ANALISA KUAT LENTUR BALOK LANGSING TERHADAP JARAK SENGKANG.
TUGAS AKHIR
ANALISA KUAT LENTUR BALOK LANGSING
TERHADAP JARAK SENGKANG
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
Pada Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan
Oleh :
Muhammad Aswin Lubis
5123210025
PROGRAM STUDI D-3 TEKNIK SIPIL
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2016
ABSTRAK
Muhammad Aswin Lubis, 5123210025, Analisa Kuat Lentur Balok Langsing
Terhadap Jarak Sengkang, Tugas Akhir, Medan : Fakultas Teknik Jurusan
Pendidikan Teknik Bangunan, Program Studi D-3 Teknik Sipil Universitas
Negeri Medan, 2016.
Kuat lentur beton adalah nilai tegangan tarik yang dihasilkan dari momen
lentur dibagi dengan momen penahan penampang balok uji. Mengetahui kuat lentur
merupakan langkah paling awal dalam merencanakan suatu bangunan. Analisa ini
bertujuan untuk mengetahui kuat lentur pada balok langsing dengan jarak sengkang
yang berbeda-beda. Dalam perhitungan kuat lentur dibantu aplikasi komputer PTC
Mathcad Prime 3.1 yang mempermudah dalam perhitungan.
Dalam analisa ini digunakan 3 buah balok uji yang memiliki dimensi yang
berbeda 15×20×150 cm, 20×25×150 cm, dan 25×30×150. Balok ini akan dibagi lagi
menjadi 3 lagi dengan jarak sengkang yang bervariasi antara lain 5 cm , 10 cm , dan
15 cm. Semua balok ini akan dipasang tulangan utama yang sama 5Ø12, dan pada
sengkang akan dipasang tulangan Ø6.
Kuat lentur dihitung dengan adanya beban terpusat
dan terbagi rata .
Beban terbagi rata pada balok uji adalah berat balok itu sendiri. hasil σlt pada balok
uji 1 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai 5 ton dengan jarak sengkang 5 cm
memiliki perbedaan >936,56kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang
σlt balok uji 1 dengan jarak 10 memiliki perbandingan >312,19kg/m2 dengan jarak
sengkang 15 cm. σlt pada balok uji 2 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai 5
ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki perbedaan >449,55kg/m2 dengan jarak
sengkang yang 10 cm. Sedangkang σlt balok uji 2 dengan jarak 10 memiliki
perbandingan >149,85kg/m2 dengan jarak sengkang 15 cm. σlt pada balok uji 3 yang
disimulasikan beban terpusat 1 sampai 5 ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki
perbedaan >249,75kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang σlt balok
uji 3 dengan jarak 10 memiliki perbandingan >83,25kg/m2 dengan jarak sengkang 15
cm.
Kata Kunci : Kuat Lentur, Jarak Sengkang, Nilai .
v
ABSTRACT
Muhammad Aswin Lubis, 5123210025, Analysis Slim Beam Bending Strength Of
In Bar Spacing, Non Degree Final Task, Medan : Faculty of Technic Department
of Building Technology Education, Course of Civil Engineering State University
of Medan, 2016.
Flexural strength of concrete is the value of the tensile stress resulting from
bending moment by moment shared anchoring beam section test. Knowing the
flexural strength is the very first step in planning a building. This analysis aims to
determine the flexural strength in a slim beam with bar spacing different. In
calculating the flexural strength of computer aided applications PTC Mathcad Prime
3.1 that simplify the calculation.
In this analysis used three pieces of test beams which have different dimensions
15 × 20 × 150 cm, 20 × 25 × 150 cm, and 25 × 30 × 150. This beam will be further
divided into 3 again with bar spacing distances varying between another 5 cm, 10 cm
and 15 cm. All of these beams will be installed the same main reinforcement 5Ø12,
and the ties will be installed reinforcement Ø6.
Flexural strength was calculated by the concentrated load P and q are
evenly split. Load evenly split on the test beam is beam weight itself. σlt results on
beam test simulated one concentrated load of 1 to 5 tons at a distance of 5 cm bar
spacing have differences> 936,56kg / m2 with the bar spacing distance of 10 cm.
