Talud: Fungsi, Jenis, dan Langkah Membangun

Talud adalah struktur penahan tanah yang terbuat dari bahan seperti batu, beton, atau tanah. Tujuannya adalah untuk mencegah tanah agar tidak longsor atau bergeser. Talud sering ditemukan di sepanjang jalan, sungai, atau bangunan.

Manfaat Talud

Talud memiliki beberapa manfaat, yaitu:

- Mencegah tanah agar tidak longsor atau bergeser.

- Menjaga kestabilan tanah.

- Menghindari erosi.

- Meningkatkan keindahan lingkungan.

Jenis-jenis Talud

Talud dapat dibedakan berdasarkan bahan yang digunakan:

- Talud batu: Terbuat dari batu, bisa kering (tanpa perekat) atau basah (menggunakan perekat seperti semen).

- Talud beton: Terbuat dari beton, bisa tegak (kemiringan kurang dari 30 derajat) atau miring (kemiringan lebih dari 30 derajat).

- Talud tanah: Terbuat dari tanah, bisa kering (tanpa perekat) atau basah (menggunakan perekat seperti semen).

Langkah Membangun Talud

Pembangunan talud memerlukan perhatian khusus terhadap beberapa faktor:

- Kemiringan talud: Disesuaikan dengan jenis tanah dan kondisi lingkungan.

- Bahan yang digunakan: Sesuai dengan fungsi dan kondisi lingkungan.

- Proses pembangunan: Dilakukan secara hati-hati agar talud berfungsi dengan baik.

Langkah-langkah membangun talud melibatkan:

1. Pengukuran: Tentukan dimensi talud yang akan dibangun.

2. Pembuatan fondasi: Buat fondasi untuk menopang talud, bisa dari batu, beton, atau tanah.

3. Pemasangan bahan: Pasang bahan talud sesuai dengan desain.

4. Pemeliharaan: Lakukan pemeliharaan berkala untuk menjaga fungsi talud.

Talud memiliki peran penting dalam menjaga stabilitas tanah, sehingga pembangunannya perlu dilakukan dengan hati-hati dan sesuai standar.

Konstruksi Balok dan plat beton bertulang

 TEKNIK STRUKTUR BANGUNAN DENGAN KONSTRUKSI BETON 

Sifat dan Karakteristik Beton sebagai Material Bangunan 

Material Penyusun Beton Bertulang 

Konstruksi dan Detail Beton Bertulang  : Detail Beton Bertulang  

Aplikasi Konstruksi Beton bertulang

Persyaratan kekuatan beton bertulang untuk perancangan struktur

Konstruksi Balok dan plat beton bertulang

a) Balok Beton:

   - Balok bentang sederhana menahan beban dan mengalami deformasi lentur. Saat terjadi deformasi lentur, bagian atas balok mengalami regangan tekan, sementara bagian bawah mengalami regangan tarik.

   - Tulangan baja ditempatkan di bagian bawah untuk menahan tegangan tarik. Oleh karena itu, balok ini disebut sebagai balok bertulangan tarik.

   - Bagian atas penampang tetap memiliki perkuatan tulangan untuk membentuk kerangka kokoh pada sudut komponen.

   - Tulangan pada balok dipengaruhi oleh beban, ukuran, dan syarat-syarat tumpuan. Tumpuan dianggap kaku jika tidak mengalami deformasi.

   - Tiga jenis syarat tumpuan yang dipertimbangkan:

     - Tumpuan bebas, jika mengalami perputaran sudut.

     - Tumpuan terjepit penuh, jika tidak memungkinkan perputaran.

     - Tumpuan terjepit sebagian, jika memungkinkan sedikit perputaran.

b) Plat Beton:

   - Perencanaan plat beton bertulang tidak hanya mempertimbangkan pembebanan, tetapi juga ukuran dan syarat-syarat tumpuan tepi.

   - Terdapat tiga jenis tumpuan pada plat: bebas, terjepit penuh, dan terjepit sebagian atau elastis.

   - Jenis-jenis plat termasuk plat yang menumpu menerus sepanjang dua tepi sejajar, panel plat, dan plat menerus untuk pondasi.

   - Panel adalah bagian segiempat suatu plat dengan tepi-tepi dikelilingi oleh tumpuan-tumpuan.

   - Plat yang tertumpu pada dua sisinya juga bisa disebut sebagai bentang balok, analogi dengan balok.

   - Dalam kasus plat terjepit pada dinding bata, meskipun ada momen jepit, umumnya dianggap sebagai tumpuan bebas.

