216
TUGAS AKHIR PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM MENGGUNAKAN SISTEM TULANGAN RANGKA DISUSUN OLEH : SYAHRIL S D 111 11 603 JURUSAN SIPIL IV - i

repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

TUGAS AKHIR

PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM

MENGGUNAKAN SISTEM TULANGAN RANGKA

DISUSUN OLEH :

SYAHRIL S

D 111 11 603

JURUSAN SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

IV - i

Page 2: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

ii

Page 3: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM MENGGUNAKAN SISTEM TULANGAN RANGKA

R. Djamaluddin1 , A. M. Akkas2 , S. Sahar3

ABSTRAK : Seiring perkembangan infrastruktur yang pesat sehingga material beton seringkali banyak diambil dari alam secara berlebihan dan dampak yang timbul jika terjadi pengambilan berlebihan seperti kerusakan lingkungan dan ekosistem alam. Stryrofoam atau expanded polystyrene dikenal sebagai gabus putih Polystyrene ini dihasilkan dari styrene (C6H5CH9CH2 ). Dengan ini kita bisa mengefisienkan desain elemen struktur balok yang terbuat dari beton dengan cara menggunakan beton normal pada lapisan tertentu sedangkan bagian lainnya diisi dengan beton ringan stryrocon yang menggunakan stryrofoam. Balok beton stryrofoam yang terdiri dari beton normal pada lapisan tertentu sedangkan bagian lainnya diisi dengan beton ringan stryrocon yang menggunakan stryrofoam dengan persentase 30% dari volume beton serta menggunakan tulangan sistem rangka. Perlakuan seperti rangka dapat dicapai melalui tulangan longitudinal menahan batang tarik dari rangka sementara beton merupakan batang tekan pada kedua sisi balok, dan kemudian tulangan geser diagonal untuk menahan gaya tarik vertikal kemudian bergabung dengan tulangan longitudinal yang berdekatan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perilaku lentur balok styrofoam dengan sistem tulangan rangka. Selanjutnya benda uji diberi dua beban titik bernilai sama yang bersifat monotik yang diberikan secara stroke control sampai balok runtuh. Dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa balok beton styrofoam dengan tulangan sistem rangka dapat meningkatkan kekuatan lentur sebesar 11,54% dari balok normal dengan lendutan naik sebesar 64.34 mm.untuk balok beton styrofoam dengan tulangan transversal dapat menurunkan kekuatan lentur sebesar 4,25% dari balok normal. Dengan lendutan sebesar 22,13 mm. balok beton bertulang luar dapat menurunkan kekuatan balok,untuk balok BTR terjadi penurunan persentase sebesar 11.93 %, menjadi 88.07 % dari balok BN dan untuk balok BTL terjadi penurunan persentase sebesar 38.22 %, menjadi 61.78 % dari balok BN. Pola retak yang terjadi pada seluruh benda uji adalah pola retak lentur.

Kata kunci : styrofoam, Kuat lentur, lendutan dan pola retak

iii

1 Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA2 Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA3 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA

Page 4: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

STYROFOAM BEAM FLEXURAL BEHAVIOR USING REINFORCEMENT SYSTEM ORDER

R. Djamaluddin1 , A. M. Akkas2 , S. Sahar3

ABSTRACT : As the rapid development of infrastructure that so much concrete material taken from nature are often excessive and the impact in the event of making such excessive damage to the environment and natural ecosystems. Stryrofoam or expanded polystyrene is known as a white foam Polystyrene is produced from styrene (C6H5CH9CH2). With this we can streamline the design of structural elements made of concrete beams by using normal concrete in certain layers while the other part is filled with lightweight concrete that uses stryrofoam stryrocon. Stryrofoam concrete beam consisting of normal concrete in certain layers while the other part is filled with lightweight concrete that uses stryrofoam stryrocon with a percentage of 30% of the volume of concrete and reinforcement system using the framework. Such treatments can be achieved through the framework of longitudinal reinforcement rods resist pull out of order while the concrete is a rod press on both sides of the beam, and then the diagonal shear reinforcement to resist vertical gravity then join the adjacent longitudinal reinforcement. This study was conducted to determine the behavior of Styrofoam with a flexure reinforcement frame system. Furthermore, the specimen was given two load points that are worth the same as a stroke monotik given control until the beam collapsed. From the results of this study indicate that the Styrofoam concrete beams with reinforcement truss system can improve the flexural strength of 11.54% of the beam normal to styrofoam concrete beams with transverse reinforcement can reduce the bending strength is 4.25% of the normal beam. outer reinforced concrete beams can reduce the strength of the beam, the beam BTR to decrease the percentage of 11.93% to 88.07% of the beam to the beam BTL BN and decrease the percentage of 38.22% to 61.78% of the beam BN The pattern of cracks that occurred in whole specimen is bending crack pattern.

Keywords: Styrofoam, flexural strength, deflection and crack patterns

iv

1 Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA2 Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA3 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA

Page 5: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena

atas segala berkah dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir yang berjudul “Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka”, sebagai salah satu syarat yang diajukan untuk

menyelesaikan studi pada Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Hasanuddin.

Tugas akhir ini disusun berdasarkan hasil penelitian di Laboratorium Struktur dan

Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa selesainya tugas akhir ini berkat

bantuan dari berbagai pihak, utamanya dosen pembimbing :

Pembimbing I : Dr. Rudi Djamaluddin, ST.M.Eng

Pembimbing II : Ir. H. Abdul Madjid Akkas, M.T

Dengan segala kerendahan hati, penulis juga ingin menyampaikan terima

kasih serta penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :

1. Ayahanda dan Ibunda tercinta atas kasih sayang, pengorbanan dan doanya.

2. Bapak Dr. Ing Ir. Wahyu H. Piarah, MS, ME., selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin.

3. Bapak Dr. Ir. Muh. Arsyad Thaha, MT., selaku ketua Jurusan Sipil Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin.

4. Bapak Dr. Rudi Djamaluddin, ST.M.Eng., selaku dosen pembimbing I, yang

telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan pengarahan

mulai dari awal penelitian hingga selesainya penulisan ini.

v

Page 6: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

5. Bapak Ir. H. Abdul Madjid Akkas, M.T., selaku dosen pembimbing II, yang

telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan pengarahan

mulai dari awal penelitian hingga selesainya penulisan ini.

6. Bapak Dr. Rudi Djamaluddin, ST.M.Eng.,selaku kepala Laboratorium

Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

7. Bapak Dr. Eng. A. Arwin Amiruddin, ST. MT., selaku penasehat akademik

Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

8. Ibu Dr. Eng. Rita Irmawaty, ST. MT., yang telah banyak meluangkan waktu

dan tenaga untuk bimbingan dan pengarahan dalam penelitian ini.

9. Bapak Yasser, ST.MT selaku Mahasiswa S3 , kak Jon ST selaku Mahasiswa

S2, Bapak Sudirman Sitang, ST., selaku staf Laboratorium Struktur dan

BahanJurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin atas segala

bimbingan dan pengarahan selama pelaksanaan penelitian di Laboratorium.

10. Seluruh dosen, staf dan karyawan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin.

11. Rekan-rekan mahasiswa angkatan 2011 Jurusan Sipil Fakultas Teknik

Universitas Hasanuddin khususnya Riska, Cia, Inci, Raka, Irfan, Irsan,

Hadi, Erick, Andre, Tamzand, Diaz, Gian, Jusman, Harry (2009), Cumming,

dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang senantiasa

memberikan semangat dan dorongan. Serta adik-adik angkatan 2012

Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin khususnya rizal, rion,

mail, dan dan teman-teman angkatan 2012 yang tidak dapat disebutkan satu

persatu yang membantu dan mendukung dalam penyelesaian tugas akhir ini.

vi

Page 7: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

12. Kakanda Wahyu ST. dan Adinda Radiah ST., Atas segala dukungan, doa,

dan tenaga dalam membantu selama proses penelitian hingga akhir

penyusunan laporan ini serta sahabatku Anty yang selalu mendukung,

membantu dan mendoakan

Penulis menyadari bahwa tulisan ini tidak luput dari kekurangan-kekurangan.

Oleh karena itu penulis mengharapkan kepada para pembaca, kiranya dapat

memberikan sumbangan pemikiran demi kesempurnaan dan pembaharuan tugas

akhir ini.

Akhir kata, semoga Tuhan Yang Maha Esa melimpahkan Rahmat-Nya

kepada kita, dan Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak

yang berkepentingan.

Makassar, Maret 2014

Penulis

vii

Page 8: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

DAFTAR ISI

Halaman

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

LEMBAR PENGESAHAN.......................................................................................ii

KATA PENGANTAR...............................................................................................iii

DAFTAR ISI............................................................................................................viii

DAFTAR TABEL......................................................................................................xi

DAFTAR GAMBAR................................................................................................xii

BAB I PENDAHULUAN......................................................................................I-1

1.1 Latar Belakang....................................................................................I - 1

1.2 Rumusan Masalah...............................................................................I - 4

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian............................................................I - 4

1.4 Manfaat Penelitian..............................................................................I - 4

1.5 Batasan Masalah.................................................................................I - 5

1.6 Sistematika Penulisan.........................................................................I - 6

1.6 kerangka Berpikir................................................................................I - 8

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.........................................................................II - 1

2.1 Hasil Penelitian Sebelumnya.............................................................II - 1

2.2 Pengertian Beton................................................................................II - 3

2.3 Bahan Penyusun Beton......................................................................II - 4

2.3.1 Semen Portland tipe 1...............................................................II - 5

2.3.2 Agregat.....................................................................................II - 7

viii

Page 9: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

2.4 Bahan tambahan Expanded polystrene(styrofoam)..........................II - 9

2.5 Baja Tulangan.................................................................................II - 10

2.6 Balok Beton Styrofoam dengan Tulangan Sistem Rangka..............II-11

2.6.1 Mekanisme Analogi Rangka....................................................II-11

2.6.2 Beton Styrofoam......................................................................II-14

2.7 Perilaku Lentur Balok Beton Bertulang..........................................II - 15

2.7.1 Analisa Perilaku lentur Balok Beton Bertulang.....................II - 15

2.8 hubungan beban dan lendutan ........................................................II - 21

2.9 Retak pada Balok............................................................................II - 24

2.10 Keruntuhan pada Balok...................................................................II - 26

BAB III METODE PENELITIAN .................................................................III - 1

3.1 Bagan Alir Penelitian.......................................................................III - 1

3.2 Jenis Penelitian.................................................................................III - 2

3.3 Tahapan Pelaksanaan.......................................................................III - 2

3.3.1 Uji Karakteristik Material Beton dan Mix design...................III - 2

3.3.2 Uji Karakteristik Besi Tulangan.............................................III - 2

3.3.3 Uji Kuat Tekan........................................................................III - 2

3.3.4 Modulus Elastisitas.................................................................III - 3

3.3.5 Pengujian Balok .....................................................................III - 3

3.3.6 Desain benda Uji.....................................................................III - 5

3.3.7 Rancangan benda Uji Lentur..................................................III - 5

3.4 Lokasi dan Tempat Penelitian..........................................................III - 6

3.5 Variabel Penelitian.............................................................................III-6

ix

Page 10: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...........................................................IV - 1

4.1 Hasil pengujian Karakteristik beton ................................................IV - 1

4.2 Hasil Pengujian Baja Tulangan........................................................IV - 3

4.3 Hasil analisis Balok Beton Bertulang................................IV - 3

4.3.1 Kapasitas Momen...................................................................IV - 4

4.3.2 Hubungan Beban dan Lendutan..............................................IV - 5

4.3.3 Kuat lentur balok....................................................................IV-15

4.4 Pola Retak.................................................................................... IV-19

BAB V PENUTUP...............................................................................................V - 1

5.3 Kesimpulan.................................................................... ..................V – 1

5.4 Saran..................................................................................................V - 2

DAFTAR PUSTAKA

Lampiran

x

Page 11: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komponen Bahan Baku Semen Type 1...................................................II-6

Tabel 2.2 Spesifikasi Expanded Polystyrene/Styrofoam.......................................II-10

Tabel 3.1 Beton Normal........................................................................................III -7

Tabel 3.2 Beton Styrofoam dengan Tulangan Transversal....................................III -8

Tabel 3.3 Balok Beton Terbuka dengan Tulangan Transversal...........................III - 9

Tabel 3.4 Balok Beton Styrofoam dengan Tulangan Sistem Rangka...................III-10

Tabel 3.5 Balok Beton Tebuka dengan Tulangan Sistem Rangka.......................III-11

Tabel 4.1 Karakteristik Beton Normal Umur 28 Hari ...........................................IV-1

Tabel 4.2 Karakteristik Beton styrofoam Umur 28 Hari........................................IV-2

Tabel 4.3 Hasil pengujiaan Tarik Baja Tulangan...................................................IV-3

Tabel 4.4 Hasil Analisa Momen.............................................................................IV-4

Tabel 4.5 Beban dan Lendutan Pengujian..............................................................IV-5

Tabel 4.6 Beban dan Lendutan Desain Balok Normal...........................................IV-7

Tabel 4.7 Daktalitas Tiap Variasi Benda Uji.........................................................IV-8

Tabel 4.8 Kuat Lentur Balok................................................................................IV-15

xi

Page 12: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Kerangka Pikir...................................................................................I-8

Gambar 2.1 Styrofoam..........................................................................................II-9

Gambar 2.2 Model Rangka/Truss (Li dkk, 2011) ..............................................II-11

Gambar 2.3 Analogi Truss (Li dkk, 2011)..........................................................II-12

Gambar 2.4 Analogi Truss Sengkang (Li dkk, 2011).........................................II-13

Gambar 2.5 Gaya-gaya Perlawanan yang Retak dengan Tulangan Geser.........II-14

Gambar 2.6 Bentuk Pembebanan Pada Balok....................................................II-17

Gambar 2.7 Gaya Pada Bidang Momen dan Lintang Pada Balok .....................II-17

Gambar 2.8 Balok Menahan Momen Ultimit.....................................................II-18

Gambar 2.9 Blok Tegangan Ekivalen................................................................II-19

Gambar 2.10 Penampang Balok Tulangan Rangkap..........................................II -20

Gambar 2.11 Hubungan Beban-Defleksi............................................................II -21

Gambar 2.12 Ragam Keruntuhan Balok........................................................... .II- 28

Gambar 2.13 Distribusi Regangan Penampang Balok Ultimit............................II-29

Gambar 3.1 Kerangka Prosedur Penelitian.........................................................III-1

Gambar 3.2 Desain dan Penulangan Balok Benda Uji........................................III-6

Gambar 4.1 Penempatan LVDT pada Pengujian Karakteristik Lentur...............IV-3

Gambar 4.2 Perletakan dengan Tumpuan Sendi dan Rol.....................................IV-4

Gambar 4.3 Hubungan Beban – Lendutan untuk Tiap Variasi sampel...............IV-8

Gambar 4.4 Hubungan Beban – Lendutan dengan Desain Balok Normal.........IV-10

Gambar 4.5 Histogram Persentase Perkuatan Lentur.......................................IV-16

xii

Page 13: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 4.6 Pola Keruntuhan Balok BTR 2......................................................IV-17

Gambar 4.7 Tulangan Yang Mengalami Fail (Retak Balok BTR 2)................IV-18

Gambar 4.8 Lebar Retak Akibat Beban Ultimit (Retak Balok BTR 2)............IV-19

Gambar 4.9 Retak Lentur Balok BN 1..............................................................IV-20

Gambar 4.10 Retak Lentur Benda Uji Balok BSCTR 2.....................................IV-20

Gambar 4.11 Retak Lentur Benda Uji Balok BSC2...........................................IV-21

Gambar 4.12 Retak Lentur Balok BTR 3............................................................IV-21

Gambar 4.13 Retak Lentur Balok BTL 1.............................................................IV-22

Gambar 4.14 Pola Retak Balok BN 1...................................................................IV-23

Gambar 4.15 Pola Retak Balok BSCTR 2............................................................IV-23

Gambar 4.16 Pola Retak Balok BSC 2...............................................................IV-23

Gambar 4.17 Pola Retak Balok BTL 1..............................................................IV-23

Gambar 4.18 Pola Retak Balok BTR 3..............................................................IV-23

xiii

Page 14: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

DAFTAR NOTASI

Kuat Tekan Beton

A : luas penampang yang menerima beban (cm, mm²)

fc’ : Kuat tekan beton (Mpa, kg/cm²)

P : Beban maksimum (ton, kg)

Balok Beton Bertulang

A : tinggi blok beton (mm)

As : Luas tulangan tarik (mm²)

As1 : Luas tulangan tarik 1 (mm²)

As2 : Luas tulangan tarik 2 (mm²)

As’ : Luas tulangan tekan (mm²)

b : Lebar penampang (mm)

β1 : Konstanta yang merupakan fungsi kelas kuat beton

d : Tinggi efektif beton (mm)

h : Tinggi balok (mm)

d’ : Jarak tulangan tekan keserat beton tekan terluar (mm)

c : Jarak tepi luar atas terhadap garis netral (mm)

εs : Regangan tulangan tarik

εy : Regangan leleh baja

εc : Regangan beton

ε’c : Regangan beton tekan lentur = 0,003

xiv

Page 15: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

fs : Tegangan tulangan tarik (MPa)

f’s : Tegangan tulangan tekan (MPa)

fy : Tegangan leleh baja ( MPa)

Mn : Momen nominal balok (kg m)

Mn 1 : Momen nominal beton tekan dan tulangan tarik (kg m)

Mn 2 : Momen nominal tul. tekan dan tulangan tarik tambahan (kg m)

Mu : Momen ultimit, kekuatan lentur (MPa)

ND : Resultan gaya tekan dalam (t, kg)

ND 1 : Resultan gaya tekan yang ditahan oleh tekan beton (t, kg)

ND 2 : Resultan gaya tekan yang ditahan oleh tulangan tekan (t, kg)

NT : Resultan gaya tarik (t, kg)

NT 1 : Resultan gaya tarik yang ditahan oleh beton tekan (t, kg)

NT 2 : Resultan gaya tarik yang ditahan oleh tulangan tekan (t, kg)

Z : Jarak ND dan NT (mm)

Z : Jarak ND 1 dan NT 1 (mm)

Z2 : Jarak ND 1 dan NT 2 (mm)

Cc : Gaya tekan akibat tulangan baja (t, kg)

Cs : Gaya tekan akibat tulangan baja (t, kg)

dj :Jarak resultan gaya tarik terhadap resultan gaya tekan (mm)

Es : Modulus elastisitas baja (MPa)

Icr : Momen inersia penampang retak transformasi (m⁴)

Ie : Momen inersia efektif (m⁴)

xv

Page 16: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Ig : Momen inersia penampang utuh terhadap sumbu berat

penampang, seluruh batang tulangan diabaikan (m⁴)

n : rasio modulus

y : Tinggi garis netral (mm)

Mcr : Momen retak (kg m)

Ma : Momen maksimum saat lendutan dihitung (kg m)

yt : Jarak netral penampang utuh keserat tepi tarik (mm)

Δ : Lendutan (mm)

q : Beban merata (t/m)

P : Beban terpusat (t, kg)

a : Bentang geser (m, mm)

I : Panjang balok (m, mm)

xvi

Page 17: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

DAFTAR SINGKATAN

BN = balok normal

BSC = balok beton styrofoam dengan tulangan transversal

BSCTR = balok beton styrofoam sistem tulangan rangka

BTR = balok beton terbuka dengan sistem tulangan rangka

BTL = balok beton terbuka dengan tulangan transversal

xvii

Page 18: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data pengujian karakteristik kuat tekan beton dan pengujian tarik

baja tulangan

Lampiran 2. Data pengujian lentur balok dan grafik benda uji

Lampiran 3. Analisa balok nomal

Lampiran 4. Dokumentasi penelitian

xviii

Page 19: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bangunan memainkan peranan penting dalam kehidupan masyarakat dan

seringkali mempengaruhi suasana hidup bagi setiap individu. Sebagian besar dari

hidup manusia berada di sekitar atau di dalam bangunan, seperti : perumahan,

kantor-kantor, pabrik-pabrik, rumah sakit, jembatan dan sebagainya. Pengaruh

yang sedemikian luas itu mengakibatkan sektor bangunan memegang peranan

penting dalam meningkatkan kesejahteraan dan perekonomian suatu negara.

