i

STUDI EKSPERIMEN KAPASITAS LENTUR DAN DEFLEKSI

BALOK BETON DENGAN TULANGAN PUNTIR PLAT BAJA

SEGI EMPAT UKURAN 4 x 25 x 1000 MM

PADA MUTU BETON 20 MPa

Skripsi

diajukan sebagai salah satu prasyarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil

Oleh

Oktiano Budi Prayitno

NIM.5113415029

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2019

ii

Nama : Oktiano Budi Prayitno

NIM : 5113415029

Program Studi : Teknik Sipil

Judul Skripsi : STUDI EKSPERIMEN KAPASITAS LENTUR DAN

DEFLEKSI BALOK BETON DENGAN TULANGAN

PUNTIR PLAT BAJA SEGI EMPAT UKURAN 4 x 25 x 1000

MM PADA MUTU BETON 20 MPa

Skripsi ini telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan ke sidang panitia ujian

skripsi Program Studi Teknik Sipil S1, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,

Universitas Negeri Semarang.

Semarang, 21 November 2019

Pembimbing I,

Drs. Henry Apriyatno, M.T.

NIP. 195904091987021001

iii

iv

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

▪ Bangunan tanpa pondasi akan roboh, demikian juga hidup. Kita tidak akan

hidup sukses tanpa melakukan ibadah dengan niat benar dan sesuai contoh

Rasulullah. (Abdullah Gymnastiar)

▪ Apabila di dalam diri seorang masih ada rasa malu dan takut untuk berbuat

suatu kebaikan, maka jaminan bagi orang tersebut adalah tidak akan

bertemunya ia dengan kemajuan selangkahpun (Ir. Soekarno)

▪ Keberhasilan adalah kemampuan untuk melewati dan mengatasi dari satu

kegagalan ke kegagalan berikutnya tanpa kehilangan semangat (Winston

Churcill)

PERSEMBAHAN

▪ Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya.

▪ Rasulullah Muhammad SAW yang menjadi panutan sekaligus tauladan

saya.

▪ Bapak (Tugiman Susyanto) dan ibu (Sri Sulistyawati) tercinta yang

senantiasa membimbing, memberikan dukung dan mendoakan saya.

▪ Untuk Kakak dan adik saya (Febria Susyanti L dan Marlina Dewi Setiani)

yang selalu menghibur, memberikan dukungan, serta memberikan semangat

kuliah sampai pada saat ini.

▪ Untuk seluruh teman-teman seperjuangan Teknik Sipil angkatan 2015 yang

telah memberikan bantuan dan dukungan.

vi

ABSTRAK

Oktiano Budi. 2019. “Studi Eksperimen Kapasitas Lentur dan Defleksi Balok

Beton dengan Tulangan Puntir Plat Baja Segi Empat ukuran 4 x 25 x 1000

mm pada Mutu Beton 20 MPa”. Dosen Pembimbing: Drs. Henry Apriyatno,

M.T.

Balok beton bertulang merupakan suatu struktur dengan fungsi menahan

defleksi dan lentur yang dipengaruhi oleh mutu beton dan bentuk permukaan

tulangan. Jika plat baja polos yang dipuntir digunakan sebagai tulangan pada beton

bertulang diharapkan memiliki bond yang lebih baik dengan berdampak dapat

menaikan kuat defleksi dan lentur pada balok beton bertulang.

Penelitian dilakukan di Laboratorium Struktur Teknik Sipil Fakultas Teknik

UNNES dengan direncanakan beton ready mix mutu 20 MPa yang meliputi uji

tekan beton,uji geser beton dan uji bond slip dari 15 silinder berukuran 150 mm x

300 mm dan uji defleksi serta momen pada balok beton bertulang dari 15 balok

ukuran 150 mm x 150 mm x 1000 mm dengan menggunakan tulangan spiral dari

plat baja ukuran 4 mm x 25 mm, yang dipuntir 0,3,4,5,6 puntiran.

Hasil penelitian memberikan hasil tegangan baja sebesar 356 MPa pada

regangan sebesar 8,13%, kuat tekan beton sebear 16 MPa dan kuat geser beton

sebesar 1,76 MPa. Uji bondslip/interlocking P=c.As.fv dengan nilai c

mempengaruhi signifikan pada bond slip/interlocking/kuat lekat baja terhadap

beton dengan nilai sesuai puntiran 0,3,4,5 dan 6 masing masing memberi hasil

sebesar 1; 1.11; 1.18; 1.31 dan 1.45 dan dari hasil uji Anova diperoleh kesimpulan

banyaknya puntiran memberikan harga c siginifkan sebesar 84,5% dipengaruhi oleh

nilai c dan sisanya 15,5% dipengaruhi oleh faktor-faktor lain seperti pengaruh

Adhesi, Friks, kualitas beton dll. Berdasarkan pengujian statistik kapasitas momen

balok dengan metode anova menunjukkan bahwa jumlah pemuntiran plat

berpengaruh signifikan terhadap kapasitas momen pada balok sebesar 85,9 % dan

sebsar 67,4% pada pengujian statistik defelksi balok.

Kata Kunci : Defleksi, Lentur, Tulangan Sepiral

vii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Syukur alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala

nikmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi

yang berjudul “Studi Eksperimen Kapasitas Lentur Dan Defleksi Balok Beton

dengan Tulangan Puntir Plat Baja Segi Empat Ukuran 1000 x 25 x 4 mm pada Mutu

Beton 20 MPa” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu

dalam penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih ini penulis haturkan kepada :

1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., Rektor Universitas Negeri Semarang

atas kesempatan yang telah diberikan kepada penulis untuk menempuh studi

di Universitas Negeri Semarang;

2. Dr. Nur Qudus, M.T., Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang

atas fasilitas yang disediakan bagi mahasiswa;

3. Aris Widodo, S.Pd., M.T., Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Negeri Semarang;

4. Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc., Koordinator Program Studi

Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri

Semarang;

5. Drs. Henry Apriyatno, M.T., Dosen Pembimbing yang telah memberikan

saran, bimbingan, motivasi serta pengarahan selama pembuatan skripsi;

6. Dr. Eng. Yeri Sutopo, M.Pd., M.T., Dosen Penguji 1 yang telah memberikan

saran dan bimbingan;

7. Arie Taveriyanto, S.T., M.T., Dosen Penguji 2 yang telah memberikan saran

dan bimbingan;

8. Eko Nugroho Julianto, S.Pd., M.T., Kepala Laboratorium Bahan Bangunan

yang telah memberikan ijin untuk melakukan penelitian;

viii

9. Amir Fauzan, S.Pd., dan Fahrudin A.Md., Pranata Laboratorium Pendidikan

Pertama dan Teknisi Laboratorium yang telah membantu proses penelitian;

10. Semua pihak yang yang terlibat dalam penyusunan skripsi ini yang tidak bisa

saya sebutkan satu per satu.

Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca guna

kebaikan dan kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat memberikan

manfaat bagi penulis pada khususnya, dan bagi semua pihak yang berkepentingan

pada umumnya.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Semarang, 21 November 2019

Oktiano Budi Prayitno

NIM. 5113415029

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................... iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN .......................................................................... v

ABSTRAK ............................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR SIMBOL ............................................................................................. xiii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 7

1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 7

1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 8

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 8

1.6 Sistematika Penelitian ............................................................................... 9

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Umum ................................................................................... 11

2.2 Materi Pembentuk Beton Bertulang ........................................................ 12

2.2.1 Semen ............................................................................................... 12

x

2.2.2 Agregat ............................................................................................. 13

2.2.3 Air .................................................................................................... 14

2.2.4 Tulangan Baja .................................................................................. 15

2.2.5 Karakteristik Plat Baja Ulir .............................................................. 18

2.2.6 Kuat Tekan Beton ............................................................................ 18

2.2.7 Kuat Tarik Belah Beton ................................................................... 19

2.2.8 Kuat Tarik Tulangan Baja ................................................................ 19

2.2.9 Kapasitas Lentur Balok Bertulang ................................................... 20

2.2.10 Kuat Lekat ........................................................................................ 22

2.2.11 Kapasitas Interlocking ..................................................................... 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian ................................................................................... 24

3.2 Waktu dan Tempat .................................................................................. 24

3.3 Alur Penelitian ........................................................................................ 25

3.4 Desain Penelitian .................................................................................... 26

3.5 Bahan dan Peralatan Penelitian ............................................................... 27

3.6 Desain Alat Penguji dan Benda Uji ........................................................ 28

3.7 Parameter Penelitian ............................................................................... 29

3.8 Benda Uji ................................................................................................ 29

3.9 Teknik Pengumpulan Data ...................................................................... 29

3.9.1 Pengujian Kuat Tarik Baja ............................................................... 29

3.9.2 Pengujian Kuat Tekan Beton ........................................................... 31

3.9.3 Pengujian Kuat Tarik Beton ............................................................ 32

3.9.4 Pengujian Kuat Lekat Beton ............................................................ 32

3.9.5 Pengujian Kuat Lentur Beton .......................................................... 33

xi

3.10 Pelaksanaan Penelitian ............................................................................ 34

3.10.1 Pemeriksaan Bahan .......................................................................... 34

3.10.2 Rancangan Campuran (MIX Desaign) ............................................. 34

3.10.3 Pembuatan Benda Uji ...................................................................... 34

3.10.4 Proses Perawatan Beton ................................................................... 36

3.10.5 Tahap Pengujian Beton .................................................................... 37

3.11 Analisis Data ........................................................................................... 39

3.11.1 Pengujian Kuat Tekan Beton ........................................................... 39

3.11.2 Pengujian Kuat Belah Beton ............................................................ 40

3.11.3 Pengujian Kuat Lekat Beton ............................................................ 41

3.11.4 Perhitungan Defleksi dan Kapasitas Lentur ..................................... 46

3.11.5 Uji Statistik dengan Aplikasi SPSS ................................................. 51

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Deskripsi Data ......................................................................................... 53

4.2 Analisis Data ........................................................................................... 53

4.2.1 Hasil Pengujian Kuat Tarik Plat Baja .............................................. 53

4.2.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton .................................................. 54

4.2.3 Hasil Pengujian Kuat Tarik Belah Beton ......................................... 55

4.2.4 Hasil Pengujian Kuat Lekat Beton ................................................... 57

4.2.5 Uji Statistik Nilai C pada Pengujian Kuat Lekat ............................. 67

4.2.6 Analisis Perencanaan Struktur Balok .............................................. 72

4.2.7 Hasil Pengujian Momen Balok Beton Bertulang ............................. 70

4.2.8 Uji Statistik Nilai C pada Pengujian Momen ................................... 74

4.2.9 Hasil Pengujian Defleksi Balok Beton Bertulang ............................ 78

4.2.10 Uji Statistik Nilai C pada Pengujian Defleksi ................................. 74

xii

4.3 Pembahasan............................................................................................. 89

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 92

5.2 Saran ....................................................................................................... 93

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 95

LAMPIRAN .......................................................................................................... 97

xiii

DAFTAR SIMBOL

A Luas Bidang ( mm )

Ass Luas slug tulangan plat puntir ( mm )

b Lebar Plat ( mm )

c Constanta yang dicari -

Ec Modulus elastisitas ( MPa )

F Kuat interlocking ( N )

𝑓𝑐 ′ Kuat Tekan ( MPa )

𝑓𝑐𝑡 Kuat Belah ( MPa )

fv Kuat Lekat ( MPa )

I Momen inersia ( cm4 / mm4)

Ld Kedalaman tanam tulangan ( mm )

T Tebal plat ( mm )

P Beban Tekan ( Kg )

∅ Diameter Tulangan ( mm )

𝑓𝑢 Tegangan Interlocking ( MPa )

σlk Tegangan Lentur ( MPa )

Regangan normal

Regangan normal ke arah x

Mmaks Momen maksimal ( ton.m / kg.cm)

δmaks Lendutan normal ( m / cm)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Diagram Tegangan-Regangan ......................................................... 2

Gambar 1.2 Diagram Tegangan-Regangan ......................................................... 3

Gambar 2.1 Tulangan Baja .................................................................................. 16

Gambar 2.2 Distribusi tegangan - regangan beton .............................................. 21

Gambar 2.3 Perilaku Interlocking ....................................................................... 23

Gambar 3.1 Bagan alir Proses Penelitian ............................................................ 25

Gambar 3.2 Posisi pengujian Tarik Belah ........................................................... 32

Gambar 3.3 Gambaran benda uji lentur balok ..................................................... 35

Gambar 3.4 Gambaran benda uji lekat beton. ..................................................... 36

Gambar 3.5 Set Up Pengujian Beton menggunakan LVDT ................................ 38

Gambar 3.6 Set Up Pembebanan ......................................................................... 39

Gambar 3.7 Sampel Silinder Beton pengujian interlocking ................................ 41

Gambar 3.8 Pengujian kuat lekat baja tulangan terhadap beton.......................... 46

Gambar 3.9 Diagram Bidang Geser dan Bidang Momen .................................... 47

Gambar 3.10 Balok menerima Beban Merata ..................................................... 48

Gambar 4.1 Grafik Kolinear Hasil Uji Cabut ...................................................... 60

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Interlocking ................................................... 60

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Nilai C pada Uji Pull Out .............................. 61

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Momen .......................................................... 72

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Nilai C pada Uji Momen ............................... 73

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Beban dengan Defleksi.................................. 81

Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Defleksi ......................................................... 81

Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Nilai C pada Uji Defleksi .............................. 83

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komposisi limit semen Portland .......................................................... 13

Tabel 2.2 Komposisi limit semen Portland .......................................................... 16

