bab iii program eksperimen -...
TRANSCRIPT
Program Eksperimen
Thesis III-1
BAB III
PPRROOGGRRAAMM EEKKSSPPEERRIIMMEENN
3.1 UMUM
Kajian eksperimental dalam penelitian ini dilakukan melalui pengujian pada
dinding pasangan bata terkekang portal beton bertulang terhadap beban lateral.
Variasi benda uji meliputi variasi dimensi elemen portal, detail hubungan balok-
kolom portal, jenis tulangan elemen portal, pengangkuran antara portal dan
bata, dan penambahan balok lintel. Pengujian dilakukan untuk mengetahui
pengaruh variasi properties diatas terhadap kekuatan geser portal.
Selain pengujian benda uji dinding pasangan bata terkekang, juga dilakukan
pengujian paramenter kekuatan material benda uji. Pengujian material yang
dilakukan adalah :
1. Uji kuat tekan unit bata
2. Uji tekan mortar
3. Uji geser lekatan bata-mortar
4. Uji tekan beton portal spesimen
3.2 PENGUJIAN MATERIAL ELEMEN DINDING PASANGAN BATA
TERKEKANG
3.2.1 Unit Bata
Bata yang digunakan dalam penelitian ini adalah bata yang biasa beredar di
pasaran dengan kualitas menengah dari segi harga. Secara umum bata yang
biasa digunakan untuk bangunan di Jawa Barat berasal dari daerah Garut dan
daerah Nagreg.
Dimensi bata yang biasa ditemui di lapangan dan digunakan dalam penelitian ini
dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel III-1 Dimensi bata merah pejal yang digunakan dalam penelitian
Modul Ukuran (mm)
tebal lebar panjang Bata Pengujian 55 100 205
Program Eksperimen
Thesis III-2
Sesuai dengan acuan Standar Industri Indonesia SII.0021-78 dan Eurocode 6,
spesimen pengujian kuat tekan unit pasangan bata mengikuti Gambar II-3.
Pengujian dan kerusakan benda uji tekan unit bata ditunjukkan pada Gambar
III-1.
Gambar III-1 Pengujian tekan unit bata
3.2.2 Mortar
Komposisi campuran mortar yang digunakan dalam spesimen utama adalah 1:5
masing-masing untuk semen dan pasir, ditambah 100% air dari volume semen .
Pengujian kuat tekan mortar mengikuti standar yang ditentukan dalam ASTM
C109-88 dan juga Eurocode 6, dengan benda uji berupa kubus pejal berdimensi
5cmx5cmx5cm. Pengujian dan kerusakan benda uji tekan mortar dapat dilihat
pada gambar-gambar berikut:
Gambar III-2 Pengujian tekan mortar
Program Eksperimen
Thesis III-3
Gambar III-3 Kerusakan benda uji tekan mortar
3.2.3 Geser Lekatan Antara Bata dan Mortar
Pengujian ini dimaksudkan untuk mengamati karakteristik daya lekat antara unit
bata dan mortar saat menerima beban geser. Uji geser lekatan ini dilakukan
sesuai dengan Standard Metode Pengujian Kuat Geser Dinding Pasangan Bata
Merah di Laoratorium, oleh Departemen Pekerjaan Umum. Pengujian dan
kerusakan benda uji geser lekatan bata-mortar dapat dilihat masing-masing
pada Gambar III-4 dan Gambar III-5.
Gambar III-4 Pengujian geser lekatan bata-mortar
Program Eksperimen
Thesis III-4
Gambar III-5 Kerusakan benda uji geser lekatan bata-mortar
3.2.4 Beton
Komposisi campuran beton yang digunakan untuk portal adalah 1:2:3 masing-
masing untuk semen, pasir, aggregat, ditambah 100% air dari volume semen.
Komposisi ini adalah komposisi yang umum digunakan dan dapat diikuti di
lapangan. Kontrol kelecakan beton segar dilakukan melalui tes slump dengan
mengambil nilai slump 12-15cm. Nilai slump tersebut diambil agar mudah dalam
pengecoran penampang elemen yang relatif kecil namun tidak menurunkan
kekuatan dan durabilitas beton oleh segregasi yang berlebihan. Tes slump juga
digunakan sebagai kontrol kadar air beton.
