131 6 PANJANG PENYALURAN TULANGAN Penyauran gaya seara sempurna ari baja tuangan ke beton yang aa i sekeiingnya merupakan syarat yang muthak harus ipenuhi agar beton bertuang apat berfungsi engan baik sebagai bahan komposit. Penyauran gaya ini itentukan aanya gaya ekat antara permukaan baja engan beton. Tegangan ekat antara baja engan beton yang timbu paa baok beton bertuang, berniai setara engan variasi perubahan momen entur i sepanjang baok. Apabia baok menahan momen yang besarnya tiak merata i sepanjang baok, seangkan ukuran tuangan yang igunakan sama i sepanjang baok, maka akan terjai tegangan baja yang tiak merata pua i sepanjang baok tersebut. Iustrasi kasus i atas apat iihat paa baok kantiever Gambar 6-1. A B C A B C M C M B M A Gambar 6-1 Baok Kantiever Paa baok kantiever tersebut tampak bahwa momen i potongan A-A ebih besar ari momen i potongan B-B, an momen i titik B ebih besar ari momen
132 i titik C. Apabia tegangan paa baja tuangan tarik ihitung maka akan iperoeh tegangan tuangan tarik i titik A ebih besar aripaa titik B, an tegangan tuangan tarik i titik B ebih besar aripaa titik C. Berasar uraian i atas, maka engan uas tuangan yang sama baik i titik A, B, an C akan iperoeh besaran gaya tarik (T A s x f s ) yang berbea-bea. Perbeaan gaya tarik ini menyebabkan timbunya gaya ekat (µ) antara permukaan baja an beton, sebagaimana itunjukkan paa gambar 6-2. T A A S x f A T B A S x f B µ Gambar 6-2 Tegangan Lekat i Permukaan Tuangan Paa ujung kiri baok kantiever tersebut tuangan tarik tertanam ke aam beton paa koom, agar tuangan tersebut tiak terabut (oos) ari aam beton maka gaya ekat antara baja tuangan engan beton harus mampu menahan gaya tarik paa baja tuangan sebesar T A A S x f A. Tegangan baja tuangan tarik iambi sebesar f y agar baja tuangan benar-benar tiak terabut meskipun tuangan teah mengaami eeh bahkan putus. Panjang penanaman ini seanjutnya isebut sebagai panjang pengangkuran (karena bergungsi seperti angkur) atau panjang penyauran (karena berfungsi menyaurkan gaya tarik T ari tuangan ke beton). Seara teoritis, agar baja tuangan tiak terabut ari aam beton bia tertarik maka kuat ekat antara baja tuangan engan beton minima harus sama engan kuat eeh baja, atau memenuhi Persamaan berikut: µ.π.. f. A T (6-1) b y s i mana: µ Tegangan ekat maksimum antara baja an beton (MPa) b Panjang penyauran asar (mm) Diameter tuangan
133 Gaya tarik an tekan tuangan paa setiap penampang komponen struktur beton bertuang harus isaurkan paa masing-masing sisi penampang tersebut meaui panjang pengangkuran, kait atau aat mekanis, atau kombinasi ari araara tersebut. Kait sebaiknya tiak ipergunakan untuk menyaurkan tuangan tertekan. A. Penyauran batang uir an kawat uir tertarik Perhitungan panjang penyauran paa baja tuangan yang menahan gaya tarik harus memenuhi ketentuan berikut: 1. Panjang penyauran, inyatakan aam iameter b, untuk batang uir an kawat uir tertarik harus itentukan berasarkan Butir (2) atau (3) i bawah ini, tetapi tiak boeh kurang ari 300 mm. 2. Untuk batang uir atau kawat uir, / b harus iambi sebagai berikut: TABEL 6.1 FORMULASI PANJANG PENYALURAN