STUDI BALOK BETON BERTULANGAN LIPS CHANNEL …konteks.id/p/04-097.pdf · Peningkatan dapat...
Transcript of STUDI BALOK BETON BERTULANGAN LIPS CHANNEL …konteks.id/p/04-097.pdf · Peningkatan dapat...
Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4)
Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 1
STUDI BALOK BETON BERTULANGAN LIPS CHANNEL EKSTERNAL TUNGGAL
DENGAN PROGRAM KOMPUTER
Andang Widjaja1 dan Nuroji
2
1Mahasiswa Program Pascasarjana DTS, Universitas Diponegoro, Jl. Hayamwuruk, Semarang
Email: [email protected] 2 Program Pascasarjana DTS, Universitas Diponegoro, Jl. Hayamwuruk, Semarang
Email:[email protected]
ABSTRAK
Karya tulis ini membahas hasil eksperimental balok beton dengan lips channel eksternal tunggal yang
mendukung beban lentur terpusat telah dilakukan oleh Widjaja, A. dan Nuroji (2010). Pembahasan
dilakukan dengan menganalisis model balok sejenis yang disimulasikan dengan program bantu
komputer, dan mempelajari juga hasil penelitian eksperimen terdahulu. Metoda analisis dengan bantuan
program komputer, dengan tahapan pemodelan balok sesuai data balok eksperimen, simulasikan
pembebanan, menjalankan program untuk mendapatkan gambar distribusi tegangan yang bekerja pada
balok model. Semua gambar distribusi tegangan balok model dianalisis, dibandingkan dengan perilaku
dan pola pengujian balok eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tegangan geser terbesar di
ujung kiri dan kanan balok model dan bernilai sama, di tengah bentang bernilai 0. Sedangkan tegangan
tarik terbesar di sisi bawah balok model di antara dua beban terpusat ½P. Tegangan tarik semakin
mengecil sampai dengan 0 ke arah tumpuan kiri dan kanan. Lips channel pada balok model di sisi
bawah sudah berfungsi sebagai salah satu material yang mampu mendukung gaya tarik akibat beban
lentur. Nilai beban lentur terpusat pada pengujian eksperimen balok beton lips channel eksternal masih
dapat ditingkatkan. Peningkatan dapat dilakukan dengan penambahan rib atau konstruksi penahan slip
pada lips channel, serta penambahan tulangan pada beton.
Kata kunci: balok, beton, lips channel, program komputer
1. PENDAHULUAN
Artikel ini bertujuan untuk memberikan informasi atas tulisan sebelumnya tentang balok beton dengan perkuatan baja
lips channel rangkap eksternal yang mendukung beban lentur terpusat di tengah bentang dengan pembahasan melalui
program bantu komputer. Pada karya terdahulu membahas hasil eksperimen di laboratorium, dan saat ini mempelajari
hasil eksperimen terdahulu melalui program bantu komputer, dan kemungkinan penyempurnaannya. Selain itu masukan
yang menddiharapkan masukan untuk penyempurnaan.
Pemahaman perilaku struktur beton bertulang pada umumnya diperoleh dari hasil pengujian eksperimental di
laboratorium. Studi eksperimental ini sangat penting untuk mendapatkan gambaran tentang respon elemen struktur
beton bertulang dalam menerima beban secara nyata. Data eksperimental yang akurat diperoleh dari hasil pengujian
yang banyak. Jika semua data informasi harus diperoleh melalui pengujian eksperimental, maka diperlukan jumlah
benda uji yang cukup banyak pula. Hal ini tentu membawa konsekuensi pada besarnya biaya dan lama waktu yang
diperlukan. Selain itu, keterbatasan kemampuan alat dalam mendeteksi perilaku elemen struktur beton bertulang
mengakibatkan informasi yang diperoleh melalui studi eksperimental juga masih terbatas. Penjelasan di atas
menunjukkan bahwa selain diperlukan biaya dan waktu yang cukup besar, informasi yang diperoleh melalui pengujian
eksperimental terbatas. Oleh karena itu untuk mereduksi biaya dan waktu serta melengkapi informasi yang tidak
diperoleh dari studi eksperimental perlu dilakukan studi lain dengan bantuan program komputer (Nuroji, 2008).
Lips channel dipasang di tepi luar balok beton sisi atas dan bawah. Pemasangan lips channel dilakukan untuk
mendapatkan nilai jarak antara garis kerja gaya tarik di sisi bawah dan gaya tekan di sisi atas relatif lebih besar daripada
balok beton bertulang. Saran perbaikan demi kesempurnaan sangat diharapkan agar pemanfaatan lips channel pada
balok beton optimal.
Elemen struktur beton bertulang telah dikembangkan melalui berbagai penelitian, agar memperoleh jenis struktur beton
yang kuat, efisien, dan ramah lingkungan. Tujuan penelitian dalam sudut pandang yang lebih luas adalah untuk
mencapai kesejahteraan (Suhendro, 2003), dan mempertahankan kehidupan manusia (Besari, 2007). Beton
dipergunakan sebagai bahan struktur pada bangunan sipil, karena bahan penyusun mudah didapatkan sehingga relatif
lebih murah, dibentuk sesuai dengan rencana (Abadjieva, T., 2005), awet, masif, berkekuatan tekan tinggi dan memiliki
kekakuan lebih tinggi daripada baja(Spacone, Enrico, dan El-Tawil, Sherif, 2004).
Andang Widjaja dan Nuroji
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 2
Penggunaan baja dan beton menjadi satu kesatuan yang masif dilakukan untuk mendapatkan bahan struktur yang lebih
baik. Bahan beton memiliki sifat tidak mampu menahan tarik, kuat tarik beton hanya 10% dari kuat tekannya, dan getas
(Brooks, 1987; Mahasneh Bassam Z. dan Gharaibeh Emhaidy S., 2005; ACI Committee 446, 2006). Sedangkan baja
bersifat elastoplastik, dengan kuat tarik 100 kali kuat tarik beton (McCormac, Jack C., 2001), daktilitas relatif lebih
tinggi, memiliki tegangan residu (Spacone, Enrico, dan El-Tawil, Sherif, 2004), tahan terhadap retak, dan tidak getas
(Zhang, Jun , Leung, Christopher K.Y., Cheung Yin Nee, 2006). Bahan gabungan atau komposit baja dan beton dapat
berbentuk: beton berserat, baja profil dengan plat lantai beton beralas plat baja, pelat balok atau kolom beton bertulang,
baja profil dalam beton, dan beton berselimut pipa baja atau concrete filled steel tubes-CFST (Tong, 1994; Gourley,
Brett C. et al., 2001; Samhal, Erkan, 2005).
Gambar.1. Potongan melintang elemen struktur beton (Widjaja, A. dan Nuroji, 2009)
Balok beton bertulang terdiri atas tulangan arah longitudinal dan sengkang arah tranversal sebagai pengikat tulangan.
