1.

1  Takrifan Konkrit Bertetulang

konkrit bertetulang (reinforced concrete)

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. Bahan-bahan ini merupakan bahan-bahan binaan  yang kuat dan tahan lasak bagi
menjadikannya sebagai suatu anggota bangunan.  Ia boleh dibentuk kepada bentuk-bentuk yang
berbeza-beza dengan saiz yang berubah-ubah.  Misalnya dari suatu tiang segiempat yang mudah
hinggalah kepada bentuk kubah (dome) yang langsing dan melengkung. 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.

1.2 Sifat-sifat Konkrit Tetulang

 Kekuatan tegangan konkrit bersamaan 10 % daripada kekuatan mampatannya.

 Rekabentuk konkrit tetulang dibuat  beranggapkan konkrit tidak dapat mengatasi rintangan
daya-daya tegangan.
 Tetulang direkabentuk untuk mengambil daya-daya tegangan yang dipindahkan melalui ikatan
permukaan dua bahan tersebut iaitu konkrit dan tetulang.
 Jika ikatan (dalam) lekatan permukaan kedua-dua bahan tidak mencukupi, tetulang akan
tergelincir dari konkrit dan tidak akan ada tindakan gabungan konkrit dan keluli.
 Konkrit hendaklah dimampatkan / dipadatkan dengan baik di sekeliling tetulang semasa
pembinaannya.
 Sebagai tambahan, tetulang yang digunakan hendaklah terdiri daripada tetulang yang
mempunyai permukaan berpintal / bertindan untuk mendapatkan cengkaman tambahan mekanikal
(ribbed and twisted bar)
1.3 Penentuan Bahan-bahan

a)  Simen

Terdiri daripada simen baru (fresh). Bersih daripada ketulan-ketulan mengeras dan disimpan di dalam
bangunan simpanan (store) yang kalis air / cuaca dengan lantainya yang dinaikkan dari permukaan
bumi.

b)  Batu baur

Bahannya mestilah bersih, tajam dan mempunyai gred yang baik, misalnya pasir sungai yang bebas
dari segala kotoran. Bagi pasir yang kotor (mengandungi lumpur, kelodak dan daun-daun mati), ia
mestilah dibasuh dahulu dan seelok-eloknya ditapis.

c)  Batu baur kasar

 Mestilah didatangkan dari kuari yang dibenarkan, misalnya batu kelikir atau batu kapur.  Ianya mesti
dari gred yang baik dan sekata dengan saiznya 6 – 12 mm.  Bahan ini mestilah bebas dari kelodak,
lumpur atau semua jenis kotoran.

d)     Air

Hendaklah bersih dan baru (dari jenis air yang boleh diminum).  Ianya diambil dari punca air yang
sebenar.

1.3.1    Konkrit

 Konkrit merupakan bahan campuran batu baur, simen dan air, dan apabila bertindak antara
simen dan air ia akan memejal dan padu.
 Konkrit adalah keras dan merapuh.  Kekuatannya bergantung kepada kadar  bancuhan, umur
kematangannya dan lain-lain lagi.
 Kekuatan ketara yang ada pada konkrit adalah lemah pada daya tegangan iaitu kira-kira 1/10
daripada kekuatan mampatannya.
 Konkrit akan terus bertambah kekuatannya terutamanya pada peringkat awal beberapa
minggu dan ia akan berterusan secara perlahan selepas dari itu.  Di peringkat 28 hari, konkrit telah
mencapai tiga perempat (3/4) daripada kekuatan maksimumnya. Sifat kekuatan inilah kerja binaan
dapat dijalankan dengan lebih maju (progress) lagi.
 Kuantiti penggunaan air juga penting.  Jika terlalu banyak air, ia akan melemahkan sifat
kekuatan konkrit dan jika terlalu berkurangan pula ia akan menyebabkan konkrit sukar untuk
dimampat dan dipadukan.
 Kuantiti penggunaan air adalah bergantung kepada jenis batu baur yang digunakan dan
kuantiti simen itu sendiri.  Tetapi biasanya ialah lebih sedikit atau separuh daripada jumlah berat
simen.
 

