PERILAKU STRUKTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN KONSEP DESAIN PENULANGAN Perilaku Struktur Balok Beton Bertulang Dengan Konsep Desain Penulangan Pada Jalur Area Tarik.

1

PERILAKU STRUKTUR BALOK BETON BERTULANG

DENGAN KONSEP DESAIN PENULANGAN

PADA JALUR AREA TARIK

Naskah Publikasi

Diajukan dan dipertahankan pada ujian Pendadaran

Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji

Pada tanggal 15 Desember 2014

Diajukan oleh :

Aris Triyono

NIM : D 100 010 130

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

LEMBAR PENGESAHAN

PERILAKU STRUKTUR BALOK BETON BERTULANG

DENGAN KONSEP DESAIN PENULANGAN

PADA JALUR AREA TARIK

Diajukan dan dipertahankan pada ujian Pendadaran

Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji

Pada tanggal 15 desember 2014

Diajukan oleh :

Aris Triyono

NIM : D 100 010 130

Susunan Dewan Penguji:

Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Yenny Nurchasanah, ST., MT. Budi Setiawan, ST., MT.

PERILAKU STRUKTUR BALOK BETON BERTULANG

DENGAN KONSEP DESAIN PENULANGAN

PADA JALUR AREA TARIK

Aris Triyono 1) 1)

Jurusan Teknik Sipil FT Universitas Muhammadiyah Surakarta, Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura Surakarta

Email: aristriyono511@ymail.com

ABSTRAKSI

Beton bertulang sebagai elemen balok umumnya diberi tulangan memanjang (lentur) dan tulangan sengkang (geser). Tulangan lentur untuk menahan pembebanan momen lentur yang terjadi pada balok, sedangkan tulangan geser untuk menahan pembebanan gaya geser. Secara konvensional, penulangan pada balok saat ini di posisikan pada bagian atas dan bagian bawah balok seiring dengan kebutuhan pada gaya tarik dan gaya tekannya. Tulangan pada balok komposit tersebut berfungsi untuk menahan gaya tarik, mengingat keberadaaan sumber daya alam sebagai bahan olah besi semakin sangat terbatas, maka perlu dibuat konsep desain penulangan yang dikuhususkan untuk menahan gaya tarik saja pada area gaya tekannya sesuai dengan fungsi tulangan pada beton komposit tersebut tanpa menambahkan penulangan pada area gaya tekan..

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

 Beton sebagai bahan struktur bangunan telah dikenal sejak lama karena mempunyai banyak keuntungan-keuntungan dibanding dengan bahan bangunan yang lain.Ilmu teknologi dalam bidang teknik sipil mengalami perkembangan dengan cepat. Beton merupakan salah satu unsur yang sangat penting dalam struktur bangunan pada saat ini, karena sistem konstruksi beton mempunyai kelebihan, diantaranya yaitu mempunyai kuat tekan tinggi. Beton juga telah banyak mengalami perkembangan-perkembangan baik dalam teknologi pembuatan campurannya ataupun teknologi pelaksanaan konstruksinya. Bahan susun beton pada dasarnya adalah semen, pasir, kerikil dan air. Perkembangan b e t o n p a d a s a a t i n i yaitu komposit antara material beton dan tulangan baja, sehingga menjadi satu kesatuan konstruksi yang mempunyai kuat tekan dan kuat tarik tinggi

Beton bertulang sebagai elemen balok umumnya diberi tulangan memanjang (lentur) dan tulangan sengkang (geser). Tulangan lentur untuk menahan pembebanan momen lentur yang terjadi pada balok, sedangkan tulangan geser untuk menahan pembebanan gaya geser.

B. Rumusan Masalah

Dalam penelitian ini, bahan yang digunakan sebagai komposisi balok beton adalah pasir, semen, kerikil, dan menggunakan baja sebagai tulangan dengan model yg berbeda. baja dipilih karena memiliki nilai kekuatan lebih dibanding dengan tulangan lain, sehingga tepat bila baja kita pakai karena saat ini tulangan yang kuat dan mudah didapat.

Permasalahan yang akan kami selesaikan adalah untuk mengkaji perilaku lentur dari balok beton bertulang dengan konsep penulangan pada area gaya tarik. Tinjauan yang dilakukan adalah mengkaji bagaimana perilaku keruntuhan lentur dari balok beton bertulang dengan konsep penulangan pada area gaya tarik.

C. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan Penulisan Tugas Akhir ini :

1. Menganalisis perilaku keruntuhan lentur dari balok beton bertulang dengan konsep penulangan pada area gaya tarik

D. Batasan Masalah

Agar pembahasan tidak meluas dan hasil penelitian menjadi lebih jelas, maka perlu diberikan batasan sebagai berikut:

1). Semen yang digunakan yaitu semen Holcim. 2). Air yang dipakai berasal dari Laboratorium

Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3). Beton tulangan yang drencanakan dengan kuat tekan f’c 25MPa

4). Jenis benda uji:

(a). Balok beton dengan ukuran 100 x 20 x 10cm dengan tulangan normal.

(b). Balok beton dengan ukuran 100 x 20 x 10cm dengan tulangan area pada jalur area tarik

5). Perencanaan beton berdasarkan

perbandingan berat antara semen, pasir, dan kerikil adalah sesuai SK.SNI.T-15-2002-03

’ = 20MPa.

6). Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Surakarta.

II.Tinjauan Pustaka

A. Beton

Beton adalah bahan bangunan yang dihasilkan dari campuran antara semen Portland, pasir, batu pecah dan air. Beton mempunyai kelebihan daripada bahan yang lain, antara lain karena harganya relatif lebih murah daripada baja, tidak memerlukan biaya perawatan seperti baja, dan tahan lama karena tidak busuk atau berkarat. Semen Portland dan air setelah bertemu akan bereaksi membentuk jel yang dalam beberapa hari menjadi keras dan saling melekat. Agregat (pasir dan batu pecah) tidak mengalami proses kimia, melainkan hanya sebagai bahan pengisi saja, yaitu bahan yang dilekatkan. Beton yang baik mempunyai ciri – ciri sebagai berikut (Tjokrodimuljo, 1996) sbb: Kuat tekan tinggi, kuat tarik tinggi, Rapat air, Tahan ausan, Tahan cuaca (panas – dingin), sinar matahari, Tahan terhadap zat – zat kimia (terutama sulfat), Susutan pengerasannya kecil, Elastisitasnya (modulus elastis) tinggi.

Secara umum beton mempunyai sifat kelebihan dan kekurangan tertentu jika dibadingkan dengan bahan-bahan lain (Tjokrodimuljo, 1996).

1. Sifat kelebihan beton

Beton termasuk bahan yang

mempunyai kuat tekan tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan atau pembusukan dan tahan terhadap kebakaran, Harga relatif murah karena menggunakan bahan dasar dari lokal, kecuali semen Portland, Beton segar dapat dengan mudah diangkut maupun dicetak dalam bentuk yang sesuai keinginan, Kuat tekan yang tinggi, apabila dikombinasikan

dengan baja tulangan dapat digunakan untuk struktur berat, Beton segar dapat disemprotkan pada permukaan beton lama yang retak, maupun diisikan ke dalam retakan beton pada saat perbaikan, dan memungkinkan untuk dituang pada tempat-tempat yang posisinya sulit.

2. Sifat kekurangan beton

Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak, Beton segar mengalami susut pada saat pengeringan, dan beton segar mengembang jika basah, Beton keras mengeras dan menyusut apabila terjadi perubahan suhu, Beton sulit untuk kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton, Beton bersifat getas (tidak daktail).

B. Baja

Baja tulangan yang digunakan adalah baja tulangan polos yang ada di pasaran dengan diameter 10mm dan 5mm. Tulangan polos 10mm digunakan sebagai tulangan balok.Tulangan leleh baja yang dipakai sebesar 350MPa.

Baja merupakan paduan antara besi dan karbon. Besi murni tanpa paduan karbon tidak dapat kuat, akan tetapi bila dipadu dengan karbon kekuatannya bertambah. Baja dapat dibedakan menjadi 3 jenis sesuai dengan jumlah kandungan karbonnya, yaitu (Tjokrodimuljo, 1996) : 1). Baja dengan sedikit karbon. Baja ini

mengandung karbon karbon sampai 0,25%, baja ini biasa disebut baja lunak atau baja struktur.

2). Baja dengan karbon sedang. Baja ini mengandung karbon antara 0,25 – 0,7% 3). Baja dengan karbon banyak. Baja ini mengandung karbon antara 0,7 – 1,5%

III. LANDASAN TEORI

Analisis Penampang Balok

Gambar 3.1 Diagram tegangan balok bertulangan rangkap

A. Sistem Penulangan Balok

Pada prinsipnya, sistem perencanaan tulangan balok dapat dibagi menjadi 2 (dua) macam, yaitu : perencanaan balok dengan tulangan pokok satu arah dan perencanaan balok dengan tulangan pokok dua arah (Asroni, 2000).

