kekuatan sambungan balok beton bertulang … awal.pdf · penyusunan tugas akhir ini merupakan salah...

KEKUATAN SAMBUNGAN BALOK BETON

BERTULANG DENGAN SIKADUR®-31 CF NORMAL

TUGAS AKHIR

Oleh :

Christian Gede Sapta Saputra

NIM : 1119151037

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS UDAYANA

2016

i

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya beban yang mampu

diterima balok dengan panjang penyaluran menggunakan dan tanpa menggunakan

Sikadur®-31 CF Normal, mengetahui mekanisme keruntuhan balok dengan

panjang penyaluran menggunakan dan tanpa menggunakan Sikadur®-31 CF

Normal, mengetahui apakah metode panjang penyaluran berdasarkan SNI-2847-

2013 menggunakan Sikadur®

-31 CF Normal dapat dipakai sebagai alternatife

untuk penyambungan balok.

Benda uji balok dibuat dengan ukuran (255 x 200 x 1600) mm. Tulangan

utama balok 2 D13, sedangkan tulangan geser balok (Ø10 – 94 mm). Mutu beton

rata – rata 18,96 MPa. Ketebalan Sikadur®-31 CF Normal yang digunakan 2 mm.

Panjang penyaluran yang dipakai berdasarkan perhitungan SNI-2847-2013

menggunakan dan tanpa menggunakan Sikadur®-31 CF Normal adalah 470 mm,

berdasarkan standar dari SNI-2847-2013 menggunakan Sikadur®

-31 CF Normal

adalah 300 mm, sedangkan berdasarkan minimal dari standar SNI-2847-2013

menggunakan Sikadur®

-31 CF Normal adalah 170 mm. Masing – masing benda

uji dibuat 3 buah sampel.

Hasil penelitian menunjukkan benda uji balok menggunakan Sikadur®-31

CF Normal dengan panjang penyaluran 170 mm mampu menerima beban 49,00

kN, balok dengan panjang penyaluran 300 mm mampu menerima beban 54,83

kN, balok dengan panjang penyaluran 470 mm mampu menerima beban 77,75

kN, sedangkan balok dengan panjang penyaluran 470 mm tanpa menggunakan

Sikadur®-31 CF Normal mampu menerima beban 99,83 kN. Pada mekanisme

keruntuhan balok menggunakan Sikadur®-31 CF Normal dengan panjang

penyaluran 170 mm dan 300 mm benda uji belum mampu mencapai kondisi

tulangan leleh, dengan panjang penyaluran 470 mm benda uji hanya mampu

mencapai kondisi tulangan leleh, sedangkan dengan panjang penyaluran 470 mm

tanpa menggunakan Sikadur®-31 CF Normal benda uji mampu mencapai beban

ultimate. Balok dengan tulangan 2 D13 dengan panjang penyaluran berdasarkan

SNI-2847-2013 menggunakan Sikadur®-31 CF Normal dapat dipakai sebagai

alternatife untuk penyambungan balok beton bertulang tetapi dalam kapasitas

balok hanya mampu mencapai kondisi tulangan leleh.

Kata kunci : balok beton bertulangan, Sikadur®-31 CF Normal, panjang

penyaluran

ii

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena atas

rahmat dan kuasa-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir

dengan judul ”Kekuatan Sambungan Balok Beton Bertulang Dengan

Sikadur®-31 CF Normal”.

Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus

ditempuh untuk memperoleh gelar S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Udayana. Selama pembuatan tulisan ini, penulis banyak

mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak.

Sehubungan dengan hal tersebut, melalui kesempatan ini penulis

menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, MT, Ph.D. Selaku Dekan Fakultas

Teknik, Universitas Udayana.

2. Bapak I Ketut Sudarsana, ST., PhD. Selaku Kutua Jurusan Teknik Sipil,

Universitas Udayana.