Betwen σlt first test beam with a distance of 10 had a ratio> 312,19kg / m2 with a
distance of 15 cm bar spacing. σlt the second test simulated beam concentrated load
of 1 to 5 tons at a distance of 5 cm bar spacing have differences> 449,55kg / m2 with
the bar spacing distance of 10 cm. Betwen σlt test beam 2 with a distance of 10 had a
ratio> 149,85kg / m2 with a distance of 15 cm bar spacing. σlt on three simulated
test beam concentrated load of 1 to 5 tons at a distance of 5 cm bar spacing have
differences> 249,75kg / m2 with the bar spacing distance of 10 cm. Betwen σlt test
beam 3 with a distance of 10 had a ratio> 83,25kg / m2 with a distance of 15 cm bar
spacing.
Keywords: Strong Flexible, Bar Spacing, q value.
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya dan melimpahkan pengetahuan serta memberikan
kesempatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir (TA)
yang berjudul “Analisa Kuat Lentur Balok Langsing Terhadap Jarak
Sengkang”.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih banyak
kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat
diharapkan untuk penyempurnaan laporan tugas akhir ini.
Dalam menyelesaikan laporan ini, penulis banyak mendapat nasihat,
bimbingan, arahan, kritik, dan saran serta bantuan oleh berbagai pihak. Dengan
penuh rasa hormat, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bambang Hadibroto ST., MT MSi, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
yang telah banyak memberikan waktu, tenaga, pikiran, bimbingan serta
nasehat kepada penulis selama mengerjakan penulisan laporan ini.
2. Ibu Dra. Rosnelli, MPd., selaku Plt. Dekan Fakultas Teknik Universitas
Negeri Medan.
3. Bapak Drs. Asri Lubis, ST., M.Pd., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik
Bangunan Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan dan juga selaku Dosen
Pembimbing Akademik penulis yang telah memberikan motivasi kepada
penulis selama masa perkuliahan dan dalam rangka penyelesaian Tugas Akhir
ini.
vii
4. Ibu Irma N. Nasution selaku Ketua Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Negeri Medan.
5. Seluruh dosen dan staf pegawai pada Program Studi D-3 Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
6. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan bantuan dan dukungan
sehingga laporan Tugas Akhir ini dapat diselasaikan, serta
7. Teman-teman dan Kakak/Abang Program Studi Teknik Sipil D3 yang tidak
dapat penulis sebutkan satu persatu dan semua pihak yang telah membantu
penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat
bagi perkembangan penguasaan ilmu rekayasa sipil di Jurusan Pendidikan
Teknik Bangunan Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan.
Medan, Januari 2016
Penulis,
Muhammad Aswin Lubis
NIM. 5123210025
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
.......................................................................................... i
SURAT PERNYATAAN ....................................................................................... ii
LEMBAR PERSETUJUAN ..................................................................................iii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv
ABSTRAK .............................................................................................................. v
ABSTRACK .......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xiii
Bab I
Pendahuluan
A. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ................................................................................. 2
C. Tujuan Penulisan ................................................................................... 2
D. Batasan Masalah ................................................................................... 3
E. Metode Penelitian ................................................................................. 3
F. Manfaat Penulisan ................................................................................. 4
Bab II Landasan Teori
A. Beton Bertulang .................................................................................... 5
B. Bahan-Bahan Campuran Beton............................................................. 6
1. Agragat ............................................................................................ 8
ix
2. Semen............................................................................................. 13
3. Air .................................................................................................. 15
4. Tulangan Baja ................................................................................ 16
C. Balok Langsing Beton Bertulang ........................................................ 17
Bab III Hasil Analisa dan Perhitungan
A. Data Umum ......................................................................................... 19
B. Perhitungan Berat Sendiri Balok ....................................................... 21
C. Perhitungan Kuat Lentur ..................................................................... 32
Bab IV Kesimpulan dan SARAN
A. Kesimpulan ......................................................................................... 54
B. Saran ................................................................................................... 55
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar ........................................... 11
Tabel 2.2 Batas Gradasi Agregat Halus.......................................................... 22
Tabel 2.3 Jenis Semen SNI ............................................................................. 14
Tabel 3.1 Dimensi Balok Uji .......................................................................... 19
Tabel 3.2 Hasil Perhitungan berat sendiri (q) balok ....................................... 31
Tabel 3.3 Hasil Analisa Balok Uji 1 ............................................................... 38
Tabel 3.4 Hasil Analisa Balok Uji 2 ............................................................... 45
Tabel 3.5 Hasil Analisa Balok Uji 3 ............................................................... 52
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Balok Uji 1 .................................................................................... 19
Gambar 3.2 Balok Uji 2 .................................................................................... 20
Gambar 3.3 Balok Uji 3 .................................................................................... 20
Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Kuat Lentur Benda Uji 1............................. 38
Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Kuat Lentur Benda Uji 2............................. 45
Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Kuat Lentur Benda Uji 3............................. 52
Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Kuat Lentur Semua Benda Uji .................... 53
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Kartu Assistensi Tugas Akhir
Lampiran 2 Surat Permohonan Judul dan Pembimbing Tugas Akhir
Lampiran 3 Surat Penugasan Dosen Pembimbing
xii
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Masalah
Beton merupakan suatu bahan konstruksi yang umum digunakan pada
pembangunan gedung, jembatan, perkerasan jalan, dan lain-lain. Pada saat ini beton
mengalami perkembangan yaitu dengan ditambahkannya admixture. Admixture
adalah suatu bahan tambahan berupa bubuk atau cairan yang dicampurkan pada
campuran beton yang membuat beton lebih kuat. Beton dipilih sebagai bahan utama
karena kelebihannya yakni dapat mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan
konstruksi. Selain itu pula beton juga memiliki kekuatan mumpuni, tahan terhadap
temperatur yang tinggi dan biaya pemeliharaan yang murah.