B. Kuat Tekan Beton

Besarnya kuat tekan beton untuk benda uji silinder digunakan rumus sebagai berikut:

fc’ =

A

P

_maks

... .III.2

C. Kapasitas Lentur Balok Beton

Gambar III. 2. Skema pengujian kuat lenturbalok beton. 1). Tinjauan kapasitas lentur berdasarkan pengujian

Mmaks = ¼. P . L + ⅛ . q . L² ... .III.3 2). Tinjauan kapasitas lenturberdasarkan analisis teoritis.

2.a) Balok beton normal

b

 

As’

c

 

A

s

 

d

‐

d’

      

d

 

ε

s

 

T

 

=

 

A

s

f

y

C

1

 

a

 

=

 

β

1

 

.c

 

d’

X 1/2 L 1/2 L

P

X L

X X q

2.b) Balok beton penulangan area tarik

Gambar III.3. Potongan penampangbalok normal & Beton penulangan area tarik

IV. METODE PENELITIAN

A. Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1).

Semen portland yang digunakan adalah jenis I merek Gresik.

2).

Air yang digunakan dari Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3).

Agregat halus (pasir) yang digunakan berasal dari Klaten.

4).

Agregat kasar (batu pecah) yang digunakan berasal dari Wonogiri.

5).

Kawat baja las (wire mesh) yang umum di pasaran sebagai tulangan balok dengan diameter 5,2mm, ulir dan spesi 150mm.

B. Alat Yang Digunakan

Peralatan yang digunakan antara lain timbangan, gelas ukur, tabung ukur, volumetric flash, saringan, kerucut conus, kerucut Abram’s, Mesin uji Los Angeles, oven, mollen, mesin uji kuat tekan, mesin uji kuat lentur dan peralatan penunjang lainnya.

10 80

10 

40 

A

P 

1 

A 

1 0 8 0 1 0

B B

A A

B B

2 0

1 0 1 0

2 0 2 0

4 Ø 1 0

4 Ø 1 0

P O T . A -A P O T . B -B

P O T . A -A 1 0

2 0 4 Ø 1 0

C. Tahapan Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dalam 5 tahap, yaitu :

1). Tahap I : Persiapan 2). Tahap II : Pemeriksaan bahan 3). Tahap III : Penyediaan benda uji

4). Tahap IV : Pengujian benda uji 5). Tahap V : Analisa data dan kesimpulan

Untuk lebih jelasnya prosedur penelitian yang dilakukan dilukiskan dalam bentuk bagan alir seperti pada gambar IV.1.

Gambar IV.1. Bagan alur penelitian.

 

Tahap II  Agregat halus

 

 

 

 

Perbaikan

 

Uji bahan :    a.Specific gravity 

dan absorbsi  b.Gradasi agregat 

kasar  c.Keausan agregat 

kasar  Agregat kasar 

 

Memenuhi syarat   ( ? ) 

Air

 

 

 

 

Uji visual  

T i

 

da

 

k

 

 

Tahap I 

Y a

 

 

Rencana campuran   

Pembuatan adukan beton 

 

Uji lentur beton

Pembuatan benda uji   

 

Ya 

Perawatan benda uji  

Perbaikan komposisi  campuran 

 

 

Tahap III 

Pengujian berat jenis dan 

kuat lentur balok beton  

Uji bahan :

 

 

 

a.

 

Kandungan

 

 

 

bahan organik 

 

b.Gradasi

 

 dan 

kandungan lumpur 

c.

 

Specific gravity   dan absorbsi

 

 

 

Persiapan

 

alat

 

dan

 

bahan

 

Mulai

Tidak Semen

 

 

 

Tida k 

Tahap IV 

Analisa data dan pembahasan 

Kesimpulan, dan saran  

Selesai

 

Tahap V  Ya 

 

 

 

 

 

V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Pengujian Bahan 1.Pengujian agregat halus

Hasil pemeriksaan agregat halus secara lengkap dapat dilihat pada tabel V.1. Tabel V.1. Hasil pengujian agregat halus.