Pengujian kuat tekan beton mengikuti standar yang ditentukan dalam ASTM
C39-94 dengan benda uji berupa silinder pejal berdiameter 15cm dan tinggi
silinder 30cm.
Pengujian tekan beton dapat dilihat pada Gambar III-6 berikut:
Gambar III-6 Pengujian tekan beton
Program Eksperimen
Thesis III-5
3.3 PENGUJIAN SPESIMEN DINDING PASANGAN BATA TERKEKANG
3.3.1 Spesimen
Benda uji yang akan diteliti berupa dinding pasangan bata terkekang portal
beton bertulang dengan deskripsi seperti pada Tabel III-2 dan Gambar III-7.
Pengujian dilakukan pada sepuluh benda uji dengan skala penuh terhadap
prototype panel dinding bangunan rumah tinggal sederhana (3m x 3m).
Program Eksperimen
Thesis III-6
Ko
lom
Ba
lok
Uta
ma
S
en
gk
an
g
1A
(T
an
pa
De
tail)
1
00
x 1
50
10
0 x
15
0P
olo
s 1
0P
olo
s 8
Ta
np
a p
en
yalu
ran
--
Ke
bia
saa
n k
on
stru
ksi d
i ma
sya
raka
t
2B
(B
en
chm
ark
) 1
50
x 1
50
15
0 x
15
0P
olo
s 1
0P
olo
s 8
Pe
nya
lura
n 4
0D
de
ng
an
b
en
gko
kan
--
Be
nch
ma
rk b
erd
asa
rka
n IE
S d
an
vi
sib
le d
i la
pa
ng
an
3C
(B
alo
k K
olo
m 2
25
x10
0)
10
0 x
22
51
00
x 2
25
Po
los 1
0P
olo
s 8
Pe
nya
lura
n 4
0D
de
ng
an
b
en
gko
kan
--
Lu
as
kolo
m d
an
ba
lok
sam
a d
en
ga
n
lua
s ko
lom
da
n b
alo
k b
en
chm
ark
4D
(A
ng
kur
Pe
nd
ek)
1
50
x 1
50
15
0 x
15
0P
olo
s1
0P
olo
s8
Pe
nya
lura
n 4
0D
de
ng
an
b
en
gko
kan
An
gku
r d
ind
ing
-ko
lom
tia
p 6
lap
is b
ata
8
, p
an
jan
g a
ng
kur
32
cm-
An
gku
r-a
ng
kur
pe
nd
ek
an
tara
din
din
g
kolo
m
5E
(G
eri
gi)
15
0 x
15
01
50
x 1
50
Po
los1
0P
olo
s8
Pe
nya
lura
n 4
0D
de
ng
an
b
en
gko
kan
Ge
rig
i din
din
g-p
ort
al
-H
ub
un
ga
n g
eri
gi s
ep
an
jan
g b
alo
k d
an
ko
lom
te
rha
da
p d
ind
ing
6F
(A
ng
kur
Me
ne
rus)
1
50
x 1
50
15
0 x
15
0P
olo
s 1
0P
olo
s 8
Pe
nya
lura
n 4
0D
de
ng
an
b
en
gko
kan
- 2
an
gku
r m
en
eru
s ko
lom
-ko
lom
8
-
An
gku
r p
en
de
k tia
p 6
lap
is b
ata
8
- 3
2cm
-D
ua
an
gku
r m
en
eru
s ko
lom
ka
na
n-
kolo
m k
iri
7G
(B
alo
k L
inte
l)
15
0 x
15
01
50
x 1
50
Po
los 1
0P
olo
s 8
Pe
nya
lura
n 4
0D
de
ng
an
b
en
gko
kan
-B
alo
k L
inte
l 1
00
mm
x 9
0m
mB
alo
k L
inte
l
8H
(H
au
nch
) 1
50
x 1
50
15
0 x
15
0P
olo
s 1
0P
olo
s 8
Uju
ng
tula
ng
an
dite
kuk
18
0˚
-H
au
nch
Po
jok
Po
rta
lH
au
nch
pa
da
ba
gia
n h
ub
un
ga
n b
alo
k ko
lom
9I
(Ka
it tu
lan
ga
n 1
80
˚)1
50
x 1
50
15
0 x
15
0P
olo
s1
0P
olo
s8
Uju
ng
tula
ng
an
dite
kuk
18
0˚
--
Uju
ng
tula
ng
an
ha
nya
be
rup
a k
ait
18
0˚
10
J (S
NI
28
47
-20
02
) 1
50
x 1
50
15
0 x
15
0U
lir D
10
Po
los8
Sis
tem
Ra
ng
ka P
en
ah
an
M
om
en
Bia
sa (
SR
PM
B)
--
Sis
tem
Ra
ng
ka P
en
ah
an
Mo
me
n
Bia
sa (
SR
PM
B)
- S
NI
28
47
-20
02
Ke
tera
ng
an
/Pe
rbe
da
an
De
ng
an
B
en
ch
ma
rkH
ub
un
ga
n D
ind
ing
-Po
rta
lP
erk
ua
tan
P
ort
al
Tu
l. B
alo
k &
Ko
lom
No
Mo
de
lD
ime
ns
i (m
m x
mm
)D
eta
illin
g B
alo
k-K
olo
m
Tab
el I
II-2
D
eskr
ipsi
benda
uji d
indin
g b
ata
terk
ekan
g p
ort
al b
eton b
ertu
lang
Program Eksperimen
Thesis III-7
MODEL A (Tanpa Detail )
3000
3000
295
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
Kolom 150 x 100
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
2700
150
285
0
150
Balok 100 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
400.0
Gambar III-7 (a) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model A (Tanpa Detail)
300
0
3000
295
MODEL B (Benchmark )
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
1502700
150
150
2850
40 d
Kolom 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Balok 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Gambar III-7 (b) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model B (Benchmark)
