Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang dengan Styrofoam
SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO e k Ka p a sita s Le ntur Ba lo k Be to n Be rtula ng d e ng a n Sty ro fo am Se b a g a i Pe ng g a nti A g re g a t Ka sa r
- * I Wa ya n Sua rnita
A b stra c t Re q uire me nt o f c o nc re te fo r struc ture in c ivil wo rks inc re a se in re c e nt ye a rs, tha t is ne e d mo re c o nc re te te c hno lo g y. Mixing a g g re g a te with Styro fo a m, will p ro duc e lig htwe ig ht c o nc re te whic h is mixe d with a g g re g a te , c o nc re te lig ht in we ig ht. With lo w de nsity o f c o nc re te , the we ig ht o f struc ture c a n b e re duc e d whic h will re duc e the b a sic se ismic fo rc e o f the struc ture ; the suc h so p histic a te will minimize d the e ffe c t o f e a rthq ua ke ’ s da ma g e . Re sult fro m te sts o f c o nc re te g ive a ve ra g e va lue o f c o mp re ssio n stre ng th o f c o nc re te c ylinde r (f ’ ) = 1.6 MPa , mo dulus o f e la stic ity c
(E c ) = 443 MPa , a nd sp e c ific g ra vity = 727. The a ve ra g e yie ld stre ss (f y ) o f the 16 mm de fo rme d ste e l b a r a nd the 8 mm no n de fo rme d ste e l b a rs we re 512 MPa a nd 370 MPa , re sp e c tive ly. The a na lizys sho ws tha t no mina l mo me nt c a p a c ity (M ) o f the b e a ms is no t inc re a se d a lo ng with the n a dditio n o f te nsio n re info rc e me nt sinc e the fa ilure o f the b e a m wa s c a use d b y b o nd fa ilure b e twe e n she a r re info rc e me nt b a rs a nd the surro unding c o nc re te . The e xisting c ra c k c o nto ur is the she a r c ra c k is fo c using a t the a re a s tha t ha ve a n initia l c ra c k. This c ra c k b e c o me s wide a lo ng inc re a sing lo a ding up to fa ilure o f the b e a m.
: lig htwe ig ht c o nc re te , Styro fo a m, fle xura l c a p a c ity.
Ke y wo rds A b stra k Ke b utuha n b e to n untuk struktur d a la m b id a ng te knik sip il khususnya , sa a t ini te rus b e rta m b a h, se hing g a m e nuntut te kno lo g i b e to n ya ng le b ih b a ik. Me nc a m p ur a g re g a t d e ng a n Styro fo a m a ka n m e ng ha silka n b e to n ya ng ring a n. De ng a n b e to n b e rb e ra t je nis ring a n b e ra t struktur a ka n b e rkura ng se hing g a te rja d i p e ng ura ng a n g a ya g e m p a d a sa r p a d a b a ng una n. Ko nd isi ini a ka n m e m b a ntu m e m p e rke c il ke rusa ka n b a ng una n a kib a t g e m p a . Da ri ha sil d a ri p e ng ujia n d ip e ro le h nila i ra ta -ra ta kua t te ka n silind e r b e to n (f c ’ ) = 1.6 Mp a , m o d ulus e la stisita s (E c ) = 443 MPa , d a n b e ra t je nis = 727. Te g a ng a n le le h ra ta -ra ta untuk b a ja tula ng a n ulir d ia m e te r 16 m m a d a la h 512 Mp a , se d a ng ka n untuk b a ja tula ng a n p o lo s d ia m e te r 8 m m a d a la h 370 Mp a . Ha sil a na lisis m e nunjukka n b a hwa ka p a sita s m o m e n no m ina l (M n ) b a lo k tid a k m e ning ka t se iring d e ng a n p e na m b a ha n tula ng a n ta rik d ika re na ka n ke runtuha n p a d a b a lo k d ite ntuka n o le h ke g a g a la n re ka ta n a nta ra tula ng a n g e se r d e ng a n b e to n d ise ke liling nya . Po la re ta k ya ng te rja d i um um nya a d a la h re ta k ya ng te rfo kus p a d a sa tu d a e ra h d i m a na te rja d i re ta k a wa l. Re ta k ini m a kin m e le b a r se iring d e ng a n p e na m b a ha n b e b a n sa m p a i p a d a ke runtuha n b a lo k. Kata kunc i: b e to n ring a n, styro fo a m , ka p sita s le ntur
c a ra p e ng g una a n b a ha n b a ng una n
1. Pe nd a hulua n
ya ng m e m p unya i m a ssa re nd a h. Se p e rti Ke b utuha n b e to n untuk struktur te la h d ike ta hui b a hwa p e ng g una a n d a la m b id a ng te knik sip il khususnya , b a ha n b a ng una n d e ng a n m a ssa sa a t ini te rus b e rta m b a h, se hing g a re nd a h a ka n m e nja d ika n b e ra t struktur m e nuntut te kno lo g i b e to n ya ng le b ih m e nurun ya ng a ka n m e m b a w a b a ik. Ba nya k p e ne litia n ya ng te la h b e rb a g a i m a c a m ke untung a n. d ila kuka n o le h p a ra p e ne liti untuk
Pe m a ka ia n a g re g a t ring a n d a la m m e m va ria sika n b a ha n-b a ha n b e to n p e m b ua ta n b e to n m e rup a ka n sa la h ya ng d a p a t d ig una ka n untuk tujua n sa tu up a ya untuk m e m e nuhi ke ing ina n te rte ntu. Sa la h sa tu tujua n te rse b ut te rse b ut d i a ta s. De ng a n b e ra t je nis a d a la h m e nurunka n b e ra t to ta l b e to n ya ng re nd a h, m a ka b e ra t struktur b a ng una n d a n strukturnya , d e ng a n
- Sta f Pe ng a ja r Jurusa n Sip il Fa kulta s Te knik Unive rsita s Ta d ula ko , Pa lu
se c a ra ke se luruha n a ka n m e nja d i b e rkura ng .