Beton yang memiliki keunggulan pada kuat tekannya memiliki kekurangan
pada kuat tariknya , hal ini menyebabkan beton ditanamkan besi sebagai tulangan.
Tulangan besi yang memiliki kuat tarik yang kuat membuat beton menjadi kuat
terhadap tekan dan juga kuat terhadap tarik yang dinamakan beton bertulang. Pada
bangunan gedung, struktur beton bertulang dapat dijumpai dari beberapa elemen
yakni, pondasi, sloof, kolom, plat lantai, balok dan plat atap.
Pada balok sebagai salah satu elemen struktur memiliki dua jenis penulangan
antara lain : tulangan longitudinal dan tulangan geser. Tulangan longitudinal atau
disebut tulangan memanjang berfungsi sebagai penahan beban momen lentur yang
terjadi pada balok. Sedangkan tulangan geser atau sering juga disebut sengkang
berfungsi sebagai penahan beban geser atau gaya lintang pada balok.
1
Berdasarkan uraian di atas penulis tertarik melakukan penelitian untuk
mengetahui “Analisa Kuat Lentur Balok Langsing Terhadap Jarak Sengkang ”.
B.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dirumuskan beberapa
masalah antara lain sebagai berikut:
1. Bagaimana kuat lentur terhadap variasi jarak sengkang pada balok langsing
akibat beban terpusat
dan beban merata
?
2. Bagaimana perbandingan hasil perhitungan kuat lentur
dengan jarak
sengkang dan dimensi balok yang berbeda-beda menggunakan Mathcad (PTC
Mathcad Prime 3.1)?
3. Bagaimana pengaruh perbedaan jarak sengkang terhadap kekuatan struktur
beton bertulang balok langsing?
C.
Tujuan Penulisan
Sesuai dengan perumusan masalah di atas maka tujuan penulisan tugas akhir
ini sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui kuat lentur pada balok langsing dengan jarak sengkang yang
berbeda-beda.
2. Untuk mengetahui perbandingan hasil perhitungan kuat lentur
dengan
jarak sengkang dan dimensi balok yang berbeda-beda menggunakan Mathcad
(PTC Mathcad Prime 3.1)
3. Untuk mengetahui pengaruh perbedaan jarak sengkang terhadap kekuatan
struktur beton bertulang balok langsing.
2
D.
Batasan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka yang menjadi batasan
masalah antara lain sebagai berikut:
1. Perhitungan kuat lentur
pada balok langsing dengan menggunakan
aplikasi Mathcad (PTC Mathcad Prime 3.1).
2. Benda uji menggunakan balok langsing dengan dimensi yang berbeda-beda,
yaitu tiga balok langsing dengan dimensi 15x20x150cm, tiga balok langsing
dengan dimensi 20x25x150cm, dan tiga balok langsing dengan dimensi
25x30x150cm.
3. Balok langsing menggunakan tulangan utama Ø12 dengan tiga tulangan tarik
(3Ø12) dan dua tulangan tekan (2Ø12) dan tulangan sengkang Ø6 dengan
masing-masing jarak sengkang 5cm, 10 cm, dan 15cm.
4. Disimulasikan kuat tekan yang diujikan dari 1 ton sampai 5 ton.
E.
Metode Penelitian
Adapun metode penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Menghitung berat sendiri pada balok uji 1, balok uji 2, balok uji 3 dengan jarak
sengkang yang berbeda-beda.
