti angin dan gempa atau bisa juga diakibatkan oleh beban lantai yang tidak seimbang. Maka

dari itu, setiap penampang komponen pada struktur seperti balok dan kolom harus direncanakan

kuat terhadap setiap gaya internal yang terjadi, baik itu momen lentur, gaya aksial, gaya geser

maupun torsi yang timbul sebagai respon struktur tersebut terhadap pengaruh luar.

B.     Rumusan Masalah

Pembahasan tentang beton dalam makalah ini di batasi pada :

1.      Apa Defenisi Struktur Beton Bertulang?

2.      Apa saja Kelebihan dan Kelemahan Beton Bertulang Sebagai Suatu Bahan Struktur?

3.      Bagaimana Sifat-sifat Beton Bertulang?

C.     Tujuan Penulisan

Dengan tersusunnya makalah ini mahasiswa diharapkan mampu mejelasakan tentang :

Defenisi Struktur Beton Bertulang, Kelebihan dan Kelemahan Beton Bertulang Sebagai Suatu

Bahan Struktur, Sifat-sifat Beton Bertulang, Kolom, Pengantar Gempa, dan Balok

BAB II

PEMBAHASAN

A.     Defenisi Struktur Beton Bertulang

Beton bertulang adalah suatu bahan material yang terbuat dari beton dan baja tulangan.

Kombinasi dari kedua material tersebut menghasilkan bahan bangunan yang mempunyai sifat-

sifat yang baik dari masing-masing bahan bangunan tersebut.

Beton mempunyai sifat yang bagus, yaitu mempunya kapasitas tekan yang tinggi. Akan

tetapi, beton juga mempunyai sifat yang buruk, yaitu lemah jika dibebani tarik. Sedangkan baja

tulangan mempunyai kapasitas yang tinggi terhadap beban tarik, tetapi mempunyai kapasitas

tekan yang rendah karena bentuknya yang langsing (akan mudah mengalami tekuk terhadap

beban tekan). Namun, dengan menempatkan tulangan dibagian beton yang mengalami tegangan

tarik akan mengeliminasi kekurangan dari beton terhadap beban tarik.

Demikian juga bila baja tulangan ditaruh dibagian beton yang mengalami tekan, beton

disekeliling tulangan bersama-sama tulangan sengkan akan mencegah tulangan mengalami

tekuk. Demikianlah penjelasan tentang mengapa kombinasi dari kedua bahan bangunan ini

menghasil bahan bangunan baru yang memiliki sifat-sifat yang lebih baik dibanding sifat-sifat

dari masing-masih bahan tersebut sebelum digabungkan. Berikut kita akan paparkan sesuatu

yang berhubungan dengan bahan bangunan beton dan tulangan baja.

Beton adalah bahan bangunan yang terbuat dari semen (Portland cement atau semen hidrolik

lainnya), pasir atau agregat halus, kerikil atau agregate kasar, air dan dengan atau tanpa bahan

tambahan. Kekuatan tekan beton yang digunakan untuk perencanaan ditentukan berdasarkan

kekuatan tekan beton pada umur 28 hari. Meskipun sekarang kita dapat menghasilkan beton

dengan kekuatan tekan lebih 100 MPa, kekuatan tekan beton yang umum digunakan dalam

perencanaan berkisar antara 20 – 40 MPa. Seperti diterangkan sebelumnya, beton mempunyai

kekuatan tekan yang tinggi akan tetapi mempunyai kekuatan tarik yang rendah, hanya berkisar

antara 8% sampai 15% dari kekuatan tekannya. Untuk mengatasi kelemahan dari bahan beton

inilah maka ditemukan bahan bangunan baru dengan menambahkan baja tulangan untuk

memperkuat terutama bagian beton yang mengalami tarik.

Baja tulangan yang digunakan untuk perencanaan harus mengunakan baja tulangan ulir/sirip

(deformed bar). Sedangkan tulangan polos (plain bar) hanya dapat digunakan untuk tulangan

spiral dan tendon, kecuali untuk kasus-kasus tertentu.