Nilai regangan dan gaya yang timbul pada penampang balok dapat dihitung dari nilai momen batas akibat beban luar
pada saat balok hancur. Nilai regangan dan tegangan dalam balok dapat ditentukan melalui gaya dalam seperti resultan
gaya tekan C (Compression) , di atas garis netral, dan resultan gaya tarik T (Tension) di bawah garis netral. Pada
keadaan setimbang gaya horizontal C=T, tetapi keduanya berlawanan arah, jarak antara C dan T adalah jd. Gaya C dan
T dikaikan dengan jaraknya jd membentuk momen tahanan dalam. Nilai momen tahanan dalam maksimum sama
dengan nilai kuat lentur atau momen tahanan penampang komponen struktur terlentur, yaitu
(1)
; ; adalah rasio maksimum antara luasan tulangan dengan luasan balok beton. Sedangkan luas
minimum baja tulangan pada 5000 psi; ACI 10-3 [13] yaitu: , atau .
Kekuatan maksimum pada serat beton tercapai, bila regangan mencapai regangan hancur beton yaitu 0,003, pada saat
yang sama regangan baja tulangan yang berada di sisi bawah lebih besar daripada regangan beton. Kapasitas momen
ultimit diperhitungkan dengan mengabaikan kuat tarik beton, seluruh gaya tarik dianggap diterima oleh tulangan pokok
balok beton. Titik tangkap resultan gaya tarik segaris dengan tulangan baja, dengan menganggap baja terregang
serempak dengan nilai regangan diukur terhadap titik beratnya. Jika regangan baja tulangan, εs, belum mencapai nilai
regangan luluh, εy, nilai tegangan baja tulangan adalah Esfs. Nilai regangan baja tulangan bernilai sama atau lebih besar
dari εy, menyebabkan perbandingan antara tegangan baja dan regangan tidak linier.
Gambar 2. Diagram balok beton bertulangan tunggal (Park, R. dan Pauley, T., 1975)
v. concrete filled steel tube (CFST)
iii. kolom berlapis ii. kolom komposit baja beton
iv. komposit plat
i.balok beton bertulang
i. Potongan
memanjang
ii.Potongan
melintang
=
d
Mu
bw
baja tulangan As T
jd
C
c
garis
netral
iii.diagram
regangan iv.diagram
tegangan
Studi Balok Beton Bertulangan Lips Channel Eksternal Tunggal Dengan Program Komputer
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 3
Analisis kapasitas tampang balok beton beton bertulangan tunggal pada keadaan setimbang . Jarak titik tangkap
garis kerja gaya tarik di sisi bawah (tarik atau T) dan resultan garis kerja gaya tekan C di sisi atas adalah jd’. Kapasitas
tampang balok dalam momen nominal adalah
atau (Park, R. dan Pauley, T., 1975) (2)
Bond slip
Bond atau lekatan adalah gaya aksi komposit antara beton dan tulangan, tanpa lekatan maka kekakuan beton dan
kekakuan tulangan tidak dapat digabungkan menjadi kekakuan struktur beton bertulang. Beton dan baja tulangan
memiliki perbedaan perilaku yang sangat mencolok. Modulus elastisitas dan kapasitas regangan baja tulangan lebih
tinggi dibanding modulus elastisitas dan kapasitas regangan beton. Nilai regangan baja tulangan, εs = 0,01 lima kali
lebih besar daripada regangan beton, εc = 0,002. Nilai modulus elastisitas beton =20 N/mm2 adalah =
21153,2 N/mm2
(Park R. dan Paulay T., 1975). Nilai modulus elastisitas baja tulangan 210000 N/mm2. Perbedaan
karakteristik material menyebabkan beton tidak mampu mengikuti deformasi baja tulangan, sehingga beton retak,
diikuti slip diantara beton dan tulangan. Fenomena tersebut disebut bond slip.
Azizinamini et al. (1993) dan MacGregor (1992) dalam Nuroji (2008) mengatakan bahwa secara umum mekanisme
bond slip antara beton dan baja tulangan dipengaruhi oleh: 1)adhesi, yaitu reaksi kimiawi antara air dan semen, yang
berpengaruh pada bidang kontak beton dan tulangan, 2)friksi pada permukaan yang tidak beraturan antara bidang
kontak beton dan tulangan, 3)interlocking, yaitu interaksi tonjolan (rib) pada baja tulangan ulir dengan matriks beton di
sekitarnya. Mekanisme ini sangat bergantung pada kekuatan material beton, geometri tulangan dan diameter tulangan.
Mekanisme bond berperan penting dalam struktur beton bertulang. Kerusakan bond menyebabkan transfer tegangan
dari beton ke tulangan atau sebaliknya menjadi berkurang, sehingga peranan tulangan dalam membentuk struktur
komposit berkurang. Kerusakan bond sering ditandai dengan terjadinya slip antara beton dan tulangan. Pada struktur
beton bertulang yang belum mengalami slip, mekanisme bond pada struktur dalam keadaan fully bonded. Jika beban
ditingkatkan, slip diantara beton dan tulangan akan terjadi. Slip menghilangkan adhesi, yang merupakan salah satu
komponen pembentuk bond secara keseluruhan, pada kondisi demikian dapat dikatakan bahwa sebagian mekanisme
bond telah rusak. Pembebanan pada balok bertulang ulir yang meningkat akan memperbesar slip, mekanisme interlock
antara rib tulangan dan beton di sekitarnya akan rusak. Pada saat adhesi dan interlock telah hilang, slip berkembang
sangat besar, sehingga mengakibatkan slippage, dan selanjutnya mekanisme bond hanya diperankan oleh friksi. Lekatan
antara beton dan baja tulangan polos hanya dibentuk oleh adhesi dan friksi akibat kekasaran permukaan. Sedangkan
pada tulangan ulir lekatan antara beton dan tulangan dibentuk oleh adhesi, friksi dan interlocking.
Lips Channel
i. Potongan lips channel 125 50 20 tebal 2 mm
Gambar 3. Lips channel jenis 125 50 20 tebal 2 mm
Penggantian baja tulangan digantikan dengan baja lips channel pada balok beton akan mengakibatkan jarak jd relatif
lebih besar daripada beton dengan rangkaian baja tulangan di sisi dalam. Nilai jd yang lebih besar menghasilkan momen
nominal yang lebih besar. Faktor lain yang mendukung aplikasi lips channel dalam balok beton adalah nilai regangan
baja lebih besar daripada beton, sehingga retak awal di perimeter balok beton dapat dihindarkan.