Seiring perkembangan infrastruktur yanga pesat sehingga material beton

seringkali banyak diambil dari alam secara berlebihan dan lupa akan dampak yang

timbul jika terjadi pengambilan berlebihan seperti kerusakan lingkungan dan

ekosistem alam.

Salah satu elemen struktur yang terdapat dalam bangunan adalah balok. Balok

merupakan elemen struktur yang fungsinya menahan beban lentur. Dari berbagai

teori yang berkaitan dengana analisis elemen struktur balok beton, diketahui

bahwa bagian yang kekuatannya bekerja secara maksimal dalam menahan gaya

lentur hanya bagian terluarnya saja. Itupun pada bagian beton yang mengalami

tekan, sedangkan bagian beton yang mengalami tarik, kekuatannya diabaikan.

Oleh karena itu tidak efisien apabila bagian inti beton yang tidak bekerja secara

maksimal terbuat dari jenis beton yang sama dengan yang bekerja secara

maksimal.

1

Page 20: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Melihat ketidakefisien tersebut maka timbullah pemikiran untuk membuat

beton yang terdiri dari beberapa lapisan yang berbeda. Dengan ini, kita bisa

mengefisienkan desain elemen struktur balok yang terbuat dari beton dengan cara

menggunakan beton normal pada lapisan tertentu sedangkan bagian lainnya diisi

dengan beton ringan stryrocon yang menggunakan stryrofoam. Dengan digunakan

stryrocon maka secara total berat beton dan struktur pun akan menjadi lebih

ringan yang secara otomatis akan memperkecil dimensi struktur, sehingga desain

optimal pun bisa dicapai. Namun beton ringan memiliki kelemahan seperti

kekakuan yang lebih rendah serta susut dan rangkak yang lebih besar. Oleh karena

itu material ini cenderung ditempatkan pada posisi di dekat garis netral atau

bagian bawah. Dengan diefisienkannya lapisan beton yang bekerja dalam

menahan lentur, scara teoritis, dengan melihat kekurangan dan kelebihan dari

beton normal dan ringan, diharapkan kombinasi dari kedua jenis beton tersebut

menjadi komposit, sehingga masing-masing jenis beton dapat saling menutupi

kekurangan masing-masing.

Stryrofoam atau expanded polystyrene dikenal sebagai gabus putih

Polystyrene ini dihasilkan dari styrene (C6H5CH9CH2) yang tidak dapat terurai

oleh tanah sehingga mengurangi kualitas kesuburan lahan, jika dibakar

menghasilkan oksida karbon (COx) yang memicu pemanasan global serta sisa

pembakaran menjadi plastik cair yang dapat mengakibatkan pencemaran tanah

dan air. Balok berlapis digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekakuan lentur

yang tinggi dan kekuatan dikombinasikan berat yang rendah. Hasilnya mungkin produk

hemat biaya dan memiliki kekakuan yang spesifik. serta memberikan konstribusi untuk

2

Page 21: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

mengatasi masalah stabilitas struktur balok beton yang berlapis sebagai kontrol

delaminasi karena dapat memberikan kekakuan geser untuk menjadikan balok komposit

sepenuhnya serta mengurangi lendutan, rekahan, dan geser sliding pada balok berlapis

beton normal dan ringan.Hal yang umum untuk menggunakan beton untuk menahan gaya

tekan dan tulangan baja untuk menahan gaya tarik dalam desain lentur balok beton

bertulang. Ide ini dikembangkan lebih lanjut ke dalam konsep analogi rangka

memanfaatkan blok beton sebagai bagian kompresi untuk menahan gaya tekan dan

memperkuat tulangan sebagai hubungan tegangan tarik untuk menahan gaya tarik.

Analogi rangka, yang didasarkan pada bukti eksperimental yang relevan, cenderung

mengasumsikan bahwa retak yang terbentuk pada balok beton bertulang mengakibatkan

kegagalan. Tegangan Blok-blok beton antara retak-retak yang berdekatan akan membawa

gaya tekan miring dan ditahan pada tulangan kompresi diagonal. Hal ini memperlihatkan

realitas bahwa perlakuan seperti rangka dapat dicapai melalui tulangan longitudinal

menahan batang tarik dari rangka sementara beton merupakan batang tekan pada kedua

sisi balok, dan kemudian tulangan geser diagonal untuk menahan gaya tarik vertikal

kemudian bergabung dengan tulangan longitudinal yang berdekatan.

Sehingga dalam penelitian ini berupaya meningkatkan kekuatan dan

kestabilan balok berlapis beton normal dan ringan secara internal dengan tulangan

sistem rangka untuk mensinergikan kinerja lapisan-lapisan beton tersebut.

Berdasarkan uraian di atas maka disusunlah tugas akhir dengan judul :

“Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem Tulangan Rangka”

1.2 Rumusan Masalah

3

Page 22: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Berdasarkan latar belakang masalah yang dikemukakan serta penelusuran

pustaka, maka dirumuskanlah permasalahan penelitian ini sebagai berikut :

1. Bagaimana perilaku balok beton bertulang yang dilapisi beton styrofoam

pada daerah tarik?

2. Bagaimana pengaruh tulangan rangka terhadap lentur balok?

3. Bagaimana pola retak yang terjadi pada balok beton styrofoam bertulang?

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian

1.3.1 Maksud Penelitian

Adapun maksud dari penelitian ini adalah dalam rangka penyelesaian

program studi strata S1 pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin.

1.3.2 Tujuan Penelitian

Dalam melaksanakan penelitian ini tujuan yang ingin dicapai adalah:

1. Untuk mengetahui Bagaimana perilaku pada balok beton bertulang yang

dilapisi beton styrofoam pada daerah tarik.

2. Untuk mengetahui pengaruh tulangan rangka terhadap lentur balok.

3. Untuk mengetahui pola retak yang terjadi pada balok beton styrofoam

bertulang.

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini antara lain :

4

Page 23: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

1. Sebagai sumber pengetahuan dan informasi mengenai perilaku balok

beton styrofoam yang diperkuat dengan sistem rangka sehingga

pemanfaatan limbah styrofoam sebagai bahan alternatif penyusun beton

dapat digunakan secara maksimal.

2. Sebagai referensi untuk penelitian selanjutnya.

1.5 Batasan Masalah

Dalam penelitian yang dilakukan, ada beberapa lingkup masalah yang

dibatasi, yaitu karakteristik bahan yang digunakan sebagai benda uji adalah

sebagai berikut ini:

1. Balok yang digunakan pada penelitian ini adalah balok beton normal di

atas 2 tumpuan sederhana dengan ukuran 25 cm x 10 cm x 300 cm terdiri

dari 3 sampel balok beton normal, 3 sampel balok beton menggunakan

stryrofoam dengan tulangan system rangka, 3 sampel balok beton normal

menggunakan stryrofoam, 3 sampel balok tanpa beton pada penampang

tarik dengan tulangan sistem rangka serta 3 sampel balok normal tanpa

beton pada penampang tarik untuk pengujian kuat lentur.

2. Mutu beton yang digunakan adalah fc’ = 25 MPa. Komposisi bahan

pencampuran diperoleh melalui mix design dengan metode DOE.

3. Pengukuran yang dilakukan adalah lendutan.

4. Pengujian hanya pada kuat lentur balok dengan pembebanan statis.

5. Desain Tulangan yang digunakan 3ɸ12 (tulangan bawah), 2ɸ8 (tulangan

atas), dan ɸ6 (tulangan sengkang).

5

Page 24: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

6. Pengujian kekuatan pada balok menggunakan uji lentur. Pengujian

dilakukan di Lab.Struktur dan Bahan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, Universitas Hasanuddin setelah berumur 28 hari.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah penulisan tugas akhir ini, kami uraikan dalam

sistematika penulisan yang dibagi dalam 5 (Lima) pokok bahasan berturut-turut

sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Pada bab ini menguraikan tentang gambaran umum mengenai latar

belakang mengenai pemilihan judul tugas akhir, maksud dan tujuan

penelitian, batasan masalah, penyajian data, serta sistematika

penulisan yang mengurai secara singkat komposisi bab yang ada

pada penulisan serta penetapan lokasi studi.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menyajikan teori secara singkat dan gambaran umum

mengenai karakteristik beton bertulang, dan stryrofoam atau

expanded polystyrene.

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini menyajikan bahasan mengenai tahapan, pengumpulan data,

bahan penelitian, lokasi penelitian,dan pengujian yang dilakukan.

6

Page 25: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini menyajikan hasil analisis perhitungan data-data yang

diperoleh dari hasil pengujian serta pembahasan dari hasil

pengujian yang diperoleh.

BAB V. PENUTUP

Merupakan bab penutup yang berisikan kesimpulan dari hasil

analisis masalah dan disertai dengan saran-saran.

7

Page 26: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Sistem penulangan

Efiensi pemakaian limbah industri

Aplikasi pada balok

Solusi

Material alam terbatas dan relatif mahal

Pemanfaatan dalam konstruksi

Interaksi tulangan tarik dengan beton tekan melemah

Pemakaian material penyusun beton relatif lebih sedikit dengan memanfaatkan limbah industri

Uji Lentur

Tulangan sistem rangka

Perilaku lentur balok stryrofoam menggunakan sistem tulangan rangka

1.7 Kerangka Pikir

Gambar 1.1 Kerangka piker

8

Masalah Penyelesaian

Page 27: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Hasil Penelitian Sebelumnya

Ness dkk. (2011) mempresentasikan pekerjaan eksperimental tentang elemen pelat

sandwich terdiri oleh tiga lapisan dari berbagai jenis beton; inti terdiri dari beton ringan

diperkuat serat (FRLWC) dan bagian bawah dan lapisan atas terdiri beton normal.

Diperoleh kesimpulan bahwa hasil dari pengujian skala kecil menunjukkan bahwa

serat baja dapat memenuhi persyaratan untuk jumlah minimum tulangan

transversal sekunder untuk jenis beton serta menunjukkan bahwa tegangan geser

pada interface antara lapisan beton yang berbeda tidak memiliki pengaruh pada

kinerja struktur balok.

Steeves dkk. (2004) memprediksi analitis yang dibuat pada three-point

bending untuk kekuatan runtuhnya balok sandwich dengan face komposit core

dan foam polymer. Penelitian ini dimotivasi oleh pertimbangan kekuatan

runtuhnya balok sandwich dengan face sheets komposit dan inti foam polimer,

namun rumus kekuatan analitis dikembangkan dalam penelitian memiliki aplikasi

yang lebih luas untuk kasus umum dari getas elastik face dan inti daktail.

Kocher dkk. (2002) menyajikan pendekatan teoritis untuk mempelajari

beberapa isu yang berkaitan dengan desain struktur sandwich dengan diperkuat

polimer rangka pada inti berongga dengan menggunakan model analisis sederhana

yang menggambarkan kontribusi untuk mengatasi stabilitas struktur yang

berongga pada inti dan analisis elemen hingga untuk menentukan hal yang

II - 1

Page 28: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

berpotensi melemahkan elemen dalam desain. Stabilitas facing lokal dapat

ditingkatkan dengan menggunakan truss foam-filled core, terutama jika sudut

antara pin dan facings besar. Keunggulan foam di inti berhubungan dengan

pencegahan korosi, yaitu perlindungan pin, karena analisis ini menunjukkan

bahwa tidak ada manfaat yang signifikan terhadap kekuatan sebagai akibat dari

penggunaan foam. Meskipun peningkatan dari sudut harus terbatas karena

pertimbangan desain, maka terlihat bahwa dalam contoh dianggap peningkatan

tegangan tekuk facing sudah cukup untuk menjustifikasi penggunaan rangka pada

sudut 60°.

Salmon dkk (1995) melakukan studi pada sebuah model kontinum untuk

mengevaluasi defleksi beton panel sandwich insulated komposit sebagian dengan

shear connectors steel trusses yang umumnya digunakan dan dapat memberikan

kekakuan geser untuk menjadikan panel komposit sepenuhnya. Persamaan yang

dihasilkan menunjukkan bahwa untuk panel panjang, jumlah termal bowing di

panel relatif tidak sensitif terhadap kekakuan konektor. Ini berarti bahwa panel

sandwich insulated dengan connecting-layer stiffness yang rendah akan mengalami

thermal bowing hampir sama dengan panel komposit sepenuhnya.

Kabir (2005) mengembangkan suatu metode untuk menyelidiki karakteristik

mekanik panel dinding sandwich 3D pada beban geser dan lentur statis, dalam

rangka untuk memahami komponen struktural tersebut. Model numerik pada

pembebanan secara bertahap untuk mensimulasikan tes dan untuk memudahkan

deteksi kegagalan pada tes lentur bantalan untuk panel vertikal dan horizontal dan

juga untuk geser langsung. Panel dinding menerima kekuatan dan kekakuan dari

II - 2

Page 29: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

kabel lintas diagonal yang dilas dengan kawat las di setiap sisi, Pada tahap

pembebanan, retak tarik utama muncul di bagian terendah pada beton bagian

bawah. Sehingga membuat pengurangan yang signifikan pada kekakuan struktural

dan tegangan tarik didistribusikan ke tulangan baja bawah. Hal ini dapat

menyebabkan sliding geser longitudinal dua wythes dari beton, dengan

keterkaitan satu dengan lainnya.

Deshpande dkk. (2001) melakukan eksperimental pada balok sandwich, yang

terdiri dari inti truss segitiga face-sheets, yang telah dicetak dengan aluminium-

silikon alloy dan silikon in brass. menunjukkan bahwa balok sandwich, terdiri

face-sheets yang kaku dan kuat dan inti yang memiliki densitas rendah, sering

digunakan untuk struktur berat efisien akibat beban lentur.

2.2 Pengertian Beton

Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil, batu pecah atau

agregat – agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang

terbuat dari semen dan air sehingga membentuk suatu massa mirip batuan.

Beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan beton yaitu bahan-bahan

campuran beton, cara-cara persiapan, perawatan dan keadaan pada saat dilakukan

percobaan (PEDC). Setiap bahan campuran beton tersebut mempunyai variasi

sifat yang dipengaruhi oleh beberapa faktor alami yang tidak dapat dihindarkan,

namun dengan mengetahui sifat-sifat bahan baku, maka dapat diketahui

kebutuhan dari masing-masing bahan baku dan beberapa kekuatan yang

dicapainya.

II - 3

Page 30: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Sesuai dengan tingkat mutu beton yang hendak dicapai, maka perbandingan

campuran beton harus ditentukan agar beton yang dihasilkan dapat memberikan

hal-hal sebagai berikut :

1. Kemudahan dalam pengerjaan tanpa menimbulkan kemungkinan

terjadinya segresi.

2. Ketahanan terhadap kondisi lingkungan khusus (kedap air dan korosi).

3. Memenuhi kekuatan yang hendak di capai.

Beton memiliki kuat tekan yang tinggi dan ketahanan terhadap tarik yang

lemah (sekitar 10 % dari kekuatan tekannya), sehingga tulangan tarik dan geser

harus disediakan di daerah tarik penampang untuk mengimbangi daerah tarik yang

lemah pada elemen beton bertulang. Maka dari itu tulangan diperlukan untuk

menahan tegangan-tegangan tarik yang dihasilkan dari beban-beban induksi.

Tulangan tambahan adakalanya dipergunakan untuk menulangi daerah tekan

penampang-penampang balok beton dan untuk mengurangi defleksi akibat beban-

beban yang berat (Nawy,1990).

Dengan tingkat mutu beton yang hendak dicapai, perbandingan campuran

bahan penyusun harus ditentukan agar beton memenuhi target utama perencanaan

beton seperti : 1) pengerjaan (workability), 2) ketahanan (durability), dan 3) kuat

tekan (compressive strength test) yang tinggi.

2.3 Bahan Penyusun Beton

Bahan yang dipakai dalam pembuatan atau penyusunan beton terdiri dari

semen,air, agregat halus dan agregat kasar.

II - 4

Page 31: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Pada umumnya, beton mengandung rongga udara sekitar 1% - 2% pasta

semen (semen dan air) sekitar 25% - 40%, dan agregat (agregat halus dan agregat

kasar) sekitar 60% - 75% . Pencampuran bahan – bahan tersebut menghasilkan

suatu adukan yang mudah dicetak sesuai dengan bentuk yang diinginkan, karena

adanya hidrasi semen oleh air maka adukan tersebut akan mengeras dan

mempunyai kekuatan untuk memikul beban. Untuk mendapatkan beton dengan

kualitas yang baik, maka sifat dan karakteristik dari masing – masing bahan

penyusunnya harus diperhatikan dengan teliti.

2.3.1 Semen (Portland) Tipe I

Semen Portland Semen dibuat dari serbuk halus mineral kristalin yang

komposisi utamanya adalah kalsiumdan alumunium silikat. Penambahan air pada

mineral ini menghasilkan pasta yang jika mengering akan mempunyai kekuatan

seperti batu (Nawy,1990). Menurut ASTM C – 150.1985, Semen Portland

didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker

yang terdiri dari kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama –

sama dengan bahan utamanya.

Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam

pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen akan

menjadi pasta semen yang jika mengering akan mempunyai kekuatan seperti batu,

jika ditambahkan dengan agregat halus, pasta semen akan menjadi mortar yang

jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar yang

setelah mengeras akan menjadi beton segar (concrete). Jika bahan semen portland

diuraikan susunan senyawanya secara kimia (dengan analisis kimia), akan terlihat

II - 5

Page 32: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

jumlah oksida yang membentuk bahan semen itu. Semen dibuat dari bahan –

bahan atau unsur – unsur yang mengandung oksida-oksida. Unsur – unsur itu

seperti tercantum pada Tabel 2.1 berikut.

Tabel 2.1 Komponen bahan baku semen type I

JENIS BAHAN PERSEN (%)

Batu Kapur (CaO) 60 – 65

Pasir Silikat (SiO2) 17 – 25

Tanah Liat (Al2O3) 3 – 8

Biji Besi (Fe2O3) 0,5 – 6

Magnesia (MgO) 0,5 – 4

Sulfur (SO3) 1 – 2

Soda/Potash (Na2O + K2O) 0,5 – 1

Sumber : Teknologi bahan beton

Angka – angka tersebut merupakan batas – batas susunan senyawa kimia

pada bahan semen portland. Dalam semen, oksida – oksida tersebut tidak terpisah

satu dari yang lainnya melainkan merupakan senyawa – senyawa yang disebut

senyawa semen.

Fungsi utama semen adalah mengikat butiran – butiran agregat hingga

membentuk suatu massa padat yang mengisi rongga – rongga udara di antara

butiran – butiran agregat. Walaupun komposisi semen di dalam beton hanya 10%

namun karena fungsinya sebagai bahan pengikat maka peranan semen menjadi

penting.

II - 6

Page 33: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

2.3.2 Agregat

Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam

atau agregat buatan (artificial Aggregates). Secara umum, agregat dapat

dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu agregat kasar dan agregat halus. Untuk

mendapatkan beton yang baik, diperlukan agregat yang mempunyai kualitas

agregat yang baik pula, agregat yang baik dalam pembuatan beton harus

memenuhi persyaratan, yaitu ( PBI, 1971 ) :

1. Harus bersifat kekal, berbutir tajam dan kuat.

2. Tidak mengandung Lumpur lebih dari 5 % untuk agregat halus dan 1 %

untuk agregat kasar.

3. Tidak mengandung bahan-bahan organik dan zat-zat yang reaktif alkali,

dan

4. Harus terdiri dari butir-butir yang keras dan tidak berpori.

Beberapa agregat yang digunakan :

a. Agregat halus

Agregat halus dapat berupa pasir alam, pasir olahan atau gabungan dari

kedua pasir tersebut. Ukurannya bervariasi antara No. 4 dan No. 100 saringan

standar Amerika. Agregat halus yang baik harus bebas bahan organik,

lempung, partikel yang lebih kecil dari saringan No. 100 atau bahan-bahan

lain yang dapat merusak campuran beton. (Nawy, 2003) Agregat halus

merupakan pasir alam sebagai hasil disintegrasi ‘alami’ batuan atau pasir

II - 7

Page 34: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir

terbesar 5,0 mm (SK SNI 03-2847-2002).

b. Agregat kasar

Agregat kasar diperoleh dari alam dan juga dari proses memecah batu

alam. Agregat alami dapat diklasifikasikan ke dalam sejarah terbentuknya

peristiwa geologi, yaitu agregat beku, agregat sediment dan agregat

metamorf, yang kemudian dibagi menjadi kelompok-kelompok yang lebih

kecil. Agregat pecahan diperoleh dengan memecah batu menjadi berukuran

butiran sesuai yang diinginkan dengan cara meledakkan, memecah,

menyaring dan seterusnya. Agregat disebut agregat kasar apabila ukurannya

sudah melebihi ¼ in ( 6 mm ).

Sifat agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton keras dan daya

tahannya terhadap disintegrasi beton, cuaca, dan efek-efek perusak lainnya.

Agregat kasar mineral ini harus bersih dari bahan-bahan organik, dan harus

mempunyai ikatan yang baik dengan gel semen. (Nawy, 2003)

c. Air

Air diperlukan pada pembuatan beton agar terjadi reaksi kimiawi dengan

semen untuk membasahi agregat dan untuk melumas campuran agar mudah

pengerjaannya.Pada umumnya air minum dapat dipakai untuk campuran

beton. Air yang mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang

tercemar garam, minyak, gula atau bahan kimia lainnya, bila dipakai untuk

campuran beton akan sangat menurunkan kekuatannya dan dapat juga

II - 8

Page 35: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

mengubah sifat-sifat semen. Selain itu air yang demikian dapat mengurangi

afinitas antara agregat dengan pasta semen dan mungkin pula mempengaruhi

kemudahan pengerjaan. (Nawy,2003).

2.4 Bahan Tambahan Expanded Polystyrene (Styrofoam)

Gambar 2.1 Styrofoam

Expanded polystyrene atau styrofoam biasa dikenal dengan gabus putih yang

digunakan untuk membungkus barang-barang elektronik. Polystyrene ini

dihasilkan dari styrene (C6H5CH9CH2) yang mempunyai gugus phenyl yang

tersusun secara tidak teratur sepanjang garis karbon dari molekul. Dalam bentuk

butiran (granular) expanded polystyrene mempunyai berat jenis sangat kecil yaitu

13-22 kg/m3. Sehingga expanded polystyrene dalam campuran beton sangat cocok

digunakan untuk mendapatkan berat jenis beton yang ringan.

Pada penelitian ini digunakan expanded polystyrene yang memiliki ukuran

butiran sebesar 3 mm – 5 mm. Persentase penggunaan expanded polystyrene yaitu

sebesar 30 % dari volume beton. Penetapan persentase expanded polystyrene

sebesar 30 % yaitu karena penelitian sebelumnya didapatkan persentase optimum

II - 9

Page 36: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

untuk memiliki kuat tekan beton yang baik yaitu penambahan expanded

polystyrene sebesar 20 % (Giri dkk., 2008) Begitu pula Satyarno (2006)

penambahan 30% butiran styrofoam kuat tarik lentur meningkat 1,21% terhadap

kuat tarik lentur dengan penambahan 20%, sedangkan penelitian yang dilakukan

Yusuf (2011) yang melakukan analisa tentang perbandingan antara berat jenis

beton dengan harga produksi beton dan kuat tekan beton didapatkan persentase

optimum penggunaan styrofoam yaitu berkisar antara 17 % sampai 27 %

penggunaan styrofoam sebagai pengganti agregat halus (pasir).

Expanded polystyrene (styrofoam) yang digunakan pada penelitian ini tidak

memiliki spesifikasi dari pabrik, seharusnya expanded polystyrene (styrofoam)

memiliki spesifikasi secara umum sebagai berikut :

Tabel 2.2 Spesifikasi expanded polystyrene/styrofoam

Spesifikasi

Ukuran butiran styrofoam 3 mm – 5 mm

Berat jenis styrofoam (density) 13 – 22 kg/m3

Modulus young’s (E) 3000 – 3600 MPa

Kuat tarik styrofoam (tensile strength) 40 – 60 MPa

Specific heat styrofoam (c) 1,3 kJ/(kg.K)

Thermal conductivity styrofoam (k) 0,08 W/(m.K)

Sumber : Susanto, Ricki (2011) Analisis penambahan fly ash dalam campuran beton dengan expanded polystyrene sebagai agregat ringan.

2.5 Baja Tulangan

Baja tulangan merupakan material yang mempunyai kekuatan tarik tinggi.

Baja penguat atau baja tulangan memikul gaya tarik maupun gaya tekan, kekuatan

lelehnya lebih sepuluh kali dari kekuatan tekan struktur beton yang umum, atau

II - 10

Page 37: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

seratus kali dari kekuatan tariknya. Sebaliknya baja merupakan material yang

mahal harganya bila dibandingkan dengan beton. Kedua material tersebut dapat

dipergunakan sebaik-baiknya dalam suatu kombinasi dimana beton berfungsi

untuk memikul tegangan tekan sedang baja berfungsi memikul tegangan tarik.

( Winter dan Arthur, 1993).

2.6 Balok Beton Styrofoam dengan Tulangan Sistem Rangka

2.6.1 Mekanisme Analogi Rangka

Li dkk (2008) melaporkan suatu metode desain untuk balok beton bertulang

menggunakan model rangka yang dimodifikasi dengan strut diagonal pada

berbagai sudut. Dalam menganalisis kekuatan dan deformasi menggunakan desain

dalam ACI 318-02. Berdasarkan konsep analogi rangka memanfaatkan blok beton

sebagai struts kompresi untuk menahan gaya tekan dan memperkuat tulangan

sebagai hubungan ketegangan untuk menahan gaya tarik, dimana tulangan

diagonal untuk menahan gaya tarik vertikal kemudian bergabung dengan tulangan

longitudinal yang berdekatan.

Gambar 2.2 Model rangka/truss dengan struts pada variasi sudut (Li dkk, 2011)

II - 11

Page 38: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Untuk mengetahui perilaku lentur dimana gaya tarik internal yang bekerja

pada lengan momen konstan dari titik ke titik di sepanjang balok dalam

pemodelan balok beton bertulang kinerja balok (beam action) dan kinerja

lengkungan (arch action) harus dipertimbangkan. Dari hasil pengujian ini

disimpulkan bahwa dalam praktek desain saat ini yang mengharuskan bahwa

kegagalan terjadi ketika beton hancur, sebelum tulangan meleleh terjadi dengan

menggunakan pendekatan model truss dalam framework umum yang daktail.

Li dkk (2012) sekali lagi melakukan studi untuk menentukan kemiringan dari

diagonal strut dalam variabel sudut model truss untuk balok beton bertulang

dengan pembebanan geser-lentur melalui pendekatan usulan semi-analitis. Untuk

elemen lentur, tarik elemen bawah diasumsikan pada centroid dari tulangan

longitudinal, sedangkan kompresi elemen atas diasumsikan pada centroid dari

tegangan blok beton. Untuk elemen tarik, beton di daerah yang biasanya retak dan

tidak memberikan kontribusi signifikan terhadap kontribusi kekakuan aksial dari

tulangan kompresi terletak di kompresi elemen atas.

Gambar 2.3 Analogi truss untuk retak balok yang mengalami geser dan lentur (Li dkk., 2012)

II - 12

Page 39: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Tegangan tarik transversal dan regangan ini digunakan dengan langsung

memasukkan jumlah gaya yang ditransfer di seluruh retak ke dalam kekuatan

geser balok beton bertulang melalui kondisi kompabilitas. Korelasi yang baik

antara kekuatan eksperimental dan prediksi di kisaran kuat tekan beton, rasio

aspek, dan rasio tulangan transversal menunjukkan bahwa model yang diusulkan

juga merupakan dampak dari parameter kunci.

Analogi rangka merupakan konsep lama dari struktur beton bertulang.

Konsep ini menyatakan bahwa balok beton bertulang dengan tulangan geser

dikatakan berperilaku seperti rangka batang sejajar statis tertentu dengan

sambungan sendi. Beton tekan lentur dianalogikan sebagai batang atas rangka

batang, sedangkan tulangan tarik sebagai batang bawah. Web rangka batang

tersusun dari sengkang sebagai batang tarik vertikal dan bagian beton antara retak

tarik diagonal mendekati 45° bekerja sebagai batang tekan diagonal. Tulangan

geser yang digunakan berperilaku seperti batang web dari suatu rangka batang.

Gambar 2.4 Analogi rangka batang untuk sengkang vertikal ( Vis dkk., 1994)

II - 13

Page 40: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 2.5 Gaya-gaya perlawanan pada balok yang telah retak dengan tulangan geser (MacGregor dkk., 1997)

Retak diagonal akan terjadi dalam balok dengan tulangan geser pada beban

yang hampir sama jika retak tersebut terjadi dalam balok dengan ukuran yang

sama tetapi tanpa tulangan geser. Adanya tulangan geser hanya dapat diketahui

setelah retak mulai terbentuk. Pada saat itu, balok harus mempunyai tulangan

geser yang cukup untuk menahan gaya geser yang tidak ditahan oleh beton.

Setelah retak geser terbentuk dalam balok, hanya sedikit geser yang dapat

ditransfer melalui retak tersebut kecuali jika tulangan web dipasang untuk

menjembatani celah tersebut. Jika tulangan tersebut ada, beton pada kedua sisi

retak akan dapat dipertahankan supaya tidak terpisah.

2.6.2 Beton Styrofoam

Pertimbangan penggunaan beton styrofoam untuk komponen struktur adalah

menjadikan struktur lebih ringan sehingga beban konstruksinya lebih kecil dan

pemanfaatan styrofoam dilakukan akibat dampak ekspolorasi terhadap

lingkungan. Beton bertulang yang mengandung styrofoam adalah beton bertulang

II - 14

Page 41: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

yang berisi styrofoam. Proses pembuatan beton styrofoam relatif sederhana, beton

styrofoam dicor pada daerah tarik sedangkan beton normal dicor pada daerah

tekan. Kualitas beton yang menggunakan styrofoam sebagai bahan pengisi

bergantung pada komposisi volume beton. Semakin besar volume syrofoam

semakin besar styrofoam yang terbentuk dan kuat semakin rendah. Dengan

tingkat mutu beton yang hendak dicapai, perbandingan campuran bahan penyusun

harus ditentukan agar beton memenuhi target utama perencanaan seperti:

1. Pengerjaan (workability)

2. Ketahanan (durbality)

3. Kuat tekan (compressive strength test) yang tinggi

2.7 Perilaku Lentur Balok Beton Bertulang

2.7.1 Analisa Perilaku Lentur Balok Beton Bertulang

Dengan menggunakan prinsip keseimbangan statika besaran momen dan

geser yang terjadi pada setiap penampang balok yang bekerja menahan beban

dapat dihitung, yaitu kemampuan balok tersebut menahan beban dengan cara

memperhitungkan tegangan-tegangan yang terjadi di dalamnya. Distribusi

tegangan pada penampang balok sebenarnya sangat rumit, dan hasil perhitungan

yang dapat diperoleh berdasarkan teori elastisitas dengan asumsi bahwa bahan

homogeny, sementara beton bertulang terdiri dari bahan yang tidak serba sama

(non homogen) berarti tidak memilki perilaku elastis dari segi kekuatannya.

Konsep lain adalah konsep kopel momen dalam, dapat digunakan untuk

memperhitungkan kuat balok yang bersifat umum baik untuk bahan balok

II - 15

Page 42: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

homogen ataupun tidak, juga dapat dipakai untuk balok yang mempunyai

distribusi tegangan linear ataupun nonlinear. Cara ini untuk menjabarkan

mekanisme gaya-gaya dalam balok beton bertulang karena dapat menggambarkan

pola tahanan dasar yang terjadi.

Beberapa asumsi yang digunakan dalam perencanaan beton bertulang adalah :

1) lekatan (bonding) antara tulangan baja dengan beton harus sempurna, 2) beton

yang mengelilingi tulangan bersifat kedap sehingga mampu melindungi dan

mencegah terjadinya karat, dan 3) angka muai kedua bahan hampir sama.

Menurut Edward G. Nawy ( 1990 ) lentur pada balok diakibatkan oleh

regangan yang timbul karena adanya beban luar. Apabila beban bertambah maka

ada balok akan terjadi deformasi dan regangan tambahan yang mengakibatkan

retak lentur disepanjang bentang balok. Bila beban semakin bertambah, pada

akhirnya terjadi keruntuhan elemen struktur. Taraf pembebanan yang demikian

disebut keadaan limit dari keruntuhan pada lentur. Pada setiap penampang

terdapat gaya – gaya dalam yang dapat diuraikan menjadi komponen – komponen

yang saling tegak lurus dan menyinggung terhadap penampang tersebut.

Komponen – komponen yang tegak lurus terhadap penampang tersebut

merupakan tegangan – tegangan lentur (tarik pada salah satu sisi pada sumbu

netral dan tekan pada sisi penampang lainnya). Fungsi dari komponen ini adalah

untuk memikul momen lentur pada penampang. Komponen – komponen yang

menyinggung penampang dikenal sebagai tegangan geser dan komponen tersebut

memikul gaya – gaya geser.

II - 16

Page 43: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

P P

a a

L

b

h

(Bid. D)

(Bid. M)

Dalam kondisi tertentu seperti pada perencanaan konstruksi kriteria kuat

lentur dianggap lebih penting dibandingkan kuat tekan beton. Kuat lentur

merupakan kuat tarik beton tak langsung dalam keadaan lentur akibat momen dari

beton. Kuat lentur maksimum terjadi pada serat bawah balok beton yang

mengalami pembebanan arah transversal. Kondisi ini dikenal sebagai modulus of

rupture dari beton yang besarnya tergantung jenis pembebanan yang diterima dan

panjang balok beton itu sendiri.

Gambar 2.6 Bentuk pembebanan balok dalam keadaan lentur murni

Gambar 2.7 Gaya-gaya bidang momen dan lintang pada balok

Pada suatu kondisi tertentu balok dapat menahan beban yang terjadi hingga

regangan tekan lentur beton maksimum (Ɛ’c) maks mencapai 0,003 sedangkan

tegangan tarik tulangan mencapai tegangan leleh fy. Jika hal itu terjadi, maka nilai

II - 17

Page 44: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

fs = fy dan penampang dinamakan mencapai keseimbangan regangan (penampang

betulangan seimbang).

Berdasarkan pada asumsi yang telah dikemukakan di atas, dapat dilakukan

pengujian regangan, tegangan, dan gaya-gaya yang timbul pada penampang balok

yang bekerja menahan momen batas (Mu), yaitu momen yang timbul akibat beban

luar pada saat terjadi kehancuran. Kuat lentur balok beton terjadi karena

berlangsungnya mekanisme tegangan-regangan dalam yang tibul di dalam balok,

pada keadaan tertentu dapat diwakili oleh gaya-gaya dalam. Seperti tampak pada

gambar 2.8, dimana ND merupakan resultan gaya tekan dalam dan merupakan

resultan gaya tekan pada daerah yang berada di atas garis netral. Sedangkan NT

adalah merupakan resultan gaya tarik dalam dan merupakan seluruh gaya tarik

yang direncanakan untuk daerah yang berada di bawah garis netral. Resultan gaya

tekan dalam dan resultan gaya tarik dalam arah garis kerjanya sejajar, sama besar

namun berlawanan arah dengan jarak z sehingga membentuk kopel momen

tahanan dalam, dimana nilai maksimumnya disebut sebagai kuat lentur.

