ANALISIS KEKUATAN DAN DESAIN PELAT KOMPOSIT BETON-DECK METAL BERDASARKAN PERILAKU UJI STATIK
TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh
WISENA PERCEKA NIM: 25007019 Program Studi Rekayasa Struktur
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009
ANALISIS KEKUATAN DAN DESAIN PELAT KOMPOSIT BETON-DECK METAL BERDASARKAN PERILAKU UJI STATIK
Oleh :
WISENA PERCEKA NIM: 250 07 019
Program Studi Rekayasa Struktur Institut Teknologi Bandung
Menyetujui Tanggal 22 Juni 2009
Dosen Pembimbing
( IVINDRA PANE, S.T.,MSC.,Ph.D.)
Dengan Nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang
Hanya sesungguh-Nya, apabila Dia menghendaki sesuatu Dia berkata kepadanya, “Jadilah,” maka jadilah ia. (QS Yaasiin, [36]: 82)
Amin......
Mengenang......... ......Almarhum ayahanda tercinta.
iv
ABSTRAK ANALISIS KEKUATAN DAN DESAIN PELAT KOMPOSIT BETON-DECK METAL BERDASARKAN PERILAKU UJI STATIK Oleh: Wisena Perceka NIM : 25007019
Pelat komposit beton-deck metal adalah penyatuan antara lembaran deck metal dengan beton, dimana struktur ini adalah salah satu perkembangan ilmu teknik sipil dalam bidang material dan elemen struktur. Pada pelat komposit beton-deck metal ini beton dicor di atas deck metal, maka dengan kata lain deck metal sebagai bekisting pelat beton. Pada permukaan deck metal yang berhubungan dengan beton terdapat suatu elemen yang disebut embossment, yaitu elemen mereduksi terjadinya slip antara beton dengan deck metal. Besar atau kecilnya slip yang terjadi dipengaruhi oleh profil penampang deck metal dan model embossment. Karena banyak terdapat variasi profil penampang deck metal dan model embossment, maka perlu dilakukan pengujian terhadap suatu pelat komposit dengan tipe deck metal yang baru diproduksi. Pengujian dilakukan dengan membebani pelat di atas perletakan sederhana secara vertikal dengan menggunakan dua beban terpusat. Dengan dilakukannya pengujian dapat diketahui perilaku pelat komposit, beban maksimum, dan kemudian dapat dilakukan simulasi desain untuk beberapa tipe struktur (struktur statis tertentu dan struktur statis tak tentu). Dalam simulasi desain terdapat dua metoda, untuk daerah momen positif digunakan metoda yang sesuai dengan perilaku pelat komposit hasil pengujian. Untuk desain di daerah momen negatif (tumpuan) digunakan teori beton bertulang konvensional. Dari simulasi desain diperoleh persamaan – persamaan untuk menentukan beban rencana pada struktur pelat. Dari persamaan – persamaan tersebut dapat diketahui batasan – batasan yang harus terpenuhi dalam menentukan beban rencana. Persamaan - persamaan tersebut berlaku umum, yaitu tetap dapat digunakan apabila terdapat properties material dan geometri penampang yang berbeda dengan benda uji yang terdapat dalam penelitian ini.
Kata Kunci : Beban Rencana, Deck Metal, Embossment, Komposit, Momen Positif, Momen Negatif, Simulasi Desain, Slip, Struktur Statis Tertentu Dan Struktur Statis Tak Tentu
v
ABSTRACT STRENGTH ANALISYS AND DESIGN COMPOSITE SLAB CONCRETE-METAL DECK BASED ON BEHAVIOR OF STATIC TESTING by: Wisena Perceka NIM : 25007019
Composite slab concrete metal deck is a fusion between the sheet metal deck with the concrete, where this structure is one of the development in civil engineering materials and structure elements. In composite slab concrete-metal deck system, placing concrete on the top metal deck sheet, in other words the metal deck sheet as formwork for concrete slab. On the surface of metal deck sheet where concrete is there are a elements called embossment, the elements which can reduce slip between concrete and sheet metal deck. Large or small slip that occurs is influenced by the profile metal deck and embossment type. Because there are many variations of profile metal deck and embossment type, then the test should be performed on a composite slab with the new type of a metal deck produced. Testing done with load simply support composite slab using two vertical concentrated loads. From this test can be known composite slab behavior, maximum load, and then simulation designing can be done for some type of structure (statically determinate structure and statically indeterminate structure). In the simulation designing there are two design methods, for the positive moment region use methods based on composite slab behavior from testing results. Design for negative moment region (at support region) used the conventional reinforced concrete structure theory. The equation obtained from design simulation use to determine design load. From the equation can be discovered limit that must be met in determining design load. The equations are general, it can be used when material properties and geometry are different with sample which used in this research. Keyword : Design Load, Metal Deck, Embossment, Composite, Positive Moment, Negative Moment, Simulation Designing, Slip, Statically Determinate Structure and Statically Indeterminate Structure
vi
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HAKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan dan peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pasca Sarjana Institut Teknologi Bandung.
