Perilaku Balok Beton Bertulang Dengan Perkuatan Pelat Baja [PDF]

Citation preview

“PERILAKU BALOK BETON BERTULANG DENGAN PERKUATAN PELAT BAJA” I.



Abstract Konstruksi beton bertulang adalah salah satu struktur yang umum digunakan saat ini. Seiring peningkatan ekonomi dan ketersediaan lahan, mengakibatkan munculnya bangunan-bangunan tinggi dan tidak jarang bangunan lama berubah fungsi. Perubahan fungsi tersebut mengakibatkan perubahan beban yang bekerja pada struktur. Dengan adanya perubahan tersebut maka perlu dilakukan evaluasi kemampuan struktur dalam memikul beban dengan dua alternatif, pertama struktur dirubuhkan dan dibangun struktur baru, kedua dilakukan perkuatan pada elemen struktur . Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya daya dukung pelat baja yang digunakan sebagai perkuatan pada balok beton bertulang dalam kondisi lemah untuk memikul lentur. Dalam hal ini benda uji balok beton bertulang dibuat sebanyak 3 (tiga) buah dengan ukuran masing-masing balok (20x30)cm dan bentang 300cm serta pelat baja dengan tebal 2mm. Balok pertama tanpa menggunakan pelat baja, balok kedua adalah balok dengan kondisi dibebani dengan beban rencana terlebih dahulu kemudian diberi perkuatan pelat baja dan balok ketiga adalah balok yang langsung diperkuat dengan pelat baja. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa pelat baja mampu meningkatkan kapasitas balok dalam memikul lentur dan mengurangi lendutan yang terjadi pada balok. Kapasitas balok dalam memikul lentur meningkat sebesar 84,62. Kata kunci: Beton Bertulang, Lentur, Perkuatan Balok, Pelat Baja



II.



Latar Belakang Beton bertulang adalah bahan konstruksi yang sangat penting. Beton bertulang digunakan dalam berbagai bentuk untuk hampir semua struktur. Dengan desain tertentu beton bertulang akan mampu memikul beban sesuai dengan perencanaan. Sukses beton bertulang sebagai bahan konstruksi yang universal dapat dipahami jika dilihat dari segala kelebihan yang dimiliki oleh beton itu sendiri. Beton juga memiliki kekurangan yang dapat menyebabkan kerusakan pada struktur beton yang akan mengakibatkan kekuatan dan daya dukung beton berkurang. Jika suatu struktur memikul beban yang berlebihan atau tidak sesuai dengan perencanaan, maka struktur tersebut akan mengalami lendutan melebihi kemampuan struktur dan akan mengakibatkan terjadinya retak/ patahan pada struktur tersebut. Oleh karena itu dibutuhkan suatu metode perbaikan bahan dan perkuatan guna mengembalikan kekuatan struktur. Perkuatan beton dilakukan pada struktur bangunan yang mengalami kegagalan struktur < 50%, dengan kata lain struktur bangunan yang diberi perkuatan adalah bangunan yang masih berfungsi 70%-nya. Perkuatan balok dilakukan dengan memberikan perkuatan pelat baja pada balok beton bertulang. Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perkuatan suatu balok dengan menggunakan pelat baja dan tanpa menggunakan pelat baja. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa besar peningkatan kuat lentur pada balok beton bertulang dengan menggunakan pelat baja dibandingkan dengan balok tanpa menggunakan pelat baja.



III.



Metodelogi Penelitian Bahan untuk pembuatan balok beton yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir alami, kerikil bulat, air, semen type-1 (semen padang), Baja tulangan U 24 dengan ɸ14 mm, tulangan sengkang ɸ6 mm, kawat beton, kayu multiplex tebal 9mm, broti ukuran 2 1 inci, pelat baja dengan ketebalan 2mm & panjang 3m.Pengujian dilakkukan di laboratorium menggunakan 3 (buah) benda uji kubus dan 3 (tiga) buah benda uji silinder untuk pengujian kuat tekan, benda uji balok beton



persegi yang berukuran (20x30x300) cm sebanyak 3 (tiga) buah. Satu buah balok beton bertulang tanpa perkuatan pelat baja dan dua buah balok beton bertulang yang diberi perkuatan pelat baja dengan pembebanan sistem terpusat. Mutu kuat tekan karakteristik direncanakan adalah K 250 . Perawatan terhadap benda uji balok beton dengan cara menutupi seluruh permukaan beton dengan kain basah atau selimut dan dikontrol supaya tetap basah selama 28 hari, sedangkan pelepasan bekesting dilakukan lebih kurang 24 jam dari saat pengecoran. Meterial perekat yang digunakan pada balok beton dan pelat baja adalah Sicadur 31 CF Normal yang terdiri dari dua komponen epoxy untuk perekat dan perbaikan struktur beton. Pembebanan dilakukan dengan sistem beban terpusat. Parameter yang diukur pada penelitian ini adalah lendutan dan lebar retakan. Pembebanan dilakukan secara bertahap dengan kenaikan beban setiap 0,5 ton. Setiap kenaikan 0,5 ton dilakukan pembacaan penurunan dan penggambaran pola retak yang terjadi. Pembebanan dihentikan setelah balok mengalami retak dan lendutan yang besar sehingga meskipun diberi beban, balok tidak lagi memberi perlawanan. Hasil pengujian ini kemudian dibandingkan dengan hasil analisa.