Pengujian tarik baja lips channel berdasarkan pengujian yang dilakukan Widjaja, A. dan Nuroji (2010) adalah 434,78
MPa pada sisi sayap, badan sebesar 437,5 MPa, dan nilai rata-rata 436,14 MPa. Gambar 4. di atas menunjukkan kurva
hubungan Beban dan Perpanjangan pada baja lips channel sayap yang tidak sempurna. Nilai modulus baja lips channel
ditentukan oleh nilai tangen sudut kurva dengan sumbu X, sudut yang dibentuk antara kurva tegangan-regangan dan
garis horisontal hampir 90° atau tegak lurus sepertinya berimpit pada sumbu Y. Jadi nilai modulus elastisitas baja lips
channel yang diperoleh dari gambar di atas ditentukan dari perhitungan pada titik tertentu pada kurva, yaitu membagi
115,32 mm
Garis berat 169 mm
Andang Widjaja dan Nuroji
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 4
nilai tegangan dengan regangannya; atau disesuaikan dengan baja pada umumnya yaitu 210000 MPa. Hal tersebut
disebabkan oleh skala beban pada mesin terlalu besar, pada hal nilai beban sudah terkecil. Selain itu berkas garis yang
terlalu tebal, karena permukaan kertas yang dipergunakan terlalu menyerap tinta. Nilai berat jenis sebesar 6830 kg/m3.
Gambar 4. Hubungan antara beban dan perpanjangan lips channel (Widjaja dan Nuroji, 2010)
Kuat tekan beton
Kemampuan beton dalam mendukung beban diketahui melalui kuat tekan benda uji silinder pada umur 28 hari, setelah
masa perawatan dalam air. Kuat tekan, didefinisikan beban tekan (P) tepat searah sumbu vertikal silinder beton
dibagi dengan luas permukaan tampang silinder (A) berdimensi tinggi 12 in dan diameter 6 in (ASTM Standard C 39-
93a) . Hasil pengujian tekan rata-rata dari tiga silinder beton bernilai 37,80 MPa. Kuat tekan silinder masing-
masing adalah 37,90 MPa, 37,33 MPa, dan 38,18 MPa (Widjaja dan Nuroji, 2010).
Gambar 5. Kuat tekan beton silinder
Regangan beton
Regangan maksimum beton bernilai kira-kira 0,002 (Park, R. dan Pauley, T., 1975). Regangan, ε, adalah perbandingan
antara perpendekan (∆) tinggi silinder akibat beban dan tinggi awal (l), . Nilai regangan maksimum masing-
masing silinder beton yaitu 0,002806, 0,002784, dan 0,002773; dan nilai rata-rata dari ke tiganya adalah 0,002788. Nilai
nilai regangan tersebut 39% lebih besar daripada nilai regangan beton pada kurva Park, R. dan Pauley, T., (1975). Nilai
regangan yang lebih besar disebabkan oleh material yang tidak sama dengan material penyusun beton acuan, selain itu
nilai yang diambil adalah nilai pada saat beban maksimum (Widjaja, A. dan Nuroji, 2010)
Gambar kurva berikut memperlihatkan hubungan regangan dan tegangan dari 3 silinder beton dengan berbagai nilai
beban tekan-regangan lebih kecil dari 0,0025 dan sampai dengan silnder beton uji hancur. Kurva yang tergambar
didekati melalui bantuan program dengan berbagai persamaan. Persamaan garis lengkung pada Gambar 6.i. yang
mendekati yaitu persamaan polynomial berderajad 3, y = 0,0007x3 + 20315x
2 + 552,1; nilai derajad kepercayaan R² =
0,99. Persamaan garis singgung y = -120000000x2 + 40.630x+552,1. Nilai modulus elastisitas silinder beton dengan
kuat tekan 38,18 MPa adalah 20,727 MPa (Widjaja, A. dan Nuroji, 2009).
Modulus elastisitas beton
Modulus elastisitas beton, dapat dihitung sesuai (Park, R. dan Pauley, T., 1975), psi, (Pauw) (3)
psi atau N/mm2 (4)
Studi Balok Beton Bertulangan Lips Channel Eksternal Tunggal Dengan Program Komputer
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 5
, N/mm2 ASTM 469 (5)
atau N/mm2 , SNI 2847-02 pasal 10.5 (6)
w = kerapatan beton berkisar 90 - 155 lb/ft3,
, = kuat tekan beton silinder,
S1 = tegangan pada saat nilai regangan 0,0005
S2 = 40% dari tegangan maksimum
= regangan saat tegangan 40% dari maksimum
i. regangan lebih kecil dari 0,0025 ii. regangan sampai dengan 0,0028
Gambar 6. Regangan dan tegangan beton (Widjaja, A. dan Nuroji, 2010)
Pada Gambar 6.ii. menampilkan kurva masing-masing nilai regangan dan tegangan dari beton silinder. Salah satu
persamaan yang diperoleh dari program adalah y=-2E+09x3+2E+6x
2+21853x-0,452, dengan nilai R² = 0,850. Nilai
modulus elastisitas, E, berdasarkan hasil uji regangan-tegangan silinder beton sesuai dengan ASTM masing-masing
adalah 28,252 MPa, 28,116 MPa, dan 28,476 MPa. Nilai E rata-rata sebesar 28,281 N/mm2. Selanjutnya nilai modulus
elastisitas E masing-masing silinder beton sesuai dengan rumus SNI yaitu 28,935 MPa, 28,870 MPa, 29,041 MPa; dan
E silinder beton rata-rata 28,948 MPa. Nilai E dari formula ASTM lebih kecil 2,5% daripada SNI. Perbedaan tersebut
boleh jadi dapat diterima atau tidak signifikan atau dapat dianggap sama. Nilai E sebesar 20,427 MPa yang lebih kecil
daripada EASTM rata-rata 28,281 MPa dan lebih kecil juga dari ESNI rata-rata 28,948 MPa. Nilai E pada Gambar 6.i lebih
mendekati nilai E sebenarnya.
Regangan balok beton
Hasil penelitian Widjaja, A. dan Nuroji (2010) menyebutkan bahwa pembebanan terpusat pada balok komposit beton
lips channel tunggal sebesar 0,1 kN menyebabkan regangan baja sisi bawah 0,000002, regangan beton pada jarak 6 cm
dari bawah dan 18 cm (perimeter atas) balok sebesar 0. Beban ditingkatkan menjadi 5 kN mengakibatkan regangan baja
sisi bawah 0,000122, regangan beton pada jarak 6 cm dari bawah sebesar 0,000024 dan, regangan beton di perimeter
atas balok sebesar 0,000158. Kedua garis menampakkan hubungan persamaan linear. Komposit baja lips channel dan
beton yang mendukung beban masih menunjukkan ikatan yang kuat, atau tidak ada slip diantara beton dan baja.