Jenis pemeriksaan pasir Hasil

pemeriksaan Standar

Catatan

Kandungan bahan organik

Kuning

kecoklatan - (SK SNI S-04-1989 F)

Memenuhi

Nilai Saturated Surface

Dry (SSD) 3,63 cm

> ½ tinggi

kerucut (PBI 1971)

Memenuhi

Berat jenis SSD 2,632gr/cm3 2,5 - 2,7 gr/cm3 (SNI-T-15-1990-03) Memenuhi

Penyerapan (Absorbsi) 2,041 % < 5 % (SNI 1970:2008) Memenuhi

Kadar lumpur 2,04 % < 5 % (SK SNI S-04-1989 F) Memenuhi

Batas gradasi Daerah II - (SNI-T-15-1990-03) Memenuhi

Modulus halus butir 3,04 1,5 - 3,8 (SK SNI S-04-1989 F) Memenuhi

Kadar air 2,041 % -

-2. Pengujian agregat kasar.

Hasil pemeriksaan agregat kasar secara lengkap dapat dilihat pada tabel V.3. Tabel V.2. Hasil pemeriksaan agregat kasar.

Jenis pemeriksaan

kerikil Hasil pemeriksaan Standar

Catatan

Keausan agregat 26,4 % <40 % (SK SNI S-04-1989 F) Memenuhi

Berat jenis SSD 2,603gr/cm3 2,5 - 2,7

gr/cm3 (SNI-T-15-1990-03)

Memenuhi

Penyerapan (Absorbsi) 3,061 % < 5 % (SNI 1969:2008) Memenuhi

Tabel V.3. Hasil pengujian momen lentur beton.

Variasi Benda Uji fas 

Beban  benda  uji (P)  Lend utan   (d is p la ce m en t)  

L  b  h  W 

q  Momen  lentur balok  beton    W/1000  1/4*P*L+1/ 8*q*L2  1/3*(10) 

(1)  (2)  (3)  (4)  (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) 

      N  mm  mm mm mm N N/mm N.mm  N.mm 

Balok Normal 1

P

0,5  47500  8,96  1000 100 200 750 0,940 11.992.500    

0,5  47000  7,77  1000 100 200 940 0,940 11.867.500  11.950.708,33

0,5  47500  8,46  1000 100 200 937 0,937 11.992.125    

Balok Normal 2

P

0,5  75000  11,85  1000 100 200 611 0,611 18.826.375    

0,5  75500  9,29  1000 100 200 623 0,623 18.952.875  18.910.458,33

0,5  75500  9,58  1000 100 200 617 0,617 18.952.125    

Balok Area Tarik 1 P

0,5  40500  11,69  1000 100 200 660 0,660 10.207.500    

0,5  41500  11,43  1000 100 200 670 0,670 10.458.750  10.416.333 

0,5  42000  11,75  1000 100 200 662 0,662 10.582.750    

Balok Area Tarik 2 P

0,5  48500  7,86  1000 100 200 755 0,755 12.219.375    

0,5  49500  7,79  1000 100 200 750 0,750 12.468.750  12.385.500 

0,5  49500  7,82  1000 100 200 747 0,747 12.468.375    

Dari Tabel IV.6. di atas hasil pengujian momen maksimum lentur rata - rata balok normal didapat momen maksimum lentur rata - rata yaitu 11.950.708,33kNm. Untuk hasil pengujian momen maksimum lentur rata - rata balok beton adalah 10.416.333kNm ; 12.385.500kNm; 18.910.458,33kNm

B. Pengujian Kuat Tekan Beton

Hasil pengujian kuat tekan beton dapat dilihat pada Tabel V.5. Tabel V.4. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari.

Benda uji Kuat tekan beton (fc') Kuat tarik putus baja (fkap) Tin

ggi efek ti f (d) D iameter tulangan (Ø

) _b

L uas t u lan gan Tari k (A s ) Tinggi Tegangan Balok Beton (a) Panjang lengan (Z) Momen kapasitas Balok

(Mkap)

MPa MPa mm mm mm mm2 Mm mm kNm

Balok

Dari Tabel IV.4. di atas hasil analisis teoritis momen kapasitas lentur untuk balok beton normal adalah 2,996kNm.

1. Hasil analisis teoritis.

Hasil analisis teoritis balok beton normal. Hasil analisis teoritis momen lentur pelat beton normal dapat dilihat pada Tabel V.6.

Tabel V.5. Hasil analisis teoritis momen lentur beton normal.

Benda uji

fc' fy d Ø b As ρmin ρ ρmaks a

Momen nominal

(Mn)

MPa MPa mm mm mm mm2 _{% % % mm N.mm}

Balok Normal

25,559 603,706 60 5,2 500 84,949 0,0023 0,0028 1,143 4,721 2.955.981,5

Dari Tabel V.5. di atas hasil analisis teoritis momen lentur maksimum untuk balok beton normal adalah 2.955.981,5N.mm.

