Ini ada pertanyaan yang sedikit berat, maklum untuk menjelaskannya perlu gambar penunjang. Meskipun demikian karena materi yang ditanyakan cukup penting dan yang bertanya terlihat serius ingin menggeluti bidang “structural engineering”, yaitu yang ditandai dengan telah mengkoleksi buku karangan saya via http://lumina-press.com maka ada baiknya perlu diapresiasi. Pertanyaan yang dimaksud adalah  sebagai berikut.

Submitted on 2014/07/26 at 22:29

Selamat malam pak Wir, saya mahasiswa tek sipil di salah satu universitas negeri cukup besar di Yogyakarta. Saya baru mulai membaca baca blog bapak yang bermanfaat ini dan kemarin sempat menyisihkan uang saku untuk beli buku Bapak 🙂
Di luar hal itu, ada sedikit hal yg ingin saya tanyakan tentang balok beton bertulang pak. kebetulan saya sedang skripsi tentang struktur beton bertulang 🙂
Dalam mendesain balok beton bertulang, terutama penulangannya, menurut buku yang saya baca yaitu reinforced concrete design karya Wang C K dan kawan-kawan, untuk momen dan geser, perlu memperhatikan “moment capacity diagram” atau disebut selimut momen dan selimut geser, dan disitu ada Ld atau dalam sni 2847 sering disebut panjang penyaluran. nah, panjang penyaluran ini apakah sama baik untuk kolom maupun balok? karena yg saya baca di sni 2847 sepertinya Ld nya sama saja untuk balok dan kolom. kalau beda, untuk balok, Ld seberapa besar yah pak ? apakah langsung ditembak 40d?
Selain itu, bagaimana sebaiknya membagi penulangan untuk momen (tumpuan-lapangan), karena biasanya desainer hanya mendesain tumpuan 1/4 dan lapangan 1/2L, padahal itu hanya berlaku untuk beban merata akibat beban gravitasi, sedangkan bila terkena kombinasi beban gempa, pengaruhnya kan akan berbeda dan bentuk momennya pun akan berbeda (jarak tumpuan-lapangan). Terima kasih pak sebelumnya.

Saya kira teman-teman yang masih yunior tentu mempunyai pertanyaan yang mirip seperti itu.

Ini penjelasanku.

Di jurusan teknik sipil UPH memang saya secara formal tidak mengajar tentang struktur beton bertulang, yang bertanggung jawab soal itu adalah Prof Harianto Hardjasaputra, senior saya dulu di PT. Wiratman yang sekarang menekuni bidang pengajaran. Dulu saya pernah membantu beliau sebagai asisten, bahkan untuk itu materi buku saya ke tiga adalah tentang pemrograman VB untuk beton bertulang. Waktu itu saya bisa membantu memberi kuliah tentang beton karena memang belum dapat materi kuliah utama untuk dijadikan “pegangan”. Jadi ya begitu deh, pegang sana pegang sini. Baru setelah diberi tanggung jawab untuk mengampu mata kuliah struktur baja, ya sudah aku lepas yang beton dan fokus ke baja.

Jadi meskipun formal memang tidak mengajar beton, tetapi karena kompetensinya memang ada, maka tentu tidak salah untuk mencoba menjawab pertanyaan di atas sekaligus dengan cara menulis ini maka otak bisa di refresh. Siapa tahu ada tanggapan yang menambahkan kompetensi yang dimaksud.

Pertanyaan di atas pada dasarnya adalah bagian lain dari pembelajaran struktur beton bertulang, yaitu bagian DETAIL PENULANGAN. Ini menurut saya adalah bagian tersulit dari beton bertulang, khususnya dalam strategi mengajarkannya. Karena sulit, maka cara paling mudah mengajarkannya adalah dengan memberi contoh.