Tabel 2.3 Dimensi Nominal Tulangan Ulir .......................................................... 18

Tabel 2.4 Jenis Tulangan dan Berat ..................................................................... 20

Tabel 3.1 Rekap Jumlah Sample Beton Silinder dan Balok ................................. 29

Tabel 3.2 Rumus untuk menentukan defleksi ...................................................... 47

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Tarik Plat Baja Laboratorium BP2 Bina Marga

Jawa Tengah ....................................................................................... 53

Tabel 4.2 Hasil Uji Kuat Tekan Beton Laboratorium Struktur dan Bahan

Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang ........................... 55

Tabel 4.3 Hasil Uji Kuat Tarik Belah Beton Laboratorium Struktur dan

Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang ............... 56

Tabel 4.4 Hasil Uji Kuat Lekat Beton Laboratorium Struktur dan Bahan

Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang ........................... 58

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Dimensi Balok Berdasarkan Syarat Daktalitas ....... 69

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Momen Berdasarkan Syarat Batas Momen ............... 71

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Defleksi Balok Laboratorium Struktur dan Bahan

Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang ........................... 79

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Nilai C Berdasarkan Hasil Uji Defleksi ................. 82

Tabel 4.9 Rekapitulasi Hasil Analisis Perhitungan Nilai C ................................. 90

Tabel 4.10 Pengaplikasian Koefisien C pada Rumus Interlocking ...................... 90

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Usulan Pembimbing ......................................................................... 97

Lampiran 2 SK Pembimbing Skripsi .................................................................. 98

Lampiran 3 Surat Ijin Menggunakan Laboratorium............................................ 99

Lampiran 4 Surat Ijin Pembuatan Beton ............................................................. 100

Lampiran 5 Sertifikat Hasil Uji Kuat Tarik Plat Baja Laboratorium BP2 .......... 101

Lampiran 6 Tabel Hasil Perhitungan Momen dan Defleksi Balok Secara

Analitis ............................................................................................. 104

Lampiran 7 Tabel Hasil Uji Pull Out .................................................................. 105

Lampiran 8 Grafik Hasil Uji Pull Out ................................................................. 110

Lampiran 9 Hasil Rekap Uji Pull Out Tulangan Plat Baja ................................. 113

Lampiran 10 Hasil Uji Defleksi Balok dengan Tulangan Plat Baja

0 Puntiran...................................................................................... 115

Lampiran 11 Hasil Uji Defleksi Balok dengan Tulangan Plat Baja

3 Puntiran....................................................................................... 120

Lampiran 12 Hasil Uji Defleksi Balok dengan Tulangan Plat Baja

4 Puntiran....................................................................................... 125

Lampiran 13 Hasil Uji Defleksi Balok dengan Tulangan Plat Baja

5 Puntiran....................................................................................... 130

Lampiran 14 Hasil Uji Defleksi Balok dengan Tulangan Plat Baja

6 Puntiran....................................................................................... 135

Lampiran 15 Hasil Rekap Uji Defleksi Balok dengan Tulangan Plat Baja ........ 140

Lampiran 16 Dokumentasi .................................................................................. 142

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Beton bertulang merupakan gabungan logis dari dua jenis bahan/ material

yaitu beton polos dan tulangan baja. Beton polos merupakan bahan yang

memiliki kekuatan tekan tinggi akan tetapi memiliki kekuatan tarik yang

rendah. Sedangkan tulangan baja akan memberi kekuatan tarik yang besar

sehingga tulangan baja akan memberi kekuatan tarik yang diperlukan. Dengan

adanya kelebihan masing-masing elemen tersebut, maka konfigurasi antara

beton dan tulangan baja diharapkan dapat saling bekerjasama dalam menahan

gaya-gaya yang berkerja dalam struktur tersebut, dimana gaya tekan ditahan

oleh beton, dan tarik ditahan oleh tulangan baja.

Baja dan beton dapat bekerja sama atas dasar beberapa hal :

1. Lekatan (bond) yang merupakan interaksi antara tulangan baja dengan

beton di sekelilingnya, yang akan mencegah slip dari baja relatif

terhadap beton.

2. Campuran beton yang memadai yang memberikan sifat anti resap yang

cukup dari beton untuk mencegah karat baja.

3. Kecepatan muai yang relatif serupa menimbulkan tegangan antara baja

dan beton yang dapat diabaikan di bawah perubahan suhu udara.

Dalam Park dan Paulay (1975) diagram kurva tegangan-regangan beton

dapat dilihat dalam Gambar 1.1 Terdapat dua kondisi beton ketika menerima

gaya tekan yaitu pada saat tegangan beton mulai naik hingga puncak, daerah

2

AB dimana dan teganggan beton yang telah mengalami penurunan

daerah BC , jika regangan c o maka beton tersebut adalah

dalam keaadaan hancur.

Gambar 1.1 Diagram Tegangan-Regangan

Beton tidak dapat menahan gaya tarik melebihi nilai tertentu tanpa

mengalami retak-retak. Untuk itu, agar beton dapat bekerja dengan baik dalam

suatu sistem struktur, perlu dibantu dengan memberinya perkuatan penulangan

yang terutama akan mengemban tugas menahan gaya tarik yang akan timbul di

dalam sistem struktur. setiap struktur beton bertulang harus diusahakan supaya

tulangan baja dan beton dapat mengalami deformasi secara bersamaan dengan

maksud agar terdapat ikatan dan lekatan yang kuat di antara baja tulangan

dengan beton.

Menurut Park dan Paulay (1975) model kurva tegangan-regangan baja dapat

menggunakan kurva komplit, dimana kurva ini merupakan bentuk

sesungguhnya kurva tegangan-regangan hasil pengujian tulangan baja. Kurva

tegangan-regangan dalam menerima gaya tarik tersebut ditunjukkan pada

Gambar 1.2

3

Gambar 1.2 Diagram Tegangan-Regangan

Berdasarkan Gambar 2, terdapat tiga kondisi yaitu ketika tegangan baja

mulai meningkat sampai mengalami leleh, daerah AB s y , keadaan pasca

baja leleh, daerah BC y s sh dan kondisi baja mengalami strain

harderning, daerah CD sh s su . Setelah melewati titik D maka baja

tulangan sudah putus.

Daya Lekat Beton dengan Baja Tulangan dimana gaya luar yang bekerja

pada struktur beton bertulang akan ditahan bersama oleh beton dan baja

tulangan. Untuk menunjang hal tersebut, slip atau gelincir antara beton dan

tulangannya diharapkan tidak terjadi, sehingga diperlukan adanya daya lekat

(bonding) yang memadai antara beton dan baja tulangan.

Edward G. Nawy (1985), mengatakan kekuatan lekatan merupakan hasil

dari beberapa parameter seperti adhesi antara permukaan baja dan beton,

faktor-faktor lain yang mempengaruhi adalah : gripping, Friksi dan

interlocking, kuat tarik beton, panjang penjangkaran, diameter, bentuk dan

jarak tulangan.