Jenis tumpuan pada plat beton 

Distribusi tegangan

Distribusi tegangan dapat dijelaskan sebagai berikut:

- Pada beban kecil, distribusi tegangan bersifat linier, dengan nilai tegangan nol pada garis netral dan sebanding dengan regangan yang terjadi, seperti yang terlihat pada Gambar berikut.

Perilaku lentur pada beban kecil

- Pada beban sedang, kuat tarik beton terlampaui dan retak muncul. Beton tidak dapat menahan gaya tarik melintasi retak, sehingga tulangan baja mengambil alih untuk menanggung seluruh gaya tarik. Distribusi tegangan pada penampang yang retak (seperti pada Gambar dibawah) diperkirakan terjadi pada nilai tegangan beton hingga setengah dari (f'c).

Perilaku lentur pada beban sedang

- Pada beban yang sangat besar (ultimat), nilai regangan dan regangan tekan akan meningkat, dan tegangan tekan beton tidak lagi sebanding di antara keduanya. Tegangan tekan beton membentuk kurva non-linear di atas garis netral (daerah tekan), serupa dengan kurva tegangan-regangan seperti pada Gambar berikut. Kapasitas batas kekuatan beton terlampaui, dan tulangan baja mencapai titik luluh/leleh, sehingga beton mengalami kerusakan. Struktur bisa mengalami runtuh sebagian meskipun belum hancur sepenuhnya. Regangan maksimum tekan beton yang disebut sebagai regangan ultimat biasanya diambil sebesar 0,003 atau 0,3%, berdasarkan hasil-hasil pengujian.

Perilaku lentur pada beban ultimit

Kuat Lentur pada Balok Beton Bertulang

Kuat lentur (M_n) adalah kekuatan lentur balok dan bergantung pada resultan gaya tekan dalam (ND) dan resultan gaya tarik dalam (NT).

1. Kuat Lentur pada Gaya Tekan Beton:

   - (M_n) pada gaya tekan beton dihitung menggunakan rumus:

     - (ND): Resultan gaya tekan dalam

     - (f'c): Kuat tekan beton

     - (b): Lebar balok

     - (a): Kedalaman blok tegangan

     - (d): Tinggi efektif balok

2. Kuat Lentur pada Gaya Tarik Tulangan Baja:

   - (M_n) pada gaya tarik tulangan beton dihitung menggunakan rumus:

(diatas)

     - (As): Luas tulangan tarik

     - (fy): Tegangan leleh baja

Nilai (a) dapat dihitung dengan rumus:

Sesuai SNI 03-2847-2002, faktor (beta_1) harus diambil 0.85 untuk beton dengan kuat tekan (f'c) kurang dari atau sama dengan 30 MPa. Untuk beton dengan (f'c) di atas 30 MPa, (beta_1) harus dikurangi sebesar 0.05 untuk setiap kelebihan 7 MPa di atas 30 MPa, tetapi tidak boleh kurang dari 0.65.

Pembatasan Jumlah Tulangan Tarik pada Struktur Beton

Dalam struktur beton yang menggunakan penulangan tarik saja, aturan dari SNI 03-2847-2002 menetapkan bahwa jumlah tulangan baja tarik tidak boleh melebihi 0,75 dari jumlah yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan regangan. Ini dapat dijelaskan dengan rumus: 

Pentingnya aturan ini adalah untuk memastikan bahwa saat struktur mengalami kerusakan, meluluhnya tulangan baja tarik terjadi terlebih dahulu sebelum terjadi kerusakan yang lebih serius atau mendadak. Batas penulangan ini juga berkaitan dengan rasio penulangan ((rho)), yang merupakan perbandingan antara luas penampang tulangan tarik (As) dengan luas efektif penampang (lebar b dikali tinggi efektif d).

Dengan pembatasan penulangan maksimum sebesar 0,75 kali rasio penulangan keadaan seimbang ((Pb)), yaitu:

Sementara batas minimum rasio penulangan ditentukan oleh rumus:

Batas minimum penulangan penting untuk mencegah kerusakan yang tiba-tiba, seperti pada balok tanpa tulangan. Meskipun begitu, balok beton dengan tulangan tarik minimal harus tetap memiliki kekuatan momen yang lebih besar dari balok tanpa tulangan. Pada plat tipis dengan ketebalan tetap, penulangan minimum juga harus memperhitungkan kebutuhan untuk memenuhi persyaratan tulangan susut dan suhu.

Analisis balok terlentur 

Secara ringkas langkah-langkah analisis untuk balok terlentur 

dengan penulangan tarik saja, dengan urutan sebagai berikut: 

1) Buat daftar hal-hal yang diketahui sesuai kondisi atau permasalahan 

yang ada 

2) Tentukan apa yang akan dicari pada pekerjaan analisis (Momen tahanan 

dalam MR, Momen tahanan pada kuat lentur Mn) 

3) Hitung rasio penulangan: 

4) Bandingkan hasilnya dengan 0,75 ρb atau ρmaks juga terhadap ρinin untuk 

menentukan apakah penampang memenuhi syarat. 