TULANGAN YANG MENERIMA BEBAN TARIK Spasi bersih batang-batang yang isaurkan atau isambung tiak kurang ari b, seimut beton bersih tiak kurang ari b, an sengkang atau sengkang ikat yang ipasang meingkupi tiak kurang ari ketentuan minimum aam peraturan atau Spasi bersih batang-batang yang isaurkan atau isambung tiak kurang ari 2 b an seimut beton bersih tiak kurang ari b Kasus-kasus ain Batang D-19 an ebih kei atau kawat uir 12f y b 25 y b 25 f f 18f Batang D-22 atau ebih besar y b 5 y b 10 3f f 9f f
134 3. Untuk batang uir atau kawat uir, / b harus iambi: b 9fy 10 f α βγ λ + K b tr...(6-2) Daam persamaan i atas, niai ( + K tr )/ b tiak boeh iambi ebih besar ari 2,5. 4. Faktor-faktor yang igunakan untuk menghitung panjang penyauran batang uir an kawat uir tertarik paa formuasi i atas (Tabe 6.1 an Persamaan 6-2) aaah sebagai berikut: α faktor okasi penuangan Tuangan horizonta yang itempatkan seemikian 1,3 hingga ebih ari 300 mm beton segar i or paa komponen ibawah panjang penyauran atau sambungan (teretak i sisi atas) Tuangan ain 1,0 β faktor peapis Batang atau kawat tuangan berapis epoksi engan 1,5 seimut beton kurang ari 3 b, atau spasi bersih kurang ari 6 b Batang atau kawat tuangan berapis epoksi ainnya 1,2 Tuangan tanpa peapis 1,0 Catatan: Hasi perkaian αβ tiak peru iambi ebih besar ari 1,7 γ faktor ukuran batang tuangan Batang D-19 atau ebih kei an kawat uir 0,8 Batang D-22 atau ebih besar 1,0 λ faktor beton engan agregat ringan Beton engan agregat ringan 1,3 Beton engan agregat ringan tetapi ipersyaratkan 1,0 f t, maka λ boeh iambi sebesar f / 1, 8f ) ( t tetapi tiak kurang ari Beton engan agregat norma 1,0 Catatan: Niai f yang ipakai tiak boeh meebihi 25/3 MPa. spasi atau imensi seimut beton, mm
135 Pergunakan niai terkei antara jarak ari pusat batang atau kawat ke permukaan beton terekat an setengah spasi sumbu-ke-sumbu batang atau kawat yang isaurkan. K tr inex tuangan transversa, K tr A tr f yt 10sn imana: A tr aaah uas penampang tota ari semua tuangan transversa yang beraa aam aerah berspasi s an yang memotong biang beah potensia yang meaui tuangan yang isaurkan, mm 2. f yt s aaah kuat eeh yang itentukan untuk tuangan transversa, Mpa aaah spasi maksimum ari sumbu-ke-sumbu tuangan transversa yang meingkupi, mm n aaah jumah batang atau kawat yang isaurkan sepanjang biang beah Sebagai penyeerhanaan perenanaan, iperboehkan memakai K tr 0 bahkan untuk konisi i mana tuangan transversa ipasang. 5. Tuangan ebih Reuksi panjang penyauran iperboehkan apabia tuangan paa komponen entur meebihi yang ibutuhkan ari anaisis, keuai apabia angkur atau penyauran untuk f y memang seara khusus ibutuhkan atau tuangan irenanakan berasarkan aturan paa SNI 03-2847-2002 Butir 21.2(1(4)) (A s peru) / (A s terpasang). B. Penyauran batang uir tertekan Perhitungan panjang penyauran paa baja tuangan yang menahan gaya tekan harus memenuhi ketentuan berikut: 1. Panjang penyauran, aam mm, untuk batang uir tertekan harus ihitung engan mengaikan panjang penyauran asar b paa Butir (2) engan faktor moifikasi yang beraku sesuai engan Butir (3) i bawah ini, tetapi tiak boeh kurang ari 200 mm.