Program Eksperimen
Thesis III-8
3000
2700
332
MODEL C (Kolom-Balok 225x100)
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
225
225
277
6
225
3150
40 d
Kolom 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Balok 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Gambar III-7 (c) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model C (Kolom-Balok
225x100)
3000
3000
295
MODEL D (Angkur Pendek)
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
1502700
150
150
2850
900
1000
950
320 Ø 8
-6la
yers
of b
rick
40 d
Kolom 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Balok 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Gambar III-7 (d) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model D (Angkur Pendek)
Program Eksperimen
Thesis III-9
3000
3000
295
MODEL E (Gerigi)
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
1502700
150
150
285
0
40 d
Kolom 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Balok 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Gambar III-7 (e) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model E (Gerigi)
3000
3000
295
MODEL F (Angkur Menerus)
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
1502700
150
150
285
090
010
00
950
320
Ø 8
40 d
Kolom 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Balok 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200Ø 8
Gambar III-7 (f) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model F (Angkur Menerus)
Program Eksperimen
Thesis III-10
3000
3000
295
MODEL G (Balok Lintel )
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
1502700
150
150
285
020
20
9074
0
Lintel 100 x 90
40 d
40 d
Kolom 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Balok 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Utama : 2 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Gambar III-7 (g) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model G (Balok Lintel)
3000
295
MODEL H (Haunch)
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
1502700
150Haunch : 2 Ø 10
3000
150
285
0
159
40 d
120
110
110
340
700
Kolom 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Balok 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Gambar III-7 (h) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model H (Haunch)
Program Eksperimen
Thesis III-11
3000
3000
295
MODEL I (Kait 180°)
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
1502700
150
150
285
0
Kolom 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Balok 150 x 150
Utama : 4 Ø 10Sengkang : Ø 8 - 200
Gambar III-7 (i) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model I (Kait 180˚)
300
0
295
MODEL J (SNI 2847-2002)
3900
Ø 12 - 125
D13 - 125
2 D13
1502700
150
15
028
50
- Tul Utama : Ulir, ditandai "D"
- Sengkang : Polos, ditandai "Ø"
50
50
6@
75
6@75150
150
216
50
50
Kolom 150 x 150
Balok 150 x 150
Utama : 4 D 10Sengkang : Ø 8 - 75 (tump : 500mm)Sengkang : Ø 8 - 150 (lapangan)
Utama : 4 D 10Sengkang : Ø 8 - 75 (tump : 500mm)Sengkang : Ø 8 - 150 (lapangan)
Catatan:
Gambar III-7 (j) Benda uji dinding bata terkekang portal beton bertulang Model J (SNI 2847-2002)
Program Eksperimen
Thesis III-12
3.3.2 Pembuatan Benda Uji
Pembuatan benda uji mengikuti tahap-tahap sebagai berikut:
1. Pemotongan dan perakitan tulangan
Tulangan yang digunakan adalah tulangan polos 10 untuk tulangan
utama, dan 8 untuk tulangan sengkang. Selain itu juga digunakan
tulangan ulir D10 untuk tulangan utama model J (sesuai SNI 2847-2002).