5) Hitung kedalaman blok tegangan beton tekan: 

6) Hitung panjang lengan kopel momen dalam: z = d – ½ a 

7) Hitung momen tahanan (dalam) ideal Mn

Mn = NT z = As fy z, atau 

Mn = ND z = 0,85 As fc’ abz

MR = φ Mn

Analisis Plat Lentur Satu Arah

Petak plat dibatasi oleh balok utama pada kedua sisi pendek dan balok tambahan pada kedua sisi panjang. Jika plat didukung di keempat sisinya, disebut sebagai plat dua arah, dimana lenturannya terjadi pada dua arah yang saling tegak lurus. Namun, jika perbandingan sisi panjang terhadap sisi pendek kurang dari 2, plat dianggap hanya bekerja sebagai plat satu arah dengan lentur utama pada arah yang lebih pendek.

Plat satu arah adalah plat yang menyalurkan beban normal ke elemen pendukung utamanya hanya pada satu arah utama. Dalam kasus ini, diagram momen pada dasarnya tetap konstan sepanjang lebar plat. Oleh karena itu, desain plat satu arah dapat dilakukan dengan cara yang mirip dengan balok penyusunnya pada lebar unitnya.

Desain balok ini menggunakan langkah dan rumusan yang sama dengan balok segiempat biasa. Persyaratan penutup pada plat satu arah umumnya lebih kecil daripada balok, sekitar ¾ inch. Gaya internalnya biasanya lebih rendah, sehingga ukuran tulangan yang digunakan lebih kecil. Desain juga dapat dikendalikan dengan mempertimbangkan tulangan susut dan suhu sebanyak mungkin. Faktor geser jarang menjadi kendala, dan pemasangan tulangan transversal sulit pada plat satu arah.

Karena beban bekerja mengikuti arah sisi pendek, plat terlentur satu arah bisa dianggap sebagai perilaku suatu balok persegi dengan tinggi setebal plat dan lebar satu satuan panjang (umumnya 1 meter). Jika plat diberi beban merata, plat akan melengkung satu arah, menciptakan momen lentur pada arah tersebut. Beban merata diukur dalam satuan kN/m² (kPa), karena diperhitungkan untuk setiap satuan lebar (1 meter), membuatnya menjadi beban per satuan panjang (kN/m).

Penulangan plat dihitung untuk setiap satuan lebar dan merupakan jumlah rata-rata. Menurut SNI 03-2847-2002, plat struktural juga harus memiliki tulangan susut dan suhu yang berjalan tegak lurus terhadap tulangan utama. Tulangan ulir yang digunakan sebagai tulangan susut dan suhu harus memenuhi persyaratan tertentu, seperti memiliki rasio luas tulangan terhadap luas bruto penampang beton tidak kurang dari 0,001. Selain itu, tulangan susut dan suhu harus dipasang dengan jarak tidak lebih dari lima kali tebal plat atau 450 mm.

Jenis–jenis struktur plat beton 

Prosedur analisis dan perhitungan momen lentur pada plat terlentur satu arah dilakukan dengan cara yang mirip dengan balok persegi. Perhatian khusus diberikan pada perhitungan nilai minimum As yang diperlukan untuk tulangan susut dan suhu. Pemeriksaan nilai minimum dilakukan dengan membandingkan nilai Asmin. Sebagai contoh, untuk plat dengan tulangan ulir mutu 300, nilai Asmin adalah 0,0020bh.

Tabel Rasio luas tulangan terhadap luas bruto penampang beton

Selengkapnya mengenai Teknik Struktur Bangunan

Sifat dan Karakteristik Beton sebagai Material Struktur Bangunan

TEKNIK STRUKTUR BANGUNAN DENGAN KONSTRUKSI BETON

Sifat dan Karakteristik Beton sebagai Material Struktur Bangunan 

Kuat Tekan Beton

KEKUATAN TEKAN BETON

Kekuatan tekan (f’c) adalah salah satu hal penting dalam performa beton. Ini mengukur kemampuan beton untuk menahan gaya tekan per satuan luas, yang diukur dalam Mpa atau N/mm2. Meskipun ada tegangan tarik yang sangat kecil dalam beton, kita mengasumsikan bahwa semua tegangan tekan ditanggung oleh beton itu sendiri. Untuk menentukan kekuatan tekan, kita bisa menggunakan alat uji tekan dan benda uji berbentuk silinder dengan prosedur uji ASTM C-39, umumnya pada benda uji yang sudah berumur 28 hari.

