Studi Eksperimental Pengujian Beban Siklik Kolom Persegi Beton Bertulang Dengan Perkuatan Pen-Binder Dan Frp.

x Universitas Kristen Maranatha

STUDI EKSPERIMENTAL PENGUJIAN BEBAN

SIKLIK KOLOM PERSEGI BETON BERTULANG

DENGAN PERKUATAN PEN-BINDER DAN FRP

Nico Nathaniel Sutanto 1221011

Pembimbing: Dr. Anang Kristianto, S.T., M.T.

ABSTRAK

Gempa bumi merupakan suatu getaran yang disebabkan oleh pergerakan lempeng bumi. Indonesia termasuk salah satu negara yang memiliki tingkat

magnitude yang tinggi. Hal ini yang mendasari struktur rumah tinggal di Indonesia harus memiliki standar yang benar dengan menggunakan Standar Nasional Indonesia 2847-2013. Salah satu komponen struktur yang harus diwaspadai agar struktur tidak mudah runtuh adalah kolom. Hal ini yang menjadi dasar dilakukannya studi eksperimental tentang perkuatan kolom dengan pen-binder dan FRP.

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kapasitas kolom persegi beton bertulang dengan menggunakan perkuatan pen-binder dan FRP. Benda uji dibuat sebanyak 6 kolom dengan ukuran penampang 170mm x 170mm x 1000mm. Dengan rincian 2 kolom standar, 2 kolom dengan pen-binder, dan 2 kolom dengan FRP. Selain itu, 9 silinder dibuat untuk menguji kekuatan tekan dari kolom-kolom tersebut dan didapatkan f’c = 18,53MPa.

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa kolom standar lebih baik dalam menerima beban siklik dibandingkan dengan kolom dengan perkuatan FRP dan kolom dengan perkuatan pen-binder. Selain itu, deformasi kolom standar merupakan deformasi terkecil sehingga kinerja kolom standar paling baik dibandingkan kolom lainnya. Kapasitas kolom standar mencapai sebesar 1036,50kg dan deformasi sebesar 31,54mm. Kapasitas kolom dengan perkuatan FRP sudah mencapai 971,50kg dan deformasi sebesar 31,56mm. Kapasitas kolom dengan perkuatan pen-binder sebesar 888,25kg dan deformasi sebesar 31,60mm. Kata Kunci: kolom, retak, standar, pen-binder, FRP, drift ratio.

xi Universitas Kristen Maranatha

EXPERIMENTAL STUDY OF CYCLIC LOADS

TESTING REINFORCED SQUARE COLUMN WITH

STRENGTHENING PEN-BINDER AND FRP

Nico Nathaniel Sutanto 1221011

Supervisor: Dr. Anang Kristianto, S.T., M.T.

Earthquake is a vibration caused by the movement of tectonic plates. Indonesia is one of the countries that have a high magnitude. This thing underlying the structure of the house in Indonesia must follow the correct standard by using the Indonesian National Standard 2847-2013. One of the structural components that should be aware of is column so that the structure does not easily collapse. These became the base of doing experimental study about reinforcing columns with pen-binder and FRP.

The purpose of this research is to evaluate the capacity of the reinforced concrete square column using pen-binder and FRP. The test object contains 6 columns with dimensions of 170mm x 170mm x 1000mm. The details are 2 standard columns, 2 columns with pen-binder, and 2 columns with FRP. Moreover, 9 cylinders are made to test the compressive strength of columns and

obtained f’c = 18,53MPa.

The results of this research indicating that standard columns are the best amongst columns with FRP and columns with pen-binder when accepting cyclic loads. Moreover, the deformation of standard column is the smallest deformation so the standard column performance is the best than the other column. The capacity of the standard column is 1036,50kg and the deformation is 31,54mm. The capacity of column with FRP is 971,50kg and the deformation is 31,56mm. The capacity of columns with pen-binder is 888,25kg and the deformation is 31,60mm.

xii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iv

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... v

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

ABSTRAK ... x

ABSTRACT ... xi

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR NOTASI ... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ... xx