Gambar 7. Diagram regangan balok beton bertulangan lips channel tunggal (Widjaja, A. dan Nuroji, 2009)
Andang Widjaja dan Nuroji
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 6
Pada beban 10 kN mengakibatkan regangan baja sisi bawah 0,000303, regangan beton pada ketinggian 6 cm dari bawah
sebesar 0,000064 dan, regangan beton di perimeter atas balok sebesar 0,000308; Garis yang menghubungkan ketiga
titik tersebut mulai berbelok (tidak linier) pada koordinat (0,000064,6). Garis yang patah menunjukkan bahwa ada
indikasi retak pada balok beton. Selanjutnya beban maksimum yang mampu didukung 18,7 kN dan regangan baja sisi
bawah 0,000997, regangan beton pada jarak 6 cm dari bawah 0,000261, dan regangan pada 18 cm sebesar 0,000732.
Sebagai pembanding, pada pembebanan terpusat pada balok komposit beton lips channel rangkap sebesar 0,1 kN
menyebabkan regangan baja sisi bawah 0,000002, regangan beton pada jarak 6 cm dari bawah dan 18 cm (perimeter
atas) balok sebesar 0. Beban ditingkatkan menjadi 5,5 kN mengakibatkan regangan baja sisi bawah 0,000177, regangan
beton pada jarak 6 cm dari bawah sebesar 0,000025 dan, regangan baja di perimeter atas balok sebesar 0,000229. Garis
yang menghubungkan titik-titik nilai regangan dan posisinya akibat pembebanan 0,1 kN dan 5,5 kN memiliki
persamaan linear. Pada beban 10,1 kN mengakibatkan regangan baja sisi bawah 0,000250, regangan beton pada
ketinggian 6 cm dari bawah sebesar 0,000036 dan, regangan baja di perimeter atas balok sebesar 0,000229. Garis yang
menghubungkan nilai regangan dan posisinya akibat pembebanan 10,1 kN memiliki persamaan yang tidak linier.
Beban lentur
Nilai pembebanan lentur pada balok komposit beton dengan perkuatan baja lips channel rangkap di sisi bawah dan atas
menunjukkan bahwa beban terpusat P terbesar adalah 18,8 kN, dengan nilai displacement rata-rata 2,87 mm, nilai
regangan rata-rata pada lips channel sisi tarik (bawah) 0,001008, nilai regangan beton di tengah 0,000008, dan nilai
regangan baja di atas 0,000381. Nilai rata-rata regangan baja sisi tarik 0,001008 lebih kecil dari regangan maksimum
baja 0,02 (Widjaja, A. dan Nuroji, 2010).
Balok beton dengan perkuatan baja lips channel tunggal di sisi bawah, ternyata mampu mendukung beban lentur P
terbesar 18,7 kN. Nilai regangan rata-rata pada lips channel sisi bawah 0,000997, nilai regangan beton di tengah
0,000261, dan nilai regangan beton di atas 0,000732. Nilai rata-rata regangan baja sisi bawah 0,000997 lebih kecil dari
regangan maksimum.
Kedua nilai beban lentur terpusat hampir sama 18,8 kN dan 18,7 kN, lebih kecil dari beban lentur pada balok bertulang
tunggal dalam penelitian Nuroji (2008), dengan 2D13 seluas As = 2,653 cm2 dengan beban terbesar 47,5 kN. Balok
beton bertulang eksternal lips channel berdeformasi lentur, mengalami retak awal hingga maksimum, selanjutnya
terbelah menjadi dua bagian pada retakan yang berkembang sampai dengan maksimal. Pengamatan saat pengujian
menunjukkan bahwa lekatan permukaan baja lips channel dan beton yang tidak sempurna, regangan beton terlampaui,
dan deformasi beton ke arah vertikal bawah memisahkan baja sampai dengan mengubah bentuk lips baja dari beton.
2. METODOLOGI
Tahapan dalam studi adalah pembuatan balok model yang disesuaikan data balok bertulang lips channel eksternal oleh
Widjaja, A. dan Nuroji (2010). Pemodelan dilakukan dengan bantuan program komputer. Kemudian mensimulasikan
pembebanan, menjalankan program untuk mendapatkan gambar distribusi tegangan yang bekerja pada balok model.
Semua gambar distribusi tegangan balok model dianalisis, dibandingkan dengan perilaku dan pola kerusakan setelah
pengujian eksperimen balok.
Gambar 8. Sketsa pengujian lentur balok beton berlips channel eksternal tunggal (Widjaja, A. dan Nuroji, 2009)
Kemampuan alat pada laboratorium struktur untuk mendeteksi perilaku elemen struktur beton bertulang terbatas,
sehingga informasi yang diperoleh melalui studi eksperimental juga terbatas. Selain itu diperlukan biaya dan waktu
yang cukup besar untuk mendapatkan data informasi yang banyak. Salah satu cara untuk mereduksi biaya dan waktu
serta melengkapi informasi yang tidak diperoleh dari studi eksperimental perlu dilakukan studi lain yaitu studi numerik
dengan bantuan program komputer (Nuroji, 2008).
Studi Balok Beton Bertulangan Lips Channel Eksternal Tunggal Dengan Program Komputer
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 7
iii.diagram
tegangan
i.Potongan
melintang
ii.diagram
regangan
bw
C
As
d garis
netral
1,3 2D13 3 4,65 3,481
bw
d
1,69
J’d
Garis
berat
iv. Potongan melintang
balok berlips channel
=16,39
=13,35
ii. Balok model pada program komputer
i. Pengujian lentur balok eksperimental
Gambar 9. Pengujian lentur balok beton bertulangan eksternal lips channel
Pengujian spesimen balok eksperimen telah dilakukan sebagaimana Gambar 9.i. Berdasarkan gambaran tersebut dibuat
balok model dengan menggunakan program bantu komputer, seperti Gambar 9.ii. Simulasi bertujuan untuk mengetahui
distribusi tegangan-tegangan pada bidang atau area dari balok beton bertulang eksternal lips channel. Hasil simulasi
berupa distribusi tegangan tarik, tegangan geser, dan tegangan-tegangan yang bekerja pada balok bertulang lips channel
akibat beban lentur terpusat. Besar tegangan direalisasikan dalam skala warna.
Pembahasan hasil eksperimental yang telah dilakukan. Hasil tersebut dibandingkan dengan hasil simulasi dengan
menggunakan program bantu komputer untuk mengetahui mekanisme yang terjadi pada pengujian eksperimental.
Analisis perilaku eksperimental dan simulasi program dibutuhkan untuk memberikan usulan konstruksi tambahan yang
bertujuan memperkuat struktur balok komposit lips channel.
