Beranda Struktur Bangunan Pengertian Balok: Definisi, Jenis, Ciri-Ciri, Fungsi, Pendekatan Dimensi, dan Aspek yang Mempengaruhi...

Pengertian Balok: Definisi, Jenis, Ciri-Ciri, Fungsi, Pendekatan Dimensi, dan Aspek yang Mempengaruhi Kekuatan Balok

4902
0
BERBAGI
Bantu support blog asdar.id agar bisa lebih berkembang lagi untuk membagikan ilmu pengetahuan secara gratis. Caranya yaitu dengan menyisihkan sedikit rejeki anda melalui laman donasi, klik DISINI. Semoga apa yang anda berikan bisa menjadi penolong di Akhirat kelak, Amin Ya Rabbal 'Alamin :-)
pengertian balok bangunan
pengertian balok bangunan

Assalamualaikum wr. wb. rekan-rekan sekalian, apa kabar kalian hari ini? Saya doakan semoga sehat selalu. Berikut saya akan menjelaskan pengertian balok yang mungkin bagi sebagian orang tidak mengetahui arti sebenarnya itu apa. Oke, dari pada berlama-lama, mari simak penjelasannya dibawah ini.

Pengertian Balok

Tahukah anda, setiap bangunan terdiri atas bagian-bagian yang memiliki fungsi tertentu. Salah satunya yaitu balok yang berguna untuk menyangga lantai yang terletak di atasnya. Selain itu, balok juga dapat berperan sebagai penyalur momen menuju ke bagian kolom bangunan.

balok beton betulang
balok beton betulang

Balok adalah bagian dari struktural sebuah bangunan yang kaku dan dirancang untuk menanggung dan mentransfer beban menuju elemen-elemen kolom penopang. Selain itu balok juga berfungsi sebagai pengikat kolom-kolom agar apabila terjadi pergerakan, kolom-kolom tersebut tetap bersatu padu mempertahankan bentuk dan posisinya semula.

Definisi Balok

Balok dibuat dari bahan yang sama dengan kolomnya sehingga hubungan balok dengan kolom bersifat kaku tidak mudah berubah bentuk. Pola gaya yang tidak seragam dapat mengakibatkan balok melengkung atau defleksi yang harus ditahan oleh kekuatan internal material.

Balok juga mempunyai karakteristik lain yaitu bersifat lentur. Dengan sifat tersebut, balok merupakan elemen bangunan yang dapat diandalkan untuk menangani gaya geser dan momen lentur. Pendirian konstruksi balok pada bangunan umumnya mengadopsi konstruksi balok beton bertulang.

pembesian balok beton bertulang
pembesian balok beton bertulang

Struktur beton bertulang terdiri atas dua bahan bangunan yang saling mendukung yakni baja dan beton. Baja ialah material homogen yang terbentuk dari satu unsur sehingga properti mekaniknya dapat didefinisikan dengan jelas. Sedangkan pembuatan beton dari campuran semen, mortar, dan agregat batuan yang bersifat heterogen dengan properti mekanik bermacam-macam dan tidak bisa didefinisikan secara pasti.

Jenis Balok

Dalam sebuah konstruksi bangunan, terdapat dua jenis balok beton, di antaranya:

1. Balok Beton Tanpa Tulangan

Sifat dan karakteristik dari beton itu sendiri adalah kuat terhadap gaya tekan tetapi lemah terhadap kekuatan tarik. Oleh sebab itu, elemen yang satu ini pun ternyata bisa mengalami keretakan apabila beban yang dipikulnya menimbulkan tegangan tarik yang melebihi kuat tariknya dengan masa yang terlalu besar.

Hal apa yang akan terjadi jika sebuah bangunan dibuat dengan menggunakan balok beton tanpa menggunakan tulangan yang dapat berguna untuk melakukan tumpuan sederhana (sendi dan rol) di atas balok tersebut bekerja beban terpusat (P) serta beban merata (q)? Hal tersebut adalah momen luar sehingga balok akan melengkung ke bawah.

