Kajian Experimental Dan Numerik Perkuatan Geser Balok Konsol Menggunakan Carbon Fiber Reinforced Polymer

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Bangunan-bangunan struktur beton bertulang yang berubah fungsi menjadi

bangunan yang membutuhkan kekuatan/kapasitas yang lebih besar dari fungsi
bangunan itu sebelumnya, atau bangunan-bangunan tersebut sudah mengalami
penurunan kapasitas tetapi bangunan tersebut masih digunakan untuk mendukung
kapasitas semula,

seharusnya bangunan diperkuat. Solusi

yang dilakukan untuk

modifikasi terhadap pengembalian/peningkatan kembali kekuatan

struktur yang

direncanakan yaitu membangun kembali atau memberi perkuatan struktur tersebut.
Pilihan untuk membangun kembali memberikan banyak kerugian terutama biaya,
waktu dan lingkungan, yang pasti pilihan untuk memperkuat struktur adalah pilihan
yang bijaksana. Jenis kegagalan yang sering terjadi pada struktur beton bertulang
akibat dari perubahan fungsi bangunan pada struktur atau akibat terjadinya penurunan
kapasitas bangunan adalah kegagalan pada tegangan tarik. Tegangan tarik yang terjadi
pada struktur dipikul oleh baja tulangan, tetapi karena untuk menambahkan jumlah
luasan tulangan ke dalam struktur untuk meningkatkan kemampuan struktur untuk
menahan tegangan tarik adalah hal yang sulit, maka dilakukanlah metode dengan
menambah tulangan pada bagian luar dari struktur.

Metode perkuatan tersebut

menggunakan Carbon Fiber Reinforced Polymers atau yang lebih sering disebut
dengan CFRP. Penggunaan CFRP ini adalah jenis perkuatan dengan merekatkan
elemen CFRP ke bagian struktur yang akan diperkuat memakai jenis perekat tertentu.
1

Universitas Sumatera Utara

2

Tesis ini akan membandingkan pemodelan metode elemen hingga dari beton
yang diperkuat dengan CFRP dengan eksperimen pada laboratorium. Model yang
dibuat pada eksperimen memberikan beban sebesar 80% dari beban rencana pada
balok yang menimbulkan retak pada balok, kemudian beban diangkat dan balok
diperkuat dengan CFRP. Selanjutnya balok diberi pembebanan kembali sampai balok
runtuh. Analisis dilakukan dengan membuat simulasi metode numerik dari model
yang sama dengan eksperimen, dan kemudian hasil dari simulasi tersebut akan
dibandingkan dengan hasil eksperimen.

1.2

Pembatasan Masalah
Pengujian terhadap suatu struktur balok dengan pembebanan 3 (tiga) titik

pembebanan (lihat gambar) dibatasi terhadap satu jenis penampang dengan
menggunakan 3 variasi penulangan (penulangan under reinforced, balanced dan over
reinforced, perkuatan dengan CFRP. Balok dibebani pada satu batasan sebesar 80%
beban rencana yang dapat dipikul beton pembebanan sampai balok mengalami retak,

kemudian balok diperkuat dengan CFRP dan kembali dibebani sampai balok
mengalami keruntuhan. Pengujian dilakukan dengan 2 (dua) jenis, yaitu pengujian di
laboratorium dengan membuat benda uji 3 (tiga) buah dengan pemodelan numerik.

1.3

Tujuan Penulisan
Tujuan Penulisan Tesis ini adalah:
1.

Mengamati hubungan beban dan lendutan baik secara eksperimen maupun
simulasi numerik.

Universitas Sumatera Utara

3

2.

Menganalisis perilaku pola retak pada balok dengan eksperimen maupun

simulasi numerik.

3.

Menganalisis perilaku perkuatan dengan CFRP pada balok dengan
eksperimen maupun simulasi numerik.

1.4

Sistematika Penulisan
BAB I

PENDAHULUAN

Menjelaskan tentang latar belakang masalah, pembatasan masalah, tujuan
penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II

STUDI PUSTAKA

Berisikan teori tentang balok, standard dan kode yang mengatur perencanaan
pada balok. Jenis Perekat dan Plat CFRP.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Pembahasan dilakukan pada penjelasan terhadap gaya-gaya yang diberikan
pada eksperimen dan pemodelan numerik.
BAB IV ANALISIS HASIL SIMULASI DAN EKSPERIMEN
Analisis terhadap hasil simulasi pada pemodelan balok yang direncanakan dan
terhadap hasil eksperimen.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab penutup yang berisi kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil
penelitian yang dilakukan.

Universitas Sumatera Utara