PERBAIKAN DAN PERKUATAN BALOK BETON BERTULANG DENGAN CARA PENAMBAHAN PROFIL BAJA KANAL Khairul Miswar, Trio Pahlawan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Lhokseumawe, NAD Jl. Banda Aceh – Medan Km.280,3 Buket Rata, Lhokseumawe, NAD E-mail :
[email protected]
Abstract Structure of reinforced concrete beam in square shape where the tensile is yield, can be use without destroy and stay the aesthetics if some strengthening system be given. The system to finish that problem by addition steel canal profile with bolt extension as strengthening material. The research was made the specimen from normal concrete materials in 4 beams variance. The specimens are reinforced concrete beam in square shape with 3000 mm length, 250 mm high and 150 mm wide. The specimen beams consist of control beam (BK), beam with canal steel profile 70 x 30 x 1,2 mm strengthening, beam with canal steel profile 100 x 50 x 2 mm strengthening, and beam with canal steel profile 125 x 50 x 2 mm strengthening. All specimens use Ø 13 mm as a tensile and compression rebar, and Ø8-100 mm as a shear rebar. The specimen supported by simple supported and loaded by static 4 point loading. The loading given step by step from hydraulic jack up to maximal load. Before flexural test on specimen was done, the preliminary testing on material i.e. concrete, steel rebar and steel canal profile was doing first. The result of preliminary testing indicate that compression strengthening of concrete (f'c) = 31,11 MPa, yield stress of Ø13 mm rebar (fy) = 502,99 MPa, yield stress of canal 70 x 30 x 1,2 mm steel profile (fyc) = 169,17 MPa, yield stress of canal 100 x 50 x 2 mm steel profile (fyc) = 257,50 MPa, yield stress of canal 125 x 50 x 2 mm steel profile (fyc) = 264,50 MPa, and shear capacity of dynabolt is 4590 N. The research on maximal load that able to be supported by BK, BP-PC-1, BP-PC-2, and BP-PC-3 beam are 23,35 KN, 32,19 KN, 74,03 KN and 90,77 KN respectively. This is to prove concrete beams can be increase flexible capacity are 43,57%, 52,86% for BK and BP-PC-1. While for BP-PC-2 and BP-PC-3 can be increase 96,45% and 99,73%, This is can be happen because yield stress for BP-PC-2 and BP-PC-2 can’t be overcome. Keywords : strengthening, steel canal profile, flexural capacities
dinding penahan tanah, saluran irigasi dan masih banyak lagi. Dalam penulisan ini lebih banyak ditekankan pada struktur bangunan yang telah mengalami kerusakan, sehingga masih bisa diupayakan dalam penggunaannya. Salah satu perbaikan untuk menyelesaikan permasalahan pada balok beton bertulang, jika tulangan tariknya telah mengalami tegangan leleh, adalah dengan melakukan perkuatan dengan penambahan profil baja kanal.
PENDAHULUAN 1.Latar Belakang Dewasa ini sering kali kita jumpai banyak bangunan yang rusak akibat suatu kesalahan dalam perencanaan desain, pemberian beban yang berlebihan, pelaksanaan konstruksi yang salah, ataupun gempa. Oleh karena itu perlu dilakukan suatu metoda perbaikan pada struktur bangunan tersebut.