Pada tulisan ini disajikan hasil analisis kemampuan tampang balok beton bertulang sebagai acuan balok beton bertulang
eksternal berdasarkan rumusan Park, R. dan Pauley, T., (1975). Analisis tampang balok beton bertulang ulir 2 D 13
dilakukan dengan perhitungan manual. Analisis kapasitas tampang balok beton dipergunakan untuk memperkirakan
kemampuan dukung balok secara teori. Selanjutnya hasil analisis kemampuan tampang balok dibandingkan dengan
hasil beban lentur aktual yang didapatkan dari hasil eksperimen Nuroji (2008), dan dibandingkan dengan beban lentur
pada Widjaja, A. dan Nuroji (2010). Perbandingan keduanya diharapkan menemukan faktor yang memperbesar beban.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Lips Channel
Lips Channel seperti Gambar 3. memiliki luas tampang (102,44+2x21,93+4x6,4)x1,78=170,3x1,78= 303,134mm2
=
3,03 cm2. Luas tampang baja tulangan ulir 2 D 13 mm 265,33 mm
2 adalah 2,6533 cm
2. Luasan tampang lips channel
lebih besar 0,12% daripada luas tampang baja tulangan ulir 2 D 13 mm. Panjang balok beton uji 175 cm, sama dengan
panjang baja tulangan ulirnya. Luas permukaan baja tulangan ulir 2 D 13 mm sepanjang 175 cm adalah
2(3,14x1,3)175= 2(4,082x175)= 1428,7 mm2 = 14,29 cm
2, dan luas permukaan sisi dalam lips channel panjang 175 cm
sebesar 170,3x175= 2980,25 mm2 = 29,80 cm
2. Bidang kontak antara baja tulangan beton ulir dan beton lebih kecil
52% daripada lips channel dan beton, tetapi kekasaran permukaan lips channel lebih rendah daripada baja tulangan ulir
yang memiliki rib atau tonjolan.
Gambar 10. Sketsa perbandingan Jd pada balok beton bertulang tunggal dan berlips channel
Straingage baja
Straingage beton
Straingage beton
lips channel
beton
Beban terpusat ½P
Beban terpusat ½P
tumpuan
tumpuan
Straingage baja
Straingage beton
Straingage beton
lips channel
beton
Beban terpusat ½P
Beban terpusat ½P
tumpuan
tumpuan
Andang Widjaja dan Nuroji
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 8
Tebal selimut atau lindungan beton 3 cm, maka jarak garis berat baja tulangan ulir D 13 dari sisi bawah adalah
3+(½x1,3)=4,65 cm, lihat Gambar 10.i. Garis berat pada lips channel 125 50 20 berjarak 1,69 cm dari dasar bawah,
lihat Gambar 10.iv. Jarak titik berat lips channel dengan perimeter balok atas 18-1,69=16,31 cm, lebih besar 2,96 cm
daripada balok beton bertulang ulir. Jika luas bidang tekan pada beton sisi atas dianggap sama dengan luas bidang tekan
pada beton bertulang (Gambar 10.iii.), maka nilai Jd pada balok beton berlipschannel lebih besar daripada beton
bertulang ulir.
Regangan beton silinder
Kurva tegangan dan regangan beton diperoleh dari pengujian beban uniaksial pada beberapa silinder beton. Kurva
hampir linier pada beban satu setengah kali beban tekan. Bentuk kurva tidak tepat sama dengan kurva tegangan
regangan beton Park, R. dan Pauley, T. (1975). Beton mutu tinggi memiliki puncak kurva yang tajam, atau gradien garis
singgung yang besar. Sedangkan beton mutu rendah memiliki puncak yang mendatar, atau garis singgung pada kurva
parabola hubungan tegangan – regangan bergradien rendah, seperti yang terlihat pada Gambar 6.
Nilai regangan maksimum masing-masing silinder beton yaitu 0,002806, 0,002784, dan 0,002773; dan nilai rata-rata
dari ke tiganya adalah 0,002788. Nilai rata-rata regangan beton silinder hampir 4 kali lebih besar daripada regangan
maksimum balok beton pada beban 18,7 kN yaitu sebesar 0,000732. Berdasarkan nilai regangan silinder dapat
disimpulkan bahwa, beban maksimum yang didukung balok mestinya dapat ditingkat lagi sampai dengan mendekati
nilai regangan 0,002.
Beban lentur
Hasil perhitungan momen nominal berdasarkan rumusan analisis kapasitas tampang balok beton dengan baja tulangan
ulir 2 D 13 adalah 13068625 Nmm = 13,068625 kNm. Jika jarak beban ½P dan tumpuan 550 mm, maka nilai ½P
adalah 23761,14 N = 23,76114 kN. Selanjutnya nilai beban P = 47522,27 N = 47,52227 kN. Beban lentur teoritis
tersebut hampir sama dengan beban lentur hasil eksperimen yang telah dilakukan Nuroji (2008) yaitu 47,5 kN. Beban
lentur pada balok beton bertulang eksternal lips channel tunggal hanya 18,7 kN atau 40% dari beban lentur teoritis.
Padahal jarak titik tangkap gaya tarik T dengan gaya tekan C pada balok bertulangan lips channel lebih besar daripada
beton bertulangan ulir.
Salah satu penyebab adalah terreduksi lekatan permukaan baja lips channel dan beton. Selanjutnya diikuti retak pada
permukaan beton daerah tarik, dan di sekitar bagian lips yang masuk ke dalam massa beton. Baja lips channel sisi
bawah balok beton tidak mengalami putus, melainkan bersama-sama mengalami deformasi akibat beban lentur.
Selanjutnya terjadi slip antara permukaan baja lips channel dan beton, seperti Gambar 10. Lekatan permukaan baja lips
channel dan beton yang tidak sempurna, regangan beton terlampaui, dan deformasi beton ke arah vertikal bawah
memisahkan baja sampai dengan mengubah bentuk lips baja dari beton.
Gambar 11. Kerusakan pada balok beton bertulang lips channel setelah pembebanan lentur terpusat
Tegangan tarik
Tegangan tarik terbesar pada balok eksternal lips channel tunggal yang mendukung beban lentur terpusat digambar
dengan skala warna biru tua. Tegangan tarik terbesar berada di sisi bawah balok di antara dua terpusat ½P. Selanjutnya
tegangan tarik semakin mengecil sampai dengan 0 ke arah tumpuan kiri dan kanan. Nilai tegangan yang mengecil
diperlihatkan pada skala warna biru tua biru muda, hijau, hijau muda, dan kuning yang merepresentasikan nilai 0. Pada
sisi atas balok diantara beban lentur terpusat mengalami tekan terbesar, yang diperlihatkan dengan warna coklat muda.