3. Bapak A. A. Gede Sutapa, ST., MT. dan Bapak Dr. Ir. Ngakan Made Anom

Wiryasa, MT. Selaku Dosen pembimbing Tugas Akhir.

4. Bapak Ida Bagus Rai Widiarsa, ST., MASc, PhD. Selaku Kutua Lab. Bahan

& Struktur, Universitas Udayana.

5. Bapak I Putu Wiryanta, ST. dan Bapak I Wayan Sudita Yasa, ST. Selaku

Teknisi Lab. Bahan & Struktur, Universitas Udayana.

6. Semua pihak yang telah membantu pembuatan tulisan ini dari awal sampai

akhir.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna, untuk itu

penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak demi sempurnannya

tulisan ini.

Akhir kata, penulis harapkan semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi para

pembaca.

Denpasar, Januari 2016

Penulis,

iii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

ABSTRAK i

UCAPAN TERIMA KASIH ii

DAFTAR ISI iii

DAFTAR GAMBAR v

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR NOTASI viii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Penelitian 2

1.4 Manfaat Penelitian 3

1.5 Batasan Masalah 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 Beton 4

2.2 Beton Bertulang 5

2.2.1 Desain Lentur Dengan Beban Terfaktor 8

2.2.2 Balok Dengan Tulangan Tunggal 12

2.2.3 Analisis Penampang Kondisi Seimbang (Balance) 14

2.3 Perilaku Keruntuhan Balok Beton Bertulang 15

2.4 Penyaluran dan Penyambungan Tulangan 16

2.4.1 Tegangan Lekatan 17

2.4.2 Penyaluran Batang Ulir Tertekan 19

2.5 Perekat Epoxy 20

BAB III METODELOGI PENELITIAN 21

3.1 Uraian Umum 21

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian 21

3.3 Tahap dan Prosedur Penelitian 21

3.4 Alat – Alat yang Digunakan Dalam Penelitian 25

3.5 Perancangan Rencana Campuran Beton 26

3.6 Standar Penelitian dan Spesifikasi Bahan Dasar 27

3.6.1 Standar Pengujian Terhadap Agregat Halus 27

3.6.2 Standar Pengujian Terhadap Agregat Kasar 28

3.7 Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan 28

3.8 Pembuatan Benda Uji 30 3.8.1 Analisis Penampang Benda Uji Balok 30

3.8.2 Perhitungan Panjang Penyaluran Benda Uji Balok 34

3.8.3 Penanaman Tulangan Pada Benda Uji Balok 35

3.9 Benda Uji Penelitian 36

3.10 Pengujian Nilai Slump 36

iv

3.11 Perawatan (Curing) 37

3.12 Pengujian Kuat Tekan Beton 37

3.13 Pengujian Kuat Lentur Balok 38

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 39

4.1 Hasil Pemeriksaan Material Pembentuk Beton 39

4.1.1 Hasil Pengujian Agregat Halus 39

4.1.2 Hasil Pengujian Agregat Kasar 42

4.1.3 Pemeriksaan Semen 44

4.2 Pengujian Kuat Tarik Baja 44

4.3 Hasil Perhitungan Campuran Beton 45

4.4 Pengujian Nilai Slump 46

4.5 Pengujian Kuat Tekan Beton 47

4.6 Analisis Beban Teoritis Hasil Eksperimen 48

4.6.1 Beban Teoritis Yang Mampu Dipikul Balok 48

4.6.2 Beban Teoritis Berdasarkan Luas Tulangan Geser 50

4.7 Hasil Pengujian Balok Beton Bertulang Terhadap Lentur 50

4.7.1 Momen Lentur dan Lendutan Balok Dengan Panjang