B.     Kelebihan dan Kelemahan Beton Bertulang Sebagai Suatu Bahan Struktur

1.      Kelebihan :

Beton bertulang boleh jadi adalah bahan konstruksi yang paling penting. Beton bertulang

digunakan dalam berbagai bentuk untuk hampir semua struktur, besar maupun kecil – bangunan,

jembatan, perkerasan jalan, bendungan, dindingpenahan tanah, terowongan, jembatan yang

melintasi lembah (viaduct), drainaseserta fasilitas irigasi, tangki, dan sebagainya. Sukses besar

beton sebagai bahan konstruksi yang universal cukup mudah dipahami jika dilihat dari

banyaknya kelebihan yang dimilikinya. Kelebihan tersebut antara lain :

a)      beton memiliki kuat tekan yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan kebanyakan bahan lain.

b)      Beton bertulang mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap api dan air, bahkan merupakan

bahan struktur terbaik untuk bangunan yang banyak bersentuhan dengan air. Pada peristiwa

kebakaran dengan intensitas rata-rata, batang-batang struktur dengan ketebalan penutup beton

yangmemadai sebagai pelindung tulangan hanya mengalami kerusakan padapermukaannya saja

tanpa mengalami keruntuhan.

c)      Struktur beton bertulang sangat kokoh.

d)      Beton bertulang tidak memerlukan biaya pemeliharaan yang tinggi.

e)      Dibandingkan dengan bahan lain, beton memiliki usia layan yang sangat panjang. Dalam

kondisi-kondisi normal, struktur beton bertulang dapat digunakan sampai kapan pun tanpa

kehilangan kemampuannya untuk menahan beban. Ini dapat dijelaskan dari kenyataannya bahwa

kekuatan beton tidak berkurang dengan berjalannya waktu bahkan semakin lama semakin

bertambah dalam hitungan tahun, karena lamanya proses pemadatan pasta semen.

f)        Beton biasanya merupakan satu-satunya bahan yang ekonomis untuk pondasi tapak, dinding

basement, tiang tumpuan jembatan, dan bangunan-bangunan semacam itu.

g)      Salah satu ciri khas beton adalah kemampuannya untuk dicetak menjadi bentuk yang sangat

beragam, mulai dari pelat, balok, dan kolom yang sederhana sampai atap kubah dan cangkang

besar.

h)      Di sebagian besar daerah, beton terbuat dari bahan-bahan lokal yang murah (pasir, kerikil, dan

air) dan relatif hanya membutuhkan sedikit semen dan tulangan baja, yang mungkin saja harus

didatangkan daridaerah lain.

i)        Keahlian buruh yang dibutuhkan untuk membangun konstruksi betonbertulang lebih rendah bila

dibandingkan dengan bahan lain seperti struktur baja.

2.      Kelemahan

Untuk dapat mengoptimalkan penggunaan beton, perencana harus mengenal dengan baik

kelebihannya. Kelemahan-kelemahan beton bertulang tersebut antara lain :

a)      Beton mempunyai kuat tarik yang sangat rendah, sehingga memerlukan penggunaan tulangan

tarik.

b)      Beton bertulang memerlukan bekisting untuk menahan beton tetap di tempatnya sampai beton

tersebut mengeras. Selain itu, penopang atau penyangga sementara mungkin diperlukan untuk

menjaga agar bekisting tetap berada pada tempatnya, misalnya pada atap, dinding, dan struktur-

struktur sejenis, sampai bagian-bagian beton ini cukup kuat untuk menahan beratnya sendiri.

Bekisting sangat mahal. Di Amerika Serikat, biaya bekisting berkisar antara sepertiga hingga dua

pertiga dari total biaya suatu struktur beton bertulang, dengan nilai sekitar 50%. Sudah jelas

bahwa untuk mengurangi biaya dalam pembuatan suatu struktur beton bertulang, hal utama yang

harus dilakukan adalah mengurangi biaya bekisting.

c)      Rendahnya kekuatan per satuan berat dari beton mengakibatkan beton bertulang menjadi berat.