4

Pada struktur komposit beton bertulang penggunaan tulangan baja

dimaksudkan menahan gaya tarik yang diterima struktur komposit. Tegangan

tarik yang bekerja pada tulangan kemudian disalurkan ke beton disekelilingnya

melalui lekatan (bond) antara beton dan tulangan. Peranan tegangan lekatan

sangat penting karena tanpa adanya lekatan maka aksi komposit beton dan

tulangan tidak akan terjadi.

Lendutan pada dinding beton bertulang saat mencapai kekuatan batas dapat

dikontribusikan oleh lendutan akibat lentur, geser dan bond slip. Bond slip

terjadi ketika hilangnya ikatan antara beton dan baja tulangan, menyebabkan

distribusi tegangan menjadi terganggu. Hal ini menghasilkan lendutan

tambahan pada dinding beton bertulang. Lendutan akibat bond slip pada

kondisi kekuatan batas dinding diestimasi dengan konsep kekuatan material.

Struktur beton bertulang juga bekerja menahan beban akan timbul tegangan

lekat yang berupa interlock pada permukaan singgung antara batang tulangan

baja dengan beton atau disebut dengan (interlocking), interlocking juga

merupakan pengaruh variasi panjang kait dimana dapat dipengaruhi oleh

lekatan atau ikatan yang mengkunci. Mekanisme ini terbentuk karena adanya

interaksi antara ulir (rib) tulangan dengan matriks beton disekitarnya.

Suatu struktur beton bertulang harus direncanakan kekuatan untuk

menjamin kekuatan struktur beton bertulang tersebut dalam menahan beban-

beban rencana yang bekerja. Perencanaan kekuatan ini mencakup perhitungan

besarnya penulangan/ pembesian yang harus dilakukan agar kriteria kekuatan

dapat tercapai.

5

Struktur beton bertulang yang melalui perhitungan perencanaan dinyatakan

kuat, harus diperiksa terhadap tiga hal yang penting dalam konstruksi beton

bertulang, yaitu : pemeriksaan terhadap daktilitas struktur dengan melakukan

pembatasan rasio tulangan, pemeriksaan terhadap kekakuan dengan melakukan

analisis defleksi, dan pemeriksaan terhadap pembatasan retak (crack).

Defleksi adalah perubahan bentuk pada balok dalam arah y akibat adanya

pembebanan vertical yang diberikan pada balok atau batang. Deformasi pada

balok secara sangat mudah dapat dijelaskan berdasarkan defleksi balok dari

posisinya sebelum mengalami pembebanan. Defleksi diukur dari permukaan

netral awal ke posisi netral setelah terjadi deformasi. Konfigurasi yang

diasumsikan dengan deformasi permukaan netral dikenal sebagai kurva elastis

dari balok.

Perencanaan pembesian (penulangan) yang dilakukan dalam perencanaan

kekuatan penampang terhadap lentur dimaksudkan terutama untuk menghitung

seberapa besar pembesian yang harus dipasang pada struktur balok agar

diperoleh suatu struktur balok beton dengan pembesian yang berperilaku

komposit dalam menahan beban rencana yang bekerja. Perilaku struktur

komposit sangat diharapkan untuk dapat bekerja dengan baik sebab momen

lentur (bending moment) yang bekerja menyebabkan timbulnya tegangan tekan

dan tegangan tarik pada serat yang berlawanan (tegangan tekan pada serat atas

sedangkan tegangan tarik pada serat bawah atau sebaliknya) dalam suatu

penampang struktur yang dibebani lentur. Sifat material beton yang sangat baik

dalam menahan tegangan tekan namun buruk dalam menahan tegangan tarik

6

dibantu dengan pembesian yang menunjukkan performance yang sangat baik

dalam menahan tegangan tarik. Perilaku komposit yang baik yang tercapai

dengan perencanaan yang baik akan menjamin kekuatan strutur terhadap

lentur. Dari sini dapat terlihat bahwa pembesian diperlukan pada serta

penampang yang mengalami tegangan tarik.

Berdasarkan latar belakang, beberapa kondisi dari yang telah dijabarkan

maka peneliti bermaksud mengadakan penelitian dengan judul “Studi

Eksperimen Kapasitas Lentur Dan Defleksi Balok Beton dengan

Tulangan Puntir Plat Baja Segi Empat Ukuran 4 x 25 x 1000 mm pada

Mutu Beton 20 MPa”.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah merupakan bagian yang penting yang akan diteliti dan

harus ada dalam penulisan suatu karya ilmiah. Adanya permasalahan yang jelas

akan membuat proses pemecahannya akan terarah dan terfokus. Permasalahan

yang akan diungkap dalam penelitian ini adalah :

a. Bagaimana pengaruh kapasitas lentur dan defleksi balok beton bertulang

dengan tulangan puntir segi empat ukuran 4 x 25 x 1000 mm dengan mutu

beton yang sama ?

b. Bagaimana pengaruh jumlah puntiran secara signifikan pada tulangan puntir

segi empat sebanyak 0, 3, 4, 5, dan 6 puntiran ?

7

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah diterapkan untuk menghindari perkembangan

permasalahan yang terlalu luas. Batasan masalah dalam penelitian ini meliputi:

a. Plat Baja dalam keadaan normal dan yang di puntir (spiral) berukuran 4 x

25 x 1000 mm.

b. Ditentukan plat baja yang dipuntir dengan jumlah puntiran sebanyak 3, 4,

5, 6 puntiran.

c. Kegiatan Penelitian dilakukan dengan peralatan dilaboratorium jurusan

Teknik Sipil Unnes.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian merupakan titik pijak untuk merealisasikan aktivitas yang

akan dilaksanakan, sehingga perlu dirumuskan secara jelas. Tujuan dari

penelitian ini adalah

a. Mengetahui kapasitas kuat tarik plat baja ukuran 4 x 25 x 1000 mm.

b. Mengetahui kapasitas kuat tekan beton sesuai dari hasil pengujian.

c. Mengetahui kapasitas kuat tarik belah beton sesuai dari hasil pengujian.

d. Menganalisis pengaruh jumlah puntiran terhadap kapasitas kuat lekat beton

bertulang dengan tulangan puntir segi empat ukuran 4 x 25 x 1000 mm di

antara 3, 4, 5, 6 puntiran dengan mutu beton yang sama.

e. Menganalisis pengaruh jumlah puntiran terhadap kapasitas momen balok

beton bertulang dengan tulangan puntir segi empat ukuran 4 x 25 x 1000

mm di antara 3, 4, 5, 6 puntiran dengan mutu beton yang sama.

8

f. Menganalisis pengaruh jumlah puntiran terhadap kapasitas defleksi balok

beton bertulang dengan tulangan puntir segi empat ukuran 4 x 25 x 1000

mm di antara 3, 4, 5, 6 puntiran dengan mutu beton yang sama.