Penyaluran 170 mm Menggunakan Sikadur®-31 CF Normal 51

4.7.2 Kuat Lentur dan Lendutan Balok Dengan Panjang


4.7.3 Kuat Lentur dan Lendutan Balok Dengan Panjang


4.7.4 Momen Lentur dan Lendutan Balok Panjang Dengan

Penyaluran 470 mm Tanpa Menggunakan Sikadur®-31

CF Normal 54

4.7.5 Mekanisme Keruntuhan 55

4.8 Pembahasan 62

4.8.1 Perbandingan Perilaku Lentur 62

4.8.2 Perbandingan Balok Beton Bertulang Dengan Panjang

Penyaluran menggunakan dan Tanpa Menggunakan Sikadur®-

31 CF Normal 62

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 64

5.1 Kesimpulan 64

5.2 Saran 65

DAFTAR PUSTAKA 66

LAMPIRAN A Detail Benda UJi 67

LAMPIRAN B Data dan Hasil Pengujian Baja 71

LAMPIRAN C Hasil Pemeriksaan Bahan 73

LAMPIRAN D Campuran Beton 98 LAMPIRAN E Data dan Hasil Pengujian Tekan Beton 109

LAMPIRAN F Data dan Hasil Pengujian Lentur Balok 110

LAMPIRAN G Foto Pelaksanaan 115

LAMPIRAN H Brosur Sikadur®-31 CF Normal 122

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Berbagai kurva relasi tegangan-regangan untuk

beberapa jenis beton 5

Gambar 2.2 Beberapa kurva tegangan-regangan dari tulangan

baja untuk berbagai mutu 6

Gambar 2.3 Kurva tegangan-regangan beton dan baja pada suatu

elemen beton bertulang yang dibebani 7

Gambar 2.4 Tegangan-regangan teoritis lentur penampang

persegi empat 8

Gambar 2.5 Perubahan diagram tegangan parabolik ke blok

tegangan ekivalen 11

Gambar 2.6 Parameter penampang 12

Gambar 2.7 Diagram regangan, tegangan, gaya-gaya dalam

penampang balok 13

Gambar 2.8 Diagram regangan, tegangan dan gaya kondisi seimbang 14

Gambar 2.9 Perilaku beban – lendutan struktur beton 16

Gambar 2.10 Penyaluran ld batang tulangan 17

Gambar 3.1 Bagan alir tahap-tahap pelaksanaan penelitian 24

Gambar 3.2 Bentuk benda uji yang mempunyai diameter ≤ 15 mm 28

Gambar 3.3 Metode pengujian kuat lentur balok 30

Gambar 4.1 Grafik hubungan antara diameter saringan dengan % lolos

saringan pada gradasi agregat halus 40


saringan pada gradasi agregat halus 41


saringan pada gradasi agregat kasar 43


saringan pada gradasi agregat kasar 44

Gambar 4.5 Hubungan antara beban dengan lendutan pada balok

dengan panjang penyaluran 170 mm menggunakan

Sikadur®-31 CF Normal 51








dengan panjang penyaluran 470 mm tanpa menggunakan


Gambar 4.9 Mekanisme keruntuhan balok B 17 a 56

Gambar 4.10 Mekanisme keruntuhan balok B 17 b 56

vi

Gambar 4.11 Mekanisme keruntuhan balok B 17 c 56







Gambar 4.18 Mekanisme keruntuhan balok B 47 T a 59

Gambar 4.19 Mekanisme keruntuhan balok B 17 T b 59

Gambar 4.20 Mekanisme keruntuhan balok B 17 T c 59

Gambar 4.21 Hubungan antara beban dengan lendutan balok dengan

panjang penyaluran menggunakan dan tanpa

menggunakan Sikadur®

-31 CF Normal 63

Peng

ujian Kuat eton

vii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Pengecoran sambungan balok sesuai dengan