2. Melakukan perhitungan kuat lentur pada semua balok uji dengan menggunakan
aplikasi Mathcad (PTC Mathcad Prime 3.1) dan melakukan perbandingan
dengan membuat grafik.
3. Studi perpustakaan yaitu mengumpulkan informasi-informasi atau materimateri yang berhubungan dengan judul Tugas Akhir ini dari berbagai sumber
seperti buku, internet dan jurnal.
3
F.
Manfaat Penulisan
1. Dapat memberikan analisa secara ilmiah tentang perbandingan kuat lentur
terhadap jarak sengkang yang berbeda-beda.
2. Menambah wawasan dan ilmu pengetahuan penulis tentang menganalisa kuat
lentur balok langsing.
4
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
A.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Semakin banyak tulangan sengkang yang digunakan maka semakin kecil
pula nilai
yang didapatkan. Pada perhitungan didapat nilai
semakin
kecil karena jarak sengkang yang digunakan semakin berjarak. Nilai
jarak sengkang 5 cm > jarak sengkang 10 cm > jarak sengkang 15 cm.
pada dimensi balok 15x20cm pada jarak 5 = 77,1 kg/m
pada dimensi balok 15x20cm pada jarak 10 = 73,77 kg/m
pada dimensi balok 15x20cm pada jarak 15 = 72,66 kg/m
pada dimensi balok 20x20cm pada jarak 5 = 121,1 kg/m
pada dimensi balok 20x25cm pada jarak 10 = 117,77 kg/m
pada dimensi balok 20x25cm pada jarak 15 = 116,66 kg/m
pada dimensi balok 25x30cm pada jarak 5 = 176,1 kg/m
pada dimensi balok 25x30cm pada jarak 10 = 172,77 kg/m
pada dimensi balok 25x30cm pada jarak 15 = 171,66 kg/m
2. Walaupun banyak tulangan sengkang yang digunakan cukup berbeda
jauh, yaitu pada jarak sengkang 5 cm digunakan 30 tulangan sengkang,
pada jarak sengkang 10 cm digunakan 15 tulangan sengkang, pada jarak
sengkang 15 cm digunakan 10 tulangan sengkang, tetapi nilai
yang
didapat tidak jauh berbeda, hasil :
pada balok uji 1 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai
5 ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki perbedaan
54
>936,56kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang
balok uji 1 dengan jarak 10 memiliki perbandingan
>312,19kg/m2 dengan jarak sengkang 15 cm.
pada balok uji 2 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai
5 ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki perbedaan
>449,55kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang
balok uji 2 dengan jarak 10 memiliki perbandingan
>149,85kg/m2 dengan jarak sengkang 15 cm.
pada balok uji 3 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai
5 ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki perbedaan
>249,75kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang
balok uji 3 dengan jarak 10 memiliki perbandingan
>83,25kg/m2 dengan jarak sengkang 15 cm.
B.
Saran
Adapun saran yang dapat penulis berikan adalah sebagai berikut:
1.
Berdasarkan hasil analisa diatas maka penulis menyarankan untuk
menggunaan analisa dengan bantuan aplikasi mathcad karena dapat
mempermudah dalam perhitungan.
2.
Penggunaan mathcad harus teliti dalam memasukkan variabel, karena
aplikasi ini sangat sensitif pada variabel yang salah.
55
DAFTAR PUSTAKA
Daryanto, 1998, Pengeteahuan Teknik Bangunan, Jakarta : Bina Aksara.
Mulyono, Tri., 2004, Teknologi Beton, Yogyakarta : C.V. Andi Offset.
Nawy, Edward G., 1998, Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, Bandung:
PT. Refika Aditama.
Nawy, Edward G., 2001, Beton Prategang Suatu Pendekatan Dasar, Jakarta:
Erlangga.
Antoni dan Paul Nugraha. (2007). Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi
Schodek, Daniel L., 1989, Struktur, Bandung: PT. Refika Aditama.
Schodek, Daniel L., 1999, Struktur, Jakarta: Erlangga.
ASTM C150, 1985, Standart Specification For Portland Cement.
ASTM C33, 1982, Standart Specification For Concrete Aggregates.
ACI 318-89, 1995, Building Code Requirements For Reinforced Concrete.
SK SNI S-04-1989-F, Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A (Bahan
Bangunan Bukan Logam).
SK SNI T-15-1990-03, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton
Normal.
SNI 03-4154-1996. Metode Kuat Lentur Beton Dengan Balok Uji Sederhana
Yang Dibebani Terpusat Langsung.
