TINJAUAN KUAT GESER BALOK BETON DENGAN TULANGAN MODEL RANGKA DARI KAYU MERANTI Tinjauan Kuat Geser Balok Beton Dengan Tulangan Model Rangka Dari Kayu Meranti.

TINJAUAN KUAT GESER BALOK BETON
DENGAN TULANGAN MODEL RANGKA DARI KAYU MERANTI

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

disusun oleh :

EKA FITRI SAPUTRO
NIM : D 100 100 030

kepada:
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i

MOTTO

Kegagalan itu selangkah dari keberhasilan
Always be yourself and never be anyone else even if they look better than you
Untuk mendapatkan kesuksesan, keberanianmu harus lebih besar dari pada kekuatanmu
Musuh yang paling berbahaya di atas dunia ini adalah penakut dan bimbang. Teman yang
paling setia hanyalah keberanian dan keyakinan yang teguh. (Andrew Jackson)
Tidak adanya keyakinanlah yang membuat orang takut menghadapi tantangan , dan saya
percaya pada diri saya sendiri. ( Muhammad Ali)
Lakukan apapun yang kamu sukai, jadilah konsisten, dan sukses akan datang
menghampirimu
Jenius adalah 1% inspirasi dan 99% keringat, tidak ada yang bisa menggantikan kerja keras.
Usaha, kerja keras, dan doa tidak akan pernah mengkhianati hasil akhir.
Kecerdasan bukanlah penentu kesuksesanmu tetapi kerja keraslah yang merupakan penentu
kesuksesanmu yang sebenarnya

v

PRAKATA

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 : Tinjauan Kuat
Geser Balok Beton Dengan Tulangan Model Rangka Dari Kayu Meranti.
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 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. Zilhardi Idris, M.T. selaku Pembimbing Akademik.
2. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Mochammad Solikhin, S.T., M.T., Ph.D., selaku Ketua Program Studi
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Ibu Yenny Nurchasanah, S.T., M.T., selaku Sekretaris Program Studi Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
5. Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T., selaku Dosen Pembimbing.
6. Ibu Yenny Nurchasanah, S.T., M.T., selaku Dosen Penguji I.
7. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., Selaku Dosen Penguji II.
8. Pimpinan dan staf Loboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
9. Ayah, Ibu, dan Adek yang selalu melimpahkan kasih sayang, doa restu dan
dorongan, baik moril maupun materiil dalam menyusun laporan ini.
10. Teman-teman angkatan 2010 di Program Studi Teknik Sipil Agung, Agus,
Ambar, Andi, Aroyan, Aswan, Ashar, Bambang, Sapto, Firman, Hafis, Kiki,

vi

PERSEMBAHAN
Untuk Yang Pertama Kali
Puji syukur yang sebesar-besarnya untuk Allah S.W.T yang telah memberikan
kelancaran kepada saya dalam mengerjakan tugas akhir ini dari awal hingga
akhir. Agar kelak dapat bermanfaat untuk saya kedepannya.

Ibu dan Bapakku yang sangat kusayangi
Terimakasih yang sebesar-besarnya atas apa yang kalian berikan kepadaku.
Terimakasih telah mendidikku sampai saat ini. Terimakasih karena telah
melakukan apa saja agar aku dapat menyelesaikan pendidikanku. Doa yang tak
henti-hentinya kalian berikan adalah kekuatan untukku. Terimakasih Ibu dan
bapakku, tetap doakan agar ku bisa membahagiakan kalian nanti

Adikku satu-satunya
Tetaplah menjadi anak dan adik yang baik. Tetaplah belajar agar kau menjadi
orang sukses dikemudian hari. Bahagiain orang tua. Dan terimakasih atas
ejekanmu tentang kuliahku yang lama ini, karena dari situlah menjadi sebuah
motivasi untukku agar lebih keras lagi dalam memperjuangkan tugas akhir.