vii
KATA PENGANTAR Bismillahirrahmannirrahim.
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh. Puji syukur alhamdulillah kepada ALLAH SWT atas berkah, rahmat, dan karunia sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Analisis Kekuatan dan Desain Pelat Komposit Beton-Deck Metal Berdasarkan Perilaku Uji Statik, yang merupakan salah satu syarat penyelesaian studi pada program Magister Teknik Sipil pengutamaan Rekayasa Struktur Institut Teknologi Bandung. Dalam penyusunan tesis ini banyak hambatan yang dihadapi penulis, tetapi berkat saran, kritik serta dorongan semangat dari berbagai pihak, tesis ini dapat diselesaikan. Untuk itu penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sedalamdalamnya kepada : 1. Bapak Ivindra Pane, S.T., MSC., Ph.D. sebagai dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan, masukan, dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan tesis ini. 2. Bapak Dr.Ir. Sigit Darmawan dan Ibu Dr.Ir. Herlien D.Setio, sebagai dosen penguji yang telah memberikan masukan dan saran. 3. Bapak Ir.Iswandi Imran, MASc., Ph.D, sebagai ketua KK Rekayasa Struktur yang telah banyak memberikan pengarahan dalam perkuliahan di program Magister Teknik Sipil di ITB. 4. Bapak Burhan, Bapak Rahmat, selaku teknisi PAU ITB yang banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian tesis ini. 5. Bapak Tukirno, Bapak Agus, Bapak Yadi, dan segenap teknisi Laboratorium Struktur dan Bahan Teknik Sipil ITB. 6. Staf dan karyawan di program Magister Teknik Sipil ITB, Ibu Ida, Ibu Ani, dan Pak Toto.
viii
7. Ibunda dan kakaku yang selalu memberikan motivasi, dorongan semangat selama penulis menempuh studi di program Magister Teknik Sipil ITB. 8. Almarhum ayah yang semasa hidupnya beliau selalu memberikan motivasi, dorongan semangat, dan pandangan positif dalam menatap masa depan kepada penulis. 9. Teman – teman S2 Struktur ITB 2007, Ivan Sandi, Masykur Kimsan, Gema, Albar, Mas Ridwan, Mas Suparyo, Mas Budi, Pak Furqon, Dina Mutia, Risris, Mba Youlanda, Mba Euis, Rahman, dan Bang Yadi (S3) yang selalu kompak dalam berdiskusi maupun refresing. 10. Teman – teman Sipil Unpar yang menempuh S2, Fery Wibowo, Edo Permana, Ratno, Dennie Supriatna, Wina, Nicholas, Hanno, Mahdi Ibrahim dan teman-teman lainya yang selalu tetap kompak dan tetap meluangkan waktu walaupun sudah konsentrasi di kesibukan masingmasing. 11. Dan kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan-kekurangan dalam tesis ini. Namun diharapkan tesis ini dapat memberikan sumbangan ilmu pengetahuan dalam Teknik Sipil khususnya bidang Rekayasa Struktur. Semoga tesis ini dapat berguna bagi yang membacanya.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh. Bandung, Juni 2009
Wisena Perceka 25007019
ix
DAFTAR ISI ABSTRAK ................................................................................................................... iv ABSTRACT .................................................................................................................. v PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS ......................................................................... vi KATA PENGANTAR ................................................................................................ vii DAFTAR ISI ................................................................................................................ ix DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xiii DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xvii DAFTAR LAMBANG .............................................................................................. xix BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1 I.1 Latar Belakang ..................................................................................................... 1 I.2 Tujuan Penelitian ................................................................................................. 3 I.3 Ruang Lingkup ..................................................................................................... 3 I.4 Metodologi Penelitian .......................................................................................... 5 I.5 Sistematika Penulisan........................................................................................... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................................... 8 II.1 Material Beton .................................................................................................... 