2.Tinjauan Pustaka
Beton bertulang digunakan pada sebagian besar bangunan baik besar maupun kecil, misalnya untuk gedung, jembatan, bendungan,
Perkuatan struktur menurut Triwiyono (2004) dilakukan untuk bangunan yang riskan terhadap beban baru yang akan harus didukung,
1
sehingga perlu meningkatkan kemampuan bangunan tersebut atau menambahkan elemen struktur baru yang tidak tersedia atau dianggap tidak ada pada saat struktur di bangun. Perkuatan struktur biasanya dilakukan sebagai upaya pencegahan sebelum struktur mengalami kehancuran. Sedangkan perbaikan struktur diterapkan pada bangunan yang telah rusak, yaitu merupakan upaya untuk mengembalikan fungsi struktur seperti semula setelah terjadi penurunan perkuatan. Jika bangunan tidak segera ditangani perbaikan atau perkuatannya, kerusakan dapat berlanjut lebih parah lagi. Agar bangunan yang sudah rusak dapat terus difungsikan, diperlukan tindakan rehabilitasi yang dapat berupa perbaikan (retrofit) atau perkuatan (strengthening). Lorenzis dkk (2000) dalam penelitiannya menggunakan batang Near Surface Mounted Fiber Reinforced Polymer (NSM FRP) sebagai perkuatan kapasitas lentur dan geser balok beton bertulang. Balok yang diperkuat pada bagian lentur menunjukkan peningkatan kapasitas antara 25,7 % sampai 44,3 %, jika dibandingkan dengan balok kontrol, sedangkan pada balok yang diperkuat pada bagian geser akan terjadi peningkatan kapasitas hingga 105,7 %. Dalam penggunaan metode ini, lekatan antara batang Near Surface Mounted Fiber Reinforced Polymer (NSM FRP) dan beton merupakan hal penting yang perlu diperhatikan. Lamanna dkk (2001) yang meneliti masalah Perkuatan Lentur Balok Beton Bertulang Menggunakan Fasthener dan Fiber Reinforced Polimer Strips menyimpulkan, bahwa perkuatan balok dengan menggunakan Powder actuated fastener mencapai peningkatan 65 % sampai dengan 70 % dari kapasitas balok dengan perkuatan menggunakan metode peningkatan konvensional, selain itu metode fastening lebih cepat dan model kehancurannya lebih daktail disbanding dengan metode metode pengikatan konvensional. Iswari (2004) dalam penelitiannya tentang perkuatan lentur balok tampang persegi dengan penambahan tulangan menggunakan perekat epoxy menyimpulkan, bahwa benda uji setelah diperkuat dengan penambahan tulangan
mengalami peningkatan kapasitas lentur balok yang diperkuat pada bagian tarik, balok yang diperkuat pada bagian tarik dan tekan terhadap balok kontrol, balok yang diperkuat pada bagian tarik dan tekan berturut-turut sebesar 63,04 %, 139,95 % dan 124,14 % terhadap balok kontrol. Kekakuan balok yang diperkuat pada bagian tarik, balok yang diperkuat pada bagian tarik dan tekan terhadap balok kontrol, balok yang diperkuat pada bagian tarik dan tekan meningkat berturut-turut sebesar 14,03 % 41,04 % dan 100,18 % terhadap balok kontrol. Daktilitas balok yang diperkuat pada bagian tarik, balok yang diperkuat pada bagian tarik dan tekan terhadap balok kontrol, balok yang diperkuat pada bagian tarik berturut-turut sebesar 37,59 %, 65,68 % dan 81,66 % terhadap balok kontrol. Pola keruntuhan yang terjadi pada benda uji adalah keruntuhan lentur pada balok yang diperkuat pada bagian tarik, balok yang diperkuat pada bagian tarik dan tekan terhadap balok kontrol, balok yang diperkuat pada bagian tarik dan delaminasi pada balok yang diperkuat pada bagian tarik dan tekan. Juhaini (2007) dalam penelitiannya tentang perkuatan murni balok beton bertulang tampang persegi dengan penambahan profil baja kanal menyimpulkan, bahwa