Tentang hal itu saya ingat betul, sewaktu pertama kali bekerja di konsultan struktur, yaitu di PT. Wiratman & Associates yang memang terkenal pada waktu itu untuk gedung-gedung tinggi dari beton bertulang. Hal yang pertama dikerjakan untuk engineer muda adalah menghitung jumlah tulangan perlu untuk penampang-penampang kritis. Betul sekali pernyataan penanya, bahwa pada balok, penampang kritis umumnya yang ditinjau adalah tumpuan kiri- lapangan – tumpuan kanan. Yang paling penting adalah untuk bagian tumpuan adalah tulangan atas, dan untuk bagian lapangan tulangan bawah. Karena waktu itu yang direncanakan adalah bangunan tinggi, dan ada syarat gempa maka untuk tumpuan tulangan bawah diambil tidak kurang dari 0.5 luas tulangan atas, juga di lapangan sebagai separo tulangan bawah. Selain itu juga evaluasi terhadap kontinuitas tulangan negatif. Selanjutnya check tulangan-tulangan tersebut dengan detail penempatan, apakah memungkinkan atau tidak untuk dipasang atau menyebabkan beton keropos karena spasi bebas antar tulangan terlalu rapat. Pada tahap itu yang perlu juga dicheck adalah kontinuitas dengan balok-balok di dekatnya. Pastikan diameter tulangan sama, sehingga bisa diteruskan dsb.

Hanya begitu saja. Nggak pernah dievaluasi secara detail seperti penjelasan yang diberikan oleh bukunya CK Wang.

Memang aneh ya, koq hanya begitu. Tetapi setelah mengerti, baru sadar bahwa waktu di konsultan dulu hal itu bisa dikerjakan karena untuk bangunan tinggi gedung detail-detail penulangan beton bertulang sudah distandardisasikan. Waktu saya masuk di sana, standar yang digunakan adalah penulangan yang biasa dikerjakan oleh engineer Jepang. Dalam detailing panjang tulangan, pada waktu itu ada petunjuk praktis yaitu sebesar 40D. Statement seperti itu pada waktu itu dimakan mentah saja sebagai suatu kebenaran, pokoknya ya seperti itu. Intinya, untuk suatu luas tulangan yang tertanam pada beton, agar dapat ditarik sampai leleh harus ditanam (embedded) sedalam 40D dari penampang tulangan yang ditarik. Kayaknya nggak ada masalah itu selama itu.

Memang, setelah peraturan beton kita berpindah dari PBI ke SNI yang mulai mengacu ke Amerika maka panjang penyaluran menjadi bervariasi, baik terhadap diameter, bentuk permukaan tulangan, mutu beton maupun arah gaya (tarik atau tekan). Saya kira ini lebih rasional karena memang parameter-parameter tersebut akan berpengaruh. Jadi dengan rumus ke SNI yang lebih baru, bisa-bisa panjang penyaluran > 40D. Tentu kita pilih yang lebih, karena lebih konservatif. Ingat kegagalan slip bersifat fatal dan mendadak, jadi jangan ambil resiko.

Berbicara DETAILING tentu tidak sekedar menghitung panjang penyaluran sehingga titik-titik kritis dimana tulangan dapat secara efektif menyumbangkan momen atau kapasitas momen nominalnya mempunyai area atau daerah yang mencakup momen perlu sebagaimana yang diuraikan oleh JK Wang. Itu tidak salah, tetapi masih perlu yang lain. Bahkan hal sederhana saja juga tidak mudah untuk dijelaskan seperti  : mengapa perlu dilakukan . . . . . , sebagai contoh :

pada peraturan perencanaan untuk balok tulangan maka tulangan lapangan minimal 1/3-nya harus diteruskan ke tumpuan untuk maksud pengangkuran.

Nah gimana itu logikanya, padahal tadi jika mengikuti kriteria panjang penyaluran maka cukup 40 – 50D dari momen maksimum. Jadi ngapain harus ke tumpuan. Pernyataan di atas khan nggak logis karena momen di tumpuan saja adalah nol atau tidak ada. Bahkan memakai teori ultimate penampang, juga tidak bisa dijelaskan dengan mudah. Nah soal-soal seperti perlu anda tanyakan ke dosen struktur beton anda. Kalau jawabannya “itu kha persyaratan code” nah berarti masih perlu belajar struktur beton lagi lebih mendalam khususnya tentang detailing.