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penelitian ... 2

1.3 Ruang Lingkup Penelitian ... 2

1.4 Metode Penelitian ... 2

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TINJAUAN LITERATUR ... 4

2.1 Struktur Beton Bertulang ... 4

2.2 Material Pembentuk Beton ... 5

2.2.1 Semen Portland ... 6

2.2.2 Air ... 7

2.2.3 Agregat ... 8

2.2.4 Baja Tulangan ... 11

2.3 Campuran Beton ... 12

2.4 Daktilitas... 13

2.5 Kolom Beton Bertulang ... 14

2.6 Penulangan Pada Kolom... 16

2.6.1 Tulangan Utama ... 16

2.6.2 Tulangan Pengekang ... 17

2.7 Kapasitas Kolom ... 17

2.8 Keruntuhan Kolom ... 18

2.9 Diagram Interaksi Kolom ... 18

2.10 Pengujian Kuat Tekan Beton ... 19

2.11 Perkuatan Kolom Beton Bertulang ... 20

2.11.1 Perkuatan Kolom dengan Pen-Binder ... 22

2.11.2 Perkuatan Kolom dengan Fiber Reinforced Polymer FRP ... 22

xiii Universitas Kristen Maranatha

BAB III METODE PENELITIAN ... 27

3.1 Bagan Alir Penelitian ... 27

3.2 Dimensi Benda Uji ... 29

3.3 Pengujian Bahan Material Penyusun Beton Bertulang ... 30

3.3.1 Agregat Halus ... 30

3.3.2 Agregat Kasar ... 31

3.3.3 Semen ... 32

3.3.4 Baja Tulangan ... 32

3.3.5 Perencanaan Campuran Beton ... 33

3.3.6 Perencanaan Benda Uji ... 33

3.3.6.1 Hasil Kuat Tekan Beton Silinder ... 33

3.3.6.2 Penentuan Tulangan Utama dan Tulangan Pengekang ... 33

3.3.7 Kapasitas Kolom Rencana ... 35

3.4 Pelaksanaan Pembuatan Benda Uji ... 37

3.4.1 Pembuatan Besi Tulangan ... 37

3.4.2 Pembuatan Bekisting ... 37

3.4.3 Pemasangan Strain Gauge ... 38

3.4.4 Pembuatan Benda Uji ... 42

3.4.5 Perawatan Benda Uji ... 47

3.4.6 Pengecatan dan Penggarisan Benda Uji ... 47

3.4.7 Pemasangan FRP ... 48

3.5 Set-Up Alat Pengujian ... 49

3.6 Proses Pengujian Benda Uji ... 51

3.7 Deformasi Kolom Rencana ... 51

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ... 53

4.1 Pola Retak Kolom ... 53

4.1.1 Pola Retak Kolom Standar ... 53

4.1.2 Pola Retak Kolom dengan Pen-Binder ... 55

4.1.3 Pola Retak Kolom dengan FRP ... 58

4.2 Hasil Pengujian Kolom ... 60

4.2.1 Kolom Standar ... 60

4.2.2 Kolom dengan Pen-Binder... 63

4.2.3 Kolom dengan FRP ... 66

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 72

5.1 Simpulan ... 72

5.2 Saran ... 73

DAFTAR PUSTAKA ... 74

xiv Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Semen ... 7

Gambar 2.2 Agregat Kasar ... 9

Gambar 2.3 Agregat Halus ... 9

Gambar 2.4 Baja Tulangan ... 12

Gambar 2.5 Hubungan Regangan dan Tegangan... 13

Gambar 2.6 (a) Kolom Persegi; (b) Kolom Spiral; (c) Kolom Komposit ... 15

Gambar 2.7 Diagram Interaksi Kolom ... 19

Gambar 2.8 Kurva Histeretik Ideal ... 24

Gambar 2.9 Model Kurva Histeretik Ramberg-Osgood ... 24

Gambar 2.10 Model Kurva Histeretik Clough ... 25

Gambar 2.11 Model Kurva Histeretik Isotropic Hardening ... 26

Gambar 2.12 Model Kurva Histeretik Kinematic Hardening ... 26

Gambar 2.13 Model Kurva Histeretik Combined Hardening ... 26

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 28

Gambar 3.2 (a) Benda Uji Silinder; (b) Benda Uji Kolom Standar; (c) Benda Uji Kolom dengan Pen-Binder; dan (d) Benda Uji Kolom dengan FRP ... 29

Gambar 3.3 (a) Pengujian Berat Isi Agregat Halus; (b) Berat Jenis Kering dan Penyerapan Agregat Halus; (c) Pengujian Berat Jenis SSD Agregat Halus... 30

Gambar 3.4 (a) Pengujian Berat Isi Agregat Kasar; (b) Berat Jenis Kering, Berat Jenis SSD, dan Penyerapan Agregat Kasar ... 31