Sementara itu, pada balok yang melengkung ke bawah akibat beban luar ini pada dasarnya dapat ditahan oleh kopel gaya-gaya dalam yang berupa tegangan tekan dan tarik. Sehingga, pada bagian tepi atas tepatnya pada serat-serat balok akan terjadi penahanan tegangan tekan. Selain itu, semakin ke bawah tegangan yang terjadi akan semakin kecil. Pun jika sebaliknya, pada serat-serat bagian tepi bawah akan menahan tegangan tarik, maka akan semakin kecil pula tegangan tariknya jika mengarah semakin ke atas.

Kemudian, pada tengah bentang atau yang disebut dengan garis netral, serat-serat beton tidak mengalami tegangan sama sekali. Tegangan tekan dan tarik disimbolkan dengan huruf o.

Apabila beban diatas balok terlalu besar, biasanya garis netral bagian bawah akan mengalami tegangan tarik cukup besar. Hal tersebut kemungkinan akan mengakibatkan retak pada beton pada bagian bawah. Kondisi tersebut dapat terjadi, terutama pada daerah beton yang memiliki momen besar. Misalnya, pada lapangan atau juga tengah bentang.

2. Balok Beton dengan Tulangan

Jenis balok beton selanjutnya adalah balok beton dengan tulang. Supaya dapat menahan gaya tarik yang cukup besar pada serat-serat balok bagian tepi bawah, sangat perlu diberi baja tulangan. Hal tersebutlah yang menyebabkan balok beton jenis ini disebut “beton bertulang”.

Pada jenis balok beton bertulang ini, tulangan ditanam sedemikian rupa. Hal tersebut dimaksudkan supaya gaya tarik yang dibutuhkan untuk menahan momen pada penampang retak dapat ditahan oleh baja tulangan tersebut.

Terdapat beberapa jenis balok dalam konstruksi yang telah berkembang, di antaranya:

1. Balok Sederhana

balok sederhana
balok sederhana

Balok sederhana itu sendiri pada kolom diujung-ujungnya bertumpu. Di mana, dengan menggunakan satu ujung bebas berotasi dan tidak memiliki momen tahan. Balok jenis ini hampir sama seperti struktur statis lainnya. Nilai dari semua reaksi serta pergeseran dan juga momen untuk balok sederhana itu sendiri tidak tergantung bentuk penampang dan materialnya.

2. Kantilever

kantilever
kantilever

Kantilever merupakan salah satu jenis balok yang diproyeksikan atau struktur kaku lainnya didukung hanya pada satu ujung tetap. Dalam arti lain, balok yang satu ini berguna untuk menanggung beban di ujung yang tidak memiliki penyangga.

3. Balok Teritisan

Balok teritisan merupakan salah satu ragam balok sederhana yang memilik bentuk memanjang. Balok yang satu ini melewati salah satu kolom tumpuannya.

4. Balok dengan Ujung Tetap

balok dengan ujung tetap
balok dengan ujung tetap

Jenis balok yang satu ini disebut balok dengan ujung tetap karena dikaitkan kuat. Selain itu, balok tersebut juga dibuat untuk menahan translasi dan rotasi. Pada umumnya, ujung-ujung dari balok ini dikunci sedemikian kuat sehingga tidak bergerak ataupun bertotasi karena momen.

5. Bentangan Tersuspensi

Bentangan tersuspensi merupakan salah satu jenis balok sederhana yang ditopang oleh teristisan dari dua bentang dengan konstruksi sambungan pin pada momen nol.

6. Balok Kontinu atau Balok Menerus

balok kontinu
balok kontinu

Balok kontinu atau balok menerus ini memiliki bentuk yang memanjang secara menerus serta melewati lebih dari dua kolom tumpuan. Hal ini dilakukan untuk menghasilkan kekakuan yang lebih besar dan momen yang lebih kecil dari serangkaian balok tidak menerus dengan panjang dan beban yang sama pada bangunan.

Berdasarkan bahan balok terbagi dari beberapa macam, yaitu :

1. Balok Baja

balok baja
balok baja

Balok baja menopang dek baja atau papan beton pracetak. Balok dapat ditopang oleh balok induk (girder), kolom, atau dinding penopang beban.

