Konversi atau substitusi tulangan adalah praktik umum dalam dunia konstruksi yang dilakukan karena berbagai alasan, seperti ketersediaan material di lapangan, efisiensi biaya, atau kemudahan pengerjaan. Namun, proses ini tidak bisa dilakukan sembarangan. Konversi harus didasarkan pada prinsip rekayasa yang kuat untuk memastikan keamanan dan integritas struktur tidak terganggu.
Prinsip Utama Konversi Tulangan
Inti dari konversi tulangan adalah mempertahankan kapasitas kekuatan elemen struktur. Dalam desain beton bertulang, kekuatan ini sangat bergantung pada luas total tulangan baja yang tertanam di dalamnya. Oleh karena itu, prinsip fundamentalnya adalah:
Total Luas Tulangan Pengganti harus Sama atau Lebih Besar dari Total Luas Tulangan Awal.
As,baru ≥ As,awal
Dimana:
- As,baru = Total luas penampang tulangan setelah konversi.
- As,awal = Total luas penampang tulangan sesuai desain awal.
Prinsip ini memastikan bahwa kemampuan elemen struktur (balok, kolom, atau pelat) untuk menahan gaya tarik, tekan, dan lentur tidak berkurang setelah tulangan diganti.
Syarat dan Batasan dalam Melakukan Konversi
Meskipun prinsip dasarnya sederhana, ada beberapa syarat dan batasan penting yang harus dipatuhi sesuai standar (seperti SNI 2847:2019 – Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung) untuk memastikan konversi aman dan efektif.
- Mutu Baja yang Sama atau Lebih Tinggi: Baja tulangan pengganti harus memiliki kuat leleh (fy) yang sama atau lebih tinggi dari tulangan awal. Jika mutu baja pengganti lebih rendah, maka luas totalnya harus diperbesar untuk mengkompensasi kekurangan kekuatannya.
- Jarak Antar Tulangan (Spasi): Ini adalah faktor krusial.
- Mengganti ke Diameter Lebih Kecil: Jumlah batang akan menjadi lebih banyak. Anda harus memastikan jarak bersih antar tulangan tidak melanggar batas minimum yang disyaratkan (biasanya tidak boleh kurang dari diameter tulangan itu sendiri, 25 mm, atau 1.33 kali ukuran agregat maksimum). Spasi yang terlalu rapat dapat menyebabkan beton tidak dapat mengisi celah dengan sempurna (keropos) dan mengurangi lekatan.
- Mengganti ke Diameter Lebih Besar: Jumlah batang akan lebih sedikit, sehingga jaraknya lebih lebar. Pastikan jarak ini tidak melebihi batas maksimum untuk mengontrol lebar retak pada beton. Untuk pelat, spasi maksimum umumnya adalah 3 kali tebal pelat atau 450 mm.
- Selimut Beton (Concrete Cover): Ukuran tulangan pengganti tidak boleh mengurangi tebal selimut beton minimum yang berfungsi untuk melindungi baja dari korosi dan api.
- Panjang Penyaluran dan Sambungan Lewatan: Diameter tulangan yang berbeda memiliki persyaratan panjang penyaluran (panjang yang dibutuhkan agar tulangan tertanam kuat) dan panjang sambungan lewatan yang berbeda. Jika Anda mengganti ke diameter yang lebih besar, panjang ini juga akan bertambah dan harus diperhitungkan dalam detail penulangannya.
Metode Perhitungan Konversi
Ada dua metode utama untuk melakukan perhitungan konversi, yaitu menggunakan tabel dan menggunakan rumus cepat.
1. Menggunakan Tabel Luas Tulangan (Metode Standar)
Ini adalah cara paling akurat dan direkomendasikan untuk para insinyur.
- Langkah 1: Hitung total luas tulangan awal (As,awal).
- Cari luas satu batang tulangan awal dari tabel, lalu kalikan dengan jumlah batangnya.
- Langkah 2: Tentukan luas yang dibutuhkan untuk tulangan baru.
- As,baru≥As,awal
- Langkah 3: Hitung jumlah batang tulangan baru.
- Cari luas satu batang tulangan pengganti dari tabel.
- Bagi total luas yang dibutuhkan dengan luas satu batang pengganti. Bulatkan hasilnya ke atas.
Contoh: Desain balok menggunakan 4 batang D25. Di lapangan hanya tersedia D22.
- Langkah 1: Dari tabel, luas 1 D25 = 491 mm².
- As,awal=4×491 mm2=1964 mm2.
- Langkah 2: Luas yang dibutuhkan untuk tulangan D22 minimal adalah 1964 mm².
- Langkah 3: Dari tabel, luas 1 D22 = 380 mm².
- Jumlah D22 yang dibutuhkan = 1964÷380=5.17 batang.
- Dibulatkan ke atas menjadi 6 batang D22.
Rumus Konversi Jumlah Tulangan Berdasarkan Diameter
Cara mengkonversi jumlah batang tulangan jika diameternya diubah (misalnya dari D16 ke D12), dengan asumsi kekuatan yang dibutuhkan tetap sama.
Prinsip Dasar: Prinsip utamanya adalah total Luas Tulangan Perlu (As perlu) harus tetap sama untuk menahan gaya momen dan geser yang sama.
As,awal=As,akhir
Penurunan Rumus Cepat:
- Rumus luas total tulangan adalah luas satu batang dikalikan jumlah batang (n).
- Menyamakan luas awal dan akhir:
akhir
- Karena
ada di kedua sisi, komponen ini bisa dicoret, menyisakan:
- Untuk mencari jumlah tulangan akhir (nakhir), rumus diatur ulang menjadi:
Contoh Praktis:
- Contoh 1: Mengubah 3 batang D16 menjadi besi D12
- Dawal=16 mm
- nawal=3 batang
- Dakhir=12 mm
Hasilnya dibulatkan ke atas menjadi 6 batang D12.
- Contoh 2: Mengubah 3 batang D16 menjadi besi D10
- D awal=16 mm
- n awal=3 batang
- Dakhir=10 mm
Hasilnya dibulatkan ke atas menjadi 8 batang D10.
Contoh file excel konversi tulangan dan berat tulangan download disini
Sumber Gambar : website lauwtjunnji