Ini akan sangat berpengaruh pada struktur-struktur bentang-panjang dimana berat beban mati

beton yang besar akan sangat mempengaruhi momen lentur.

d)      Sifat-sifat beton sangat bervariasi karena bervariasinya proporsi-campuran dan pengadukannya.

Selain itu, penuangan dan perawatan beton tidak bisa ditangani seteliti seperti yang dilakukan

pada proses produksi material lain seperti struktur baja dan kayu.

C.     Sifat-sifat Beton Bertulang

Pengetahuan yang mendalam tentang sifat-sifat beton bertulang sangat penting sebelum

dimulai mendesain struktur beton bertulang. Beberapa sifat-sifat beton bertulang antara lain :

1.     Kuat Tekan

Kuat tekan beton (f’c) dilakukan dengan melakukan uji silinder beton dengan ukuran

diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pada umur 28 hari dengan tingkat pembebanan tertentu.

Selama periode 28 hari silinder beton ini biasanya ditempatkan Mdalam sebuah ruangan dengan

temperatur tetap dan kelembapan 100%. Meskipun ada beton yang memiliki kuat maksimum 28

hari dari 17 Mpa hingga 70 -140 Mpa, kebanyakan beton memiliki kekuatan pada kisaran 20

Mpa hingga 48 Mpa. Untuk aplikasi yang umum, digunakan beton dengan kekuatan 20 Mpa dan

25 Mpa, sementara untuk konstruksi beton prategang 35 Mpa dan 40 Mpa. Untuk beberapa

aplikasi tertentu, seperti untuk kolom pada lantai-lantai bawah suatu bangunan tingkat tinggi,

beton dengan kekuatan sampai 60 Mpa telah digunakan dan dapat disediakan oleh perusahaan-

perusahaan pembuat beton siap-campur (ready-mix  concrete).

Nilai-nilai kuat tekan beton seperti yang diperoleh dari hasil pengujian sangat dipengaruhi

oleh ukuran dan bentuk dari elemen uji dan cara pembebanannya. Di banyak Negara, spesimen

uji yang digunakan adalah kubus berisi 200 mm. untuk beton-beton uji yang sama, pengujian

terhadap silinder-silinder 150 mm x 300 mm menghasilkan kuat tekan yang besarnya hanya

sekitar 80% dari nilai yang diperoleh dari pengujian beton uji kubus.

Kekuatan beton bisa beralih dari beton 20 Mpa ke beton 35 Mpa tanpa perlu melakukan

penambahan buruh dan semen dalam jumlah yang berlebihan. Perkiraan kenaikan biaya bahan

untuk mendapatkan penambahan kekuatan seperti itu adalah 15% sampai 20%. Namun untuk

mendapatkan kekuatan beton diatas 35 atau 40 Mpa diperlukan desain campuran beton yang

sangat teliti dan perhatian penuh kepada detail-detail seperti pencampuran, penempatan, dan

perawatan. Persyaratan ini menyebabkan kenaikan biaya yang relatife lebih besar. Kurva

tegangan-regangan pada gambar dibelakang menampilkan hasil yang dicapai dari uji kompresi

terhadap sejumlah silinder uji standar berumur 28 hari yang kekuatannya beragam.

        Kurva hampir lurus ketika beban ditingkatkan dari niol sampai kira-kira 1/3 - 2/3 kekuatan

maksimum beton.

        Diatas kurva ini perilaku betonnya nonlinear. Ketidak linearan kurva tegangan-regangan beton

pada tegangan yang lebih tinggi ini mengakibatkan beberapa masalah ketika kita melakukan

analisis struktural terhadap konstruksi beton karena perilaku konstruksi tersebut juga akan

nonlinear pada tegangan-tegangan yang lebih tinggi.

        Satu hal penting yang harus diperhatikan adalah kenyataan bahwa berapapun besarnya kekuatan

beton, semua beton akan mencapai kekuatatan puncaknya pada regangan sekitar 0,002.

