Perilaku Beton Bertulang Pasca Bakar (Studi Kasus Di Laboratorium Biologi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Pembangunan konstruksi bangunan di Indonesia telah berkembang dengan
pesat seiring dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk, terutama di kota-kota
besar yang mengakibatkan meningkatnya kebutuhan terhadap sarana dan prasarana,
terutama kebutuhan laboratorium untuk fakultas sebuah universitas. Pada umumnya
sebagian besar sarana dan prasarana (infrastruktur) yang ada menggunakan
konstruksi beton.
Akhir-akhir ini, kebakaran gedung mulai mendapat perhatian serius dari
semua pihak setelah banyaknya kasus kebakaran yang terjadi di Indonesia. Kamis 26
September 2013 terjadi kebakaran di lantai 3 laboratorium biologi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara yang
terletak di jalan Bioteknologi I Kampus USU. Struktur bangunan dirancang
menggunakan konstruksi beton bertulang yang keseluruhan struktur terdiri dari 3
lantai dan memiliki luas 992,8 m2, dengan ukuran panjang 58,4 m, lebar 17,0 m, dan
tinggi total 13,5 m.
Kebakaran dapat diakibatkan oleh berbagai hal, mulai dari hubungan pendek
arus listrik, tabung gas meledak, huru-hara, maupun tindak kriminalitas. Kebakaran
yang terjadi di laboratorium FMIPA ini disebabkan karena adanya hubungan pendek
arus listrik.
Temperatur yang tinggi saat terjadi kebakaran memiliki pengaruh yang besar
terhadap jenis material beton maupun baja. Struktur beton bertulang pada dasarnya
memiliki tingkat ketahanan yang lebih baik terhadap peningkatan suhu (kebakaran)
dibandingkan struktur baja atau kayu. Hal ini disebabkan karena material beton
memiliki daya hantar panas yang rendah, sehingga dapat menghalangi rembetan
panas ke bagian dalam struktur beton tersebut. Oleh karena itu selimut beton
biasanya dirancang dengan ketebalan yang cukup yang dimaksudkan untuk
melindungi tulangan dari suhu yang tinggi di luar jika terjadi kebakaran, karena
seperti diketahui bahwa tulangan baja akan mengalami penurunan kekuatan/tegangan
leleh yang cukup drastis pada suhu yang tinggi sehingga keruntuhan struktur beton
bertulang akibat kebakaran diharapkan terjadi secara bertahap.
Gambar 1.1 Lokasi Kebakaran Gedung Fakultas MIPA
Gambar 1.2 Tampak Samping Sisi Utara Gedung Fakultas MIPA
Gambar 1.3 Tampak Samping Sisi Selatan Gedung Fakultas MIPA
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah :
1. Apakah terdapat kerusakan balok dan kolom pada bangunan laboratorium
biologi FMIPA USU.
2. Bagaimana pola retak balok dan kolom bangunan laboratorium biologi
FMIPA USU.
3. Berapa kuat tekan beton setelah pasca bakar.
4. Bagaimana metode perbaikan struktur balok dan kolom bangunan
laboratorium biologi FMIPA USU.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengidentifikasi tingkat kerusakan balok dan kolom pada struktur
bangunan laboratorium biologi FMIPA USU.
2. Menganalisis kekuatan sisa balok dan kolom pada struktur bangunan
laboratorium biologi FMIPA USU.
1.4 Manfaat Penelitian
Dari hasil penelitian ini diharapkan :
1. Memberikan informasi mengenai tingkat kerusakan dan kerusakan
struktur beton bertulang pada balok dan kolom.
2. Menjadi referensi dalam melakukan perbaikan struktur beton bertulang
pasca bakar.
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Ruang lingkup penelitian ini adalah :
1. Melakukan pemeriksaan terhadap balok dan kolom laboratorium biologi
FMIPA USU yaitu pemeriksaan visual, pola retak, pengujian alat palu
beton (Rebound Hammer Test) dan Core Drill, dan uji tarik baja dengan
UTM.
2. Membuat rekomendasi metode perbaikan yang akan diterapkan pada
struktur.
Adapun batasan masalah penelitian ini antara lain :
1. Tidak menghitung pondasi dan pelat.
2. Pemeriksaan tingkat kerusakan elemen balok dan kolom meliputi
pemeriksaan visual, pola retak, pengujian alat palu beton (Rebound
Hammer Test) dan Core Drill, dan uji tarik baja dengan UTM.
3. Peraturan yang digunakan adalah :
a. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung
1987.
b. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan
Gedung SNI 03 - 1726 – 2003.
c. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
SNI 03 – 2847 – 2002.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika Penulisan ini bertujuan untuk memberikan gambaran secara garis
besar isi setiap bab yang dibahas pada Tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian,
manfaat penelitian, ruang lingkup dan batasan masalah, dan sistematika penulisan
dari tugas akhir ini.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi uraian tentang dasar-dasar teori mengenai bahan perbaikan
struktur, pengaruh temperatur terhadap perilaku balok dan kolom, pola retak, kuat
tekan beton, dan ragam keruntuhan balok.
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi uraian tentang bagan alir, pengumpulan data, lokasi dan waktu
penelitian, alat dan bahan, dan prosedur penelitian.