perkuatan lentur dengan penambahan profil baja kanal 70 x 30 x 1,2 mm, 100 x 50 x 2mm, dan 125 x 50 x 2 mm menyebabkan kenaikan kapasitas lentur berturutturut sebesar 14,29%, 43,25%, dan 53,03% terhadap balok kontrol. Besarnya momen maksimum yang dapat ditahan balok berdasarkan SK SNI 03 - 2847- 2002 berturutturut untuk BK, BP-PC-1, BP-PC-2 dan BP-PC3 adalah 25,78 KNm, 29,02 KNm, 37,52 KNm dan 39,45 KNm Beton didapat dari pencampuran bahanbahan agregat halus dan kasar yaitu pasir, batu pecah, atau bahan semacam lainnya, dengan menambahkan secukupnya bahan perekat semen, dan air sebagai bahan pembantu guna keperluan reaksi kimia selama peroses pengerasan dan perawatan beton berlangsung (Dipohusodo, 1999). Beton tidak dapat menahan gaya tarik melebihi nilai tertentu tanpa mengalami retakretak. Untuk itu, agar dapat bekerja dengan baik
2
dalam suatu sistem struktur, perlu dibantu dengan memberi perkuatan penulangan yang terutama akan mengemban tugas menahan gaya tarik yang bakal timbul didalam sistem (Dipohusodo, 1999). Agar dapat berlangsung lekatan antara baja tulangan dengan beton, selain batang polos berpenampang bulat (BJTP) juga digunakan batang deformasian (BJTD), yaitu batang tulangan baja yang permukaanya dikasarkan secara khusus, diberi sirip teratur dengan pola tertentu, atau batang tulangan yang dipilih pada proses produksinya (Dipohusodo, 1999). Dalam Nawy (1998) disebutkan bahwa sifat-sifat terpenting baja tulangan meliputi : Modulus Young (E), kekuatan leleh (fy), kekekuatan batas (fu), mutu baja yang ditentukan, dimensi batang atau kawat. Menurut Dipohusodo (1994), apabila penampang balok beton bertulang mengandung jumlah tulangan tarik lebih banyak dari yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan regangan, maka penampang balok demikian disebut bertulangan lebih (overreinforced). Berlebihnya tulangan tarik menyebabkan garis netral bergeser kebawah. Hal ini mengakibatkan beton mendahului mencapai regangan maksimum 0,003 sebelun tulangan tariknya leleh. Apabila penampang balok tersebut dibebani momen lebih besar lagi, yang berarti regangannya semakin besar sehingga kemampuan regangan beton terlampaui, maka akan terjadi keruntuhan dengan beton hancur secara mendadak tanpa didahului dengan gejalagejala peringatan terlebih dahulu. Sedangkan apabila suatu penampang balok beton bertulang mengandung jumlah tulangan tarik kurang dari yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan regangan, penampang demikian disebut bertulangan kurang (underreinforced). Sehingga tulangan tarik akan mendahului mencapai regangan lelehnya sebelum beton mencapai regangan 0,003, lendutan balok meningkat tajam sehingga dapat merupakan tanda-tanda kehancuran Menurut Vis dan Kusuma (dalam Juhaini 2007), bila suatu penampang beton bertulang yang dibebani lentur murni dianalisis, pertama-tama perlu dipakai sejumlah kriteria
agar penampang itu mempunyai probabilitas keruntuhan yang layak pada keadaan batas hancur. Penampang yang dianalisis mempunyai pengaruh yang besar pada suatu prosedur atau suatu anggapan dasar tertentu yang disepakati mempunyai probabilitas keruntuhan tertentu pula. Bila anggapan-anggapan ini diubah, maka probabilitas keruntuhan juga berubah. Anggapan-anggapan yang digunakan dalam menganalisis beton bertulang yang diberi beban lentur adalah sebagai berikut: a. Beton tidak dapat menerima gaya tarik b. Perubahan bentuk berupa pertambahan panjang dan perpendekan (regangan tarik dan tekan) pada serat-serat penampang berbanding lurus dengan jarak tiap serat ke sumbu netral. Ini merupakan criteria yang kita kenal, yaitu penampang bidang datar akan berupa bidang datar dan tegak lurus dengan sumbu batang. c. Hubungan antara tegangan-regangan baja (fy dan εs ) dan beton (f’c dan εc ) yang terjadi pada penampang beton dinyatakan secara skematis. Menurut Byung Hwan (2003) lendutan yang terjadi di sepertiga bentang sebelum terjadi sendi plastis dapat diturunkan sebagai berikut:
Dalam usaha untuk menjaga agar struktur menjadi stabil dan membatasi terjadinya lendutan, maka struktur harus mempunyai kekakuan yang cukup. Kekakuan menurut Timoshenko (1987) didefinisikan sebagai gaya yang dibutuhkan untuk menghasilkan suatu lendutan sebesar satu satuan, seperti yang ditunjukkan pada Persamaan
dengan : k = kekakuan lentur, N/mm Pcr = beban pada balok saat retak pertama, N δcr = lendutan pada balok saat retak pertama, mm Menurut Dipohusodo (1994), kuat lentur suatu balok beton tersedia karena berlangsungnya mekanisme tegangan-regangan
3
dalam yang timbul di dalam balok, yang pada keadaan tertentu dapat diwakili oleh gaya-gaya dalam. Perhitungan kekuatan lentur Mn dapat ditentukan melalui penyederhanaan bentuk distribusi tegangan yang mendekati bentuk parabola dengan bentuk persegi panjang. Analisis kuat lentur balok yang dipakai pada penelitian ini mengacu kepada asumsi dalam Peraturan SK SNI T-15-2002-03 Pasal 3.3.2, sebagai berikut: a. Regangan dalam tulangan dan beton diasumsikan berbanding lurus dengan jarak dari sumbu netral. b. Regangan maksimum yang digunakan pada serat beton tekan terluar sama dengan 0,003. c. Tegangan dalam tulangan di bawah kuat leleh yang ditentukan (fy) untuk mutu tulangan yang digunakan diambil sebesar Es dikalikan dengan regangan baja. Untuk regangan yang lebih besar dari regangan yang memberikan fy, tegangan pada tulangan dianggap tidak tergantung pada regangan dan sama dengan fy. d. Dalam perhitungan kuat lentur beton, maka kuat tarik betonnya diabaikan. e. Hubungan distribusi tegangan dan regangan beton dianggap persegi ekivalen
2. Mengetahui pola keruntuhan balok beton bertulang setelah balok tersebut mengalami tegangan leleh pada daerah tarik dengan cara penambahan perkuatan dengan profil baja kanal. Sedangkan manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat diketahui peningkatan kapasitas lentur balok beton bertulang tampang persegi dengan penambahan profil baja kanal pada daerah tarik dan hasil penelitian ini diharapkan dapat di jadikan referensi apabila perkuatan profil baja kanal diaplikasikan pada balok yang mengalami lentur. 3.1Bahan Penelitian Bahan pembuatan beton bertulang dan bahan untuk perkuatan yaitu: Agregat halus dan kasar, semen portland tipe 1 yang umum digunakan pada bangunan gedung, air, baja tulangan, Profil baja kanal, Baut Dynabolt 3.2 Alat Penelitian Alat-alat yang dipakai dalam penelitian dibagi dalam dua bagian, yaitu alat-alat utama untuk menguji model balok beton bertulang dan alat-alat untuk membuat benda uji serta untuk menguji material.
Morisco, 1994 (dalam Juhiaini 2007) dalam perancangan secara elastis, menyebutkan bahwa tegangan ijin pada baja dikaitkan dengan tegangan dasar. Tegangan dasar diambil sebesar tegangan leleh dibagi dengan faktor aman 1,5. Adapun tegangan geser diambil 0,6 dikalikan tegangan dasar. Dengan dasar itu diharapkan tegangan yang terjadi pada struktur tidak akan melampui tegangan batas elastis, sehingga batang struktur selalu kembali ke bentuk asal, pada saat tidak ada pembebanan.