        Beton tidak memiliki titik leleh yang pasti, sebaliknya kurva beton akan tetap bergerak mulus

hingga tiba di titik kegagalan (point of rupture) pada regangan sekitar 0,003 sampai 0,004.

        Banyak pengujian yang telah menunjukkan bahwa kurva-kurva tegangan- regangan untuk

silinder-silinder beton hampir identik dengan kurva-kurva serupa untuk sisi balok yang

mengalami tekan.

         Harus diperhatikan juga

bahwa beton berkekuatan lebih rendah lebih daktail daripada beton berkekuatan lebih tinggi –

artinya, beton-beton yang lebih lemah akan mengalami regangan yang lebih besar sebelum

mengalami kegagalan.

2.    Modulus Elastisitas Statis

Beton tidak memiliki modulus elastisitas yang pasti. Nilainya bervariasi

tergantung dari kekuatan beton, umur beton, jenis pembebanan, dan karakteristik dan

perbandingan semen dan agregat. Sebagai tambahan, ada beberapa defenisi mengenai modulus

elastisitas :

a)      Modulus awal adalah kemiringan diagram tegangan-regangan pada titik asal dari kurva.

b)      Modulus tangen adalah kemiringan dari salah satu tangent (garis singgung) pada kurva tersebut

di titik tertentu di sepanjang kurva, misalnya pada 50% dari kekuatan maksimum beton.

c)      Kemiringan dari suatu garis yang ditarik dari titik asal kurva ke suatu titik pada kurva tersebut di

suatu tempat di antara 25% sampai 50% dari kekuatan tekan maksimumnya disebut Modulus

sekan.

d)      Modulus yang lain, disebut modulus semu (apparent modulus) atau modulus jangka panjang,

ditentukan dengan menggunakan tegangan dan regangan yang diperoleh setelah beban diberikan

selama beberapa waktu.

Peraturan ACI menyebutkan bahwa rumus untuk

menghitung modulus elastisitas beton yang memiliki berat beton (wc) berkisar dari 1500-2500

kg/m3.

Dimana :

wc : berat beton (kg/m3)

fc’ : mutu beton (Mpa)

Ec : modulus elastisitas (Mpa)

Modulus Elastisitas Dinamis

3.    Modulus elastisitas dinamis

Modulus elastisitas dinamis, yang berkorespondensi dengan regangan-

regangan sesaat yang sangat kecil, biasanya diperoleh dari uji sonik. Nilainya biasanya lebih

besar 20%-40% daripada nilai modulus elastisitas statis dan kira-kira sama dengan modulus nilai

awal. Modulus elastisitas dinamis ini biasanya dipakai pada analisa struktur dengan beban gempa

atau tumbukan.

4.    Perbandingan Poisson

Ketika sebuah beton menerima beban tekan, silinder tersebut tidak hanya berkurang

tingginya tetapi juga mengalami ekspansi (pemuaian) dalam arah lateral. Perbandingan ekspansi

lateral dengan pendekatan longitudinal ini disebut sebagai Perbandingan Poisson(Poisson’s

ratio). Nilainya bervariasi mulai dari 0,11 untuk beton mutu tinggi dan 0,21 untuk beton mutu

rendah, dengan nilai rata-rata 0,16.  Sepertinya tidak ada hubungan langsung antara nilai

perbandingan ini dengan nilai-nilai, seperti perbandingan air-semen, lamanya perawatan, ukuran

agregat, dan sebagainya. Pada sebagian besar desain beton bertulang, pengaruh dari

perbandingan poisson ini tidak terlalu diperhatikan. Namun pengaruh dari perbandingan harus

diperhatikan ketika kita menganalisis dan mendesain bendungan busur, terowongan, dan

struktur-struktur statis tak tentu lainnya.