Gambar 2.8 Balok menahan momen ultimit (Dipohusodo, 1999)

II - 18

Page 45: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Momen tahanan dalam tersebut akan memikul momen lentur rencana aktual

yang diakibatkan oleh beban luar. Untuk tujuan perencanaan pada kondisi balok

dibebani harus disusun sesuai dengan komposisi dimensi balok beton dan jumlah

luasan tulangan yang dapat menahan momen akibat beban luar. Terlebih dahulu

adalah mengetahui resultan total gaya beton tekan ND, dan letak garis kerja

dihitung terhadap serat tepi tekan terluar, sehingga jarak z dapat dihitung. Nilai

ND dan NT dapat dihitung dengan menyederhanakan bentuk distribusi tegangan

lengkung dirubah dengan bentuk ekivalen yang lebih sederhana, dengan

memanfaatkan nilai intensitas tegangan rata-rata agar nilai dan letak resultan tidak

berubah.

Gambar 2.9 Blok tegangan ekivalen (Dipohusodo, 1999)

Berdasarkan bentuk empat persegi panjang, intensitas tegangan beton tekan

rata-rata ditentukan sebesar 0,85 f’c dan diasumsikan bekerja pada daerah tekan

dan penampang balok sebesar b dan setinggi a, besarnya dapat ditentukan dengan

persamaan :

a = β1 c……………………………………………………………………(1)

β1 = konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton.

II - 19

Page 46: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Standar SK SNI 03-2847-2002 menetapkan nilai β1 diambil 0,85 untuk f’c ≤

30 MPa, dan berkurang 0,007 untuk setiap kenaikan 1 MPa kuat beton dan tidak

boleh kurang dari 0,65. Gambar 2.9 menunjukkan hubungan gaya-gaya dalam

dengan menggunakan distribusi tegangan bentuk segi empat ekivalen untuk

menentukan momen nominal (Mn) balok beton bertulang segi empat.

II - 20

Page 47: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Beban P (kN)

I II III

Gambar 2.10 Penampang balok tulangan rangkap (Dipohusodo, 1999)

Pada dasarnya balok beton bertulang ditinjau dari dua sudut pandang yang

berbeda dalam menahan gaya. Gaya yang dimaksud di sini yaitu gaya tekan total

ND, gaya tekan total ND terbagi dua menjadi dua komponen ialah gaya tekan yang

ditahan oleh beton ND1 dan gaya yang ditahan oleh tulangan tekan ND2. Sehingga

untuk menganalisis momen tahan dalam dari balok diperhitungkan dua kopel

momen dalam, yaitu kopel pasangan beton tekan dengan tulangan tarik dan

pasangan tulangan baja tekan ditambah tulangan tarik sebagaimana dapat dilihat

pada gambar 2.10 kuat momen total balok bertulang rangkap merupakan

penjumlahan dari kedua kopel momen dalam.

2.8 Hubungan Beban dan Lendutan

II - 21

Page 48: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 2.11 Hubungan beban-defleksi pada balok

(E.G.Nawy, 1990)

Hubungan beban-defleksi balok beton bertulang pada dasarnya dapat

diidealisasikan menjadi bentuk trilinier sebelum terjadi rupture seperti pada

diagram gambar 2.11 (Nawy, 2003):

Daerah I : Taraf praretak, dimana batang-batangnya

strukturalnya bebas retak. Segmen praretak dari kurva beban -

defleksi berupa garis lurus yang memperlihatkan perilaku elastis

penuh.Tegangan tarik maksimum pada balok lebih kecil dari

kekuatan tariknya akibat lentur atau lebih kecil dari modulus

rupture ( fr) beton. Kekakuan lentur EI balok dapat diestimasikan

dengan menggunakan modulus young Ec dari beton, dan momen

inersia penampang balok tak retak.

Ec = 0,043 wc1,5.√fc’

Untuk beton normal

Ec = 4700√fc’

Modulus elastisitas baja

Es = 2 x 105 N/mm2 (MPa)

Untuk estimasi akurat momen inersia ( I ) memerlukan

peninjauan kontribusi tulangan As . Ini dapat dilakukan dengan

mengganti luas baja dengan luas beton ekivalen (Es/Ec)As karena

Es lebih besar dari Ec.

II - 22

Page 49: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Daerah II : Taraf beban pascaretak, dimana batang-batang

struktural mengalami retak-retak terkontrol yang masih dapat

diterima, baik distribusinya maupun lebarnya. Balok pada

tumpuan sederhana retak akan terjadi semakin lebar pada

daerah lapangan ,sedangkan pada tumpuan hanya terjadi retak

minor yang tidak lebar. Apabila sudah terjadi retak lentur maka

kontribusi kekuatan tarik beton sudah sudah dapat dikatakan

tidak ada lagi. Ini berarti pula kekakuan lentur penampangnya

telah berkurang sehingga kurva beban – defleksi di daerah ini

akan semakin landai dibanding pada taraf praretak. Momen

inersia retak disebut Icr.

Daerah III : Taraf retak pasca-serviceability, dimana

tegangan pada tulangan tarik sudah mencapai tegangan

lelehnya. Diagram beban defleksi daerah III jauh lebih datar

dibanding daerah sebelumnya. Ini diakibatkan oleh hilangnya

kekuatan penampang karena retak yang cukup banyak dan lebar

sepanjang bentang. Jika beban terus ditambah ,maka regangan

εs pada tulangan sisi yang tertarik akan terus bertambah

melebihi regangan lelehnya εy tanpa adanya tegangan

tambahan. Balok yang tulangan tariknya telah leleh dikatakan

telah runtuh secara struktural. Balok ini akan terus mengalami

defleksi tanpa adanya penambahan beban dan retaknya

semakin terbuka sehingga garis netral terus mendekati tepi yang

II - 23

Page 50: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

tertekan. Pada akhirnya terjadi keruntuhan tekan sekunder yang

mengakibatkan kehancuran total pada beton daerah momen

maksimum dan segera diikuti dengan terjadinya rupture.

SK. SNI 03-2847-2002 merekomendasikan perhitungan lendutan dengan

menggunakan momen inersia efektif Ie dengan syarat Icr < Ie < Ig , dimana :

I g=1

12bh3……………………………………………………….……(2)

I cr=13

by3+nA s(d− y)2…………………………………..……..(3)

Dengan :

n=Es

E c……………………………………………………………………(4)

Garis netral :

y=n . Asb [√(1+ 2bd

n . As )−1]………………………………….………(5)

Momen inersia efektif :

I e=( M cr

M a) ³ I g+{1−( M cr

M a )}³ I cr……………………………………(6)

Dimana :

I e = momen inersia efektif.

I cr= momen inersia penampang retak transformasi.

I g = momen inersia penampang utuh terhadap sumbu berat penumpang,

seluruh batang tulangan diabaikan.

M a = momen maksimum pada komponen struktur saat lendutan dihitung.

M cr= momen retak.

II - 24

Page 51: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

M cr dihitung dengan rumus :

M cr=f r I g

y t………………………………………………………………(7)

Dimana : f r= modulus retak beton

f r=0,7√ f c' ………………………………………….………………...(8)

y t = jarak dari garis netral penampang utuh (mengabaikan tulangan baja) ke

serat tepi tertarik

Nilai kuat lentur beton berkisar dari 8 % hingga 15 % dari f’c

atau bisa juga fr = 0,7 √f’c. Lendutan pada komponen struktur merupakan fungsi

dari panjang bentang, perletakan dan kondisi ujung bentang, jenis beban, baik

beban terpusat ataupun beban merata dan kekakuan lentur komponen. Untuk

menentukan lendutan maksimum dapat diselesaikan dengan persamaan sebagai

berikut :

a. Untuk beban merata sepanjang bentang

∆= 5 q L4

384 EI………………………………………...………………...(9)

b. Untuk 2 beban terpusat masing-masing berjarak a dari perletakan

∆= Pa24 EI

(3 I 2−4 a2)…………........……………………...………(10)

2.9 Retak pada Balok

Retak terjadi pada umumnya menunjukkan bahwa lebar celah retak sebanding

dengan besarnya tegangan yang terjadi pada batang tulangan baja tarik dan beton

pada ketebalan tertentu yang menyelimuti batang baja tersebut. Meskipun retak

II - 25

Page 52: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

tidak dapat dicegah, namun ukurannya dapat dibatasi dengan cara menyebar atau

mendistribusikan tulangan.

Apabila struktur dibebani suatu beban yang menimbulkan momen lentur

masih lebih kecil dari momen retak maka tegangan yang timbul masih lebih kecil

dari modulus of rupture beton f r = 0,70√f’c . Apabila beban ditambah sehingga

tegangan tarik mencapai f r, maka retak kecil akan terjadi. Apabila tegangan tarik

sudah lebih besar dari f r, maka penampang akan retak.

Ada tiga kasus yang dipertimbangkan dalam masalah retak yaitu :

a. Ketika tegangan tarik f t<f r, maka penampang dipertimbangkan untuk

tidak terjadi retak. Untuk kasus ini I g= 1/12 b.h³

b. Ketika tegangan tarik f t=f r, maka retak mulai timbul. Momen yang

timbul disebut momen retak dan dihitung sebagai berikut :

M cr=f r

I g

c……………………….……………………………..(11)

Dimana : c= h/2

c. Apabila momen yang bekerja sudah lebih besar dari momen retak, maka

retak penampang sudah meluas. Untuk perhitungan digunakan momen

inersia retak (I cr), transformasi balok beton yang tertekan dan

transformasi dari tulangan n.A s.

Pada dasarnya ada tiga jenis keretakan pada balok (Gilbert, 1990):

1. Retak lentur (flexural crack), terjadi di daerah yang mempunyai harga

momen lentur lebih besar dan gaya geser kecil. Arah retak terjadi hampir

tegak lurus pada sumbu balok.

II - 26

Page 53: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

2. Retak geser (flexural shear crack), terjadi pada bagian balok yang

sebelumnya telah terjadi keretakan lentur. Retak geser lentur merupakan

perambatan retak miring dari retak lentur yang sudah terjadi sebelumnya.

3. Retak geser pada bagian balok (web shear crack), yaitu keretakan miring

yang terjadi pada daerah garis netral penampang dimana gaya geser

maksimum dan tegangan aksial sangat kecil.

2.10 Keruntuhan pada Balok

Tipe keruntuhan balok sangat bergantung pada kelangsingan balok.

Kelangsingan balok dinyatakan dengan a/d (untuk beban terpusat), dimana a

adalah panjang geser (shear span), yaitu jarak antara titik pembebanan ke

tumpuan.

Keruntuhan pada balok dapat terjadi menurut salah satu dari tiga ragam

keruntuhan ini (Nawy, 2003) :

1. Keruntuhan lentur (flexural failure), yaitu keruntuhan yang terjadi pada

balok dengan harga a/d > 5,5 dimana arah retaknya vertikal di tengah

bentang sepanjang kira-kira 1/3 bentang. Retak halus vertikal mulai

terbentuk di tengah bentang pada tingkat beban ± 50 % dari beban

keruntuhan lentur. Dengan meningkatnya beban, retak menyebar di

daerah tengah bentang retak awal mulai melebar dan merambat ke arah

garis netral dan lendutan meningkat. Bila penulangan memanjang balok

under-reinforced, keruntuhan terjadi secara daktil yang diawali oleh

lelehnya tulangan lentur.

II - 27

Page 54: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

2. Keruntuhan tarik diagonal (diagonal tension failure), yaitu keruntuhan

yang terjadi segera setelah keretakan miring tanpa peringatan yang

cukup, yang terjadi karena kuat tarik diagonal lebih kecil dari kuat lentur.

Keruntuhan ini terjadi pada balok dengan a/d sekitar 2,5 - 5,5. Keretakan

dimulai dengan terbentuknya retak lentur vertikal di tengah bentang,

yang akan menyebar akibat meningkatnya beban ke daerah dengan

momen lebih kecil dan gaya geser besar, sehingga terjadi keretakan

lentur geser. Dengan meningkatnya gaya geser, retak akan melebar dan

merambat sampai ke sisi balok sehingga balok runtuh. Keruntuhan

bersifat getas dan lendutan yang terjadi relatif kecil.

3. Keruntuhan geser tekan (shear compression failure), yaitu keruntuhan

yang terjadi setelah retak lentur geser terjadi, kemudian retak merambat

ke belakang sepanjang tulangan lentur. Keretakan ini akan melepaskan

lekatan tulangan memanjang dan balok akan berkekakuan seperti busur

dua sendi, yang diakhiri dengan hancurnya beton tekan di sisi atas balok.

Keruntuhan ini terjadi pada balok dengan rasio a/d antara 1,0 - 2,5,

keruntuhan relatif kurang getas karena terjadi redistribusi tegangan, tapi

secara umum masih tergolong getas dengan peringatan batas.

II - 28

Page 55: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 2.12 Ragam keruntuhan balok Whithney

Berdasarkan jenis keruntuhan yang dialami, apakah akan terjadi leleh

tulangan tarik atau hancurnya beton yang tertekan, balok dapat dikelompokkan ke

dalam 3 kelompok sebagai berikut :

1. Penampang balanced. Tulangan tarik mulai leleh tepat pada saat beton

mencapai regangan batasnya dan akan hancur karena tekan ε c = 0,003

dan ε s = ε y = f yIE s.

II - 29

Page 56: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

2. Penampang over-reinforced. Kondisi ini terjadi apabila tulangan yang

digunakan lebih banyak dari yang diperlukan dalam keadaan seimbang.

Keruntuhan ditandai dengan hancurnya beton yang tertekan. Pada awal

keruntuhan, ε s<ε y dan f s<f y.

3. Penampang under-reinforced. Kondisi ini terjadi apabila tulangan tarik

yang dipakai pada balok kurang dari yang diperlukan untuk kondisi

seimbang. Keruntuhan ditandai dengan lelehnya tulangan baja. Regangan

baja melebihi regangan lelehnya, ε s>ε y.

Gambar 2.13 Distribusi regangan penampang balok ultimit (Dipohusodo, 1999)

II - 30

Page 57: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Selesai

Kesimpulan dan saran

Mulai

Studi pustaka

PersiapanDesain, bahan dan alat pengujian

BetonUji karakteristik material, Mix design

Baja TulanganMenentukan fy, Es

Pembuatan balok beton dengan tulangan sistem rangka dan perawatan

Pengujian lentur balokSetting up instrument Pengukuran lendutan

Hasil pengujian dan pembahasan

Uji kuat tekan benda uji

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

1

2

3

3.1 Bagan Alir Penelitian

Secara garis besar tahapan pelaksanaan dari penelitian yang dilakukan dapat

dilihat pada bagian alir dibawah ini :

III - 1

Page 58: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 3.1 Kerangka prosedur penelitian3.2 Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah kajian pustaka dan uji eksperimental tentang

perilaku lentur balok styrofoam yang menggunakan tulangan sistem rangka.untuk

mencapai tujuan dari penelitian ini, maka perlu direncanakan tahapan

pelaksanaan.

3.3 Tahapan Pelaksanaan

3.3.1 Uji Karakteristik Material Beton dan Mix Design

Dua jenis mutu material beton digunakan dalam pembuatan spesimen balok.

Lapisan atas (top layer) dan bawah (bottom layer) dari beton normal sedang

lapisan tengah (middle layer) dari styrocon. Lapisan atas (top layer) dan bawah

(bottom layer) dirancang untuk menghasilkan kuat tekan silinder umur 28 hari f c'

= 25 MPa dan modulus elastistas Ec = 23,500x103 MPa. Sedang lapisan tengah

(middle layer) dipersiapkan untuk styrocon dengan penambahan 20% styrofoam

Pengujian agregat berdasarkan pada ASTM dilakukan terhadap agregat kasar

(kerikil) dan agregat halus (pasir).

3.3.2 Uji Karakteristik Besi Tulangan

Dua jenis baja tulangan produksi PT. Barawaja sesuai standar SNI 0136-80,

masing-masing adalah tulangan polos diameter 8 mm dengan kekuatan leleh f y =

400 MPa digunakan sebagai tulangan diagonal dan transversal serta longitudinal

III - 2

Page 59: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

atas. Tulangan polos diameter 12 mm dengan kekuatan leleh f y = 400 MPa

digunakan sebagai tulangan longitudinal bawah.

3.3.3 Uji Kuat Tekan

Pengujian yang dilakukan adalah untuk mengetahui kuat tekan beton yang

telah mengeras dengan benda uji berbentuk silinder.

f’cr =PA ..................................................................................................................................(12)

P = beban maksimum (N)

A = luas penampang silinder (mm2)

f’cr = kuat tekan rata-rata (MPa)

f’c = kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

3.3.4 Uji Modulus Elastisitas

Pengujian nilai modulus elastisitas dilakukan dengan alat Combined

Compressometer Extensometer dengan mengikuti standar ASTM C469-94

(Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of

Concrete in Compression).

3.3.5 Pengujian Balok Utama

Dimensi dan tulangan balok dianalisa dengan metode kekuatan batas

(ultimate strength design) dan pengujian balok dilakukan dengan instrumen

standar pengujian balok eksperimental.

III - 3

Page 60: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Sesuai dengan tujuan penelitian untuk mengetahui perilaku lentur balok beton

bertulang sistem rangka, maka untuk mencapai tujuan tersebut akan dilakukan

pengujian lentur.

Pengujian balok dilakukan dengan double point loadings pada BN-TT, BS-

TT, dan BS-TR, digunakan pembebanan yang bersifat monotonik, yang diberikan

secara stroke control dengan kecepatan ramp actuator konstan sebesar 0,05 mm/dt

sampai balok runtuh. Pembacaan data pada data logger diambil pada setiap

kenaikan lendutan 2 mm pada kondisi normal, sedangkan untuk kondisi-kondisi

tertentu, seperti pada first cracking, yield, dan ultimate load data diambil lebih

rapat. Sementara itu pengamatan terhadap balok uji terus dipantau secara visual,

terutama terhadap perkembangan retak yang terjadi akibat bertambahnya beban,

juga terhadap perilaku keruntuhan yang terjadi.

