PERBANDINGAN KEKUATAN BALOK BETON MENGGUNAKAN BEGEL MODEL RANGKA DENGAN BALOK BETON MENGGUNAKAN PERBANDINGAN KEKUATAN BALOK BETON MENGGUNAKAN BEGEL MODEL RANGKA DENGAN BALOK BETON MENGGUNAKAN BEGEL BIASA.

PERBANDINGAN KEKUATAN BALOK BETON MENGGUNAKAN
BEGEL MODEL RANGKA DENGAN BALOK BETON MENGGUNAKAN
BEGEL BIASA

Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil

disusun oleh :
BAMBANG YULIAWAN
NIM : D 100 070 036

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2015

22 September 2015

30 September 2015

ii

iii

Motto

Keberhasilan yang engkau raih
Ditentukan oleh dirimu dan takdir Allat SWT


Terkadang rencana yang Allah buat sulit untuk dimengerti
Namun pada akhirnya kita selalu mendapatkan hikmah dibaliknya


“Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalatmu Sebagai
penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar”
(Al-Baqarah: 153)
“Allah mencintai orang yang bekerja apabila bekerja
maka ia selalu memperbaiki prestasi kerja”
( H.R. Tabrani )

"Tidaklah ada pemberian dari orang tua kepada anaknya
yang lebih utama daripada budi pekerti yang baik”
(HR. Tirmidzi)
“Barang siapa merasa letih di malam hari karena berkerja, maka di malam itu ia
diampuni”.
(H.R. Ahmad )

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk :
 Allah S.W.T.
 Bapak Tukino dan Ibu Jumilah
 Saudaraku Tusep W.S. dan Martanto J.P.
 Bapak Ibu dosen pembimbing TA dan bapak ibu dosen pengajar Teknik
sipil UMS
 Teman-teman Sipil terutama angkatan 2007

Special thanks to :
 Allah S.W.T atas semua limpahan karuniaNya dapat terselesaikan Tugas

Akhir ini
 Bapak dan ibu ku terima kasih atas doa, dukungan dan semua kasih sayang
yang telah kalian berikan padaku
 Saudaraku Tusep W.S. dan Martanto J.P.terima kasih atas dukungan yang
kalian berikan slama ini
 “my special someone” Ismi Rachmawati Mardhani dan sekeluarganya
terimakasih atas doa, semangat dan motifasinya
 Bapak dan ibu dosen pembimbing yang telah memberikan masukan dalam
pengerjaan Tugas Akhir ini
 Teman-teman seperjuanganku yang telah membantu dalam penyelesaian
laporan ini,
o Gentur, Dapit, Priyanto, Iput, Ashar, Abdul Kholiq, Sapto, Aroyan
makasih buat bantuannya slama praktikum
o Mas joko, dan kawan-kawan yang memberi bimbingan selama di
laboraturium
o Semua teman-teman sipil angkatan 2007, 2008, 2009, 2010, 2011,
2012, 2013 dukungan kalian sangat berarti untukku

PRAKATA
‫ﻋ ﻼﺳ‬

‫ﻮ‬

‫ﻪ ﮔ ﻮﷲ‬

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat
menyelesaikan dan menyusun Laporan Tugas Akhir dengan judul : Perbandingan
Kekuatan Balok Beton Menggunakan Begel Model Rangka Dengan Balok Beton
Menggunakan Begel Biasa.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh
mahasiswa jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta sebagai syarat untuk mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil.
Penyusunan Tugas Akhir ini didasarkan dari pelaksanaan penelitian di
Laboratorium Universitas Muhammadiyah Surakarta dengan bimbingan dari
teknisi laboratorium serta bimbingan dosen pembimbing, oleh karenanya dalam
kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Akademik dan
Dosen Pembimbing II
2. Bapak Basuki, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I.