BAB IV. ANALISA DAN HASIL PEMBAHASAN
Bab ini berisi analisa dan hasil pengujian benda uji dalam penelitian,
meliputi, analisa tingkat kerusakan beton pasca bakar dan metode perbaikan struktur.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan kesimpulan – kesimpulan yang didapat dari seluruh proses
kegiatan tugas akhir ini serta saran – saran untuk pengembangan penelitian agar
dapat diperoleh penulisan skripsi yang lebih baik lagi dikemudian hari.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Pembangunan konstruksi bangunan di Indonesia telah berkembang dengan
pesat seiring dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk, terutama di kota-kota
besar yang mengakibatkan meningkatnya kebutuhan terhadap sarana dan prasarana,
terutama kebutuhan laboratorium untuk fakultas sebuah universitas. Pada umumnya
sebagian besar sarana dan prasarana (infrastruktur) yang ada menggunakan
konstruksi beton.
Akhir-akhir ini, kebakaran gedung mulai mendapat perhatian serius dari
semua pihak setelah banyaknya kasus kebakaran yang terjadi di Indonesia. Kamis 26
September 2013 terjadi kebakaran di lantai 3 laboratorium biologi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara yang
terletak di jalan Bioteknologi I Kampus USU. Struktur bangunan dirancang
menggunakan konstruksi beton bertulang yang keseluruhan struktur terdiri dari 3
lantai dan memiliki luas 992,8 m2, dengan ukuran panjang 58,4 m, lebar 17,0 m, dan
tinggi total 13,5 m.
Kebakaran dapat diakibatkan oleh berbagai hal, mulai dari hubungan pendek
arus listrik, tabung gas meledak, huru-hara, maupun tindak kriminalitas. Kebakaran
yang terjadi di laboratorium FMIPA ini disebabkan karena adanya hubungan pendek
arus listrik.
Temperatur yang tinggi saat terjadi kebakaran memiliki pengaruh yang besar
terhadap jenis material beton maupun baja. Struktur beton bertulang pada dasarnya
memiliki tingkat ketahanan yang lebih baik terhadap peningkatan suhu (kebakaran)
dibandingkan struktur baja atau kayu. Hal ini disebabkan karena material beton
memiliki daya hantar panas yang rendah, sehingga dapat menghalangi rembetan
panas ke bagian dalam struktur beton tersebut. Oleh karena itu selimut beton
biasanya dirancang dengan ketebalan yang cukup yang dimaksudkan untuk
melindungi tulangan dari suhu yang tinggi di luar jika terjadi kebakaran, karena
seperti diketahui bahwa tulangan baja akan mengalami penurunan kekuatan/tegangan
leleh yang cukup drastis pada suhu yang tinggi sehingga keruntuhan struktur beton
bertulang akibat kebakaran diharapkan terjadi secara bertahap.
Gambar 1.1 Lokasi Kebakaran Gedung Fakultas MIPA
Gambar 1.2 Tampak Samping Sisi Utara Gedung Fakultas MIPA
Gambar 1.3 Tampak Samping Sisi Selatan Gedung Fakultas MIPA
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah :
1. Apakah terdapat kerusakan balok dan kolom pada bangunan laboratorium
biologi FMIPA USU.
2. Bagaimana pola retak balok dan kolom bangunan laboratorium biologi
FMIPA USU.
3. Berapa kuat tekan beton setelah pasca bakar.
4. Bagaimana metode perbaikan struktur balok dan kolom bangunan
laboratorium biologi FMIPA USU.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengidentifikasi tingkat kerusakan balok dan kolom pada struktur
bangunan laboratorium biologi FMIPA USU.
2. Menganalisis kekuatan sisa balok dan kolom pada struktur bangunan
laboratorium biologi FMIPA USU.
1.4 Manfaat Penelitian
Dari hasil penelitian ini diharapkan :
1. Memberikan informasi mengenai tingkat kerusakan dan kerusakan
struktur beton bertulang pada balok dan kolom.
2. Menjadi referensi dalam melakukan perbaikan struktur beton bertulang
pasca bakar.
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Ruang lingkup penelitian ini adalah :
1. Melakukan pemeriksaan terhadap balok dan kolom laboratorium biologi
FMIPA USU yaitu pemeriksaan visual, pola retak, pengujian alat palu
beton (Rebound Hammer Test) dan Core Drill, dan uji tarik baja dengan
UTM.
2. Membuat rekomendasi metode perbaikan yang akan diterapkan pada
struktur.
Adapun batasan masalah penelitian ini antara lain :
1. Tidak menghitung pondasi dan pelat.
2. Pemeriksaan tingkat kerusakan elemen balok dan kolom meliputi
pemeriksaan visual, pola retak, pengujian alat palu beton (Rebound
Hammer Test) dan Core Drill, dan uji tarik baja dengan UTM.
3. Peraturan yang digunakan adalah :
a. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung
1987.
b. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan
Gedung SNI 03 - 1726 – 2003.
c. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
SNI 03 – 2847 – 2002.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika Penulisan ini bertujuan untuk memberikan gambaran secara garis
besar isi setiap bab yang dibahas pada Tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian,
manfaat penelitian, ruang lingkup dan batasan masalah, dan sistematika penulisan
dari tugas akhir ini.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi uraian tentang dasar-dasar teori mengenai bahan perbaikan
struktur, pengaruh temperatur terhadap perilaku balok dan kolom, pola retak, kuat
tekan beton, dan ragam keruntuhan balok.
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi uraian tentang bagan alir, pengumpulan data, lokasi dan waktu
penelitian, alat dan bahan, dan prosedur penelitian.
BAB IV. ANALISA DAN HASIL PEMBAHASAN
Bab ini berisi analisa dan hasil pengujian benda uji dalam penelitian,
meliputi, analisa tingkat kerusakan beton pasca bakar dan metode perbaikan struktur.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan kesimpulan – kesimpulan yang didapat dari seluruh proses
kegiatan tugas akhir ini serta saran – saran untuk pengembangan penelitian agar
dapat diperoleh penulisan skripsi yang lebih baik lagi dikemudian hari.