ABSTRAK - sinta.unud.ac.id · PDF filerahmat dan kuasa-Nya penulis dapat ... LAMPIRAN G...

i

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui beban yang mampu diterima

serta pola kegagalan pengangkuran pada balok dengan beton menggunakan dan

tanpa menggunakan bahan perekat Sikadur®

-31 CF Normal dengan panjang

lewatan yang dihitung berdasarkan rumus SNI 2847-2013 dan rumus tegangan

lekatan

Benda uji yang dibuat dalam penelitian ini adalah benda uji balok

dengan ukuran (1400 x 200 x 130) mm. Metode Pengujian yang digunakan adalah

pengujian dengan dua titik pembebanan. Jarak dari tumpuan ke tumpuan adalah

1200 mm. Mutu beton yang direncanakan 20 MPa. Tulangan utama balok yang

dipakai berdiameter 13 mm dengan fy = 394,82 MPa, sedangkan tulangan geser

balok berdiameter 8 mm. Ketebalan epoxy yang dipakai adalah 2 mm. Untuk

panjang lewatan tanpa menggunakan bahan perekat Sikadur®

-31 CF Normal dihitung dengan rumus SNI 2847-2013, sehingga didapat panjang lewatan sebesar

390 mm. Sedangkan untuk panjang lewatan dengan bahan perekat Sikadur®-31

CF Normal akan dihitung dengan menggunakan rumus SNI 2847-2013 dan

rumus tegangan lekatan yang didasarkan pada penelitian sebelumnya. Dari kedua

rumus panjang lewatan dengan bahan perekat ini kemudian akan dibuat variasi

panjang lewatannya, sehingga didapat variasi panjang lewatan sebesar 270 mm,

338 mm, 406 mm, 474 mm, 542 mm dan 610 mm. Masing – masing benda uji

akan dibuat 1 buah sampel.

Dari hasil penelitian menunjukkan benda uji menggunakan bahan

perekat dengan panjang lewatan 270 mm mampu menahan beban 32,5 kN,

panjang lewatan 338 mm dengan beban 37,5 kN, panjang lewatan 406 mm dengan

beban 36 kN, panjang lewatan 474 mm dengan beban 42,5 kN, panjang lewatan

542 mm dengan beban 43,5 kN dan panjang lewatan 610 mm dengan beban 45

kN. Sedangkan untuk panjang lewatan 390 mm tanpa bahan perekat mampu

menahan beban 43 kN. Panjang lewatan 270 mm, 338 mm dan 406 mm dengan

bahan perekat belum mencapai kondisi tulangan leleh. Sedangkan panjang

lewatan 474 mm, 542 mm, 610 mm dengan menggunakan bahan perekat dan

panjang lewatan 390 mm tanpa bahan perekat mampu mencapai kondisi tulangan

leleh.

Kata Kunci : beton, baja tulangan, panjang lewatan, Sikadur®

-31 CF Normal

ii

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena atas

rahmat dan kuasa-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul

“Kuat Lekat dan Pola Kegagalan Pengangkuran pada Beton dengan Bahan

Perekat Sikadur®-31 CF Normal” dapat diselesaikan tepat pada waktunya.

Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus

ditempuh untuk memperoleh gelar S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Udayana. Selama pembuatan tulisan ini, penulis banyak

mendapat bantuan dari berbagai pihak.

Sehubungan dengan hal tersebut, melalui kesempatan ini penulis

menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT.,Ph.D. Selaku Dekan

Fakultas Teknik, Universitas Udayana.

2. Bapak I Ketut Sudarsana, ST., Ph.D. Selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,

Universitas Udayana.

3. Bapak A. A. Gede Sutapa, ST., MT. dan Bapak Ir Putu Deskarta, MSc selaku

dosen pembimbing Tugas Akhir.

4. Bapak Ida Bagus Rai Widiarsa, ST., MASc, PhD. Selaku Ketua Lab. Struktur

dan Bahan, Uiversitas Udayana.