Teman-temanku
Terimakasih untuk teman-temanku khususnya teman seperjuangan Agus
Arifianto, Luhur Prakasiwi, Ambar Mudigdyo, Kiki Darmawan, Nur’naim
Romadhoni, Aswan Anantio, Aroyan Lutfianto, Ahmad Ashar, Bambang
Purnomo, Sapto, Agung Sulitya, Havis Mustofa, Muhammad Adib Susilo,Yuni
Wulandari, Muslim Wicaksono, Mamik Priyanto dan teman-teman non teknik
sipil Tebo Surama, Ginok darmono, Lia aminah, Putri sartinah, dan dek Ratih Tri
Utari yang banyak membantu dan selalu jadi penyemangat.Terimakasih yang
sebesar-besarnya buat kalian semua semoga kelak menjadi orang-orang yang
sukses. Amin ya robbal alamin...

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ iii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................................ iv
MOTTO ..................................................................................................................v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................... viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ....................................................................xv
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xvi
ABSTRAKSI...................................................................................................... xvii
BAB I

PENDAHULUAN
A. Latar Belakang...................................................................................1
B. Rumusan Masalah .............................................................................2
C. Tujuan Penelitian ...............................................................................2
D. Manfaat Penelitian .............................................................................3
E. Batasan Masalah ................................................................................3
F. Keaslian Penelitian ............................................................................4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA
A. Balok ..................................................................................................5
B. Jenis Beton .........................................................................................5
C. Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas Beton .....................................6
D. Macam-Macam Penulangan Beton ....................................................9
E. Penjelasan Tentang Sengkangatau Begel Pada Balok Bertulang ....10

BAB III LANDASAN TEORI
A. Pengertian Balok Beton ................................................................. 11
B. Bahan Penyusun Balok Beton ....................................................... 11
C. Perencanaan Campuran Balok Beton ............................................ 14
ix

D. Penulangan Balok .......................................................................... 14
E. Pengujian Kuat Tarik baja ............................................................. 15
F. Kuat Tekan Beton .......................................................................... 16
G. Pengujian Balok Beton ...................................................................17
BAB IV METODE PENELITIAN
A. Lokasi Penelitian .............................................................................19
B. BahanPenelitian .............................................................................. 19

1). Agregat halus (Pasir) ............................................................... 19
2). Agregat kasar (Split) ................................................................19
3). Air ............................................................................................20
4). Semen .......................................................................................21
5). Baja Tulangan ..........................................................................21
6). Kayu Meranti................................................................................... 22
7). Kawat dan Lem Kayu ...................................................................... 22

C. Alat yang Digunakan ...................................................................... 23
1). Ayakan.................................................................................... 23
2). Penggetar Ayakan................................................................... 23
3). Timbangan .............................................................................. 24
4). Concrete Mixer ....................................................................... 24
5). Oven........................................................................................ 25
6). Kerucut Conus ........................................................................ 25
7). Mesin Uji Los Angeles ........................................................... 26
8). Cetakan Silinder ..................................................................... 26
9). Gelas Ukur .............................................................................. 27
10). Mesin Uji Kuat Geser ............................................................. 27
11). Cetakan Balok ........................................................................ 28

12). Mesin Uji Kuat Tekan ............................................................ 28
13). Mesin Uji Kuat Tarik ..............................................................29
14). Kerucut Abram’s ............................................................................ 29
15). Peralatan Penunjang ................................................................30

x

D. Tahapan Pengujian ......................................................................... 30
E. Pelaksanaan Penelitian ....................................................................32
1). Pemeriksaan bahan ................................................................. 32
2). Perhitungan rencana campuran beton......................................37
3). Pengujian Kuat Tarik Tulangan Baja ......................................37
4). Pembuatan Benda Uji ..............................................................37
5). Pengujian Slump ......................................................................39
6). Perawatan (perendaman) benda uji .........................................40
7). Pengujian Kuat Tekan Beton ...................................................40
8). Pengujian Kuat Geser Balok Beton .........................................41
BAB V

