Mengulik Cara Menghitung Beban Balok Beton dengan Mudah
Cara menghitung beban balok beton memang terkesan cukup rumit, namun apabila anda telah memahami konsep perhitungannya maka hal ini bukanlah masalah yang besar.
Balok beton sendiri merupakan salah satu bagian yang begitu penting dalam konstruksi bangunan. Dimana elemen satu ini berguna sebagai penyangga lantai yang berada di atasnya.
Selain itu balok beton juga memiliki peran sebagai penyalur momen menuju ke kolom yang terdapat pada bangunan konstruksi.
Sebelum memulai contoh perhitungan beban balok sederhana, berikut jenis jenis balok beton yang perlu anda ketahui.
Jenis Jenis Balok Beton
Pada sebuah konstruksi bangunan terdapat dua jenis balok beton, di antaranya yaitu balok beton tanpa tulangan dan balok beton dengan tulangan.
Karakteristik serta sifat dari beton sendiri yakni kuat terhadap gaya tetapi lemah terhadap kekuatan tarik.
Oleh sebab itu beton ini juga bisa mengalami keretakan bila beban yang dipikul menimbulkan tegangan tarik, yang lebih besar daripada kuat tariknya terhadap masa yang terlalu besar.
Dengan menggunakan balok beton tanpa tulangan, maka bisa berguna untuk melakukan tumpuan sederhana. Dimana di atas balok tersebut bekerja beban terpusat serta beban merata.
Hal ini disebut sebagai momen luar, sehingga balok akan membentuk melengkung ke bawah. Sementara itu balok yang melengkung ke bawah tersebut pada dasarnya dapat ditahan oleh kopel gaya.
Kopel gaya tersebut berupa tegangan tekan serta tegangan tarik. Jadi pada area bagian tepi atas yaitu serat serat balok akan terjadi penahanan dari tegangan tekan.
Selain itu semakin ke bawah tegangan yang terjadi maka akan semakin kecil. Dan sebaliknya, serat serat tepi bagian bawah akan menahan tegangan tarik.
Sehingga akan semakin kecil pula tegangan tarik yang akan terjadi jika mengarah semakin ke atas. Kemudian pada bagian tengah, serat serat beton tidak akan mengalami tegangan sama sekali.
Apabila beban di atas balok ini terlalu besar, biasanya tengah bentang atau garis netral bagian bawah akan mengalami tegangan tarik yang juga cukup besar.
Hal ini memungkinkan terjadinya sebuah keretakan pada beton bagian bawah. Oleh karena itulah cara menghitung beban balok beton yang benar perlu diketahui untuk menghindarinya.
Untuk jenis balok beton bertulang, dibutuhkan agar bisa menahan gaya tarik yang cukup besar pada serat balok bagian tepi bawah.
Pada jenis balok bertulang ini, tulangan akan ditanam dengan sedemikian rupa. Tujuan dari adanya tulangan ini agar gaya yang dibutuhkan untuk menahan momen pada penampang bisa ditahan.
Contoh Hitungan Balok Sederhana
Balok beton bertulang yang memiliki ukuran 300 mm x 500 mm terletak pada tumpuan sederhana. Dimana di atas balok ini bekerja beban mati plat (q_dpelat) yaitu 2 kN/m, serta beban hidup (qL) 2 kN/m,.
Apabila berat yang hendak dihitung yaitu sebesar 25 kN/m3, maka berapa momen perlu serta momen nominal untuk perencanaan balok ini ?
Untuk menjawab pertanyaan tersebut, maka cara menghitung beban balok beton perlu dilakukan dengan benar.
Pertama yaitu menghitung momen perlu balok (Mu balok), dimana berat balok sama dengan 0,3 x 0,5 x 25 = 3,75 kN/m,.
Beban mati sama dengan berat balok, (q_Dbalok) ditambah berat plat (q_Dpelat) sama dengan 3,75 kN/m, + 2,00 kN/m, = 5,75 kN/m,.
Momen akibat beban mati atau MD (momen dead) sama dengan 1/8 x qD x L2 = 1/8 x 5,75 x 82 = 46 kN-m.
Dimana momen akibat beban hidup atau ML (momen life) sama dengan 1/8 x qL x L2 = 1/8 x 2 x 82 = 16 kN-m.
Maka momen perlu balok atau Mu yaitu Mu = 1,2 + 1,6 ML yang berarti 1,2 (46) + 1,6 (16) sama dengan 80,8 kN-m.
Untuk momen nominal Mn balok, bisa dihitung setelah anda mengetahui kuat perlu balok. Karena kuat rencana minimal sama dengan kuat perlu balok. Dimana di sini telah diperoleh hasil 80,8 kN-m.
Nilai kuat rencana sama dengan faktor reduksi kekuatan x kuat tekan nominal, sehingga momen rencana (Mr) sama dengan faktor reduksi kekuatan x momen nominal (Mn).
Apabila diambil Mr sama dengan Mu yang berjumlah 80,8 kN-m, kemudian faktor reduksi kekuatan = 0,80 maka diperoleh Mn = Mr/faktor reduksi kekuatan.
Yang berarti 80,8/0,8 = 101 kNm, jadi Mn = 101 kNm. Penghitungan ini bisa anda terapkan dalam cara menghitung beban balok beton.
Dimana kuat dari balok beton juga tidak terlepas dari kualitasnya, yang sangat bergantung juga terhadap harga beton cor itu sendiri.