1.5 Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi yang

bermanfaat. Kegunaan atau manfaat dari penelitian dibagi menjadi kegunaan

teoritis dan praktis:

a. Manfaat Teoritis

1) Sebagai suatu karya ilmiah, Hasil penelitian ini diharapkan dapat

memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu pengetahuan pada

khususnya dan masyarakat pada umumnya mengenai plat baja segi

empat yang dipuntir (spiral) sebagai tulangan beton.

2) Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai pedoman untuk kegiatan

penelitian yang sejenis.

b. Manfaat Praktis

Meningkatkan pengetahuan pembaca tentang defleksi balok beton bertulang

dengan plat baja puntir (spiral), baik untuk diteliti maupun digunakan

masyarakat secara umum.

1.6 Sistematika Penelitian

Penyusunan skripsi ini dibagi menjadi 3 bagian, yaitu bagian awal, isi dan

bagian akhir.

9

a. Bagian Awal

Bagian awal skripsi meliputi: judul, abstrak, lembar pengesahan, motto, dan

bagian persembahan, kata pengantar, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar,

dan daftar lampiran.

b. Bagian Isi

Bagian isi skripsi disajikan dalam lima bab, dengan beberapa sub bab pada

tiap babnya.

BAB I : Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang masalah, identifikasi

masalah, batasan masalah, rumusan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan

skripsi.

BAB II : Landasan Teori

Bab ini berisi tentang teori-teori yang mendukung penelitian

dan dijadikan acuan peneliti untuk mengadakan penelitian,

alur penelitian.

BAB III : Metode Penelitian

Bab ini berisi tentang langkah-langkah penelitian, metode

penelitian, dan teknik pengumpulan data.

BAB IV : Hasil Penelitian dan Pembahasan

Bab ini berisi tentang penjelasan analisis data penelitian, hasil

penelitian, dan pembahasannya.

10

BAB V : Penutup

Bab ini berisi tentang kesimpulan hasil penelitian dan saran-

saran yang akan diberikan berdasarkan penelitian.

c. Bagian Akhir

Bagian akhir ini berisikan daftar pustaka dan lamiran-lampiran yang

mendukung hasil penelitian.

11

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Umum

Pada dasarnya beton bertulang merupakan gabungan dari dua jenis bahan/

material yaitu beton polos dan tulangan baja. Beton polos merupakan bahan

yang memiliki kekuatan tekan yang tinggi akan tetapi memiliki kekuatan tarik

yang rendah. Sedangkan tulangan baja akan memberi kekuatan tarik yang

besar sehingga tulangan baja akan memberi kekuatan tarik yang diperlukan.

Dengan adanya kelebihan masing-masing elemen tersebut, maka konfigurasi

antara beton dan tulangan baja diharapkan dapat saling bekerjasama dalam

menahan gaya-gaya yang berkerja dalam struktur bangunan.

Agregat merupakan bagian yang terbanyak dalam pembentukan beton

sedangkan semen dan air akan membentuk pasta yang akan mengikat agregat.

Tugas perekat yaitu menghubungkan pasir atau kerikil dan mengisi lubang-

lubang diantaranya. Tambahan air baru memungkinkan pengikat dan

pengerasan dari perekat.

Semen Portland tergolong sebagai bahan pengikat hidrolis, yaitu bila semen

dicampur dengan air, maka terjadi proses pengerasan. Proses pengerasan itu

sendiri memakan waktu yang cukup lama dengan kata lain mempunyai umur

pengerasan dari beton itu sendiri.

Sifat-sifat beton di pengaruhi oleh faktor-faktor berikut :

a. Kualitas semen, untuk konstruksi beton bertulang pada umumnya dapat.

b. Digunakan jenis-jenis semen yang memenuhi syarat-syarat yang sudah

ditetapkan

12

c. Perbandingan campuran semen Portland, bahan tambahan (aditif) dan

air.

d. Cara mencampur komponen.

e. Agregat kasar (kerikil atau batu pecah).

f. Ketelitian pekerjaan perawatan.

g. Umur beton

2.2 Materi Pembentuk Beton Bertulang

Unsur utama pembentuk beton bertulang adalah semen, air, agregat

dengan tulangan baja. Agregat disini terdiri dari agregat halus yang umumnya

menggunakan pasir dan agregat kasar yang umumnya menggunakan batu

kerikil. Selain itu kadang-kadang juga ditambahkan material campuran

(admixture). Semen dan air membentuk pasta pengikat yang akan mengisi

rongga dan mengeras di antara butir-butir pasir dan agregat, sedangkan

agregat akan menentukan kekuatan dan kualitas beton.

2.2.1 Semen

Semen merupakan suatu jenis bahan yang memiliki sifat yang adesif dan

kohesif yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi

suatu massa yang padat. Dalam hal ini bahan semen akan menjadi keras

karena adanya faktor air, yang kemudian dinamakan semen hidraulis

(Hydraulic Cement). Semen hidrolik yang biasa digunakan pada beton adalah

semen portland (Portland Cement) yang umumnya membutuhkan sekitar 14

hari untuk mencapai kekuatan yang cukup dan membutuhkan waktu 28 hari

untuk mencapai kekuatan rencana. Secara umum, komposisi kimia semen

Portland adalah seperti yang diperlihatkan pada tabel 2.1.

13

Tabel 2.1 Komposisi limit semen Portland

Oksida Komposisi

(% berat)

CaO (kapur)

SiO2 (Silika)

Al2O3 (Alumina)

Fe2O3 (Besi)

MgO (Magnesia)

Alkalis

SO3 (Sulfur)

60 – 67

17 – 25

3 – 8

0,5 – 6

0,1 – 5,5

0,2 – 1,3

1 – 3

(Sumber : A.M. Nneville, Concrete Technology, 1987)

Semen Portland dibagi menjadi lima jenis sebagai berikut:

- Jenis I : Semen untuk umum tidak memenuhi persyaratan khusus.

- Jenis II : Semen untuk beton tahan sulfat dan memiliki panas hidrasi

sedang.

- Jenis III : Semen untuk beton dengan kekuatan awal tinggi (cepat

mengeras).

- Jenis IV : Semen untuk beton yang memerlukan panas hidrasi rendah.

- Jenis V : Semen untuk beton yang sangat tahan terhadap sulfat.

2.2.2 Agregat

Pada material beton, agregat memenuhi sekitar 75 % dari isi total beton,

sehingga perilaku beton sangat dipengaruhi oleh sifat-sifat agregat. Seperti

yang telah disebutkan sebelumnya agregat biasanya terdiri dari 2 macam yaitu

agregat halus yang umumnya berupa pasir dan agregat kasar yang pada

umumnya berupa kerikil.

14

Pada umumnya gradasi dari ukuran-ukuran partikel dalam agregat

mempunyai peranan yang sangat penting untuk menghasilkan susunan beton

yang padat.

