Kajian Experimental Dan Numerik Perkuatan Geser Balok Konsol Menggunakan Carbon Fiber Reinforced Polymer
ABSTRAK
Dalam pelaksanaan konstruksi sering sekali terjadi perlemahan pada struktur, hal ini
ditandai dengan keretakan pada plat lantai, pada balok atau pada kolom. Perlemahan
struktur ini seringkali disebabkan oleh kesalahan design, perubahan fungsi bangunan
atau faktor alam. Untuk mempertahankan struktur bangunan seringkali dapat dilakukan
dengan perkuatan pada daerah yang mengalami perlemahan.
Kasus yang ditinjau dalam Tesis ini adalah perkuatan balok yang mengalami retak
geser dengan Carbon Fiber Reinforced polymer (CFRP) dimana balok yang ditinjau
memiliki dimensi tulangan sengkang yang minimum dalam hal ini balok lemah kolom
kuat. Percobaan tahap awal dilakukan dengan diberikan gaya sebesar 80% beban
ultimit dan diamati lendutan maupun regangan yang terjadi serta pola retak, setelah itu
balok diperkuat dengan plat CFRP dan diberi gaya maksimum hingga balok hancur
untuk mengetahui kenaikan nilai beban yang bisa dipikul balok setelah diperkuat
dengan plat CFRP serta untuk mendapatkan luasan plat CFRP yang dibutuhkan.
Hasil nilai dari percobaan dibandingkan dengan metode numerik untuk mendapatkan
pola retak maupun kenaikan nilai beban yang bisa dipikul oleh balok setelah diperkuat.
Sehingga dengan simulasi ini penulis berharap perkuatan yang dilakukan pada balok
khususnya yang mengalami retak geser dapat dilaksanakan dengan baik dan tepat.
Kata kunci : Geser , program metode numerik, CFRP, pola keruntuhan.
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
In construction, always happens weakening in structure part, start signing crack on
slab, at beam or column. Structural weakened always happens caused by wrong
design, changing of building function either caused by natural condition. To stand
building structure against rupture, there are always done by retrofitting at the
weakened area.
Problem that shown in this Theses is retrofitting cracked beam with Carbon Fiber
Reinforced Polymer (CFRP), which consists of minimum shear bar at the beam to
make model of strong column and weak beam. Preliminary experiment were done by
giving Force or Load until 80% of estimate ultimate load reached. And then note all
things happens at the deflection, strain or crack pattern. After that, the beam
retrofitted with CFRP and again tested until the beam rupture. The load value at the
stage of beam rupture is the final result and then analyze all the comparison of the
beam before and after retrofitted.
The result of this experiment then be compared with numerical method to see the
comparison of crack pattern and the increasing load value before and after retrofitting
the beam. And the writer hope that this experiment will give lesson learned to retrofit
the beam that have problem in shear crack and the retrofitting can be done well.
keywords : Shear, Numerical Method Program, CFRP, Crack Pattern
iii
Universitas Sumatera Utara
Dalam pelaksanaan konstruksi sering sekali terjadi perlemahan pada struktur, hal ini
ditandai dengan keretakan pada plat lantai, pada balok atau pada kolom. Perlemahan
struktur ini seringkali disebabkan oleh kesalahan design, perubahan fungsi bangunan
atau faktor alam. Untuk mempertahankan struktur bangunan seringkali dapat dilakukan
dengan perkuatan pada daerah yang mengalami perlemahan.
Kasus yang ditinjau dalam Tesis ini adalah perkuatan balok yang mengalami retak
geser dengan Carbon Fiber Reinforced polymer (CFRP) dimana balok yang ditinjau
memiliki dimensi tulangan sengkang yang minimum dalam hal ini balok lemah kolom
kuat. Percobaan tahap awal dilakukan dengan diberikan gaya sebesar 80% beban
ultimit dan diamati lendutan maupun regangan yang terjadi serta pola retak, setelah itu
balok diperkuat dengan plat CFRP dan diberi gaya maksimum hingga balok hancur
untuk mengetahui kenaikan nilai beban yang bisa dipikul balok setelah diperkuat
dengan plat CFRP serta untuk mendapatkan luasan plat CFRP yang dibutuhkan.
Hasil nilai dari percobaan dibandingkan dengan metode numerik untuk mendapatkan
pola retak maupun kenaikan nilai beban yang bisa dipikul oleh balok setelah diperkuat.
Sehingga dengan simulasi ini penulis berharap perkuatan yang dilakukan pada balok
khususnya yang mengalami retak geser dapat dilaksanakan dengan baik dan tepat.
Kata kunci : Geser , program metode numerik, CFRP, pola keruntuhan.
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
In construction, always happens weakening in structure part, start signing crack on
slab, at beam or column. Structural weakened always happens caused by wrong
design, changing of building function either caused by natural condition. To stand
building structure against rupture, there are always done by retrofitting at the
weakened area.
Problem that shown in this Theses is retrofitting cracked beam with Carbon Fiber
Reinforced Polymer (CFRP), which consists of minimum shear bar at the beam to
make model of strong column and weak beam. Preliminary experiment were done by
giving Force or Load until 80% of estimate ultimate load reached. And then note all
things happens at the deflection, strain or crack pattern. After that, the beam
retrofitted with CFRP and again tested until the beam rupture. The load value at the
stage of beam rupture is the final result and then analyze all the comparison of the
beam before and after retrofitted.
The result of this experiment then be compared with numerical method to see the
comparison of crack pattern and the increasing load value before and after retrofitting
the beam. And the writer hope that this experiment will give lesson learned to retrofit
the beam that have problem in shear crack and the retrofitting can be done well.
keywords : Shear, Numerical Method Program, CFRP, Crack Pattern
iii
Universitas Sumatera Utara