, d e ng a n d ia m e te r b utira n 1 – 4 m m . Styro fo a m ini d ip e ro le h d a ri sa la h sa tu to ko ya ng a d a d i Yo g ya ka rta
2
3. Me to d e Pe ne litia n
Ta ha p a n-ta ha p a n ya ng d ila kuka n d a la m p e la ksa na a n p e ne litia n ini d a p a t d ike lo m p o kka n d a la m b e b e ra p a ta ha p , ya itu ta ha p p e rsia p a n b a ha n d a n p e ra la ta n p e ne litia n , ta ha p p e m b ua ta n b e nd a uji d a n ta ha p p e la ksa na a n/ p e ng ujia n.
Pe rsia p a n b a ha n d a n p e ra la ta n Ba ha n ya ng d ig una ka n d a la m p e ne litia n ini te rd iri d a ri b a ha n b e to n b e rtula ng a d a la h: a . Pa sir. Pa sir ya ng d ig una ka n a d a la h p a sir d a ri Ka li Kra sa k. Pa sir te rse b ut m e m p unya i b e ntuk ya ng b ula t, b e rsih d a n m e m p unya i b utir-b utir ya ng ha lus. b . Se me n. Se m e n ya ng d ig una ka n a d a la h se m e n p o rtla nd typ e I, m e rk d a g a ng Se m e n Nusa nta ra ya ng d ip ro d uksi o le h PT. Se m e n C ib ino ng d e ng a n b e ra t 50 kg / za k.
c . A i r . Air ya ng d ip a ka i untuk
p e m b ua ta n b e to n d a la m p e ne litia n ini d ia m b il d a ri La b o ra to rium Ba ha n Ba ng una n, Jurusa n Te knik Sip il, Fa kulta s Te knik, Unive rsita s G a d ja h Ma d a (UG M), Yo g ya ka rta . d . Ba ja tula ng a n. Tula ng a n ya ng d ig una ka n a d a la h tula ng a n de fo rm D16 m m untuk tula ng a n uta m a d a n tula ng a n p o lo s D8 m m untuk tula ng a n se ng ka ng . Tula ng a n d ip e ro le h d a ri sa la h sa tu to ko b a ha n b a ng una n ya ng a d a d i Yo g ya ka rta . e . Styro fo a m. Styro fo a m ya ng d ig una ka n m e m p unya i b e ra t je nis 15 kg / m
3
Pe ra la ta n ya ng d ig una ka n untuk p e m b ua ta n d a n p e ng ujia n b e nd a uji p a d a p e ne litia n ini a d a la h: a . a la t p e ng a d uk b e to n d a n c e ta ka n b e nd a uji, b .
A s
lo a d fra me (d ile ng ka p i d e ng a n
ra ng ka untuk tum p ua n, p e ra ta b e b a n), c .