Faktor penting yang lainnya ialah bahwa permukaannya haruslah bebas

dari kotoran seperti tanah liat, lumpur dan zat organik yang akan memperoleh

ikatannya dengan adukan semen dan juga tidak boleh terjadi reaksi kimia yang

tidak diinginkan diantara material tersebut dengan semen. Agregat yang

digunakan beton harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a. Ketentuan dan persyaratan dari SII 0052-80 “Mutu dan Cara Uji Agregat

Beton”. Bila tidak tercangkup dalam SII 0052-80 maka agregat harus

memenuhi ASTM C33 “Specification for Structural Concrete Agregates”.

b. Ketentuan dari ASTM C330 “Specification for Light Weight Agregates for

Structural Concrete” , untuk agregat dan struktur beton.

Berdasarkan ukurannya, agregat dapat dibedakan menjadi:

- Agregat halus, diameter 0 – 5 mm disebut pasir, yang dibedakan Pasir

halus : Ø 0 – 1 mm dan Pasir kasar : Ø 1 – 5 mm.

- Agregat kasar, diameter ≥ 5 mm, biasanya berukuran antara 5 – 40 mm

yang disebut kerikil.

2.2.3 Air

Air merupakan bahan utama dalam campuran beton karena air yang

mengakibatkan partikel-partikel semen saling mengikat baik mengikat antar

partikel maupun dengan tulangan baja.

15

Menurut PBI 1971, persyaratan dari air yang digunakan sebagai campuran

bahan bangunan adalah sebagai berikut :

a. Air untuk pembuatan dan perawatan beton tidak boleh mengandung

minyak, asam alkali, garam-garam, bahan-bahan organik atau bahan lain

yang dapat merusak daripada beton.

b. Apabila dipandang perlu maka contoh air dapat dibawa ke Laboratorium

Penyelidikan Bahan untuk mendapatkan pengujian sebagaimana yang

dipersyaratkan.

c. Jumlah air yang digunakan adukan beton dapat ditentukan dengan ukuran

berat dan harus dilakukan setepat-tepatnya.

Air yang digunakan untuk proses pembuatan beton yang paling baik

adalah air bersih yang memenuhi persyaratan air minum. Air yang digunakan

dalam proses pembuatan beton jika terlalu sedikit maka akan menyebabkan

beton akan sulit untuk dikerjakan, tetapi jika kadar air yang digunakan terlalu

banyak maka kekuatan beton akan berkurang dan terjadi penyusutan setelah

beton mengeras.

Untuk memperoleh kepadatan beton dengan rasio air semen yang rendah

sebaiknya menggunakan alat penggetar adukan (vibrator). Menjaga

kelembaban dan panas agar dapat konstan sewaktu proses hidrasi

berlangsung, misalnya dengan menutupi permukaan dengan karung basah

2.2.4 Tulangan Baja

Baja yang digunakan untuk penulangan konstruksi beton atau yang lebih

dikenal sebagai beton bertulang. Beton bertulang yang mengandung batang

16

tulangan dan direncanakan berdasarkan anggapan bahwa bahan tersebut

bekerja sama dalam memikul gaya-gaya. Tulangan menyediakan gaya tarik

yang tidak dimiliki beton dan mampu menahan gaya tekan. Ada 2 jenis baja

tulangan, yaitu tulangan polos (plain bar) dan tulangan ulir (deformed bar),

yaitu:

Gambar 2.1 Tulangan Baja

a. Tulangan Polos

Baja tulangan ini tersedia dalam beberapa diameter, tetapi karena

ketentuan SNI hanya memperkenankan pemakaiannya untuk sengkang

dan tulangan spiral, maka pemakaiannya terbatas. Saat ini tulangan

polos yang mudah dijumpai adalah hingga diameter 16 mm, dengan

panjang 12 m.

Tabel 2. 2 Dimensi Efektif Tulangan Polos

Diameter

(mm)

Berat

(kg/m)

Keliling

(cm)

Luas

penmpang

(cm2)

6 0,222 1,88 0,283

8 0,395 2,51 0,503

10 0,617 3,14 0,785

12 0,888 3,77 1,13

16 1,58 5,02 2,01

17

b. Tulangan Ulir ( deform )

Berdasarkan SNI ( dalam Wahyudi, 1999 :33), digunakan

simbol D untuk menyatakan diameter tulangan ulir. Sebagai

contoh, D-10 dan D-19 menunjukkan tulangan ulir berdiameter

10 mm dan 19 mm. Tulangan ini tersedia mulai dari diameter 10

hingga 32 mm, meskipun ada juga yang lebih besar, tetapi

umumnya diperoleh melalui pesanan khusus.

Bedasarkan ketentuan SNI T-15-1991-03 pasal 3.5 (dalam

Wahyudi, 1999 : 33) baja tulangan ulir labih diutamakan

pemakaiannya untuk batang tulangan. Salah satu tujuan dari

ketentuan ini adalah agar struktur beton bertulang tersebut

memiliki keandalan terhadap efek gempa, Karena antara lain

terdapat lekatan yang lebih baik antara beton dengan tulangannya.

Persyaratan yang harus dipenuhi oleh baja tulangan ulir

menurut Wahyudi, Rahim, & A, (1999) antara lain:

▪ Mutu dan cara uji harus sesuai dengan SII-0136-86 atau

ekivalen JLS. G. 3112.

▪ Baja tulangan ulir mempunyai kuat leleh lebih besar dari 400

KN/cm2 boleh dipakai asalkan adalah tegangan yang

memberikan regangan 0,30 %.

▪ Baja tulangan beton yang dianyam harus memilih ASTM

AIG4 “Spesification For Fabricated Deform Steel Bar Mats

For Concrete Reinforcement”.

18

Tabel 2.3. Dimensi Nominal Tulangan Ulir

Diameter

(mm)

Berat

(kg/m)

Keliling

(cm)

Luas

Penampang

(cm2)

10 0,67 3,14 0,785

13 1,04 4,08 1,33

16 1,58 5,02 2,01

19 2,23 5,96 2,84

22 2,98 6,91 3,80

25 3,85 7,85 4,91

32 6,31 10,05 8,04

36 7,99 11,30 10,20

40 9,87 12,56 12,60

Berdasarkan SNI, baja tulangan ulir lebih diutamakan

pemakaiannya untuk batang tulangan struktur beton. Properti

material sering dideskripsikan dalam bentuk hubungan tegangan

regangan yang merupakan karateristik dari sejumlah baja

structural.

2.2.5 Karakteristik Plat Baja Ulir

Karakteristik pelat baja dalam hal penelitian berikut akan

menitik beratkan pada struktur balok beton bertulang plat segi empat

puntir sederhana sejumlah 3, 4, 5, 6 puntiran dengan ukuran 100 x

2,5 x 0,3 cm sebagai bahan studi literatur penunjang penelitian yang

akan dilakukan.

