Cara Menghitung Volume Besi Beton Bertulang

Perumpamaan saya mempunyai balok dengan ukuran 30/50cm dengan panjang 5 meter, dengan tulangan yang saya rencanakan adalah 3D16 (tulangan atas) dan 2D16 (tulangan bawah), serta beugel/sengkangnya adalah Ø8 jarak 15 cm (Ø8-150), penutup beton direncanakan 5 cm.

Pertanyaannya adalah :

1. Hitunglah kebutuhan tulangan utama ?
2. Hitunglah kebutuhan tulangan sengkang/beugel ?
3.  Hitunglah Berat besi per meter³  beton ?

Tabel Berat Jenis tulangan besi beton

Jawab :

1.  Kebutuhan tulangan utama :

•     Tulangan utama = 3D16 + 2D16 = 5D16 ( D16 dengan jumlah 5 buah ), karena panjang baloknya adalah 5m, maka volume besi tulangan D16 adalah 5D16 x 5m’ = 25 m’.
•     Besi yang dipakai adalah besi KS (krakatau Steel), jadi panjang yang didapat adalah betul-betul panjang yang standard yaitu = 12 m, sehingga kebutuhan besinya adalah 25/12 = 2.083 lonjor
•      Berat per meter’ besi D16 = 0.006165 x 16²  x 1 = 1.574 kg
•      Total berat besi = 1.574 kg x 25 = 39.36 kg
•     Jadi kebutuhan tulangan utama adalah 2.083 lonjor ( berat = 39.36 kg)

2.   Kebutuhan tulangan sengkang/beugel :

•    Panjang sengkang sisi horizontal = 30 cm – lebar penutup beton kiri – lebar penutup beton kanan = 30 cm – 5 cm – 5 cm = 20 cm
•    Panjang sengkang sisi vertikal = 50 cm – lebar penutup beton atas – lebar penutup beton bawah   = 50 cm – 5 cm – 5 cm = 40 cm
•      Bengkokan sengkang = 5 cm + 5 cm = 10 cm
•     Panjang satu buah sengkang adalah = 40 cm + 20 cm + 40 cm + 20 cm + 10 cm = 130 cm = 1.3 m
•     kebutuhan besi sengkang per 5m panjang balok dengan jarak tiap sengkang = 15 cm = 0.15 m adalah = (5m / 0.15m)  = 33.33 buah
•     Kebutuhan total besi sengkang per 5m panjang balok = 33.33 x 1.3 m = 43.33 m’
•      Besi yang dipakai adalah besi full ( panjang dipasaran biasanya = 11.7 m), jadi kebutuhannya adalah = 43.33 m / 11.7 m = 3.7 lonjor………….. ( 4 lonjor)      
•     Berat 1 lonjor dari besi Ø8 = 0.006165 x 8² x 11.7 = 4.616 kg, maka jika yang dibutuhkan 4 lonjor, maka beratnya = 4.614 kg x 4 = 18.46 kg
•     Jadi kebutuhan tulangan sengkangnya adalah 4 lonjor ( berat = 18.46 kg ) 

3.   Berat besi per meter² beton adalah :

•     Berat besi D16 = 39.36 kg
•     Berat besi sengkang = 18.46 kg
•     Volume beton = (0.3 x 0.5) x 5 m = 0.75 m³
•      Berat besi D16 per m³ = 39.36 / 0.75 = 52.48 kg/m³
•      Berat besi sengkang Ø8  per m³ = 18.46 / 0.75 = 24.61 kg/m³
•     Total berat besi secara keseluruhan = 52.48 kg/m³ + 24.61 kg/m³ = 77.09 kg/m³
•      Berat besi per m³ beton (dalam prosentase) adalah = (77.09 kg / 7850 kg/m³) x 100% = 0.98 %……….(catatan : 7850 kg/m³ = berat jenis besi)

sigmat

Besi Beton

 Catatan :

• Dalam perdagangan di toko-toko bahan bangunan atau material, terdapat bermacam-macam istilah besi untuk pembesian (tulangan beton), diantaranya adalah besi KS (Krakatau Steel), Besi full, besi banci, dan sebagainya.
• Besi KS adalah besi dengan diameter utuh dan panjang standard. Misalnya besi KS diameter 22 mm, bila diukur dengan menggunakan alat ukur sigmat (mistar sorong yang merupakan alat ukur ketebalan dengan ketelitian hingga 0.01 mm) maka akan diperoleh diameter 22 mm dan panjang 12 m (panjang standard) sehingga tidak berkurang atau sama dengan yang disebutkan.
• Besi full adalah besi dengan diameter penuh sesuai diameter besi yang disebutkan. Misalnya, besi 16 mm tetap memiliki ketebalan dengan dengan diameter 16 mm, tetapi panjangnya terkadang ada yang kurang dari standard 12 m (umumnya hanya 11.7 m)
• Besi banci adalah besi yang tidak sesuai dengan ukuran dan diameter dan panjangnya itu sendiri, misalnya, besi diameter 12 mm yang bila diukur dengan mistar sorong, hanya diperoleh 10.5 mm, dan panjangnya pun hanya 11 m.