Set-up pengujian diilustrasikan secara skematis yang menunjukkan beberapa

LVDT dipasang untuk merekam lendutan vertikal pada beberapa lokasi pada

spesimen. Dial gauge diletakkan pada kedua tumpuan balok untuk mengetahui

putaran sudut puntir balok. Bebarapa Instrumen yang digunakan pada pengujian

balok uji adalah sebagai berikut:

a. Alat ukur lendutan

Alat yang digunakan untuk mengukur besar dan arah lendutan yang

terjadi pada balok uji selama pembebanan adalah LVDT (Linier Variable

Displacement Tranducer) dengan ketelitian 0,01 mm.

b. Alat uji pembebanan

III - 4

Page 61: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Balok uji yang akan dibebani diletakkan pada loading frame. Di atas

balok uji di tengah bentang diletakkan seperangkat alat pembebanan balok,

yaitu :

1) Actuator, untuk memberi beban dengan kapasitas 12 kN.

2) Load cell, untuk mengetahui besar beban yang diberikan hydraulic

ram.

3) Hydrulic ram, berfungsi sebagai jack pemberi beban.

4) Spherical bearing, untuk menjadikan beban yang diberikan

hydraulic ram menjadi terpusat pada satu titik.

5) Data logger, untuk merekam secara serempak dan otomatis data

yang diukur oleh LVDT, dan load cell.

3.3.6 Desain Benda Uji

Dimensi dan tulangan balok dianalisa dengan metode kekuatan batas dan

pengujian balok beton bertulang dilakukan dengan menggunakan instrumen

standar umum pengujian beton. Analisa desain ditempatkan pada lampiran tugas

akhir ini. Adapun desain balok beton bertulang dan sistem penulangannya dapat

dilihat pada gambar 3.2.

3.3.7 Rancangan Benda Uji untuk Penelitian Karateristik Lentur

1. Untuk mencapai keruntuhan lentur, maka balok dibuat menjadi balok

panjang

2. Keruntuhan yang diinginkan adalah keruntuhan lentur lebih dahulu

terjadi sebelum keruntuhan geser

III - 5

Page 62: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

3. Untuk memastikan baahwa keruntuhan geser tidak terjadi maka dipasang

tulangan geser (sengkang) lebih banyak atau beban keruntuhan geser

lebih besar dari beban keruntuhan lentur (beban keruntuhan geser 2 x

beban keruntuhan lentur)

Untuk keperluan pengujian karakteristik lentur balok, digunakan balok

panjang dengan dimensi sebagai berikut:

- Tinggi balok = 250 mm

- Lebar balok = 150 mm

- Tinggi efektif balok = 225 mm

- Panjang balok = 3 m

III - 6

Page 63: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 3.2 Desain dan penulangan balok benda uji

3.4 Lokasi dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratarium Bahan dan Struktur, Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Lama penelitian ini

direncanakan berlangsung selama 3 bulan (November 2013 sampai Januari 2014).

3.5 Variabel Penelitian

III - 7

Page 64: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Variabel penelitian balok lentur (15 cm x 25 cm x 300 cm) yang akan diteliti

sebagai berikut :

III - 8

Page 65: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

a. Variasi I (Balok Beton Normal)

Tabel 3.1 Beton normal

No Kode sampel Jumlah sampel Keterangan1 BN 3 buah BN 1, BN 2, dan BN 3

b. Variasi II (Balok Beton Styrofoam dengan Tulangan Transversal)

III - 9

Page 66: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Tabel 3.2 Balok beton styrofoam dengan tulangan transversal

No Kode sampel Jumlah sampel Keterangan1 BSC 3 buah BSC 1, BSC 2, dan BSC 3

c. Variasi III (Balok Beton Terbuka dengan Tulangan Transversal)

No Kode sampel Jumlah sampel Keterangan

III - 10

Page 67: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

1 BTL 3 buah BTL 1, BTL 2, dan BTL 3

Tabel 3.3 Balok beton terbuka dengan tulangan transversal

d. Variasi IV (Balok Beton Styrofoam dengan Tulangan Sistem Rangka)

Tabel 3.4 Balok beton styrofoam dengan tulangan sistem rangka

III - 11

Page 68: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

No Kode sampel Jumlah sampel Keterangan1 BSCTR 3 buah BSCTR 1, BSCTR 2, dan BSCTR 3

e. Variasi V (Balok Beton Tebuka dengan Tulangan Sistem Rangka)

No Kode sampel Jumlah sampel Keterangan1 BTR 3 buah BTR 1, BTR 2, dan BTR 3

III - 12

Page 69: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Tabel 3.5 Balok beton tebuka dengan tulangan sistem rangka

III - 13

Page 70: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

1.

2.

3.

4.

4.1 Hasil Pengujian Karakteristik Beton

Pengambilan sampel dilakukan sesuai dengan pengecoran balok uji. Sampel

yang diuji berupa silinder beton berdiameter 10 cm setinggi 20 cm. Pengujian

material beton balok terdiri dari pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas.

Pengujian material beton balok uji menggunakan mesin TTM kapasitas 2000 KN.

Pengetesan material beton dilakukan setelah benda uji mencapai umur 28 hari.

Hasil pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas beton disajikan dalam Tabel

4.1 dan tabel 4.2

Tabel 4.1 Karakteristik beton normal umur 28 hari

No

.

Umu

r

Hari

Luas

(A)

(cm²)

f'c

Kuat

TekanModulus

Modulus

Elastisitas

Rata-Rata Elastisitas Rata-Rata

(MPa) (MPa) (MPa) (MPa)

1 3 78,54 6,03

6,22

11543,8

11720,92 3 78,54 6,40 11886,2

3 3 78,54 6,23 11732,8

IV - 1

Page 71: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

4 7 78,54 10,25

10,56

15047,0

15261,25 7 78,54 11,76 16120,9

6 7 78,54 9,67 14615,6

7 28 78,54 25,53

27,23

23747,1

24473,98 28 78,54 32,15 26649,2

9 28 78,54 24,00 23025,5

Sumber : Hasil olahan data

Tabel 4.2 Karakteristik beton styrofoam umur 28 hari

No

.

Umu

r

Hari

Luas

(A)

(cm²)

f'c

Kuat

TekanModulus Modulus Elastisitas

Rata-Rata Elastisitas Rata-Rata

(MPa) (MPa) (MPa) (MPa)

1 3 78,54 0,41

0,54

3000,1

3430,62 3 78,54 0,63 3722,8

3 3 78,54 0,58 3568,8

4 7 78,54 3,35

3,75

8604,7

9100,35 7 78,54 3,97 9367,6

6 7 78,54 3,94 9328,5

7 28 78,54 13,69

14,57

17389,7

17925,38 28 78,54 16,34 18997,3

9 28 78,54 13,69 17388,9

Sumber : Hasil olahan data

Hasil uji kuat tekan beton normal dan beton styrofoam pada tabel 4.1 dan

tabel 4.2, memperlihatkan bahwa beton normal memenuhi nilai kuat tekan yang

disyaratkan yaitu 25 MPa. Pada tabel 4.2 juga memperlihatkan bahwa beton

dengan styrofoam turun 53,5 % dari beton normal. Beton normal memiliki mutu

yang lebih besar dari pada beton styrofoam yaitu pada umur 28 hari beton normal

IV - 2

Page 72: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

memiliki nilai kuat tekan rata-rata sebesar 27.23 MPa, sedangkan pada beton

styrofoam umur 28 hari kuat tekan berkurang hingga 14.57 MPa.

3.4.4.14.2 Pengujian Tarik Baja Tulangan

Pengujian tarik baja tulangan dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil

Politeknik Negeri Ujung Pandang.Hasil pemeriksaan kuat tarik baja tulangan

dapat dilihat pada tabel 4.3.

Tabel 4.3 Hasil pengujian tarik baja tulangan

Diameterfy(MPa

)

fu(MPa

)

fs(MPa

)

Reganga

nEs

Sampe

l

Terukur(mm

)ԑs MPa

θ 12 10.68 346.2 483.8 442.7 0.00167 207259

θ 8 7.78 356.7 469.3 456.8 0.00159 224680

Sumber : Hasil olahan data

4.3 Hasil Analisis Balok Beton Bertulang

Pengujian balok beton bertulang ini untuk mengetahui kemampuan balok

dalam memikul beban. Pembacaan LVDT untuk pengujian balok dilaksanakan

secara otomatis. Untuk mencatat lendutan yang terjadi pada balok dipasang 3

LVDT yang ditempatkan pada bagian bawah balok seperti terlihat pada gambar

4.1 penempatan LVDT pada uji lendutan.

IV - 3

Page 73: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 4.1 Penempatan LVDT pada pengujian karakteristik lentur

1.

2.

3.

4.

4.1.

4.2.

4.3.

1.

2.

3.

4.

4.1.

4.2.

4.3.

IV - 4

Page 74: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Adapun data-data yang diambil pada penelitian ini adalah beban retak

pertama, beban ultimit, dan lendutan. Data lendutan yang digunakan pada

pengujian ini adalah data hasil output lendutan pada LVDT 2 yang tedapat pada

tengah bentang.

4.3.1 Kapasitas Momen

Pelaksanaan uji lentur dilakukan di Laboratorium Bahan Konstuksi Teknik,

Fakultas Teknik Sipil Universitas Hasanuddin. Pada setiap balok diberi 2 titik

pembebanan secara bertahap dengan jarak antara titik point load 60 cm.

Tabel 4.4 Hasil analisa momen pada balok pengujian

Kondisi

Eksperimen

BN BSCTR BSC BTR BTL

2PMome

n2P Momen 2P Momen 2P Momen 2P Momen

kN kNm kN kNm kN kNm kN kNm kN kNm

Awal

retak

Mcr

9.40 6.65 9.77 6.87 8.71 6.24 5.87 4.534 2.97 2.79

Awal

leleh

My

30 19 42 26.21 36 22.61 30 19.01 20 13.01

Beban

ultimit

Pu

Crack

43.15 26.91 48.13 29.89 41.32 25.80 38.00 23.8126.6

617.01

Sumber : Hasil Olahan Data

IV - 5

Page 75: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 4.2 Perletakan dengan tumpuan sendi dan rol

Dari gambar 4.2 diketahui :

q = 0.9 kNm

P = 9,4 kN

3Ra = 3Rb = (½ P) x 1,2 + (½ P) x 1,8 + ½ q L2

= 6,05 kN

Momen maks = -1/8 x 0,9 x (3)2 + 6,05 x 1,5 – (½ x 9,4) x (½ x 60)

Momen maks = 6,652 kNm

Untuk hasil perhitungan selanjutnya terdapat pada tabel 4.4

1.

2.

3.

4.

4.1.

4.2.

4.3.

4.3.1

IV - 6

Page 76: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

4.3.2 Hubungan Beban dan Lendutan

Tabel 4.5 Hubungan beban – lendutan balok pengujian

Kondisi

Experimen

BN BSCTR BSC BTR BTL

2P ∆ 2P ∆ 2P ∆ 2P ∆ 2P ∆

kN mm kN mm kN mm kN mm kN mm

Awal

retak

Mcr

9.40 1.33 9.77 4.82 8.71 1.96 5.87 1.94 2.97 1.92

Saat

Leleh

My

40 16.5 42 15.48 36 13.2 30 16.8 20 18.91

Beban

ultimit

Pu

crack

43.1573.9

648.13 64.34 41.32 22.13 38.00

26.8

826.66 41.47

Sumber : Hasil olahan data

Pada tabel 4.5 hubungan beban dan lendutan balok pengujian, pada balok BN

pengujian karateristik lentur balok, kondisi retak awal (Mcr) terjadi pada beban

9.4 kN, dengan lendutan sebesar 1.33 mm, kondisi saat leleh (My) terjadi pada

beban 40 kN, dengan lendutan sebesar 15.48 mm, dan saat kondisi ultimit (Mu)

hasil pengujian diperoleh beban 43.15 kN, dengan lendutan sebesar 73.96 mm.

Pada balok BSCTR pengujian karateristik lentur balok, kondisi retak awal (Mcr)

terjadi pada beban 9.77 kN, dengan lendutan sebesar 4.8 mm, kondisi saat leleh

(My) terjadi pada beban 42 kN, dengan lendutan sebesar 15.48 mm, dan saat

kondisi ultimit (Mu) hasil pengujian diperoleh beban 48.1 kN, dengan lendutan

sebesar 64.3 mm. Pada balok BSC pengujian karateristik lentur balok, kondisi

retak awal (Mcr) terjadi pada beban 8.71 kN, dengan lendutan sebesar 1.96 mm,

IV - 7

Page 77: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

kondisi saat leleh (My) terjadi pada beban 36 kN, dengan lendutan sebesar 13.2

mm, dan saat leleh kondisi ultimit (Mu) hasil pengujian diperoleh beban 41.32

kN, dengan lendutan sebesar 22.13 mm. Pada balok BTR pada pengujian

karateristik lentur balok, kondisi retak awal (Mcr) terjadi pada beban 5.87 kN,

dengan lendutan sebesar 1.94 mm, kondisi saat leleh (My) terjadi pada beban 30

kN, dengan lendutan sebesar 16.48 mm, dan saat ultimit (Mu) hasil pengujian

diperoleh beban 38.0 kN, dengan lendutan sebesar 26.88 mm. Pada balok BTL

pada pengujian karateristik lentur balok, kondisi retak awal (Mcr) terjadi pada

beban 2.97 kN, lendutan sebesar 18.91 mm, kondisi saat leleh (My) terjadi pada

beban 20 kN, dengan lendutan sebesar 11.4 mm, dan saat kondisi ultimit (Mu)

hasil pengujian diperoleh beban 26.66 kN, dengan lendutan sebesar 41.47 mm.

Pada tabel 4.5 Besarnya beban dan lendutan hasil pengujian lentur terlihat

perbedaan kekuatan antara balok BN, balok BSCTR, balok BSC, balok BTR dan

balok BTL. Persentase untuk balok BSCTR cenderung memiliki beban ultimit

yang lebih besar dibandingkan dengan balok normal (BN), yaitu dalam hal

kapasitas pembebanan naik 11,54 % dari balok normal (BN), akan tetapi untuk

lendutan terbesar terdapat pada Balok BN sebesar 73,96 mm.

Hubungan antara beban dan lendutan yang terjadi selama hasil pengujian

balok dapat dilihat pada gambar 4.3.

Tabel 4.6 Hubungan beban – lendutan untuk desain balok normal

Kondisi

Balok Normal

2P ∆ Momen

kN mm kNm

Awal retak Mcr 9 1.09 6.44

IV - 8

Page 78: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Awal leleh My 28.76 8.69 18.27

Beban ultimit 45.6 14.34 28.4

Sumber : Hasil olahan data

Pada tabel 4.6 Hubungan beban – lendutan untuk desain balok normal pada

pengujian karateristik lentur balok, kondisi retak awal (Mcr) terjadi pada beban

9.0 kN, dengan lendutan sebesar 1.1 mm dan momen sebesar 6.44 kNm. kondisi

tulangan leleh (My) terjadi pada beban 28.76 kN, dengan lendutan sebesar 8.69

mm dan momen sebesar 18.3 kNm. Pada kondisi ultimit (Mu) hasil pengujian

diperoleh beban 45.6 kN, lendutan sebesar 14.34 mm dan momen sebesar 28.4

kNm.

Hubungan antara beban dan lendutan yang terjadi selama hasil pengujian

balok dengan desain balok normal dapat dilihat pada gambar 4.4.

Tabel 4.7 Daktalitas tiap variasi benda uji

benda uji Beban (kN) Lendutan (mm) Δu/ΔyPcr Py Pu Δcr Δy ΔuBN 9.4 40 43.15 1.33 16.5 73.96 4.48

BSCTR 9.77 42 48.13 4.82 15.48 64.34 4.16BSC 8.71 36 41.32 1.96 13.2 22.13 1.68BTR 5.87 30 38 1.94 16.8 26.88 1.60

BTL 2.97 20 26.66 1.9218.9

1 41.47 2.19 Sumber : Hasil olahan data

Dari tabel 4.7 diperoleh nilai daktalitas tiap variasi benda uji, untuk balok BN

diperoleh sebesar 4.48 (daktalitas parsial), balok BSCTR diperoleh sebesar 4.16

IV - 9

Page 79: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

(daktalitas parsial), balok BSC diperoleh sebesar 1.68, balok BTR diperoleh

sebesar 1.6, dan balok BTL diperoleh sebesar 2,19.

0 10 20 30 40 50 60 70 800

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

BN BSC BSCTR BTL BTR

lendutan(mm)

beba

n(kN

)

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Beban – Lendutan untuk Tiap Variasi Sampel

Gambar 4.3 menjelaskan hubungan beban dan lendutan yang

terjadi pada tiap-tiap sampel balok dan data pengukuran

lendutan yang digunakan pada pengujian ini adalah data hasil

output pada lvdt 2 . Pada balok normal (BN) lendutan yang

terjadi sebesar 73.96 mm saat beban maksimal yaitu sebesar

43.15 kN. Pada saat balok normal (dengan tulangan transversal)

tersebut diberi styrofoam mulai jarak 37,5 cm dari masing-

masing tepi balok, pada daerah bagian tersebut daerah tarik

beton (BSC) balok menjadi getas, beban maksimal dan lendutan

yang terjadi lebih kecil daripada balok normal dengan beban

IV - 10

Page 80: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

maksimal sebesar 41.32 kN dan lendutan sebesar 22.13 mm,

namun pada saat diperkuat dengan tulangan sistem rangka, pada

balok beton styrofoam (BSCTR) balok menjadi daktail, beban

maksimal dan lendutan yang terjadi lebih besar dari balok BSC

dengan lendutan sebesar 64.34 mm saat beban maksimal

sebesar 48.13 kN. Hal ini memperlihatkan bahwa perkuatan pada

balok BSCTR meningkatkan kekuatan balok, tetapi lendutan yang

terjadi pada balok BSCTR lebih kecil dari balok BN sedangkan

balok beton styrofoam dengan tulangan transversal (BSC)

menurunkan kekuatan balok dengan lendutan yang lebih kecil

bila dibandingkan dengan balok BN dan balok BSCTR. Pada

beton bertulang normal luar dengan tulangan transversal (BTL),

lendutan yang terjadi 41.47 mm dengan beban maksimal

sebesar 26.66 kN. Namun Beton normal bertulang luar diganti

dengan tulangan sistem rangka (BTR) lendutan yang terjadi 26.88

mm dengan beban maksimal sebesar 38 kN. Hal ini

memperlihatkan bahwa perkuatan pada beton bertulang luar

yang terlihat pada gambar 4.3, beban dan lendutan yang terjadi

pada balok BTR lebih besar dari balok BTL.