56
ANALISA KUAT LENTUR BALOK LANGSING
TERHADAP JARAK SENGKANG
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
Pada Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan
Oleh :
Muhammad Aswin Lubis
5123210025
PROGRAM STUDI D-3 TEKNIK SIPIL
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2016
ABSTRAK
Muhammad Aswin Lubis, 5123210025, Analisa Kuat Lentur Balok Langsing
Terhadap Jarak Sengkang, Tugas Akhir, Medan : Fakultas Teknik Jurusan
Pendidikan Teknik Bangunan, Program Studi D-3 Teknik Sipil Universitas
Negeri Medan, 2016.
Kuat lentur beton adalah nilai tegangan tarik yang dihasilkan dari momen
lentur dibagi dengan momen penahan penampang balok uji. Mengetahui kuat lentur
merupakan langkah paling awal dalam merencanakan suatu bangunan. Analisa ini
bertujuan untuk mengetahui kuat lentur pada balok langsing dengan jarak sengkang
yang berbeda-beda. Dalam perhitungan kuat lentur dibantu aplikasi komputer PTC
Mathcad Prime 3.1 yang mempermudah dalam perhitungan.
Dalam analisa ini digunakan 3 buah balok uji yang memiliki dimensi yang
berbeda 15×20×150 cm, 20×25×150 cm, dan 25×30×150. Balok ini akan dibagi lagi
menjadi 3 lagi dengan jarak sengkang yang bervariasi antara lain 5 cm , 10 cm , dan
15 cm. Semua balok ini akan dipasang tulangan utama yang sama 5Ø12, dan pada
sengkang akan dipasang tulangan Ø6.
Kuat lentur dihitung dengan adanya beban terpusat
dan terbagi rata .
Beban terbagi rata pada balok uji adalah berat balok itu sendiri. hasil σlt pada balok
uji 1 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai 5 ton dengan jarak sengkang 5 cm
memiliki perbedaan >936,56kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang
σlt balok uji 1 dengan jarak 10 memiliki perbandingan >312,19kg/m2 dengan jarak
sengkang 15 cm. σlt pada balok uji 2 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai 5
ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki perbedaan >449,55kg/m2 dengan jarak
sengkang yang 10 cm. Sedangkang σlt balok uji 2 dengan jarak 10 memiliki
perbandingan >149,85kg/m2 dengan jarak sengkang 15 cm. σlt pada balok uji 3 yang
disimulasikan beban terpusat 1 sampai 5 ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki
perbedaan >249,75kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang σlt balok
uji 3 dengan jarak 10 memiliki perbandingan >83,25kg/m2 dengan jarak sengkang 15
cm.
Kata Kunci : Kuat Lentur, Jarak Sengkang, Nilai .
v
ABSTRACT
Muhammad Aswin Lubis, 5123210025, Analysis Slim Beam Bending Strength Of
In Bar Spacing, Non Degree Final Task, Medan : Faculty of Technic Department
of Building Technology Education, Course of Civil Engineering State University
of Medan, 2016.
Flexural strength of concrete is the value of the tensile stress resulting from
bending moment by moment shared anchoring beam section test. Knowing the
flexural strength is the very first step in planning a building. This analysis aims to
determine the flexural strength in a slim beam with bar spacing different. In
calculating the flexural strength of computer aided applications PTC Mathcad Prime
3.1 that simplify the calculation.
In this analysis used three pieces of test beams which have different dimensions
15 × 20 × 150 cm, 20 × 25 × 150 cm, and 25 × 30 × 150. This beam will be further
divided into 3 again with bar spacing distances varying between another 5 cm, 10 cm
and 15 cm. All of these beams will be installed the same main reinforcement 5Ø12,
and the ties will be installed reinforcement Ø6.
Flexural strength was calculated by the concentrated load P and q are
evenly split. Load evenly split on the test beam is beam weight itself. σlt results on
beam test simulated one concentrated load of 1 to 5 tons at a distance of 5 cm bar
spacing have differences> 936,56kg / m2 with the bar spacing distance of 10 cm.
Betwen σlt first test beam with a distance of 10 had a ratio> 312,19kg / m2 with a
distance of 15 cm bar spacing. σlt the second test simulated beam concentrated load
of 1 to 5 tons at a distance of 5 cm bar spacing have differences> 449,55kg / m2 with
the bar spacing distance of 10 cm. Betwen σlt test beam 2 with a distance of 10 had a
ratio> 149,85kg / m2 with a distance of 15 cm bar spacing. σlt on three simulated
test beam concentrated load of 1 to 5 tons at a distance of 5 cm bar spacing have
differences> 249,75kg / m2 with the bar spacing distance of 10 cm. Betwen σlt test
beam 3 with a distance of 10 had a ratio> 83,25kg / m2 with a distance of 15 cm bar
spacing.