2. Selisih hasil pengujian dan analisis.

Selisih hasil pengujian dan analisis momen lentur beton dapat dilihat pada Tabel V.6. Variasi

Benda Uji

Hasil uji laboratorium

Hasil hitungan

analisis Selisih hasil

Prosentase selisih

Prosentase selisih

rata-rata

(kN.m) (kN.m) (kN.m) (%) (%)

Balok Normal

3,695 2,956 0,74 20,00

3,920 2,956 0,96 24,60 23,06

3,920 2,956 0,96 24,59

Balok Normal 1 P

3,887 2,872 1,01 26,10

3,438 2,872 0,57 16,45 21,38

3,662 2,872 0,79 21,57

Balok Area Tarik 1 P

3,892 2,885 1,01 25,87

3,893 2,885 1,01 25,89 25,88

3,892 2,885 1,01 25,88

Balok Area Tarik 2 P

3,901 2,895 1,01 25,79

3,676 2,895 0,78 21,23 24,26

Dari Tabel V.6. di atas didapat selisih hasil pengujian dan analisis untuk balok beton normal ; balok area tarik 1 P ; balok beton area tarik 2 P dengan variasi berturut – turut adalah 23,06% ; 21,38% ; 25,88% ; 24,26%. Berdasarkan hasil pengujian dan analisis di atas terdapat perbedaan selisih nilai momen kapasitas lentur balok diantara keduanya. Momen kapasitas lentur hasil pengujian lebih besar dari pada hasil analisis.

C. Perhitungan Lendutan Maksimum

1.

Hasil pengujian.

Tabel V.7. Hasil pengujian lendutan maksimum beton.

Variasi benda uji

P maksimum P maksimum rata-rata

Lendutan maksimum

Lendutan maksimum

rata-rata

( N ) (N) (mm) (mm)

(1) (2) (3) (4) (5) Balok Normal

1 P

16000 8,96 8,397

17000 16666,67 7,77

17000 8,46 Balok normal

2 P

17000 11,85 10,24

15000 16000 9,29

16000 9,58

(1) (2) (3) (4) (5) Balok Area

Tarik 1 P

17000 11,69 11,623

17000 17000 11,43

17000 11,75 Balok Area

Tarik 2 P

17000 7,86 7,823

16000 16666,67 7,79

17000 7,82

Dari Tabel V.7. di atas hasil pengujian lendutan maksimum balok beton dengan variasi beton normal 1 P; beton normal 2 P; beton “U” 1 P; beton “U” 2 P berturut – turut adalah 8,397mm ; 10,24mm ; 11,623mm ; 7,823mm.

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Setelah diadakan tahap pembuatan benda uji, perawatan benda uji, pengujian kuat lentur pelat beton pada umur 28 hari, serta analisis yang telah dilakukan, akhirnya penelitian ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1).

Beton penulangan area tarik bisa dipakai menjadi alternatif karena dari penelitian justru memiliki daya lentur yang lebih tinggi.

2).

Hasil pengujian momen maksimum lentur rata - rata balok normal didapat momen maksimum lentur rata - rata yaitu

11.950.708,33kNm. Untuk hasil pengujian momen maksimum lentur rata - rata balok beton adalah 10.416.333kNm ; 12.385.500kNm 18.910.458,33kNm

3).

Hasil analisis teoritis momen kapasitas lentur untuk balok normal adalah 2,872kNm. Untuk hasil analisis teoritis untuk balok penulangan area tarik 1 P adalah 2,885kNm dan balok penulangan area tarik 2 P adalah 2,895kNm.

4).

Presentasi selisih momen kapasitas lentur rata-rata hasil uji laboratorium dan analisis untuk balok beton normal ; balok penulangan area tarik 1 P ; balok beton penulangan area tarik 2 P dengan variasi berturut – turut adalah 23,06% ; 21,38% ; 25,88% ; 24,26% ,

5).

Beban hidup maksimal pengujian (qL,pengujian) rata- rata beton balok dengan variasi balok beton normal ; balok penulangan area tarik 1 P ; balok beton penulangan area tarik 2 P berturut – turut adalah 20,7kN/m2 ; 19,9kN/m2 ; 21,2kN/m2 ; 20,7kN/m2. Hasil beban hidup maksimal pengujian (qL,pengujian) lebih besar dari beban hidup maksimal untuk bangunan kantor (qL,teoritis = 2,5kN/m2_).