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Beban – Lendutan Sampel dengan Desain Balok Normal

IV - 11

Ket.1. Daerah sebelum retak2. Daerah saat tulangan leleh3. Daerah saat beban maksimum

1

3

Page 81: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

data pengukuran lendutan yang digunakan pada pengujian

ini adalah data hasil output dari lvdt 2, adapun penjelasan dari gambar

4.4 dan tabel 4.7 sebagai berikut :

1. Balok normal (BN)

Pada daerah 1 hubungan beban dan lendutan pada awal pembebanan masih

berupa garis lurus yang memperlihatkan elastis penuh sampai pada beban rata-rata

sebesar 9.4 kN dengan lendutan yang terjadi sebesar 1.33 mm. Pada daerah 2

kenaikan lendutan sudah agak meningkat sejalan dengan peningkatan beban, baja

tulangan mengalami leleh ditandai dengan hubungan beban dan lendutan lebih

landai dibandingkan dengan sebelumnya dimana peningkatan lendutan bertambah

seiring dengan peningkatan beban. Hal ini terjadi sampai pada beban rata-rata

sebesar 40 kN dengan lendutan yang terjadi sebesar 16.5 mm. Sedangkan pada

IV - 12

0 10 20 30 40 50 60 70 800

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

BN BSC BSCTR BTL BTR Desain balok normal

lendutan(mm)

beba

n(kN)

2

Page 82: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

daerah 3, dengan peningkatan lendutan yang besar tanpa diikuti dengan

peningkatan beban yang berarti, kurva hubungan beban dan lendutan jauh menjadi

lebih datar dibanding dengan sebelumnya. Hal ini terjadi pada balok mencapai

beban ultimit rata-rata sebesar 43.15 kN dengan lendutan yang terjadi sebesar

73.96 mm. Nilai daktalitas balok normal (BN) sebesar 4.48.

2. BSCTR

Pada daerah 1 hubungan beban dan lendutan pada awal pembebanan masih

berupa garis lurus yang memperlihatkan elastis penuh sampai pada beban rata-rata

sebesar 9.77 kN dengan lendutan yang terjadi sebesar 4.82 mm. Pada daerah 2

sejalan dengan peningkatan beban, baja tulangan mengalami leleh ditandai dengan

hubungan beban dan lendutan lebih landai dibandingkan dengan sebelumnya

dimana peningkatan lendutan bertambah seiring dengan peningkatan beban. Hal

ini terjadi sampai pada beban rata-rata 42 kN dengan lendutan yang terjadi sebesar

15.48 mm. Sedangkan pada daerah 3, dengan peningkatan lendutan yang besar

tanpa diikuti dengan peningkatan beban yang berarti, kurva hubungan beban dan

lendutan jauh menjadi lebih datar dibanding dengan sebelumnya. Hal ini terjadi

pada balok mencapai beban ultimit rata-rata sebesar 48.13 kN dengan lendutan

yang terjadi sebesar 64.34 mm. Nilai daktalitas BSCTR sebesar 4.16.

3. BSC

IV - 13

Page 83: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Pada daerah 1 hubungan beban dan lendutan pada awal pembebanan masih

berupa garis lurus yang memperlihatkan elastis penuh sampai pada beban rata-rata

sebesar 8.71 kN dengan lendutan yang terjadi sebesar 1.96 mm. Pada daerah 2

sejalan dengan peningkatan beban, baja tulangan mengalami leleh ditandai dengan

hubungan beban dan lendutan lebih landai dibandingkan dengan sebelumnya

dimana peningkatan lendutan bertambah seiring dengan peningkatan beban. Hal

ini terjadi sampai pada beban rata-rata sebesar 36 kN dengan lendutan yang terjadi

sebesar 13.2 mm. Sedangkan pada daerah 3, dengan peningkatan lendutan yang

besar tanpa diikuti dengan peningkatan beban yang berarti, kurva hubungan beban

dan lendutan jauh menjadi lebih datar dibanding dengan sebelumnya. Hal ini

terjadi pada balok mencapai beban ultimit sebesar 41,32 kN dengan lendutan

sebesar 22.13 mm. Nilai daktalitas BSC sebesar 1.68.

4. BTR

Pada daerah 1 hubungan beban dan lendutan pada awal pembebanan masih

berupa garis lurus yang memperlihatkan elastis penuh sampai pada beban rata-rata

sebesar 5.87 kN dengan lendutan yang terjadi sebesar 1.94 mm. Pada daerah 2

sejalan dengan peningkatan beban, baja tulangan mengalami leleh ditandai dengan

hubungan beban dan lendutan lebih landai dibandingkan dengan sebelumnya

dimana peningkatan lendutan bertambah seiring dengan peningkatan beban. Hal

ini terjadi sampai pada beban rata-rata sebesar 30 kN dengan lendutan yang terjadi

sebesar 16.8 mm. Sedangkan pada daerah 3, dengan peningkatan lendutan yang

besar tanpa diikuti dengan peningkatan beban yang berarti, kurva hubungan beban

IV - 14

Page 84: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

dan lendutan jauh menjadi lebih datar dibanding dengan sebelumnya. Hal ini

terjadi pada balok mencapai beban ultimit sebesar 38 kN dengan lendutan sebesar

26.88 mm. Nilai daktalitas BTR sebesar 1.6.

5. BTL

Pada daerah 1 hubungan beban dan lendutan pada awal pembebanan masih

berupa garis lurus yang memperlihatkan elastis penuh sampai pada beban rata-rata

sebesar 2.97 kN dengan lendutan yang terjadi sebesar 1.92 mm. Pada daerah 2

sejalan dengan peningkatan beban, baja tulangan mengalami leleh ditandai dengan

hubungan beban dan lendutan lebih landai dibandingkan dengan sebelumnya

dimana peningkatan lendutan bertambah seiring dengan peningkatan beban. Hal

ini terjadi sampai pada beban rata-rata sebesar 20 kN dengan lendutan yang terjadi

sebesar 18.91 mm. Sedangkan pada daerah 3, dengan peningkatan lendutan yang

besar tanpa diikuti dengan peningkatan beban yang berarti, kurva hubungan beban

dan lendutan jauh menjadi lebih datar dibanding dengan sebelumnya. Hal ini

terjadi pada balok mencapai beban ultimit sebesar 26.66 kN dengan lendutan

sebesar 41.47 mm. Nilai daktalitas BTL sebesar 2.19.

6. Desain Balok Normal

Desain balok normal merupakan balok kontrol terhadap balok normal (BN)

secara teoritis, Pada daerah 1 hubungan beban dan lendutan pada awal

pembebanan masih berupa garis lurus yang memperlihatkan elastis penuh sampai

pada beban rata-rata sebesar 9 kN dengan lendutan yang terjadi sebesar 1.09 mm.

IV - 15

Page 85: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Pada daerah 2 kenaikan lendutan sudah agak meningkat sejalan dengan

peningkatan beban, baja tulangan mengalami leleh ditandai dengan hubungan

beban dan lendutan lebih landai dibandingkan dengan sebelumnya dimana

peningkatan lendutan bertambah seiring dengan peningkatan beban. Hal ini terjadi

sampai pada beban rata-rata sebesar 28.76 kN dengan lendutan yang terjadi

sebesar 8.69 mm. Sedangkan pada daerah 3, dengan peningkatan lendutan yang

besar tanpa diikuti dengan peningkatan beban yang berarti, kurva hubungan beban

dan lendutan jauh menjadi lebih datar dibanding dengan sebelumnya. Hal ini

terjadi pada balok mencapai beban ultimit rata-rata sebesar 45.6 kN dengan

lendutan yang terjadi sebesar 14.34 mm. Grafik ini berimpit dengan grafik benda

uji balok normal (BN).

Pada beton normal (BN) nilai lendutan lebih besar dari BSCTR, BSC, BTR,

dan BTL. Sementara beban maksimum yang dipikul balok BSCTR lebih besar

dari desain balok normal, BN, BSC, BTR, dan BTL, yaitu 111,54 % dari kekuatan

balok normal (BN), dan dengan mengganti tulangan transversal dengan sistem

tulangan rangka pada balok styrofoam dapat meningkatkan kekuatan balok dan

balok menjadi daktail bila dibandingkan dengan balok BSC, hal ini dapat dilihat

pada tabel 4.7.

Lendutan yang terjadi pada balok normal dengan tulangan

transversal (BN) yaitu sebesar 73.96 mm saat beban maksimal

yaitu sebesar 43.15 kN dan balok menjadi daktail. Saat pada

daerah tarik beton diberi styrofoam (BSC), balok menjadi getas

dengan lendutan yang terjadi mengecil sebesar 22.13 mm saat

IV - 16

Page 86: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

beban maksimal sebesar 41.32 kN. Namun saat tulangan

transversal diganti tulangan sistem rangka dan diberi styrofoam

pada daerah tarik beton, lendutan yang terjadi bertambah

hingga 64,34 mm dengan beban maksimal sebesar 48.13 kN. Hal

ini memperlihatkan bahwa perkuatan pada balok BSCTR

meningkatkan kekuatan balok dan menjadi daktail sedangkan

perkuatan dengan tulangan transversal yang diberi styrofoam

pada daerah tarik beton menjadi balok menjadi getas.Sehingga

balok BN dan BSCTR lebih daktail bila dibandingkan dengan balok BSC, BTR,

dan BTL.

4.3.3 Kuat Lentur Balok

Tabel 4.8 Kuat lentur balok pada kondisi retak awal dan ultimit

Sampel

Retak pertama Ultimit

Persentase perkuatan lentur terhadap

balok BN

Persentase perkuatan lentur terhadap

balok BN

(Pcr) kN (%) (Pu) kN (%)

BN-1

9,40 0.00 43,15 0,00BN-2

BN-3

BSC-1

8,48 9,82 41,32 95,75BSC-2

BSC-3

BSCTR-1

9,77 103,93 48,13 111,54BSCTR-2

BSCTR-3

BTR-1

5,87 37,59 38,00 88,07BTR-2

BTR-3

BTL-1 2,85 69,72 26,66 61,78

IV - 17

Page 87: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

BTL-2

BTL-3

Sumber : Hasil olahan data

Kuat lentur retak awal dan ultimit disajikan dalam tabel 4.8. Besarnya beban

runtuh ultimit rata-rata untuk setiap variasi pengujian terhadap balok normal

adalah BSCTR sebesar 48.13 kN, BSC sebesar 41.32 kN, BTR sebesar 38 kN dan

BTL sebesar 26.66 kN. Persentase kenaikan beban untuk balok styrofoam dengan

perkuatan tulangan sistem rangka sebesar 111.54 % dari balok normal.

Gambar 4.5 Histogram persentase perkuatan lentur terhadap balok normal (BN)

Berdasarkan gambar 4.5 dapat dijelaskan bahwa dalam hal kapasitas

pembebanan maksimum, untuk balok beton styrofoam menggunakan tulangan

sistem rangka (BSCTR) persentase peningkatan sebesar 11.54 % melebihi balok

normal sebesar 100 %, menjadi 111.54 % dari balok normal (BN). Balok beton

styrofoam dengan tulangan transversal (BSC ) mengalami penurunan persentase

IV - 18

1 2 3 4 50

20

40

60

80

100

120

PcrPu

Sampel1. BN 2. BSC 3. BSCTR 4. BTR 5. BTL

Rat

io (

%)

Page 88: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

sebesar 4,25 %, menjadi 95.75 % dari balok normal (BN). Balok beton dengan

tulangan sistem rangka terbuka (BTR) mengalami penurunan persentase sebesar

11.93 %, menjadi 88.07 % dari balok BN. Sedangkan balok beton dengan

tulangan transversal terbuka mengalami penurunan persentase sebesar 38.22 %,

menjadi 61.78 % dari balok BN. Untuk balok beton dengan tulangan sistem

rangka terbuka mempunyai selisih terhadap balok normal sebesar 11.93 %.

Dengan demikian balok yang menggunakan styrofoam dengan tulangan sistem

rangka lebih besar dalam menahan beban terjadinya lentur bila dibandingkan

dengan balok normal (BN), balok menggunakan styrofoam dengan tulangan

transversal (BSC), balok beton dengan sistem tulangan rangka terbuka (BTR)

dan balok beton dengan sistem tulangan rangka terbuka (BTL). Jika beton

dihilangkan pada daerah tarik, kekakuan dan daktalitas menurun drastis sehingga

balok beton dengan sistem tulangan rangka terbuka (BTR) dan balok beton

dengan sistem tulangan transversal (BTL) tidak dapat disarankan untuk

diaplikasikan dilapangan.

IV - 19

Baja yang mengalami fail

Page 89: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 4.6 Pola keruntuhan balok BTR 2

Gambar 4.7 Tulangan yang mengalami fail (retak balok BTR 2)

Ketika pengujian berlangsung retakan pertama pada benda uji balok

merupakan retak lentur yang terjadi pada kedua sisi balok dimana arah beban

aksial bekerja. Retakan awal dapat dilihat pada gambar 4.7 yang menandakan

beton memasuki cracked starge artinya beton sudah melampui regangan tariknya.

Setelah retak pertama, beton tidak mampu lagi menahan tegangan tarik, sehingga

gaya tarik yang timbul dipikul oleh tulangan, hal itu dengan munculnya retak

rambut pada daerah tengah bentang. Ketika terjadi penambahan beban, dapat

menimbulkan retak–retak baru atau dapat memperpanjang dan memperlebar retak

yang terjadi sebelumnya, dan regangan pada serat beton sudah melampui batas

ultimit dan pada serat tekan beton mulai mengalami retak horizontal seperti

terlhat pada gambar 4.7. Seiring bertambahnya beban, pertambahan lendutan

semakin bertambah sampai balok runtuh dimana hilangnya kekuatan penampang

karena retak yang cukup banyak dan lebar sepanjang bentang, jika beban terus

ditambah maka regangan Ԑs pada tulangan sisi yang tertarik akan terus bertambah

IV - 20

Retak awal

Retak horizontal

Page 90: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

melebihi regangan lelehnya Ԑy tanpa adanya tegangan tambahan, balok yang

tulangan tariknya telah leleh dikatakan telah runtuh secara struktural atau baja

telah fail seperti terlhat pada gambar 4.8. Balok ini akan mengalami defleksi tanpa

adanya penambahan beban dan retaknya semakin terbuka sehingga mendekati tepi

yang tertekan seperti terlihat pada gambar 4.8.

Gambar 4.8 Lebar retak akibat beban ultimit dan tulangan lentur yang fail (retak balok BTR 2)

3.

4.

4.1

4.2

4.3

4.4 Pola Retak

IV - 21

Lebar retak

Page 91: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Pengamatan pola retak dilakukan terhadap benda uji pada saat beban retak

pertama sampai beban retak maksimum. Pengamatan pola retak hanya pada satu

sisi balok dengan asumsi bahwa pola retak yang terjadi sama setiap sisinya.

Menurut Mccromac (2001), retak lentur adalah retak vertikal yang

memanjang dari sisi tarik dan mengarah keatas sampai daerah sumbu netral. Pola

retak yang terjadi pada semua benda uji balok pengujian ini adalah pola retak

lentur, hal ini dilihat dengan adanya retak-retak yang arah rambatannya vertical

dari sisi tarik menuju ke garis netral balok seperti terlihat pada gambar 4.9,

gambar 4.10, gambar 4.11, gambar 4.12, dan gambar 4.13.

a. Balok normal (BN)

Gambar 4.9 Retak lentur balok BN 1

Pada balok normal (BN1) seperti gambar 4.9 retakan pertama pada beban

10,7 kN pada jarak 1,216 m dari tumpuan rol dengan panjang retakan 7,9 cm.

Retakan kedua muncul pada beban 11,6 kN dengan panjang retakan 9,3 cm.

Seiring dengan pembebanan yang terus berlanjut mulai dari retakan pertama,

kemudian retakan tersebut terus merambat sampai pada Beban ulitimit 43,15 kN.

IV - 22

Terjadi retak lentur

Page 92: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

b. Balok styrofoam dengan tulangan rangka (BSCTR)

Gambar 4.10 Retak lentur benda uji balok (BSCTR2)

Pada balok styrofoam dengan tulangan rangka (BSCTR2) seperti gambar 4.10

retakan pertama pada beban 8,3 kN pada jarak 1,69 m dari tumpuan rol dengan

panjang retakan 5,9 cm. Retakan kedua muncul pada beban 12,6 kN dengan

panjang retakan 14,8 cm. Seiring dengan pembebanan yang terus berlanjut mulai

dari retakan pertama, kemudian retakan tersebut terus merambat sampai pada pada

Beban ulitimit 48,13 kN.

c. Balok styrofoam dengan tulangan transversal (BSC)

Gambar 4.11 Retak lentur benda uji balok (BSC2)

Pada balok styrofoam dengan tulangan transversal (BSC2) seperti gambar

4.11 retakan pertama pada beban 9,8 kN pada jarak 1,47 m dari tumpuan rol

IV - 23

Terjadi retak lentur

Terjadi retak lentur

Page 93: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

dengan panjang retakan 12,1 cm. Retakan kedua muncul pada beban 10,1 kN

dengan panjang retakan 15,1 cm. Seiring dengan pembebanan yang terus berlanjut

mulai dari retakan pertama kemudian retakan tersebut terus merambat sampai

pada Beban ulitimit 41,32 kN.

d. Balok beton bertulang luar dengan tulangan rangka (BTR)

Gambar 4.12 Retak lentur balok BTR 3

Pada balok beton bertulang luar dengan tulangan rangka (BTR3) seperti

gambar 4.12 retakan pertama pada beban 6,7 kN pada jarak 1,24 m dari tumpuan

rol dengan panjang retakan 6,2 cm. Retakan berikutnya muncul pada beban 8,2

kN dari tumpuan rol pada jarak 1,41 m dengan panjang retakan 8,1 cm. Seiring

dengan pembebanan yang terus berlanjut mulai dari retakan pertama kemudian

retakan tersebut terus merambat sampai pada Beban ulitimit 38 kN.

e. Balok beton bertulang luar dengan tulangan transversal (BTL)

IV - 24

Terjadi retak lentur

Terjadi retak lentur

Page 94: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 4.13 Retak lentur balok BTL 1

Pada balok normal (BTL1) seperti gambar 4.13 retakan pertama pada beban

6 kN pada jarak 1,35 m dari tumpuan rol dengan panjang retakan 4,6 cm. Retakan

berikutnya muncul pada beban 15,9 kN dari tumpuan rol pada jarak 1,41 m

dengan panjang retakan 12 cm. Seiring dengan pembebanan yang terus berlanjut

mulai dari retakan pertama kemudian retakan tersebut terus merambat sampai

pada Beban ulitimit 26,66 kN.