hidra ulik ja c k (ka p a sita s 60 to n),
d. lo a d c e ll + tra nduc e r (ka p a sita s 60
to n),
e . dia l g a ug e ,
f. a la t uji kua t ta rik b a ja , kua t te ka n b e to n d a n uji kua t le ka ta n Silind e r b e to n
= lua s tula ng a n, m m
sa a t le le h, MPa
Pa d a p e ne litia n ini d ip a ka i b e to n
A P f =
styro fo a m ring a n p a d a b a lo k b e to n
b e rtula ng , untuk d ite liti sifa t m e ka nika nya . Pe m a ka ia n styro fo a m ini d ip ilih ka re na b a ha n ini m e m p unya i b e ra t se nd iri ya ng re la tif sa ng a t ring a n b ila d ib a nd ing ka n d e ng a n je nis b a ha n b e to n ring a n la innya . Sifa t m e ka nika b e to n styro fo a m ring a n ya ng d ia p lika sika n p a d a b a lo k b e to n b e rtula ng b e lum p e rna h d ite liti. Sifa t m e ka nika ya ng d im a ksud a d a la h ka p a sita s le ntur b a lo k, ka p a sita s g e se r b a lo k, kua t le ka t tula ng a n d e ng a n b e to n, se rta p o la re ta k. Tujua n p e ne litia n ini a d a la h m e ng e ta hui sifa t- sifa t m e ka nika b e to n b e rtula ng d e ng a n m e m a ka i styro fo a m se b a g a i p e ng g a nti a g g re g a t ka sa r.
2. Tinja ua n Pusta ka
Kua t Te ka n Be to n Kua t te ka n b e to n (f
c
’ ) d ihitung b e rd a sa rka n b e sa rnya b e b a n p e rsa tua n lua s, m e nurut Pe rsa m a a n 1:
c ' maks c
…….............……(1) Dim a na :
fy = te g a ng a n ta rik b a ja , N P y =b e sa rnya g a ya ta rik p a d a
f c ’ = kua t te ka n b e to n, MPa , P ma ks = b e b a n m a ksim um , N
A c = lua s p e na m p a ng , m m
2 .
2.2 Kua t Ta rik Ba ja Te g a ng a n b a ja d a p a t d ihitung d e ng a n m e ng g una ka n Pe rsa m a a n 2:
s y y
A P f =
................................(2) Dim a na :
Silind e r b e to n ya ng d ib ua t d ia m b il d a ri c a m p ura n b e to n ya ng a ka n d ig una ka n d a la m b a lo k b e nd a uji. Ka p a sita s Le ntur Ba lo k Be to n Be rtula ng d e ng a n Styro fo a m Se b a g a i Pe ng g a nti Ag g re g a t Ka sa r (I Wa ya n Sua rnita )
Diha ra p ka n kua t te ka n silind e r b e to n d a p a t m e wa kili ke kua ta n b e to n p a d a 3. 3 Pe m b ua ta n b e nd a uji b a lo k b e nd a uji. Jum la h sa m p e l se b a nya k 3 Ba lo k b e to n styro fo a m ya ng b ua h. Pro se d ur uji te ka n d ila ksa na ka n d ite liti p a d a p e ne litia n ini d ib ua t b e rd a sa rka n SNI : 03 – 1974 – 1990, d e ng a n p ro p o rsi c a m p ura n a nta ra : b e nd a uji d ile ta kka n p a d a m e sin te ka n se m e n ; p a sir ; styro fo a m d a n a ir, a d a la h se c a ra se ntris, d a n m e sin uji te ka n : 350 kg se m e n, 200 kg p a sir, 15 kg
3
d ija la nka n d e ng a n p e na m b a ha n styro fo a m (1 M ) d a n a ir se b a nya k 157,5
2 b e b a n a nta ra 2 sa m p a i 4 kg / c m lite r (nila i fa s = 0,45).
p e rd e tik. Pe m b e b a na n d ila kuka n Da la m p e ne litia n ini jum la h sa m p a i b e nd a uji ha nc ur. b e nd a uji ya ng d ib ua t se b a nya k 6 b ua h d e ng a n va ria si tula ng a n, se p e rti na m p a k p a d a Ta b e l 1 d a n G a m b a r 1.