Perencana struktur menetapkan kekuatan tekan beton (dengan benda uji silinder berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm) untuk digunakan dalam perencanaan struktur beton. Sesuai dengan SNI 03-2847-2002, beton harus dirancang agar memiliki kekuatan tekan sesuai dengan aturan dalam peraturan tersebut, dan tidak boleh kurang dari 17,5 Mpa.

Kemudahan Pengerjaan

KEMUDAHAN PENGERJAAN

Kemudahan pengerjaan beton adalah hal penting yang dipertimbangkan saat memilih bahan untuk struktur bangunan. Meskipun suatu struktur beton direncanakan untuk memiliki kekuatan tekan yang tinggi, tetapi jika sulit dikerjakan di lapangan, rencana itu jadi tidak bermanfaat. Secara umum, proses pengerjaan beton mengikuti langkah-langkah seperti yang terlihat dalam diagram pada Gambar berikut.

Bagan alir aktivitas pengerjaan beton

Rangkak dan Susut

RANGKAK DAN SUSUT BETON

Setelah beton mengeras, itu akan mengalami beban, dan saat itulah terjadi hubungan antara tegangan dan regangan yang tergantung pada waktu pembebanan. Beton akan menunjukkan sifat elastis jika dibebankan dalam waktu singkat, tapi jika pembebanannya lama, beton akan mengalami regangan dan tegangan sesuai dengan lamanya pembebanan.

Rangkak (creep) adalah peningkatan regangan seiring waktu akibat beban. Rangkak muncul dengan intensitas yang berkurang setelah waktu tertentu dan berakhir setelah beberapa tahun. Beton mutu tinggi cenderung memiliki nilai rangkak lebih kecil dibandingkan beton mutu rendah. Biasanya, rangkak tidak langsung mempengaruhi kekuatan struktur, tetapi bisa menyebabkan redistribusi tegangan dan akhirnya menyebabkan lendutan (deflection).

Susut adalah perubahan volume tanpa adanya beban. Proses susut bisa menyebabkan deformasi, yang seringkali menambah deformasi akibat rangkak.

Beberapa faktor memengaruhi rangkak dan susut beton, seperti sifat bahan dasar beton (komposisi dan kehalusan semen, kualitas adukan, dan kandungan mineral dalam agregat), rasio air terhadap jumlah semen, suhu dan kelembaban saat pengerasan, umur beton saat pembebanan, nilai slump, lama pembebanan, nilai tegangan, dan rasio permukaan komponen struktur.

Standar Nasional Indonesia

STANDAR NASIONAL INDONESIA

Standar Nasional Indonesia (SNI) terkait dengan struktur beton untuk bangunan gedung diantaranya adalah SNI 03-2847-2002 yang membahas Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. Standar ini merujuk pada beberapa standar lainnya seperti:

- SK SNI S-05-1989-F, Standar Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian B untuk bahan bangunan dari besi/baja.

- SNI 03 2492 1991, Metode pengambilan benda uji beton inti.

- SNI 03-1726-1989, Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk rumah dan gedung.

- SNI 03-1727-1989-F, Tata cara perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung.

- SNI 03-1974-1990, Metode pengujian kuat tekan beton.

- SNI 03-2458-1991, Metode pengujian pengambilan contoh untuk campuran beton segar.

- SNI 03-2461-1991, Spesifikasi agregat ringan untuk beton struktur.

- SNI 03-2492-1991, Metode pembuatan dan perawatan benda uji beton di laboratorium.

- SNI 03-2496-1991, Spesifikasi bahan tambahan pembentuk gelembung untuk beton.

- SNI 03-2834-1992, Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal.

- SNI 03-3403-1991-03, Metode pengujian kuat tekan beton inti pemboran.

- SNI 03-3403-1994, Metode pengujian kuat tekan beton inti.

- SNI 03-4433-1997, Spesifikasi beton siap pakai.

- SNI 03-4810-1998, Metode pembuatan dan perawatan benda uji di lapangan.

- SNI 07-0052-1987, Baja kanal bertepi bulat canai panas, mutu dan cara uji.

- SNI 07-0068-1987, Pipa baja karbon untuk konstruksi umum, mutu dan cara uji.

- SNI 07-0722-1989, Baja canai panas untuk konstruksi umum.

- SNI 07-3014-1992, Baja untuk keperluan rekayasa umum.

- SNI 07-3015-1992, Baja canai panas untuk konstruksi dengan pengelasan.

- SNI 15-2049-1994, Semen portland.