Adapun pola retak yang terjadi pada masing-masing tiap variasi benda uji

balok dapat dilhat pada gambar 4.14, gambar 4.15, gambar 4.16, gambar 4.17,

gambar 4.18 berikut ini :

Gambar 4.14 Pola retak balok BN 1

Gambar 4.15 Pola retak balok BSCTR 2

Gambar 4.16 Pola retak balok BSC 2

IV - 25

Page 95: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Gambar 4.17 Pola retak balok BTL 1

Gambar 4.18 Pola retak balok BTR 3

IV - 26

Page 96: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

1.

2.

3.

4.

5.

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, maka dapat kesimpulan

sebagai berikut :

1. Perilaku balok beton bertulang yang dilapisi dengan beton styrofoam pada

daerah tarik beton dapat menurunkan kapasitas lentur dan lendutan balok.

kuat lentur dan lendutan yang terjadi pada balok beton styrofoam dengan

tulangan transversal (BSC) lebih kecil dari balok normal (BN) yaitu kuat

lentur ultimit turun 4,25 % dari balok normal dengan lendutan yang terjadi

pada balok BSC yaitu sebesar 22,13 mm lebih kecil dari balok BN yaitu

sebesar 73,96 mm .

2. Pengaruh tulangan rangka terhadap kuat lentur balok yang diberi styrofoam

pada daerah tarik beton dapat meningkatkan kuat lentur, untuk retak pertama

sebesar 3.9 % dan kapasitas lentur ultimit sebesar 11,54 % dari balok normal

(BN), dengan lendutan naik sebesar 64.34 mm bila dibandingkan dengan

V - 1

Page 97: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

balok BSC. Untuk balok BTR dan balok BTL jika beton dihilangkan pada

daerah tarik, kekakuan dan daktalitas menurun drastis sehingga tidak

disarankan untuk diaplikasikan dilapangan.

3. Pola retak yang terjadi pada balok beton styrofoam bertulang umumya retak

yang terfokus pada satu daerah yaitu pada retak awal, retak ini bertambah

V - 2

Page 98: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

4. panjang dan melebar seiring dengan penambahan beban sampai pada

keruntuhan balok.

1.

2.

3.

4.

5.

5.1

5.2 Saran

Berdasarkan kesimpulan diatas maka diajukan beberapa saran berikut :

1. Diperlukan penelitian lanjutan tentang untuk balok beton bertulang styrofoam

ringan untuk meningkatkan kuat tekan beton, ketahanan terhadap api, zat

kimia dan lain sebagainya.

2. Untuk menghindari slip antara beton dengan tulangan, maka hendaknya

dalam penelitian selanjutnya menggunakan tulangan ulir.

4. balok beton dengan sistem tulangan terbuka tidak dapat diaplikasikan di

lapangan.

3. Penempatan tulangan di luar beton akan sangat rentan terhadap korosi

sehingga diperlukan perlindungan khusus terhadap korosi dengan lapisan

stainless seperti fiber glass

V - 2

Page 99: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

V - 3

Page 100: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

1 DAFTAR PUSTAKA

Bing Li, Cao Thanh Ngoc Tran, Reinforced Concrete Beam Analysis Supplementing Concrete Contribution In Truss Model, Nanyang Technological University, Singapore.

Cromac, Mc, 2001. Beton Bertulang Dasar 1, PT Penerbit Erlangga, Bandung.

Deshpande, V.S., Collapse of Truss Core Sandwich Beams In 3-Point Bending, University Of Cambridge, 2001.

Kabir, M.Z., Structural Performance Of 3-D Sandwich Panels Under Shear and Flexural Loading, University of Technology, Tehran, I.R. Iran.

Kocher,C., 2002, Integrity of Sandwich Panels and Beams with Truss-Reinforced Cores, Journal of Aerospace Engineering Vol. 15, No.3, July 2002.

Nawy, Edward G. 1990. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, PT Eresco, Bandung.

Ness, L.G., Investigation of Material Parameters And Structural Performance Of A Concrete Sandwich Slab Element, Universty Science and Technolgy,Norwegian.

Nilson, Arthur H, Winter, George. 1991. Concrate Building Construction, Pradnya Paramita.

Salmon, D.C., Partially Composite Sandwich Panel Deflections, Journal of Structural Engineering,Vol. 121, No. 4, April 1995.

Standard Nasional Indonesia (SNI).2002. Baja Tulangan Beton, SK SNI 07-2052-2002.

Standard Nasional Indonesia (SNI).2004. Semen Portland, SK SNI 15-2049-2004.

Standard Nasional Indonesia (SNI).2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SK SNI 03-2847-2002.

Steeves, C.A., Collapse Mechanisms Of Sandwich Beams With Composite Faces and a Foam Core, Loaded In Three-Point Bending, Cambridge University.

1

Page 101: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Lampiran 1

Data pengujian karakteristik kuat beton

dan pengujian tarik baja tulangan

Page 102: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Tabel Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton normal

NO.UMUR LUAS

(A) P f’c. Rata-rata KeteranganHar

i Koef. (cm2) (kN) MPa MPa

1 3 0.46 78.54 103.00 6.03

6.22

silinder

2 3 0.46 78.54 109.20 6.40 silinder

3 3 0.46 78.54 106.40 6.23 silinder

4 7 0.7 78.54 115.00 10.25

10.56

silinder

5 7 0.7 78.54 132.00 11.76 silinder

6 7 0.7 78.54 108.50 9.67 silinder

7 28 1 78.54 200.50 25.53

27.23

silinder

8 28 1 78.54 252.50 32.15 silinder

9 28 1 78.54 188.50 24.00 silinder

∑ 14.67 14.67

Tabel Kuat Tekan Beton Normal Dan Modulus Elastisitas Untuk Umur 28 Hari

NO.UMUR LUAS

(A) P f’c. modulus elastisitas

Hari Koef. (cm2) (kN) MPa1 28 1 78.54 200.50 25.53 23747.074012 28 1 78.54 252.50 32.15 26649.165163 28 1 78.54 188.50 24.00 23025.47481

∑ 27.23 24523.96119

Page 103: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Tabel Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Styrofoam

NO.UMUR LUAS

(A) P f’c. Rata-rata KeteranganHar

i Koef. (cm2) (kN) MPa MPa

1 3 0.4 78.54 8.00 0.410.54

silinder2 3 0.4 78.54 12.32 0.63 silinder3 3 0.4 78.54 11.32 0.58 silinder4 7 0.65 78.54 40.50 3.35

3.75silinder

5 7 0.65 78.54 48.00 3.97 silinder6 7 0.65 78.54 47.60 3.94 silinder

7 28 1 78.54 107.52 13.69

14.57

silinder

8 28 1 78.54 128.31 16.34 silinder

9 28 1 78.54 107.51 13.69 silinder

∑ 6.29 6.29

Tabel Kuat Tekan Beton Styrofoam Dan Modulus Elastisitas Untuk Umur 28 Hari

NO.UMUR LUAS

(A) P f’c. modulus elastisitas

Hari Koef. (cm2) (kN) MPa MPa

1 28 1 78.53982 107.52 13.69 17389.72435

2 28 1 78.53982 128.31 16.34 18997.27427

3 28 1 78.53982 107.51 13.69 17388.93101

∑ 14.57 17941.32905

Page 104: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Lampiran 2

Data pengujian lentur balok

dan grafik benda uji

Page 105: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BN 1Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

NOBeban Defleksi

LVDT1 LVDT2 LVDT3kN mm mm mm

1 0 0 0 02 2.0 0.15 0.16 0.173 4 0.375 0.4 0.4054 6.00 0.58 0.62 0.6155 8 1.005 1.07 1.0456 10 1.24 1.325 1.2757 12.2 1.82 1.93 1.858 14.0 2.255 2.38 2.26510 16 3.285 3.46 3.29511 18.0 3.695 3.91 3.72512 20.0 4.44 4.71 4.48513 22 5.37 5.675 5.40514 24.0 6.08 6.4 6.115 26 6.56 6.895 6.5716 28 7.045 7.395 7.035

Page 106: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

17 30 7.89 8.28 7.8818 32 8.495 8.9 8.47519 34 9.285 9.73 9.2820 36.0 9.705 10.185 9.70521 38.0 12.915 13.965 13.9422 40 21.49 23.78 24.5123 42.0 61.065 69.355 74.3124 43.1 64.985 73.955 78.9125 43.0 66.925 76.26 81.195

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 107: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BN 1

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BN 2Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

Page 108: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

no Beban Defleksi

LVDT1 LVDT2 LVDT3kN mm mm mm

1 0.0 0 0.005 0.0052 2.0 0.375 0.38 0.363 4 0.715 0.735 0.694 5 0.855 0.885 0.835 6 1.22 1.25 1.1756 8.0 2.035 2.09 1.977 10.3 2.91 3.02 2.858 12.0 3.76 3.96 3.79 14 4.23 4.455 4.16510 15.0 4.535 4.79 4.48511 16 4.845 5.125 4.8212 18.0 5.635 5.99 5.6313 20.2 6.325 6.725 6.3114 22.2 7.31 7.75 7.2515 24 7.875 8.35 7.81516 25.0 12.27 13.155 11.98517 26.0 30.16 32.875 29.9718 28.0 5.85 41.9 22.25519 29.0 5.85 41.9 22.25520 29.3 5.85 41.9 22.25521 27.0 5.85 41.9 22.25522 26.8 5.85 41.9 22.255

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

5

10

15

20

25

30

35

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 109: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BN 2

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BN 3Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

Page 110: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 0.0052 2 0.195 0.21 0.213 4 0.38 0.405 0.3954 5 0.585 0.63 0.6155 6 0.72 0.78 0.776 8 1.025 1.1 1.0857 10 1.655 1.765 1.728 12 2.015 2.15 2.099 14 2.7 2.89 2.7810 15 3.16 3.38 3.2411 16 3.435 3.675 3.5312 18 4.22 4.505 4.3113 20 4.97 5.405 5.17514 22.0 5.495 5.955 5.715 24 6.37 6.88 6.59516 25 6.59 7.115 6.81517 26 6.92 7.455 7.13518 28 7.87 8.48 8.1219 30 8.27 8.91 8.53520 32 8.84 9.525 9.13521 34 9.715 10.435 10.00522 35 11.91 13.02 12.8523 36 20.205 22.82 22.5824 38.8178 30.325 34.515 32.90525 35 47.94 47.83 5.73

0 10 20 30 40 50 600

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 111: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BN 2

0 10 20 30 40 50 60 70 800

5

10

15

20

25

30

35

40

45

BN 1

BN 2

BN 3

Lendutan (mm)

Beba

n (kN

)

Page 112: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Gabungan Benda Uji BN

Grafik Rata-rata Gabungan Benda Uji BN

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BSC 1Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 0.25 0.26 0.253 4 0.555 0.57 0.554 5 0.75 0.77 0.75

0 10 20 30 40 50 60 70 800

5

10

15

20

25

30

35

40

45

BN

Lendutan (mm)

Beba

n (kN

)

Page 113: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

5 6 0.955 0.985 0.9556 8 1.18 1.215 1.177 10 1.99 2.07 1.9658 12 2.395 2.5 2.3759 15 3.16 3.31 3.1210 16.00 3.8 3.995 3.77511 18.0 4.32 4.535 4.2812 20.0 5.03 5.275 4.98513 22 5.7 5.97 5.63514 24 6.58 6.865 6.48515 25 6.725 7.03 6.6416 26 7.08 7.405 6.98517 28 7.66 8.005 7.5518 30 8.385 8.725 8.24519 32 8.975 9.335 8.81520 34 9.915 10.225 9.67521 35 10.18 10.505 9.9322 36 10.73 11.02 10.4123 38 11.05 11.36 10.7324 40 16.715 15.025 15.51525 41.3168 18.245 21.72 21.11526 30 30.42 31.815 29.2

0 10 20 30 400

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 114: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BSC 1

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BSC 2Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 0.28 0.295 0.283 4 0.745 0.795 0.7554 5 0.9 0.96 0.9155 6 1.09 1.155 1.1056 8 1.74 1.855 1.76

Page 115: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

7 10 2.56 2.68 2.3758 12 3.025 3.18 2.849 14 3.67 3.86 3.47510 15 4.065 4.275 3.8611 16 4.565 4.795 4.34512 18 5.65 5.865 5.3713 20 6.06 6.3 5.77514 22 6.9 7.105 6.51515 25 7.965 8.195 7.5416 26 8.535 8.76 8.0717 28 9.41 9.665 8.94518 30 9.96 10.245 9.47519 32 10.71 11 10.2220 34 11.645 11.98 11.16521 35 18.51 20.15 21.18522 36 18.715 20.44 21.5123 38 42.44 46.205 47.53524 39.3176 51.905 56.64 56.88525 35 55.93 61.175 62.235

0 10 20 30 40 50 60 700

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 116: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BSC 2

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BSC 3Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 0.315 0.34 0.343 4 0.73 0.8 0.7954 5 0.885 0.955 0.9455 6 1.07 1.155 1.146 8 1.52 1.63 1.6057 10 2.355 2.54 2.4658 12 3.29 3.49 3.365

Page 117: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

9 14 3.88 4.085 3.92510 15 4.26 4.48 4.311 16 4.645 4.885 4.6912 18 6.06 6.405 6.1413 20 6.41 6.755 6.47514 22 7.08 7.46 7.1315 24 7.875 8.545 8.16516 25 8.06 8.735 8.3517 26 8.47 9.145 8.7418 28 9.295 9.99 9.5319 30 10.175 10.875 10.35520 32 11.275 11.965 11.33521 34 13.2 13.875 13.05522 35 13.645 14.3 13.44523 36 14.67 15.255 14.27524 38 25.535 27.455 25.24525 39.3176 36.605 39.885 37.2426 37.7 38.435 42.01 39.15

Page 118: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BSC 3

Grafik Gabungan Benda Uji BSC

0 10 20 30 40 50 60 70 800

5

10

15

20

25

30

35

40

45

BSC 1

BSC 2

BSC 3

Lendutan (mm)

Beba

n (k

N)

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Lendutan (mm)

Beba

n (kN

)

Page 119: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

0 10 20 30 40 50 60 70 800

5

10

15

20

25

30

35

40

45

bsc

Lendutan (mm)

beba

n (k

N)

Grafik Rata-Rata Gabungan Benda Uji BSC

Page 120: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BSCTR 1Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 0.235 0.245 0.243 4 0.48 0.505 0.484 5 0.73 0.775 0.745 6 0.875 0.925 0.886 8 1.21 1.28 1.227 10 1.66 1.75 1.668 12 2.525 2.655 2.5659 14 3.43 3.605 3.51510 15 3.49 3.67 3.5711 16 3.685 3.865 3.76512 18 4.26 4.515 4.39513 20 4.95 5.35 5.20514 22 5.53 6.025 5.84515 24 6.265 6.87 6.71516 25 6.44 7.055 6.91517 26 6.735 7.375 7.2118 28 7.255 8.01 7.81519 30 7.82 8.665 8.4220 32 8.48 9.445 9.1621 34 9.255 10.32 10.0522 36 9.8 10.93 10.62523 38 13.775 15.79 14.724 40 25.585 30.18 27.42525 42 52.57 60.65 58.6926 42.65 62.175 71.675 70.33527 40.3172 65.58 75.03 73.535

0 10 20 30 40 50 60 70 800

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Lendutan (mm)

Beba

n (kN

)

Page 121: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BSCTR 1

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BSCTR 2Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 0.235 0.25 0.223 4 0.61 0.64 0.594 5 0.9 0.94 0.8855 6 1.155 1.195 1.13

Page 122: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

6 8 1.69 1.735 1.657 10 2.145 2.195 2.0958 12 3.095 3.11 2.969 14 4.48 4.455 4.30510 15 4.77 4.75 4.5911 16 5.02 4.995 4.83512 18 5.845 5.85 5.67513 20 6.76 6.81 6.57514 22 7.58 7.75 7.38515 24 8.42 8.68 8.2316 25 8.9 9.225 8.7217 26 9.355 9.69 9.1618 28 11.035 11.41 10.8319 30 11.47 11.865 11.27520 32 12.745 13.22 12.5621 34 23.665 27.77 26.92522 35.3192 72.345 87.4 75.3623 33.0 72.975 87.825 75.995

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 123: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BSCTR 2

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BSCTR 3Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 0.22 0.235 0.223 4 0.575 0.6 0.5754 5 0.695 0.73 0.6955 6 0.85 0.89 0.856 8 1.445 1.49 1.427 10 1.715 1.77 1.6858 12 2.255 2.32 2.2159 14 2.84 2.92 2.7810 15 3.085 3.165 3.0211 16 3.84 3.955 3.79

Page 124: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

12 18 4.095 4.22 4.0513 20 4.85 5.005 4.82514 22 5.345 5.51 5.31515 24 5.81 5.99 5.7916 25 6.235 6.42 6.217 26 6.55 6.755 6.52518 28 7.12 7.35 7.119 30 7.78 8.04 7.8120 32 8.28 8.55 8.29521 34 8.885 9.185 8.9122 35 9.195 9.515 9.22523 36 9.48 9.815 9.51524 38 10.115 10.47 10.1525 40 10.81 11.23 10.8826 42 15.49 15.475 15.47527 44 34.595 38.37 35.68528 45 39.775 43.955 40.80529 48.314 59.195 64.335 59.6530 45 60.18 65.52 60.795

0 10 20 30 40 50 60 70 800

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 125: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BSCTR 3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

BSCTR 1

BSCTR 2

BSCTR 3

Lendutan (mm)

Beba

n (k

N)

Grafik Gabungan Benda Uji BSCTR

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

bsctr

Lendutan (mm)

Beba

n (k

N)

Grafik Rata-rata Benda Uji BSCTR

Page 126: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BTL 1Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no BebanDefleksi

LVDT1

LVDT2

LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 1.48 1.435 1.0953 4 2.885 2.84 2.314 5 3.395 3.37 2.795 6 3.9 4.125 3.8756 8 4.775 5.165 5.0057 10 5.885 6.48 6.4158 12 7.225 8.235 8.019 14 9.325 10.88 10.1910 15 9.915 11.605 10.8411 16 10.53 12.96 12.0712 18 12.765 15.995 14.99513 20 14.68 18.305 17.12514 22 17.635 21.765 20.1815 24.32 24.85 29.945 27.3716 20 32.525 38.875 38.725

Page 127: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BTL 1

0 10 20 30 400

5

10

15

20

25

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 128: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BTL 2Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 1.645 1.435 1.1653 4 2.82 2.535 2.1054 5 3.61 3.26 2.735 6 4.22 3.825 3.226 8 5.41 4.93 4.177 10 7.265 6.97 5.888 12 9.055 9.435 8.3659 14 10.665 11.38 10.31510 15 11.325 12.165 11.0811 16 12.095 13.29 12.1912 18 14.245 16.15 14.60513 20 16.965 19.29 17.3514 21.4914 21.395 24.58 21.9115 20 26.045 31.92 26.765

