Konkrit Bertetulang

Takrifan Konkrit Bertetulang

      Konkrit bertetulang ialah suatu pembentukan hasil gabungan dari sifat-sifat yang berbeza pada konkrit dan keluli.  Gabungan ini dapat menghasilkan satu kekuatan untuk menahan daya mampatan dan tegangan.  

 Contoh-contoh ahli struktur konkrit bertetulang ialah balak, tiang, tembok dinding, papak dan cerucuk. Contoh struktur konkrit bertetulang ialah bangunan, jambatan, tembok penahan dan lain-lain.

5.2  Sifat-sifat Konkrit Tetulang

a)   Kekuatan tegangan konkrit bersamaan 10 % daripada kekuatan mampatannya.

b)   Rekabentuk konkrit tetulang dibuat  beranggapkan konkrit tidak dapat mengatasi rintangan daya-daya tegangan.

c)   Tetulang direkabentuk untuk mengambil daya-daya tegangan yang dipindahkan melalui ikatan permukaan dua bahan tersebut iaitu konkrit dan tetulang.

d)   Jika ikatan (dalam) lekatan permukaan kedua-dua bahan tidak mencukupi, tetulang akan tergelincir dari konkrit dan tidak akan ada tindakan gabungan konkrit dan keluli.

e)   Konkrit hendaklah dimampatkan / dipadatkan dengan baik di sekeliling tetulang semasa pembinaannya.

f)     Sebagai tambahan, tetulang yang digunakan hendaklah terdiri daripada tetulang yang mempunyai permukaan berpintal / bertindan untuk mendapatkan cengkaman tambahan mekanikal (ribbed and twisted bar).

Bar Keluli	Saiz nominal (mm)	Kekuatan ciri (fy) N/mm2
1.  Hot rolled mild steel (BS 4449) 2.  Hot rolled high yield steel (BS 4449 3.  Cold worked high yield steel (BS 4461) 4.  Hard drawn steel wire	Semua saiz Semua saiz Sehingga dan termasuk 16 Melebihi 16 Sehingga dan termasuk 16	250 410 460 425 485

Jarak Tetulang CP 110

a)        Jarak minima antara bar keluli

Jarak tetulang  di dalam ahli struktur adalah penting kerana sekiranya terlalu dekat, sukar untuk kerja-kerja mampatan hendak dilakukan.  Dari itu kekuatan konkrit yang diperlukan tidak tercapai.  Sekiranya terlalu jauh, kemungkinan kegagalan ricih akan berlaku.  Oleh itu kod praktik dalam CP 110 telah menyarankan perkara berikut:

i)          Bar Individu

Jarak mengufuk mestilah tidak kurang daripada H_agg =  saiz maksima batu baur.

ii)         Bar berpasangan

Jarak mengufuk mestilah tidak kurang dari H_agg + 5 mm.  Jarak pugak mestilah tidak kurang daripada  2/3 H_agg. Jarak pugak sekiranya bar berpasangan tersebut adalah sebelah menyebelah mestilah tidak kurang daripada H_agg + 5 mm.

iii)         Sekumpulan Bar

Jarak mengufuk dan pugak mestilah tidak kurang daripada H_agg + 15 mm.

Fungsi penutup	Tebal nominal penutup konkrit mengikut gred (mm)
	Gred konkrit 20           25           30           40           50 dan ke atas
1.  Melindungi daripada cuaca biasa 2. Melindungi daripada hujan, cairan air batu dan  konkrit terendam. 3. Melindungi daripada hujan lebat, hujan dan panas silih berganti dan punca pengaratan. 4. Melindungi daripada air laut dan aliran air di bawah tekanan. 5.  Melindungi daripada garam bagi kegunaan cairan air batu.	25           20           15           15           15 -              40            30           25           20 -              50            40           30           25 -                 -             -            60           50 -                  -           50          40           30

Perbezaan Sifat-sifat (Ciri) Konkrit dan Tetulang

Sifat	Konkrit	Keluli
1.  Kekuatan tegangan	Lemah	Baik
2.  Kekuatan mampatan	Baik	Baik (keluli langsing akan membengkok dan Mengembur)
3.  Kekuatan ricihan	Sederhana	Baik
4.  Ketahanan lasak	Baik	Berkarat jika tidak dilindungi
5.  Rintangan kebakaran	Baik	Lemah (mengalami kehilangan kekuatan dengan cepat pada suhu yang tinggi)

5.4.1    Kegunaan Tetulang untuk Zon Tegangan

Jika suatu balak disangga di atas dua sesangga pada kedua-dua hujungnya dan dikenakan beban di atas bahagian tengahnya, maka akan berlaku lenturan pada balak itu.  Apabila lenturan terjadi, maka permukaan bahagian atas balak akan memampat akibat dari tegasan mampatan dan di bahagian bawahnya berkeadaan tegang dan memanjang disebabkan oleh tegasan tegangan.