Balok induk, balok, kolom baja struktural digunakan untuk membangun rangka bermacam-macam struktur mencakup bangunan satu lantai sampai gedung pencakar langit. Karena baja merupakan struktural yang sulit dikerjakan di lokasi (on-site) maka biasanya dipotong, dibentuk, dan dilubangi dalam pabrik sesuai spesifikasi disain.

Hasilnya berupa konstruksi rangka struktural yang relative cepat dan akurat. Baja struktural dapat dibiarkan terekspos pada konstruksi tahan api yang tidak terlindungi, tapi karena baja dapat kehilangan kekuatan secara drastic karena api, pelapis anti api dibutuhkan untuk memenuhi kualifikasi sebagai konstruksi tahan api.

2. Balok Beton

balok beton
balok beton

Balok beton yang dicor di tempat dikategorikan menurut bentangan dan bentuk cetakannya.

3. Balok Kayu

balok kayu
balok kayu

Balok kayu menopang papan atau dek struktural. Balok dapat ditopang oleh balok induk, tiang, atau dinding penopang beban. Dalam pemilihan balok kayu, faktor berikut harus dipertimbangkan, yaitu: jenis kayu, kualitas struktural, modulud elastisitas, nilai tegangan tekuk, nilai tegangan geser yang diizinkan dan defleksi minimal yang diizinkan untuk penggunaan tertentu. Sebagai tambahan, perhatikan kondisi pembebanan yang akurat dan jenis koneksi yang digunakan.

  • Balok Kayu Laminasi Lem

Kayu laminasi lem dibuat dengan melaminasi kayu kualitas tegang (stress grade) dengan bahan adhesive dibawah kondisi yang terkontrol, biasanya parallel terhadap urat kayu semua lembaran. Kelebihan kayu laminasi lem dibandingkan kayu utuh secara umum yaitu batas tegangan yang lebih besar, penampilan yang lebih menarik dan ketersediaan bentuk penampang yang beragam. Kayu laminasi lem dapat disatukan ujung-ujungnya dengan sambungan scarf dan finger sesuai panjang yang diinginkan, atau dilem ujung-ujungnya untuk lebar atau kedalaman yang lebih besar.

  • Balok Kayu Berserat Parallel

Kayu berserat parallel atau disebut Parallel Strand Lumber (PSL) adalah kayu struktural yang dibuat dengan mengikat serat-serat panjang kayu bersama dibawah panas dan tekanan dengan menggunakan adhesive kedap air. PSL adalah produk hak milik di bawah merek dagang Parallam, digunakan sebagai balok dan kolom pada konstruksi kolom-balok dan balok, header, serta lintel pada konstruksi rangka ringan.

  • Balok Kayu Veneer Berlaminasi

Kayu veneer berlaminasi atau Laminated Veneer Lumber (LVL) adalah produk kayu yang dibuat dengan mengikat lapisan tripleks secara bersama dibawah panas dan tekanan menggunakan bahan adhesive kedap air. Mempunyai urat serat kayu arah longitudinal yang seragam menghasilkan produk yang kuat ketika ujungnya dibebani sebagai balok atau permukaannya dibebani sebagai papan. LVL digunakan sebagai header dan balok.

Berdasarkan fungsinya, balok terdiri atas:

  1. Balok Dukung Girder. Suatu balok yang daya dukungnya perlu ditambahkan dengan cara menambahkan pelat baja lebar pada bagian sayap atas dan bawah suatu penampang lintang balok profil.
  2. Balok Lantai. Suatu balok yang berfungsi menompang balok anak dan balok induk dalam suatu system struktur lantai.
  3. Balok Anak dan Balok Induk pada System Lantai. Suatu balok yang berfungsi menompang plat lantai, dimana plat lantai dapat terbuat dari beton, papan kayu, plat baja, dan aluminium.
  4. Balok Atap (Kuda-Kuda, Kasau dan Sebagainya). Balok struktur atap seperti balok gordeng untuk menompang balok kasau, dan balok kasau menompang balok reng dan sebagainya.
  5. Balok Spandrel. Balok batas pinggir bangunan dapat dibentuk lengkung, lurus horizontal.
  6. Balok Lintel/ Latei. Balok yang terletak diatas kusen pintu atau jendela, yang berfungsi sebagai penompang horizontal yang mentransfer beban dinding diatas kusen.
  7. Balok Pengikat. Berfungsi mentransfer beban vertikal maupun lateral ke balok maupun ke kolom struktur.
  8. Balok Stringer. Balok yang berhubungan langsung kepada sistem lantai yang ditopang pada titik sambungan panel lantai-balok rangka batang pada setiap sisi dek plat lantai.
  9. Balok Diaphragms. Balok diantara balok girder pada suatu sistem struktur rangka batang.

