Seputar Dunia Teknik Sipil

Beton akan mengalami pengerasan secara sempurna setelah 28 hari sehingga pada hari-hari sebelumnya akan mempunyai kuat tekan berbeda yang untuk mengetahuinya dapat menggunakan rumus tabel konversi beton umur 3 7 14 21 dan 28 hari. nilai ini biasanya diperlukan ketika hendak menetapkan waktu pembongkaran bekisting sehingga tidak perlu menunggu sampai 28 hari dan bekisting bisa digunakan untuk bagian pekerjaan beton yang lain. Nilai kuat tekan beton sebelum 28 hari juga dibuat oleh kontraktor skala besar untuk keperluan laporan kualitas beton kepada pemilik proyek bahwa beton yang digunakan dilapangan mempunyai kuat tekan minimal sama dengan perencanaan.

Pengujian dapat dilakukan dengan membuat benda uji berbentuk silinder ukuran diameter 15 cm dengan tinggi 30 cm, bisa juga menggunakan benda uji beton berbentuk kubus ukuran 15 cm x 15 cm namun hasil pengujianya harus dikonversikan kedalam bentuk silinder dengan rumus:
Fc = 0,83 Fck ( apa itu Fck? Fck adalah nilai kuat tekan beton ( mpa ) yang didapat dari hasil pengujian dengan benda uji berbentuk kubus 15 cm x 15 cm). berikut ini tabel konversi beton untuk masing-masing umur

Tabel konversi beton
Umur beton ( hari)	Perbandingan Kuat Tekan
3	0.46
7	0.70
14	0.88
21	0.96
28	1.00

Rumus kuat tekan beton
Fc =Fcr – 1,64 s
Fc = kuat tekan, dengan satuan Mpa
Fcr = kuat tekan rata-rata, dalam Mpa
s = Deviasi standar

Contoh data hasil pengujian dan cara perhitungan kuat tekan beton dengan benda uji kubus 15 cm x 15 cm kuat tekan rencana 250 kg/cm2 dihitung menggunakan software microsoft excel, untuk cara tes kuat tekan dapat melihat pada artikel yang khusus membahas tentang cara melakukan percobaan tes tekan beton


Pada kolom F hasil uji dikalikan dengan angka 0.83 untuk konversi kubus ke silinder.
Pada kolom G diisi berdasarkan tabel konversi beton sesuai dengan umur hari pengujian.
Kolom H  Cube Strength 28 hari (Tb) dalam (Kg/cm2)= F26/G26/1
Kolom I  Tegangan Rata-rata (Tb’) dalam Kg/cm2= $H$27/16
Kolom J  (Tb-Tb’)2 dalam  Kg/cm2= (H28-I28)^2
Deviasi = s = (($J$27)/(16-1))^0.5 = 23.87.
Tegangan karakteristik  Tbk’ dalam satuan Kg/cm2= I26-1.64*K26 = 271.73 kg/m2 > 250 kg/m2 O.K.
Selamat menghitung kuat tekan beton

Cara penulangan Dinding Atau Kolom?

Ini adalah ilmu yang paling mantap yang pernah saya peroleh di tempat kerja saya yang pertama. Dalam sebuah diskusi, sang direktur bertanya kepada semua engineer, sebuah pertanyaan dasar, "What's the different between column and wall?". Beberapa orang memberikan jawaban sesuai keyakinan dan kepercayaan masing-masing. Ada yang menjawab, "Column is intended to carry axial load, while lateral load dipikul ama wall". Ternyata jawabannya kurang tepat.

Sebelum saya kasih tau jawabannya, ada kasus lain. Misalnya anda ketemu komponen struktur seperti gambar di bawah ini..

pertanyaanya adalah.. struktur yang vertikal itu... kolom atau dinding?

Mungkin ada yang jawab dengan bermacam-macam istilah yang diberi bumbu, misalnya... kolom tipis, kolom langsing (ini tentu kurang tepat, walopun kita tau maksutnya), malah ada yang jawab itu adalah dinding pendek.

Nah, sebagai teknisi alias engineer, kita tidak perlu nebak-nebak lagi itu kolom atau dinding. Kalau saya disuguhi pertanyaan seperti itu, maka saya akan jawab "tidak tahu". Saya harus tau dulu tulangannya seperti apa, baru saya bisa jawab itu kolom atau dinding.

That's it! Perbedaan kolom dan dinding ada pada penulangannya. Mari kita tengok pelan-pelan.

...

Beton kuat menahan gaya tekan. Jika beton ditekan hingga mencapai kuat tekannya, maka beton itu akan hancur.