Ta b e l 1 : Be ntuk d a n ukura n b e nd a uji Jum la h
Le b a r Ting g i Pa nja ng Tula ng a n No . Na m a
Tula ng a n (m m ) (m m ) (m m ) Se ng ka ng
Te ka n/ Ta rik
1 BL 2A 250 400 2.100 D8 - 100
2D16/ 2D16
2 BL 2 B 250 400 2.100 D8 – 100
2D16/ 2D16
3 BL 3 A 250 400 2.100 D8 – 100
3D16/ 3D16
4 BL 3 B 250 400 2.100 D8 – 100
3D16/ 3D16
5 BL 4 A 250 400 2.100 D8 – 100
4D16/ 4D16
6 BL 4 B 250 400 2.100 D8 – 100
4D16/ 4D16
50 mm
3 φ16 φ 8 − 100 3 φ16 3 φ16
φ8-100 400 mm 3 φ16 2.100 mm 250 mm
(a ) . Ba lo k BL 2A d a n BL 2B
50 mm 2 φ16 φ 8 − 10
2 φ16 2 φ16
φ8-100 400 mm 2 φ16 2.100 mm
250 mm
(b ) . Ba lo k BL 3A d a n BL 3B
50 mm φ 8 − 100
4 φ16 34φ16 4 φ16
φ8-100
4 φ16 400 mm 250 mm
2.100
(c ) . Ba lo k BL 4A d a n BL 4B G a m b a r 1 De ta il b e nd a uji
3 Jurna l SMARTe k, Vo l. 3, No . 1, Pe b rua ri 2005 : 1- 11
3. 4 Pe ng ujia n Be nd a Uji a . Se t Up p e ng ujia n typ e A, b e b a n P Pe ng ujia n b e nd a uji d ila kuka n sim e tris p a d a titik-titik se ja uh 750 m m se te la h b e nd a uji b e rum ur le b ih d a ri 28 d a ri m a sing -m a sing tum p ua n, ha ri. Se te la h b e nd a uji sia p m a ka b a lo k d e ng a n ja ra k b e b a n P = 450 m m . b e nd a uji d ite m p a tka n p a d a lo a ding ( a /d > 2).
fra me ya ng kua t d a n d itum p u se nd i – ro l b . Se t Up p e ng ujia n typ e B, b e b a n P
p a d a ke d ua ujung ya . Be nta ng b e rsih sim e tris p a d a titik-titik se ja uh 600 m m b a lo k 1.950 m m . Untuk m e ng e ta hui d a ri m a sing -m a sing tum p ua n, a p a ka h p a d a b a lo k b e to n styro fo a m d e ng a n ja ra k b e b a n P = 750 m m ring a n a d a p e ng a ruh d a ri ( a /d < 2). p e rb a nd ing a n b e nta ng g e se r ( a ) Untuk m e ng e ta hui p o la re ta k d e ng a n ting g i e fe ktif ( d ), m a ka ya ng te rja d i p a d a b e nd a uji, p e m b e b a na n p a d a b a lo k d ila ksa na ka n p e rm uka a nnya a ka n d ila p isi c a t p utih.
se t up p e ng ujia n d e ng a n d ua m a c a m Untuk le b ih je la snya liha t se t up
typ e p e m b e b a na n, ya itu ; p e ng ujia n p a d a G a m b a r 2
P a d dial
75 mm 75 mm 750 mm 450 mm 750 mm
2.100 mm
(a ). Ske tsa se t up p e ng ujia n typ e A
P a d d ia l 75 mm 600 mm 750 mm 600 mm 75 mm
2.100 mm
se t up p e ng ujia n typ e B(b ). Ske tsa G a m b a r 2. Se t-up p e ng ujia n
Ka p a sita s Le ntur Ba lo k Be to n Be rtula ng d e ng a n Styro fo a m Se b a g a i Pe ng g a nti Ag g re g a t Ka sa r (I Wa ya n Sua rnita )
Se d a ng ka n untuk b a ja p o lo s D8 m m d ip e ro le h g ra fik se p e rti p a d a G a m b a r 4. Da ri g ra fik te rse b ut d a p a t d i liha t b a hwa b a ja tula ng a n D8 m m p o lo s, m e m p unya i te g a ng a n le le h (
Tegangan (MPa ) Data Awal Kurva Terkoreksi Carreira
1.8 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 Re g a ng a n
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Gambar 3 Hubungan tegangan regangan silinder beton
370 MPa , te g a ng a n ta rik m a ksim um ( f u ) = 522 MPa , re g a ng a n p a d a sa a t le le h = 0.00185 sa m p a i 0.0146. Re g a ng a n p utusnya = 0.1897.
f y ) =
) = 0.0026 sa m p a i 0.0154. Re g a ng a n p utusnya = 0.1807.
5 Pe m b e b a na n d ila kuka n d e ng a n b a ntua n hydra ulik ja c k ya ng m e m p unya i ka p a sita s 60 to n d a n lo a d c e ll ya ng m e m p unya i ka p a sita s 60 to n.
ε y
) = 653 MPa , re g a ng a n p a d a sa a t le le h (
u
) = 512 MPa , te g a ng a n ta rik m a ksim um ( f
y
Da ri g a m b a r 4 te rse b ut , d a p a t d iliha t b a hwa b a ja tula ng a n D16 m m m e m p unya i te g a ng a n le le h ( f
de fo rm D16 m m , d ip e ro le h g a m b a r g ra fik se p e rti G a m b a r 4.
4.2 Kua t Ta rik Tula ng a n Da ri ha sil uji ta rik b a ja tula ng a n
3 .