Studi Balok Beton Bertulangan Lips Channel Eksternal Tunggal Dengan Program Komputer
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 9
i. tampak perspektif
ii. penampang tumpuan iii. penampang lapangan iv. penampang lapangan beton
v. skala warna v. penampang lapangan lips channel
Gambar 12. Tegangan tarik arah memanjang balok lips channel tunggal eksternal
Pada ujung balok material beton dan lips channel tidak mengalami gaya tarik ataupun tekan, sebagaimana terlihat pada
Gambar 12.i. dan ii. Gambar 12. iii. Potongan penampang balok di lapangan menunjukkan bahwa sisi atas menerima
gaya tekan, gaya di sisi tengah bernilai 0, dan beton di sisi bawah menerima beban tarik skala warna hijau yang lebih
kecil daripada gaya tarik skala warna biru muda sampai biru tua di lips channel (Gambar 12. iv. dan v.). Gaya tarik pada
material beton di penampang lapangan sisi tepi lebih besar daripada di sisi tengah.
i. tampak perspektif
ii. skala warna
Gambar 13. Tegangan tarik arah memanjang balok beton yang mendukung beban lentur terpusat
Seluruh beban terpusat diterima dan disebarkan ke bagian-bagian balok beton seperti digambarkan pada Gambar 13.
Volume elemen balok beton yang menerima gaya tekan (skala warna coklat) di sisi atas sama besarnya dengan volume
elemen balok beton yang menerima gaya tarik (skala warna hijau muda) di sisi bawah balok beton. Sedangkan pada
daerah lainnya tidak menerima gaya tekan maupun tarik. Pada Gambar 12.i. skala warna biru tua nampak di tengah
bentang, kemudian skala warna hijau muda kira-kira 5 cm mendekati masing-masing tumpuan. Sedangkan pada
Gambar 13. Skala warna hijau di tengah bentang, kemudian menipis sampai kira-kira 25 cm mendekati masing-masing
tumpuan. Berdasarkan pada perbandingan luasan dan skala warna gaya tarik pada Gambar 12.i. dan Gambar 13. dapat
dinyatakan bahwa fungsi lips channel yang terpasang di sisi perimeter bawah balok beton ternyata mampu memberikan
dukungan distribusi gaya tarik di sisi bawah balok beton yang lebih besar.
Retak lentur yang muncul di permukaan samping balok beton di atas lips channel, dipicu oleh regangan beton yang
lebih kecil daripada regangan di serat tarik balok spesimen. Distribusi gaya tarik di beton di daerah tersebut relatif lebih
besar pada daerah beton lainnya. Nilai gaya tarik digambarkan dengan skala warna biru kemudian bergeser ke hijau
(Gambar 12. iv.). Gaya tarik yang bekerja pada bagian beton tersebut lebih besar dari bagian beton yang lain.
Distribusi gaya tarik pada bagian lips channel lebih besar daripada beton. Retak tidak terjadi pada bagian lips channel
karena regangannya lebih besar dari regangan yang ditimbulkan oleh beban. Selain itu daerah perbatasan antara dua
material berbeda yang disatukan atau komposit, boleh jadi daerah tersebut menjadi daerah terlemah.
Andang Widjaja dan Nuroji
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 10
Tegangan geser
Tegangan geser adalah tegangan dari bidang horisontal ke arah tinggi balok. Tegangan geser pada balok eksternal lips
channel tunggal yang mendukung beban lentur terpusat ditunjukkan pada Gambar 14. Tegangan geser ini dapat juga
disebut sebagai tegangan lekat antara bidang permukaan lips channel yang mendatar arah memanjang balok (sumbu x)
dengan material beton di atasnya. Pembebanan pada balok tersebut mengakibatkan lips channel terlepas dari balok
beton, seolah-olah lips channel bergerak ke bawah dan beton bergerak ke atas.
Hasil simulasi program bantu komputer menunjukkan bahwa tegangan geser terbesar di ujung kiri dan kanan balok
bernilai sama, yang digambarkan dengan skala warna biru tua di sisi ujung kanan balok dan warna ungu di sisi ujung
kiri, nilai minus atau plus hanya menunjukkan dua tempat yang berlawanan yaitu kiri dan kanan.Tegangan geser pada
balok spesimen di antara dua beban terpusat (sisi tengah) bernilai 0, atau digambarkan dengan skala warna kuning,
sebagaimana Gambar 14.
i. Tegangan geser pada balok beton dengan lips channel
skala warnaGambar 14. Tegangan geser pada balok eksternal lips channel tunggal yang dibebani lentur terpusat
Gambar 11. memperlihatkan retak lentur (vertikal) di atas lips channel diantara beban terpusat, retak arah horisontal
yang ditandai juga dengan terlepas lips (bagian lips channel) dari jepitan beton, slip antara lips channel dan balok
beton. Secara keseluruhan tampak juga displacement pada balok berlipschannel. Gaya tarik di sisi bawah balok beton
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 14. menyebabkan perpanjangan lips channel. Lips channel mampu menahan
gaya tarik dengan memperpanjang dirinya, sedangkan kemampuan beton terbatas. Peningkatan beban memperbesar
regangan beton, regangan yang terjadi melampaui kemampuan beton, sehingga timbul retak. Selain itu tegangan lekatan
permukaan keduanya terlewati, sehingga terjadi slip.
ii. Tegangan geser pada
bagian beton dari balok
beton dengan lips channel
iv.Tegangan geser bagian
lips channel dari balok
beton dengan lips channel
iii. Potongan A-A
v. Potongan B-B
vi.Skala warna gaya
Studi Balok Beton Bertulangan Lips Channel Eksternal Tunggal Dengan Program Komputer
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 11
Perbedaan karakteristik material menyebabkan balok beton tidak mampu mengikuti displacement lips channel, sehingga
beton retak, diikuti slip diantara beton dan lips channel. Local slip antara beton dan lips channel karena perbedaan
displacement material penyusun.
Panjang slip yang terjadi antara lips channel dan beton pada ujung kiri dan kanan spesimen balok seharusnya bernilai
sama yaitu 4/2=2 cm, sebagaimana Gambar 14.iv. yang menunjukkan tegangan geser terbesar di lips channel ujung kiri
dengan skala warna ungu, dan warna biru tua di ujung kanan. Nilai slip hasil eksperimental menunjukkan 4 cm
(Widjaja, A. dan Nuroji, 2010), seperti Gambar 11. Perbedaan nilai tersebut dapat terjadi karena pada sisi kanan telah
terjadi retak awal di sisi bawah sampai dengan sisi atas balok beton. Pada sisi kanan balok dapat dikatakan lebih lemah
daripada sisi kiri, sehingga slip terjadi di sisi kanan spesimen. Penyebab lain adalah faktor bahan penyusun balok beton
sisi kiri dan kanan yang tidak homogen, sedangkan material balok simulasi pada program bersifat homogen.