8 II.1.1 Definisi Material Beton ........................................................................... 8 II.1.2 Kuat Tekan Beton .................................................................................... 8 II.1.3 Kuat Tarik Beton ..................................................................................... 9 II.1.4 Pengaruh Umur Beton Terhadap Kuat Tekan Beton ............................... 9 II.2 Deck Metal Pendukung Pelat Lantai Komposit................................................ 10 II.2.1 Uji Kuat Tarik ........................................................................................ 10 II.2.2 Modulus Elastisitas ................................................................................ 11 II.3 Desain Berdasarkan Metoda LRFD .................................................................. 12 II.4 Analisis Kuat Lentur Deck Metal ..................................................................... 13 II.4.1 Kuat Lentur Kondisi Leleh .................................................................... 13 II.4.2 Kuat Lentur Plastis................................................................................. 13 II.4.3 Pengaruh Penampang Efektif Terhadap Kuat Lentur Deck Metal ........ 13 II.5 Kuat Geser Deck Metal..................................................................................... 14 II.6 Pelat Komposit Beton Deck Metal ................................................................... 14
x
II.6.1 Keruntuhan Pelat Komposit Beton-Deck Metal .................................... 14 II.6.2 Desain Berdasarkan Keruntuhan Lentur ................................................ 15 II.6.3 Desain Berdasarkan Kuat Geser Penampang Pelat................................ 16 II.6.4 Desain Kekuatan Pelat Berdasarkan Kegagalan Akibat Lepasnya Ikatan Beton Dengan Deck Metal ................................................................... 17 II.6.5 Faktor Efisiensi Dalam Menentukan Momen Nominal Kondisi Partial Komposit ............................................................................................. 19 BAB III PELAKSANAAN PENGUJIAN .................................................................. 21 III.1 Perencanaan Dimensi Penampang Benda Uji ................................................. 21 III.2 Perencanaan Komposisi Campuran Beton Dengan Metoda British ................ 22 III.3 Pelaksanaan Pengujian .................................................................................... 25 III.3.1 Uji Kuat Tekan Beton ........................................................................... 25 III.3.2 Uji Kuat Tarik Belah Beton Silinder .................................................... 26 III.3.3 Uji Kuat Tarik Sampel Deck Metal ...................................................... 26 III.3.4 Pengujian Deck Metal .......................................................................... 27 III.3.5 Pengujian Pelat Komposit Beton-Deck Metal ...................................... 28 III.3.6 Setup Pengujian Pelat ........................................................................... 29 III.3.7 Pembebanan Dalam Pengujian Pelat .................................................... 32 BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS....................................................... 33 IV.1 Pendahuluan .................................................................................................... 33 IV.2 Pengujian Sampel Beton Silinder.................................................................... 33 IV.3 Uji Tarik Sampel Deck Metal ......................................................................... 34 IV.4 Deck Metal ...................................................................................................... 35 IV.4.1 Pengujian Deck Metal Kondisi Elastis ................................................. 35 IV.4.2 Modulus Elastisitas Deck Metal ........................................................... 36 IV.4.3 Pengujian Deck Metal Sampai Tercapainya Beban Runtuh ................ 38 IV.4.4 Momen Lentur dan Gaya Geser Deck Metal Hasil Pengujian ............. 40 IV.4.5 Momen Lentur dan Gaya Geser Deck Metal Cara Teoritis ................. 42 IV.4.6 Perbandingan Hasil Pengujian Dengan Cara Teoritis .......................... 42 IV.5 Pelat Komposit Beton Deck Metal .................................................................. 43 IV.5.1 Hasil Pengujian .................................................................................... 43 IV.5.1.1 Kurva Beban VS Lendutan Di Tengah Bentang .......................... 43 IV.5.1.2 Kurva Beban VS Slip ................................................................... 47