, se hing g a b e ra t sa tua n b e to n styro fo a m = 727 kg / m
3
Da ri G a m b a r 3 d a p a t d iliha t b a hwa te g a ng a n m a ksim um ra ta -ra ta d a ri silind e r a d a la h 1.60 MPa d e ng a n b e sa rnya re g a ng a n p a d a sa a t te g a ng a n m a ksim um ra ta -ra ta a d a la h se b e sa r 0.0143. Mo d ulus b e to n ( E c ) ya ng d ip e ro le h d a ri ke m iring a n g a ris p a d a kurva d a e ra h e la stis (1/ 2 f c ’ ) a d a la h se b e sa r 443 MPa . Be ra t silind e r ra ta -ra ta 3.9 kg , vo lum e ra ta -ra ta 0.005359 m
4.1 Silind e r b e to n Be nd a uji silind e r b e to n d iuji se te la h b e rum ur 28 ha ri. Se te la h d ila kuka n ko re ksi p a d a d a ta ha sil uji silind e r b e to n d a n kurva hub ung a n te g a ng a n-re g a ng a n b e to n d iko re ksi d e ng a n p e rsa m a a n (C a rre ira d a n C hu), m a ka d ip e ro le h g ra fik te g a ng a n - re g a ng a n b e to n se p e rti G a m b a r 3.
Pe m b e b a na n d ila kuka n se c a ra b e rta ha p d e ng a n inte rva l ke na ikka n se b e sa r 500 kg . Pe m b e b a na n a ka n d ihe ntika n a p a b ila d e fle ksi ya ng te rja d i sud a h c ukup b e sa r. Da ta ya ng a ka n d ic a ta t d a la m p e ng ujia n b a lo k ini m e lip uti : a . d e fle ksi se la m a p e m b e b a na n b e rla ng sung ya ng d itunjukka n o le h d ia l g a ug e , b . b e sa rnya b e b a n p a d a sa a t te rja d i re ta k, c . b e sa rnya b e b a n m a ksim um ya ng m a m p u d ip ikul o le h b a lo k, d . b e sa rnya b e b a n p a d a sa a t d e fle ksi m a ksim um , p o la re ta k ya ng te rja d i p a d a b a lo k b e nd a uji te rse b ut a kib a t p e m b e b a na n
4. Ha sil d a n Pe m b a ha sa n
Jurna l SMARTe k, Vo l. 3, No . 1, Pe b rua ri 2005 : 1- 11
4.3 Pe rhitung a n Te o ritis Ka p a sita s Be b a n
4.4 Ha sil p e ng ujia n b a lo k Ba lo k Ke m a m p ua n b a lo k b e to n
Ana lisis ka p a sita s b e b a n le ntur styro fo a m b e rtula ng d a la m m e na ha n b a lo k b e to n styro fo a m b e rtula ng b e b a n d a n b e sa rnya le nd uta n ya ng d ihitung d e ng a n a na lisis b a lo k te rja d i untuk b e nd a uji b a lo k, d a p a t b e rtula ng a n ra ng ka p d e ng a n m e to d e d iliha t d a la m G a m b a r 5, G a m b a r 6 d a n p ia s. Ka p a sita s g e se r b a lo k b e to n G a m b a r 7. d e ng a n tula ng a n se ng ka ng D8 – 100 Da ta ha sil p e ng ujia n b a lo k m m , d ihitung se sua i SK SNI T –15-1991-03 b e to n styro fo a m b e rtula ng d a p a t d iliha t p a sa l 3.4.1, d e ng a n ko e fisie n untuk d a la m Ta b e l 3. b e to n ring a n ( )= 0.75. Ha sil ya ng
α d ip e ro le h se p e rti d a la m Ta b e l 2.
Ta b e l 2 Ka p a sita s b a lo k ha sil a na lisis Na m a Ba lo k
Ka p a sita s BL 2A BL 2B BL 3A BL 3B BL 4A BL 4B
M n (kN m)
59.94
59.79
89.58 89.69 119.24 119.35
V n (kN)
68.80
67.99
67.99
68.98
69.35
68.98 P Mn (kN) 159.84 199.30 238.88 298.97 317.97 397.83
P Vn (kN) 137.60 135.98 135.98 137.95 138.70 137.95
Ta b e l 3. Da ta ha sil p e ng ujia n b a lo k Dim e nsi Ba lo k
Ha sil Le nd uta n ya ng Ja ra k
Ja ra k Ja ra k Pe ng ujia n te rja d i sa a t re ta k
Na m a tum - P Pa nja n No . d a ri
Le b a r Ting g i Ba lo k p ua n d a ri g
Re ta k I Ma ks Re ta k I Ma ks
P P tum p . P P (m m ) (m m ) (m ) tum p .