Ciri-Ciri Balok Beton Kuat

Seperti yang telah dijelaskan diatas, ada dua jenis balok beton, yaitu balok tanpa tulangan dan balok beton dengan tulangan. Sifat utama beton adalah kuat terhadap gaya tekan tetapi cenderung lemah dalam menahan gaya tarik. Jadi, bila balok beton mendapat beban yang menimbulkan tegangan tarik melebihi kuat tariknya, balok beton tersebut berpotensi mengalami retak.

Untuk mengantisipasi kelemahan menahan gaya tarik, di dalam balok diterapkan baja tulangan yang dirangkai dengan aturan tertentu. Kekuatan balok beton diperbesar oleh baja tulangan. Balok beton bertulang memiliki kemampuan menahan gaya tarik lebih besar. Dengan kata lain balok beton bertulang memiliki kekuatan lebih besar dibandingkan balok tanpa tulangan.

Selain karena pemasangan tulangan pada balok beton bertulang, kekuatan balok beton secara prinsip terlihat dari tampilan fisik serta daya tahannya. Daya tahan berbanding lurus dengan kekuatan. Semakin tinggi daya tahannya, semakin besar pula kekuatan balok beton. Balok beton yang kuat memiliki ciri-ciri fisik serta daya tahan sebagai berikut:

  • Padat dan tidak bercacat. Balok beton harus padat dan tidak bercacat. Artinya pada balok tidak terdapat rongga-rongga atau cacat apa pun yang memicu keropos dan berpotensi mengurangi kekuatannya. Semakin padat balok beton, semakin besar kekuatannya mendukung beban.
  • Kedap air (tidak berpori). Beton yang kuat relatif kedap air karena tingkat kepadatannya yang baik. Porositas yang dipicu oleh kerapatan yang tidak maksimal dapat menurunkan kuat tekan balok. Akibatnya daya dukung dan daya tahan balok beton menurun.
  • Memiliki daya tahan yang baik. Balok beton yang kuat memiliki daya tahan yang baik yaitu tahan terhadap perubahan suhu dan juga terhadap pelapukan yang memicu kerapuhan. Balok beton yang kuat tidak memerlukan perlindungan khusus dari pelapukan, seperti halnya material kayu.

Fungsi Balok

Dari hal yang sudah dijelaskan mengenai apa itu balok, dapat disimpulkan bahwa baik itu balok beton tulangan maupun yang bukan tulangan mempunyai fungsi atau tugas pokok yang berbeda. Hal itu pun sesuai dengan sifat bahan yang bersangkutan. Berikut ini adalah fungsi utama balok:

  • Menahan beban/gaya tekan pada bangunan.
  • Menutup baja tulangan agar tidak mudah berkarat.
  • Menahan gaya tarik, meskipun hal tersebut kuat terhadap gaya tekan.
  • Mencegah keretakan pada beton agar tidak melebar.

Pendekatan Dimensi Balok

Balok yang memakai bahan beton mempunyai tinggi ± 1/10 sampai dengan 1/12 panjang bentang, dan mempunyai lebar ½ sampai dengan 2/3 dari tinggi balok. Balok yang memakai bahan kayu mempunyai tinggi ± 1/20 panjang bentang dan mempunyai lebar 5/3 dari tinggi balok.