Gambar 3.5 Pengujian Berat Jenis Semen ... 32

Gambar 3.6 Hasil Uji Kuat Tarik ... 32

Gambar 3.7 Diagram Interaksi Kolom ... 36

Gambar 3.8 Beban dan Momen Lentur Pada Kolom ... 36

Gambar 3.9 Pembuatan Besi Tulangan ... 37

Gambar 3.10 Pembuatan Bekisting ... 38

Gambar 3.11 Perataan Tulangan Ulir ... 38

Gambar 3.12 Perataan Tulangan Polos ... 39

Gambar 3.13 Pemasangan Strain Gauge di atas Lem Besi... 39

Gambar 3.14 Pemasangan Isolasi Bening di atas Strain Gauge ... 40

Gambar 3.15 Pemasangan Isolasi Aspal ... 40

Gambar 3.16 Pemasangan Isolasi Hitam ... 41

Gambar 3.17 Pengikatan Strain Gauge... 41

Gambar 3.18 Strain Gauge Telah Dipasang ... 42

Gambar 3.19 Pengolesan Oli Pada Bekisting ... 43

Gambar 3.20 Pemasukkan Besi Tulangan dan Penyambungan Bekisting ... 43

Gambar 3.21 Pengecoran Campuran Beton ... 44

Gambar 3.22 Pengujian Slump ... 44

Gambar 3.23 Pemasukkan Campuran Beton ... 45

Gambar 3.24 (a) dan (b) Pembukaan Bekisting ... 45

Gambar 3.25 Perbaikan Struktur Kolom ... 46

xv Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3.27 Pengecatan dan Penggarisan Benda Uji ... 47

Gambar 3.28 Pemasangan FRP ... 48

Gambar 3.29 2D Set-Up Alat Pengujian ... 49

Gambar 3.30 3D Set-Up Alat Pengujian ... 50

Gambar 3.31 Set-Up Alat Pengujian ... 50

Gambar 4.1 Pola Retak Kolom Standar 1: (a) Kolom Standar 1, (b) Tampak Samping Kiri, (c) Tampak Samping Kanan, (d) Tampak Belakang, (e) Tampak Depan ... 53

Gambar 4.2 Pola Retak Kolom Standar 2: (a) Kolom Standar 2, (b) Tampak Samping Kiri, (c) Tampak Samping Kanan, (d) Tampak Belakang, (e) Tampak Depan ... 54

Gambar 4.3 Pola Retak Kolom dengan Pen-Binder 1: (a) Kolom dengan Pen-Binder 1, (b) Tampak Samping Kiri, (c) Tampak Samping Kanan, (d) Tampak Belakang, (e) Tampak Depan ... 56

Gambar 4.4 Pola Retak Kolom dengan Pen-Binder 2: (a) Kolom dengan Pen-Binder 2, (b) Tampak Samping Kiri, (c) Tampak Samping Kanan, (d) Tampak Belakang, (e) Tampak Depan ... 57

Gambar 4.5 Pola Retak Kolom dengan FRP 1: (a) Kolom dengan FRP 1, (b) Tampak Samping Kiri, (c) Tampak Samping Kanan, (d) Tampak Belakang, (e) Tampak Depan ... 58

Gambar 4.6 Pola Retak Kolom dengan FRP 2: (a) Kolom dengan FRP 2, (b) Tampak Samping Kiri, (c) Tampak Samping Kanan, (d) Tampak Belakang, (e) Tampak Depan ... 59

Gambar 4.7 Kurva Histeretik Kolom Standar 1 ... 61

Gambar 4.8 Kurva Histeretik Kolom Standar 2 ... 62

Gambar 4.9 Kurva Envelope Kolom Standar ... 63

Gambar 4.10 Kurva Histeretik Kolom dengan Pen-Binder 1 ... 64

Gambar 4.11 Kurva Histeretik Kolom dengan Pen-Binder 2 ... 65

Gambar 4.12 Kurva Envelope Kolom dengan Pen-Binder ... 66

Gambar 4.13 Kurva Histeretik Kolom dengan FRP 1 ... 67

Gambar 4.14 Kurva Histeretik Kolom dengan FRP 2 ... 68

xvi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi Beton Berdasarkan Kuat Tekan ... 4

Tabel 2.2 Jenis-jenis Tulangan ... 12

Tabel 2.3 Angka Konversi Kekuatan Tekan Beton dengan Umur Beton (PBI 1971) ... 20

Tabel 3.1 Data Pengujian Agregat Halus ... 30

Tabel 3.2 Data Pengujian Agregat Kasar ... 31

Tabel 3.3 Hasil Uji Kuat Tekan Beton Silinder ... 33

Tabel 3.4 Drift Ratio dan Simpangan ... 51

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Kolom Standar 1 ... 61

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Kolom Standar 2 ... 62

Tabel 4.3 Hasil Rata-Rata Kolom Standar ... 63

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kolom dengan Pen-Binder 1 ... 64

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kolom dengan Pen-Binder 2 ... 65

Tabel 4.6 Hasil Rata-Rata Kolom dengan Pen-Binder ... 66

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Kolom dengan FRP 1 ... 67

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Kolom dengan FRP 2 ... 68

Tabel 4.9 Hasil Rata-Rata Kolom dengan FRP ... 69

Tabel 4.10 Hasil Uji Beban Siklik Pada Drift Ratio 3,5% ... 70

Tabel 4.11 Hasil Uji Beban Siklik Pada Drift Ratio 5,2% ... 70

Tabel 4.12 Perubahan Hasil Uji Beban Siklik pada Drift Ratio 3,5% dan Drift Ratio 5,2% ... 70

xvii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR NOTASI

A Luas penampang (mm2)