(m m ) (kN) (kN) (m ) (m m ) (m m )
(m )
1 BL
2A 253.0 400.0 2105.0 1.95 0.75 44.23 56.23 0.63 6.65 8.67
2 BL
2B 250.0 400.0 2100.0 1.95 0.60 35.68 60.68 0.56 4.22 6.99
3 BL
3A 250.0 400.0 2100.0 1.95 0.75 40.68 40.68 0.55 7.92 7.92
4 BL
3B 250.0 405.0 2107.5 1.95 0.60 50.93 52.93 0.55 4.28 4.85
5 BL
4A 255.0 400.0 2103.5 1.95 0.75 35.68 60.68 0.53 2.75 6.84
6 BL
4B 250.0 405.0 2105.0 1.95 0.60 51.93 51.93 0.45 6.78 6.78 Ta b e l 4 Pe rb a nd ing a n b e b a n a na lisis m e to d e p ia s d e ng a n b e b a n p e ng ujia n
Te o ritis Pe ng ujia n Pe ng ujia n/ Te o ritis Me to d e
Me to d e SNI No . Na m a Ba lo k Pia s P P /P P /P
ma ks Ma ks Le ntur Ma ks G e se r P
G e se r α =0.75 P
Le ntur (kN) (%) (%)
(kN) (kN)
1 Ba lo k BL 2A 159.30 137.60
56.27
35.32
40.89
2 Ba lo k BL 2B 199.30 135.98
60.68
30.45
44.62
3 Ba lo k BL 3A 238.88 135.98
40.68
17.03
29.92
4 Ba lo k BL 3B 298.97 137.95
52.93
17.70
38.37
5 Ba lo k BL 4A 317.97 138.70
60.68
19.08
43.75
6 Ba lo k BL 4B 397.83 137.95
51.93
13.05
37.64 Ka p a sita s Le ntur Ba lo k Be to n Be rtula ng d e ng a n Styro fo a m Se b a g a i Pe ng g a nti Ag g re g a t Ka sa r (I Wa ya n Sua rnita )
7 G a m b a r 5. Hub ung a n b e b a n d a n d e fle ksi b a lo k BL 2A d a n BL 2B
40.00
49.13
54.13
40.68
65.00
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
45.00
40.68
50.00
55.00
60.00
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00 De fle ksi (m m ) Ba lo k BL 3A Ba lo k BL 3B
21.68
Balok BL 2A Balok BL 2B B e b a n P ( k N )
54.38
35.00
42.38
28.38
36.68
60.68
31.68
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
40.00
40.00 Defleksi (mm) Beb an P (kN)
45.00
50.00
55.00
60.00
65.00
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
G a m b a r 6. Hub ung a n b e b a n d a n d e fle ksi b a lo k BL 3A d a n BL 3B Jurna l SMARTe k, Vo l. 3, No . 1, Pe b rua ri 2005 : 1- 11
Ta b e l 4 Pe rb a nd ing a n b e b a n a na lisis m e to d e p ia s d e ng a n b e b a n p e ng ujia n No . Na m a Ba lo k
51.93
0.00
51.93
40.68
35.68
60.68
30.03
4.5 Pe rb a nd ing a n ha sil a na lisis te o ritis d a n p e ng ujia n De ng a n d a ta b e b a n p e ng ujia n p a d a Ta b e l 3 d i a ta s, ke m ud ia n d ib a nd ing ka n d e ng a n b e b a n a na lisis m e to d e p ia s (Ta b e l 2), m a ka na m p a k se p e rti d a la m Ta b e l 4.
94.11
55.18
10.00
6 Ba lo k BL 4B
55.48 60.68 109.37
5 Ba lo k BL 4A
95.92
52.93
55.18
4 Ba lo k BL 3B
74.79
40.68
5.00
15.00
3 Ba lo k BL 3A
0.00
Ba lo k BL 4A Ba lo k BL 4B
40.00 De fle ksi (m m ) B e b a n P ( k N )
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
65.00
20.00
00
60 .