xi
IV.5.1.3 Kurva Beban VS Regangan Di Tengah Bentang ......................... 48 IV.5.2 Analisis Perilaku Pelat Berdasarkan Kurva Hasil Pengujian ............... 49 IV.5.3 Momen Lentur dan Gaya Geser Hasil Pengujian ................................. 50 IV.5.3.1 Momen Lentur Dan Gaya Geser Saat Beban Ultimate ................ 50 IV.5.3.2 Momen Lentur Dan Gaya Geser Berdasarkan Kemampuan Layan ............................................................................................................... 51 IV.5.3.3 Momen Lentur Dan Gaya Geser Saat Slip Maksimum ................ 52 IV.5.3.4 Momen Lentur Dan Gaya Geser Saat Kondisi Elastis Maksimum ...................................................................................................... 52 IV.5.4 Momen Lentur dan Gaya Geser Cara Teoritis ..................................... 53 IV.5.4.1 Momen Lentur .............................................................................. 53 IV.5.4.2 Gaya Geser ................................................................................... 53 IV.5.5 Perbandingan Hasil Pengujian Dengan Cara Teoritis .......................... 54 IV.5.6 Keruntuhan Pelat Komposit ................................................................. 54 IV.5.7 Faktor Efisiensi Untuk Menentukan Momen Desain ........................... 55 IV.6 Metoda Perencanaan Pelat Komposit Beton-Deck Metal Berdasarkan Hasil Pengujian ......................................................................................................... 56 BAB V PERENCANAAN STRUKTUR PELAT ...................................................... 57 V.1 Pendahuluan...................................................................................................... 57 V.2 Metoda Perhitungan Dalam Desain .................................................................. 58 V.2.1 Desain Pada Daerah Momen Positif ...................................................... 58 V.2.2 Desain Pada Daerah Momen Negatif .................................................... 60 V.3 Studi Kasus ....................................................................................................... 63 V.3.1 Struktur Dengan Perletakan Sederhana ................................................. 63 V.3.1.1 Batasan Persamaan Lokasi Kritis 1 Dan Lokasi Kritis 3................ 65 V.3.1.2 Batasan Terjadinya Keruntuhan Interaksi Dengan Lentur Murni .. 66 V.3.1.3 Contoh Perhitungan Studi Kasus 1 ................................................. 66 V.3.1.4 Analisis Studi Kasus Struktur Pelat Dengan Perletakan Sederhana ........................................................................................................ 67 V.3.2 Struktur Pelat Dengan Satu Ujung Menerus ......................................... 69 V.3.2.1 Metoda Desain ................................................................................ 70 V.3.2.2 Desain Di Daerah Momen Positif ................................................... 70
xii
V.3.2.3 Batasan Persamaan Lokasi Kritis 1 Dan Lokasi Kritis 3 Di Daerah Momen Positif Pelat Dengan Satu Ujung Menerus ............................ 72 V.3.2.4 Batasan Terjadinya Keruntuhan Interaksi Dengan Lentur Murni Di Daerah Momen Positif Pelat Dengan Satu Ujung Menerus ....................... 72 V.3.2.5 Desain Untuk Daerah Momen Negatif ........................................... 73 V.3.2.6 Beban Rencana Tumpuan Berdasarkan Kapasitas Lenturnya Jika Terdapat Tulangan Minimum ......................................................................... 74 V.3.2.7 Batasan Penentuan Beban Rencana Di Tumpuan........................... 75 V.3.2.8 Beban Rencana Untuk Struktur Pelat Dengan Satu Ujung Menerus ........................................................................................................... 76 V.3.2.9 Contoh Perhitungan Studi Kasus 2 ................................................. 79 V.3.2.10 Analisis Studi Kasus Struktur Pelat Dengan Satu Ujung Menerus ........................................................................................................... 81 V.3.3 Struktur Pelat Menerus .......................................................................... 83 V.3.3.1 Metoda Desain ................................................................................ 84 V.3.3.2 Desain Pelat Bentang Luar (Exterior Span) ................................... 