Mengapa Beton Harus Diberi Tulangan?

Ir. Rony Ardiansyah, MT, IP-U.

Praktisi  HAKI (Himpunan Ahli Konstruksi Indonesia)

            Dewasa ini bila bukan seratus persen tetapi katakan sajalah hampir seratus persen, Anda harus berurusan dengan beton pada pembangunan rumah Anda. Setiap orang tahu bahwa beton akan menjadi lebih kuat atau sangat kuat bila diberi tulangan baja, mengapa? Mengapa harus tulangan baja, bukan kayu, bambu atau material lainnya? Apakah beton akan menjadi tidak kuat tanpa pemberian tulangan baja? Itulah serangkaian pentanyaan yang kita jadikan topik pembahasan minggu ini.

            Beton yang diberi tulangan disebut juga beton bertulang yang merupakan campuran atau gabungan, istilah lainnya ‘composite’ antara kedua jenis material yang berbeda. Supaya menghasilkan suatu struktur komposit yang kuat dan efektif, harus diusahakan gabungan kedua material yang berlainan jenis ini dapat mengalami deformasi (perubahan bentuk) bersama-sama, yaitu agar tertdapat ikatan yang cukup kuat antara kedua material tersebut untuk memastikan tidak terjadinya gerakan relatif (atau slip) dari kedua jenis material ini.

            Ikatan yang kuat di antara kedua jenis material yang berbeda ini hanya dimiliki oleh baja tulangan dengan beton, tidak dimiliki oleh jenis material lainnya seperti beton dengan rotan, beton dengan kayu, dan material lainnya. Beberapa gambaran yang menyebabkan terjadinya ikatan yang kuat antara tulangan baja dan beton, adalah sebagai berikut ini.

            Pertama. Koefisien muai panas dari kedua material ini, kurang lebih 0,0000065 untuk tulangan baja dan 0,0000055 untuk beton, cukup berdekatan untuk dapat mencegah terjadi retak dan efek-efek lainnya yang tidak diinginkan akibat terjadinya deformasi karena adanya perubahan temperatur. Kedua. Karena daya tahan baja terhadap karat sangat lemah, maka beton yang berada disekeliling tulangan penguat dapat memberikan perlindungan yang baik terhadap karat, dengan demikian dapat memperkecil masalah karat dan mengurangi biaya pemeliharaan. Tiga. Daya tahan api tulangan baja yang tidak terlindung diperlemah oleh konduktifitasnya yang tinggi terhadap panas dan kenyataan bahwa kekuatan tulangan akan berkurang banyak pada temperatur yang tinggi. Sebaliknya konduktifitasnya panas beton yang rendah. Dengan demikian, kerusakan yang disebabkan, bahkan oleh api yang menjalar untuk jangka waktu yang lama, kalaupun ada, biasanya terbatas pada lapisan luar dari beton, dan suatu penutup beton dengan ketebalan cukup dapat berfungsi cukup baik sebagai penyekat bagi tulangan yang ditanam di dalamnya.

            Apakah beton sendiri tidak kuat? Dibandingkan dengan beton, tulangan merupakan material berkekuatan tinggi. Baja penguat atau baja tulangan memikul tarik maupun tekan, kekuatan lelehnya kurang lebih sepuluh kali dari kekuatan tekan struktur beton yang umum, atau seratus kali dari kekuatan tariknya. Sebaliknya baja merupakan material yang mahal harganya bila dibandingkan dengan beton. Kedua material tersebut dapat dipergunakan sebaik-baiknya dalam suatu kombinasi dimana beton berfungsi untuk memikul tegangan tekan sedangkan baja berfungsi untuk memikul tegangan tarik.

            Dengan demikian pada suatu gelagar (balok) beton bertulang, beton berfungsi  untuk memikul gaya tekan dan tulangan-tulangan baja yang dipasang longitudinal diletakkan di dekat permukaan tarik untuk memikul gaya tarik, dan sering kali batang-batang baja tambahan diletakkan sedemikian rupa sehingga dapat memikul timbulnya tegangan tarik yang disebabkan oleh gaya geser pada badan gelagar.

            Namun demikian, tulangan juga dipakai untuk memikul gaya tekan terutama pada tempat-tempat dimana diinginkan adanya pengurangan dimensi struktur tekan, seperti pada kolom-kolom lantai bawah pada bangunan bertingkat banyak. Walaupun dalam perhitungan tidak ditemukan seperti yang dikemukakan di atas, suatu jumlah tulangan minimum dari tulangan ditempatkan pada elemen struktur tekan untuk melindunginya terhadap efek dari momen lentur yang terjadi secara tiba-tiba yang dapat meretakkan bahkan meruntuhkan bagian yang tidak diberi tulangan.***