 Bagi kerja kecil, simen biasanya boleh dibeli dalam kampit 50 kg dan dengan beg simen ini
bolehlah dijadikan sebagai satu kadar bancuhan seperti berikut:
i) simen 50 kg

ii) pasir 85 kg

iii) kelikir 160 kg

iv)air 28 kg

 Bagi kerja yang besar, simen dibekalkan dalam kelompokan besar 1 meter padu dan ini
bolehlah juga dijadikan sebagai satu kadar bancuhan seperti berikut:
i)simen 360 kg

ii) pasir 600 kg

iii) kelikir 1150 kg

iv)air 200 kg

 Bancuhan yang diterangkan di atas adalah dikenali sebagai bancuhan diterangkan (prescribed
mix) dan dari bancuhan ini kiub konkrit 150 mm dibentuk dan dibiarkan selama 28 hari.  Purata
kekuatan dari keputusan ujian kiub yang ada ialah 33 N/mm 2 dan biasanya tidak ada yang kurang
daripada 25 N/mm2.
 Jika ada yang mempunyai kekuatan yang kurang daripada 21 N/mm2, ini menunjukkan ada
sesuatu yang diluar dari prosedur penyediaan kiub iaitu simen, batu baur dan kadar bancuhan atau
mungkin pada kaedah ujian mampatan.
 Biasanya kiub 150 mm pada peringkat umur 28 hari mempunyai kekuatan minima 25
N/mm2 dan dengan alasan ini kita menamakannya sebagai konkrit gred 25 dan 25 N/mm 2adalah
kekuatan ciri bagi konkrit (fcu) tersebut.
 Bancuhan rekabentuk adalah merupakan bancuhan yang memerlukan data-data yang
berkaitan dengan sejarah bahan-bahan yang digunakan, penggunaan jentera pembancuh dan sistem
penyeliaan.
 Konkrit lain juga digredkan mengikut sistem yang sama iaitu gred 20, 30, 40 dan lain-lain
lagi.  Konkrit gred 20 biasanya digunakan untuk tiang / balak untuk superstruktur yang besar
saiznya.  Konkrit gred 40 biasanya digunakan di keadaan tertentu, terutama untuk mengelakkan saiz
yang terlalu besar bagi bangunan rendah atau bagi struktur tinggi.
 Konkrit gred 25 adalah dari jenis yang biasa digunakan pada struktur yang kerap didapati
pada hari ini dan penggunaan simennya mestilah ekonomi dan keputusan kiub yang dihasilkan
mencapai matlamat tanpa menimbulkan kesukaran.
 Terdapat dua (2) faktor di mana konkrit patut dikenakan tetulang untuk kegunaan praktikal
selain dari kemampuannya terhadap kekuatan mampatannya iaitu:
i)  Pertambahan kekuatan

Pertambahan kekuatan konkrit berlaku mengikut pertambahan umurnya iaitu ia bertambah dengan
cepat di peringkat awal dan akan berkurangan kemudiannya.  Perubahan tipikal dalam kekuatan bagi
konkrit simen Portland yang dibenarkan dalam CP 110 ialah:

Jadual 1.1 Perubahan tipikal kekuatan Simen Portland dalam CP 110

ii)        Ciri-ciri ketahanan (durability) konkrit

Struktur konkrit direkabentuk dan dikira untuk jangka masa panjang dan memerlukan pemeliharaan
yang sedikit.  Sifat ketahanan konkrit dipengaruhi oleh :

●   Keadaan pendedahannya.

●   Mutu konkrit

●   Tebal penutup (concrete cover)

●   Lebar permukaan keretakan

Pendedahan struktur akan mempengaruhi campuran simen yang diperlukan; penggunaan bahan dan
nisbah air-simen; tebal minima penutup konkrit serta penggunaan jenis simen misalnya simen
rintangan sulfat. Mengadakan penutup konkrit  adalah untuk bertujuan menghalang ejen pengaratan
dari merosakkan tetulang, melindungi tetulang dari  mengalami kenaikan suhu yang cepat serta
menghilangkan kekuatannya semasa kebakaran.

iii)  Kesimpulan

1. Pemilihan jenis konkrit dipengaruhi oleh kekuatan yang diperlukan.

2. Kekuatan konkrit diperolehi dengan mengukur kekuatan hancur contoh kiub yang diawetkan. 
Pada kebiasaannya  kekuatan untuk 7 atau 28 hari diukurkan.
3. Kekuatan konkrit diketahui melalui gred  yang diberikannya.
1.3.2    Keluli / Bar Tetulang
Keluli bukanlah logam asli kerana keluli lembut biasanya mengandungi 90 % besi dan 10 % terdiri
daripada setengah bahagian manganese, suku bahagian karbon dan selebihnya ialah silikon, sulfur
dan fosforus.  Dari bahan kandungan minor tadi, karbonlah yang terpenting.