136 2. Panjang penyauran asar b harus iambi sebesar f /(4 f ), tetapi tiak kurang ari 0,04 b f y. 3. Panjang penyauran asar b apat ikaikan engan faktor yang beraku untuk: b y Tuangan ebih Tuangan yang jumahnya meebihi uasan yang iperukan Spira an sengkang Tuangan yang beraa i aam iitan spira beriameter minima 6 mm an jarak iitannya tiak ebih ari 100 mm atau i aam sengkang D-13 yang memenuhi Butir 7.10(5) an sumbuke-sumbu berspasi tiak ebih ari 100 mm As As peru terpasang 0,75 C. Penyauran tuangan tarik berkait Penyauran baja tuangan juga apat iakukan engan memberikan kait, ara ini biasa iakukan jika ruang yang terseia tiak menukupi untuk iterapkan penyauran urus. Penyauran jenis ini hanya boeh iberikan untuk tuangan tarik engan ketentuan: b batas penampang kritis 12 b b minimum 4 b atau 60 mm h 4 b 5 b 6 b ia. 10 hingga 25 ia. 29 hingga 36 ia. 43 hingga 57 Gambar 6-3 Detai Kaitan untuk Penyauran Kait Stanar
137 1. Panjang penyauran h, aam mm, untuk batang uir tertarik yang berakhir paa suatu kait stanar (Butir 7.1 aam SNI 03-2847-2002) harus ihitung engan mengaikan panjang penyauran asar hb paa Butir (2) engan faktor atau faktor-faktor moifikasi yang beraku yang sesuai engan Butir (3) berikut ini, tetapi h tiak boeh kurang ari 8 b ataupun 150 mm (Gambar 6-3). 2. Panjang penyauran asar hb untuk suatu batang kait engan f y sama engan 400 MPa harus iambi sebesar... 100 b / f 3. Panjang penyauran asar hb harus ikaikan engan faktor atau faktorfaktor yang beraku untuk: Kuat eeh batang f y /400 Batang engan f y 400 MPa Seimut beton 0,7 Untuk batang D-36 an yang ebih kei, engan teba seimut samping (norma terhaap biang kait) tiak kurang ari 60 mm, an untuk kait 90 erajat engan seimut paa kaitan tiak kurang ari 50 mm Sengkang atau sengkang ikat 0,8 Untuk batang D-36 an yang ebih kei engan kait yang seara vertika atau horizonta terakup i aam sengkang atau sengkang ikat yang ipasang sepanjang panjang penyauran h engan spasi tiak meebihi 3 b i mana b aaah iameter batang kait Tuangan ebih Bia pengangkuran atau penyauran untuk f y Asperu tiak seara khusus iperukan, maka tuangan Asterpasang aam komponen struktur entur yang ipasang ebih ari keperuan berasarkan anaisis Beton agregat ringan 1,3 Tuangan berapis epoksi 1,2 4. untuk batang yang isaurkan engan kait stanar paa ujung yang tiak menerus ari komponen struktur engan keua seimut samping an seimut atas (atau bawah) terhaap kait kurang ari 60 mm, batang kait harus iingkupi engan sengkang atau sengkang pengikat sepanjang
138 panjang-penyauran h engan spasi tiak ebih ari 3 b, i mana b aaah iameter batang kait. Untuk konisi ini faktor paa Butir (3) bagian ketiga (sengkang atau sengkang ikat) tiak boeh igunakan. 