1. IntroductionPersyaratan yang paling umum untuk dipenuhi dalam Serviceability Limit State Design adalah defleksi dan retakan yang terjadi harus seminimum mungkin, karena retak yang berlebih sangat berpengaruh terhadap korosi pada tulangan, serta menjadi keprihatinan atau ketakutan pada orang awam.Oleh karena itu prediksi maupun kontrol terhadap retakan menjadi pertimbangan yang penting dalam perencanaan suatu elemen struktur, namun untuk mendapatkan prediksi yang akurat mengenai retak yang terjadi sangat sulit dilakukan, karena sifat terjadinya retak yang acak (random nature of the cracking process) dan kurangnya kesepakatan tentang prosedur standar untuk menyelesaikannya.

2. Controlling Cracka. Why is important ?Seperti yang sudah dijelaskan bahwa batas retak merupakan syarat umum dalam Serviceability Limit State design, dalam beberapa peraturan, retak memiliki pengaruh langsung dalam kebutuhan desain seperti control of corrosion and spalling. Tiga variabel utama yang secara umum digunakan dalam pembatasan retak yang terjadi adalah : tampilan (appearance), korosi (corrosion) dan kedap air (water tightness). Penampilan sangat penting untuk elemen struktur yang terekspos dalam pandangan estetika, namun selimut beton dapat dibuat minim pada elemen struktur, sedangkan kontrol terhadap korosi membutuhkan ketebalan selimut beton yang lebih tinggi serta kuaitas material beton yang lebih baik, perlakuan yang berbeda juga harus dilakukan pada elemen struktur yang dalam pernggunaannya berhubungan dengan air.

Gambar 1. Lebar retakan pada selimut beton yang berbeda.

b. Why is difficult ?Peraturan (Design Code) mengakui bahwa untuk mendapatkan prediksi yang akurat dari perilaku jangka panjang (long term behaviour) dari beton bertulang sulit dilakukan. Variasi dalam pembuatan atau proses konstruksi yang tidak dapat diketahui pada saat desain juga memiliki dampak yang signifikan terhadap retak yang akan terjadi pada elemen struktur.

c. How do crack develop and propagate ?Lebar retakan yang terjadi sangat dipengaruhi oleh jarak retak (crack spacing), tetapi lokasi dan jarak retakan yang terjadi dipengaruhi oleh faktor faktor acak yang tidak dapat diprediksi oleh proses deterministik.

Gambar 2. Kondisi tegangan diwilayah retak selama pembentukan retak.

Jika peningkatan beban tarik diterapkan pada elemen balok, retak pertama bisa saja terjadi disepanjang balok, tergantung pada ketidaksempurnaan atau variasi dalam kekuatan tarik beton. Akan ada transfer tegangan dari tulangan baja kepada beton sepanjang S0 pada kedua sisi tergantung pada karakteristik beton atau kekuatan ikatan antara tulangan dan beton. Tegangan tarik beton akan berkurang pada derah retak pertama sehingga retak kedua bisa saja terjadi pada sepanjang S0 dari retak pertama, dan akan diulang proses yang sama sehingga diharapkan bahwa retakan akan terjadi pada kisaran jarak S0 ke 2S0. Ketika retakan yang terjadi lebih dekat dengan 2S0 tegangan dari tulangan akan ditransfer untuk penguatan balok.

3. Fracture Control OptionsKekuatan dari suatu elemen struktur sangat dipengaruhi oleh retakan yang terjadi dalam rentan waktu tertentu, secara umum hubungan antara kekuatan desain dengan retakan dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Hubungan antara kekuatan desain dengan ukuran retak dalam fungsi waktu.

Dari gambar 2 terlihat bahwa retakan yang terjadi akan semakin bertambah dalam kurun waktu tertentu, sehingga perlu diadakan upaya perbaikan atau kontrol untuk menghindari kegagalan struktur. Beberapa cara dapat dilakukan untuk mengontrol retakan yang terjadi dalam kurun waktu tersebut, diantaranya :a. Periodic inspectionMetode ini mengharuskan retakan yang terjadi segera diperbaiki sebelum mencapai batas maksimum, dengan kata lain, semua retakan yang ada harus terdeteksi dan diperbaiki dalam kurun waktu inspeksi. Hanya saja menentukan waktu inspeksi harus dilakukan dengan interval yang dekat, karena retakan yang muncul bisa terjadi sewaktu waktu.

b. Fail safe designMetode ini mengacuh pada konsep desain awal struktur bahwa struktur dirancang untuk mempunyai toleransi kerusakan (demage tolerance) yang besar supaya mudah terlihat untuk diperbaiki atau sebagai acuan dalam pengambilan keputusan, dengan kata lain metode ini melakukan inspeksi maupun perbaikan saat retakan yang terjadi cukup besar atau hampir mendekati maksimum.

c. Durability designYang menjadi permasalah utama dalam metode ini adalah asumsi retakan awal yang terjadi (initial crack) yang merupakan permasalah lama dalam penentuan retakan yang terjadi. Karena retak awal yang terjadi bisa saja merupakan cacat pada saat pengerjaan dan bukan merupakan retak yang terjadi akibat beban yang bekerja pada elemen struktur.

d. Periodic proof testingMetode ini sangat sulit untuk dilakukan karena mengharuskan elemen struktural harus dapat dipindahkan dan dilakukan pembebanan dengan mudah.

e. StrippingStripping merupakan metode lain dalam kontrol retakan untuk elemen struktur dengan retakan yang diperbolehkan cukup kecil dan mudah untuk dideteksi.