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Pengujian Agregat .......................................................................... 43
1). Pengujian agregat halus .............................................................43
2). Pengujian agregat kasar .............................................................44
B. Pengujian kuat Tarik baja ............................................................... 45
C. Pengujian Slump ............................................................................. 45
D. Pengujian Kuat Tekan Beton .......................................................... 46
E. Hasil Pengujian Kuat Geser Balok Beton........................................46

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ......................................................................................51
B. Saran ......................................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR
Gambar III.1.a. Perencanaan Tulangan Model Rangka Kayu ...............................15
Gambar III.1.b. Perencanaan Tulangan Baja .........................................................15

Gambar III.2.

Skema pengujian kuat tarik baja ..................................................16

Gambar III.3.

Skema pengujian kuat tekan beton ...............................................17

Gambar III.4.

Skema pengujian kuat geser balok beton .....................................18

Gambar IV.1. Agregat Halus (pasir) ...................................................................19
Gambar IV.2. Agregat kasar (split) .....................................................................20
Gambar IV.3. Air ................................................................................................20
Gambar IV.4. Semen ...........................................................................................21
Gambar IV.5. Baja Tulangan ..............................................................................21
Gambar IV.6. Kayu Meranti ...............................................................................22
Gambar IV.7. Kawat dan Lem Kayu...................................................................22
Gambar IV.8. Ayakan .........................................................................................23
Gambar IV.9. Penggetar Ayakan ........................................................................23
Gambar IV.10. Timbangan ...................................................................................24
Gambar IV.11. Concrete Mixer ............................................................................24
Gambar IV.12. Oven ............................................................................................25
Gambar IV.13. Kerucut Conus .............................................................................25
Gambar IV.14. Mesin Uji Los Angeles .................................................................26
Gambar IV.15. Cetakan Silinder ...........................................................................26
Gambar IV.16. Gelas sukur...................................................................................27
Gambar IV.17. Mesin Uji Kuat Geser ..................................................................27
Gambar IV.18. Cetakan Balok ..............................................................................28
Gambar IV.19. Mesin Uji Kuat Tekan ..................................................................28
Gambar IV.20. Mesin Uji Kuat Tarik ...................................................................29
Gambar IV.21. Kerucut Abram’s ..........................................................................29
Gambar IV.22. Peralatan Penunjang ....................................................................27
Gambar IV.23. Bagan Alir Penelitian ...................................................................42

xii

Gambar V.1.

Grafik Perbandingan Gaya Geser Nominal Balok Beton
Tulangan Baja dengan Sengkang 8 cm dan 10 cm ......................49

Gambar V.2.

Grafik Perbandingan Gaya Geser Nominal Balok Beton
Tulangan Kayu Meranti dengan Jarak Sengkang 8 cm dan 10
cm .................................................................................................49

Gambar V.3.

Grafik Perbandingan Gaya Geser Nominal Balok Beton
Tulangan Baja Dengan Balok Beton Tulangan Kayu Meranti ....50

Gambar V.4.

Perbandingan Persentase Selisih Gaya Geser Nominal Balok
Beton Tulangan Baja Dengan Balok Beton Tulangan Kayu
Meranti .........................................................................................50

xiii

DAFTAR TABEL
Tabel V.1.

Hasil pemeriksaan agregat halus.......................................................43

Tabel V.2.

Hasil pemeriksaan agregat kasar.......................................................44

Tabel V.3.

Hasil pengujian kuat tarik ................................................................45

Tabel V.4.

Hasil pengujian nilai slump FAS 0.6 ................................................45

Tabel V.5.

Data hasil perhitungan berat jenis beton normal...............................46

Tabel V.6.

Data hasil perhtiungan kuat tekan beton silinder ..............................46

Tabel V.7.

Data hasil pengujian kuat geser balok beton tulangan baja ..............47

Tabel V.8.

