Reinforced Concrete Beam ACI Code |Sipilgo
Balok beton bertulang (reinforced concrete beam) memegang peran krusial dalam menahan beban gravitasi dan lateral, serta mentransfer beban tersebut ke elemen vertikal penopang. Komponen ini merupakan hasil sinergi dari dua material dengan karakteristik yang saling melengkapi: beton yang memiliki kuat tekan tinggi, namun lemah dalam menahan tarik, dan tulangan baja (reinforcing bar) yang memiliki kuat tarik dan daktilitas yang unggul.
Prinsip kerja komposit ini memungkinkan balok beton bertulang menahan momen lentur (flexural moment) dan gaya geser (shear force) yang timbul akibat berbagai kombinasi pembebanan, sehingga membentuk sistem rangka (frame system) yang kaku dan stabil bagi struktur bangunan.
Pada kesempatan kali ini saya akan membagikan file Reinforced Concrete Beam ACI Code kepada kalian secara gratis tanpa dipungut biaya apapun.
| Reinforced Concrete Beam ACI Code | |
|---|---|
| Kode | : SP-0014 |
| Bahasa | : Bahasa Inggris |
| Halaman | : 1 Halaman |
| Format | : Ms. Excel |
| Sumber | : - |
| Sifat | : GRATIS |
| Pasword | : www.sipilgo.com |
Balok Beton Bertulang
Balok beton bertulang merupakan elemen struktur prismatis yang berfungsi sebagai komponen penumpu beban lentur (flexural member) dalam sebuah sistem rangka (frame system). Secara fundamental, elemen ini didesain untuk menahan kombinasi beban momen lentur (bending moment) dan gaya geser (shear force) yang ditransfer dari pelat lantai (slab) dan beban dinding.
Prinsip kerjanya bersifat komposit, di mana dua material dengan sifat mekanik yang berbeda digabungkan: beton berfungsi optimal untuk menahan tegangan tekan (compressive stress), sementara baja tulangan (reinforcing steel) yang tertanam di dalamnya bertugas menahan tegangan tarik (tensile stress) yang timbul pada daerah tarik balok saat mengalami pembebanan lentur.
Perilaku mekanis balok beton bertulang berada dalam tiga fase utama berdasarkan besarnya beban yang bekerja. Pada fase beban rendah, seluruh penampang beton masih utuh dan bersifat elastis (uncracked elastic stage). Ketika beban ditingkatkan dan tegangan tarik pada beton melebihi modulus of rupture-nya, retak-retak lentur (flexural cracks) mulai muncul di daerah momen maksimum, menandai dimulainya fase cracked elastic stage, di mana kontribusi beton pada daerah tarik diabaikan dan tulangan baja mulai aktif menahan seluruh gaya tarik.
Fase ketiga adalah fase ultimit (ultimate stage) yang ditandai dengan lelehnya tulangan tarik (yielding of tension steel) atau hancurnya beton pada daerah tekan (crushing of concrete) yang mengindikasikan tercapainya kapasitas beban maksimum balok.
Desain balok beton bertulang harus memenuhi prinsip kapasitas lentur (flexural capacity) dan kapasitas geser (shear capacity) sesuai dengan peraturan gedung yang berlaku. Untuk menahan momen lentur, perhitungan dilakukan dengan menganalisis diagram regangan-tegangan (strain-stress diagram) pada penampang balok untuk memastikan terjadinya kegagalan tarik yang daktail (ductile failure), dengan cara menyediakan tulangan tarik (tension reinforcement) yang memadai.
Sementara itu, untuk menahan gaya geser yang dapat menyebabkan keruntuhan getas (brittle failure), diperlukan tulangan geser (shear reinforcement) dalam bentuk sengkang (stirrups) yang berfungsi mengikat tulangan memanjang dan menahan retak miring (diagonal crack).
Secara praktis, penulangan pada balok terdiri dari beberapa komponen utama. Tulangan pokok (longitudinal reinforcement) yang terdiri dari tulangan tarik di bagian bawah dan tulangan tekan di bagian atas (bila diperlukan), berfungsi sebagai penahan utama momen lentur.