Alat-alat yang dipakai untuk menguji model beton bertulang, yaitu: 1. Rangka baja (loading frame) 2. Hydraulic jack dan Hydraulic pump 3. Linear Variable Diffrential Transformer (LVDT) 4. Load cell dan Data logger 5. Strain gauge. 6. Microcracks Microscope. 7. Crane
3.Tujuan dan Manfaat Penelitian
3.3Tahapan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui porsentase kapasitas lentur balok beton bertulang setelah tulangan tarik melampaui tegangan leleh dengan cara penambahan perkuatan dengan profil baja kanal.
Persiapan Persiapan yang dilakukan dimulai dengan pengadaan bahan material, antara lain berupa : semen, agregat halus dan kasar,
4
Pengadaan tulangan, profil baja kanal dan dynabolt
dari pengujian kuat tekan silinder beton sebesar 31,114 Mpa, volume beton untuk pembuatan silinder beton sebanyak 0,57 m3.
Pengujian awal material b. Pembuatan benda uji Pengujian awal material tersebut bertujuan untuk mengetahui :
Pembuatan benda uji dimulai dengan perakitan bekisting, pemotongan tulangan, pembengkokan tulangan, perakitan tulangan, pemasangan strain gauge, penimbangan bahanbahan penyusun beton, pembuatan campuran beton, kemudian dilanjutkan dengan pengecoran, perawatan benda uji, pengeboran lubang baut pada balok, pemasangan dyna bolt dan kanal perkuatan serta pemasangan strain gauge pada kanal. Balok uji dibuat senyak 4 buah dengan ukuran tinggi 250 mm, lebar 150 mm dan panjang 3200 mm. Bentuk benda uji dapat dilihat Gambar 1-4.
(1) Keadaan fisik agregat halus dan kasar yang meliputi berat jenis, modulus halus, serta kandungan zat organik pada krikil dan lumpur pada pasir. (2) Kuat tarik baja tulangan, profil baja kanal dan dynabolt Pelaksanaan pembuatan benda uji a. Pembuatan mix design Pembuatan mix design dan campuran beton direncanakan dengan kuat tekan rencana (f’c) 25 Mpa. Kuat tekan rata-rata yang didapat P 8 -1 0 0
2D 13
P 8 -1 0 0 2D 13 2D 13
2D 13
G a m b a r 1 . P e n a m p a n g m e m a n ja n g d a n m e lin ta n g b a lo k k o n tr o l
P 8 -1 0 0
2D 13
P 8 -1 0 0 2D 13 2D 13
P R O F IL C A N A L 7 0 x 3 0 x 1 ,2
G a m b a r 2 . P e n a m p a n g m e m a n ja n g d a n m e lin ta n g b a lo k B P - P C - 1
P 8 -1 0 0
2D 13
P 8 -1 0 0 2D 13 2D 13
P R O F IL K A N A L 1 0 0 x 5 0 x 2
G a m b a r 3 . P e n a m p a n g m e m a n ja n g d a n m e lin ta n g b a lo k B P -P C -2 P 8 -1 0 0
2D 13
P 8 -1 0 0 2D 13 2D 13
P R O F IL K A N A L 1 2 5 x 5 0 x 2
G a m b a r 4 . P e n a m p a n g m e m a n ja n g d a n m e lin ta n g b a lo k B P -P C -3
Gambar 1 - 4. Penampang memanjang dan melintang balok Keterangan :
BK
5
: Balok kontrol
BP-PC-1 BP-PC-2 BP-PC-3
: Balok perkuatan profil baja kanal 70 x 30 x 1,2 : Balok perkuatan profil baja kanal 100 x 50 x 2 : Balok perkuatan profil baja kanal 125 x 50 x 2
Pengujian silinder beton dilakukan pada umur 28 hari, silinder beton diambil dari pengadukan untuk pengecoran balok sehingga kuat tekan silinder mewakili kuat tekan balok. Jumlah masing-masing balok terdiri atas 3 silinder sehingga jumlah silinder sebanyak 12 buah. Hasil uji kuat tekan silinder beton ditunjukkan pada Tabel.1.