B. Saran

Berdasarkan pengamatan selama pelaksanaan penelitian, maka peneliti memberikan saran sebagai berikut :

1). Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai balok beton dengan menggunakan tulangan baja dengan bahan baku lainnya, agar diperoleh balok beton dengan volume ringan dan mempunyai kekuatan yang besar untuk menahan beban yang dipikulnya. 2). Dalam penggunaan baja untuk penelitian

balok beton, perlu dilakukan pengukuran diameter baja yang lebih teliti untuk keperluan hitungan analisis momen lentur balok beton itu sendiri.

3). Perlu dicoba lakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan bajadengan diameter lebih besar supaya didapatkan perbandingan yang tepat dan ekonomis.

4). Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai balok beton dengan menggunakan tulangan baja las dengan ukuran dimensi balok yang lebih besar, supaya didapatkan alternatif penggunaan balok diberbagai tempat.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1971. Peraturan Beton Bertulang

Indonesia N.1.-2 1971, Direktorat

Penyelidikan Masalah Bangunan, Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.

Anonim, 1982, Persyaratan Umum Bahan Bangunan Di Indonesia (PUBI 1982), Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Jakarta.

Anonim, 1990, Tata Cara Pembuatan Rencana

Campuran Beton Normal, SK SNI

T-15-1990-03, Badan Penelitian dan Pengembangan Pekerjaan Umum, Departemen Pekerjaan Umum, Jak`arta.

Asroni, A., 2000, Struktur Beton 1 (Balok dan

Plat Beton Bertulang), Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta

Asroni, A., 2007, Balok dan Pelat Beton

Bertulang, Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

Asroni, A., 2010, Kolom Fondasi dan Balok T

Beton Bertulang, Graha Ilmu,

Yogyakarta.

Mulyono, T., 2003, Teknologi Beton, Penerbit Andi, Yogyakarta.

Puspantoro, Ing. B., 1993, Teori Dan Analisis Balok Grid, Penerbit Andi Offset, Yogyakarta.

Schodek, D.L., (Terjemahan Bambang Suryoatmono)., 1999. Struktur, Erlangga, Jakarta.

Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Nafiri. Yogyakarta.

V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Pengujian Bahan 1.Pengujian agregat halus

Hasil pemeriksaan agregat halus secara lengkap dapat dilihat pada tabel V.1. Tabel V.1. Hasil pengujian agregat halus.

Jenis pemeriksaan pasir Hasil

pemeriksaan Standar

Catatan

Kandungan bahan organik

Kuning

kecoklatan - (SK SNI S-04-1989 F)

Memenuhi

Nilai Saturated Surface

Dry (SSD) 3,63 cm

> ½ tinggi

kerucut (PBI 1971)

Memenuhi

Berat jenis SSD 2,632gr/cm3 2,5 - 2,7 gr/cm3 (SNI-T-15-1990-03) Memenuhi

Penyerapan (Absorbsi) 2,041 % < 5 % (SNI 1970:2008) Memenuhi

Kadar lumpur 2,04 % < 5 % (SK SNI S-04-1989 F) Memenuhi

Batas gradasi Daerah II - (SNI-T-15-1990-03) Memenuhi

Modulus halus butir 3,04 1,5 - 3,8 (SK SNI S-04-1989 F) Memenuhi

Kadar air 2,041 % - -

2. Pengujian agregat kasar.

Hasil pemeriksaan agregat kasar secara lengkap dapat dilihat pada tabel V.3. Tabel V.2. Hasil pemeriksaan agregat kasar.

Jenis pemeriksaan

kerikil Hasil pemeriksaan Standar

Catatan

Keausan agregat 26,4 % <40 % (SK SNI S-04-1989 F) Memenuhi

Berat jenis SSD 2,603gr/cm3 2,5 - 2,7

gr/cm3 (SNI-T-15-1990-03)

Memenuhi

Penyerapan (Absorbsi) 3,061 % < 5 % (SNI 1969:2008) Memenuhi

Tabel V.3. Hasil pengujian momen lentur beton. Variasi Benda Uji fas  Beban  benda  uji (P) 

Lend utan   (d is p la ce m en t)  

L  b  h  W 

q 

Momen  lentur balok 

beton   

W/1000 

1/4*P*L+1/ 8*q*L2 

1/3*(10) 

(1)  (2)  (3)  (4)  (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) 