55.00
50.00
45.00
40.00
35.00
30.00
25.00
54.39
54.39 60.68 111.56
Te o ritis Pe ng ujia n Pe ng ujia n/ Te o ritis Me to d e Pia s
(%)
2 Ba lo k BL 2B 199.30 135.98
40.89
35.32
56.27
1 Ba lo k BL 2A 159.30 137.60
(%)
/P G e se r
P Ma ks
/P Le ntur
30.45
P Ma ks
(kN)
P ma ks
(kN)
=0.75
α
P G e se r
(kN) Me to d e SNI
P Le ntur
60.68
44.62
2 Ba lo k BL 2B
43.75
55.04 56.27 102.23
1 Ba lo k BL 2A
(kN) (kN) (%)
= 0.30 P maks pe ng ujian Pe ng ujia n/ Te o ritis
P g e se r dg n α
37.64 Ta b e l 5. Pe rb a nd ing a n b e b a n g e se r b a lo k d e ng a n α = 0.30 No . Na m a Ba lo k
13.05
51.93
6 Ba lo k BL 4B 397.83 137.95
19.08
3 Ba lo k BL 3A 238.88 135.98
60.68
5 Ba lo k BL 4A 317.97 138.70
38.37
17.70
52.93
4 Ba lo k BL 3B 298.97 137.95
29.92
17.03
40.68
G a m b a r 7. Hub ung a n b e b a n d a n d e fle ksi b a lo k BL 4A d a n BL 4B
Ka p a sita s Le ntur Ba lo k Be to n Be rtula ng d e ng a n Styro fo a m Se b a g a i Pe ng g a nti Ag g re g a t Ka sa r (I Wa ya n Sua rnita )
Da ri Ta b e l 4 d a p a t d iliha t b a hw a a nta ra tula ng a n d a n b e to n se hing g a b e b a n b a lo k ha sil p e ng ujia n ja uh d i te rja d i ke runtuha n b a lo k. b a wa h b e b a n te o ritis, ka re na te rja d i Ana lisis ka p a sita s g e se r b a lo k ke runtuha n g e se r. Ke runtuha n ini b e to n styro fo a m ring a n b e rtula ng ya ng d ia kib a tka n o le h te rja d inya re ta k g e se r m e ng g una ka n ko e fisie n ( α ) untuk b e to n (re ta k m iring ) p a d a sa a t b e b a n ring a n se b e sa r 0,75 (se sua i SNI), tid a k m a ksim um te rc a p a i. Se sa a t se te la h re le fa n d ig una ka n. Be rd a sa rka n ha sil b e b a n m a ksim um , se b a g ia n b e sa r p e ng ujia n, d a p a t d ihitung b e sa rnya b e b a n d ita ha n o le h tula ng a n, te ta p i ko e fisie n ( ) untuk b e to n ini a d a la h :
α
re ta k g e se r m e ng a kib a tka n te rja d i se lip
P pengujian
α = P geser 56 .
68 40 .
68 52 .
93 60 .
68 51 .
93 Dim a na : P ra ta -ra ta = p e ng ujia n
27 + + + + +
60 .
6
= 53.86 kN 60 136 .
- 137 . 3 136 .
3 137 . 88 138 . 48 137 .
88 P ra ta -ra ta = g e se r 6 ( . 75 )
= 183.21 kN 53 .
86
= 0.30
= α 183 .
21 V
Ka p a sita s G e se r ( n ) d a ri b a lo k BL 2A a d a la h:
⎛ ⎞
1 ⎛
1 ⎞ V = V + V d a n V = 0.30 = 0.30 n c s c. ( )
1 6 253 344 ⎜ fc ' ⎟ b d ⎜ ⎟
w
6
6 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
= 5504.39 N = 5.50 kN
2
2 V s ma ks = 0.30 = 0.30 f ' b . d 1 . 6 ( 253 ) 344 c
3
3 = 22017.55 N = 22.02 kN
m a ka :
V = 5.50 + 22.02 = 27.52 kN n
Ke b utuha n g a ya P untuk g e se r (P Vn ) liha t G a m b a r 8
½ P ½ P
750 m m 750 m m
450 m mG a m b a r 8. Ko nd isi p e m b e b a na n b a lo k b e to n
P = 2 V Vn n
= 2 (27.52) = 55.04 kN
9 Jurna l SMARTe k, Vo l. 3, No . 1, Pe b rua ri 2005 : 1- 11
α α
0.30 P m a ks Pe ng ujia n
P Le ntur (Me to d e Pia s) P G e se r d g n = 0.75 P G e se r d g n =
(k N )
B e b a n P
300 350 400
- 50 100 150 200 250
BL 2A BL 2B BL 3A BL 3B BL 4A BL 4B
) = 443 MPa , re g a ng a n ultim a te ra ta -ra ta b e to n styro fo a m (
styro fo a m ring a n ini.
G a m b a r 9 Ka p a sita s Kua t Le ntur Ba lo k
Re ta k a wa l ya ng te rja d i p a d a b a lo k a d a la h re ta k g e se r (re ta k ha lus) ya ng te rja d i p a d a d a e ra h b e nta ng g e se r. Se iring d e ng a n p e na m b a ha n b e b a n, re ta k ha lus m e ra m b a t m iring m e nuju titik p e m b e b a na n p a d a sisi te ka n b e to n (re ta k g e se r). Se te la h b e b a n m a ksim um , re ta k g e se r ta d i m e le b a r d iikuti d e ng a n le nd uta n b a lo k ya ng c ukup b e sa r se hing g a b e b a n hid ra ulik turun d e ng a n d ra stis. Re ta k ha nya te rfo kus p a d a sa tu te m p a t, ya itu p a d a d a e ra h re ta k a wa l ta d i.
