5. 3. Perkuatan Balok Kesimpulan dan Saran

II. 5. 3. Perkuatan Balok

Berdasarkan kelebihan dan kekurangan beberapa metode perkuatan yang ada, pada studi ini dipilih perkuatan dengan penambahan tulangan luar eksternal. Adapun beberapa penelitian yang sudah dilakukan tentang perkuatan ini baik yang menggunakan FRP maupun dengan pelat atau profil baja, diantaranya : Lamanna, Bank dan Scott 2001 meneliti perkuatan lentur balok beton bertulang menggunakan baut dan potongan Fiber-Reinforced Polymer. Pada percobaan yang dilakukannya digunakan balok dengan kekuatan berbeda yaitu 21 Mpa dan 42 Mpa dengan dimensi 153x153 mm dan panjang 1220 mm. Balok yang digunakan berjumlah 9 buah dengan perlakuan berbeda untuk lebar FRP, jumlah baris baut dan mutu beton. Dari penelitian ini didapat kesimpulan untuk mutu beton yang lebih tinggi diperlukan perkuatan yang lebih kecil dan kenaikan momen ultimate dapat dicapai apabila potongan FRP terikat kuat. Jumaat dan Alam 2006 meneliti mengenai masalah terkait metode penyatuan pelat dari perkuatan balok beton bertulang. Dari penelitian yang dilakukan didapat kesimpulan penggunaan FRP ternyata 10 kali lebih mahal dari perkuatan dengan pelat baja dan FRP tidak tahan terhadap api, sehingga penggunaannya masih terbatas sedangkan untuk perkuatan dengan pelat baja terdapat 3 jenis retak yaitu retak lentur, geser dan axial. Namun retak ini dapat diatasi dengan pengaplikasian baut untuk mengikat pelat dengan beton. Al-Hassani, Al- Ta’an dan Mohammed 2013 meneliti perilaku balok beton bertulang yang telah retak yang diperkuat dengan pelat baja eksternal.Pada percobaan ini, digunakan 15 buah balok, dimana 9 buah balok dibebani dengan beban ultimate kemudian diperkuat dan dibebani lagi hingga runtuh, 3 buah balok sebagai kontrol dan 3 buah balok dibebani sampai runtuh, diperkuat dan dibebani lagi sampai runtuh. Dari penelitian ini diperoleh kesimpulan : beban ultimate meningkat sekitar 1-17 dengan perkuatan memakai pelat tebal 1 mm dan 70-94 dengan perkuatan memakai pelat tebal 3 mm. Berdasarkan hasil dari beberapa penelitian diatas, pada studi ini dipilih perkuatan balok beton bertulang dengan memberikan penulangan tambahan dari luar externally reinforcement untuk memperkuat lentur dari balok. Penulangan eksternal yang digunakan adalah pelat baja. Dimana pelat baja yang digunakan pada sisi atas dan sisi bawah yang berfungsi sebagai perkuatan daerah tekan dan daerah tarik dan akan dibaut pada balok existing agar didapat kekuatan maksimum. Perkuatan pada balok menggunakan Externally Reinforcement. Pada studi kali ini yang akan ditambahkan adalah pelat yang berfungsi sebagai perkuatan pada daerah tekan dan pada daerah tarik. Menurut SNI 03 – 2487 – 2002 tebal minimun kolom dapat ditentukan tanpa memperhitungkan lendutan berdasarkan : Tabel 3. 1. Tebal minimum kolom Komponen Struktur Dua tumpuan sederhana Satu ujung menerus Kedua ujung menerus Kantilever Komponen yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan partisi atau konstruksi lain yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang besar Pelat masif satu arah l20 l24 l28 l10 Balok atau pelat rusuk satu arah l16 l18,5 l21 l8 Untuk perkuatan lentur balok sesuai dengan SNI 03 – 2487 – 2002 persyaratan untuk balok dengan tulangan rangkap adalah Ada 3 kemungkinan keruntuhan pada balok dalam kondisi batas ultimate, yaitu : 1. Keruntuhan tarik under – reinforced Keruntuhan tarik terjadi apabila regangan pada baja tulangan lebih besar dari regangan leleh beton dimana ε s = ε y tetapi ε c ’ ε cu ’. Pada keruntuhan ini tulangan baja yang leleh terlebih dahulu mengalami kehancuran terlebih dulu daripada beton. Pada kondisi ini penampang balok memiliki rasio tulangan yang lebih kecil. Persamaan kesetimbangan untuk keruntuhan ini adalah : Dimana 2. Keruntuhan tekan over – reinforced Keruntuhna tekan terjadi apabila regangan pada baja tulangan lebih kecil dari regangan leleh beton dimana ε s ε y tetapi ε c ’ = ε cu ’. Pada keruntuhan ini beton duluan hancur daripada baja. Pada kondisi ini penampang balok memiliki rasio tulangan yang lebih besar. Persamaan kesetimbangan untuk keruntuhan ini adalah : 3. Keruntuhan seimbang Balance reinforced Keruntuhan seimbang terjadi bila regangan pada baja tulangan dan regangan beton mencapai titik leleh pada saat bersamaan. Pada kondisi ini, beton dan rasio tulangan seimbang balance. Analisa pada kondisi seimbang Balance Dari diagram momen dan gaya, diperoleh : dan Untuk menentukan garis setimbang pada diagram digunakan rumusan : Dari kesetimbangan gaya : A s Penampang Balok Diagram Regangan Diagram Tegangan c d h b a SNI menerapkan rasio tulangan ρ rencana dengan pemasangan tulangan tekan tidak boleh melebihi nilai maksimum :

II. 6. Analisa Plastis