5. Kait tiak boeh ianggap efektif aam menyaurkan batang tekan. D. Sambungan ewatan Baja tuangan seau iprouksi engan panjang tertentu yang isebabkan pertimbangan untuk kemuahan pengangkutan maupun berat senirinya. Paa umumnya baja tuangan iprouksi engan panjang stanar 12 meter, ukuran ini tiak seau apat iterapkan seara angsung terutama untuk eemen peat an baok engan bentang yang ukup besar meaui beberapa tumpuan menerus. Untuk kemuahan aam proses konstruksi maka baja tuangan harus ipotong untuk kemuian isambung paa bagian yang menerima momen terkei. Penyambungan batang-batang baja tuangan apat iakukan engan beberapa ara, i antaranya: Sambungan ewatan: menganakan seara penuh paa kekuatan ekat antara ua tuangan yang saing iewatkan, penyambungan engan ara ini biasanya ibatasi untuk iameter tuangan maksimum 33 mm. Sambungan engan as: seara ekonomis apat igunakan jika ukuran baja tuangan ebih besar ari 33 mm. sambungan mekanis: engan memasang engan penguni yang isambungkan paa ujung tuangan engan syarat harus mampu mengembangkan kuat tarik atau tekan sesuai engan kebutuhan, paing tiak 125 persen ari kuat eeh batang yang isambung Atas asar pertimbangan ekonomis an kemuahan pengerjaan, sambungan ewatan merupakan jenis yang paing banyak igunakan. Sambungan ewatan harus irenanakan menurut ketentuan berikut:
139 1. Sambungan batang an kawat uir tertarik a. Panjang minimum sambungan ewatan tarik harus iambi berasarkan persyaratan keas yang sesuai tetapi tiak kurang ari 300 mm. Ketentuan masing-masing keas sambungan tersebut aaah: Sambungan keas A... 1,0 Sambungan keas B... 1,3 i mana aaah panjang penyauran tarik untuk kuat eeh sesuai, tanpa memasukkan faktor moifikasi. f y yang tuangan koom bawah tuangan koom atas spasi bersih (a) x x (b) Gambar 6-4 Spasi bersih antara batang-batang yang isambung b. Sambungan ewatan tuangan uir an kawat uir tertarik harus menggunakan sambungan Keas B engan perkeuaian sambungan Keas
140 A iperboehkan apabia: (a) uas tuangan terpasang paing seikit ua kai ari yang ibutuhkan berasarkan anaisis paa keseuruhan panjang sambungan, an (b) paing banyak setengah ari keseuruhan tuangan isambung i aam panjang ewatan peru (Tabe 6.2). TABEL 6.2 PANJANG LEWATAN TARIK A s A terpasang s peru Persentase maksimum As yang isambung i aam panjang ewatan peru 50 % 100 % 2 Keas A Keas B < 2 Keas B Keas B 2. Sambungan batang uir tertekan a. Panjang ewatan minimum untuk sambungan ewatan yang menerima beban tekan aaah 0,07f y b, untuk f y 400 MPa atau kurang, atau (0,13f y - 24) b untuk f y yang ebih besar ari 400 MPa, tetapi tiak kurang ari 300 mm, Untuk sepertiganya. f kurang ari 20 MPa, panjang ewatan harus itambah b. Bia batang-batang tertekan engan iameter yang berbea isambung seara ewatan, maka panjang ewatan harus iambi sebagai niai terbesar ari panjang penyauran batang yang ebih besar, atau panjang sambungan ewatan batang yang ebih kei. Batang engan ukuran-ukuran D-45 an D-55 boeh isambung ewatkan engan batang D-35 an batang ain yang ebih kei. Daam perenanaan panjang penyauran harus iaui beberapa tahapan utama, yaitu: (1) menghitung panjang penyauran yang iperukan berasarkan jenis gaya yang bekerja paa tuangan tersebut, (2) memperhitungkan faktorfaktor moifikasi yang sesuai, (3) menghitung panjang penyauran sesungguhnya yang iperukan an ianjutkan engan memeriksa ketentuan panjang penyauran minimum yang harus ipenuhi. Tahapan-tahapan tersebut apat itunjukkan paa gambar 6-5.