Tulangan baja mempunyai kuat tekan dan tarik yang jauh lebih besar daripada beton. Taruhlah beton mempunyai range kuat tekan rata-rata di antara 20 - 40 MPa (kira-kira 200-400 kg/cm2), sementara baja mencapai 240 MPa (2400 kg/cm2) untuk tulangan polos dan 400 MPa (4000 kg/cm2) untuk tulangan ulir. Tapi... luas penampang baja jauh lebih kecil sehingga kapasitas tekannya juga tidak akan sebesar kapasitas tekan beton.

Secara kasar bisa dibilang gini, setiap penambahan 1% luas tulangan terhadap luas beton, kapasitas aksial tekannya bisa ditingkatkan hingga 10%. Misalnya, ada kolom beton pendek ukuran 20cmx20cm, luasnya 400 cm2, dan kapasitas tekannya katakanlah 80000 kg (80 ton), kemudian ditambahkan tulangan seluas 4 cm2 (1%), maka kapasitas tekannya bisa mencapai 88 ton.Tapi... ada kondisi khusus yang harus dipenuhi agar tulangan bisa memberikan kontribusi sebesar itu.

Nah... coba kita simak simulasi berikut.

Ada kolom beton tanpa tulangan, diberi beban hingga beton tersebut hancur.

Di sisi lain, ada 4 buah tulangan pendek, posisi berdiri, bagian bawah dijepit, kemudian diberi beban di atasnya. Apa yang terjadi?

Tulangan tersebut tertekuk, bengkok, dan jatuh. Padahal bebannya tidak terlalu besar.

Sekarang... tulangan tersebut kita tanam ke kolom beton sebelumnya, tapi nggak pake sengkang. Trus, diberi beban lagi. Apa yang terjadi?

Tulangan tersebut akan berusaha untuk bengkok. Kalo menekuk ke arah dalam tentu susah karena isinya beton semua. Yang paling mungkin adalah menekuk ke arah luar, selimut beton lebih mudah didorong keluar.

Bagaimana caranya agar tulangan tersebut tidak berhamburan menekuk ke luar? Tulangan tersebut harus dikekang, diikat oleh sesuatu. (sesuatu banget...)

Apakah itu juragan?

Itu adalah sengkang alias ties. Tulangan tersebut harus diikat pada setiap jarak tertentu biar dia tidak menekuk ketika diberi beban tekan yang besar. Malah kalau bisa... tulangan tersebut harus bisa menahan tekanan/tegangan hingga mencapai tegangan lelehnya! Semakin rapat jarak sengkang, semakin besar kapasitas tekan tulangan tersebut.

Diberi beban yang sangat besar pun tulangan tersebut akan tetap berada pada posisinya sampai kolom itu runtuh (collapse).

...

Jadi, itulah sebenarnya fungsi utama dari sengkang kolom. Sebagai pengikat (ties) dan pengekang (confinement). Kalaupun ada gaya geser akibat beban lateral, perhitungannya sama kok dengan hitungan sengkang pada balok.
...

Nah.. sekarang.. mari kita intip penulangan wall alias dinding.
Dinding punya dua tulangan, tulangan vertikal dan horizontal. Tulangan vertikal sama fungsinya dengan tulangan vertikal pada kolom.
Tapi... tulangan horizontal... itu yang menjadi masalah.

Tulangan horizontal pada dinding tidak bisa memberi efek kekangan pada tulangan vertikal. Waktu memikul beban aksial, tulangan vertikal akan cenderung mendorong/mendesak tulangan horizontal. Sementara kedua ujung tulangan horizontal nggak ada yang nahan. Akhirnya...gagallah dinding tersebut.

Ceritanya bakal beda kalau tulangan horizontalnya diubah modelnya menjadi sistem ties/sengkang seperti gambar di bawah.

Coba perhatikan, sengkang terluar akan memberikan efek kekangan pada keseluruhan tulangan vertikal. Sementara sengkang tambahan yang kecil-kecil itu, akan memberikan tahanan ke arah samping, jadi tulangan vertikal nggak bisa bergerak bebas (menekuk) ke arah samping.

Jadi.... kata kunci dari pertanyaan di atas adalah... CONFINEMENT... alias kekangan pada tulangan vertikal. Itulah yang membedakan antara kolom dengan dinding. Kolom mempunyai kekangan pada semua tulangan vertikalnya, sementara dinding tidak. Itulah sebabnya kapasitas aksial tekan kolom lebih besar daripada kapasitas aksial dinding dengan ukuran dan penulangan vertikal yang sama.

Oiya... satu lagi. Apa sebenarnya istilah yang tepat untuk kolom yang penampangnya tipis seperti gambar pertama di atas? Saya belum tau apakah di SNI atau ACI pernah nyebut... tapi di Australian Standard, mereka menyebutnya dengan istilah... Blade Wall, yaitu kolom tapi tidak mempunyai confinement alias perilakunya mirip dengan wall. :)

Semoga bermanfaat.