84 V.3.3.3 Batasan Persamaan Lokasi Kritis 1 Dan Lokasi Kritis 3 Di Daerah Momen Positif Bentang Luar Pelat Menerus ..................................... 86 V.3.3.4 Batasan Terjadinya Keruntuhan Interaksi Dengan Lentur Murni Di Daerah Momen Positif Bentang Luar Pelat Menerus ................................ 86 V.3.3.5 Desain Pelat Bentang Dalam (Interior Span) ................................. 87 V.3.3.6 Desain Untuk Daerah Momen Negatif ........................................... 87 V.3.3.7 Batasan Penentuan Beban Rencana Di Tumpuan........................... 88 V.3.3.8 Beban Rencana Untuk Struktur Pelat Menerus .............................. 89 V.3.3.9 Contoh Perhitungan Studi Kasus 3 ................................................. 92 V.3.2.10 Analisis Studi Kasus Struktur Pelat Menerus ............................... 94 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 96 VI.1. Kesimpulan..................................................................................................... 96 VI.2. Saran ............................................................................................................. 101 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 103 LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR Gambar I.1 Profil Deck Metal....................................................................................... 3 Gambar I.2 Embossment Pada Deck Metal .................................................................. 4 Gambar I.3 Ukuran Embossment ................................................................................. .4 Gambar I.4 Konfigurasi Tulangan Wire Mash ............................................................. 4 Gambar I.5 Diagram Alir Langkah-Langkah Penelitian ............................................... 5 Gambar II.1 Uji Belah Beton Silinder........................................................................... 9 Gambar II.2 Hubungan Kekuatan Beton Terhadap Waktu ......................................... 10 Gambar II.3 Bentuk Sampel Strip Dari Deck Metal Untuk Dilakukan Uji Tarik....... 10 Gambar II.4 Kurva Beban vs Displacement Sampel Strip Deck Metal ...................... 11 Gambar II.5 Struktur Di Atas Perletakan Sederhana Dengan Dua Beban Terpusat ... 11 Gambar II.6 Diagram Regangan, Tegangan, dan Gaya Pada Penampang Pelat Beton Komposit Kondisi Komposit Penuh ( Full Composite ) ............ 16 Gambar II.7 Grafik Menentukan m dan k (sumber : V.Marimuthu, et.al, 2006)........ 18 Gambar II.8 Penampang Speciment yang Digunakan V.Marimuthu et,al. ................. 19 Gambar II.9 Penampang Speciment yang Milan Velkovic. ........................................ 19 Gambar III.1 Penampang Pelat Komposit ................................................................. 21 Gambar III.2. Grafik Mutu Beton VS Ratio Air-Semen (sumber : Neville, 1987) ..... 22 Gambar III.3 Kurva Berat Volume Beton Segar VS Volume Air (sumber : Neville, 1987)...................................................................................... 24 Gambar III.4 Kurva Persentase Agregat Halus VS Ratio Air Semen (sumber : Neville,1987)....................................................................................... 24 Gambar III.5 Gambar Sketsa Uji Kuat Tekan Beton Dengan Mesin UTM ................ 25 Gambar III.6 Gambar Sketsa Uji Belah Beton Dengan Mesin UTM ......................... 26 Gambar III.7 Bentuk Sampel ...................................................................................... 26 Gambar III.8 Lokasi Sampel yang Diambil ................................................................ 26 Gambar III.9 Gambar Sketsa Uji Kuat Tekan Tarik Sampel Metal Deck .................. 27 Gambar III.10 Nomor LVDT Pada Pengujian Deck Metal ........................................ 27 Gambar III.11 Penampang Deck Metal ...................................................................... 28 Gambar III.12 Nomor LVDT Dan Strain Gage .......................................................... 28 Gambar III.13 Penampang Beton Komposit ............................................................... 29
xiv