- ANSI/AWS D1.4, Tata cara pengelasan – Baja tulangan.

- Berbagai standar ASTM (American Society for Testing and Materials) terkait dengan berbagai aspek beton, baja, dan material konstruksi lainnya.

− ASTM A 184M, Standar spesifikasi untuk anyaman batang baja ulir yang difabrikasi untuk tulangan beton bertulang. 

− ASTM A 185, Standar spesifikasi untuk serat baja polos untuk beton bertulang. 

− ASTM A 242M, Standar spesifikasi untuk baja struktural campuran rendah mutu tinggi. 

− ASTM A 36M-94, Standar spesifikasi untuk baja karbon stuktural. 

− ASTM A 416M, Standar spesifikasi untuk strand baja, tujuh kawat tanpa lapisan untuk beton prategang. 

− ASTM A 421, Standar spesifikasi untuk kawat baja penulangan - Tegangan tanpa pelapis untuk beton prategang. 

− ASTM A 496-94, Standar spesifikasi untuk kawat baja untuk beton bertulang. 

− ASTM A 497-94a, Standar spesifikasi untuk jaring kawat las ulir untuk beton bertulang. 

− ASTM A 500, Standar spesifikasi untuk las bentukan dingin dan konstruksi pipa baja karbon tanpa sambungan. 

− ASTM A 501-93, Standar spesifikasi untuk las canai-panas dan dan pipa baja karbon struktural tanpa sambungan. 

− ASTM A 53, Standar spesifikasi untuk pipa, baja, hitam dan pencelupan panas, zinc pelapis las dan tanpa sambungan. 

− ASTM A 572M, Standar spesifikasi untuk baja struktural mutu tinggi campuran columbium vanadium. 

− ASTM A 588M, Standar spesifikasi untuk baja struktural campuran rendah mutu tinggi dengan kuat leleh minimum 345 MPa pada ketebalan 100 mm. 

− ASTM A 615M, Standar spesifikasi untuk tulangan baja ulir dan polos gilas untuk beton bertulang 

− ASTM A 616M-96a, Standar spesifikasi untuk rel baja ulir dan polos untuk, bertulang termasuk keperluan tambahan S1. 

− ASTM A 617M, Standar spesifikasi untuk serat baja ulir dan polos untuk beton bertulang. 

− ASTM A 645M-96a, Standar spesifikasi untuk baja gilas ulir and polos - Tulangan baja untuk beton bertulang. 

− ASTM A 706M, Standar spesifikasi untuk baja ulir dan polos paduan rendah mutu tinggi untuk beton prategang. 

− ASTM A 722, Standar spesifikasi untuk baja tulangan mutu tinggi tanpa lapisan untuk beton prategang. 

− ASTM A 767M-90, Standar spesifikasi untuk baja dengan pelapis seng (galvanis) untuk beton bertulang. 

− ASTM A 775M-94d, Standar spesifikasi untuk tulangan baja berlapis epoksi. 

− ASTM A 82, Standar spesifikasi untuk kawat tulangan polos untuk penulangan beton. 

− ASTM A 82-94, Standar spesifikasi untuk jaringan kawat baja untuk beton bertulang. 

− ASTM A 884M, Standar spesifikasi untuk kawat baja dan jaring kawat las berlapis epoksi untuk tulangan. 

− ASTM A 934M, Standar spesifikasi untuk lapisan epoksi pada baja tulangan yang diprefabrikasi. 

− ASTM C 1017, Standar spesifikasi untuk bahan tambahan kimiawi untuk menghasilkan beton dengan kelecakan yang tinggi. 

− ASTM C 109, Metode uji kuat tekan untuk mortar semen hidrolis. 

− ASTM C 109-93, Standar metode uji kuat tekan mortar semen hidrolis (menggunakan benda uji kubus 50 mm). 

− ASTM C 1240, Standar spesifikasi untuk silica fume untuk digunakan pada beton dan mortar semen-hidrolis. 

− ASTM C 31-91, Standar praktis untuk pembuatan dan pemeliharaan benda uji beton di lapangan. 

− ASTM C 33, Standar spesifikasi agregat untuk beton. 

− ASTM C 33-93, Standar spesifikasi untuk agregat beton. 

− ASTM C 39-93a, Standar metode uji untuk kuat tekan benda uji silinder beton. 

− ASTM C 42-90, Standar metode pengambilan dan uji beton inti dan pemotongan balok beton. 

− ASTM C 494, Standar spesifikasi bahan tambahan kimiawi untuk beton. 

− ASTM C 595, Standar spesifikasi semen blended hidrolis. 