5. Bapak Putu Wiryanta, ST. Dan Bapak I Wayan Suditha Yasa, ST. Selaku

Teknisi Lab. Struktur danBahan, Universitas Udayana.

6. Semua pihak yang telah membantu pembuatan tulisan ini dari awal sampai

akhir.

Penulis menyadari bahwa tulisan ini jauh dari sempurna, untuk itu penulis

mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak demi sempurnanya tulisan ini.

Akhir kata, penulis harapkan semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi para

pembaca.

Denpasar, Juli 2016

Penulis,

iii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

ABSTRAK i

UCAPAN TERIMA KASIH ii

DAFTAR ISI iii

DAFTAR GAMBAR v

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR NOTASI viii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Tujuan Penelitian 3

1.4. Manfaat Penelitian 3

1.5. Batasan Masalah 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1. Beton 5

2.1.1. Semen Portland 6

2.1.2. Agregat 7

2.1.3. Air 9

2.2. Baja Tulangan 10

2.3. Beton Bertulang 13

2.3.1. Desain Lentur dengan Beban Terfaktor 16

2.3.2. Balok dengan Tulangan Tunggal 19

2.3.3. Analisis Penampang Kondisi Balance 21

2.4. Tegangan Lekatan 22

2.5. Penyaluran dan Penyambungan Tulangan 24

2.5.1. Penyaluran Batang Ulir Tertarik 25

2.5.2. Penyaluran Batang Ulir Tertekan 28

2.5.3. Sambungan Lewatan pada Beton 28

2.5.4. Sambungan Lewatan pada Kondisi Tarik 29

2.5.5. Sambungan Lewatan pada Kondisi Tekan 30

2.6. Perekat Epoxy 31

2.7. Lendutan 32

2.8. Perilaku Keruntuhan Balok Beton Bertulang 33

BAB III METODE PENELITIAN 34

3.1. Uraian Umum 34

3.2. Tempat dan Waktu Penelitian 34

3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian 34

3.4. Alat – alat yang digunakan dalam Penelitian 38

3.5. Perancangan Rencana Campuran Beton 39

3.6. Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar 40

3.6.1. Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus 40

iv

3.6.2. Standar Pengujian Terhadap Agregat Kasar 40

3.7. Pembuatan Benda Uji 41

3.7.1. Estimasi Dimensi Penampang 42

3.7.2. Analisis Penampang Benda Uji Balok 43

3.8. Perhitungan Panjang Lewatan Benda Uji 46

3.9. Benda Uji Penelitian 50

3.10. Langkah – Langkah Penanaman Tulangan Angkur 52

3.11. Pengujian Nilai Slump 53

3.12. Perawatan (Curing) 53

3.13. Pengujian Kuat Tekan Beton 54

3.14. Pengujian Kuat Lentur Balok 55

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEBAHASAN 56

4.1. Hasil Penelitian Material Pembentuk Beton 56

4.1.1. Hasil Pengujian Agregat Halus 56

4.1.2. Hasil Pengujian Agregat Kasar 58

4.1.3. Pemeriksaan Semen 61

4.2. Pengujian Kuat Tarik Baja 61

4.3. Hasil Perhitungan Campuran Beton 62

4.4. Pegujian Nilai Slump 62

4.5. Pengujian Kuat Tekan Beton 63

4.6. Analisis Beban Teoritis Hasil Eksperimen 64

4.6.1. Beban Teoritis yang Mampu Dipikul Balok 64

4.6.2. Beban Teoritis Berdasarkan Luas Tulangan Geser 66

4.7. Pembahasan 67

4.7.1. Beban dan Lendutan pada Balok 67

4.7.2. Pola Keretakan Balok 74

4.7.3. Perbandingan Balok dengan dan tanpa Menggunakan

Sikadur®-31 CF Normal 82