Sengkang (stirrups) yang biasanya terbuat dari baja berdiameter lebih kecil yang ditekuk membentuk persegi panjang, dipasang secara vertikal atau miring sepanjang bentang balok untuk menahan gaya geser. Selain itu, aspek detailing penulangan, seperti panjang penyaluran (development length) dan jarak antar sengkang (spacing) merupakan hal kritis yang harus dipatuhi untuk memastikan integritas struktural, daktilitas, dan dukungan penuh antara beton dan baja tulangan.
Fungsi Balok Beton Bertulang
Sebagai komponen utama dalam sistem struktur bangunan, balok beton bertulang memiliki beberapa fungsi mendasar yang saling berkaitan. Fungsi-fungsi teknis ini tidak hanya memastikan kekuatan elemen itu sendiri, tetapi juga menjaga integritas dan stabilitas struktur secara keseluruhan di bawah berbagai kondisi pembebanan.
1. Menahan Gaya Lentur (Momen)
Balok berfungsi sebagai elemen penahan lentur (flexural member) yang mentransformasikan beban merata dari pelat lantai menjadi momen lentur internal. Bagian bawah balok yang mengalami tarik ditahan oleh tulangan tarik, sedangkan bagian atas yang mengalami tekan ditahan oleh kekuatan beton. Prinsip komposit ini mencegah balok dari defleksi berlebihan atau keruntuhan.
2. Menahan Gaya Geser
Selain momen lentur, balok juga menerima gaya geser vertikal yang tinggi, terutama di dekat tumpuan (perletakan). Gaya ini dapat menyebabkan retak miring (diagonal crack) yang berbahaya. Untuk menahannya, dipasang tulangan geser berupa sengkang (stirrups) yang berfungsi mengikat tulangan memanjang dan menahan membuka serta meluasnya retak geser tersebut.
3. Mengikat dan Menyatu dengan Elemen Struktur Lainnya
Balok beton bertulang berfungsi sebagai penghubung yang mengikat elemen-elemen struktur menjadi satu kesatuan yang monolit. Balok menyatu dengan pelat lantai (membentuk balok T), serta terkekang secara struktural pada kedua ujungnya oleh kolom atau dinding geser. Pengikatan ini menciptakan sistem rangka (frame system) yang kaku dan stabil dalam menahan beban gravitasi maupun lateral seperti gempa dan angin.
4. Mendistribusikan Beban ke Elemen Penopang Vertikal
Fungsi utama balok adalah sebagai jalur transfer beban. Semua beban yang diterima balok, baik dari pelat lantai, dinding non-struktural, maupun beban hidup, didistribusikan secara merata ke elemen penopang vertikal, yaitu kolom dan dinding geser. Dari sana, beban tersebut akhirnya disalurkan ke pondasi dan tanah dasar.
5. Meningkatkan Kekakuan dan Stabilitas Struktur
Dengan menghubungkan kolom-kolom, balok beton bertulang membentuk portal yang menambah kekakuan (rigidity) bangunan secara keseluruhan. Kekakuan ini membatasi lendutan (defleksi) yang terjadi dan mencegah deformasi struktur yang besar, sehingga menjamin kenyamanan pengguna dan stabilitas bangunan selama masa layan.
6. Menyediakan Duktilitas pada Struktur
Tulangan baja pada balok, terutama yang dirancang sesuai peraturan tahan gempa, memberikan sifat daktail. Sifat ini memungkinkan balok untuk mengalami deformasi yang besar setelah melewati batas lelehnya tanpa runtuh secara tiba-tiba. Duktilitas ini sangat krusial karena memberikan peringatan visual berupa retak dan lendutan yang besar sebelum keruntuhan, serta menyerap energi gempa dengan baik.
Perhitungan Balok Beton Bertulang
Tahap awal dalam perhitungan balok beton bertulang adalah melakukan identifikasi dan kuantifikasi seluruh beban yang akan bekerja pada elemen struktur. Proses ini meliputi penentuan besar dan kombinasi beban, yaitu beban mati (dead load) yang berasal dari berat sendiri struktur, beban hidup (live load) sesuai fungsi bangunan, serta beban lateral seperti gempa dan angin.