Perkuatan benda uji Perkuatan benda uji dilakukan dengan menempel profil baja kanal 70x30x1,2 mm, pada BP-PC-1 sepanjang 152 cm, profil baja kanal 100x50x2 mm pada BP-PC-2 sepanjang 220 cm, dan profil baja kanal 125x50x2 mm pada BPPC-3 sepanjang 229 cm, pada sisi bawah balok dengan dilekatkan menggunakan baut dynabolt.
Tabel 1. Hasil uji kuat tekan silinder beton Kuat Kuat tekan tekan No Kode (MPa) rata-rata (MPa) 1 SN-BP-1 31,57 2 SN-BP-2 31,18 31,114 3 SN-BP-3 30,67 4 SN-BK 31,06
Pemasangan strain gauge Strain gauge digunakan untuk mengetahui regangan yang terjadi pada tulangan utama dan tulangan perkuatan. Pemasangan dilakukan pada tulangan tarik balok kontrol 2 buah dan balok dengan perkuatan profil baja kanal dipasang 3 buah yaitu, 1 buah pada tulangan tarik, 1 buah pada badan dan 1 buah pada sayap kanal. Nilai regangan yang terjadi pada strain gauge dibaca melalui Data Logger.
b. Kuat tarik tulangan Baja tulangan yang dipakai pada penelitian ini yaitu baja tulangan ulir diameter 13 mm, hasil uji tulangan tarik ditunjukkan pada Tabel 2. sedangkan hasil uji untuk perkuatan profil baja kanal ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 2. Hasil uji kuat tarik baja tulangan ulir D13
Pengujian benda uji a. Pengujian tekan silinder beton Pengujian tekan beton digunakan untuk mengetahui kuat tekan beton. b. Pengujian balok. Data yang akan diperoleh dari pengujian lentur meliputi: a. Besarnya beban saat terjadi retak pertama kali, b. Besarnya lendutan selama pembebanan, c. Besarnya regangan yang terjadi pada baja tulangan dan kanal perkuatan, d. Besarnya beban maksimum untuk mencapai leleh tulangan tarik dan kanal, e. Pola retak dan lebar retak
No
Kode
1 2 3
TP-1 TP-2 TP-3
Tegangan leleh (MPa) 547,89 494,57 466,52
Tegangan ultimit (MPa) 672,43 644,78 616,73
Modulus elastisitas (MPa) 219.156,36 197.829,59 141.370,58
Tabel 3. Hasil uji tarik perkuatan profil baja kanal N o
Kanal
Tegangan leleh (MPa)
1 2 3
70x30x1,2 100x50x 2 125x50x 2
169,17 257,50 264,50
Tegangan ultimit (MPa) 190 315 331
Modulus elastisitas (MPa) 112.777 58.522 75.571
c.Baut dynabolt Baut yang digunakan untuk melekatkan balok beton dengan profil baja kanal sebagai
a. Silinder beton
6
perkuatan, adalah baut dynabolt.Hasil uji tarik baut dynabolt selengkapnya tertera pada Tabel.4.
(KN)
Tabel 4. Hasil uji tarik baut dynabolt No Kode Beban leleh (N) 1 SB-1 11300 2 SB-2 11650
BK BPPC-1 BPPC-2 BPPC-3
Dari hasil uji tarik baut didapat bahwa beban leleh baut sebesar 11475 N. Sehingga didapat kapasitas geser baut (Vult) seperti yang tertera pada sebesar 4590 N.