3. Bapak Ir. Aliem Sudjatmiko, M.T., selaku Dosen Penguji
4. Bapak Mochamad Solikhin, S.T., M.T., Ph.D., selaku Ketua Program Studi
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
5. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Ibu Yenny Nur Chasanah, S.T., M.T. selaku Sekretaris Program Studi Teknik
Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
7. Pimpinan dan staf Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
8. Ayah, ibu dan kakakku yang selalu melimpahkan kasih sayang, doa restu dan
dorongan, baik moril maupun materil dalam menyusun laporan ini.

9. Teman-teman di Program Studi Teknik Sipil pada umumnya dan angkatan
2007 pada khususnya yang telah memberikan bantuan dan semangat pada
penyusun.
10. Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang telah membantu
terselesainya laporan ini.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini
masih jauh dari sempurna, maka dengan segala kerendahan hati, saran dan kritik
yang membangun sangat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan di

masa yang akan datang.
‫ﻮ ﻜ ﻋ ﻼﺳ ﻮ‬

‫ﻮﷲ‬

‫ﻪ‬

Surakarta,

Penyusun

2015

DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... ii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ..................................................... iii
MOTTO .................................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN ...................................................................................................... v
PRAKATA ................................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xi
DAFTAR TABEL ................................................................................................... xiii
DAFTAR NOTASI................................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xvi
ABSTRAKSI .......................................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1
A. Latar Belakang .................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ................................................................................ 1
C. Tujuan Penelitian ................................................................................. 1
D. Manfaat Penelitian ............................................................................... 2
E.

Batasan Masalah .................................................................................. 2

F.

Keaslian Penelitian ............................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. ............................................................................ 4
A. Pengertian Beton .................................................................................. 4

B. Bahan Penyusun Beton ........................................................................ 5
1. Semen (portland) tipe 1. ................................................................. 4
2. Agregat. .......................................................................................... 6
2a). Agregat halus .......................................................................... 7
2b). Agegat kasar ........................................................................... 7
3. Air . . ............................................................................................... 7
C. Baja Tulangan....................................................................................... 8
D. Penjelasan Mengenai Sengkang atau Begel ......................................... 8
E.

Perilaku Lentur Balok Beton Bertulang ............................................. 10
1. Analisa perilaku lentur pada balok beton bertulang....................... 10

2. Hubungan beban dan lendutan ....................................................... 14
3. Retak pada balok ............................................................................ 17
4. Keruntuhan pada balok .................................................................. 18
BAB III LANDASAN TEORI................................................................................ 20
A. Umum .. .............................................................................................. 20
B. Bahan Penyusun Beton ....................................................................... 20
1.

Semen portland ........................................................................... 20

2.

Air. .............................................................................................. 21

3.

Agregat ....................................................................................... 21
3a). Persyaratan agregat halus .................................................. 22
3b). Persyaratan agregat kasar .................................................. 22

4.

Baja tulangan ............................................................................... 23

C. Rencana Campuran Adukan Beton .................................................... 23
D. Pengujian Kuat Tarik Baja ................................................................. 27
E. Pengujian Kuat Tekan Beton .............................................................. 28

F. Kuat Lentur Beton .............................................................................. 29
1.

Momen kapasitas hasil pengujian balok ..................................... 29

2.

Momen kapasitas teoritis balok .................................................. 30

BAB IV METODE PENELITIAN ........................................................................ 33
A. Umum . .............................................................................................. 33
B.

Bahan Dan Peralatan Penelitian......................................................... 33
1.

Bahan penelitian .......................................................................... 33

2.

Peralatan penelitian ..................................................................... 35

C. Tahapan Penelitian ............................................................................. 44
D. Pelaksanaan Penelitian ....................................................................... 46
1.

Pemeriksaan bahan ...................................................................... 46
1a). Pemeriksaan kualitas agragat halus ................................... 46
1b). Pemeriksaan kualitas agregat kasar ................................... 49

2.

Perhitungan rencana campuran beton ......................................... 51

3.

Pengujian kuat tarik baja tulangan .............................................. 52

4.

Pembuatan benda uji ................................................................... 53
ii

5.

Pengujian slump .......................................................................... 54

6.

Perawatan (perendaman) benda uji ............................................. 55

7.