DOWNLOAD HITUNGAN BERAT BESI DALAM VOLUME BETON .XLS

TEGANGAN DALAM MASSA TANAH

Tegangan2 di dalam massa tanah dapat disebabkan oleh :
a.    Beban yang bekerja di permukaan tanah.
b.    Beban akibat berat sendiri tanah.

Tegangan yang berasal dari beban pada permukaan tanah berkurang bila kedalaman bertambah sedangkan tegangan yang berasal dari berat tanah bertambah bila kedalamannya bertambah.

Besar dan sifat penyebaran tegangan dalam tanah akibat adanya pembebanan adalah sebagai berikut :

 

Jadi kenaikan tegangan pada tanah akibat beban yang bekerja dipermukaan tergantung pada beban per satuan luas dimana beban berada, kedalaman tanah dibawah beban dimana tegangan tersebut ditinjau dan faktor-faktor lainnya.

Tegangan dalam tanah akibat berat sendiri, dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

KONSEP PERBAIKAN TANAH

Perbaikan Tanah adalah kumpulan upaya-upaya yang dapat dilakukan terhadap tanah yang memiliki karakteristik teknis (engineering properties) yang bermutu rendah menjadi material yang layak digunakan sebagai material konstruksi (mempunyai karakteristik teknis yang lebih baik).

UPAYA-UPAYA PERBAIKAN TANAH YANG DAPAT DITEMPUH :

1.Mechanical Modification
  (Perbaikan Tanah secara Mekanis).
2.Hydraulic Modification

  (Perbaikan Tanah secara Hidrolik).
3.Physical an Chemical Modification
  (Perbaikan Tanah secara Kimiawi).
4.Modification by Inclusions and confinement
 (Perbaikan Tanah dengan Menyisipkan Perkuatan dalam Lapisan Tanah).

TUJUAN PERBAIKAN TANAH:

• Meningkatkan kekuatan (strength) dan mereduksi erodibilitas (kemudahan untuk terrerosi).
• Mereduksi distorsi akibat tegangan yang bekerja.
• Mereduksi kompresibilitas.
• Mengontrol shringking dan swelling (kembang-susut).
• Mengontrol permeabilitas dan mereduksi tekanan air pori.
• Mencegah perubahan fisik dan kimia berkenaan dengan kondisi lingkungan.
• Mereduksi kerentanan terhadap likuifaksi.
• Mereduksi terlalu variatifnya keadaan tanah pondasi.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PEMILIHAN METODA PERBAIKAN TANAH:

• Tipe dan tingkat perbaikan yang dibutuhkan.
• Tipe tanah, struktur geologi dan kondisi rembesan (seepage).
• Biaya (cost).
• Keberadaan alat dan material serta kualitas pekerjaan diperlukan.
• Waktu konstruksi yang tersedia.
• Kemungkinan kerusakan yang terjadi akibat struktur bersangkutan atau polusi air tanah.
• Ketahan material yang diperbaiki.

KLASIFIKASI TEKNIS PERBAIKAN TANAH :

1. Mechanical Modification:
Teknik perbaikan tanah ini adalah mengupayakan untuk meningkatkan kepadatan tanah dengan menggunakan gaya mekanis eksternal dalam jangka waktu yang singkat.
Misalnya : penggunaan roller (apakah itu penggilas kaki kambing, pneumatic roller, dlsb), teknik vibrasi, kompaksi dalam (vibroflotation dan vibroreplacement).

2. Hydroulic Modification :
Teknik ini pada prinsipnya mengeluarkan air pori dari dalam tanah melalui drainase atau sumur, Misalnya :
•    Untuk tanah berbutir kasar, dilakukan dengan cara menurunkan muka air dengan jalan memompa air keluar dari borehole.
•    Untuk tanah berbutir halus (clay), dilakukan dengan cara pemberian beban awal (PRELOADING).
•    Pembuatan impermeable barriers : sheet pile, geomembrane.

3. Physical and Chemical Modification :
Teknik perbaikan tanah ini prinsipnya yaitu menggunakan tambahan zat additif yang dicampurkan dengan material tanah sehingga terjadi reaksi kimiawi yang mengarah kepada terbentuknya material yang mempunyai spesifikasi teknis yang lebih baik.
Misalnya : penambahan kapur pada tanah ekspansif yang dapat mereduksi sifat kembang-susutnya.

4. Modification by Inclusions and Confinement :
Teknik perbaikan tanah ini pada prinsipnya serupa dengan penyisipan tulangan baja pada mortar beton. Dengan menyisipkan material perkuatan (seperti: geosintetik, steel bar, steel mesh), akan terbentuk material yang kuat terhadap tarik dan tekan. Fungsi perkuatan pada sistem perbaikan tanah ini adalah sebagai “tensile member”.