Gambar III.14 Setup Pengujian Deck Metal ............................................................... 30 Gambar III.15 Setup Pengujian Pelat Komposit Beton Deck Metal ........................... 31 Gambar III.16 Balok WF 200x100 Sebagai Transfer Beam ....................................... 32 Gambar III.17 Balok WF 100x100 Sebagai Beban Terpusat ..................................... 32 Gambar IV.1 Load VS Displacement (Uji Kuat Tarik Sampel Deck Metal) ............. 34 Gambar IV.2 Kurva Beban VS Lendutan Di Tengah Bentang Untuk Kondisi Elastik (Deck Metal Specimen 1) ........................................................ 35 Gambar IV.3 Kurva Beban VS Lendutan Di Tengah Bentang Untuk Kondisi Elastik (Deck Metal Specimen 2) ........................................................ 35 Gambar IV.4 Kurva Satu Beban Terpusat VS Lendutan Di Tengah Bentang Untuk Kondisi Elastik (Deck Metal Specimen 1) .......................................... 36 Gambar IV.5 Kurva Satu Beban Terpusat VS Lendutan Di Tengah Bentang Untuk Kondisi Elastik (Deck Metal Specimen 2) .......................................... 37 Gambar IV.6 Kurva Beban Terpusat VS Lendutan Di Tengah Bentang Untuk Kondisi Ultimate (Deck Metal Specimen 1) ....................................... 38 Gambar IV.7 Kurva Beban Terpusat VS Lendutan Di Tengah Bentang Untuk Kondisi Ultimate (Deck Metal Specimen 2) ....................................... 39 Gambar IV.8 Perilaku Deck Metal Saat Tercapainya Beban Runtuh ......................... 39 Gambar IV.9 Kurva Beban VS Lendutan Di Tengah Bentang (Pelat Komposit Beton-Deck Metal Specimen 1) .......................................................... 43 Gambar IV.10 Kurva Beban VS Lendutan Di Tengah Bentang (Pelat Komposit Beton-Deck Metal Specimen 2) .......................................................... 44 Gambar IV.11Gambar Tampak Atas Pelat ................................................................. 44 Gambar IV.12 Potongan 1-1 Pelat Komposit Specimen 1.......................................... 45 Gambar IV.13 Retak Samping Pada Sisi A-B dan C-D Pada Pelat Specimen 1 ........ 45 Gambar IV.14 Potongan 1-1 Pelat Komposit Specimen 2.......................................... 45 Gambar IV.15 Retak Samping Pada Sisi A-B dan C-D Pada Pelat Specimen 2 ........ 46 Gambar IV.16 Terjadinya Separasi (Lepasnya) Beton-Deck Metal ........................... 46 Gambar IV.17 Kurva Beban VS Slip (Pelat Komposit Beton-Deck Metal Specimen 1) ......................................................................................... 47 Gambar IV.18 Kurva Beban VS Slip (Pelat Komposit Beton-Deck Metal Specimen 2) ......................................................................................... 47
xv
Gambar IV.19 Kurva Beban VS Regangan Di Tengah Bentang (Pelat Komposit Beton-Deck Metal Specimen 1) .......................................................... 48 Gambar IV.20 Kurva Beban VS Regangan Di Tengah Bentang (Pelat Komposit Beton-Deck Metal Specimen 2) .......................................................... 48 Gambar V.1 Kurva Interaksi Geser-Momen ............................................................... 62 Gambar V.2 Penampang Di Tumpuan ........................................................................ 62 Gambar V.3 Daerah A1 .............................................................................................. 62 Gambar V.4 Daerah A2 dan A3 .................................................................................. 62 Gambar V.5 Daerah A4 .............................................................................................. 62 Gambar V.6 Pelat Dengan Perletakan Sederhana ....................................................... 63 Gambar V.7 Pelat Dengan Satu Ujung Menerus ........................................................ 69 Gambar V.8 Reaksi Perletakan, Bidang Momen, dan Bidang Geser Pelat Dengan Satu Ujung Menerus............................................................................... 69 Gambar V.9 Struktur Pelat Menerus ........................................................................... 83 Gambar V.10 Reaksi Perletakan, Bidang Momen, dan Bidang Geser Struktur Pelat Menerus ......................................................................................... 83 Gambar A.1 Kurva Gradasi Agregat Kasar .............................................................. 105 Gambar A.2 Kurva Gradasi Agregat Halus .............................................................. 106 Gambar B.1 Penampang Deck Metal Dan Nomor Elemen....................................... 110 Gambar C.1 Diagram Regangan, Tegangan, dan Gaya Pada Penampang Pelat Beton Komposit Kondisi Komposit Penuh ( Full Composite ) .......... 113 Gambar D.1 Pelat Dengan Perletakan Sederhana ..................................................... 115 Gambar E.1 Struktur Pelat Satu Ujung Menerus ...................................................... 