5.    Kuat Tarik

Kuat tarik beton bervariasi antara 8% sampai 15% dari kuat tekannya. Alasan utama dari

kuat tarik yang kecil ini adalah kenyataan bahwa beton dipenuhi oleh retak-retak halus. Retak-

retak ini tidak berpengaruh besar bila beton menerima beban tekan karena beban tekan

menyebabkan retak menutup sehingga memungkinkan terjadinya penyaluran tekanan. Jelas ini

tidak terjadi bila balok menerima beban

Meskipun biasanya diabaikan dalam perhitungan desain, kuat tarik tetap merupakan sifat

penting yang mempengaruhi ukuran beton dan seberapa besar retak yang terjadi. Selain itu, kuat

tarik dari batang beton diketahui selalu akan mengurangi jumlah lendutan. (Karena kuat tarik

beton tidak besar, hanya sedikit usaha yang dilakukan untuk menghitung modulus elastisitas

tarik dari beton. Namun, berdasarkan informasi yang terbatas ini, diperkirakan bahwa nilai

modulus elastisitas tarik beton sama dengan modulus elatisitas tekannya.)

Selanjutnya, anda mungkin ingin tahu mengapa beton tidak diasumsikan menahan tegangan

tarik yang terjadi pada suatu batang lentur dan baja yang menahannya. Alasannya adalah bahwa

beton akan mengalami retak pada regangan tarik yang begitu kecil sehingga tegangan-tegangan

rendah yang terdapat pada baja hingga saat itu akan membuat penggunaannya menjadi tidak

ekonomis. Kuat tarik beton tidak berbanding lurus dengan kuat tekan ultimitnya fc’. Meskipun

demikian, kuat tarik ini diperkirakan berbanding lurus terhadap akar kuadrat dari fc’. Kuat tarik

ini cukup sulit untuk diukur dengan beban-beban tarik aksial langsung akibat sulitnya memegang

spesimen uji untuk menghindari konsentrasi tegangan dan akibat kesulitan dalam meluruskan

beban-beban tersebut. Sebagai akibat dari kendala ini, diciptakanlah dua pengujian yang agak

tidak langsung untuk menghitung kuat tarik beton. Keduanya adalah uji modulus keruntuhan dan

uji pembelahan silinder. Kuat tarik beton pada waktu mengalami lentur sangat penting ketika kita

sedang meninjau retak dan lendutan pada balok. Untuk tujuan ini, kita selama ini menggunakan

kuat tarik yang diperoleh dari uji modulus-keruntuhan. Modulus keruntuhan biasanya dihitung

dengan cara membebani sebuah balok beton persegi (dengan tumpuan sederhana berjarak 6 m

dari as ke as) tanpa-tulangan berukuran 15cm x 15cm x 75cm. hingga runtuh dengan beban

terpusat yang besarnya sama pada 1/3 dari titik-titik pada balok tersebut sesuai dengan yang

disebutkan dalam ASTM C-78. Beban ini terus ditingkatkan sampai keruntuhan terjadi akibat

retak pada bagian balok yang mengalami tarik. Modulus keruntuhannya fr ditentukan kemudian

dari rumus lentur. Pada rumus-rumus berikut ini :

Tegangan yang ditentukan dengan cara ini tidak terlalu akurat karena dalam menggunakan

rumus lentur kita mengasumsikan beton berada dalam keadaan elastic sempurna dengan

tegangan yang berbanding lurus terhadap jarak dari sumbu netral.

6.    Kuat Geser

Melakukan pengujian untuk memperoleh keruntuhan geser yang betul-betul murni tanpa

dipengaruhi oleh tegangan-tegangan lain sangatlah sulit. Akibatnya, pengujian kuat geser beton

selama bertahun-tahun selalu menghasilkan nilai-nilai leleh yang terletak di antara 1/3 sampai

4/5 dari kuat tekan maksimumnya.

7.    Kurva Tegangan-Regangan

Hubungan tegangan-regangan beton perlu diketahui untuk menurunkan persamaan-

persamaan analisis dan desain juga prosedur-prosedur pada struktur beton.