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEBAHASAN 86

5.1. Kesimpulan 86

5.2. Saran 87

DAFTAR PUSTAKA 88

LAMPIRAN A Detail Benda Uji 89

LAMPIRAN B Data dan Hasil Pengujian Baja 97

LAMPIRAN C Hasil Pemeriksaan Bahan 98

LAMPIRAN D Campuran Beton 120

LAMPIRAN E Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton 139

LAMPIRAN F Data Hasil Pengujian Lentur Beton 140

LAMPIRAN G Persamaan Berdasarkan Hubungan Panjang Lewatan dengan

Beban Eksperimen 142

LAMPIRAN H Perkiraan Tegangan Lekatan Tulangan Angkur pada Balok 149

LAMPIRAN I Foto Pelaksanaan 153

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Berbagai kurva relasi tegangan regangan untuk beberapa

jenis beton 6

Gambar 2.2. Diagram tegangan regangan tulangan baja 11

Gambar 2.3. Benda uji tulangan ulir/deform 12

Gambar 2.4. Beberapa kurva tegangan regangan dari tulangan baja untuk

berbagai mutu 14

Gambar 2.5. Kurva tegangan regangan beton dan baja pada suatu elemen beton

bertulang yang dibebani 14

Gambar 2.6. Tegangan regangan teoritis lentur penampang persegi empat 16

Gambar 2.7. Perubahan diagram tegangan parabolik ke blok tegangan

ekivalen 18

Gambar 2.8. Parameter Penampang 19

Gambar 2.9. Diagram regangan, tegangan, gaya gaya dalam penampang

balok 20

Gambar 2.10 Diagram regangan, tegangan dan gaya kondisi seimbang 22

Gambar 2.11. Perilaku lekatan sepanjang tulangan 24

Gambar 2.12. Panjang penyaluran baja tulangan 25

Gambar 2.13. Penyaluran baja tulangan pada balok kantilever 26

Gambar 2.14. Batang tulangan kolom yang digeser (offset) 30

Gambar 2.15. Sambungan selang seling (staggered) 30

Gambar 2.16. Penampang komponen struktur tekan dengan sengkang ikat 31

Gambar 2.17. Grafik hubungan beban lendutan balok 33

Gambar 3.1. Bagan alir tahap-tahap pelaksanaan penelitian 37

Gambar 3.2. Metode pengujian kuat lentur balok 41

Gambar 3.3. Potongan melintang benda uji 43

Gambar 3.4. Bidang momen dan gaya lintang balok 44

Gambar 3.5. Detail balok benda uji 51

Gambar 3.6. Detail potongan A-A 51

Gambar 3.7. Detail potongan B-B 51

Gambar 3.8. Detail potongan C-C 52

Gambar 4.1. Grafik hubungan antara diameter saringan dengan % lolos

saringan pada gradasi agregat halus tahap I 57


Saringan pada gradasi agregat halus tahap II 58


Saringan pada gradasi agregat kasar tahap I 60


Saringan pada gradasi agregat kasar tahap II 61

Gambar 4.5. Reaksi perletakan beban dua tumpuan 66

Gambar 4.6. Grafik hubungan antara beban dengan lendutan pada balok

dengan panjang lewatan 270 mm menggunakan

vi


















dengan panjang lewatan 390 mm tanpa menggunakan


Gambar 4.13. Keretakan pada benda uji B 270 75






Gambar 4.19. Keretakan pada benda uji B 390 (monolit) 77

Gambar 4.20. Grafik perbandingan balok menggunakan dan tanpa

Menggunakan Sikadur®-31 CF Normal berdasarkan

hubungan beban dan lendutan 83

Gambar 4.21. Grafik hubungan variasi panjang lewatan dengan masing –

masing beban maksimum yang diperoleh 84

vii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Persyaratan gradasi agregat halus 8