Detail penulangan portal seperti digambarkan pada Gambar III-7.
2. Pemasangan tulangan portal dan pengecoran pondasi benda uji.
3. Pemasangan dinding bata.
4. Pemasangan instrumentasi pengujian berupa strain gauge.
5. Pengecoran portal.
Pelaksanaan pembuatan benda uji dapat dilihat pada gambar-gambar berikut:
a. Perakitan tulangan b. Pengecoran pondasi
c. Perendaman bata merah d. Pemasangan bata
Program Eksperimen
Thesis III-13
e. Rampung pemasangan bata f. Pemasangan strain gauge
g. Test slum h. Pengecoran portal
i. Benda uji j. Benda uji siap uji
Gambar III-8 Pembuatan benda uji
Program Eksperimen
Thesis III-14
3.3.3 Test Setup dan Instrumentasi
Gambar teknis test setup dan setup ditunjukkan masing-masing pada Gambar
III-9 dan Gambar III-10. Pada balok dipasang 4 steel rod yang kaku untuk
mentransfer gaya tarikan kepada benda uji pada arah yang berlawanan arah
dorong hydraulic actuator.
Gambar III-9 Gambar teknis test setup pengujian dinding bata terkekang
Gambar III-10 Test setup pengujian dinding bata terkekang
Program Eksperimen
Thesis III-15
Pengukuran regangan, perpindahan, dan rotasi pada join dilakukan dengan
strain gage dan LVDT. Pemasangan strain gage dan LVDT masing-masing benda
uji dapat dilihat pada Gambar III-11.
Actuator
S04
S01S02
S03
S07
S13
S14S16 S15
S10
S33
S36S35
S34
S30
S24
S23S21S22
S27
S06S05
S08S09
S11S12
S17S18
S31S32
S28S29
S26S25
S20S19
Gambar III-11 (a) Instrumentasi strain gauge pada Model A
Actuator
S04
S01S02
S03
S07
S13
S14S16 S15
S10
S33
S36S35
S34
S30
S24
S23S21S22
S27
S06S05
S08S09
S11S12
S17S18
S31S32
S28S29
S26S25
S20S19
Gambar III-11 (b) Instrumentasi strain gauge pada Model B
Program Eksperimen
Thesis III-16
Actuator
S04
S01S02
S03
S07
S13
S14S16 S15
S10
S33
S36S35
S34
S30
S24
S23S21S22
S27
S06S05
S09S08
S11S12
S17S18
S31S32
S28S29
S26S25
S20S19
Gambar III-11 (c) Instrumentasi strain gauge pada Model C dan E
Actuator
S04
S01S02
S03
S07
S13
S14S16 S15
S10
S33
S36S35
S34
S30
S24
S23S21S22
S27
S06S05
S09S08
S11S12
S17S18
S31S32
S28S29
S26S25
S20S19
S48
S47
S46
S45
S44
S43S42
S41
S40
S39
S38
S37
Gambar III-11 (d) Instrumentasi strain gauge pada Model D
Program Eksperimen
Thesis III-17
Actuator
90
01
000
950
S04
S01S02
S03
S07
S13
S14S16 S15
S10
S33
S36S35
S34
S30
S24
S23S21S22
S27
S06S05
S09S08
S11S12
S17S18
S31S32
S28S29
S26S25
S19S20
S43
S40
S38
S37
S39
S41 S42
S44
S47
S49
S50
S48
S46S45
Gambar III-11 (e) Instrumentasi strain gauge pada Model F
Actuator
S04
S01S02
S03
S07
S13
S14S16 S15
S10
S33
S36S35
S34
S30
S24
S23S21S22
S27
S06S05
S09S08
S12S11
