PERTEMUAN 3 Jenisjenis Keruntuhan Kolom Konstruksi Beton II

PERTEMUAN 3 Jenis-jenis Keruntuhan Kolom Konstruksi Beton II 1

1. 3. 5 Jenis-jenis Keruntuhan Kolom Berdasarkan besarnya regangan pada baja tulangan tarik, keruntuhan penampang kolom dapat dibedakan atas : 1. Keruntuhan Tarik : 2. Keruntuhan kolom diawali dengan lelehnya baja tulangan tarik. 2. Keruntuhan seimbang (Balanced) : Pada keruntuhan ini, lelehnya baja tulangan tarik bersamaan dengan runtuhnya beton bagian tekan. : 3. Keruntuhan Tekan : Pada waktu runtuhnya kolom, beton pada bagian tekan runtuh terlebih dahulu, sedangkan baja tulangan tarik belum leleh. Konstruksi Beton II 2

Jika Pn adalah beban aksial nominal suatu kolom, dan Pnb adalah beban aksial nominal pada kondisi seimbang (balanced), maka : Pn < Pnb : Tipe keruntuhan Tarik Pn = Pnb : Tipe keruntuhan Seimbang Pn > Pnb : Tipe keruntuhan Tekan Dalam segala hal, keserasian regangan (strain compatibility) harus tetap terpenuhi. Untuk disain tulangan kolom, tipe keruntuhan yang dianjurkan adalah tipe keruntuhan tekan. Konstruksi Beton II 3

a. Tipe Keruntuhan Seimbang (Balanced) Kondisi keruntuhan seimbang (balanced) tercapai apabila baja tulangan tarik mengalami regangan leleh (es= ey), dan pada saat itu pula beton mengalami regangan batasnya, ecu = 0, 003. Dari segitiga regangan yang sebangun, dapat diperoleh persamaan tinggi garis netral pada kondisi seimbang (balanced), cb yaitu : . . . ( 1. 14 ) dengan nilai Es = 200. 000 MPa, diperoleh : Konstruksi Beton II 4

. . . ( 1. 15 ) dan . . . ( 1. 16 ) Kapasitas Penampang : . . . ( 1. 17 ) dan . . . ( 1. 18 ) Konstruksi Beton II 5

CONTOH 1 : Hitunglah beban pada kondisi balanced (seimbang) (Pnb dan Mnb) dari suatu penampang kolom yang mengalami beban aksial dan lentur pada gambar berikut : fc’ = 25 MPa dan fy = 390 MPa 50 3 D 22 50 300 0, 85. fc’ 0, 003 Pnb As’. fy cb 3 D 22 d ab=b 1. c eb 0, 85. fc’. ab. b 3 D 22 As. fy Jawab : Luas tulangan tarik : As = 3 D 22 = 1140, 40 mm 2 Luas tulangan tekan : As’ = 3 D 22 = 1140, 40 mm 2 es= ey Konstruksi Beton II 6

Garis netral pada kondisi seimbang : Tegangan pada tulangan tekan : Konstruksi Beton II 7

Kapasitas Penampang pada kondisi seimbang : Eksentrisitas pada kondisi seimbang : Konstruksi Beton II 8

b. Tipe Keruntuhan Tarik Keruntuhan tarik terjadi dengan lelehnya baja tulangan tarik. Eksentritas yang terjadi adalah : e > eb atau Pn < Pnb Apabila tulangan tekan, As’ belum leleh, maka : . . . ( 1. 19 ) dan apabila baja tulangan tekan sudah leleh, dan As’ = As, maka : . . . ( 1. 20 ). . . ( 1. 21 ) Konstruksi Beton II 9

. . . ( 1. 22 ). . . ( 1. 23 ) Oleh karena : . . . ( 1. 24 ) maka : . . . ( 1. 25 ) Konstruksi Beton II 10

. . . ( 1. 26 ) . . . ( 1. 27 ) . . . ( 1. 28 ) Konstruksi Beton II 11

, maka : Jika : . . . ( 1. 29) dimana : . . . ( 1. 30 ) Konstruksi Beton II 12

CONTOH 2 : Hitunglah beban aksial nominal Pn untuk penampang pada Contoh 1, apabila beban yang bekerja dengan eksentrisitas e = 270 mm. Jawab : Dari contoh 1 diperoleh eb = 254, 5 mm < e = 270 mm : Keruntuhan yang terjadi diawali dengan lelehnya tulangan tarik dimana : Konstruksi Beton II 13

c. Tipe Keruntuhan Tekan Tipe keruntuhan tekan terjadi diawali dengan hancurnya beton sedangkan baja tulangan tarik belum leleh. Eksentrisitas e lebih kecil daripada eksentrisitas pada kondisi seimbang (balanced), e<eb dan tegangan pada tulangan tariknya lebih kecil daripada tegangan leleh (fs < fy). Selain diperlukan persamaan dasar (1 -10) dan (1– 11), diperlukan prosedur coba-coba dan penyesuaian serta adanya keserasian regangan di seluruh bagian penampang. Cara lain yang lebih praktis dapat dilakukan dengan menggunakan solusi pendekatan dari Whitney. Konstruksi Beton II 14

Persamaan Whitney didasarkan atas asumsi-asumsi sebagai berikut : 1. Tulangan diletakkan secara simetris pada suatu lapisan yang sejajar dengan sumbu lentur penampang segi-empat. 2. Tulangan tekan sudah leleh. 3. Luas tekan beton yang tergantikan oleh tulangan tekan diabaikan terhadap beton tertekan total 4. Untuk kontribusi Cc dari beton, tinggi blok tegangan ekivalen dianggap sebesar 0, 54. d. 5. Kurva interaksi dalam daerah tekan adalah garis lurus. Persamaan Whitney, untuk kolom dengan keruntuhan tekan : . . . ( 1. 31 ) Konstruksi Beton II 15