Bagian lips dari lips channel terkelupas dari balok beton, berawal dari retak pertama yang berjarak 2,5 cm dari beban
terpusat ½ P, kemudian merambat sejauh 12,5 cm sebelum tumpuan, seperti Gambar 10. Tampaknya kerusakan hanya
terjadi di permukaan samping setinggi lips channel 34,81 mm dengan kedalaman 8,22 mm (lebar lips 6,44 mm
ditambah tebal lips channel 1,78 mm). Kerusakan diantara lips channel dan beton tersebut karena gaya geser terbesar
yang digambarkan dengan skala warna ungu di sisi kiri balok dan warna biru tua di sisi kanan berada di daerah tepi atau
permukaan terluar balok, diantara beban ½ P dan tumpuan, seperti pada Gambar 13.i. Jadi ikatan bagian lips dari lips
channel pada beton tidak mampu menahan gaya geser.
Hasil analisis program pada potongan balok A-A seperti pada Gambar 15.iii. menunjukkan bahwa tegangan geser pada
badan beton diantara bagian lips dari lips channel yang berskala warna merah di tengah yang dikelilingi jingga di tepi
lips channel, setinggi 0% sampai 20% dari tinggi balok. Tegangan geser pada beton yang diselimuti lips channel lebih
kecil daripada beton di atas lips channel. Selanjutnya tegangan geser terbesar berskala warna ungu di tengah badan
balok, dengan ketinggian 20% sampai 70% dari tinggi balok. Kemudian makin ke sisi atas tegangan geser mengecil dari
skala warna merah menuju jingga, dengan ketinggian 70% sampai 100% dari tinggi balok.
Tegangan geser di ujung balok pada beton yang diselimuti lips channel lebih besar daripada beton di atasnya,
sebagaimana terlukis pada Gambar 15. Pada sisi ujung terdiri atas material beton dan lips channel. Jika lekatan
keduanya tidak sempurna, maka slip terjadi di ujung balok beton, sebagaimana Gambar 11.
i. Tegangan geser pada balok beton
ii.Pot. A iii.Pot. B iv. Pot. C v. Pot. D
vi. Skala warna
warnaGambar 15. Tegangan geser pada balok beton yang dibebani lentur terpusat
Hasil simulasi program bantu komputer menunjukkan bahwa distribusi tegangan geser pada balok beton yang dibebani
lentur terpusat (Gambar 15.i.) hampir sama seperti balok beton dengan lips channel tunggal (Gambar 14.i). Tegangan
geser terbesar berada kira-kira 5 cm sebelum tumpuan ujung kiri (skala warna ungu) dan kanan (skala warna biru tua),
tegangan geser bernilai sama.Tegangan geser pada balok spesimen di antara dua beban terpusat lebih kecil, dan bernilai
0 atau digambarkan dengan warna kuning di tengah bentang, sebagaimana Gambar 14.i. Tegangan geser di potongan
balok pada tumpuan balok berskala warna merah, dan sebagian warna ungu di sisi samping dengan ketinggian separuh
balok (Gambar 15.iii). Tegangan geser di potongan balok pada daerah beban terpusat berskala warna merah, nilai
tegangan geser membesar di bagian tengan balok (bersakala warna ungu), lihat Gambar 15.iv. Tegangan geser di
potongan balok diantara beban terpusat atau tengah atas maupun bawah bernilai 0, lihat Gambar 15.v.
B A
C D
Andang Widjaja dan Nuroji
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 12
Regangan balok beton lips channel tunggal
Straingage dipasang di tengah bentang balok spesimen oleh Widjaja, A. dan Nuroji (2010). Gambar distribusi tegangan
tarik Gambar 12.i. menunjukkan tegangan tarik maksimal berada di tengah bentang sisi bawah balok. Jadi straingage
yang dipergunakan untuk mengukur regangan lips channel dapat dikatakan berfungsi maksimal, seperti pada Gambar 9.
Demikian juga straingage yang dipergunakan untuk mengukur regangan beton dipasang di bentang tengah sisi atas
balok spesimen.
i. Balok beton dengan lips channel ii. Balok beton bertulang (Park, R. dan Pauley, T., (1975)
Gambar 16. Perbandingan regangan balok yang mendukung beban lentur
Gambar 16. menunjukkan perbedaan regangan balok dengan lips channel dan balok beton bertulang tunggal. Gambar
15.i. diperoleh dari hasil pengujian Widjaja, A. dan Nuroji (2010) sesuai Gambar 7., sedangkan Gambar 16.ii. dari Park,
R. dan Pauley, T., (1975). Pembebanan terpusat pada balok komposit beton lips channel tunggal sebesar 0,1 kN, 5 kN,
10 kN, dan 18,7 kN menyebabkan regangan baja lips channel sisi bawah berturut-turut 0,000002, 0,000122, 0,000303,
dan 0,000997. Regangan terbesar 0,000997, nilai tersebut masih jauh di bawah regangan maksimum baja 0,02.
Regangan baja tesebut tidak dapat dicapai karena slip di kedua permukaan beton dan lips channel. Tanda-tanda slip
ditunjukkan garis yang menghubungkan nilai regangan lips channel dan beton di sisi atas pada pembebanan 10 kN
sampai 18,7 kN sudah tidak lurus.
Bond slip
Pengamatan mekanisme bond slip antara beton dan lips channel tidak dibahas lebih mendalam, pembahasan hanya
sebatas analisis pustaka. Kerusakan bond menyebabkan transfer tegangan dari lips channel ke beton menjadi berkurang,
sehingga peranan struktur komposit berkurang. Kerusakan bond ditandai dengan terjadinya slip antara beton dan lips
channel. Peningkatan beban menyebabkan slip berkembang. Slip menghilangkan adhesi, yang merupakan salah satu
komponen pembentuk bond. Slip yang berkelanjutan dapat mengurangi mekanisme bond.
Salah satu faktor perilaku bond slip pada balok beton bertulang yang dikemukakan Azizinamini et al. (1993) dan
MacGregor (1992) dalam Nuroji (2008) yang mungkin dijumpai pada hasil eksperimental Widjaja A. dan Nuroji (2010)
adalah adhesi dan friksi. Faktor pengaruh pertama adhesi, tampak pada bidang kontak lips channel dan beton,
gumpalan-gumpalan beton yang menempel pada permukaan lips channel sisi dalam. Faktor pengaruh ke dua adalah
friksi; Kekasaran permukaan lips channel tidak didefinisikan, tetapi pengamatan dengan ujung jari dan mata biasa
menunjukkan bahwa permukaan lips channel hamper sama dengan baja tulangan polos. Selanjutnya faktor pengaruh ke
tiga adalah interlocking, yang tidak terbukti. Permukaan dalam lips channel tidak memiliki tonjolan (rib), sehingga
tidak ditemukan interaksi antara permukaan lips channel dengan matriks beton.
