studi eksperimental kuat geser balok ...studi eksperimental kuat geser balok terlentur dengan...

Download STUDI EKSPERIMENTAL KUAT GESER BALOK ...Studi Eksperimental Kuat Geser Balok Terlentur Dengan Tulangan Bambu Gombong Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta –

Post on 14-Feb-2018

216 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4)

    Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010

    Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 323

    STUDI EKSPERIMENTAL KUAT GESER BALOK TERLENTUR DENGAN TULANGAN

    BAMBU GOMBONG

    Herry Suryadi1, Adhijoso Tjondro

    2 dan Jeffrey Mario

    3

    1 Dosen Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Parahayangan, Bandung.

    email: herry.suryadi@home.unpar.ac.id 2 Dosen Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Parahayangan, Bandung.

    email: tjondro@home.unpar.ac.id 3 Mahasiswa S1 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Parahayangan, Bandung.

    email: mario_jeffrey@yahoo.co.id

    ABSTRAK

    Beton merupakan suatu material yang memiliki kuat tekan yang cukup tinggi, namun lemah terhadap

    tarik. Untuk mencegah keruntuhan beton dalam hal tarik pada umumnya beton dipadukan dengan

    material yang memiliki kuat tarik yang tinggi sebagai tulangan. Untuk membuat beton bertulang salah

    satu material yang pada umumnya digunakan sebagai tulangan adalah baja yang memiliki kekuatan

    tarik yang tinggi, namun harga material baja tidaklah murah. Oleh karena itu untuk dapat mendapatkan

    beton bertulang yang relatif lebih murah, untuk bangunan rakyat di pedesaan, digunakan alternatif

    penggunaan tulangan bambu. Pada penelitian ini akan dimanfaatkan tulangan Bambu Gombong

    (Giganthocloa pseudoarundinacea) sebagai tulangan lentur maupun tulangan geser. Berdasarkan uji

    tarik bambu Gombong memiliki tegangan tarik ultimit sebesar 87.5 MPa. Pengujian kuat geser balok

    dilakukan pada balok berukuran 20 cm x 25 cm x 160 cm dengan dua buah konfigurasi pemasangan

    tulangan geser, yaitu pemasangan tulangan geser vertikal dengan dua buah kaki dengan jarak tumpuan

    sebesar 100 cm, dan tulangan geser bambu miring dan vertikal dengan dua buah kaki dengan jarak

    tumpuan 120 cm. Pengujian dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM) dengan

    dua pembebanan simetris (two point loading). Dari hasil pengujian, balok mengalami kegagalan pada

    beban simetris rata-rata P sebesar 54.5 kN pada balok dengan konfigurasi tulangan geser bambu

    vertikal, dan beban simertis rata-rata P sebesar 52.4 kN pada balok dengan konfigurasi tulangan geser

    miring dan vertikal. Dari penyebaran pola keretakan terlihat bahwa balok dengan konfigurasi tulangan

    geser vertikal mengalami kombinasi kegagalan lentur dan geser, dan balok dengan konfigurasi tulangan

    geser miring dan vertikal mengalami kegagalan lentur murni. Sehingga dapat disimpulkan bahwa

    tulangan geser bambu vertikal dan miring memiliki kontribusi dalam meningkatkan kuat geser selain

    dari kuat geser dari beton sendiri. Dalam desain lentur kekuatannya harus direduksi dengan faktor

    reduksi lentur sebesar 0.52.

    Kata kunci: Kuat geser, tulangan geser, bambu Gombong.

    1. PENDAHULUAN

    Beton merupakan suatu material yang memiliki kuat tekan yang cukup tinggi, namun lemah terhadap tarik. Untuk

    mencegah keruntuhan beton dalam hal tarik pada umumnya beton dipadukan dengan material yang memiliki kuat tarik

    yang tinggi sebagai tulangan. Untuk membuat beton bertulang salah satu material yang pada umumnya digunakan

    sebagai tulangan adalah baja yang memiliki kekuatan tarik yang tinggi, namun harga material baja tidaklah murah. Oleh

    karena itu untuk dapat mendapatkan beton bertulang yang relatif lebih murah digunakan alternatif penggunaan tulangan

    bambu. Namun penggunaan beton bertulang bambu hanya dapat digunakan pada bangunan sederhana yang memikul

    beban tidak terlampau besar. Bambu merupakan material alam yang cepat tumbuh, mudah didapatkan, dan mempunyai

    kuat tarik yang cukup tinggi hasil penelitan yang dilaporkan (Ghavami, 2008) menyatakan bahwa rata-rata kekuatan

    tarik bambu sebesar 74.3 MPa untuk Bambu Cina (Bambusa multiplex disticha), 103.9 MPa untuk Bambu Krisik

    (Bambusa tuldoide), 127.7 MPa untuk Bambu Ampel (Bambusa vulgaris schard), dan 114.0 MPa untuk Bambu

    Sembilang (Dendrocallamus giganteus). Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa bambu mempunyai kekuatan tarik

    yang relatif cukup tinggi, dan hampir mencapai setengah tegangan leleh baja tulangan polos dengan tegangan leleh 240

    MPa.

    Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan studi untuk mengetahui kekuatan tulangan geser bambu Gombong

    (Giganthocloa pseudoarundinacea) pada balok terlentur dengan dua macam konfigurasi, yaitu dengan tulangan geser

    bambu vertikal dengan dua buah kaki, dan tulangan geser bambu miring dan vertikal dengan dua buah kaki (Gambar 7).

    Masyarakat pedesaan umumnya memiliki taraf kehidupan yang lebih rendah daripada masyarakat di perkotaan, bagi

    mereka untuk membangun suatu bangunan permanen dengan beton bertulang tidaklah murah. Keinginan masyarakat

  • Herry Suryadi, Adhijoso Tjondro dan Jeffrey Mario

    Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 324

    pedesaan untuk tinggal pada suatu bangunan yang permanen cukup tinggi, terlihat pada masyarakat pedesaan yang

    memiliki taraf kehidupan cukup layak dapat membangun bangunan permanen beton bertulang. Apabila beton bertulang

    bambu berhasil digunakan pada bangunan rakyat yang relatif memikul beban yang tidak terlampau besar, maka dapat

    dijadikan suatu alternatif untuk mendapatkan bangunan permanen dengan biaya yang terjangkau. Hingga kini belum

    terdapat suatu standar khusus yang mengatur mengenai penggunaan bambu sebagai tulangan beton, oleh karena

    penggunaan bambu sebagai tulangan beton masih perlu diteliti lebih lanjut. Hasil penelitian ini diharapkan dapat

    menghasilkan suatu rekomendasi mengenai kekuatan bambu dan konfigurasi yang sesuai dalam penggunaannya sebagai

    tulangan beton.

    2. LANDASAN TEORI

    Karena belum terdapatnya suatu peraturan yang baku mengenai analisis beton bertulang bambu maka dalam analisis

    dianalogikan dengan beton bertulang baja.

    Beton bertulang bambu

    Beton merupakan suatu material yang kuat memikul gaya tekan, namun lemah dalam hal tarik. Untuk beton normal

    berdasarkan penelitian yang telah dilakukan tegangan maksimum beton tercapai regangan diantara 0.0015 dan 0.003,

    dalam desain regangan hancur untuk beton diambil sebesar 0.003 (ACI-318-08).

    Untuk beton ringan dengan berat jenis 2300 kg/m3, besarnya modulus elastistas beton dapat dihitung dengan (ACI-318-

    08)

    '4700 cc fE = (1)

    dimana cE = modulus elastisitas beton, '

    cf = kuat tekan beton

    Tulangan pada beton berfungsi untuk menahan gaya tarik yang bekerja. Sehingga perlu diketahui besarnya tegangan

    tarik ultimit dari bambu dapat dihitung dengan

    A

    Tf uub = (2)

    dimana ubf = tegangan tarik ultimit bambu, uT = gaya tarik maksimum bambu, dan A = luas penampang rata-rata

    bambu.

    Modulus elastistas merupakan perbandingan tegangan dan regangan aksial, besarnya modulus elastisitas tulangan

    bambu dihitung berdasarkan kemiringan garis linear awal pada kurva tegangan regangan, sehingga modulus elastisitas

    bambu )( bE dapat dihitung dengan

    b

    bb

    fE

    = (3)

    dimana bf = tegangan pada bambu, dan b = regangan aksial pada bambu.

    Analisis lentur penampang balok

    Pada saat tulangan tarik bambu mencapai regangan maksimumnya, regangan beton belum mencapai regangan

    maksimumnya, oleh karenanya diasumsikan bahwa tegangan beton masih linier, sehingga dalam analisis lentur diagram

    tegangan dan regangan pada penampang balok dapat dilihat seperti pada Gambar 1. Regangan beton pada saat bambu

    mencapai regangan maksimumnya dapat dihitung dengan

    ( ) 11bc

    cd

    c

    = (4)

    dimana c = regangan pada beton pada serat tekan, c = jarak garis netral dari serat tekan, 1d = jarak tulangan tarik

    lapis pertama dari serat tekan, dan 1b = regangan tulangan bambu lapis pertama.

    Besarnya regangan pada bambu lapis kedua dapat dihitung dengan

  • Studi Eksperimental Kuat Geser Balok Terlentur Dengan Tulangan Bambu Gombong

    Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 325

    ( )( ) 11

    22 bb

    cd

    cd

    = (5)

    dimana 2b = regangan pada tulangan bambu lapis kedua,

    2d = jarak tulangan tarik lapis kedua dari serat tekan.

    Besarnya gaya tekan pada beton, gaya tekan pada tulangan bambu, dan gaya tarik pada tulangan bambu dapat dihitung

    dengan

    s222s111

    s21

    ' '

    AETAET

    AECbcEC

    bbbb

    bbbccc

    ==

    == (6)

    dimana cC = gaya tekan pada beton , bC = gaya tekan pada tulangan bambu, 1

    T = gaya tarik pada tulangan bambu

    lapis pertama , dan 2T = gaya tarik pada tulangan bambu lapis kedua, sA' = luas tulangan tekan,

    1'sA

    = luas tulangan

    tarik lapis pertama, dan 2

    'sA = luas tulangan tarik lapis kedua.

    Dalam analisis jumlah gaya dalam arah horisontal harus seimbang, dan momen lentur nominal dapat dihitung dengan

    021 =+ TTCC bc

Recommended

View more >