a) Jenis Keluli

Keluli lembut tergelek panas biasanya mempunyai pemukaan yang licin.  Oleh itu keluli jenis ini
senang dibengkokkan dan memerlukan jejari yang kecil. Contohnya dawai keluli pengikat tiang atau
balak kecil.  Keluli alah tinggi tergelek panas ialah keluli yang mempunyai bahan kandungan karbon
yang lebih dari keluli lembut biasa.  Ianya dikilangkan dengan permukaan kasar yang bertindih. Keluli
alah tinggi kerja sejuk mempunyai permukaan bertindih-tindih berbentuk pintal empat segi, juga
disebut sebagai “deformed bar” atau bar dibentuk. Bentuk piawai bar dan cara menjadualkan tetulang
ditentukan dalam BS 446.  Jenis tetulang (keluli) ditandakan dengan kod iaitu R bagi keluli lembut dan
Y bagi keluli tegasan tinggi. Pengukuran bagi kekuatan berjenis-jenis keluli adalah sukar untuk
dinyatakan dalam bentuk mudah kerana timbulnya nilai-nilai kesesuaian penggunaannya tetapi ia
lebih dikenali sebagai:

i) Keluli lembut tergelek panas (Hot rolled mild steel) mempunyai kekuatan 250 N/mm2 (fy)

ii) Keluli alah tinggi tergelek panas (Hot rolled high yield steel) mempunyai kekuatan 410 N/mm2 (fy)

iii) Keluli alah tinggi kerja sejuk (Cold worked high yield steel) mempunyai kekuatan 425 N/mm2 (fy)

b)            Sifat tetulang / bar

Jadual 1.2 : Sifat tetulang (bar)

Semua tetulang hendaklah bebas dan bersih dari karat, minyak, gris, cat atau lapisan-lapisan keluli
yang lain sebelum ia diletakkan dalam konkrit.  Tetulang yang digunakan hendaklah bersesuaian
dengan penentuan piawaian British yang terbaharu untuk rekabentuk struktur. Tetulang tidak boleh
dipanaskan atau dibakar.  Semua tetulang yang cacat seperti bengkok, cengkok, retak dan lain, jika
ianya perlu dibaiki hendaklah dibuat di dalam keadaan sejuk.

1.3.3    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 Hagg =  saiz maksima batu baur.

ii)         Bar berpasangan

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

iii)         Sekumpulan Bar

Jarak mengufuk dan pugak mestilah tidak kurang daripada Hagg + 15

Jadual 1.3 : Tebal nominal penutup konkrit (concrete covers)

1.4 Perbandingan Konkrit dan Keluli

JADUAL 1.4 : Perbezaan Sifat-sifat (Ciri) Konkrit dan Tetulang

1.4.1    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.

 
 Rajah 1.5 : Lenturan balak konkrit
1.4.2           Kegunaan Tetulang Untuk Zon Ricihan
 Suatu balak boleh dibuat dengan keupayaan menahan kesan lenturan iaitu dengan
mengadakan saiz konkrit yang sesuai untuk menahan kesan mampatan dan denganpemasangan bar
tetulang keluli untuk mengatasi kesan tegangan.  Tetapi balak yang sama ini mungkin akan gagal
disebabkan oleh satu tindakan yang dikenali sebagai ricihan.
 Jumlah tindakan daya luaran yang bertindak melintang pada paksi akan memanjangkan balak
dan daya ini dikenali sebagai daya ricihan.
 Kekuatan ricihan sesuatu balak pula diadakan di sebahagian balak iaitu yang menghubungkan
antara kawasan mampatan konkrit dengan kawasan tegangan keluli.
 Rajah 1.6 : Prinsip asas ricihan pada satu balak konkrit
 Salah satu cara untuk mengatasi tegangan sendeng pada balak ialah dengan mengikatkan bar
tetulang keluli dengan sudut tepat dari arah retakan.
 Bagaimanapun  bar tetulang memanjang mesti diadakan pada balak untuk memberi kekuatan
menahan lenturan dan lebih normal untuk menahan ricihan lebih-lebih lagi jika ianya digabungkan
dengan besi pengikat (rujuk Rajah 5. 3)
 Satu cara lagi untuk mengatasi tegangan sendeng yang berlaku pada balak ialah dengan
mengadakan  bar bengkokan 45o bagi merintangi satah yang mana dijangkakan keretakan
berkembang,  Cara ini adalah yang paling berkesan dan kaedah yang terakhir bagi penyelesaian
masalah ini.