− ASTM C 618, Standar spesifikasi untuk abu terbang dan pozzolan alami murni atau terkalsinasi untuk digunakan sebagai bahan tambahan mineral pada beton semen portland. 

− ASTM C 685, Standar spesifikasi untuk beton yang dibuat melalui penakaran volume dan pencampuran menerus. 

− ASTM C 845, Standar spesifikasi semen hidrolis ekspansif. 

− ASTM C 94-94, Standar spesifikasi untuk beton jadi. 

− ASTM C 989, Standar spesifikasi untuk kerak tungku pijar yang diperhalus untuk digunakan pada beton dan mortar. 

Semua standar ini memberikan panduan dan spesifikasi teknis yang harus diikuti untuk memastikan keamanan, kekuatan, dan kualitas material dan struktur dalam proyek konstruksi bangunan.

 Material Penyusun Beton Bertulang

Selengkapnya mengenai Teknik Struktur Bangunan

Batang Tekan (Teknik Struktur Bangunan)

Penggunaan Konstruksi Baja : Dasar Perencanaan Struktur Baja

Batang Tarik

Batang Tekan

Pada struktur baja, terdapat dua jenis batang tekan, yaitu:

1.  Batang yang merupakan bagian dari suatu rangka batang:  Batang ini dibebani oleh gaya tekan aksial searah panjang batangnya. Pada umumnya, batang-batang tepi atas dalam suatu rangka batang merupakan batang tekan.

2.  Kolom:  Kolom adalah batang tekan tegak yang berfungsi untuk menahan balok-balok loteng, balok lantai, rangka atap, dan kemudian menyalurkan beban tersebut ke pondasi.

Batang lurus yang mengalami tekanan akibat gaya aksial dikenal sebagai kolom. Untuk kolom-kolom yang pendek, kekuatannya ditentukan berdasarkan kekuatan leleh dari bahan. Pada kolom-kolom yang panjang, kekuatannya ditentukan oleh faktor tekuk elastis, sedangkan pada kolom-kolom dengan ukuran sedang, kekuatannya ditentukan oleh faktor tekuk plastis.

Sebuah kolom yang ideal adalah yang terbuat dari bahan isotropis, bebas dari tegangan-tegangan sampingan, dibebani pada pusatnya, dan memiliki bentuk yang lurus. Kolom ideal ini akan mengalami perpendekan yang seragam akibat regangan tekan yang seragam pada penampangnya. Namun, jika beban yang bekerja pada kolom bertambah secara bertahap, kolom akan mengalami lenturan lateral dan akhirnya mengalami keruntuhan akibat lenturan tersebut. Beban yang menyebabkan lenturan lateral pada kolom disebut beban kritis, merupakan beban maksimum yang dapat ditahan oleh kolom dengan aman.

Keruntuhan batang tekan dapat terjadi dalam dua kategori:

1.  Keruntuhan akibat tegangan leleh yang terlampau besar:  Hal ini umumnya terjadi pada batang tekan yang pendek.

2.  Keruntuhan akibat tekuk:  Hal ini terjadi pada batang tekan yang memiliki bentuk yang langsing.

Kelangsingan batang tekan ditentukan oleh rasio panjang tekuk dan jari-jari kelembaman. Jari-jari kelembaman biasanya memiliki dua nilai λ, dan yang dominan adalah nilai λ yang terbesar. Panjang tekuk juga bergantung pada kondisi ujungnya, apakah ujungnya bersendi, terjepit, bebas, dan sebagainya.

Menurut standar SNI 03–1729–2002, untuk batang-batang yang direncanakan terhadap tekan, perbandingan kelangsingan ë = Lk/r dibatasi sebesar 200 mm. Sementara untuk batang-batang yang direncanakan terhadap tarik, perbandingan kelangsingan L/r dibatasi sebesar 300 mm untuk batang sekunder dan 240 mm untuk batang primer. Ketentuan tersebut tidak berlaku untuk batang bulat dalam tarik. Batang-batang yang awalnya direncanakan untuk tarik namun bisa berubah menjadi batang tekan yang tidak dominan pada kombinasi pembebanan lain, tidak diwajibkan memenuhi batasan kelangsingan batang tekan.

Beberapa tipe penampang batang tekan

Panjang tekuk 

Faktor panjang tekuk (kc) bervariasi tergantung pada tingkat kekangan rotasi dan translasi pada ujung-ujung komponen struktur. Untuk komponen struktur yang tidak bergoyang, kekangan translasi ujungnya dianggap tak-terhingga, sementara untuk komponen yang bergoyang, kekangan translasi ujungnya dianggap nol. Nilai faktor panjang tekuk (kc) yang digunakan untuk komponen struktur dengan ujung-ujung ideal dapat ditemukan dalam Gambar.