20,990 27,970 68,070 88,940
(mm)
23,350 32,190 74,030 90,770
14,17
(mm ) 26,03
17,56
37,17
27,58
35,96
27,88
35,34
Pola retak dan keruntuhan
d. Pengujian balok
Retak pertama terjadi pada bagian yang diberi shear connector dengan pola keruntuhan lentur, di daerah tengah bentang pada beban 6,04 KN dan lendutan sebesar 3,93 mm dengan lebar retak 0,03 mm. Kemudian retak mulai melebar dan berkembang di daerah antara pembebanan dua titik, kemudian retak mulai melebar dan berkembang lagi di daerah tumpuan pada saat pembebanan sebesar 20.99 KN. Beban maksimum untuk benda uji BK adalah sebesar 23,35 KN dengan lendutan sebesar 26,03 mm dan lebar retak mencapai 1,8 mm, seluruh retak retak yang terjadi pada seluruh balok uji menunjukkan terjadinya retak lentur dan tidak terjadi retak geser.
Pengujian balok dibatasi pada lelehnya tulangan tari balok dan beban maksimum balok dicapai jika lendutan bertambah besar tanpa terjadinya penambahan beban lagi. Hasil pengamatan atas pengujian yang dilakukan terhadap balok kontrol dan balok yang diberi perkutan lengkapnya dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Nilai beban batas pembebanan balok Beban Persentase Benda Uji eksperimen beban (%) BK 23350.102 0 BP-PC1 32190.190 37.858 BP-PC2 74030.191 217.045 BP-PC3 90770.082 288.737
Retak pertama yang terjadi pada benda uji BP-PC-1 saat beban mencapai 9,97 KN, yaitu pada bagian yang diberi shear connector dengan pola keruntuhan lentur dengan lendutan sebesar 6,56 mm dan lebar retak 0,0015 mm. Selanjutnya retak mulai melebar dan berkembang di daerah antara pembebanan dua titik, kemudian retak mulai melebar dan berkembang lagi di daerah tumpuan pada saat pembebanan sebesar 26.98 KN. Beban maksimum pada benda uji BP-PC-1 sebesar 32,19 KN dengan lendutan sebesar 37,17 mm dan lebar retak 1,1 mm, seluruh retak - retak yang terjadi pada seluruh balok uji menunjukkan terjadinya retak lentur dan tidak terjadi retak geser.
3.5 Pengujian Lentur Berdasarkan hasil penelitian bahwa lendutan pada batas beban maksimum balok kontrol sebesar 26,03 mm, BP-PC-1 sebesar 37,17 mm, BP-PC-2 sebesar 35,96 dan BP-PC-3 sebesar 35,34 mm. Hasil pengujian lentur dari benda uji lebih jelasnya ditunjukkan pada Tabel 6. Tabel 6. Hasil pengujian lentur balok uji Hasil Pengujian Lendutan yang secara terjadi saat Benda eksperimen (eksperimen) Uji Ppasca Pmaks P pasca P (KN) crack crack maks
Retak pertama terjadi pada benda uji BPPC-2 di daerah tengah bentang pada beban 9,04 KN, yaitu pada bagian yang diberi shear
7
connector dengan pola keruntuhan lentur dengan lendutan sebesar 2,39 mm dengan lebar retak 0,015 mm. Kemudian retak mulai melebar dan berkembang di daerah antara pembebanan dua titik, kemudian retak mulai melebar dan berkembang lagi di daerah tumpuan pada saat pembebanan sebesar 68,07 KN. Beban maksimum untuk benda uji BP-PC-2 adalah sebesar 74,03KN dengan lendutan sebesar 35,96 mm dan lebar retak mencapai 3,1 mm, seluruh retak – retak yang terjadi pada seluruh balok uji menunjukkan terjadinya retak lentur dan tidak terjadi retak geser.
3.
4.
Retak pertama terjadi pada benda uji BPPC-3di daerah tengah bentang pada beban 8,11 KN yaitu pada bagian yang diberi shear connector dengan pola keruntuhan lentur, dengan lendutan sebesar 1,15 mm, dengan lebar retak 0,02 mm. selanjutnya retak mulai melebar dan berkembang di daerah antara pembebanan dua titik, kemudian retak melebar dan berkembang lagi di daerah tumpuan pada saat pembebanan sebesar 88,94 KN. Beban maksimum untuk benda uji BP-PC-3 adalah sebesar 90,77 KN dengan lendutan sebesar 35,34 mm dan lebar retak mencapai 4,5 mm.