Keywords: Strong Flexible, Bar Spacing, q value.
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya dan melimpahkan pengetahuan serta memberikan
kesempatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir (TA)
yang berjudul “Analisa Kuat Lentur Balok Langsing Terhadap Jarak
Sengkang”.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih banyak
kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik sangat
diharapkan untuk penyempurnaan laporan tugas akhir ini.
Dalam menyelesaikan laporan ini, penulis banyak mendapat nasihat,
bimbingan, arahan, kritik, dan saran serta bantuan oleh berbagai pihak. Dengan
penuh rasa hormat, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bambang Hadibroto ST., MT MSi, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
yang telah banyak memberikan waktu, tenaga, pikiran, bimbingan serta
nasehat kepada penulis selama mengerjakan penulisan laporan ini.
2. Ibu Dra. Rosnelli, MPd., selaku Plt. Dekan Fakultas Teknik Universitas
Negeri Medan.
3. Bapak Drs. Asri Lubis, ST., M.Pd., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik
Bangunan Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan dan juga selaku Dosen
Pembimbing Akademik penulis yang telah memberikan motivasi kepada
penulis selama masa perkuliahan dan dalam rangka penyelesaian Tugas Akhir
ini.
vii
4. Ibu Irma N. Nasution selaku Ketua Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Negeri Medan.
5. Seluruh dosen dan staf pegawai pada Program Studi D-3 Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
6. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan bantuan dan dukungan
sehingga laporan Tugas Akhir ini dapat diselasaikan, serta
7. Teman-teman dan Kakak/Abang Program Studi Teknik Sipil D3 yang tidak
dapat penulis sebutkan satu persatu dan semua pihak yang telah membantu
penulis dalam menyelesaikan laporan ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat
bagi perkembangan penguasaan ilmu rekayasa sipil di Jurusan Pendidikan
Teknik Bangunan Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan.
Medan, Januari 2016
Penulis,
Muhammad Aswin Lubis
NIM. 5123210025
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
.......................................................................................... i
SURAT PERNYATAAN ....................................................................................... ii
LEMBAR PERSETUJUAN ..................................................................................iii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv
ABSTRAK .............................................................................................................. v
ABSTRACK .......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xiii
Bab I
Pendahuluan
A. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ................................................................................. 2
C. Tujuan Penulisan ................................................................................... 2
D. Batasan Masalah ................................................................................... 3
E. Metode Penelitian ................................................................................. 3
F. Manfaat Penulisan ................................................................................. 4
Bab II Landasan Teori
A. Beton Bertulang .................................................................................... 5
B. Bahan-Bahan Campuran Beton............................................................. 6
1. Agragat ............................................................................................ 8
ix
2. Semen............................................................................................. 13
3. Air .................................................................................................. 15
4. Tulangan Baja ................................................................................ 16
C. Balok Langsing Beton Bertulang ........................................................ 17
Bab III Hasil Analisa dan Perhitungan
A. Data Umum ......................................................................................... 19
B. Perhitungan Berat Sendiri Balok ....................................................... 21
C. Perhitungan Kuat Lentur ..................................................................... 32
Bab IV Kesimpulan dan SARAN
A. Kesimpulan ......................................................................................... 54
B. Saran ................................................................................................... 55
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar ........................................... 11
Tabel 2.2 Batas Gradasi Agregat Halus.......................................................... 22
Tabel 2.3 Jenis Semen SNI ............................................................................. 14
Tabel 3.1 Dimensi Balok Uji .......................................................................... 19
Tabel 3.2 Hasil Perhitungan berat sendiri (q) balok ....................................... 31
Tabel 3.3 Hasil Analisa Balok Uji 1 ............................................................... 38
Tabel 3.4 Hasil Analisa Balok Uji 2 ............................................................... 45
Tabel 3.5 Hasil Analisa Balok Uji 3 ............................................................... 52
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Balok Uji 1 .................................................................................... 19
Gambar 3.2 Balok Uji 2 .................................................................................... 20
Gambar 3.3 Balok Uji 3 .................................................................................... 20
Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Kuat Lentur Benda Uji 1............................. 38
Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Kuat Lentur Benda Uji 2............................. 45
Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Kuat Lentur Benda Uji 3............................. 52
Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Kuat Lentur Semua Benda Uji .................... 53
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Kartu Assistensi Tugas Akhir
Lampiran 2 Surat Permohonan Judul dan Pembimbing Tugas Akhir
Lampiran 3 Surat Penugasan Dosen Pembimbing
xii
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Masalah
Beton merupakan suatu bahan konstruksi yang umum digunakan pada
pembangunan gedung, jembatan, perkerasan jalan, dan lain-lain. Pada saat ini beton
mengalami perkembangan yaitu dengan ditambahkannya admixture. Admixture
adalah suatu bahan tambahan berupa bubuk atau cairan yang dicampurkan pada
campuran beton yang membuat beton lebih kuat. Beton dipilih sebagai bahan utama
karena kelebihannya yakni dapat mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan
konstruksi. Selain itu pula beton juga memiliki kekuatan mumpuni, tahan terhadap
temperatur yang tinggi dan biaya pemeliharaan yang murah.