Pengujian kuat tekan beton ......................................................... 55

8.

Pengujian kuat lentur beton......................................................... 56

9.

Variabel penelitian ...................................................................... 56

E. Analisis Data .................................................................................... 61
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ....................................... 62
A. Hasil Pengujian Bahan ....................................................................... 62
1.

Hasil pemeriksaan agregat halus (pasir)...................................... 62

2.

Hasil pemeriksaan agregat kasar ................................................. 63

B. Pengujian slump ................................................................................. 63
C. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ....................................................... 64
D. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton..................................................... 66
E. Hasil Pengujian Kuat Lentur Balok Beton ........................................ 67
F.

Analitis Teoritis Momen Kapasitas Balok ........................................ 71

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 75
A. Kesimpulan ........................................................................................ 75
B. Saran .... .............................................................................................. 76
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

iii

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar II.1.

Bentuk pembebanan balok dalam keadaan lentur murni .............. 11

Gambar II.2.

Gaya-gaya bidang momen dan lintang pada balok....................... 11

Gambar II.3.

Balok menahan momen ultimit ................................................... 12

Gambar II.4.

Blok tegangan ekivalen ................................................................ 13

Gambar II.5.

Penampang balok tulangan rangkap ............................................. 13

Gambar II.6.

Hubungan beban-defleksi pada balok .......................................... 14

Gambar II.7.

Distribusi regangan penampang balok ultimit .............................. 19

Gambar III.1.

Skema pengujian kuat tarik baja .................................................. 27

Gambar III.2.

Skema pengujian kuat tekan beton ............................................... 28

Gambar III.3.

Skema besarnya momen maksimal .............................................. 29

Gambar III.4.

Penulangan benda uji ................................................................... 30

Gambar III.5.

Skema pengujian kuat lentur balok beton. ................................... 30

Gambar III.6.

Distribusi regangan dan tegangan pada balok .............................. 31

Gambar IV.1.

Semen Portland merk Gresik ....................................................... 33

Gambar IV.2.

Agregat halus ............................................................................... 34

Gambar IV.3.

Agregat kasar ............................................................................... 34

Gambar IV.4.

Air ................................................................................................ 35

Gambar IV.5.

Baja tulangan ............................................................................... 35

Gambar IV.6.

Oven ............................................................................................. 36

Gambar IV.7.

Timbangan ................................................................................... 36

Gambar IV.8.

Ayakan standart ........................................................................... 37

Gambar IV.9.

Penggetar ayakan ......................................................................... 37

Gambar IV.10. Kerucut conus .............................................................................. 38
Gambar IV.11. Mesin uji Los Angeles .................................................................. 38
Gambar IV.12. Gelas ukur .................................................................................... 39
Gambar IV.13. Cetakan silinder ........................................................................... 39
Gambar IV.14. Bekisting balok ............................................................................ 40
Gambar IV.15. Molen ........................................................................................... 40

Gambar IV.16. Kerucut Abram’s .......................................................................... 41
Gambar IV.17. Bak perendaman benda uji ........................................................... 41
Gambar IV.18. Mesin uji kuat tekan .................................................................... 42
Gambar IV.19. Mesin uji kuat lentur .................................................................... 42
Gambar IV.20. Mesin uji kuat tarik ...................................................................... 43
Gambar IV.21. Peralatan penunjang lain .............................................................. 43
Gambar IV.22. Bagan alir penelitian .................................................................... 44
Gambar IV.23. Sket Gambar Balok Beton Rangka .............................................. 57
Gambar IV.24. Sket Gambar Balok Beton Rangka .............................................. 58
Gambar IV.25. Sket Gambar Balok Beton Biasa.................................................. 59
Gambar IV.26. Sket Gambar Balok Beton Biasa.................................................. 60
Gambar V.1.

Besi tulangan baja tulangan diameter 8 mm dengan baja tulangan
6 mm ............................................................................................ 64

Gambar V.2.

