Perilaku baja tulangan dalam beton pada balok beton bertulang

Mungkin teman-teman pernah mendengar istilah atau prinsip baja dan beton, sederhana dan mudah diingat sekaligus suatu prinsip konstuksi yang paling mendasar. Kata-katanya kira-kira seperti ini

“Beton, itu kuat terhadap tekan, lemah terhadap tarik. Sedangkan baja, kuat terhadap tarik, lemah terhadap tekan”

Hahahaha…. That’s totally BULLSHIT.

Modulus elastisitas baja kurang lebih 200 GPa sedangkan beton hanya sekitar 20-30 GPa atau hanya sepersepuluh nya, sedangkan kekuatan tekan dan tarik baja relatif sama yaitu 240 – 450 MPa sedangkan kekuatan tekan beton antara 20 – 30 MPa dan kekuatan tariknya hanya 1/8 – 1/10 kekuatan tekannya saja, artinya baja lebih kuat segala-galanya dari pada beton. Hanya saja baja lebih berat dan mahal daripada beton.

Dari itu lah awal mula digunakannya beton bertulang, maksudnya adalah pada tempat-tempat dimana beton mengalami kepayahan menerima tegangan yang berlebihan, di situlah baja dimasukkan, tentunya dengan komposisi yang pas.

Pada balok beton bertulang, kebanyakan kasus yang terjadi adalah beton retak akibat kelebihan gaya pada posisi tarik (area bawah pada lapangan, area atas pada tumpuan). Nah untuk itu kita akan coba simulasikan sebuah model balok setengah bentang yang menerima beban merata. Silahkan dilihat gambar berikut.

Suatu portal beton dengan balok ukuran 20 x 30 cm diatasnya balok tersebut panjang 4m. Pada balok itu diberikan beban merata. Kita akan mengambil setengah bagian dari segmen balok tersebut.

Kemudian model Elemen Hingga nya dibuat.

Running Cantik....

Done...

Gambar Von Mises Stress pada Beton

Gambar Tegangan Tarik yang berkerja pada beton

Gambar Tegangan Tarik yang berkerja pada tulangan

Dapat dilihat pada gambar diatas, area berwarna merah menandakan tegangan yang cukup tinggi, pada area tumpuan, tegangan tarik sangat tinggi terjadi pada ruas atas balok, sedangkan pada lapangan, tegangan tarik yang cukup besar terjadi pada ruas bawah balok.