Beton yang memiliki keunggulan pada kuat tekannya memiliki kekurangan
pada kuat tariknya , hal ini menyebabkan beton ditanamkan besi sebagai tulangan.
Tulangan besi yang memiliki kuat tarik yang kuat membuat beton menjadi kuat
terhadap tekan dan juga kuat terhadap tarik yang dinamakan beton bertulang. Pada
bangunan gedung, struktur beton bertulang dapat dijumpai dari beberapa elemen
yakni, pondasi, sloof, kolom, plat lantai, balok dan plat atap.
Pada balok sebagai salah satu elemen struktur memiliki dua jenis penulangan
antara lain : tulangan longitudinal dan tulangan geser. Tulangan longitudinal atau
disebut tulangan memanjang berfungsi sebagai penahan beban momen lentur yang
terjadi pada balok. Sedangkan tulangan geser atau sering juga disebut sengkang
berfungsi sebagai penahan beban geser atau gaya lintang pada balok.
1
Berdasarkan uraian di atas penulis tertarik melakukan penelitian untuk
mengetahui “Analisa Kuat Lentur Balok Langsing Terhadap Jarak Sengkang ”.
B.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dirumuskan beberapa
masalah antara lain sebagai berikut:
1. Bagaimana kuat lentur terhadap variasi jarak sengkang pada balok langsing
akibat beban terpusat
dan beban merata
?
2. Bagaimana perbandingan hasil perhitungan kuat lentur
dengan jarak
sengkang dan dimensi balok yang berbeda-beda menggunakan Mathcad (PTC
Mathcad Prime 3.1)?
3. Bagaimana pengaruh perbedaan jarak sengkang terhadap kekuatan struktur
beton bertulang balok langsing?
C.
Tujuan Penulisan
Sesuai dengan perumusan masalah di atas maka tujuan penulisan tugas akhir
ini sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui kuat lentur pada balok langsing dengan jarak sengkang yang
berbeda-beda.
2. Untuk mengetahui perbandingan hasil perhitungan kuat lentur
dengan
jarak sengkang dan dimensi balok yang berbeda-beda menggunakan Mathcad
(PTC Mathcad Prime 3.1)
3. Untuk mengetahui pengaruh perbedaan jarak sengkang terhadap kekuatan
struktur beton bertulang balok langsing.
2
D.
Batasan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka yang menjadi batasan
masalah antara lain sebagai berikut:
1. Perhitungan kuat lentur
pada balok langsing dengan menggunakan
aplikasi Mathcad (PTC Mathcad Prime 3.1).
2. Benda uji menggunakan balok langsing dengan dimensi yang berbeda-beda,
yaitu tiga balok langsing dengan dimensi 15x20x150cm, tiga balok langsing
dengan dimensi 20x25x150cm, dan tiga balok langsing dengan dimensi
25x30x150cm.
3. Balok langsing menggunakan tulangan utama Ø12 dengan tiga tulangan tarik
(3Ø12) dan dua tulangan tekan (2Ø12) dan tulangan sengkang Ø6 dengan
masing-masing jarak sengkang 5cm, 10 cm, dan 15cm.
4. Disimulasikan kuat tekan yang diujikan dari 1 ton sampai 5 ton.
E.
Metode Penelitian
Adapun metode penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Menghitung berat sendiri pada balok uji 1, balok uji 2, balok uji 3 dengan jarak
sengkang yang berbeda-beda.
2. Melakukan perhitungan kuat lentur pada semua balok uji dengan menggunakan
aplikasi Mathcad (PTC Mathcad Prime 3.1) dan melakukan perbandingan
dengan membuat grafik.
