Material Beton Baja Tulangan NonPrategang Perilaku Struktur Beton

Material -Beton -Baja Tulangan Non-Prategang Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 1

Kuat Tekan Beton • Silinder standar 150 mm dia. x 300 mm tinggi • Ditekan dgn laju terkontrol hingga runtuh. • Satuan kekuatan dinyatakan dalam MPa. • Keragaman mutu dapat terjadi pada hasil tes, sehingga jumlah sampel harus >= 3. • Kuat karakteristik silinder dapat dinyatakan sebagai: f ’c = mean - 1. 34 SD Beton meningkat kekuatannya seiring dengan bertambahnya waktu. Kuat tekan acuan ditetapkan pada umur beton 28 hari.

Evolusi Kuat Tekan Beton Untuk semen portland type I, pertambahan kekuatan seiiring dengan bertambahnya umur adalah sebagai berikut; Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 3

Perilaku Tegangan Vs. Regangan akibat Tekan Uniaksial fc f’c Ec 12” 6” 0. 45 f’c εo εu Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 εc 4

Nilai Poisson’s dan Modulus fc – Rasio Poisson, n f’c • n ~ 0. 15 to 0. 20 0. 45 f’c • Umumnya n = 0. 17 Ec εo Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 εu εc 5

Beton pada dasarnya bersifat non-linear, sehingga nilai modulus elastisitasnya hanyalah pendekatan. Nilainya diukur pada 0. 45 f ’c Ec berkisar dari 25000 hingga 37000 MPa

– Modulus Elastisitas, Ec • Terkait dengan modulus secant pada 0, 45 f’c • SNI-02 (Pasal 10. 5. 1): dimana w = unit weight (kg/m 3) 1500 kg/m 3 < wc <2500 kg/m 3 Untuk beton berat normal (wc 2300 kg/m 3) Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 7

Regangan pada Tegangan Tekan Maksimum • εo bervariasi antara 0. 0015 -0. 003 • Untuk beton berat normal, εo ~ 0. 002 fc Ec f’c 0. 45 f’c εo εu Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 8

Regangan Ultimit – Regangan maksimum yang dapat dimanfaatkan, εu • SNI Beton-02: εu = 0. 003 • Digunakan untuk lentur dan tekan aksial fc Ec f’c 0. 45 f’c εo εu Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 9

Kurva Tegangan-Regangan untuk Berbagai Mutu Beton Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 10

Kuat Tarik Ada 2 jenis kuat tarik: • Principal tensile strength f ’cr • Flexural tensile strength f ’r Nilai kuat tarik terhadap kuat tekan: f ’cr = 0. 33 (f ’c)0. 5 f ’r = 0. 7 (f ’c)0. 5 Test tarik tidak langsung (Uji belah atau splitting)

Kuat Tarik Lentur (Modulus of Rupture) – Kuat tarik ~ 8% hingga 15% f’c – Modulus retak, fr • Untuk perhitungan defleksi gunakan: SNI Pers. 14 – Pengujian: P Beton tanpa tulangan Mmax = P/2*a Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 fr 12

Kuat Tarik Belah – Kuat tarik belah, fct P Silinder Beton Pengaruh Poisson’s Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 13

Kuat Tarik Belah Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 14

Susut Beton – Susut: Akibat kehilangan air ke atmosfir (volume loss). • Susut plastic terjadi saat beton masih basah (panas dari matahari, dll. ) • Susut pengeringan terjadi setelah beton mengeras • Sebagian besar susut umumnya terjadi pada bulan-bulan pertama (~80% susut terjadi dalam satu tahun). • Siklus susut dan ngembang dapat terjadi akibat pengaruh perubahan lingkungan. • Tulangan menghambat pengembangan susut. Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 15

Susut Beton Susut pada specimen yang tidak dibebani * 80% susut terjadi pada tahun I Gbr. 3 -21, Mac. Gregor (1997) Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 16

Susut Beton • Susut fungsi dari – Rasio W/C (kandungan air yang tinggi mengurangi jumlah agregat yang menahan susut) – Jenis dan kandungan agregat (Modulus Elastisitas) – Rasio volume/luas permukaan Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 17

Susut Beton • Susut fungsi dari – Jenis semen (kehalusan butiran) – Admixture – Humiditas relatif (terbesar untuk humiditas relative kurang daripada 40%). – Besaran tipikal regangan : (200 hingga 800) * 10 -6 (200 hingga 800 microstrain) Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 18

Rangkak Beton – Rangkak • Deformasi (regangan) akibat beban tetap. • Seperti susut, rangkak tidak bersifat reversible. P d. L, elastic d. L, creep L P Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 ε=d. L/L 19

Rangkak Beton • Besarnya regangan rangkak merupakan fungsi dari hal-hal yang mempengaruhi susut ditambah; – Besarnya tegangan – Kapan pembebanan mulai bekerja Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 20

Rangkak Beton • Regangan rangkak berkembang seiring dengan bertambahnya waktu: – Lapisan air serapan cendrung menipis diantara partikel-partikel gel yang menyalurkan tegangan tekan – Lekatan terbentuk antara partikel-partikel gel dalam posisinya yang sudah berdeformasi. Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 21

Baja Tulangan 1. Umum – Tanda-tanda tulangan baja standar Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 22

Baja Tulangan 1. Umum – Tipe yang umum untuk elemen non-prategang: • batang ulir (hot-rolled) • jaring kawat las Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 23

Baja Tulangan – Luas, Berat dan Dimensi Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 24

Baja Tulangan 2. Jenis – ASTM A 615 - Standard Specification for Deformed and Plain-Billet Steel Bars • Mutu 60: fy = 400 MPa – Umum untuk gedung dan jembatan • Mutu 40: fy = 280 MPa – Lebih daktil • Mutu 75: fy = 500 MPa Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 25

Baja Tulangan 2. Jenis – ASTM A 616 - Rail-Steel Bars – ASTM A 617 - Axle-Steel Bars – ASTM A 706 - Low-Alloy-Steel Bars • Lebih daktil • Panjang min. yield plateau(daktilitas) = sh/ y minimum 50 • Dipersyaratkan untuk bangunan tahan gempa Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 26

Baja Tulangan 3. Tegangan Regangan – Kurva teganganregangan untuk berbagai jenis batang tulangan. Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 27

Baja Tulangan (kurang daktil) – Es = Modulus Tangen Awal = 200. 000 MPa (untuk semua mutu) daktil Stress Es 1 0. 20 Strain Perilaku Struktur Beton Prategang SI-5212 28