2.2.6 Kuat Tekan Beton

Kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang

menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan

tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan. Kuat tekan beton merupakan sifat

terpenting dalam kualitas beton dibanding dengan sifat-sifat lain. Kekuatan

19

tekan beton ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan semen, agregat

kasar dan halus, air dan berbagai jenis campuran. Perbandingan dari air semen

merupakan faktor utama dalam menentukan kekuatan beton. (Dady, et al.,

2015).

2.2.7 Kuat Tarik Belah Beton

Kuat tarik belah beton adalah salah satu parameter penting kekuatan

beton. Nilai kuat tarik belah diperoleh melalui pengujian tekan di

laboratorium dengan membebani setiap benda uji silinder secara lateral

sampai pada kekuatan maksimumnya. Pengujian dapat dilakukan pada skala

tertentu dengan berbagai kondisi, jenis, beban maupun ukuran benda uji.

2.2.8 Kuat Tarik Tulangan Baja

Menurut SNI 03-2847-2002 tulangan adalah batang baja berbentuk polos

atau berbentuk ulir atau berbentuk pipa yang berfungsi untuk menahan gaya

tarik pada komponen struktur beton, tidak termasuk tendon prategang, kecuali

bila secara khusus diikut sertakan. Tulangan yang dapat digunakan pada

elemen beton bertulang di batasi hanya pada Baja Tulangan dan Kawat Baja

saja. Belum ada peraturan yang mengatur penggunaan tulangan lain, selain

dari baja tulangan atau kawat baja tersebut. Baja Tulangan yang tersedia di

pasaran ada 2 jenis, yaitu

a. Baja Tulangan Polos (BJTP)

b. Baja Tulangan Ulir atau Deform (BJTD)

Tulangan Polos biasanya digunakan untuk tulangan

geser/begel/sengkang, dan mempunyai tegangan leleh ( yf ) minimal sebesar

20

240 MPa (disebut BJTP-24), dengan ukuran ∅6, ∅8, ∅10, ∅12, ∅14 dan ∅16

(dengan ∅ menyatakan simbol diameter polos). Tulangan

Ulir/deform digunakan untuk untuk tulangan longitudinal atau tulangan

memanjang, dan mempunyai tegangan leleh ( yf ) minimal 300 MPa (disebut

BJTD-30). Ukuran diameter nominal tulangan ulir yang umumnya tersedia di

pasaran dapat dilihat di bawah :

Tabel 2. 4. Jenis Tulangan dan Berat

Jenis

Tulangan

Berat per m

(kg)

D10 0,617

D13 1,042

D16 1,578

D19 2,226

D22 2,984

D25 3,853

D29 5,185

D32 6,313

D36 7,990

Mesikpun baja tulangan mempunyai sifat tahan terhadap beban tekan,

tetapi karena harganya yang mahal maka baja tulangan ini hanya diutamakan

untuk menahan beban tarik pada struktur beton bertulang, sedangkan beban

tekan yang bekerja cukup ditahan oleh betonnya.

2.2.9 Kapasitas Lentur Balok Bertulang

Sebuah komponen struktur adalah salah satu bagian terpenting dalam

sebuah perancangan. Banyak kemungkinan yang timbul dari hasil

perancangan tersebut termasuk kemungkinan kegagalan/keruntuhan yang

disebabkan oleh ketidakpastian (uncertainties) meskipun resiko yang timbul

21

akan kecil. Menurut SNI 03-2847-2002 kuat lentur beton adalah kemampuan

balok beton yang diletakan pada dua perletakan untuk menahan gaya dengan

arah tegak lurus sumbu benda uji, yang diberikan padanya, sampai benda uji

patah dan dinyatakan dalam Mega Pascal (MPa) gaya tiap satuan luas.

Gambar 2.2 Distribusi tegangan - regangan beton

a) Balok; b) Regangan; c) Tegangan aktual; d) Tegangan persegi

Kuat lentur balok setelah diberi perkuatan CFRP seperti yang diusulkan

oleh Kuriger (2001), Sika (2000) adalah seperti Gambar 2.2.

Berdasarkan Gambar 2.2 maka :

bafC cc = '85,0 ….....................................(1)

yss fAT = .......................................................(2)

FyFsF fAT = .................................................(3)

Syarat keseimbangan gaya-gaya dalam penampang balok dengan pelat :

Fsc TTC += ......................................................(4)

yFFsysc fAfAbaf += ;85,0 .............(5)

yFFsys

c

fAfA

bfa

+

=

'85,0....................................(6)

22

Sehingga akan menghasilkan Momen sebesar:

FyFFsysn JdfAJdfAM += …...........(7)

2.2.10 Kuat Lekat

Kuat Lekat Beton dan Baja Tulangan – Gaya luar yang bekerja pada

struktur beton bertulang akan ditahan bersama oleh beton dan baja tulangan.

Untuk menunjang hal tersebut, slip atau gelincir antara beton dan tulangannya

diharapkan tidak terjadi, sehingga diperlukan adanya kuat lekat (bonding)

yang memadai antara beton dan baja tulangan.

Tarikan di sepanjang suatu batang tulangan bervariasi tergantung dari

besarnya momen lentur pada bagian konstruksi balok tersebut. Untuk

keseimbangan, perubahan dalam tarikan harus diimbangi oleh pelekatan

antara baja dan beton.

2.2.11 Kapasitas Interlocking

Batang tulangan berprofil direncanakan untuk merubah pola perilaku

lekatan (bonded) yaitu memperkecil andalan adhesi,friksi,gripping dll dan

lebih mengandalkan intrelocking akibat reaksi gerigi (slug) terhadap beton.

Apa yang dinamakan “keruntuhan lekatan (bond failure)” dengan tulangan

berprofil dalam beton normal hampir selalu merupakan keruntuhan slip

akibat terlepasnya tulangan dari beton akibat kegagalan interlocking. Pola

keruntuhan pembelahan beton terbelah menjadi dua atau tiga bagian karena

aksi interlocking baji (wedging) dari gerigi terhadap beton serta gaya-gaya

interaksi antara tulangan berprofil dan beton sekeliling (Gambar 2.3).

23

Gambar 2.3 Perilaku Interlocking

(Chu-Kia-Wang,1993)

Jika digunakan tulangan yang berukuran lebih kecil dari selimut beton

maka akan terjadi kantong-kantong udara di bagian bawah dari

tulangan,sehingga reaksi tahanan interlocking terhadap beton dapat meng-

hancurkan beton dan mengakibatkan keruntuhan akibat terlepasnya tulangan

keluar tanpa membelah beton (akibat kantong udara/pori yang besar di sekitar

tulangan). Keruntuhan tanpa terbelahnya beton telah dilaporkan terjadi atas

batang tulangan deform pada beton ringan hal demikian wajar karena beton

ringan memiliki pori yang lebih besar dari beton normal.Sekalipun

terbelahnya beton adalah merupakan pola keruntuhan lekat yang lajim,

namun retak pembelahan awal pada salah satu sisi dari balok bukan berarti

merupakan suatu keruntuhan yang diakibatkan slip.Peristiwa pembelahan

pada arah longitudinal adalah suatu tanda pertama dari hilangnya tegangan

lekat dan dapat dianggap sebagai penyebab umum dari keruntuhan di dalam

ikatan/slip. (Gambar 2.3).