3. Studi perpustakaan yaitu mengumpulkan informasi-informasi atau materimateri yang berhubungan dengan judul Tugas Akhir ini dari berbagai sumber
seperti buku, internet dan jurnal.
3
F.
Manfaat Penulisan
1. Dapat memberikan analisa secara ilmiah tentang perbandingan kuat lentur
terhadap jarak sengkang yang berbeda-beda.
2. Menambah wawasan dan ilmu pengetahuan penulis tentang menganalisa kuat
lentur balok langsing.
4
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
A.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Semakin banyak tulangan sengkang yang digunakan maka semakin kecil
pula nilai
yang didapatkan. Pada perhitungan didapat nilai
semakin
kecil karena jarak sengkang yang digunakan semakin berjarak. Nilai
jarak sengkang 5 cm > jarak sengkang 10 cm > jarak sengkang 15 cm.
pada dimensi balok 15x20cm pada jarak 5 = 77,1 kg/m
pada dimensi balok 15x20cm pada jarak 10 = 73,77 kg/m
pada dimensi balok 15x20cm pada jarak 15 = 72,66 kg/m
pada dimensi balok 20x20cm pada jarak 5 = 121,1 kg/m
pada dimensi balok 20x25cm pada jarak 10 = 117,77 kg/m
pada dimensi balok 20x25cm pada jarak 15 = 116,66 kg/m
pada dimensi balok 25x30cm pada jarak 5 = 176,1 kg/m
pada dimensi balok 25x30cm pada jarak 10 = 172,77 kg/m
pada dimensi balok 25x30cm pada jarak 15 = 171,66 kg/m
2. Walaupun banyak tulangan sengkang yang digunakan cukup berbeda
jauh, yaitu pada jarak sengkang 5 cm digunakan 30 tulangan sengkang,
pada jarak sengkang 10 cm digunakan 15 tulangan sengkang, pada jarak
sengkang 15 cm digunakan 10 tulangan sengkang, tetapi nilai
yang
didapat tidak jauh berbeda, hasil :
pada balok uji 1 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai
5 ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki perbedaan
54
>936,56kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang
balok uji 1 dengan jarak 10 memiliki perbandingan
>312,19kg/m2 dengan jarak sengkang 15 cm.
pada balok uji 2 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai
5 ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki perbedaan
>449,55kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang
balok uji 2 dengan jarak 10 memiliki perbandingan
>149,85kg/m2 dengan jarak sengkang 15 cm.
pada balok uji 3 yang disimulasikan beban terpusat 1 sampai
5 ton dengan jarak sengkang 5 cm memiliki perbedaan
>249,75kg/m2 dengan jarak sengkang yang 10 cm. Sedangkang
balok uji 3 dengan jarak 10 memiliki perbandingan
>83,25kg/m2 dengan jarak sengkang 15 cm.
B.
Saran
Adapun saran yang dapat penulis berikan adalah sebagai berikut:
1.
Berdasarkan hasil analisa diatas maka penulis menyarankan untuk
menggunaan analisa dengan bantuan aplikasi mathcad karena dapat
mempermudah dalam perhitungan.
2.
Penggunaan mathcad harus teliti dalam memasukkan variabel, karena
aplikasi ini sangat sensitif pada variabel yang salah.
55
DAFTAR PUSTAKA
Daryanto, 1998, Pengeteahuan Teknik Bangunan, Jakarta : Bina Aksara.
Mulyono, Tri., 2004, Teknologi Beton, Yogyakarta : C.V. Andi Offset.
Nawy, Edward G., 1998, Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, Bandung:
PT. Refika Aditama.
Nawy, Edward G., 2001, Beton Prategang Suatu Pendekatan Dasar, Jakarta:
Erlangga.
Antoni dan Paul Nugraha. (2007). Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi
Schodek, Daniel L., 1989, Struktur, Bandung: PT. Refika Aditama.
Schodek, Daniel L., 1999, Struktur, Jakarta: Erlangga.
ASTM C150, 1985, Standart Specification For Portland Cement.
ASTM C33, 1982, Standart Specification For Concrete Aggregates.
ACI 318-89, 1995, Building Code Requirements For Reinforced Concrete.
SK SNI S-04-1989-F, Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A (Bahan
Bangunan Bukan Logam).
SK SNI T-15-1990-03, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton
Normal.
SNI 03-4154-1996. Metode Kuat Lentur Beton Dengan Balok Uji Sederhana
Yang Dibebani Terpusat Langsung.
56