118 Gambar E.2 DOF Struktur ........................................................................................ 118 Gambar E.3 Elemen 1 Kondisi Terkekang Penuh .................................................... 118 Gambar E.4 Elemen 2 Kondisi Terkekang Penuh .................................................... 119 Gambar F.1 Pemasangan Pelat Komposit Pada Rangka Struktur Beton .................. 127 Gambar F.2 Pemasangan Pelat Komposit Pada Rangka Struktur Baja (Pelat Menerus) .............................................................................................. 127 Gambar F.3 Pemasangan Pelat Komposit Dengan Bahan Penyambung (Pada Rangka Struktur Baja) .......................................................................... 127 Gambar G.1 Pembuatan Bekisting Pelat ................................................................... 128
xvi
Gambar G.2 Bekisting Dan Deck Metal Sebelum Pengecoran................................. 128 Gambar G.3 Pencampuran Bahan-Bahan Pembuat Beton Dalam Molen ................. 128 Gambar G.4 Pengukuran Slump ............................................................................... 128 Gambar G.5 Pengecoran Pelat Dan Pemadatan Dengan Vibrator ............................ 128 Gambar G.6 Pengecoran Sampel Silinder................................................................. 128 Gambar G.7 Pengujian Kuat Tekan Sampel Beton Silinder ..................................... 129 Gambar G.8 Pengujian Kuat Tarik Belah Beton Silinder ......................................... 129 Gambar G.9 Uji Kuat Tarik Sampel Strip Deck Metal ............................................. 129 Gambar G.10 Sampel Strip Deck Metal Setelah Pengujian...................................... 129 Gambar G.11 Perilaku Deck Metal Selama Pengujian ............................................. 129 Gambar G.12 Buckling Pada Gelombang Atas Deck Metal ..................................... 129 Gambar G.13 Perataan Permukaan Atas Pelat Beton Pada Posisi Letaknya Beban Garis ..................................................................................................... 130 Gambar G.14 Posisi LVDT Untuk Mengukur Terjadinya Slip ................................ 130 Gambar G.15 Pembebanan Pelat Komposit .............................................................. 130 Gambar G.16 Retak Pada Sisi Pelat Komposit Di Lokasi Beban Garis ................... 130 Gambar G.17 Retak Di Sisi Pelat.............................................................................. 130 Gambar G.18 Penjalaran Retak ................................................................................. 130 Gambar G.19 Lepasnya Beton Dengan Deck Metal (Separasi) Setelah Slip ........... 131 Gambar G.20 Buckling Pada Deck Metal Setelah Slip Maksimum Antara BetonDeck Metal ........................................................................................... 131
xvii
DAFTAR TABEL Tabel II.1 Nilai m dan k Dari Hasil Eksperimental V.Marimuthu et,al., (sumber : V.Marimuthu et,al.,2006) .......................................................................... 18 Tabel III.1 Aproksiimasi Kadar Air yang Diperlukan Pada Variasi Tingkat Kelecakan (sumber : Neville, 1987) ......................................................... 23 Tabel IV.1 Hasil Uji Kuat Tekan Beton...................................................................... 33 Tabel IV.2 Tegangan Leleh Deck Metal ..................................................................... 34 Tabel IV.3 Modulus Elastisitas Deck Metal ............................................................... 37 Tabel IV.4 Momen Lentur dan Gaya Geser Deck Metal Saat Kondisi Layan ........... 40 Tabel IV.5 Momen Lentur dan Gaya Geser Deck Metal Hasil Pengujian Specimen 1 ................................................................................................................. 41 Tabel IV.6 Momen Lentur dan Gaya Geser Deck Metal Hasil Pengujian Specimen 2 ................................................................................................................. 41 Tabel IV.7 Momen Lentur dan Gaya Geser Deck Metal Berdasarkan Hasil Pengujian ................................................................................................... 41 Tabel IV.8 Momen Lentur dan Gaya Geser Ultimate Pelat Komposit Berdasarkan Hasil Pengujian ...................................................................................... 