III. METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini menggunakan metode-metode dengan analisis studi kasus yang dilakukan yaitu metode pengujian langsung lapangan dengan Static Loading Test pada pelat jembatan dan metode numerik dengan SAP 2000.
Metode pengujian langsung lapangan dilakukan uji Static Loading Test pada Jembatan Noenebu yang memiliki panjang 45 meter dengan 9 segmen kemudian memilih 1 segmen di tengah bentang dari jembatan. Pengujian langsung lapangan diberikan perlakuan pembebanan kendaraan pada titik lemah pelat tengah jembatan sesuai standar pembebanan jembatan. Perlakuan ini dilakukan sebelum dan sesudah diberi perkuatan GFRP pada Jembatan Noenebu mendapatkan hasil defleksi terhadap pembebanan yang dilakukan.
Metode numerik dengan menggunakan SAP 2000 dilakukan modeling dengan perlakuan yang sama pada pelat jembatan beton bertulang yaitu sebelum dan sesudah diberi perkuatan GFRP sehingga didapatkan hasil berupa gaya-gaya dalam, defleksi, dan lain-lain. Setelah didapatkan hasil dari masing-masing metode kemudian dilakukan perbandingan hasil dari masing-masing metode.
35
A. Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan agar proses analisis perkuatan lentur balok beton bertulang dapat dilakukan. Data yang digunakan dalam analisis terdiri dari data primer dan data sekunder. Data primer diambil dari data hasil pengujian langsung lapangan dengan Static Loading Test menggunakan Dial Gauge. Data sekunder diambil dari hasil penelitian dan data kajian pada jurnal.
Pada penelitian ini akan dibahas metode-metode yang terkait dengan analisis studi dimana pada jembatan Noenebu yang ditinjau merupakan salah satu jembatan pada ruas jalan nasional, yang tercantum dalam Tabel 7.
Tabel 7. Jembatan pada Ruas Jalan Nasional 2010
36
B. Deskripsi Metode Pengujian Langsung Lapangan
Pada pengujian langsung lapangan yang dilakukan sebagai berikut: 1. Pengecekan eksisting jembatan meliputi kondisi lapangan, profil gelagar, dan lain-lain. 2. Pemberian tanda warna pada tengah pelat beton pada tengah bentang jembatan. 3. Pemasangan Dial Gauge pada pelat beton dan gelagar sesuai Gambar 8 di bawah ini:
Gambar 8. Pemasangan Dial Gauge pada jembatan 4. Menempatkan truk sebagai pembebanan sebelum pemasangan GFRP, pada tanda warna pada masing-masing lajur seperti Gambar 9 di bawah:
Gambar 9. Penempatan truk pada lajur jembatan
37
5. Pengambilan data hasil pembacaan Dial Gauge berupa penurunan atau defleksi sebelum pemasangan GFRP. 6. Persiapan permukaan, dimana semua jenis lapis permukaan atau pelindung permukaan struktur beton yang akan diperkuat dengan bahan fiber harus dibersihkan sampai permukaan beton yang kuat. Apabila pada permukaan beton atau selimut beton mengelupas, atau terjadi karat, gompal dan atau retak, maka permukaan atau struktur beton tersebut harus diperbaiki terlebih dahulu. Pastikan semua kondisi permukaan struktur beton telah diperbaiki, dan jika diperlukan mungkin adanya perbaikan atau penambahan baja tulangan terlebih dahulu. 7. Pencampuran bahan fiber dengan epoxy, batas temperatur pencampuran bahan epoxy harus berada pada batasan antara 10o – 38o C. Bahan epoxy harus dicampur dengan komposisi atau proporsi yang telah ditetapkan dari pabrik pembuat selama 3 – 5 menit dengan mesin pengaduk kecepatan rendah. Bahan epoxy tersebut tidak melebihi batasan waktu pencampuran sesuai dengan penunjuk dari pabrik pembuat. Semua persyaratan pencampuran baik untuk bahan epoxy resin maupun serat fiber harus akurat sesuai dengan petunjuk pada setiap petunjuk yang tertulis pada setiap bungkusan. 8. Pemasangan fiber composite ( EPOXY Tyfo S dan GFRP type SEH 51A sebanyak 2 lapis ), semua permukaan struktur beton yang akan diperkuat dan yang telah bersih serta dengan dimensi yang disyaratkan diberi lapisan epoxy dengan menggunakan kuas. Kemudian serat fiber yang diberi lapisan dengan epoxy dipasangkan pada struktur beton dengan