D.    Kolom

Definisi kolom menurut SNI-T15-1991-03 adalah komponen struktur bangunan yang tugas

utamanya menyangga beban aksial desak vertikal dengan bagian tinggi yang tidak ditopang

paling tidak tiga kali dimensi lateral terkecil. Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka

(frame) struktur yang memikul beban dari balok induk maupun balok anak. Kolom meneruskan

beban dari elevasi atas ke elevasi yang lebih bawah hingga akhirnya sampai ke tanah

melalui`pondasi.

Keruntuhan pada suatu kolom merupakan kondisi kritis yang dapat menyebabkan runtuhnya

(collapse) lantai yang bersangkutan dan juga runtuh total (total collapse)  seluruh struktur.

Kolom adalah struktur yang mendukung beban dari atap, balok dan berat sendiri yang diteruskan

ke pondasi. Secara struktur kolom menerima beban vertical yang besar, selain itu harus mampu

menahan beban-beban horizontal bahkan momen atau puntir/torsi akibat pengaruh terjadinya

eksentrisitas pembebanan. hal yang perlu diperhatikan adalah tinggi kolom perencanaan, mutu

beton dan baja yang digunakan dan eksentrisitas pembebanan yang terjadi.

E.     Balok

Balok adalah bagian struktur yang berfungsi sebagai pendukung beban vertikal dan

horizontal. Beban vertikal berupa beban mati dan beban hidup yang diterima plat lantai, berat

sendiri balok dan berat dinding penyekat yang di atasnya. Sedangkan beban horizontal berupa

beban angin dan gempa.  Balok merupakan bagian struktur bangunan yang penting dan bertujuan

untuk memikul beban tranversal yang dapat berupa beban lentur, geser maupun torsi. Oleh

karena itu perencanaan balok yang efisien, ekonomis dan aman sangat penting untuk suatu

struktur bangunan terutama struktur bertingkat tinggi atau struktur berskala besar.

F.      Pengantar Gempa

Kerak bumi terdiri dari beberapa lapisan tektonik keras yang disebut litosfer yang

mengapung di atas medium fluida yang lebih lunak yang disebut mantle, sehingga kerak bumi ini

dapat bergerak. Teori yang dipakai untuk menerangkan pergerakan-pergerakan kerak bumi

tersebut adalah teori perekahan dasar laut (Sea Floor Spreading Theory) yang dikembangkan

oleh F. V. Vine dan D. H. Mathews pada tahun 1963 (Irsyam, 2005).  Bersatunya masa batu atau

pelat satu sama lain dicegah oleh gaya-gaya friksional, apabila tahanan ultimate friksional

tercapai karena ada gerakan kontinyu dari fluida dibawahnya dua pelat yang akan bertumbukan

satu sama lain akan menimbulkan gerakan tiba-tiba yang bersifat transient yang menyebar dari

satu titik kesuatu arah yang disebut gempa bumi. Gempa bumi yang menimbulkan kerusakan

yang paling luas adalah gempa tektonik. Gempa bumi tektonik disebabkan oleh terjadinya

pergeseran kerak bumi (lithosfer) yang umumnya terjadi didaerah patahan kulit bumi.

Dalam beberapa dekade belakangan, para insinyur struktur mulai mengalami kemajuan yang

berarti dalam memahami perilaku struktur terhadap beban gempa.  Kemajuan ini dikombinasikan

dengan hasil penelitian modern yang membuat para insinyur struktur dapat mendesain suatu

struktur yang aman ketika mengalami bebangempa yang besar, selain itu dapat pula mendesain

bangunan yang tetap dapat terus beroperasi selama dan setelah gempa terjadi.  Struktur suatu

bangunan bertingkat tinggi harus dapat memikul beban-beban yang bekerja pada struktur

tersebut, diantaranya beban gravitasi dan beban lateral. Beban gravitasi adalah beban mati

struktur dan beban hidup, sedangkan yang termasuk beban lateral adalah beban angin dan beban

gempa.