141 Muai Data: b, f, fy Hitung: f 25 3 A. Tuangan Tarik Spasi tuangan b (engan pengekang)atau Spasi tuangan 2. b 3fy ( b 22 mm) b 5 f b 12fy ( b 19 mm) 25 f Kasus ain ikaikan 1,5 B. Tuangan Tekan bfy /(4 f ), tetapi tiak kurang ari 0,04 b f y Jika terapat spira 6-100 atau sengkang D13-100 ikaikan 0,75 Tentukan faktor moifikasi berasarkan: Letak tuangan (α) Lapisan permukaan tuangan (β) Ukuran tuangan (γ) Beton engan agregat ringan (λ) Faktor uas tuangan terpasang (λ s ) Kekangan (spira/sengkang) paa tuangan tekan (λ s1 ) Kuaitas baja tuangan (λ s2 ) Hitung panjang penyauran yang iperukan ( ), Cek panjang penyauran minimum Seesai E. Contoh-Contoh Gambar 6-5 Diagram Apikasi Air Perenanaan Panjang Penyauran
142 E. Contoh-Contoh Apikasi Contoh 6-1 Renanakan panjang penyauran yang iperukan untuk baja tuangan uir paa empat kasus berikut: a. Tuangan beriameter 22 mm i pasang paa sisi atas, engan kuat eeh (fy) 400 MPa, kuat tekan karakteristik beton 25 MPa, jarak bersih antar tuangan sebesar 2 b, seimut beton 4 m. b. Beberapa ata seperti paa kasus (a), tetapi jarak antar tuangan sebesar b atau memenuhi ketentuan minimum 25 mm, an iapisi epoksi.. Beberapa ata seperti paa kasus (a), tetapi jarak antar tuangan sebesar 3 b an tiak teretak paa sisi atas.. Baja tuangan berukuran 22 mm tersebut ipasang untuk menahan beban tekan paa struktur beton ringan, imana tuangan terpasang 20% ebih banyak ari uasan yang iperukan, an igunakan sengkang D-13 jarak 150 mm. Penyeesaian: (mengau Gambar 6-5) Kasus (a) Diameter tuangan 22 mm (tertarik), maka: b 3fy 5 f fy 400 MPa f 25 MPa b 22 mm α 1,3 (sisi atas) β λ 1,0 3.400.1,3.1,0.1,0.22mm 5. 25 1372,8mm 1400 mm > 300 mm (Memenuhi syarat) Kasus (b) Diameter tuangan 22 mm (tertarik), maka:
143 b 3fy 5 f fy 400 MPa f 25 MPa b 22 mm α 1,3 (sisi atas) β 1,5 (iapis epoksi, seimut<3., jarak tuangan<6. ) λ 1,0 3.400.1,3.1,5.1,0.22mm 5. 25 2059,2 mm 2100 mm > 300 mm (Memenuhi syarat) Kasus () Diameter tuangan 22 mm (tertarik), maka: b 3fy 5 f fy 400 MPa b 22 mm β λ 1,0 3.400.1,0.1,0.1,0.22mm 5. 25 f 25 MPa α 1,0 (bukan sisi atas) 1056mm 1100 mm > 300 mm (Memenuhi syarat) Kasus () Diameter tuangan 22 mm (tertekan), maka: f /(4 f ), b b y 22.400 /(4 25) 440 mm Kontro b tiak kurang ari 0,04 b f y 0,04.22.400 352mm 0,04 b f y b 440 mm > 0,04. b. fy 352mm Memenuhi syarat Faktor moifikasi uasan tuangan (λ s )
144 λ s As As peru terpasang 1 1,2 Faktor moifikasi jenis beton ringan (λ) λ 1,3 Maka panjang penyauran: 1 1,3..440 476, 667mm 500 mm>200 mm (Memenuhi syarat) 1,2 Contoh 6-2 Renanakan panjang penyauran yang iperukan untuk baja tuangan uir D-25 berbentuk kait paa sisi atas sebuah koom beton norma, engan ata berikut: kuat eeh (fy) 490 MPa, kuat tekan karakteristik beton (f ) 30 MPa, Seimut beton 4 m. Penyeesaian: Panjang penyauran asar ( hb ) hb 100 b / f 100.25 / 30 456,435mm Faktor moifikasi yang harus iperhitungkan Letak tuangan (sisi atas atau bawah) tiak berpengaruh 490 Tinjauan kuaitas baja 1, 225 400 Tinjauan jenis agregat beton norma 1,0 Panjang Penyauran yang iperukan 456,435x1,225 x1, 0 h 559,1334mm 600 mm > 8. b 200 mm > 150 mm Memenuhi syarat
145 600 mm b 12 b Muka koom