Semua beban ini dianalisis berdasarkan peraturan pembebanan yang berlaku untuk mendapatkan nilai beban terfaktor (factored load) yang digunakan dalam perhitungan kekuatan ultimit (strength design). Hasil analisis ini adalah diagram momen lentur (bending moment diagram) dan diagram gaya geser (shear force diagram) sepanjang bentang balok, yang menjadi dasar untuk menentukan nilai maksimum yang harus ditahan.
Tahap inti adalah melakukan perhitungan kapasitas penampang balok untuk memastikannya mampu menahan momen dan geser ultimit. Untuk kapasitas lentur (flexural capacity), dilakukan analisis pada penampang transformasi dengan mengasumsikan diagram regangan linear dan blok tegangan tekan persegi ekuivalen beton (Whitney stress block).
Perhitungan ini bertujuan untuk menentukan luas tulangan tarik (tension reinforcement) yang diperlukan, dengan prinsip bahwa kegagalan tarik (tension-controlled condition) harus terjadi terlebih dahulu untuk menjamin perilaku daktail. Secara paralel, dilakukan perhitungan kapasitas geser (shear capacity) yang membandingkan gaya geser terfaktor dengan kekuatan geser nominal yang merupakan penjumlahan dari kontribusi beton (Vc) dan tulangan geser (Vs). Apabila kapasitas geser beton tidak mencukupi, maka dirancang tulangan geser berupa sengkang (stirrups) dengan jarak (spacing) tertentu.
Tahap final adalah detailing penulangan dan pengecekan terhadap persyaratan layan (serviceability). Detailing meliputi penentuan konfigurasi tulangan, diameter, jumlah, dan penempatannya, serta perhitungan panjang penyaluran (development length) dan panjang lewatan (lap splice) untuk menjamin transfer tegangan yang sempurna antara baja dan beton.
Selanjutnya, pengecekan layan dilakukan terhadap dua aspek kriteria. Pertama, pengecekan lendutan (deflection) untuk memastikan bahwa deformasi balok masih dalam batas izin sesuai fungsi bangunan. Kedua, pengecekan lebar retak (crack width) dengan menganalisis distribusi tegangan pada tulangan bajo beban layan, guna mengontrol durability dan estetika struktur.
Download Perhitungan Balok Beton Bertulang Format Excel
File yang saya bagikan ini merupakan file berupa format ms. excel. Baiklah sobat Sipilgo, untuk mendownload filenya, silahkan sobat tekan tulisan download yang berada dibawah ini Secara Gratis alias cuma – Cuma loh.
| Password winrar : www.sipilgo.com |
| Perhitungan ini hanya sebatas alat bantu hitung dan perlu dicek lagi keakuratannya dengan menyandingkan perhitungan atau aplikasi berdasarkan peraturan yang berlaku. Kesalahan hitungan menjadi tanggung jawab Pengguna. |
Apabila sobat Sipilgo ingin mengikuti atau berlangganan artikel dari kami silahkan mengunjungi di :
| Telegram | Youtube |
Kesimpulan
Dapat disimpulkan bahwa balok beton bertulang merupakan elemen struktural yang dirancang secara teknis untuk menahan beban lentur dan geser melalui sinergi antara material beton yang kuat terhadap tekan dan tulangan baja yang kuat terhadap tarik.
Desainnya harus mematuhi peraturan konstruksi untuk memastikan kapasitas lentur dan geser yang memadai, dengan memperhitungkan perilaku tiga fasenya hingga mencapai beban ultimit. Keberhasilan elemen ini tidak hanya bergantung pada perhitungan teoritis, tetapi juga pada detailing penulangan yang tepat guna mewujudkan perilaku yang detail, mencegah keruntuhan getas, dan menjamin integritas serta stabilitas struktur secara keseluruhan.
Post a Comment for "Reinforced Concrete Beam ACI Code |Sipilgo"