51 Tabel IV.9 Perbandingan Persyaratan Beban Kondisi Layan (Hasil Pembacaan Actuator) ................................................................................................ 51 Tabel IV.10 Momen Lentur dan Gaya Geser Pelat Komposit Pada Saat Kondisi Layan ...................................................................................................... 52 Tabel IV.11 Momen Lentur dan Gaya Geser Pelat Komposit Pada Saat Terjadi Slip Maksimum ...................................................................................... 52 Tabel IV.12 Momen Lentur dan Gaya Geser Pelat Komposit Saat Kondisi Elastis Maksimum ............................................................................................. 53 Tabel V.1 Lokasi Kritis Untuk Masing-Masing Panjang Bentang (Struktur Dengan Perletakan Sederhana) .............................................................. 67 Tabel V.2 Beban Rencana Untuk Masing-Masing Panjang Bentang (Struktur Dengan Perletakan Sederhana) .............................................................. 67 Tabel V.3
Lokasi Kritis Untuk Masing-Masing Panjang Satu Bentang (Struktur Pelat Dengan Satu Ujung Menerus) ....................................................... 79
xviii
Tabel
V.4 Beban Rencana Berdasarkan Tinjauan Di Daerah Momen Positif Untuk Masing – Masing Panjang Satu Bentang (Struktur Pelat Dengan Satu Ujung Menerus) ................................................................ 79
Tabel V.5 Beban Rencana Berdasarkan Kapasitas Di Tumpuan (Struktur Dengan Satu Ujung Menerus) ................................................................ 80 Tabel V.6 Lokasi Kritis Bentang Luar Saat Setiap Bentang Struktur Pelat Memiliki Panjang 2, 3, dan 4 m (Struktur Pelat Menerus) .................... 92 Tabel V.7
Beban Rencana Berdasarkan Tinjauan Daerah Momen Positif Bentang Luar Saat Setiap Bentang Struktur Pelat Memiliki Panjang 2, 3, dan 4 m (Struktur Pelat Menerus) .................................................. 92
Tabel V.8
Beban Rencana Berdasarkan Kapasitas Di Tumpuan (Struktur Pelat Menerus) ................................................................................................ 93
Tabel A.1 Uji Analisis Saringan Agregat Kasar ....................................................... 104 Tabel A.2 Sifat-Sifat Agregat Kasar ......................................................................... 105 Tabel A.3 Uji Analisis Saringan Agregat Halus ....................................................... 106 Tabel A.4 Sifat-Sifat Agregat Halus ......................................................................... 106
xix
DAFTAR LAMBANG LAMBANG
Nama
Pemakaian Pertama Kali Pada Halaman
A
Luas Penampang Benda Uji Silinder
8
Ab
Luas Penampang Satu Baja Tulangan
61
AsRib
Luas Penampang Rib Deck Metal
16
As
Luas Tulangan Tarik
61
Asdeck
Luas Penampang Deck Metal
17
Asmin
Luas Tulangan Tarik Minimum
60
a
Tinggi diagram tekan beton
16
b
Lebar Pelat
16
c
Jarak Serat Tekan Terluar Ke Garis Netral
16
C
Resultante gaya tekan penampang beton
16
Cc
Selimu Beton (Cover)
61
d
Tinggi Efektif Penampang Pelat
16
Ec
Modulus Elastisitas Beton
8
E
Modulus Elastisitas Deck Metal
11
fc’
Kuat Tekan Beton (Mutu Beton)
8
fct
Kuat Tarik Belah Beton
8
fs
60% Tegangan Leleh Baja Tulangan
61
fydeck
Tegangan Leleh Deck Metal
13
fy
Tegangan Leleh Baja Tulangan
60
h
Tebal Pelat Beton
60
hdeck
Tinggi Deck Metal
14
I
Momen Inersia Penampang
11
k
Jarak Vertikal Antara Titik Awal Garis Regresi Dengan Titik Nol Sumbu y
17
L
Panjang Bentang
11
Ls
Panjang Daerah Geser
11
xx
l
Tinggi Silinder
9
m
Kemiringan Garis Regresi
17
Md
Momen Desain Nominal Pelat Komposit
19
Mcomp
Momen Nominal Kondisi Komposit Penuh
16
Mdeck
Momen Nominal Deck Metal
13
Mn_tump
Momen Nominal Penampang Daerah Tumpuan
74
MP
Momen Plastis
13
Mu
Momen Ultimate Akibat Beban Luar
60
My
Momen Leleh
13
qtm
Beban Merata Berdasarkan Kapasitas Lentur Tumpuan
73
qtv
Beban Merata Berdasarkan Kapasitas Geser Tumpuan
73
q1
Beban Merata Berdasarkan Tinjauan Di Lokasi Kritis 1
65
q2
Beban Merata Berdasarkan Tinjauan Di Lokasi Kritis 2
65
R
Faktor Reduksi Penampang Deck Metal
13
s
Jarak Antara Tulangan (as ke as)
61
tdeck
Tebal Lembaran Deck Metal
14
Vn
Gaya Geser Nominal Pelat Komposit
16
Vndeck
Gaya Geser Nominal Deck Metal
14
Vu
Gaya Geser Ultimate Yang Dapat Bekerja Sesuai Kapasitas Geser Pelat
17
w
Berat Volume Beton
9
Sx
Modulus Section Penampang Terhadap Sumbu x
13
Zx
Modulus Plastis Terhadap Sumbu x
13
Δ
Lendutan
11
η
Faktor Efisiensi
19
ρ
Rasio Luas Penampang Deck Metal Dengan Luas Penampang
Ø
Pelat
17
Faktor Reduksi Lentur Atau Geser
58