4. KESIMPULAN
Kesimpulan yang diperoleh dari uraian di atas adalah sebagai berikut:
1. Jarak titik berat lips channel dengan perimeter balok atas 16,31 cm, lebih besar 2,96 cm daripada balok beton
bertulang ulir. Nilai Jd pada balok beton berlipschannel lebih besar daripada beton bertulang ulir.
2. Regangan maksimum beton pada balok lips channel tunggal di sisi atas sebesar 0,000732 lebih kecil dari nilai
regangan beton maksimum 0,003.
3. Nilai regangan lips channel belum dapat diketahui, karena data hasil pengujian tarik lips channel belum sempurna.
4. Beban yang mampu didukung balok beton lips channel tunggal ekternal di sisi bawah adalah 18,7 kN. Beban
tersebut belum mencapai nilai optimal. Beban lentur berdasarkan analisis kapasitas tampang pada balok beton
bertulang 2 D 13 yang memiliki luas tampang dan luas permukaan hampir sama dengan luas lips channel adalah
47,5 kN.
5. Perilaku balok beton lips channel tunggal ekternal yang menerima beban lentur terpusat sesuai dengan analisis
hasil program komputer. Slip pada satu sisi balok spesimen setelah pengujian lentur eksperimental disebabkan oleh
lurus
tidak lurus
lurus
Studi Balok Beton Bertulangan Lips Channel Eksternal Tunggal Dengan Program Komputer
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 13
susunan material balok yang tidak homogen; Sedangkan susunan material balok model pada program komputer
homogen.
6. Lips channel pada balok beton lips channel tunggal ekternal di sisi bawah sudah berfungsi sebagai salah satu
material yang mampu mendukung gaya tarik akibat beban lentur, meskipun belum berperan sempurna dalam
mendukung beban yang lebih tinggi dari 10 kN. Ketidaksempurnaan disebabkan karena berkurangnya lekatan
permukaan antara beton dan lips channel.
7. Faktor perilaku bond slip pada balok beton bertulang yang mungkin dijumpai pada hasil eksperimental Widjaja A.
dan Nuroji (2010) adalah adhesi dan friksi. Faktor interlocking tidak dijumpai, tetapi sangat berperan untuk
mencegah slip. Permukaan dalam lips channel pada struktur balok beton bertulang lips channel eksternal
disarankan memiliki tonjolan (rib), atau konstruksi lain yang berfungsi untuk meningkatkan interlocking, sehingga
kapasitas balok meningkat. Penempatan konstruksi rib disesuaikan dengan distribusi tegangan geser sesuai hasil
pemodelan dengan program komputer.
8. Kapasitas struktur balok beton yang menerima tarik dapat ditingkatkan dengan menambahkan tulangan.
Penambahan tulangan dapat mencegah retak pada beton.
DAFTAR PUSTAKA
Abadjieva, T., 2005, Introducing High Performance Concrete to Botswana Construction Industry, Exploring Innovation
in Education and Research © iCEER - 2005 Tainan, Taiwan, 1-5 March 2005, Tainan, Taiwan,
http://www.iaalab.ncku.edu.tw/iceer2005 /Form/PaperFile/23-0015.pdf
ACI Committee 446, 2006 dalam Manual Concrete Practice, 2006
ASTM Standard C 39-93a,
Besari, Mohamad Sahari, 2007, Review of Some Physical and Mechanical, Parameters of Concrete, Proceeding of
International Conference on Material Development in the Construction Industri November 21, 2007, Four Season
Hotel Jakarta
Brooks, 1987, Teknologi dan Praktik Beton, Jakarta: Erlangga
Gourley, Brett C. et al., 2001, A Synopsis of Studies of the Monotonic and Cyclic Behavior of Concrete-Filled Steel
Tube Beam-Columns, Structural Engineering Reports No. ST-01-4, Minneapolis, Minnesota: Department of Civil
Engineering Institute of Technology University of Minnesota, pp 1-2, 10.
Mahasneh Bassam Z. dan Gharaibeh Emhaidy S., 2005, Enhancing Filled-tube Properties by Using Fiber Polymers in
Filling Matrix, Journal of Applied Sciences 5 ISSN 1812-5654, © 2005 Asian Network for Scientific Information,
pp 232-235, http://www.ansijournals.com/jas/2005/232-235.pdf, 5 Juni 2008
McCormac, Jack C., 2001, Desain Beton Bertulang Jilid 1, Jakarta: Erlangga
McCormac, Jack C., 2001, Desain Beton Bertulang Jilid 2, Jakarta: Erlangga
Nuroji, 2008, Pemodelan Retak dan Bond Slip pada Struktur Beton Bertulang dengan menggunakan Nonlinier FEM,
Laporan Penelitian, Semarang
Park, Robert dan Pauley, Thomas, 1975, Reinforced Concrete Structure, Toronto Canada: John Wiley & Sons, Inc.
Samhal, Erkan, 2005, Lecture 1.1: Composite Construction from SSEDTA ( European Steel Computer Aided Learning,
http://atlas.cc.itu.edu.tr/~haluk/COMPOSITE%201.pdf
Spacone, Enrico, dan El-Tawil, Sherif, 2004, Nonlinear Analysis of Steel-Concrete Composite Structures: State of the
Art, Journal of Structural Engineering Vol. 130, No. 2, February 1, 2004, pp. 159–168, http://www-
personal.umich.edu/~eltawil/CHS-State-of-the-art.pdfACI Committee 446, 2006, Manual Concrete Practice
(MCP) 2006, American Concrete Institute (ACI)
Suhendro, Bambang, 2003, Pidato Pengukuhan Guru Besar Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta: Fakultas Teknik
UGM.
Tong, 1994, Proceedings of the 4th Association for International Cooperation and Research in Steel-Concrete
Composite Structure (ASCCS) International Conference, Slovakia: Expertcentrum, pp 1-3.
Widjaja Andang dan Nuroji, 2009, Perkuatan Eksternal Tunggal Lips Channel Pada Balok Beton, Prosiding Seminar
Nasional di ITS Prodi D3, Surabaya:Prodi D3 FTSP ITS, halaman 70-74.
Andang Widjaja dan Nuroji
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 14
Widjaja Andang dan Nuroji, 2010, Balok beton bertulang eksternal Lips Channel, Prosiding Seminar Nasional Teknik
Sipil VI–2010, Pengembangan Infrastruktur dalam menunjang Pembangunan Ekonomi Nasional,
Surabaya:Program Pascasarjana Fakultas Teksnik Sipil dan Perencanaan Jurusan Teknik Sipil ITS, halaman A 23.
Zhang, Jun , Leung, Christopher K.Y., Cheung Yin Nee, 2006, Flexural performance of layered ECC-concrete
composite beam, Composites Science and Technology 66 (2006) 1501–1512,
http://www.engineeredcomposites.com/publications/2005-2006/Zhang(CompSciTech).pdf