Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung

1          Ruang lingkup

Tata cara ini meliputi persyaratan-persyaratan umum serta ketentuan teknis perencanaan dan pelaksanaan struktur beton untuk bangunan gedung atau stuktur bangunan lain yang mempunyai kesamaan karakter dengan struktur bangunan gedung.

2          Acuan normatif

SK SNI S-05-1989-F, Standar  spesifikasi bahan bangunan bagian B (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.

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.

3          Istilah dan definisi

3.1

adukan

campuran antara agregat halus dan  semen portland atau jenis semen hidraulik yang lain dan air

3.2

agregat 

material granular, misalnya pasir, kerikil, batu pecah, dan kerak tungku pijar, yang dipakai bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk suatu beton atau adukan semen hidraulik

3.3

agregat halus

pasir alam sebagai hasil disintegrasi 'alami' batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 5,0 mm

3.4

agregat kasar

kerikil sebagai hasil disintegrasi 'alami' dari batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5 mm sampai 40 mm

3.5

agregat ringan

agregat yang dalam keadaan kering dan gembur mempunyai berat isi sebesar 1 100 kg/m³ atau kurang

3.6

angkur

suatu alat yang digunakan untuk menjangkarkan tendon kepada komponen struktur beton dalam sistem pasca tarik atau suatu alat yang digunakan untuk menjangkarkan tendon selama proses pengerasan beton dalam sistem pratarik

3.7

bahan tambahan

suatu bahan berupa bubukan atau cairan, yang ditambahkan ke dalam campuran beton selama pengadukan dalam jumlah tertentu untuk merubah beberapa sifatnya

3.8

beban hidup

semua beban yang terjadi akibat pemakaian dan penghunian suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah dan/atau beban akibat air hujan pada atap

3.9

beban kerja

beban rencana yang digunakan untuk merencanakan komponen struktur

3.10

beban mati

berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala beban tambahan, finishing, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung tersebut

3.11

beban terfaktor

beban kerja yang telah dikalikan dengan faktor beban yang sesuai

3.12

beton

campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat

3.13

beton bertulang

beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum, yang disyaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja

3.14

beton-normal

beton yang mempunyai berat satuan 2 200 kg/m³ sampai 2 500 kg/m³ dan dibuat menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah

3.15

beton polos

beton tanpa tulangan atau mempunyai tulangan tetapi kurang dari ketentuan minimum

3.16

beton pracetak

elemen atau komponen beton tanpa atau dengan tulangan yang dicetak terlebih dahulu sebelum dirakit menjadi bangunan

3.17

beton prategang

beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat beban kerja

3.18

beton ringan

beton yang mengandung agregat ringan dan mempunyai berat satuan tidak lebih dari 1 900 kg/m³

3.19

beton ringan-pasir

beton ringan yang semua agregat halusnya merupakan pasir berat normal

3.20

beton ringan-total

beton ringan yang agregat halusnya bukan merupakan pasir alami

3.21

dinding geser

komponen struktur yang berfungsi untuk meningkatkan kekakuan struktur dan menahan gaya-gaya lateral

3.22

friksi kelengkungan

friksi yang diakibatkan oleh bengkokan atau lengkungan di dalam profil tendon prategang yang disyaratkan

3.23

friksi wobble

friksi yang disebabkan oleh adanya penyimpangan yang tidak disengaja pada penempatan selongsong prategang dari kedudukan yang seharusnya

3.24

gaya jacking

gaya sementara yang ditimbulkan oleh alat yang mengakibatkan terjadinya tarik pada tendon dalam beton prategang

3.25

kolom

komponen struktur dengan rasio tinggi terhadap dimensi lateral terkecil melebihi 3 yang digunakan terutama untuk mendukung beban aksial tekan

3.26

kolom pedestal

komponen struktur tekan tegak yang mempunyai rasio tinggi bebas terhadap dimensi lateral terkecil rata-rata kurang dari 3

3.27

komponen struktur lentur beton komposit

komponen struktur lentur beton yang dibuat secara pracetak dan/atau yang dicor di tempat, yang masing-masing bagian komponennya dibuat secara terpisah, tetapi saling dihubungkan sedemikian hingga semua bagian komponen bereaksi terhadap beban kerja sebagai suatu kesatuan

3.28

kuat nominal

kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan sebelum dikalikan dengan nilai faktor reduksi kekuatan yang sesuai

3.29

kuat perlu

kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam yang berkaitan dengan beban tersebut dalam suatu kombinasi seperti yang ditetapkan dalam tata cara ini

3.30

kuat rencana

kuat  nominal dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan f

3.31

kuat tarik belah f_ct

kuat tarik beton yang ditentukan berdasarkan kuat tekan-belah silinder beton yang ditekan pada sisi panjangnya

3.32

kuat tarik leleh

kuat tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh dari tulangan dalam MPa

3.33

kuat tekan beton yang disyaratkan ()

kuat tekan beton yang ditetapkan oleh perencana struktur (benda uji berbentuk silinder diameter 150 mm dan tinggi 300 mm), untuk dipakai dalam perencanaan struktur beton, dinyatakan dalam satuan MPa. Bila nilai  di dalam  tanda akar, maka hanya nilai numerik dalam tanda akar saja yang dipakai, dan hasilnya tetap mempunyai satuan MPa

3.34

modulus elastisitas

rasio tegangan normal tarik atau tekan terhadap regangan yang timbul akibat tegangan tersebut. Nilai rasio ini berlaku untuk tegangan di bawah batas proporsional material. Lihat 10.5.