Data hasil pengujian kuat geser balok beton tulangan model
rangka kayu meranti ..........................................................................47

Tabel V.9.

Data hasil perbandingan gaya geser nominal balok beton
menggunakan tulangan baja dengan balok beton menggunakan
tulangan model rangka dari kayu meranti dengan jarak sengkang
8cm....................................................................................................48

Tabel V.10. Data hasil perbandingan gaya geser nominal balok beton
menggunakan tulangan baja dengan balok beton menggunakan
tulangan model rangka dari kayu meranti dengan jarak sengkang
10cm..................................................................................................48

xiv

DAFTAR NOTASI
A

= Luas permukaan benda uji yang tertekan, (mm2)

b

= Lebar penampang balok (mm)

b

= Lebar benda uji (mm)

d

= Jarak antara tepi serat beton tekan dan pusat berat tulangan tarik, (mm)

ds

= jarak pusat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik (mm)

f.a.s

= Faktor Air Semen

f’c

= Kuat tekan beton (MPa)

fy

= Tegangan leleh baja (MPa)

fmaks

= Tegangan maksimal baja (MPa)

h

= Tinggi benda uji (mm)

L

= Panjang jarak antar tumpuan (mm)

MHB = Modulus Halus Butir
m

= Nilai Margin

P

= Beban uji maksimum (N)

q

= Berat sendiri balok (N/mm)

s

= Standar Deviasi

V

= Volume benda uji (mm3)

W

= Berat benda uji (gr)

γc

= Berat jenis beton (gr/cm3)

Vc

= Gaya geser yang dapat ditahan oleh beton (N)

Vs

= Gaya geser yang dapat ditahan oleh tulangan sengkang atau begel (N)

Vu

= Gaya geser perlu atau gaya geser terfaktor (N)

Vn

= Gaya geser nominal pada struktur beton bertulang (N)

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
LAMPIRAN 1.

Foto Bahan yang Digunakan UntukPenelitian .....................L-1

LAMPIRAN 2.

Foto Pengujian Benda Uji ....................................................L-2

LAMPIRAN 3.

Hasil Pengujian Agregat Halus ............................................L-3

LAMPIRAN 4.

Hasil Pengujian Agregat Kasar ............................................L-9

LAMPIRAN 5.

Pengujian Slump ................................................................ L-15

LAMPIRAN 6.