5.
6.
dan BP-PC-3 berturut-turut adalah 23,350 KN, 32,190 KN, 74,030 KN dan 90,770 KN. Perkuatan lentur dengan penambahan profil baja kanal 70x30x1,2 menyebabkan kenaikan kekakuan sebesar 7,529%, untuk penambahan profil baja kanal 100x50x2 mengalami kenaikan 66,617% untuk penambahan profil baja kanal 125x50x12 mengalami kenaikan kekakuan sebesar 99,210 terhadap balok kontrol. Dengan penambahan perkuatan profil baja kanal 70x30x1,2 mm, profil baja kanal 100x50x2 mm dan profil baja kanal 125x50x2 mm dapat meningkatkan kapasitas momen sebesar 37,858%, 217,045% dan 288,737% terhadap balok kontrol. Pola keruntuhan yang terjadi di antara pembebanan dua titik adalah keruntuhan lentur adapun pembebanannya dilakukan sampai dengan profil canal lepas dari dynabolt. Besarnya penurunan daktilitas balok beton bertulang yang telah diperkuat sebesar 15,24% , - 29,72%, -31,03% pada Pc.1, Pc.2 dan Pc.3 terhadap Balok Kontrol.
DAFTAR PUSTAKA Dipohusodo, I.., 1994, Struktur Beton Bertulang, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Ferguson, J., dan Cowan, M., 1986, Struktur Beton Bertulang, Edisi kesatu, penerbit Erlangga, Jakarta. Foley, C.M. dan Buckhouse, E.R., 1998, Strengthening Existing Reinforced Concrete Beams or Flexure Using Bolted External Structural Stell Channels, College of Engineering Departement of Civil & Environmental Engineering Marquette University.
4. KESIMPULAN Dari hasil pengujian dan analisis yang dilakukan pada penelitian ini maka dapat diambil suatu kesimpulan : 1. Perkuatan lentur dengan penambahan profil baja kanal 70x30x1,2 menyebabkan kenaikan kapasitas lentur sebesar 37,858%, untuk penambahan profil baja kanal 100x50x2 kenaikan kapasitas lentur sebesar dan 217,045% untuk penambahan profil baja kanal 125x50x2 kenaikan kapasitas sebesar 288,737% terhadap balok kontrol, untuk BP-PC-2 dan BP-PC3 peningkatan kapasitas lenturnya sangat besar dikarenakan tegangan pada tulangan tarik belum mengalami leleh 2. Besarnya nilai kekuatan lentur dari hasil pengujian untuk BK, BP-PC-1, BP-PC-2
Iswari, A.Y.D., 2004, Perkuatan Lentur Balok Tampang Persegi Dengan Penambahan Tulangan Menggunakan Epoxy, Tesis, Program Studi Teknik Struktur, Pascasarjana, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
8
Lamanna A. J., Bang, L.C., dan Scott, D.W., 2001, Flexural Strengthening of Reinforced Concrete Beams Using Fasteners and Fiber-Reinforced Polymer Strips, ACI Structural
Nawi, E. G., 1998, Beton Bertulang Suatu Pendekatan, Rifka Aditama, Bandung. Park, R. dan Paulay, T., 1974, Rinforced Concrete Structure, A Wiley-Interscience Publication, New York-London-SydneyToronto. Triwiyono, A., 2004, Perbaikan dan Perkuatan Struktur Beton, Topik Bahan Ajar , UGM, Yogyakarta
Lorenzis .,2000, Concept of Fiber Reinforced Concrete, Proceeding of the International Seminar on Fiber Reinforced Concrete, Michigan State University, Michigan, USA.
9