5.1 Ke sim p ula n Da ri ha sil a na lisis te o ritis d a n p e ng ujia n ya ng d ila kuka n p a d a t d ita rik sua tu ke sim p ula n se b a g a i b e rikut:
1. Pe ng ujia n silind e r b e to n styro fo a m m e ng ha silka n kua t te ka n b e to n ra ta - ra ta ( f
c ’ ) = 1.60 MPa , m o d ulus
Na m a Ba lo k
e la stisita s ra ta -ra ta b e to n styro fo a m ( E
c
1. Styro fo a m ya ng d ig una ka n d a la m m e m b ua t b e to n ring a n, p e rlu
5.2 Sa ra n Da ri p e ne litia n ini sa ra n ya ng d a p a t d ib e rika n a d a la h :
6. Po la re ta k ya ng te rja d i um um nya a d a la h re ta k ya ng te rfo kus p a d a sa tu d a e ra h d i m a na te rja d i re ta k a wa l. Re ta k ini m a kin m e le b a r se iring d e ng a n p e na m b a ha n b e b a n sa m p a i p a d a ke runtuha n b a lo k.
5. Pe ng a ruh d a ri p e rb a nd ing a n b e nta ng g e se r ( a ) d e ng a n ting g i e fe ktif ( d ), tid a k na m p a k se c a ra sig nifika n p a d a b a lo k b e to n
ε c ’ ) =
) = 0,30
α
4. Untuk m e ng a lisis ka p a sita s g e se r b a lo k b e to n styro fo a m ring a n b e rtula ng d ig una ka n ko e fisie n (
10 4. 6 Po la re ta k b a lo k
ε c ’ ) = 0.003 tid a k re le fa n d ig una ka n.
no rm a l (SNI) ya ng m e ng a sum sika n re g a ng a n b e to n (
M n ) te o ri b e to n
5. Ke sim p ula n d a n Sa ra n
se hing g a a na lisis ka p a sita s m o m e n no m ina l b a lo k (
styro fo a m b e rsifa t d a kta il,
2. Be to n
3 .
0.0143, d e ng a n b e ra t je nis ra ta -ra ta = 727 kg / m
3. Ha sil p e ng ujia n m e nunjukka n b a hwa , p e na m b a ha n tula ng a n ta rik tid a k m e na ikka n ka p a sita s m o m e n no m ina lnya , ka re na p a d a b a lo k te rja d i ke runtuha n g e se r. Ka p a sita s Le ntur Ba lo k Be to n Be rtula ng d e ng a n Styro fo a m Se b a g a i Pe ng g a nti Ag g re g a t Ka sa r
(I Wa ya n Sua rnita )
d ip e rha tika n b e ra t je nis d a n ukura n Pa rk. R a nd Pa ula y. T, 1975, Re info rc e d b utira nnya . C o nc re te Struc ture s, A Wile y -
2. Pe rlu d ia d a ka n stud i la njut te nta ng Inte rsc ie nc e Pub lic a tio n, Ne w b e to n styro fo a m ring a n ini, te ruta m a Yo rk – Lo nd o n – Syd ne y _ untuk m e na ikka n kua t te ka n b e to n, To nro nto ke ta ha na n te rha d a p a p i, za t kim ia
Tjo kro d im uljo . K., 1996, Te kno lo g i Be to n, d a n la in se b a g a inya .
Na firi, Yo g ya ka rta ,
6. Da fta r Pusta ka
Wa hyud i. L d a n Ra him . S. A., 1999, C o wd . M.A., 1991, Kimia Po lime r, Struktur Be to n Be rtula ng , PT.
Pe ne rb it ITB, Ba nd ung G ra m e d ia Pusta ka Um um , Ja ka rta
Dip o huso d o . I., 1994, Struktur Be to n
Be rtula ng , PT, G ra m e d ia
Wa ng , C hu-Kia a nd Sa lm o n .C .G , 1985, Pusta ka Uta m a , Ja ka rta
Disa in Be to n Be rtula ng , Jilid
I, Ed isi IV, Erla ng g a , Ja ka rta , Na wy Ed wa rd . G , 1998, Be to n
Be rtula ng sua tu Pe nde ka ta n
Winte r. G . d a n Nilso n. A.H.,1993, Da sa r, C e ta ka n II , P.T.
Pe re nc a na a n Struktur Be to n
Ad ita m a , Ba nd ung ,
Be rtula ng , PT. Pra d nya
Pa ra m ita , Ja ka rta
11