      N  mm  mm mm mm N N/mm N.mm  N.mm 

Balok Normal 1

P

0,5  47500  8,96  1000 100 200 750 0,940 11.992.500    

0,5  47000  7,77  1000 100 200 940 0,940 11.867.500  11.950.708,33

0,5  47500  8,46  1000 100 200 937 0,937 11.992.125    

Balok Normal 2

P

0,5  75000  11,85  1000 100 200 611 0,611 18.826.375    

0,5  75500  9,29  1000 100 200 623 0,623 18.952.875  18.910.458,33

0,5  75500  9,58  1000 100 200 617 0,617 18.952.125    

Balok Area Tarik 1 P

0,5  40500  11,69  1000 100 200 660 0,660 10.207.500    

0,5  41500  11,43  1000 100 200 670 0,670 10.458.750  10.416.333  0,5  42000  11,75  1000 100 200 662 0,662 10.582.750    

Balok Area Tarik 2 P

0,5  48500  7,86  1000 100 200 755 0,755 12.219.375    

0,5  49500  7,79  1000 100 200 750 0,750 12.468.750  12.385.500 

0,5  49500  7,82  1000 100 200 747 0,747 12.468.375    

Dari Tabel IV.6. di atas hasil pengujian momen maksimum lentur rata - rata balok normal didapat momen maksimum lentur rata - rata yaitu 11.950.708,33kNm. Untuk hasil pengujian momen maksimum lentur rata - rata balok beton adalah 10.416.333kNm ; 12.385.500kNm; 18.910.458,33kNm

B. Pengujian Kuat Tekan Beton Hasil pengujian kuat tekan beton dapat dilihat pada Tabel V.5. Tabel V.4. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari.

Benda uji

Kuat tekan beton (fc')

Kuat tarik putus

baja (fkap) Tin

ggi efek ti f (d) D iameter tulangan (Ø

) _b

L uas t u lan gan Tari k (A s ) Tinggi Tegangan Balok Beton (a) Panjang lengan (Z) Momen kapasitas Balok (Mkap)

MPa MPa mm mm mm mm2 Mm mm kNm

Balok

Dari Tabel IV.4. di atas hasil analisis teoritis momen kapasitas lentur untuk balok beton normal adalah 2,996kNm.

1. Hasil analisis teoritis.

Hasil analisis teoritis balok beton normal. Hasil analisis teoritis momen lentur pelat beton normal dapat dilihat pada Tabel V.6.

Tabel V.5. Hasil analisis teoritis momen lentur beton normal.

Benda uji

fc' fy d Ø b As ρmin ρ ρmaks a

Momen nominal

(Mn)

MPa MPa mm mm mm mm2 _{% % % mm N.mm}

Balok Normal

25,559 603,706 60 5,2 500 84,949 0,0023 0,0028 1,143 4,721 2.955.981,5

Dari Tabel V.5. di atas hasil analisis teoritis momen lentur maksimum untuk balok beton normal adalah 2.955.981,5N.mm.

2. Selisih hasil pengujian dan analisis.

Selisih hasil pengujian dan analisis momen lentur beton dapat dilihat pada Tabel V.6.

Variasi Benda Uji

Hasil uji laboratorium

Hasil hitungan

analisis Selisih hasil

Prosentase selisih

Prosentase selisih

rata-rata

(kN.m) (kN.m) (kN.m) (%) (%)

Balok Normal

3,695 2,956 0,74 20,00

3,920 2,956 0,96 24,60 23,06

3,920 2,956 0,96 24,59

Balok Normal 1 P

3,887 2,872 1,01 26,10

3,438 2,872 0,57 16,45 21,38

3,662 2,872 0,79 21,57

Balok Area Tarik 1 P

3,892 2,885 1,01 25,87

3,893 2,885 1,01 25,89 25,88

3,892 2,885 1,01 25,88

Balok Area Tarik 2 P

3,901 2,895 1,01 25,79

3,676 2,895 0,78 21,23 24,26

Dari Tabel V.6. di atas didapat selisih hasil pengujian dan analisis untuk balok beton normal ; balok area tarik 1 P ; balok beton area tarik 2 P dengan variasi berturut – turut adalah 23,06% ; 21,38% ; 25,88% ; 24,26%. Berdasarkan hasil pengujian dan analisis di atas terdapat perbedaan selisih nilai momen kapasitas lentur balok diantara keduanya. Momen kapasitas lentur hasil pengujian lebih besar dari pada hasil analisis.

C. Perhitungan Lendutan Maksimum

1.

Hasil pengujian.

Tabel V.7. Hasil pengujian lendutan maksimum beton.