Tabel 2.2. Persyaratan gradasi agregat kasar 9

Tabel 2.3. Panjang Penyaluran pada Kondisi Tarik 27

Tabel 2.4. Syarat sambungan lewatan tarik 29

Tabel 2.5. Lendutan ijin maksimum 32

Tabel 3.1. Tabulasi jenis, variasi dan jumlah benda uji 50

Tabel 4.1. Nilai Kuat tarik baja tulangan 62

Tabel 4.2. Nilai slump campuran beton tahap I 63

Tabel 4.3. Nilai slump campuran beton tahap II 63

Tabel 4.4. Hasil pengujian kuat tekan beton umur 42 hari 64

Tabel 4.5 Hasil pengujian kuat tekan beton umur 28 hari 64

Tabel 4.6. Perbandingan beban eksperimen dan lendutan eksperimen

dengan beban teoritis dan lendutan ijin 83

viii

DAFTAR NOTASI

A = luas bidang (mm2)

a = tinggi blok tegangan persegi ekivalen (mm)

As = luas penampang baja tulangan (mm2)

Av = luas tulangan geser (mm2)

b = lebar penampang balok (mm)

bd = luas penampang balok (mm2)

c = jarak dari serat tekan terluar ke garis netral (mm)

Cc = gaya tekan beton (N)

d = tinggi efektif penampang (mm)

d’ = jarak antara tulangan dan tepi beton bagian bawah (mm)

db = diameter nominal batang tulangan, kawat, atau strand prategang (mm)

εcu = regangan ultimit beton

εs = regangan baja tulangan

Es = modulus elastisitas tulangan dan baja structural (MPa)

fb = tegangan lekatan (MPa)

f’c = kuat tekan beton (MPa)

f’cr = kuat tekan rata-rata (MPa)

fs = tegangan tarik yang dihitung dalam tulangan saat beban layan (MPa)

fy = tegangan leleh baja tulangan (MPa)

h = tinggi total penampang (mm) klingkar = keliling lingkaran (mm) Ktr = indeks tulangan transversal

L = panjang balok (mm)

ld = panjang penyaluran tarik batang tulangan ulir, kawat ulir, tulangan kawat

las polos dan ulir, atau strand pratarik (mm) lselimut = luas selimut lingkaran (mm

2)

lw = panjang lewatan tulangan (mm)

Mn = kekuatan lentur nominal pada penampang (Nmm)

n = jumlah benda

Ø = faktor reduksi kekuatan

P = beban (N)

s = jarak antar sengkang (mm)

Ts = gaya tarik tulangan baja (N)

Vc = kekuatan geser nomial yang disediakan oleh beton (N)

Vn = kekuatan geser nominal (N)

Vs = kekuatan geser nominal yang disediakan oleh tulangan geser (N)

Vu = gaya geser terfaktor pada penampang (N)

β1 = faktor yang menghubungkan tinggi blok tegangan tekan persegi ekivalen

dengan tinggi sumbu netral

λ = faktor modifikasi yang merefleksikan properti mekanis tereduksi dari

beton ringan, semuanya relatif terhadap beton normal dengan kuat tekan

yang sama

ρ = rasio As terhadap bd

ρb = rasio As terhadap bd yang menghasilkan kondisi regangan seimbang

ix

ρmax = rasio tulangan maksimum

ρmin = rasio tulangan minimum

𝛙e =faktor yang digunakan untuk memodifikasi panjang penyaluran berdasarkan pada pelapis tulangan 𝛙s =faktor yang digunakan untuk memodifikasi panjang penyaluran berdasarkan pada ukuran tulangan 𝛙t =faktor yang digunakan untuk memodifikasi panjang penyaluran berdasarkan pada lokasi tulangan

ABSTRAK - sinta.unud.ac.id · PDF filerahmat dan kuasa-Nya penulis dapat ... LAMPIRAN G...

Documents

Transcript of ABSTRAK - sinta.unud.ac.id · PDF filerahmat dan kuasa-Nya penulis dapat ... LAMPIRAN G...