38
menggunakan rol untuk menekan sesuai dengan arah serat yang disyaratkan dalam perancangan. Fiber yang dipasang tersebut harus sedemikian melekat pada struktur beton sampai terjadinya kesatuan (tidak ada rongga antara bahan fiber dengan struktur beton), dan dipasang sesuai dengan arah serat yang disyaratkan. Untuk bagian sambungan bahan fiber composite harus dilakukan overlap antara lapis awal dan lapis berikutnya pada arah serat yang disyaratkan sebesar 150 mm dan 75 mm untuk arah serat yang lain. Setelah selesai pemasangan lapis pertama, semua rongga udara harus dikeluarkan dengan menekan permukaan fiber dengan menggunakan tangan sehingga seragam, dan menghasilkan permukaan akhir yang disyaratkan. Pemasangan lapisan pertama dilakukan pada bagian vertikal dan diberikan waktu 40 menit untuk masa penjenuhan dan pengeringan,
kemudian memasang kembali lapis kedua pada bagian
horizontal. 9. Curing Waktu curing bahan fiber composite adalah 49 - 72 jam dan tergantung pada batas temperatur udara pada waktu pemasangan. Temperatur curing harus dijaga sedemikian dalam batasan yang disyaratkan. Bahan fiber composite yang telah mengeras harus mempunyai ketebalan yang merata dan saling mengikat antar lapisan tanpa menunjukkan adanya udara yang terjebak. 10. Pengujian dapat dilakukan kembali antara 49-72 jam dari selesainya pemasangan lapis kedua.
39
11. Pengujian pembebanan setelah di pasang GFRP kemudian membaca defleksi pada Dial Gauge.
C. Deskripsi Metode Numerik dengan SAP 2000
Pada metode numerik dengan SAP 2000 dilakukan sebagai berikut: 1. Pembuatan geometri sesuai kondisi jembatan. 2. Pendefinisian struktur jembatan. 3. Menentukan pembebanan sesuai yang terjadi pada pengujian langsung lapangan dan pembebanan standar berdasarkan RSNI T-02-2005 tentang pembebanan untuk jembatan. 4. Proses analisis. 5. Membahas hasil analisis berupa gaya-gaya dalam dan terutama defleksi.
D. Analisis Hasil Penelitian
Analisis hasil dari penelitian ini dilakukan dengan cara membandingkan secara langsung hasil defleksi dari sebelum dan sesudah penggunaan GFRP pada pelat beton bertulang jembatan menggunakan metode pengujian langsung dan metode numerik SAP 2000 serta perhitungan manual, kemudian menganalisisnya.
40
E. Model Jembatan
Jembatan Noenebu memiliki panjang 45 meter dan lebar melintang jembatan sebesar 7 meter yang menghubungkan daerah Maubesi dan Nesam seperti pada Gambar 10.
Gambar 10. Model jembatan
41
F. Diagram Alir Penelitian
Diagram alir secara keseluruhan proses penelitian seperti Gambar 11. Sedangkan Gambar 12, Gambar 13, dan Gambar 14 merupakan bagian proses penelitian yang diperinci.
Start
Analitis
Pengujian langsung lapangan Static Loading Test
Pemodelan
Analisis SAP 2000
Perhitungan manual
Pembebanan sesuai pengujian langsung lapangan
Pembebanan lapangan
Defleksi
Defleksi
Hasil defleksi mendekati sama
Pembebanan standar
Cek berdasarkan lendutan maksimum (L/240)
End
Gambar 11. Diagram alir penelitian
42
Start
Pengujian langsung lapangan Static Loading Test
Survei eksisting lapangan
Pemberian tanda pada tengah pelat jembatan
Pemasangan Dial Gauge
Penempatan kendaraan dan pengukuran defleksi
Pemasangan GFRP dan dilakukan lagi pengukuran defleksi pelat
End
Gambar 12. Diagram alir pengujian langsung lapangan
43
Start
Analisis SAP 2000 Pemodelan 3 dimensi
Periode alami
Pembebanan
Defleksi
End
Gambar 13. Diagram alir analisis SAP 2000
Start
Perhitungan Manual Pemodelan 2 dimensi
Periode alami
Pembebanan
Defleksi
End
Gambar 14. Diagram alir perhitungan manual
