Struktur Kolom DIN

Kolom adalah batang tekan dari rangka (frame) struktural yang memakai beban dari balok. Kolom meneruskan beban-beban dari elevasi atas ke elevasi yang lebih bawah hingga akhirnya sampai ke tanah melalui pondasi. Karena kolom merupakan komponen tekan, maka keruntuhan pada satu kolom merupakan lokasi kritis yang dapat menyebabkan collapse (runtuhnya) lantai yang bersangkutan, dan juga runtuh bats total (ultimate total sollapse) seluruh strukturnya.

Keruntuhan kolom struktural merupakan hal yang sangat berarti ditinjau dari segi ekonomis maupun segi manusiawi. Oleh karena itu, dalam merencanakan kolom perlu lebih waspada, yaitu dengan memberikan kekuatan cadangan yang lebih tinggi daripada yang dilakukan pada balok dan elemen struktural komponen lainnya, terlebih lagi karena keruntuhan tekan tidak memberikan peringatan awal yang cukup jelas.

Bila beban suatu kolom bertambah, maka retak akan banyak terjadi di seluruh tinggi kolom pada tulangan sengkang. Dalam keadaan batas keruntuhan (limit state of failure), selimut beton di luar sengkang (pada kolom bersengkang) akan lepas sehingga tulangan memanjangnya akan mulai kelihatan. Apabila bebannya terus bertambah, maka terjadi keruntuhan dan tekuk lokal (local buckling) tulangan memanjang pada panjang tak tertumpu sengkang. Dalam keadaan keruntuhan, selimut beton lepas lebih dahulu sebelum lekatan baja-beton hilang.

Seperti halnya balok, kekuatan kolom dievaluasi berdasarkan prinsip-prinsip dasar sebagai berikut:

1. Distribusi regangannya linier di seluruh tebal kolom.


2. Tidak ada gelincir antara beton dengan tulangan baja (ini berarti regangan pada baja sama dengan regangan pada beton yang mengelilinginya).

Regangan beton maksimum yang diizinkan pada keadaan gagal (untuk perhitungan kekuatan) adalah 0,003. Kekuatan tarik beton diabaikan dan tidak digunakan dalam perhitungan.

Jenis Kolom

Kolom diklarifikasikan berdasarkan bentuk dan susunan tulangannya, posisi beban pada penampangnya, dan panjang kolom dalam hubungannya dengan dimensi lateralnya.

Bentuk dan susunan tulangan pada kolom dibagi tiga jenis:

1. Kolom segiempat atau bujursangkar dengan tulangan memanjang dan sengkang.


2. Kolom bundar dengan tulangan memanjang dan tulangan lateral berupa sengkang atau spral.


3. Kolom komposit yang terdiri atas beton dan profil baja struktural di dalamnya. Profil baja ini biasanya diletakkan di dalam selubung tulangan biasa.

Kolom bersengkang banyak digunakan karena murah, sedangkan kolom segiempat maupun bundar dengan tulangan spiral kadang-kadang digunakan, terutama bila diperlukan daktilitas kolom yang cukup tinggi seperti pada daerah-daerah gempa. Kolom spiral mampu menahan beban maksimum pada deformasi besar untuk mencegah terjadinya collapsse.

Berdasarkan posisi beban terhadap penampang melintang, kolom dibagi atas kolom dengan beban sentris dan kolom dengan beban eksentris. Kolom yang mengalami beban sentris tidak mengalami momen lentur. Sedangkan kolom dengan beban eksentris mengalami momen lentur dan gaya aksial. Keruntuhan pada kolom dapat terjadi apabila tulangan bajanya leleh karena tarik atau terjadinya kehancuran pada beton yang tertekan. Atau bisa juga karena kehilangan stabilitas lateral, yaitu faktor tekuk.

Perilaku dari kolom dengan beban aksial

Banyak percobaan telah dilakukan dalam permulaan tahun 1900-an atas kolom beton bertulang di bawah beban aksial, namun pembebanan umumnya dalam jangka pendek. Pada tahun 1911 Withney pada University of Wisconsin mengamati bahwa dengan ditingkatkannya beban di atas daerah layan, terjadi perpindahan beban dari beton ke tulangan. Dalam awal tahun 1930-an, Komite 105 ACI melaporkan hasil percobaan atas 564 kolom, terutama pada Lehigh University dan University if Illinos, dimana perhatian dipusatkan pada ukuran kolom, mutu beton, mutu dan jumlah tulangan memanjang dan melintang, kecepatan pembebanan, dan rangkak beserta susut di bawah pembebanan tetap. Sejak 1940, prosedur perencanaan untuk kolom dengan beban aksial didasarkan atas hasil-hasil kekuatan batas dari penyelidikan saksama. Komite Bersama 441 ACI-ASCE menyediakan suatu catatan pustaka yang saksama tentang studi dari kolom beton bertulang.

Jika beton dan tulangan bekerja bersama di dalam tekan, maka perbandingan dari beban yang dipikul masing-masing secara menerus berubah selama pembebanan. Pada mulanya tegangan di dalam tulangan adalah E_s/E_c kali tegangan beton, sesuai dengan teori elastisitas. Dengan terjadinya rangkak dan susut sebagai pengaruh yang tergantung dari waktu, tulangan secara perlahan mengambil alih beban yang lebih besar ketimbang bagiannya menurut teori elastis.

Unsur–unsur struktur yang dibebani aksial tekan, dengan atau tanpa kombinasi dengan lentur sering memikul bagian yang lebih besar dari beban tetap. Akibatnya pengalihan beban dari beton ke tulangan akibat deformasi yang tergantung pada waktu, lebih menyolok dalam unsur-unsur ini dibandingkan dengan dalam balok. Namun, sekalipun tegangan sebenarnya di bawah beban layan tidak dapat dihitung secara berarti, kekuatan dapat ditentukan. Para penyelidik membenarkan bahwa kekuatan nominal P_n dari kolom yang dibebani gaya aksial secara semestinya dapat dinyatakan :

P_n =  k_c  f’_c A_c +f_y A_st + k_s f_sy A_sp

dimana

P_n = kekuatan nominal untuk kolom dengan pengikat (dengan suku ketiga dihilangkan, bila tidak ada spiral)

atau P_n = kekuatan leleh dari kolom dengan tulangan spiral

k_c = koefisien (=0,85) untuk memperhityungakan perbedaan beto dalam kolom dengan beton uji silinder.

f’_{c =}  kekuatan beton silinder standar yang berumur 28 hari

A_c = luas penampang beton netto

A_st = luas tulangan pokok

f_y = tegangan leleh tulangan pokok

k_s = konstanta : 1,5 – 2,5 dengan rata-rata 1,95

f_sy = tegangan leleh tulangan spiral

A_sp = volume dari tulangan spiral per satuan panjang kolom.

Buka selengkapnya disini

Lokasi:

Berbagi :