S17S18
S31S32
S28S29
S25S26
S20S19
S44S42 S43
S45
S46
S39 S41S40
S38
S37
Gambar III-11 (f) Instrumentasi strain gauge pada Model G
Program Eksperimen
Thesis III-18
Actuator
S04
S01S02
S03
S07
S13
S14S16 S15
S10
S33
S36S35
S34
S30
S24
S23S21S22
S27
S06S05
S09S08
S11S12
S17S18
S31S32
S28S29
S26S25
S20S19
S37 S39
S38 S40
Gambar III-11 (g) Instrumentasi strain gauge pada Model H
S07&8
S03&4S05&6
S01&2
S09&10
S13&14
S19&20S17&18 S15&16
S11&12
S33&34
S37&38S39&40S35&36
S31&32
S27&28
S21&22S23&24S25&26
S29&30
S42S41
S43S44
S45S46
S48S47
S55S56
S54S53
S52S51
S49S50
Actuator
Gambar III-11 (h) Instrumentasi strain gauge pada Model I
Program Eksperimen
Thesis III-19
Actuator
S03
S01S21
S02
S04
S24S25
S07
S08
S19
S18
S16
S14S28
S09S10
S11S12
S13
S22
S05
S27
S20
S23
S06S26
S15
S17
S36
S33S32
S29
S35
S30
S34
S31
Gambar III-11 (i) Instrumentasi strain gauge pada Model J
DT 2DT 5
DT 6 DT 1
DT 4 DT 3
DT 7
DT 8DT 9
DT 10DT 11
DT 12
DT 13
DT 14
WG 1
Actuator
Gambar III-11 (j) Instrumentasi LVDT pada semua model
Program Eksperimen
Thesis III-20
3.3.4 Prosedur Pengujian dan Pola Pembebanan
Pengujian lateral siklik dilakukan dengan memberikan beban quasi-static pada
bidang dinding (in plane). Beban uji diaplikasikan di balok atas benda uji.
Mekanisme pembebanan dilakukan dengan displacement control dimana kontrol
perpindahan ditentukan oleh deformasi maksimum yang terukur dari LVDT pada
bagian atas benda uji. Pengujian dilakukan hingga reduksi kekuatan benda uji
mencapai 50% atau drift 3.5% .
Pola pembebanan diaplikasikan mengikuti rekomendasi ACI 374.1-05 yang
ditampilkan pada tabel dan gambar berikut:
Tabel III-3 Skema pembebanan
Drift (simpangan / tinggi benda uji) Jumlah Siklus
0.025% 10.033% 10.040% 10.050% 20.067% 20.100% 20.133% 20.200% 30.250% 30.350% 30.500% 30.750% 31.000% 31.400% 31.750% 32.200% 32.750% 33.500% 3
-150
-100
-50
0
50
100
150
Siklus
Sim
pan
gan
(m
m)
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
Dri
ft (
%)
Gambar III-12 Grafik skema pembebanan
Program Eksperimen
Thesis III-21
3.3.5 Pengujian dan Pengumpulan Data
Data hasil pengujian didapat dari output komputer yang digunakan dalam
pengujian. Selain itu juga diambil data berupa dokumentasi pengujian dan
gambar retak benda uji. Proses pengujian dan pengumpulan data dapat dilihat
pada gambar-gambar berikut:
Gambar III-13 Proses pemberian beban dan pengambilan data digital
Gambar III-14 Pengamatan pengujian
Program Eksperimen
Thesis III-22
Gambar III-15 Penomoran retak pada benda uji
Gambar III-16 Pengambaran retak benda uji