IV.



Hasil Dan Diskusi a. Hasil Pengujian Kuat tekan Uji Kubus



b. Pengujian Kuat Tarik Palat Baja dan Baja Tulangan



c. Pengujian Balok Tanpa Plat Baja Teoritis



d. Pengujian Balok Dengan Plat Baja Teoritis



e. Pengujian Balok Beton Bertulang Hasl Pengujian



Pada gambar tersebut terlihat bahwa, retak pertama terjadi pada saat beban 3 Ton. Pada praretak, kurva dari beban defleksi masih merupakan garis lurus yang memperlihatkan perilaku elastis penuh. Kemudian pada kondisi daerah 2, baja leleh terlebih dahulu yaitu pada saat beban 5 Ton. Jika beban terus ditingkatkan, meskipun besarnya peningkatan relatif kecil akan tetapi lendutan yang terjadi cukup besar dibandingkan lendutan sebelum leleh. Akhirnya pada suatu titik tertentu beton desak mengalami kerusakan (pecah atau spalling) sehingga jika beban ditambah sedikit saja maka balok tidak dapat lagi menahan beban dan akhirnya runtuh. Beban batas/maskimum yang masih dapat dipikul oleh balok dengan tetap berada pada kondisi keseimbangan disebut beban batas (ultimate) ditunjukkan pada beban 6,5 Ton.



f. Pengujian Balok Beton Bertulang Tanpa Plat Baja



Pada gambar tersebut terlihat bahwa, retak pertama terjadi pada saat beban 7 Ton. Pada praretak, kurva dari beban defleksi masih merupakan garis lurus yang memperlihatkan perilaku elastis penuh. Kemudian pada kondisi daerah 2, baja leleh terlebih dahulu yaitu pada saat beban 9,5 Ton. Jika beban terus



ditingkatkan, meskipun besarnya peningkatan relatif kecil akan tetapi lendutan yang terjadi cukup besar dibandingkan lendutan sebelum leleh. Akhirnya pada suatu titik tertentu beton desak mengalami kerusakan (pecah atau spalling) sehingga jika beban ditambah sedikit saja maka balok tidak dapat lagi menahan beban dan akhirnya runtuh. Beban batas/maskimum yang masih dapat dipikul oleh balok dengan tetap berada pada kondisi keseimbangan disebut beban batas (ultimate) ditunjukkan pada beban 12 Ton. g. Pengujian Penurunan Balok Beton Bertulang Tanpa Perkuatan (Unloading)



h. Pengujian Balok Beton Bertulang Dengan Perkuatan Setelah Dibebani (Loading)



V.



Keseimpulan 1. Berdasarkan hasil perhitungan secara teoritis bahwa pelat perkuatan dapat meningkatkan kapasitas balok dalam memikul lentur, dan mengurangi lendutan



yang terjadi pada balok. Di mana kapasitas balok dalam memikul lentur meningkat sebesar 70,59% 2. Berdasarkan hasil pengujian balok beton bertulang dengan perkuatan pelat baja dapat meningkatkan kapasitas balok dalam memikul lentur sebesar 84,62% 3. Berdasarkan hasil pengujian untuk balok beton yang sudah dibebani kemudian diberi perkuatan pelat baja, dapat meningkatkan kapasitas balok dalam memikul lentur sebesar 69,23% 4. Dari hasil perhitungan pada pengujian balok beton bertulang tanpa pelat baja diperoleh Ec; = 0,002 dan Es = 0,003. Untuk balok beton bertulang dengan pelat baja diperoleh Ec’ = 0,003 dan Es= 0,004 5. Efisiensi balok beton bertulang yang diberi pelat baja kemudian dibebani adalah 45,83% dan efisiensi balok beton bertulang yang dibebani terlebih dahulu kemudian diperkuat dengan pelat baja adalah 40,90%.



“TUGAS RETRROFITING” -PERILAKU BALOK BETON BERTULANG DENGAN PERKUATAN PELAT BAJA-



Eddy Ristanto 1625011004



JURUSAN MaGISTER TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2017