panjang penyaluran 35

Tabel 3.2 Tabulasi jenis benda uji, bentuk, variasi, dan jumlah 36

Tabel 4.1 Nilai kuat tarik baja tulangan 45

Tabel 4.2 Nilai slump campuran beton tahap I 46

Tabel 4.3 Nilai slump campuran beton tahap II 47

Tabel 4.4 Hasil pengujian kuat tekan beton 56 hari 47

Tabel 4.5 Hasil pengujian kuat tekan beton 28 hari 48

Tabel 4.6 Hasil momen dan lendutan balok dengan panjang

penyaluran 170 mm menggunakan Sikadur®-31 CF Normal 51






penyaluran 470 mm tanpa menggunakan Sikadur®-31 CF

Normal 54

Tabel 4.10 Momen Lentur dan Lendutan 62

Tabel 4.11 Tabel perbandingan kuat lentur eksperimen dengan

kuat lentur prediksi 63

viii

DAFTAR NOTASI

A = luas permukaan tekan (mm2)

a = tinggi blok tegangan persegi ekivalen (mm)

As = luas penampang baja tulangan (mm2)

Atr = luas penampang total semua tulangan transversal dalam spasi s yang

melintasi bidang potensial pembelahan melalui tulangan yang disalurkan

(mm2)

Av = luas tulangan geser berspasi s (mm2)

b = lebar penampang beton (mm)

bw = lebar badan (web), tebal dinding, atau diameter penampang lingkaran

(mm)

c = jarak dari serat tekan terluar ke garis netral (mm)

cb = yang lebih kecil dari : (a) jarak dari pusat batang tulangan atau kawat ke

permukaan beton terdekat, dan (b) setengah spasi pusat ke pusat batang

tulangan atau kawat yang disalurkan (mm)

d = tinggi efektif penampang (mm)

db = diameter nominal batang tulangan, kawat, atau strand (strand) prategang

(mm)

Es = modulus elastisitas tulangan dan baja struktural (MPa)

f’c = kuat tekan beton (MPa)

f’cr = kuat tekan rata – rata (MPa)

fs = tegangan tarik yang dihitung dalam tulangan saat beban layan (MPa)

fy = tegangan leleh baja tulangan (MPa)

h = tinggi total penampang beton (mm)

Ktr = indeks tulangan transversal

L = panjang balok (mm)

ld = panjang penyaluran tarik batang tulangan ulir, kawat ulir, tulangan kawat

las polos dan ulir, atau strand pratarik (mm)

Mn = kekuatan lentur nominal pada penampang (N mm)

n = jumlah benda, seperti uji kekuatan, batang tulangan, kawat, alat angkur

strandtunggal (monostrand), angkur, atau lengan kepala geser

(shearhead).

ø = faktor reduksi kekuatan.

P = beban hancur beton (N)

s = spasi pusat ke pusat suatu benda, misalnya tulangan longitudinal,

tulangan transversal, tendon, kawat atau angkur prategang (mm)

Vc = kekuatan geser nominal yang disediakan oleh beton (N)

Vn = kekuatan geser nominal (N)

Vs = kekuatan geser nominal yang disediakan oleh tulangan geser, N Vu = gaya geser terfaktor pada penampang (N)

β1 = faktor yang menghubungkan tinggi blok tegangan tekan persegi ekivalen

dengan tinggi sumbu netral.

ix

λ = faktor modifikasi yang merefleksikan properti mekanis tereduksi dari

beton ringan, semuanya relatif terhadap beton normal dengan kuat tekan

yang sama.

ρ = rasio As terhadap bd.

ρb = rasio As terhadap bd yang menghasilkan kondisi regangan seimbang.

ρmax = rasio tulangan maksimum.

ρmin = rasio tulangan minimum.

ψe = faktor yang digunakan untuk memodifikasi panjang penyaluran

berdasarkan pada pelapis tulangan.

ψs = faktor yang digunakan untuk memodifikasi panjang penyaluran

berdasarkan pada ukuran tulangan.

ψt = faktor yang digunakan untuk memodifikasi panjang penyaluran

berdasarkan pada lokasi tulangan.

kekuatan sambungan balok beton bertulang … awal.pdf · penyusunan tugas akhir ini merupakan salah...

Documents