Luas kotor penampang kolom (mm2)

Luas tulangan baja tulangan yang digunakan (mm2) Luas tulangan pengekang (mm2)

Luas tulangan total yang digunakan (mm2)

Luas tulangan total minimum yang diperlukan (mm2) Lebar penampang melintang kolom (mm)

Berat agregat di dalam air (gr)

Dimensi penampang inti kolom (mm) Berat benda uji kondisi ssd (gr)

semen Berat jenis semen portland

Berat jenis kering agregat halus Berat jenis kering agregat kasar

Berat benda uji kondisi kering oven (gr) Berat piknometer diisi air (gr)

Berat piknometer + benda uji ssd + air (gr) Jarak dari serat tekan terluar ke garis netral (mm) Sumbangan gaya tekan beton (kN)

Berat isi air pada temperatur ruang yang tetap, Bobot isi agregat (gr/cm3)

Perbandingan antara momen nominal penampang dan kuat tekan aksial normal (mm)

Perbandingan antara momen nominal penampang dan kuat tekan aksial nominal pada kondisi regangan seimbang (mm)

E Modulus elastisitas (N/mm2) Modulus elastis baja (MPa)

F Besar gaya tekan (N)

Kuat tekan beton karakteristik (MPa) Kuat tekan beton terkekang (MPa)

xviii Universitas Kristen Maranatha

Kuat tekan beton tidak terkekang (MPa)

Kuat tekan beton terkekang aktual rata–rata (MPa) Tegangan pada setiap baris tulangan (Mpa)

Sumbangan gaya masing–masing baris tulangan (kN) Tegangan leleh tulangan (MPa)

Tegangan leleh tulangan pengekang (MPa) Tegangan lateral ekuivalen (MPa)

Tinggi penampang melintang kolom (mm) Lebar inti beton

Koefisien yang menyatakan hubungan antara tegangan pengekang dan peningkatan kekuatan

Koefisien yang menyatakan efisiensi tulangan pengekang

L Panjang awal (mm)

Kekuatan momen nominal penampang (kNm)

Kekuatan momen nominal penampang pada kondisi seimbang (kNm)

Jumlah tulangan

P Tekanan (N)

Pc Kuat beban aksial akibat kontribusi beton (kN)

Pst Kuat beban aksial akibat kontribusi baja (kN)

Kuat beban aksial nominal akibat beban aksial konsentrik (kN) rata-rata Kuat beban aksial aktual rata–rata (kN)

Kuat beban aksial maksimum yang telah direduksi (kN)

Kuat beban aksial nominal pada kondisi regangan seimbang (kN) Jarak tulangan pengekang sepanjang tinggi kolom (mm)

Jarak spasi antar tulangan sengkang (mm) Jarak pusat antar tulangan utama (mm)

Tinggi benda uji (mm) Volume cawan silinder (cm3) Volume awal semen Portland (ml) Volume akhir semen Portland (ml) Berat benda uji semen Portland (gr)

xix Universitas Kristen Maranatha Suatu nilai sembarang untuk membuat diagram interaksi

Koefisien reduksi

Kuat tekan rencana maksimum yang telah direduksi (kN) Rasio tinggi tekan ekivalen,a ke jarak garis netral, c.

Ɛ Regangan

Batas regangan beton

Regangan pada setiap baris tulangan Regangan leleh baja

Rasio tulangan

σ Tegangan (N/mm2)

xx Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Pengujian Bahan Material ... 76

Lampiran 2 Perancangan Campuran Beton ... 82

Lampiran 3 Proses Pengerjaan Benda Uji... 88

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gempa bumi merupakan suatu getaran atau goncangan yang disebabkan oleh pergerakan lempeng bumi. Bencana ini sudah terjadi sejak berabad-abad lalu di berbagai belahan bumi termasuk di Indonesia yang memiliki tingkat gempa yang cukup tinggi. Terbukti dalam satu dekade ini, bencana gempa dengan

magnitude yang tinggi terjadi di beberapa daerah di Indonesia. Hal ini menyebabkan bangunan di Indonesia dibangun dengan menggunakan kaidah atau Standar Nasional Indonesia (SNI). Kasus yang terjadi di Yogyakarta, Indonesia, contohnya, mengakibatkan bangunan roboh akibat gempa bumi dikarenakan kurang kuatnya kolom yang menopang struktur bangunan tersebut.

Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 2847-2013, kolom yang dibangun pada bangunan rawan gempa harus memiliki tulangan sengkang dengan kait 1350. Pada kenyataannya, kait yang dipasang pada kolom hanya sebesar 900 terutama pada bangunan-bangunan rumah tinggal di daerah rawan gempa. Hal ini menyebabkan struktur bangunan yang dibangun lebih rapuh dan berbahaya bagi penghuni dan lingkungan sekitar.

Selain itu, hal yang perlu diselidiki adalah pemasangan tulangan sengkang yang memenuhi standar yang berlaku untuk keperluan perkuatan struktur kolom. Kondisi kolom yang sudah menyatu dengan elemen struktur lain tidak memungkinkan untuk dipasang tulangan pengekang dengan sudut 135°, sehingga diperlukan suatu penelitian untuk mengembangkan perkuatan struktur kolom. Penelitian juga akan tertuju kepada pencarian solusi permasalahan ini. Salah satu solusinya adalah menggunakan pen-binder pada keempat sisi kolom. Selain itu, penggunaan FRP (Fiber Reinforced Polymer) sebagai perkuatan kolom juga diteliti. Penggunaan pen-binder maupun FRP diharapkan akan mendapat hasil kolom bertulang yang berperilaku daktail dan liat sehingga kolom beton bertulang yang digunakan pada rumah tinggal tidak akan mudah runtuh.

2 Universitas Kristen Maranatha Pada penelitian ini akan dilakukan pengujian dengan menggunakan beban siklik. Beban siklik yaitu beban tegak lurus terhadap beban gravitasi atau mendatar sejajar permukaan bumi. Umumnya beban siklik yang terjadi yaitu beban angin dan beban gempa. Beban siklik yang digunakan pada penelitian ini merepresentasikan beban gempa sebenarnya. Besarnya beban siklik yang akan digunakan disesuaikan dengan standar yang berlaku.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian adalah sebagai berikut:

1. Mengevaluasi kapasitas/kekuatan kolom persegi beton bertulang dengan menggunakan pen-binder dan FRP akibat beban siklik;

2. Mengevaluasi kinerja kolom persegi beton bertulang dengan menggunakan

pen-binder dan FRP akibat beban siklik.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian adalah sebagai berikut:

1. Kolom yang akan diteliti berbentuk persegi bujur sangkar berjumlah 6 buah dengan masing-masing 2 kolom standar, 2 kolom dengan pen-binder, dan 2 kolom dengan FRP dengan dimensi sisi (s) = 17cm dan tinggi (t) = 100cm; 2. Mutu beton (f’c) = 18,53MPa;

3. Pengujian beban siklik berdasarkan ACI 374.1-05;

4. Pengujian menggunakan hydraulic jack, actuator, data logger, dan load cell; 5. Analisis tidak membahas regangan dan tegangan;

6. Analisis membahas tentang pola retak kolom dan besarnya kapasitas dan deformasi kolom;

7. Hasil studi eksperimental tidak dibandingkan dengan analisis numerikal.

1.4 Metode Penelitian

Metode penelitian adalah sebagai berikut:

1. Studi literatur sebagai kajian teoritis yang berhubungan dengan pokok bahasan penelitian yaitu melalui buku-buku referensi dan internet;

3 Universitas Kristen Maranatha 2. Studi eksperimental yaitu pembuatan dan pengujian benda uji untuk penelitian

ini dilakukan di Laboratorium Struktur Universitas Kristen Maranatha Bandung;

3. Pembahasan hasil pengujian, penyusunan laporan, dan konsultasi dengan dosen pembimbing.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan adalah sebagai berikut:

BAB I : Pendahuluan berisi Latar Belakang, Tujuan Penelitian, Ruang Lingkup Penelitian, Metode Penelitian, dan Sistematika Penulisan.

BAB II : Tinjauan Literatur berisi teori tentang struktur beton bertulang, kolom beton bertulang, daktilitas kolom, perkuatan kolom dengan pen-binder, FRP.

BAB III : Metode Penelitian berisi tentang bagan alir penelitian, rencana benda uji, pembuatan benda uji, perawatan benda uji, pemasangan FRP pada kolom beton bertulang, pemasangan alat pengujian, pengujian kolom beton bertulang.

BAB IV : Analisis Data dan Pembahasan berisi analisis data dan pengujian kolom beton bertulang dengan menggunakan pen-binder dan FRP. BAB V : Simpulan dan Saran berisi simpulan dan saran dari hasil penelitian.

72 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Dari studi eksperimen yang telah dilakukan di Laboratorium Struktur Universitas Kristen Maranatha Bandung, dapat disimpulkan bahwa:

1. Kapasitas kolom hasil pengujian melewati kapasitas kolom rencana (800kg). Pada hasil pengujian kolom, kapasitas kolom terbesar terjadi pada kolom standar sebesar 1036,50kg, sedangkan kapasitas kolom dengan FRP sebesar 971,50kg dan kapasitas kolom dengan pen-binder sebesar 888,25kg.