Rajah 1.6: Daya ricihan menahan hasil dari gabungan bar memanjang, bar pengikat
 
 Rajah 1.7: Bar Bengkokan, bar memanjang dan besi pengikat bagi gabungan tetulang ricihan untuk
balak berterusan
1.4.2.1       Balak Julur
Balak julur ialah balak yang terikat  pada satu hujung sahaja.  Apabila balak seumpama ini
dibebankan, maka akan berlakulah tegangan di bahagian atas balak dan mampatan berlaku di
bahagian bawahnya.

Rajah 1. 8 : Balak Julur

1.4.2.2       Balak Terikat
Balak terikat ialah balak yang terikat pada kedua-dua hujungnya.  Pada kebiasaannya tetulang
disediakan pada zon mampatan dan juga pada zon tegangannya.
 Rajah 1.9 : Balak Terikat
A, C dan E mengalami tegasan tegangan.

B, D dan F mengalami tegasan mampatan.

1.4.2.3       Balak Selanjar

Apabila satu batang balak diletakkan di antara beberapa penatang, pergerakan lenturan positif akan
terbentuk di antara penatang.  Begitu juga dengan pergerakan lenturan negatif.  Ini menunjukkan
tegangan dalam satu balak selanjar berterusan di atas penatang. Oleh yang demikian tetulang dalam
balak konkrit jenis ini hendaklah ditempatkan di bahagian-bahagian yang diperlukan.

Rajah 2.0 : Balak Selanjar

1.5             Jenis-jenis Tetulang

Terdapat 2 jenis tetulang iaitu:

1. tetulang dalam bentuk bar.

2. tetulang dalam bentuk jejaring
 Gambar 2.1 : Tetulang dalam bentuk bar (Bar Reinforcement)
1.5.1 Jenis bahan dan ciri-ciri tetulang keluli

1.5.1.1 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.

1.5.1.2 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.

 Gambar 2.2 : Tetulang Dalam Bentuk Jejaring
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.

1.5.1.3 Penyimpanan Tetulang

Tetulang yang telah sampai di tapak bina perlulah diikatkan mengikut saiz yang digunakan. Ianya
disusun mengikut jenis, panjang dan saiz tetulang tersebut. Jika tetulang tersebut berkarat, maka
ianya hendaklah dibuang dan diganti semula. Tetulang hendaklah sentiasa bersih dan jauh dari
kotoran minyak, karat, tanah dan bahan-bahan lain.

1.5.2Pemasangan 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. Di dalam CP 110, kita dapat ketahui kehendak-
kehendak rekabentuk tetulang di dalam bahagian struktur bangunan. Segala pembengkokan
hendaklah dibuat mengikut lukisan kejuruteraan dengan tolerans kerja ialah 25% (Rujuk Rajah 5.8).

1.6 Pembinaan Konkrit Bertetulang

1.6.1 Kaedah Pembengkokan Bar Tetulang

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

 Ia menggunakan alat pembengkok tangan yang diletakkan di atas meja.
 Meja mestilah cukup panjang untuk meletakkan bar tetulang yang panjang (Rujuk Gambar
5.5).
 Sekiranya bar terlalu panjang dan banyak, maka dua alat pembengkok digunakan.
 Pembengkokan bar dilakukan dengan perlahan supaya tidak berlaku retak rerambut.
 Untuk bar yang bergarispusat besar, bar hendaklah dipanaskan terlebih dahulu.
 Untuk bar yang alah tinggi, tidak boleh dipanaskan sebelum dibengkokkan.
1.6.2    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.

1.6.3 Kaedah Sambungan

Sambungan boleh dibahagikan kepada 3 jenis iaitu:

a) Sambungan lekap

b) Sambungan kimpal

c) Sambungan kimpal tertekan