Balok yang memakai bahan baja mempunyai tinggi 1/25 bentang. Dimensi balok-balok tersebut tidak mutlak benar, hanya digunakan sebagai pendekatan kasar saja pada tahap pra-desain bangunan, karena kondisi diatas masih tergantung pada jarak antara balok dan besarnya beban/ muatan yang bekerja pada elemen tersebut.

Aspek-Aspek yang Mempengaruhi Kekuatan Balok

Ada banyak aspek yang mempengaruhi kekuatan balok beton, baik secara langsung maupun tidak langsung. Berikut aspek-aspek yang harus diperhatikan secara khusus, yaitu:

Material Beton dan Tulangan

Kekuatan balok beton pertama-tama dipengaruhi oleh material penyusunnya, meliputi material campuran beton dan besi tulangan. Kualitas material penyusun – semen, agregat halus (pasir), agregat kasar (split), dan air harus menurut standar SNI. Demikian pula mutu baja untuk tulangan.

Misalnya, tipe semen Portland sesuai; split dan pasir beton memenuhi kualitas untuk beton, bebas dari kotoran dan lumpur; air yang digunakan harus bersih dan tidak mengandung bahan perusak, seperti asam, alkali, dan sebagainya. Sementara baja tulangan harus kuat menahan gaya tarik, secara umum dipakai baja berulir. Baja polos hanya diperkenankan untuk tulangan spiral dan begel atau sengkang.

Pembesian

Pada balok beton bertulang, fungsi tulangan adalah untuk menahan gaya tarik. Penulangan balok beton dibuat sedemikian rupa menurut standar SNI. Misalnya, tulangan memanjang dipasang pada serat-serat beton yang mengalami tegangan tarik; tulangan longitudinal dipasang searah sumbu batang; pada ujung balok dekat tumpuan dipasang tulangan serong atau begel berjarak rapat untuk mengantisipasi gaya geser dan lintang; dan sebagainya.

Material dan Pemasangan Bekisting

Papan bekisting yang dipakai harus rata serta bersih. Bekisting bekas yang kotor oleh sisa beton kering berpotensi menghasilkan balok keropos. Setiap celah bekisting harus ditutup rapat agar tidak bocor. Perancah harus kuat menyangga hingga beton kering dan mengeras. Dimensi balok yang tepat oleh bekisting yang baik menjamin kekuatannya.

Pengadukan dan Pengecoran

Rasio jumlah bahan harus sesuai untuk mutu beton yang direncanakan, dan pengadukan dilakukan secara tepat sehingga diperoleh beton dengan kekentalan homogen. Penggunaan mesin pengaduk atau memesan beton siap pakai dapat menjaga kualitas beton segar. Saat dituang beton harus dalam kondisi plastis.

Agar dihasilkan balok dengan kepadatan merata, saat pengecoran berlangsung harus dilakukan pemadatan dengan batang kayu/besi atau vibrator. Sisi luar bekisting dapat diketuk-ketuk dengan palu. Pemadatan mengantisipasi terjadinya segregasi dan terbentuknya rongga.

Pelepasan Bekisting dan Perawatan

Pembongkaran bekisting harus menunggu hingga beton benar-benar kering dan mampu menahan beban sendiri. Setelah bekisting dilepas harus dilakukan perawatan (curing) balok beton dengan membasahi beton secara berkala selama waktu tertentu. Tujuannya untuk mengurangi penguapan air agar beton mengering perlahan sehingga tercapai kepadatan dan kekuatan optimal.

Untuk menambah wawasan kita mengenai balok, berikut saya sajikan video animasi penulangan balok beton. Semoga temen-temen bisa semakin paham dari apa yang telah disampaikan diatas.

Nah teman-teman, mungkin itu saja penjelasan mengenai pengertian balok secara lengkap. Semoga dengan adanya artikel ini kita bisa mengetahui lebih mendalam mengenai balok bangunan. Jangan lupa share artikel ini jika bermanfaat untuk orang lain. Ikuti terus perbaruan artikel blog ini dengan cara like fanspage kita “Asdar Blog” di Facebook. Sampai jumpa di artikel berikutnya.

TINGGALKAN KOMENTAR

Silakan masukkan komentar anda!
Silakan masukkan nama anda disini