Perbandingan tagangan maksimal baja tulangan diameter 8 mm
dengan

Gambar V.3.

baja tulangan 6 mm ....................................................... 65

Perbandingan tagangan leleh baja tulangan diameter 8 mm dengan
baja tulangan 6 mm ...................................................................... 65

Gambar V.4.

Foto Pengujian Kuat Tekan Benda Uji ........................................ 66

Gambar V.5.

Grafik perbandingan momen kapasitas lentur hasil uji balok beton
menggunakan begel rangka dengan balok beton menggunakan
begel biasa .................................................................................... 70

ii

DAFTAR TABEL

Tabel III.1.

Halaman
Nilai standar deviasi ....................................................................... 24

Tabel III.2.

Hubungan factor air semen dan kuat tekan rata-rata silinder beton
pada umur 28 hari ........................................................................... 24

Tabel III.3.

Faktor air semen maksimum ........................................................... 25

Tabel III.4.

Nilai slump ...................................................................................... 25

Tabel III.5.

Ukuran maksimum agregat ............................................................. 26

Tabel III.6.

Perkiraan kebutuhan air berdasarkan nilai slump dan ukuran
maksimum agregat .......................................................................... 26

Tabel III.7.

Perkiraan kebutuhan agregat kasar per m3 beton, berdasarkan
ukuran maksimum agregat dan modulus halus pasir ...................... 26

Tabel V.1.

Hasil pemeriksaan agregat halus ..................................................... 62

Tabel V.2.

Hasil pemeriksaan agregat kasar ..................................................... 63

Tabel V.3.

Hasil pengujian nilai slump dengan fas 0,60................................... 63

Tabel V.4.

Hasil pengujian kuat tarik baja diameter 8 mm .............................. 64

Tabel V.5.

Hasil pengujian kuat tarik baja diameter 6 mm .............................. 64

Tabel V.6.

Hasil pengujian dan perhitungan kuat tekan beton ......................... 65

Tabel V.7.

Hasil pengujian momen lentur balok beton menggunakan begel
model rangka dengan diameter tulangan 6 mm.............................. 67

Tabel V.8.

Hasil pengujian momen lentur balok beton menggunakan begel
model rangka dengan diameter tulangan 8 mm ............................. 67

Tabel V.9.

Hasil pengujian momen lentur balok beton menggunakan begel
biasa dengan diameter tulangan 6 mm ........................................... 67

Tabel V.10.

Hasil pengujian momen lentur balok beton menggunakan begel
biasa dengan diameter tulangan 8 mm ........................................... 67

Tabel V.11.

Hasil perbandingan momen lentur balok beton menggunakan begel
biasa tulangan diameter 6 mm dengan tulangan diameter 8 mm ... 68

Tabel V.12.

Hasil perbandingan momen lentur balok beton menggunakan begel
biasa berdiameter tulangan 8 mm dengan balok beton
menggunakan begel model rangka berdiameter tulangan 8 mm .... 68

Tabel V.13.

Hasil perbandingan momen lentur balok beton menggunakan begel
biasa berdiameter tulangan 6 mm dengan balok beton
menggunakan begel model rangka berdiameter tulangan 6 mm .... 69

Tabel V.14.

Hasil perbandingan momen lentur balok beton menggunakan begel
model rangka berdiameter tulangan 6 mm dengan balok beton
menggunakan begel model rangka berdiameter tulangan 8 mm .... 69

ii

DAFTAR NOTASI

A

= Luas penampang benda uji (mm²)

b

= lebar balok rata-rata pada penampang runtuh, (mm).

h

= tinggi balok rata-rata pada penampang runtuh,(mm).

D

= diameter benda uji (cm)

fc’

= Kuat tekan benda uji (MPa).

f’cr

= Kuat tekan rencana (MPa).

fmaks

= Tegangan maksimal baja (MPa).

fy

= Tegangan leleh (MPa).

K

= Kadar lumpur yang terkandung didalam pasir (%)

l

= panjang bentang diantara kedua balok tumpuan, (mm).