2. Kemungkinan penyebab kapasitas kolom dengan FRP berada di bawah kapasitas kolom standar adalah kurang kuatnya proses pengeleman lembaran FRP hingga lekat ke kolom atau terjadinya kerusakan beton pada bagian joint

atau keropos. Kemungkinan penyebab kapasitas kolom dengan pen-binder di bawah kapasitas kolom standar dan kolom dengan FRP adalah karena pen-binder menjadi berguna bila ada beban aksial yang besar, sedangkan beban aksial pada kolom pen-binder pada penelitian ini sangat kecil.

3. Deformasi kolom hasil pengujian melewati deformasi rencana (0,99mm). Deformasi kolom terbesar terjadi pada kolom dengan pen-binder yaitu sebesar 31,60mm, sedangkan deformasi kolom pada kolom dengan FRP yaitu sebesar 31,56mm dan deformasi kolom pada kolom standar menjadi deformasi terkecil yaitu sebesar 31,54mm. Deformasi terkecil pada kolom standar menyebabkan kinerja kolom paling baik dibandingkan deformasi pada kolom dengan FRP dan deformasi pada pen-binder.

4. Besarnya perubahan kenaikan kapasitas kolom dari drift ratio 3,5% ke drift ratio 5,2% terjadi pada kolom dengan FRP sebesar 63,50kg, sedangkan pada kolom standar terjadi kenaikan kapasitas kolom sebesar 28,50kg. Pada kolom dengan pen-binder mengalami penurunan kapasitas kolom sebesar 139,75kg. Besarnya perubahan kenaikan deformasi dari drift ratio 3,5% ke drift ratio

73 Universitas Kristen Maranatha kenaikan deformasi pada kolom standar sebesar 15,30mm dan kenaikan deformasi pada kolom dengan FRP sebesar 15,27mm.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan yaitu:

1. Pembuatan benda uji sebaiknya lebih diperhatikan lagi sehingga konsistensi mutu beton tetap terjaga.

2. Set-up alat pengujian benda uji sebaiknya lebih diperhatikan lagi agar alat pengujian tidak perlu diubah-ubah kembali jika ukuran benda uji berbeda. 3. Penggunaan sengkang standar (kait 1350) dalam pembangunan rumah tinggal

di Indonesia lebih baik dibandingkan penggunaan sengkang dengan pen-binder maupun FRP.

74 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. ACI 211.1–91, 1991, Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete.

2. ACI 318-11, 2011, Building Code Requirements for Sctructural Concrete.

3. ACI 374.1-05, 2005, Acceptance Criteria for Moment Frames Based on Structural Testing and Commentary.

4. ASTM C.136.03, 2003, Standard Specification For Concrete Aggregates.

5. ASTM C33 – 97, 1997, Standard Specification for Concrete Aggregates.

6. Basri, T. H., 2014, Studi Eksperimental Penggunaan FRP (Fiber Reinforced Polymer) Terhadap Perkuatan Kolom Beton Bertulang, Bandung.

7. Dipohusodo, I. 1993, Struktur Beton Bertulang, Gramedia, Jakarta.

8. Gurki, J. T. S., 2002, Beton Bertulang Edisi Revisi, Rekayasa Sains, Bandung. 9. Imran, I., Zulkifli, E., 2014, Perencanaan Dasar Struktur Beton Bertulang, ITB,

Bandung.

10.Kristianto, A., 2012, Pengembangan Sistem Elemen Pengikat Untuk Meningkatkan Efektifitas Kekangan dan Mempermudah Pemasangan Tulangan Pengekangan Kolom Beton Bertulang, Bandung.

11.McCormac J. C., 2001, Desain Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta.

12.Nawy, E. G., 1990, Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, PT.Eresco, Bandung.

13.Nova, A., 2008, Improved Performance of Bolt-Connected Link Due To Cyclic Load, ITB, Bandung.

14.Park, R., Paulay, T., 1975, Reinforced Concrete Structures, John Wiley & Sons, Inc. New York.

15.SNI 03-1729-2002, 2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional.

16.SNI 03-1969-1990, 1990, Metoda Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar, Badan Standarisasi Nasional.

75 Universitas Kristen Maranatha 17.SNI 03-1970-1990, 1990, Metoda Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air

Agregat Halus, Badan Standarisasi Nasional.

18.SNI 03-1974-1990, 1990, Metode Pengujian Kuat Tekan Beton, Badan Standarisasi Nasional.

19.SNI 03-2384-2002, 2002, Tata Cara Pembuatan Beton Normal, Badan Standarisasi Nasional.

20.SNI 03-2834:1993, 1993, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, Badan Standarisasi Nasional.

21.SNI 07-2052-2002, 2002, Baja Tulangan Beton, Badan Standarisasi Nasional. 22.SNI 15-2049-2004,2004, Semen Portland, Badan Standarisasi Nasional.