Tegasan maksima didapati berlaku pada lengkungan yang terbawah sekali bagi permukaan bawah balak itu.  Sekiranya balak itu terdiri tanpa bertetulang, maka akan berlakulah keretakan pada bahagian bawah dan kemungkinan akan terus patah.  Akan tetapi sekiranya balak tersebut dilengkapi dengan tetulang di bawahnya, balak tersebut tidak akan mengalami apa-apa kegagalan.

5.5.1      Jenis bahan dan ciri-ciri tetulang keluli

5.5.1.1  Tetulang dalam bentuk bar

a)   Bar Keluli Lembut

Dibuat dengan haba panas menurut BS 449 : 1974. Ianya dibentuk dalam keadaan permukaan yang licin dan berpintal. Ia mempunyai kekuatan tegasan 250N/mm². Pemanjangan yang dibenarkan ialah 22.0%.

b)   Bar Tetulang Tegasan Tinggi Berpintal

Ianya dibuat daripada pancalogam BS 4449 :1978. Ia adalah berbeza daripada keluli lembut kerana permukaannya yang berpintal dan kekuatan tegasan 460N/mm². Pemanjangan minima sekurang-kurangnya 12% kecuali tetulang yang lebih besar daripada 16mm dimana kekuatan tegasannya ialah 425N/mm² dengan pemanjangan 14%.

c)   Bar Tetulang Tegasan Tinggi Buatan Sejuk

Ianya merupakan keluli lembut yang dipintal menurut BS 4461 : 1978. Kekuatan tegasan ialah 460N/mm² dengan pemanjangan yang dibenarkan 12%. Walaubagaimanapun, bagi tetulang yang besar, kekuatan tegasannya ialah 425N/mm² dengan pemanjangan yang dibenarkan 14%.

Kesemua tetulang ini diperbuat dalam saiz metrik seperti berikut : 6,8,10,12,16,20,25,32 dan 40mm. Panjang keluli dibuat dalam bentuk panjang piawai seperti 12 atau 5 meter.

5.5.1.2  Tetulang dalam bentuk jejaring.

Ianya adalah sejenis kawat yang dibuat dalam pelbagai saiz. Jejaring ini biasanya mengandungi dawai-dawai halus dan dikimpal sebagai satu jaring. Keutamaannya ia mesti senang digunakan dan jika perlu senang untuk dibengkokkan terutamanya disudut-sudut tajam. Fungsi tetulang jejaring ini adalah sebagai satu rangkai yang mudah untuk memberi bentuk dan juga menyokong konkrit.

Tetulang jejaring ini terdiri daripada beberapa jenis iaitu :

                  i.        Tetulang jejaring dawai hexagonal.

Jejaring ini adalah yang mudah dikenali dan termurah sekali. Jejaring ini juga dikenali sebagai ‘chicken wire mesh’ dan dawai yang biasa digunakan adalah bersaiz antara 10-25mm (diameter).

                ii.        Tetulang jejaring dawai terkimpal.

Dawai yang membentuk jejaring ini dibuat daripada keluli yang berkekuatan kecil dan sederhana. Dawai ini lebih kuat dan teguh, daripada dawai jenis hexagonal. Jejaring jenis ini boleh dibentukkan kepada bentuk lengkuk struktur. Keburukan jejaring ini ialah merupakan kelemahan sambungan dua dawai kerana kimpalan sering tidak dibuat dengan baik pada masa membuat jejaring ini.

               iii.        Tetulang rangka.

Penggunaannya adalah untuk rangka struktur yang merupakan lapisan-lapisan jejaring diikat. Tetulang rangka diletakkan dengan jarak jauh sebanyak 30cm empat persegi. Saiz garispusat tetulang 4.20mm dan 6.25mm adalah yang paling biasa digunakan.

5.5.1      Pemasangan Tetulang di Tapak Bina

Tetulang dipasang mengikut lukisan kejuruteraan yang disertakan untuk sesuatu binaan tersebut. Adalah amat penting untuk memastikan adanya penutup konkrit (concrete cover)  bagi tetulang tersebut.

Oleh itu, setiap struktur hendaklah mengikut ketetapan jadual penutup konkrit. Keluli ini diikat dengan besi pengikat gauge 16 atau 18. Besi pengikat ini digunakan untuk tujuan menstabilkan dan memudahkan peletakan rangkaian tetulang.