Jadi pengetahuan tentang detailing penulangan memang tidak mudah. Selama ini teknik yang digunakan adalah meniru detail-detail yang telah sukses diaplikasikan. Karena di Indonesia kebanyakan proses rekayasa dilakukan tanpa dukungan dokumentasi yang baik, maka yang ditiru adalah detail-detail yang bersumber dari luar. Itulah mengapa untuk struktur yang tidak umum, yang jarang dikerjakan sebelumnya, maka pemilihan detail tulangan perlu melibatkan senior untuk memutuskannya. Harapannya, seorang senior engineer tentu mempunyai wawasan rekayasa yang lebih luas dan berpengalaman melihat detail-detail yang sukses dikerjakan. Masalah yang umum dijumpai, senior yang bekerja di kosultan di Indonesia kebanyakan hanya mengandalkan ilmu “bisa karena biasa”, mereka bisa mengerjakan tetapi tidak bisa menjelaskan, mengapa harus begitu. Maklum meskipun menggeluti bidang rekayasa terus menerus bertahun-tahun, tetapi tujuannya hanya sekedar untuk profit.

Detail penulangan itu sangat penting.

Kita sering dengar, bahwa untuk bangunan tinggi tahan gempa, maka syarat kekuatan dan kekakuan saja tidak cukup, harus juga didukung oleh syarat daktilitas. Nah yang terakhir itu kinerja hasilnya sangat tergantung dari detail penulangan yang digunakan. Jadi kalau hanya bisa menghitung dengan baik, tetapi tidak tahu bagaimana detail penulangan maka tentu tidak bisa dihasilkan bangunan tahan gempa.

Berdasarkan detail penulangan yang digunakan, maka dapat diketahui apakah suatu bangunan dapat digolongkan sebagai rangka spesial penahan momen atau bukan.

Wah ini melantur terlalu jauh ya. Ok, baik. Intinya pertama detail penulangan itu penting, masalahnya perhitungan secara rasional bagaimana suatu tulangan dapat dipasang itu tidak sederhana, ilmu elastis-linier saja tidak mencukupi. Untuk itu para engineer mengatasinya dengan melihat data-data empiris, yaitu pengalaman detail-detail tulangan yang sukses digunakan. Oleh sebab itu penting mencari petunjuk detail-detail penulangan yang diakui kesuksesannya. Para konsultan biasanya telah mempunyai, dan menjadikannya sebagai gambar standard detail. Salah satu literatur yang bagus yang harus dibaca agar dapat memahami detail penulangan beton bertulang adalah ACI Detailing Manual – 2004  (ACI Committee 315).

Ini detail penulangan balok beton bertulang yang umum (bukan untuk sistem penahan lateral pada bangunan tahan gempa).

Kemudian untuk penulangan balok yang harus memenuhi persyaratan daktail untuk bangunan tahan gempa adalah sebagai berikut:

Setelah saya sajikan gambar penulangan seperti di atas, kesannya jadi anti-klimaks khan. Teori rasional tentang detail penulangan itu tidak gampang, tetapi prakteknya jika ada petunjuk yang jelas, seperti yang saya ambil dari ACI maka semua kegamangan tadi sirna. Detail penulangan jadi sekedar standar yang harus diikuti bahkan tanpa perlu menghitung atau mengetahui bentuk selimut momen sebagaimana yang diuraikan dalam bukunya CK Wang. Itulah teknik meniru, strategi penting untuk menjadi engineer yang sukses tanpa perlu tahu “dalamnya”.

Semoga membantu menjelaskan bagaimana detail penulangan pada konstruksi beton bertulang. Tentu saja ini baru contoh, kalau mau detail lagi silahkan baca manual dari ACI tersebut yang lebih dari 200 halaman.