L

= panjang benda uji (cm)

m

= Nilai margin (MPa)

Muji

= Momen kapasitas (kN.m)

MR

= Modulus of Rupture (kN/mm2)

P

= Beban maksimum yang mengakibatkan keruntuhan balok uji (kN).

Pleleh

= Beban maksimal leleh baja (N).

Pmaks

= Beban tarik putus baja (N).

q

= Berat sendiri balok, (kN/m)

V

= Volume beton (m3)

W

= Berat beton (Kg).

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I

: Pemeriksaan agregat halus .................................................. .L-1-5

Lampiran II

: Pemeriksaan agegat kasar .................................................... .L-6-9

Lampiran III : Data hasil pengujian slum .................................................... .L-10
Lampiran IV

: Pengujian kuat tekan beton ................................................. .L-11

Lampiran V

: Data kuat tarik baja .............................................................. .L-12

Lampiran VI : Data hasil pengujian kuat lentur balok beton ...................... .L-13-14
Lampiran VII : Analisis teoritis balok beton menggunakan begel rangka.... .L-15
Lampiran VIII : Analisis teoritis balok beton menggunakan begel biasa ..... .L-16
Lampiran VIV : Lembar konsultasi .............................................................. .L-17

ABSTRAKSI
PERBANDINGAN KEKUATAN BALOK BETON MENGGUNAKAN
BEGEL MODEL RANGKA DENGAN BALOK BETON MENGGUNAKAN
BEGEL BIASA

Balok beton bertulang adalah salah satu bagian konstruksi bangunan gedung yang
kekuatannya tergantung pada mutu beton serta penulangan baja di dalamnya. Pada
umumnya penulangan balok beton terdiri dari tulangan lentur dan tulangan geser.
Tulangan lentur dipasang secara horizontal dari sumbu balok dan berfungsi menahan
beban momen lentur, sedangkan tulangan geser atau begel dipasang secara melintang
terhadap sumbu balok beton dan berfungsi sebagai penahan beban gaya geser. Balok
beton menggunakan begel model rangka pada dasarnya sama dengan balok beton
menggunakan begel biasa perbedaan diantara keduanya adalah balok beton menggunakan
begel rangka ada penambahan tulangan miring antara tulangan vertikal yang berfungsi
secara structural. Sebuah pemikiran yang kreatif untuk melakukan penelitian ini sehingga
memberikan kontribusi yang positif terhadap kekuatan balok beton bertulang sehingga
akan lebih bermanfaat untuk penelitian kedepannya. Penelitian ini memodifikasi bentuk
tulangan geser pada umumnya menjadi tulangan rangka yang diikat menggunakan kawat
bendrat pada tulangan longitudinal dengan bentuk menyerupai rangka baja dan
selanjutnya dilakukan pengujian lentur pada balok bertulang tersebut dan hasilnya
dibandingkan dengan kuat lentur balok beton menggunakan begel biasa. Penelitian ini
menggunakan beton dengan kuat rencana 20 MPa, benda uji balok beton bertulang
berukuran lebar 10 cm x tinggi 15 cm serta panjang 100 cm. Tulangan lentur dan
tulangan geser menggunakan diameter 8 mm dan 6 mm. Pengujian dilakukan antara lain ;
uji kuat tekan beton, uji kualitas kuat susun beton, serta uji kuat lentur balok beton
bertulang. Pengujian kuat lentur balok beton bertulang harus dipastikan keruntuhan yang
terjadi adalah keruntuhan lentur dan bukan keruntuhan geser. Hasil pengujian yang
didapatkan menunjukkan ada peningkatan kuat lentur pada balok beton menggunakan
begel model rangka dibandingkan balok beton menggunakan begel biasa. Peningkatan
yang terjadi berkisar ( 53,40 – 66,15 ) %. Berdasarkan hasil yang diperoleh dari penelitian
ini, menunjukkan bahwa balok beton menggunakan begel model rangka memberikan
manfaat positif dan dapat dikembangkan lebih lanjut agar bisa lebih bermanfaat lagi.

Kata Kunci : begel rangka, kuat lentur, balok, beton, besi tulangan