5.6.1    Kaedah Pembengkokan Bar Tetulang

Ø  kerja-kerja pembengkokan bar tetulang dijalankan setelah selesai kerja-kerja pemotongan.

Ø  Ia menggunakan alat pembengkok tangan yang diletakkan di atas meja.

Ø  Meja mestilah cukup panjang untuk meletakkan bar tetulang yang panjang (Rujuk Gambar 5.5).

Ø  Sekiranya bar terlalu panjang dan banyak, maka dua alat pembengkok digunakan.

Ø  Pembengkokan bar dilakukan dengan perlahan supaya tidak berlaku retak rerambut.

Ø  Untuk bar yang bergarispusat besar, bar hendaklah dipanaskan terlebih dahulu.

Ø  Untuk bar yang alah tinggi, tidak boleh dipanaskan sebelum dibengkokkan.

5.6.2    Kaedah Susunan, Jarakkan Ikatan Dan Pemasangan Keluli.

Selepas pemotongan bar, kerja-kerja mengikat bar dengan dawai halus.  Tujuannya supaya tidak berlaku pergerakan terutama apabila kerja-kerja concreting dijalankan. Dawai pengikat yang digunakan adalah bergarispusat 0.8 mm hingga 1.6 mm. Untuk mendapatkan jarak antara acuan dan bar tetulang yang sesuai maka blok-blok kecil konkrit (spacer block) digunakan

Kaedah Sambungan

Sambungan boleh dibahagikan kepada 3 jenis iaitu:

a)           Sambungan lekap

b)           Sambungan kimpal

c)           Sambungan kimpal tertekan

5.6.7    Susunan dan Jarak Tetulang

Tetulang hendaklah ditempatkan di titik-titik di mana adanya tegasan maksimum seperti di bawah permukaan struktur. Ini adalah kerana kemasukan tetulang boleh menyebabkan bar / tetulang berkarat dan ini akan melemahkan ikatannya dengan konkrit.  Jarak dari permukaan konkrit ke tetulang dipanggih penutup (concrete cover) dan biasanya berjarak 15 mm hingga 40 mm.

5.7.4      Pembinaan Kotak Bentuk (Formwork).

Ø  Bahan-bahan yang biasa digunakan ialah papan, papan lapis, keluli, getah polystyrene, sistem thermo dan lain-lain lagi.

Ø  Untuk kerja-kerja pembinaan yang besar, kotak bentuk merupakan sebahagian daripada sistem kerja.

Ø  Sistem tupang peranca (scaffolding) digunakan untuk menyokong kotak bentuk.  Tujuannya adalah untuk menahan beban yang dikenakan ke atasnya.

Ø  Peranca yang biasa digunakan ialah peranca keluli atau sangga keluli.

5.7.4        Kegunaan Kotak Bentuk (Formwork)

                  i.        Untuk memasukkan konkrit basah sebelum dimampat supaya ia boleh mencapai kekuatan yang diperlukan.

                 ii.        Mendapatkan ahli struktur konkrit mengikut bentuk dan juga saiz yang dikehendaki.

                iii.        Untuk memperolehi kemasan yang baik.

5.7.4      Ciri-ciri kotak bentuk yang baik:

                  i.        Kotak bentuk hendaklah kuat untuk menahan dari berlakunya pesongan semasa penempatan konkrit basah dilakukan.

                 ii.        Mesti kuat untuk menampung beban kerja (working load)

                iii.        Mestilah dibina dengan tepat tanpa melebihi had-had yang ditetapkan.

               iv.        Semua sambungan hendaklah ketat untuk mengelakkan kehilangan mortar dari konkrit basah.

                v.        Saiz panel dan unit hendaklah mudah untuk dikelolakan dan rekabentuk hendaklah mengambilkira kaedah penegakan dan juga pembukaan.

5.7.4      Tempoh Minima Bagi Pembukaan Kotak Bentuk (Pampan) Untuk Struktur

Tempoh pembukaannya kotak bentuk adalah bergantung kepada jenis konkrit yang digunakan, cuaca,kaedah pengawetan dan lain-lain. Kotak bentuk dibuka apabila ianya cukup kuat untuk menanggung beban berat sendiri dan beban-beban yang akan dikenakan.

Tempat Acuan	Tempoh Bukaan
Lantai (floor) dengan kelebaran 3.3 meter	21 hari
Lantai (floor) yang melebihi 3.3 meter	28 hari
Balak Konkrit (Concrete Beam)	28 hari
Tiang (Column)	14 hari
Dinding (Wall)	7 hari