Perencanaan Campuran Beton........................................... L-16

LAMPIRAN SNI
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR

xvi

TINJAUAN KUAT GESER BALOK BETON DENGAN TULANGAN MODEL
RANGKA DARI KAYU MERANTI

ABSTRAKSI
Beton adalah material konstruksi yang saat ini sudah umum digunakan dan
merupakan bahan bangunan yang banyak dipilih oleh para ahli struktur. Banyaknya
pemakaian beton disebabkan beton terbuat dari bahan-bahan yang mudah diperoleh,
diolah, dikerjakan, dibentuk, harganya relative murah dan memiliki kekuatan tekan
tinggi. Beton bertulang merupakan konstruksi yang sudah tidak asing dalam bidang
teknik sipil. struktur beton bertulang dirancang untuk mampu menerima gaya-gaya
dalam, yang berupa gaya normal, momen lentur, momen torsi, dan gaya lintang/ geser.
Dengan adanya gaya-gaya dalam, elemen struktur akan memberikan perlawanan yang
berupa tegangan normal, tegangan lentur, tegangan torsi, dan tegangan geser. Kuat geser
juga dipengaruhi oleh tulangan geser yang terpasang, tulangan geser berupa sengkang
atau tulangan miring / serong. Penulangan model rangka dari kayu meranti pada
penelitian ini dipilih karena jenis penulangan model ini dianggap cocok dan diharapkan
akan dapat menambah kuat geser pada balok beton. Alasan penggunaan kayu meranti
pada bangunan karena mudah didapat, memiliki nilai estetika tinggi dan harganya lebih
murah jika dibandingkan dengan kayu jati. Kayu meranti yang digunakan sebagai
pengganti tulangan besi menggunakan kayu ukuran reng 2/3, Tulangan memanjang
menggunakan diameter tulangan polos (dp) 8 mm, Tulangan begel menggunakan
diameter tulangan polos (dp) 4 mm. Benda uji berupa balok dengan ukuran 20 cm x 30
cm x 60 cm dengan jumlah 4 buah. Pengujian beton dilakukan setelah umur 28 hari.
Pengujian beton meliputi pengujian kuat tekan. Pengujian kuat tekan dilakukan untuk
mengetahui kuat tekan beton silinder, kemudian pengujian pembebanan untuk
mengetahui kuat geser balok beton bertulang dengan spasi begel 8 cm dan 10 cm. Hasil
dari pengujian kuat tekan beton silinder didapat rata-rata kuat tekan 18.96 MPa. Hasil
pengujian pembebanan balok beton didapatkan gaya geser nominal untuk balok beton
dengan tulangan baja spasi begel 8 cm 85.06 kN dan spasi begel 10cm 78.13 kN,
sedangkan balok beton dengan tulangan model rangka dari kayu meranti spasi begel 8 cm
81.13 kN dan untuk spasi begel 10 cm 75.00 kN. Selisih gaya geser nominal antara balok
beton dengan menggunakan tulangan baja dan tulangan model rangka dari kayu meranti
untuk spasi begel 8 cm adalah 3.93 kN atau 4,61 % dan spasi begel 10 cm adalah 3.13 kN
atau 3,99 %.
Kata kunci: balok beton bertulang, gaya geser balok, kayu meranti, tulangan model
rangka

Abstracts
Concrete is a construction material that is now commonly used and is a building
material that has been chosen by experts of the structure. The amount of concrete due to
the use of concrete made from materials that are easy to obtain, processed, treated,
formed, the price is relatively cheap and has a high compressive strength. Reinforced
concrete is a construction that is not foreign in the field of civil engineering. reinforced
concrete structure is designed to be able to receive the internal forces, which form the

xvii

normal force, bending moments, torsion moments, and styles latitude / shear. With the
internal forces, will provide resistance of structural elements in the form of normal stress,
bending stress, stress torsion and shear stress. Shear strength is also influenced by the
shear reinforcement that is attached, in the form of shear reinforcement stirrups or slant /
oblique. Reinforcement of meranti wood frame models in this study were selected
because of the type of reinforcement is considered suitable models and is expected to add
to the shear strength on concrete beams. Reasons for meranti wood on the building
because it is easy to come by, have a high aesthetic value and are cheaper when compared
to teak. Meranti wood used as a substitute for iron reinforcement using wood lath size
2/3, Reinforcement lengthwise using plain reinforcement diameter (dp) 8 mm,
Reinforcement begel using plain reinforcement diameter (dp) 4 mm. Test specimen in the
form of a beam with a size of 20 cm x 30 cm x 60 cm with 4 pieces. Concrete testing
done after 28 days. The test includes testing the compressive strength of concrete. Tests
conducted to determine the compressive strength of concrete cylinder compressive
strength, then load testing to determine the shear strength of reinforced concrete beams
with spaces begel 8 cm and 10 cm. The results of testing the strength of concrete
cylinders obtained an average of 18.96 MPa compressive strength. The test results
loading concrete beams obtained shear force par for concrete beams with steel
reinforcement spacing begel 8 cm 85.06 kN and spaced begel 10cm 78.13 kN, while the
concrete beams with reinforcement of the model order of meranti spaces begel 8 cm
81.13 kN and for space begel 10 cm 75.00 kN. The difference between the nominal shear
force concrete beam using steel reinforcement and reinforcement of meranti wood frame
models for space begel 8 cm is 3.93 kN or 4.61% and spaced 10 cm begel is 3:13 kN or
3.99%.
Keywords: reinforced concrete beams, shear beams, meranti, reinforcing the model

xviii