23.SNI 1726-2012, 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non-Gedung, Badan Standarisasi Nasional.

24.SNI 2847-2013, 2013, Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung,

Badan Standarisasi Nasional.

25.Wight, J.K., MacGregor, J.G., 2005, Reinforced Concrete 4th Edition, Pearson Education, Inc., Prentice Hall Pearson Education South Asia, Singapore,

26.Yansusan, I., 2014, Studi Eksperimental Penggunaan Pen-Binder Terhadap Perkuatan Kolom Beton Bertulang, Bandung.

2 Universitas Kristen Maranatha Pada penelitian ini akan dilakukan pengujian dengan menggunakan beban siklik. Beban siklik yaitu beban tegak lurus terhadap beban gravitasi atau mendatar sejajar permukaan bumi. Umumnya beban siklik yang terjadi yaitu beban angin dan beban gempa. Beban siklik yang digunakan pada penelitian ini merepresentasikan beban gempa sebenarnya. Besarnya beban siklik yang akan digunakan disesuaikan dengan standar yang berlaku.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian adalah sebagai berikut:

1. Mengevaluasi kapasitas/kekuatan kolom persegi beton bertulang dengan menggunakan pen-binder dan FRP akibat beban siklik;

2. Mengevaluasi kinerja kolom persegi beton bertulang dengan menggunakan pen-binder dan FRP akibat beban siklik.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian adalah sebagai berikut:

1. Kolom yang akan diteliti berbentuk persegi bujur sangkar berjumlah 6 buah dengan masing-masing 2 kolom standar, 2 kolom dengan pen-binder, dan 2 kolom dengan FRP dengan dimensi sisi (s) = 17cm dan tinggi (t) = 100cm; 2. Mutu beton (f’c) = 18,53MPa;

3. Pengujian beban siklik berdasarkan ACI 374.1-05;

4. Pengujian menggunakan hydraulic jack, actuator, data logger, dan load cell; 5. Analisis tidak membahas regangan dan tegangan;

6. Analisis membahas tentang pola retak kolom dan besarnya kapasitas dan deformasi kolom;

7. Hasil studi eksperimental tidak dibandingkan dengan analisis numerikal.

1.4 Metode Penelitian

Metode penelitian adalah sebagai berikut:

1. Studi literatur sebagai kajian teoritis yang berhubungan dengan pokok bahasan penelitian yaitu melalui buku-buku referensi dan internet;

2. Studi eksperimental yaitu pembuatan dan pengujian benda uji untuk penelitian ini dilakukan di Laboratorium Struktur Universitas Kristen Maranatha Bandung;

3. Pembahasan hasil pengujian, penyusunan laporan, dan konsultasi dengan dosen pembimbing.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan adalah sebagai berikut:

BAB I : Pendahuluan berisi Latar Belakang, Tujuan Penelitian, Ruang Lingkup Penelitian, Metode Penelitian, dan Sistematika Penulisan.

BAB II : Tinjauan Literatur berisi teori tentang struktur beton bertulang, kolom beton bertulang, daktilitas kolom, perkuatan kolom dengan pen-binder, FRP.

BAB III : Metode Penelitian berisi tentang bagan alir penelitian, rencana benda uji, pembuatan benda uji, perawatan benda uji, pemasangan FRP pada kolom beton bertulang, pemasangan alat pengujian, pengujian kolom beton bertulang.

BAB IV : Analisis Data dan Pembahasan berisi analisis data dan pengujian kolom beton bertulang dengan menggunakan pen-binder dan FRP. BAB V : Simpulan dan Saran berisi simpulan dan saran dari hasil penelitian.

72 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Dari studi eksperimen yang telah dilakukan di Laboratorium Struktur Universitas Kristen Maranatha Bandung, dapat disimpulkan bahwa:

1. Kapasitas kolom hasil pengujian melewati kapasitas kolom rencana (800kg). Pada hasil pengujian kolom, kapasitas kolom terbesar terjadi pada kolom standar sebesar 1036,50kg, sedangkan kapasitas kolom dengan FRP sebesar 971,50kg dan kapasitas kolom dengan pen-binder sebesar 888,25kg.

2. Kemungkinan penyebab kapasitas kolom dengan FRP berada di bawah kapasitas kolom standar adalah kurang kuatnya proses pengeleman lembaran FRP hingga lekat ke kolom atau terjadinya kerusakan beton pada bagian joint atau keropos. Kemungkinan penyebab kapasitas kolom dengan pen-binder di bawah kapasitas kolom standar dan kolom dengan FRP adalah karena pen-binder menjadi berguna bila ada beban aksial yang besar, sedangkan beban aksial pada kolom pen-binder pada penelitian ini sangat kecil.