Faktor panjang efektif pada kondisi ideal

Batang Lentur

Selengkapnya mengenai Teknik Struktur Bangunan

Batang Tarik (Teknik Struktur Bangunan)

Penggunaan Konstruksi Baja : Dasar Perencanaan Struktur Baja

Batang tarik merujuk pada elemen struktur yang mampu menahan pembebanan tarik searah dengan sumbunya. Batang tarik biasanya ditemukan dalam struktur baja, seperti pada elemen struktur penggantung, rangka batang (seperti jembatan, atap, dan menara), serta sebagai batang sekunder dalam sistem pengaku lantai rangka batang atau penumpu antara sistem dinding berusuk (bracing).

Bentuk batang tarik dapat bervariasi, mulai dari profil tunggal hingga variasi bentuk dari susunan profil tunggal. Contoh bentuk penampang yang digunakan meliputi bulat, plat strip, plat persegi, baja siku, siku ganda, kanal, kanal ganda, serta profil WF, H, I, dan boks. Secara umum, penggunaan profil tunggal lebih ekonomis. Namun, penampang tersusun diperlukan dalam beberapa kasus, seperti ketika kapasitas tarik profil tunggal tidak mencukupi, kekakuan profil tunggal tidak memadai karena kelangsingannya, pengaruh gabungan dari lenturan dan tarikan membutuhkan kekakuan lateral yang lebih besar, detail sambungan memerlukan penampang tertentu, atau untuk memenuhi pertimbangan estetika.

Kekakuan batang tarik

Kekakuan batang tarik sangat penting untuk mencegah fleksibilitas berlebihan pada batang. Batang tarik yang terlalu panjang dapat menghasilkan lendutan yang signifikan karena beban beratnya sendiri. Batang juga dapat bergetar jika harus menahan gaya angin pada rangka terbuka atau saat menopang alat-alat yang bergetar.

Kriteria kekakuan didasarkan pada angka kelangsingan (slenderness ratio) yang mempertimbangkan perbandingan panjang batang (L) dengan jari-jari kelembaman (r). Bentuk penampang batang biasanya tidak mempengaruhi kapasitas daya tahan terhadap gaya tarik. Namun, saat menggunakan alat penyambung seperti baut atau paku keling, perlu mempertimbangkan konsentrasi tegangan yang terjadi di sekitar alat penyambung, yang dikenal sebagai Shear lag. Tegangan lentur juga dapat terjadi jika titik berat batang yang disambung tidak berimpit dengan garis sumbu batang. Pengaruh ini sering diabaikan, terutama pada batang yang dibebani secara statis.

Dalam perencanaan, tegangan yang diizinkan harus ditentukan untuk luas batang bruto dan luas efektif netto. Tegangan pada luas penampang bruto biasanya direncanakan lebih rendah dari tegangan leleh untuk mencegah deformasi yang signifikan. Luas efektif netto direncanakan untuk mencegah keruntuhan lokal pada bagian-bagian struktur.

Pada perhitungan dengan luas efektif netto, diperlukan koefisien reduksi untuk batang tarik. Ini bertujuan untuk mengatasi risiko yang timbul akibat Shear lag. Tegangan geser pada baut penyambung akan terkonsentrasi pada titik sambungannya, namun efek dari Shear lag ini dapat berkurang dengan penggunaan lebih banyak alat penyambung.

Luas penampang bruto, netto dan efektif netto

Luas penampang bruto sebuah batang (Ag) dihitung dengan mengalikan tebal dan lebar bruto batang. Sementara itu, luas penampang netto diperoleh dengan mengurangkan lebar bruto dengan lebar lubang tempat sambungan pada penampang. Lebar netto ini dihitung dengan mengambil 1/16 inci lebih besar dari dimensi nominal lubang dalam arah normal pada tegangan yang bekerja, sesuai dengan ketentuan dalam AISCS.

Menurut AISCS, untuk menghitung luas netto, diameter lubang dari paku keling atau baut diambil 1/16 inci lebih besar dari ukuran nominal alat penyambungnya. Oleh karena itu, dalam perhitungan luas netto, diameter alat penyambung harus ditambahkan dengan 1/8 inci atau (d + 1/16 + 1/16).

Contoh aplikasi batang tarik

Beberapa tipe penampang batang tarik

Batang tarik bulat 

Batang tarik bulat adalah jenis batang tarik yang umum dan sederhana, sering kali berulir. Jenis batang ini digunakan sebagai batang sekunder dengan tegangan rencana yang rendah dalam berbagai aplikasi, seperti pengikat gording untuk mendukung struktur gording pada bangunan industri (Gambar 6.27a), pengikat vertikal untuk mendukung rusuk pada dinding bangunan industri, penggantung seperti batang tarik yang menopang balkon (Gambar 6.27c), dan batang tarik untuk menahan tekanan pada pelengkung (arch).