3.35

panjang penanaman

panjang tulangan tertanam yang tersedia dari suatu tulangan diukur dari suatu penampang kritis

3.36

panjang penyaluran

panjang tulangan tertanam yang diperlukan untuk mengembangkan kuat rencana tulangan pada suatu penampang kritis

3.37

pasca tarik

cara pemberian tarikan, dalam sistem prategang dimana tendon ditarik sesudah beton mengeras

3.38

perangkat angkur

perangkat yang digunakan pada sistem prategang pasca tarik untuk menyalurkan gaya pasca tarik dari tendon ke beton

3.39

perangkat angkur strand tunggal

perangkat angkur yang digunakan untuk strand tunggal atau batang tunggal berdiameter 16 mm atau kurang yang memenuhi 20.21(1) dan ketentuan-ketentuan lain yang berlaku

3.40

perangkat angkur strand majemuk

perangkat angkur yang digunakan untuk strand, batang atau kawat majemuk, atau batang tunggal berdiameter lebih besar daripada 16 mm, yang memenuhi 20.21(1) dan ketentuan-ketentuan lain yang berlaku

3.41

pratarik

pemberian gaya prategang dengan menarik tendon sebelum beton dicor

3.42

prategang efektif

tegangan yang masih bekerja pada tendon setelah semua kehilangan tegangan terjadi, di luar pengaruh beban mati dan beban tambahan

3.43

sengkang

tulangan yang digunakan untuk menahan tegangan geser dan torsi dalam suatu komponen struktur, terbuat dari batang tulangan, kawat baja atau jaring kawat baja las polos atau ulir, berbentuk kaki tunggal atau dibengkokkan dalam bentuk L, U atau persegi dan dipasang tegak lurus atau membentuk sudut, terhadap tulangan longitudinal, dipakai pada komponen struktur lentur balok

3.44

sengkang ikat

sengkang tertutup penuh yang dipakai pada komponen struktur tekan, kolom

3.45

tegangan

intensitas gaya per satuan luas

3.46

tendon

elemen baja misalnya kawat baja, kabel batang, kawat untai atau suatu bundel dari elemen-elemen tersebut, yang digunakan untuk memberi gaya prategang pada beton

3.47

tendon dengan lekatan

tendon prategang yang direkatkan pada beton baik secara langsung ataupun dengan cara grouting

3.48

tinggi efektif penampang (d)

jarak yang diukur dari serat tekan terluar hingga titik berat tulangan tarik

3.49

transfer

proses penyaluran tegangan dalam tendon prategang dari jack atau perangkat angkur pasca tarik kepada komponen struktur beton

3.50

tulangan

batang baja berbentuk polos atau berbentuk ulir atau berbentuk pipa yang berfungsi untuk menahan gaya tarik pada komponen struktur beton, tidak termasuk tendon prategang, kecuali bila secara khusus diikut sertakan

3.51

tulangan polos

batang baja yang permukaan sisi luarnya rata, tidak bersirip dan tidak berukir

3.52

tulangan ulir

batang baja yang permukaan sisi luarnya tidak rata, tetapi bersirip atau berukir

3.53

tulangan spiral

tulangan yang dililitkan secara menerus membentuk suatu ulir lingkar silindris     

3.54

zona angkur

bagian komponen struktur prategang pasca tarik dimana gaya prategang terpusat disalurkan ke beton dan disebarkan secara lebih merata ke seluruh bagian penampang. Panjang daerah zona angkur ini adalah sama dengan dimensi terbesar penampang. Untuk perangkat angkur tengah, zona angkur mencakup daerah terganggu di depan dan di belakang perangkat angkur tersebut

4          Persyaratan-persyaratan

4.1         Perencanaan struktur

Dalam perencanaan struktur beton bertulang harus dipenuhi syarat-syarat berikut:

1)     Analisis struktur harus dilakukan dengan cara-cara mekanika teknik yang baku.

2)     Analisis dengan komputer, harus disertai dengan penjelasan mengenai prinsip cara kerja program, data masukan serta penjelasan mengenai data keluaran.

3)     Percobaan model diperbolehkan bila diperlukan untuk menunjang analisis teoritis.

4)     Analisis struktur harus dilakukan dengan model-model matematis yang mensimulasikan keadaan struktur yang sesungguhnya dilihat dari segi sifat bahan dan kekakuan unsur-unsurnya.

5)     Bila cara perhitungan menyimpang dari tata cara ini, maka harus mengikuti persyaratan sebagai berikut:

(1)   Struktur yang dihasilkan harus dapat dibuktikan cukup aman dengan bantuan perhitungan dan/atau percobaan.

(2)   Tanggung jawab atas penyimpangan yang terjadi dipikul oleh perencana dan pelaksana yang bersangkutan.

(3)   Perhitungan dan/atau percobaan tersebut diajukan kepada panitia yang ditunjuk oleh pengawas bangunan yang berwenang, yang terdiri dari ahli-ahli yang diberi wewenang menentukan segala keterangan dan cara-cara tersebut. Bila perlu,  panitia dapat meminta diadakan percobaan ulang, lanjutan atau tambahan. Laporan panitia yang berisi syarat-syarat dan ketentuan-ketentuan penggunaan cara tersebut mempunyai kekuatan yang sama dengan tata cara ini.

4.2         Penanggung jawab perhitungan          

Nama penanggung jawab hasil perhitungan harus ditulis dan dibubuhi tanda tangan serta tanggal yang jelas.