Variasi benda uji

P maksimum P maksimum rata-rata

Lendutan maksimum

Lendutan maksimum

rata-rata

( N ) (N) (mm) (mm)

(1) (2) (3) (4) (5)

Balok Normal 1 P

16000 8,96 8,397

17000 16666,67 7,77

17000 8,46

Balok normal 2 P

17000 11,85 10,24

15000 16000 9,29

16000 9,58

(1) (2) (3) (4) (5)

Balok Area Tarik 1 P

17000 11,69 11,623

17000 17000 11,43

17000 11,75

Balok Area Tarik 2 P

17000 7,86 7,823

16000 16666,67 7,79

17000 7,82

Dari Tabel V.7. di atas hasil pengujian lendutan maksimum balok beton dengan variasi beton normal 1 P; beton normal 2 P; beton “U” 1 P; beton “U” 2 P berturut – turut adalah 8,397mm ; 10,24mm ; 11,623mm ; 7,823mm.

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Setelah diadakan tahap pembuatan benda uji, perawatan benda uji, pengujian kuat lentur pelat beton pada umur 28 hari, serta analisis yang telah dilakukan, akhirnya penelitian ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1).

Beton penulangan area tarik bisa dipakai menjadi alternatif karena dari penelitian justru memiliki daya lentur yang lebih tinggi.

2).

Hasil pengujian momen maksimum lentur rata - rata balok normal didapat momen maksimum lentur rata - rata yaitu

11.950.708,33kNm. Untuk hasil pengujian momen maksimum lentur rata - rata balok beton adalah 10.416.333kNm ; 12.385.500kNm 18.910.458,33kNm

3).

Hasil analisis teoritis momen kapasitas lentur untuk balok normal adalah 2,872kNm. Untuk hasil analisis teoritis untuk balok penulangan area tarik 1 P adalah 2,885kNm dan balok penulangan area tarik 2 P adalah 2,895kNm.

4).

Presentasi selisih momen kapasitas lentur rata-rata hasil uji laboratorium dan analisis untuk balok beton normal ; balok penulangan area tarik 1 P ; balok beton penulangan area tarik 2 P dengan variasi berturut – turut adalah 23,06% ; 21,38% ; 25,88% ; 24,26% ,

5).

Beban hidup maksimal pengujian (qL,pengujian)

rata- rata beton balok dengan variasi balok beton normal ; balok penulangan area tarik 1 P ; balok beton penulangan area tarik 2 P berturut – turut adalah 20,7kN/m2 ; 19,9kN/m2 ; 21,2kN/m2 ; 20,7kN/m2. Hasil beban hidup maksimal pengujian (qL,pengujian) lebih besar dari beban hidup

maksimal untuk bangunan kantor (qL,teoritis =

2,5kN/m2_).

B. Saran

Berdasarkan pengamatan selama pelaksanaan penelitian, maka peneliti memberikan saran sebagai berikut :

1). Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai balok beton dengan menggunakan tulangan baja dengan bahan baku lainnya, agar diperoleh balok beton dengan volume ringan dan mempunyai kekuatan yang besar untuk menahan beban yang dipikulnya. 2). Dalam penggunaan baja untuk penelitian

balok beton, perlu dilakukan pengukuran diameter baja yang lebih teliti untuk keperluan hitungan analisis momen lentur balok beton itu sendiri.

3). Perlu dicoba lakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan baja dengan diameter lebih besar supaya didapatkan perbandingan yang tepat dan ekonomis.

4). Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai balok beton dengan menggunakan tulangan baja las dengan ukuran dimensi balok yang lebih besar, supaya didapatkan alternatif penggunaan balok diberbagai tempat.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia N.1.-2 1971, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.

Anonim, 1982, Persyaratan Umum Bahan Bangunan Di Indonesia (PUBI 1982), Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Jakarta.

Anonim, 1990, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, SK SNI T-15-1990-03, Badan Penelitian dan Pengembangan Pekerjaan Umum, Departemen Pekerjaan Umum, Jak`arta.

Asroni, A., 2000, Struktur Beton 1 (Balok dan Plat Beton Bertulang), Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta

Asroni, A., 2007, Balok dan Pelat Beton Bertulang, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

Asroni, A., 2010, Kolom Fondasi dan Balok T Beton Bertulang, Graha Ilmu, Yogyakarta.

Mulyono, T., 2003, Teknologi Beton, Penerbit Andi, Yogyakarta.

Puspantoro, Ing. B., 1993, Teori Dan Analisis Balok Grid, Penerbit Andi Offset, Yogyakarta.

Schodek, D.L., (Terjemahan Bambang Suryoatmono)., 1999. Struktur, Erlangga, Jakarta.

Tjokrodimuljo, K., 1996. Teknologi Beton, Nafiri. Yogyakarta.