3. Deformasi kolom hasil pengujian melewati deformasi rencana (0,99mm). Deformasi kolom terbesar terjadi pada kolom dengan pen-binder yaitu sebesar 31,60mm, sedangkan deformasi kolom pada kolom dengan FRP yaitu sebesar 31,56mm dan deformasi kolom pada kolom standar menjadi deformasi terkecil yaitu sebesar 31,54mm. Deformasi terkecil pada kolom standar menyebabkan kinerja kolom paling baik dibandingkan deformasi pada kolom dengan FRP dan deformasi pada pen-binder.

4. Besarnya perubahan kenaikan kapasitas kolom dari drift ratio 3,5% ke drift ratio 5,2% terjadi pada kolom dengan FRP sebesar 63,50kg, sedangkan pada kolom standar terjadi kenaikan kapasitas kolom sebesar 28,50kg. Pada kolom dengan pen-binder mengalami penurunan kapasitas kolom sebesar 139,75kg. Besarnya perubahan kenaikan deformasi dari drift ratio 3,5% ke drift ratio 5,2% terjadi pada kolom dengan pen-binder sebesar 16,15mm, sedangkan

kenaikan deformasi pada kolom standar sebesar 15,30mm dan kenaikan deformasi pada kolom dengan FRP sebesar 15,27mm.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan yaitu:

1. Pembuatan benda uji sebaiknya lebih diperhatikan lagi sehingga konsistensi mutu beton tetap terjaga.

2. Set-up alat pengujian benda uji sebaiknya lebih diperhatikan lagi agar alat pengujian tidak perlu diubah-ubah kembali jika ukuran benda uji berbeda. 3. Penggunaan sengkang standar (kait 1350) dalam pembangunan rumah tinggal

di Indonesia lebih baik dibandingkan penggunaan sengkang dengan pen-binder maupun FRP.

74 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. ACI 211.1–91, 1991, Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete.

2. ACI 318-11, 2011, Building Code Requirements for Sctructural Concrete.

3. ACI 374.1-05, 2005, Acceptance Criteria for Moment Frames Based on Structural Testing and Commentary.

4. ASTM C.136.03, 2003, Standard Specification For Concrete Aggregates. 5. ASTM C33 – 97, 1997, Standard Specification for Concrete Aggregates.

6. Basri, T. H., 2014, Studi Eksperimental Penggunaan FRP (Fiber Reinforced Polymer) Terhadap Perkuatan Kolom Beton Bertulang, Bandung.

7. Dipohusodo, I. 1993, Struktur Beton Bertulang, Gramedia, Jakarta.

8. Gurki, J. T. S., 2002, Beton Bertulang Edisi Revisi, Rekayasa Sains, Bandung. 9. Imran, I., Zulkifli, E., 2014, Perencanaan Dasar Struktur Beton Bertulang, ITB,

Bandung.

10.Kristianto, A., 2012, Pengembangan Sistem Elemen Pengikat Untuk Meningkatkan Efektifitas Kekangan dan Mempermudah Pemasangan Tulangan Pengekangan Kolom Beton Bertulang, Bandung.

11.McCormac J. C., 2001, Desain Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta.

12.Nawy, E. G., 1990, Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, PT.Eresco, Bandung.

13.Nova, A., 2008, Improved Performance of Bolt-Connected Link Due To Cyclic Load, ITB, Bandung.

14.Park, R., Paulay, T., 1975, Reinforced Concrete Structures, John Wiley & Sons, Inc. New York.

15.SNI 03-1729-2002, 2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional.

16.SNI 03-1969-1990, 1990, Metoda Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar, Badan Standarisasi Nasional.

17.SNI 03-1970-1990, 1990, Metoda Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus, Badan Standarisasi Nasional.

18.SNI 03-1974-1990, 1990, Metode Pengujian Kuat Tekan Beton, Badan Standarisasi Nasional.

19.SNI 03-2384-2002, 2002, Tata Cara Pembuatan Beton Normal, Badan Standarisasi Nasional.

20.SNI 03-2834:1993, 1993, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, Badan Standarisasi Nasional.

21.SNI 07-2052-2002, 2002, Baja Tulangan Beton, Badan Standarisasi Nasional. 22.SNI 15-2049-2004, 2004, Semen Portland, Badan Standarisasi Nasional.

23.SNI 1726-2012, 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non-Gedung, Badan Standarisasi Nasional.

24.SNI 2847-2013, 2013, Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional.

25.Wight, J.K., MacGregor, J.G., 2005, Reinforced Concrete 4th Edition, Pearson Education, Inc., Prentice Hall Pearson Education South Asia, Singapore,

26.Yansusan, I., 2014, Studi Eksperimental Penggunaan Pen-Binder Terhadap Perkuatan Kolom Beton Bertulang, Bandung.