Beton merupakan material konstruksi yang komposisinya terdiri dari Semen, agregat kasar, agregat halus, Pasir dan bahan tambahan lainnya. Pemakaian beton untuk konstruksi telah berkembang pesat, mengingat bahan-bahan pembentuknya yang mudah terdapat di negara Indonesaia.
Pada teori perencanaan beton di Indonesia lazimnya digunakan teori elastisitas, dimana angka ekivalen n adalah tetap dimana diambil besaran n yaitu 15 dengan mutu beton fʼc = 225 kg/cm2 dan kwalitas besi fs = 1200 kg/cm2.
Dengan kemajuan teknik pembuatan beton yang lebih baik terutama pada proyek-proyek besar, maka dalam perkembangannya telah dibuat mutu dengan kwalitas beton yaitu fʼc = 600 kg/cm2.
1. Teori Elastisitas Beton;
2. Teori Ultimate Beton;
3. Teori Beton Pratekan.
Penjelasan dari masing-masing teori perhitungan beton sebagai berikut :
1. Teori Elastisitas Beton
Teori perhitungan beton dengan cara Elastisitas secara tepat, harusla menggunakan angka Ekivalen "n" yang sesuai dengan kwalitas dari masing-masing beton dan besi yang akan dipakai.
2. Teori Ultimate Beton
Perhitungan beton dengan cara Ultimate ( Ultimate Strength Design ) didasarkan atas timbulnya kehancuran ( failure ) yaitu akan adanya terjadi kehancuran ( failure ) bila tegangan pada besi telah mencapai tegangan leleh (fy) yield stress dan tegangan beton telah mencapai tegangan hancur (fʼc).
Dalam perhitungan perencanaan, untuk mencegah adanya kehancuran, maka perlu adanya usaha untuk menaikkan beban yang harus dipikul oleh suatu bagian konstruksi. Beban-Beban ini antara lain : Beban Sendiri (Dead load ; D.L) Beban Gerak (Live Load:L.L), Beban Angin (Wind Load) dan Beban Gempa (earthquake) atau beban lainnya. Cara menaikkan beban-beban tersebut yaitu dengan cara menggunakan Faktor Keamanan (factor of safety) konstruksi yang menjamin pencegahan kehancuran dimaksud.
Jadi cara perhitungan ini jelas telah melampaui daerah elastisitas (proportional point) dan dengan sendirinya tidak mengenal lagi yang dinamakan angka ekivalen n.
A. Beberapa anggapan yang digunakan dalam penentuan pada perencanaan teori ultimate adalah sebagai berikut :
1. Beton tidak menerima gaya tarik, sehingga semua gaya tarik dipikul oleh besi;
2. Sebelum pada saat memikul lentur akibat pembebanan, semua penampang tetap datar (Theorema Bernoulli);
3. Jika telah mendekati ultimate strength, maka diagram tegangan dan spesifik ulur tidak lagi proportional;
4. Tegangan serat maximum (The maximum fibre stress) akibat suatu lentur diambil sama dengan kekuatan prisma beton;
5. Tegangan tarik dan tejan yang timbul pada besi tidak boleh melebihi tegangan lelehnya (fy).
B. Suatu bangunan konstruksi dikatakan sudah hancur akibat suatu pembebanan apabila :
1. Tegangan tekan pada bagian konstruksi tersebut telah mencapai kekuatan kehancuran = fʼc;
2. Tegangan tarik pada bagian besi yang dipikulnya telah mencapai tegangan lelehnya (fy).
Bedasarkan hal-hal tersebut diatas, maka ada 3 (tiga) kemungkinan timbulnya kehancuran (failure) yaitu :
1. Apabila yang tercapai lebih dulu tegangan leleh (fy) minimum besi, maka konstruksi bangunan ini disebut "under reinforced".
2. Apabila yang tercapai lebih dulu tegangan hancur (fʼc) beton (The crushing strength of concrete), maka konstruksi ini disebut "over reinforced".
3. Apabila terjadi tegangan hancur beton dan tegangan leleh besi tercapai pada saat bersamaan, maka konstruksi ini disebut dengan "balanced reinforced".
3. Teori Beton Pratekan
Beton Pratekan adalah suatu konstruksi beton dimana bila pada konstruksi beton diberi tekanan dengan gaya khusus, maka beton akan tertekan, sehingga disaat konstruksi diberi beban/tekanan, tegangan tarik tidak akan timbul.
A. Jenis Beton Pratekan
Beton Pratekan terditi atas 2 (dua) jenis yaitu :
1. Konstruksi Beton Pratekan Penuh;
2. Konstruksi Beton Pratekan Terbatas.
Penjelasan dari masing-masing Jenis beton Pratekan sebagai berikut :
1. Konstruksi Beton Pratekan Penuh adalah kontruksi beton sewaktu diberi beban maximum tidak akan timbul tegangan tarik.
2. Konstruksi Beton Pratekan Terbatas yaitu konstruksi beton dimana setelah dibebani tekanan maximum masih timbul tegangan-tegangan tarik sampai pada batas-batas tertentu. Tegangan tarik ini biasanya tipikul oleh pembesian biasa.
B. Bagian Dalam Penampang Beton Pratekan
1. Penampang Beton Pratekan, terdapat dua daerah yaitu daerah tekan dan daerah tarik pratekan.
a. Daerah Tekan adalah daerah dimana saat konstruksi dibebani, menerima tegangan tekan, sungguhpun tidak diberikan gaya pratekan;
b. Daerah tarik pratekan adalah daerah yang apabila tidak diberi pratekan, ddan apabila diberi beban akan mengalami tegangan tarik.
2. Penampang pembesian beton pratekan, terdapat dua macam pembesian yaitu kabel pratekan dan pembesian biasa.
a. Kabel pratekan terdiri dari kawat-kawat baja bermutu tinggi yang merupakan bagian utama pembangkit gaya pratekan;
b. Pembesian biasa adalah besi beton biasa yang memikul bagian-bagian yang tidak diberi pratekan.
Demikianlah penjelasan singkat tentang Teori Perhitungan Beton. Terimah kasih.