Batang tarik bulat sering digunakan sebagai ikatan angin diagonal pada dinding, atap, dan menara. Penggunaan tarikan awal ini bermanfaat untuk mengurangi lendutan dan getaran yang dapat menyebabkan kelelahan pada sambungan. Tarikan awal ini dapat dicapai dengan merencanakan batang 1/16 inci lebih pendek untuk setiap panjang 20 kaki. 

Pemakaian batang tarik bulat

Batang-batang jadi

Batang-batang jadi memiliki beberapa kriteria penting dalam penggunaan alat sambungan paku keling, baut, atau las setempat. Pertama, jarak mendatar dari alat sambungan tersebut untuk dua pelat atau pelat dan perletakan rol tidak boleh melebihi 24 kali ketebalan pelat yang paling tipis atau 12 inci. Selain itu, jarak mendatar dari baut, paku keling, atau las setempat yang menghubungkan dua atau lebih perletakan rol tidak boleh melebihi 24 inci.

Untuk batang-batang yang dipisahkan oleh rusuk-rusuk berselang seling, jarak antar rusuk penyambung harus diatur sedemikian rupa sehingga perbandingan kerampingan dari tiap komponen, yang diukur sebagai jarak antara alat penyambung dari rusuk, tidak melebihi 240.

Pelat penutup berlubang atau pelat pengikat dapat digunakan pada bagian terbuka dari batang tarik jadi. Perencanaan pelat pengikat harus mematuhi kriteria-kriteria berikut ini: 

1. Jarak antara pelat harus diatur agar perbandingan kerampingan dari komponen yang berada di antara kedua pelat tidak melebihi 240.

2. Tinggi pelat pengikat tidak boleh kurang dari dua pertiga jarak horizontal dari alat penyambung paku keling, baut, atau las yang menghubungkan alat tersebut dengan komponen dari batang jadi.

3. Ketebalan alat penyambung tidak boleh kurang dari A dari jarak horizontal tersebut.

4. Jarak vertikal dari alat penyambung seperti paku keling, baut, atau las pada pelat pengikat tidak boleh melebihi 6 inci.

5. Jarak minimum dari alat penyambung tersebut ke tepi-tepi pelat pengikat harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan.

Jarak antar pelat yang dibutuhkan batang tarik

Batang Tekan
Batang Lentur

Selengkapnya mengenai Teknik Struktur Bangunan

Panduan Memilih Jasa Pengelasan Terbaik: Tips dan Trik yang Perlu Anda Ketahui

Jasa pengelasan adalah layanan yang digunakan untuk menggabungkan dua benda logam dengan melelehkan logam tersebut dan menggabungkannya. Jasa ini memiliki beragam kegunaan, seperti:

1. Membuat struktur bangunan: Pengelasan digunakan untuk membuat rangka atap, tangga, dan jembatan.

2. Membuat mesin dan peralatan: Jasa pengelasan digunakan dalam pembuatan mesin pabrik, alat pertanian, dan peralatan rumah tangga.

3. Memperbaiki kerusakan pada logam: Pengelasan digunakan untuk memperbaiki kerusakan seperti kebocoran tangki, patah rangka, atau retak pada pipa.

Terdapat beberapa teknik pengelasan yang digunakan, seperti:

1. Pengelasan listrik: Menggunakan arus listrik untuk melelehkan logam.

2. Pengelasan gas: Menggunakan gas seperti oksigen dan asetilena untuk melelehkan logam.

3. Pengelasan sinar laser: Menggunakan sinar laser untuk melelehkan logam.

Jasa pengelasan dapat dilakukan oleh tukang las berpengalaman atau mesin las otomatis. Tukang las berpengalaman cenderung menghasilkan hasil pengelasan yang lebih baik.

Untuk memilih jasa pengelasan yang tepat, Anda dapat:

1. Mencari informasi tentang reputasi: Cari tahu reputasi jasa pengelasan dari pengguna sebelumnya.

2. Membandingkan harga: Bandingkan harga dari beberapa jasa pengelasan sebelum memilih salah satu.

3. Memastikan peralatan yang memadai: Pastikan jasa pengelasan memiliki peralatan yang cukup untuk pekerjaan pengelasan yang Anda butuhkan.

Jika Anda memerlukan jasa pengelasan, Anda dapat mencarinya melalui internet, koran, atau mendengarkan rekomendasi dari teman atau keluarga.