Gempa yang bekerja pada suatu struktur menyebabkan struktur tersebut akan mengalami

pergerakan secara vertikal maupun secara lateral. Pergerakan tanah tersebut menimbulkan

percepatan sehingga struktur yang memiliki massa akan mengalami gaya berdasarkan rumus F =

m x a. Namun struktur pada umumnya memiliki faktor keamanan yang cukup dalam menahan

gaya vertikal dibandingkan dengan gaya gempa lateral. Gaya gempa vertikal harus

diperhitungkan untuk unsur-unsur struktur gedung yang memiliki kepekaan yang tinggi terhadap

beban gravitasi seperti balkon, kanopi dan balok kantilever berbentang panjang, balok transfer

pada

struktur gedung tinggi yang memikul beban gravitasi dari dua atau lebih tingkat diatasnya

serta balok beton pratekan berbentang panjang. Sedangkan gaya gempa lateral bekerja pada

setiap pusat massa lantai.

Berdasarkan UBC 1997, tujuan desain bangunan tahan gempa adalah untuk mencegah

terjadinya kegagalan struktur dan kehilangan korban jiwa, dengan tiga kriteria standar sebagai

berikut:

a)      Tidak terjadi kerusakan sama sekali pada gempa kecil

b)      Ketika terjadi gempa sedang, diperbolehkan terjadi kerusakan arsitektural tapi bukan merupakan

kerusakan structural

c)      Diperbolehkan terjadinya kerusakan struktural dan non struktural pada gempa kuat, namun

kerusakan yang terjadi tidak menyebabkan bangunan runtuh.

Beban gempa nilainya ditentukan oleh 3 hal, yaitu oleh besarnya probabilitas beban itu

dilampaui dalam kurun waktu tertentu, oleh tingkat daktilitas struktur yang mengalaminya, dan

oleh kekuatan lebih yang terkandung didalam struktur tersebut. Peluang dilampauinya beban

nominal tersebut dalam kurun waktu umur gedung 50 tahun adalah 10% dan gempa yang

menyebabkannya adalah gempa rencana dengan periode ulang 500 tahun. Tingkat daktilitas

struktur gedung dapat ditetapkan sesuai dengan kebutuhan, sedangkan faktor kuat lebih (f1)

untuk struktur gedung secara umum nilainya adalah 1,6. Dengan demikian, beban gempa

nominal adalah beban akibat pengaruh gempa rencana yang menyebabkan terjadinya pelelehan

pertama didalam struktur gedung, kemudian direduksi dengan faktor kuat lebih (f1).

Daktilitas adalah kemampuan suatu struktur gedung untuk mengalami simpangan pasca-

elastik yang besar secara berulang kali dan bolak-balik akibat beban gempa diatas beban gempa

yang menyebabkan terjadinya pelelehan pertama, sambil mempertahankan kekuatan dan

kekakuan yang cukup, sehingga struktur gedung tersebut tetap berdiri, walaupun sudah berada

dalam kondisi diambang keruntuhan. Faktor daktilitas struktur gedung (μ) adalah rasio

antara simpangan maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada saat

mencapai kondisi diambang keruntuhan (δmax) dan simpangan struktur pada saat terjadinya

sendi plastis ya  ng pertama (δy), seperti terlihat pada persamaan di bawah ini:

Untuk μ =1 adalah nilai faktor daktilitas untuk struktur gedung yang berprilaku elastik penuh,

seangkan μm adalah nilai faktor daktilitas maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur

gedung yang bersangkutan.

1.      Analisis Beban Gempa

Struktur beraturan dapat direncanakan terhadap pembebanan gempa

nominal akibat pengaruh gempa rencana dalam arah masing-masing sumbu utama denah

nominal statik ekivalen (V) yang terjadi di tingkat dasar dapat dihitung menurut persamaan di

bawah ini:

Dimana C1 adalah nilai faktor respon gempa yang didapat dari respon spectra gempa

rencana untuk waktu getar alami fundamental T1, Wt adalah berat total gedung termasuk beban

hidup yang sesuai, R adalah faktor reduksi gempa, dan I adalah faktor keutamaan. Beban geser

dasar nominal V harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban-beban gempa

nominal statik ekivalen Fi yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i menurut

persamaan di bawah ini:

Dimana Wi adalah berat lantai tingkat ke-i, termasuk

beban hidup yang sesuai, zi adalah ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan

lateral, sedangkan n adalah nomor lantai tingkat paling atas. Ilustrasi dari hal tersebut dapat

dilihat pada gambar berikut :

Apabila rasio antara tinggi struktur gedung dan ukuran denahnya dalam arah pembebanan

gempa sama dengan atau melebihi 3, maka 0.1 V harus dianggap sebagai beban horizontal

terpusat yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat paling atas, sedangkan 0.9 V sisanya

harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik

ekuivalen.

2.      Respon Spektra

Untuk menentukan pengaruh gempa rencana pada struktur gedung, yaitu berupa beban geser

dasar nominal statik ekivalen pada struktur gedung beraturan atau gaya geser dasar nominal

sebagai respon dinamik ragam pertama pada struktur gedung tidak beraturan, untuk masing-

masing wilayah gempa ditetapkan respon spektra gempa rencana. Respon spektra adalah suatu

diagram yang memberi hubungan antara percepatan respon maksimum suatu sistem Satu Derajat

Kebebasan (SDK) akibat suatu gempa masukan tertentu, sebagai fungsi dari faktor redaman

(dumping) dan waktu getar alami sistem SDK tersebut (T). Bentuk respon spektra yang

sesungguhnya menunjukkan suatu fungsi acak yang untuk waktu getar alami (T) meningkat

menunjukkan nilai yang mula-mula meningkat dulu sampai suatu nilai maksimum, kemudian

turun lagi secara asimtotik mendekati sumbu-T.

BAB III

PENUTUP

A.     Kesimpulan

Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil, batu pecah, atau agregat-agregat

lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air membentuk

suatu massa mirip-batuan.

Beton bertulang adalah suatu bahan material yang terbuat dari beton dan baja tulangan.

Kelebihan beton bertulang antara lain, beton memiliki kuat tekan yang relatif lebih tinggi,

Beton bertulang mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap api dan air, Struktur beton bertulang

sangat kokoh, Beton bertulang tidak memerlukan biaya pemeliharaan yang tinggi, memiliki usia

layan yang sangat panjang, Beton biasanya merupakan satu-satunya bahan yang ekonomis,

kemampuannya untuk dicetak menjadi bentuk yang sangat beragam, membutuhkan sedikit

semen dan tulangan baja, serta Keahlian buruh yang dibutuhkan untuk membangun konstruksi

beton bertulang lebih rendah.

Kelemahan-kelemahan beton bertulang tersebut antara lain, Beton mempunyai kuat tarik

yang sangat rendah, Beton bertulang memerlukan bekisting untuk menahan beton tetap di

tempatnya sampai beton tersebut mengeras, Sifat-sifat beton sangat bervariasi karena

bervariasinya proporsi-campuran dan pengadukannya, Rendahnya kekuatan per satuan berat dari

beton.

Pengetahuan yang mendalam tentang sifat-sifat beton bertulang sangat penting sebelum

dimulai mendesain struktur beton bertulang. Beberapa sifat-sifat beton bertulang antara lain,

Kuat Tekan, Modulus Elastisitas Statis, Modulus elastisitas dinamis, Perbandingan Poisson, Kuat

Tarik, Kuat Geser dan Kurva Tegangan-Regangan.

B.     Saran

Kepada pembaca agar kiranya setelah membaca makalah ini diharapkan mampu mamahami

dasar-dasar dari beton bertulang, kalaupun didalam makalah ini terdapat materi yang

bertentangan dengan materi sebenarnya agar memberikan koreksi untuk memperbaiki

penyusunan makalah yang sangat sederhana ini

DAFTAR PUSTAKA

http://www.linkpdf.com/ebookviewer.php?url=http://repository.usu.ac.id/bitstream/

123456789/21076/3/Chapter%20II.pdf