92

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian kuat lekat tulangan dengan panjang

penyaluran 30 cm dan defleksi balok beton bertulang dengan dimensi

panjang 1 meter lebar 15 cm dan tinggi 15 cm dengan menggunakan plat

baja tebal 4 mm lebar 25 mm panjang 1 meter dipuntir sebanyak 0x, 3x,

4x, 5x, dan 6 x dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Dari hasil pengujian kuat tarik plat baja memiliki kuat tarik rata-rata

sebesar 356,67 MPa.

2. Beton yang digunakan pada penelitian ini menggunakan ready mix

dengan kuat tekan rata-rata 199,5487 Kg/cm2 atau sebesar 16,563

MPa sehingga memenuhi kekuatan tekan rencana yaitu sebesar 16

MPa.

3. Dari hasil pengujian kuat lekat beton dengan tulangan menunjukkan

bahwa semakin banyak jumlah puntiran maka semakin besar juga

kapasitas interlocking dan tegangan lekat antara tulangan dengan

matriks beton. Hal ini dapat diketahui pula dengan semakin besarnya

nilai koefisien c signifikan dengan semakin banyaknya jumlah

puntiran plat baja.

4. Hasil pengujian defleksi balok menunjukkan bahwa semakin banyak

jumlah pemuntiran maka kuat tekan balok terhadap defleksi semakin

besar. Hal ini dapat diketahui besarnya kuat tekan balok dengan

93

5. tulangan 6 puntiran mencapai batas tekan ultimate sebesar 5400 Kg.

Dari seluruh sampel yang diuji menunjukkan bahwa besarnya defleksi

lebih kecil dari besarnya defleksi hasil perhitungan analisis. Hal ini

dikarenakan pada setiap perencanaan struktur selalu dilaksanakan

dengan memperhitungkan angka faktor keamanaannya.

6. Hasil uji statistik nilai koefisien C dengan menggunakan metode

anova menunjukkan bahwa penambahan jumlah puntiran pada plat

baja berpengaruh signifikan yaitu sebesar 84,5 % sedangankan 15,5 %

dipengaruhi oleh faktor lain.

7. Hasil uji statistik nilai kapasitas defleksi dengan menggunakan metode

anava menunjukkan bahwa penambahan jumlah puntiran pada plat

baja berpengaruh signifikan yaitu sebesar 67,4 % sedangankan 32,6 %

dipengaruhi oleh faktor lain.

8. Hasil uji statistik nilai kapasitas momen dengan menggunakan metode

anava menunjukkan bahwa penambahan jumlah puntiran pada plat

baja berpengaruh signifikan yaitu sebesar 85,9 % sedangankan 14,1 %

dipengaruhi oleh faktor lain.

5.2 Saran

1. Menjadikan acuan penelitian ini untuk penelitian berikutnya

mengenai perihal kuat lekat dan defleksi balok beton bertulang.

2. Penelitian lebih lanjut dengan mengganti jenis tulangan sehingga

mampu menghasilkan data yang lebih aktual dan luas.

94

3. Penelitian lebih lanjut dengan mengganti mutu beton sehingga

mampu menghasilkan data yang lebih luas.

4. Dalam pelaksanaan penelitian kuat tarik plat baja ditemukan

terbatasnya ketersediaan bahan dan kemampuan alat uji sehingga

perlu adanya pengembangan lebih lanjut untuk meningkatkan hasil

penelitian yang lebih relevan.

95

DAFTAR PUSTAKA

Asroni, A. (2010). Balok dan Pelat Beton Bertulang. Yogyakarta: Graha Ilmu.Chu-

Kia Wang, Charles G Salmon, 1993, Desain Beton Bertulang, Erlangga,

Jakarta.

Dady, Y. T., Sumajouw, M. D. J., & Mondoringin, M. (2015). Pengaruh variasi

dimensi benda uji terhadap kuat lentur balok beton bertulang, 3(9), 613–620.

Dipohusodo, I. (1996). Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T- 15-1991-

03 Departemen Pekerjaan Umum. PT Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.

Gere, Timoshenko, (1996), Mekanika Bahan, Erlangga, Jakarta.

Homayoun, (1998), Analysis of Bond Stress Distributions in Pullout Specimens,

Jurnal Structutral.

Jack C.McCormac, (2003),Desain Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta.

Jyerki, (1996), Demensional Analysis of Band Modulus in Fiber Pullout, Jurnal

Strusctural.

Michael, (1996), Pullout Simulation of Postinstalled Chemically Bonded Anchaors,

Journal Structural.

Masrc, (1997), Parametric Study of Beams with Externally Bonded FRP

Reinforcement, Jurnal. ACI.

Nawy,E.G. (2010). Beton Bertulang – Suatu Pendekatan Dasar. (Terjemah Oleh

Tavio). itspress,Surabaya.

Nuroji, (2004),Penggabungan Model Smeared dan Discrete Creack Pada Analisis

Struktur Beton Bertulang Dengan memperhitungan Pengaruh Bond-Slip, ITB

Bandung.

Nugraha Paul, (2007), Teknologi Beton,ANDI OFFSET,Yogyakarta.

Ngudiyono, (2011), Pengaruh Korosi Tulangan Baja terhadap Kuat Lekat Balok

Beton Berulang, Jurusan Teknik Sipil Fakuttas Teknik Universitas Mataram.

Park, R. and Paulay,T., 1975. ” Reinforced Concrete Structures,”, University of

Canterbury Chrischurch, New Zealand, John Wiley & Sons, New York-

London-Sidney-Toronto.

SK SNI 03-4809-1998, Metode Pengujian Untuk Membandingkan Berbagai

Beton Berdasarkan Kuat Lekat Yang Timbul Terhadap Tulangan,

Puslitbang Permukiman

96

SK SNI 03-2874-2002. (2002).Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk

Bangunan Gedung). Bandung.

SK SNI M-14 1989-F. (1989).Tata Cara Pengujian Kuat Tekan Beton). Bandung:

DPU-Yayasan LPMB.

SK SNI M-60-1990-03. (1990). Tata Cara Pengujian Kuat Tarik Beton. Bandung:

DPU-Yayasan LPMB.

Tjokrodimuljo, K. (1996). Diktat Teknologi Bahan, Universitas Gajah Mada:

Yogyakarta.

Wahyudi.L,Syahril A.R, (1999), Struktur Beton Bertulang Standar Baru SNI T-15-

1991-03, PT.Gramedia, Jakarta.

Wang, Salmon, (1994), Desain beton Bertulang, Erlangga, Jakarta.