Page 129: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BTL 2

0 10 20 30 400

5

10

15

20

25

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 130: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BTL 3Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 1.645 1.47 1.153 4 2.965 2.695 2.1754 5 3.55 3.245 2.6455 6 4 3.67 36 8 5.345 4.915 4.047 10 6.935 6.485 5.4758 12 8.29 8.44 7.759 14 9.965 10.435 9.7610 15 10.755 11.385 10.6911 16 11.7 12.485 11.7612 18 13.92 15.45 14.1413 20 16.79 19.13 17.28514 24 24.37 29.15 26.18515 26.656 60.15 41.465 64.916 22 62.37 43.825 67.015

Page 131: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BTL 3

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 132: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

BTL 1

BTL 2

BTL 3

Lendutan (mm)

Beba

n (k

N)

Grafik Gabungan Benda Uji BTL

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

btl

Lendutan (mm)

Beba

n (k

N)

Grafik Rata-rata Benda Uji BTL

Page 133: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BTR 1Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 0 0 0 03 2 0.71 0.76 0.7354 4 1.405 1.495 1.465 5 1.615 1.715 1.6756 6 1.835 1.935 1.897 8 2.675 2.81 2.7558 10 3.27 3.42 3.319 12 3.87 4.04 3.8910 14 4.595 4.795 4.62511 15 5.095 5.325 5.1312 16 5.525 5.79 5.59513 18 6.38 6.7 6.514 20 7.25 7.605 7.37515 22 7.98 8.395 8.15516 24 8.915 9.425 9.08517 25 9.48 10.045 9.69518 26 9.875 10.48 10.12519 28 11.165 11.815 11.39520 30 12.095 12.785 12.35521 32 13.145 13.865 13.3922 34 14.72 15.635 14.9923 35 15.84 16.84 16.13524 36 16.305 17.355 16.6125 38.9844 24.52 26.875 25.695

Page 134: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BTR 1

0 10 20 30 400

5

10

15

20

25

30

35

40

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 135: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BTR 2Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 0.78 0.86 0.8453 4 1.625 1.785 1.7654 5 2.255 2.445 2.335 6 2.84 3.07 2.8656 8 3.5 3.785 3.537 10 4.56 4.98 4.7458 12 5.5 6.005 5.749 14 6.615 7.16 6.83510 15 7.08 7.63 7.27511 16 7.665 8.245 7.8512 18 8.97 9.635 9.21513 20 10.655 11.46 10.9814 22 12.035 12.93 12.35515 24 14.025 15.08 14.39516 25 14.425 15.515 14.81517 26 15.14 16.28 15.53518 28 16.91 18.23 17.43519 30 19.49 21.17 20.36520 32.3204 24.73 27.2 26.59521 31 28.89 32.33 32.73

Page 136: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BTR 2

0 10 20 30 40 500

5

10

15

20

25

30

35

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 137: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Data pengujianJenis data : Pengukuran LendutanSampel : BTR 3Penelitian : Perilaku Lentur Balok Styrofoam Menggunakan Sistem

Tulangan Rangka

no Beban DefleksiLVDT1 LVDT2 LVDT3

kN mm mm mm1 0 0 0 02 2 0.73 0.815 0.783 4 1.57 1.85 1.914 5 2.06 2.385 2.4555 6 2.495 2.86 2.9356 8 3.485 3.8 3.797 10 4.38 4.745 4.7258 12 5.265 5.635 5.649 14 6.19 6.56 6.5910 15 6.43 6.805 6.83511 16 7.265 7.675 7.7512 18 8.16 8.625 8.6913 20 9.19 9.705 9.77514 22 10.255 10.89 10.9515 24 11.2 11.93 11.9616 25 11.965 12.755 12.76517 26 12.43 13.265 13.2618 28 13.68 14.685 14.6219 30 15.275 16.44 16.3720 32 19.68 21.51 21.4221 34 31.9 39.555 37.00522 35 42.07 44.98 49.08523 35.9856 55.105 59.94 63.55524 35.2 59.90 65.13 68.93

Page 138: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Benda Uji BTR 3

0 10 20 30 40 50 60 700

5

10

15

20

25

30

35

40

Lendutan (mm)

Beban

(kN)

Page 139: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

0 10 20 30 40 50 60 700

5

10

15

20

25

30

35

40

BTR 1

BTR 2

BTR 3

Lendutan (mm)

Beba

n (k

N)

Grafik Gabungan Benda Uji BTR

0 10 20 30 400

5

10

15

20

25

30

35

40

BTR

Lendutan (mm)

Beba

n (k

N)

Grafik Rata-rata Benda Uji BTR

Page 140: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Lampiran 3

Analisa balok normal

Page 141: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

ANALISA BALOK NORMAL

Ukuran balok 150 mm x 250 mm

Tulangan tarik 3 ϕ 12

Tulangan tekan 2 ϕ 8

Mutu beton f’c : 27,23 MPa

Mutu tulangan fy : 420 MPa (diameter > 13 mm)

Mutu tulangan fy : 346 MPa (diameter ≤ 13 mm)

Data – Data Perhitungan

- Kuat tekan beton f’c = 27,23 MPa

- Kuat leleh baja fy = 346,17 MPa

- Modulus elastisitas beton Ec = 24.525,72 MPa

- Modulus elastisitas baja ES = 200.000 MPa

- Modulus keruntuhan fr = 0,7 f’c 0,5

Modulus keruntuhan fr = 3,65 MPa

- Berat jenis beton γc = 2.400 kg/m3

- Lebar penampang b = 150 mm

- Tinggi penampang h = 250 mm

- Tinggi efektif penampang d = 211,66 mm

- Jarak tulangan tekan ke serat tekan terluar d = 36,89 mm

- Beban berat sendiri balok q = 0,09 t/m1 = 0,9 Kn/m1

- Luas tulangan tarik AS = 3 ϕ 10,7 = 268,753 mm2

- Luas tulangan tekan AS = 2 ϕ 7,78 = 95,0778 mm2

Page 142: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

- Angka ekivalensi beton terhadap baja n = ES

EC =8,45

Ds = 25 + 8 + 10,7

2 = 38,3 mm

d = 250 – 38,34 = 212 mm

d = 25 + 8 + 7,78

2 = 36,9 mm

Gaya –Gaya Dalam

q = b . h . γc

q = 0,15 . 0,25 . 2,4

q = 0,09 t/m

Page 143: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

q = 0,9 kN/m

VA = VD = P + 12 . 0,9 . 32

VA = VD = P + 1,35 kN

Mmaks pada tengah bentang = -18 . 0,9 . 32 + (P +1,35) . 1,5 – P . 0,3

Mmaks pada tengah bentang = -1,0125 + 1,5 P + 2,03 – 0,3 P

Mmaks pada tengah bentang = 1,013 + 1,2 P kN.m

Mmaks pada tengah bentang = 1,0125 + 1,2 P kN.m

Mmaks pada tengah bentang = 0,1013 + 1,2 P t.m

Momen Saat Terjadi Retak Pusat Transformasi Penampang

Abeton = b . h

Abeton = 150 . 250 = 37.500 mm2

Atulangan transformasi ke beton terdiri atas :

A1 = n AS = 8,45 . 95,0778

A1 = n AS = 803,47 mm2

A2 = n AS = 8,45 . 268,753

A1 = n AS = 2271,1 mm2

Atulangan transformasi ke beton = A1 + A2

Atulangan transformasi ke beton = 803,471 + 2271,15 = 3.074,6 mm2

Alubang pengganti tulangan terdiri atas :

A’1 = 95,07779 mm2

A’2 = 268,7532 mm2

Alubang pengganti tulangan = A’1 + A’2

n AS

n AS

b

Page 144: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Alubang pengganti tulangan = 95,0778 + 268,753 = 363,83 mm2

A = Abeton + Atulangan transformasi ke beton – Alubang pengganti tulangan

A = 37.500 + 3.074,62 – 363,831

A = 40.211 mm2

Statis Momen terhadap Serat Tekan Terluar (Garis Netral)

y atas = Ʃ Ai . yiA

y atas = A beton−0,5 . h+ (n−1 ) As' d+(n−1 ) As dA

y atas = 37500.0,5 .250+7,45 .3507,42+7,45.56884,30240210,8

y atas = 127,76 mm

Momen Inersia Transformasi

Ig beton = bh ³12 + b h (yatas – 0,5 h)²

Ig beton = 150.250 ³12 + 150 . 250 (127,763 – 0,5 . 250)²

Ig beton = 195.598.824,4 mm4

Ig As trans dikurangi lubang = (n – 1) As (d – yatas)²

Ig As trans dikurangi lubang = (8,45 – 1) 268,753 (211,66 – 127,763)²

Ig As trans dikurangi lubang = 14.094.181,06 mm4

Ig As trans dikurangi lubang = (n – 1) As (d – yatas)²

Ig As trans dikurangi lubang = (8,45 – 1) 95,0778 (36,89 – 127,763)²

Ig As trans dikurangi lubang = 5.849.870,876 mm4

Ig trans = Ig beton + Ig As trans dikurangi lubang + Ig As trans dikurangi lubang

Page 145: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Ig trans = 215.542.876,3 mm4

Ybawah = h – yatas = 250 – 127,76

Ybawah = h – yatas = 122,24 mm

Mcrack = I g trans f r

ybawah =

215542876,3.3,65122,24

Mcrack = I g trans f r

ybawah = 6.441.004,313 N.mm = 6,441 kN.m

1,0125 + 1,2 P = 6,441

P = 6,441−1,0125

1,2 = 4,5238 kN

2P = 9,0475 kN

Jadi retak pertama pada beton terjadi pada beban

P = 4,5238 kN 2P = 9,0475 kN

Saat balok sesudah mengalami retak

d = 211,6 mm d’ = 36,89 mm

ρ =A s

b . d ρ’ =

A s '

b . d '

ρ =268,75

150. 211,66 ρ’ =95,078

150. 211,6

ρ = 0,0084644934 ρ’ = 0,003

nilai k diperoleh dari nilai coba-coba dan nilai selisih T harus mendekati nol

k = 0,21362304 sehingga diperoleh nilai T = -952,2

k = 0,21162304 sehingga diperoleh nilai T = -476,04

k = 0,21161304 sehingga diperoleh nilai T = 4,76

Page 146: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

k = 0,21161104 sehingga diperoleh nilai T = 0,95

k = 0,21162304 sehingga diperoleh nilai T = 0 .......oke

k = 0,21162304 k . d = 44,792 mm

Ԑs =fyEs

= 346,17207259

=¿ 0,0017

Ԑc = Ԑs . k .d

d−k .d

Ԑc = 0,0017 . 44,792

211.66−44,79 = 0,0004

f’c = Ec . Ԑc = 26109,75 . 0,0004 = 11,706 MPa

Ԑs’ = Ԑc . k .d−d '

k . d

Ԑs’ = 0,0004 . 44,792−36,89

44,79 = 0,00007910 mm

fs’ = Es . Ԑs’ = 207258,79 . 0,00079 = 16,393 MPa

Cc = 0,5 f’c b kd

= 0,5 . 27,23 . 150 . 44,79

Cc = 91476,73 N

Cs = As’ . fs’ = 95,078 . 16,393

Cs = 1558,64 N

T = Cc . Cs = 91476,73 . 1558,64

T = 93035,37 N

T = As . fy = 268,75 . 346,17

T = 93035,37 N

Nilai selisih T harus mendekati nol

Page 147: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Cc + Cs - As . fy = 0

93035,37 - 93035,37 = 0

Menentukan jarak dari serat atas

y = c s . d

'

¿+cc .0,33 kdT

¿

y = 1558,64 .36,89+91476,73 .14,9393035,37

y = 15,299 mm

Jd = d – y

Jd = 211,66 – 15,299 = 196,36 mm

My = As . fy . Jd

My = 182685555,57 Nmm = 18,27 kN m

Mmaks pada tengah bentang = 1,0125 + 1,2P

My = Mmaks pada tengah bentang

18,27 = 1,0125 + 1,2P

17,26 = 1,2P

P = 14,38 kN

2P = 28,76 kN

Kondisi penampang setelah retak pada beban ultimit

Asumsi bahwa tulangan tarik dan tulangan tekan telah luluh, maka :

Syarat : f’s = fy dan fs = fy

Page 148: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

As2 = As’

As = As1 + As2

As1= 268,74 – 95,077 = 173,68 mm2

Menentukan tinggi blok tegangan tekan beton :

a =A s 1 . f y

0,85 . f ' c .b = 60122

3471,8 = 173.68 mm

menentukan letak garis netral :

c =aβ1

= 20,373 mm

kontrol terhadap asumsi bahwa regangan yang terjadi benar telah mengalami

leleh sebelum beton hancur :

menentukan regangan tekan baja :

Ԑs’ = 0,003 c−d 'c = -0,0024 , d’ = 36,89 mm

menentukan regangan tarik baja :

Ԑs = 0,003 d−cc = 0,02817 , d = 211,66 mm

Regangan :

Ԑy = f y

εs = 0,00167

Syarat :

- Ԑs’ ≥ Ԑy , -0,0024 < 0,00167 .......baja belum luluh

- Ԑs ≥ Ԑy , 0,002817 > 0,00167 .......oke

Karena Ԑs’ < Ԑy .........karena baja belum luluh maka :

Page 149: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Ts = Cs + Cc

Ts = As . fy = 268,75 . 346,17 = 93035 N

Cs = As’ . f’s

f’s = Ԑs . Es

f’s = c – d '

c 0,003 . 207259

f’s = 621,78 c – d '

c

Cs = 95,078 . 621,78 c – d '

c

Cs = 59117,12 c – 37

c

Cc = 0,85 f’c . b . a , a = 0,85 . c

Cc = 0,85 28,31 . 150 . 0,85 . c

Cc = 2951,051 C

Subtitusi : Ts = Cs + Cc

93035,4 = 59117,12 c – 37

c + 2951,051 C

C2 – 11494C – 739,001 = 0

C = 39,279

fs = 621,78 c – d '

c

fs = 37,8171 < 346,17

fs dipakai = 346,17 Mpa

a = 0,85 C = 33,3871 mm

Page 150: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Mn = Mu =0,85 f’c a b (d – a/2) + As’ f’s (d-d’)

Mn = Mu =28351685 Nmm = 28,35168 kN m

1,0125 + 1,2P = 28,35 kN m

1,0125 + 1,2P = 22,78 kN

1,0125 + 1,2P = 45,57 kN

Kontrol inersia penampang

Igt = 215542876,3 mm4

C = bc2

2 + [ n As + (n-1)As’]C – [ n As d – (n-1) As’ d’]

C = 75 C2 + [ 2271,145 + 708,394]C – [480711 – 26133]

C = 75 C2 + 2979,54 C – 454578

C = C2 + 39,73 C – 6061

C = 40,62 ........kedalaman pada sumbu netral

Icr = bc3

3 + n As (d- c)2 – (n-1) As’ (c – d’)2

Icr = 69802830 mm4

Ie = 69802830 + [6441,00418268,56 ]3 (215542876 – 69802830)

Ie = 76190273

Syarat :

Icr < Ie < Igt

69802830 < 76190273 < 215542876,3 .............ok

Lendutan pada balok

P : beban yang bekerja pada balok

Page 151: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

a : 1,2 m

L : 3 m

q : 0,9 kN/m

Ec : 26109,75 Mpa

Iinersia balok : Inersia pada balok didapat dari perhitungan analisa balok normal

Untuk menghitung Dengan menngunakan rumus lendutan seperti dibawah ini :

Lendutan (∆) = 5 q L4

384 EI+ P a

24 EI[3 L2−4 a2]

Maka didapat lendutan balok seperti yang ada pada (tabel hasil perhitungan

defleksi analisa balok normal)

Page 152: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Tabel Hasil Perhitungan Defleksi Analisa Balok Normal

2P Momen

Inersia balok Ec L a Defleks

ikN kN mm mm⁴ kN/mm2 mm mm mm

0 1012.521554287

624.5257

2 3000 1200 0.17956

1 1612.521554287

624.5257

2 3000 1200 0.28001

2 2212.521554287

624.5257

2 3000 1200 0.38046

3 2812.521554287

624.5257

2 3000 1200 0.4809

4 3412.521554287

624.5257

2 3000 1200 0.58135

5 4012.521554287

624.5257

2 3000 1200 0.6818

6 4612.521554287

624.5257

2 3000 1200 0.78225

7 5212.521554287

624.5257

2 3000 1200 0.88269

8 5812.521554287

624.5257

2 3000 1200 0.983149.0475

1 644121554287

624.5257

2 3000 1200 1.08836

9 6412.521749502

324.5257

2 3000 1200 1.07386

10 7012.518273587

824.5257

2 3000 1200 1.39661

11 7612.515808190

124.5257

2 3000 1200 1.75138

12 8212.514011225

124.5257

2 3000 1200 2.1305213 8812.5 12670676 24.5257 3000 1200 2.5268

Page 153: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

3 2

14 9412.511650367

124.5257

2 3000 1200 2.93393

15 10012.510860107

524.5257

2 3000 1200 3.34678

16 10612.510238549

224.5257

2 3000 1200 3.76142

17 11212.5 9742973924.5257

2 3000 1200 4.17496

18 11812.5 9343013624.5257

2 3000 1200 4.58542

19 12412.5 9016677324.5257

2 3000 1200 4.9915

20 13012.5 8747774924.5257

2 3000 1200 5.39243

21 13612.5 8524207224.5257

2 3000 1200 5.78785

22 14212.5 8336809324.5257

2 3000 1200 6.17766

23 14812.5 8178552724.5257

2 3000 1200 6.56192

24 15412.5 8043986024.5257

2 3000 1200 6.94085

25 16012.5 7928837424.5257

2 3000 1200 7.31471

26 16612.5 7829726824.5257

2 3000 1200 7.68382

28 17812.5 7669355724.5257

2 3000 1200 8.4091

27 17212.5 7743956624.5257

2 3000 1200 8.0485128.760

1 18268.6 7619027324.5257

2 3001 1200 8.68825

29 18412.5 7604163424.5257

2 3000 1200 8.76592

Tabel Lanjutan Hasil Perhitungan Defleksi Analisa Balok Normal

2P Momen

Inersia balok Ec L a Defleks

ikN kN mm mm⁴ kN/mm2 mm mm mm

30 19012.5 7546942224.5257

2 3000 1200 9.11926

Page 154: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

31 19612.5 7496510124.5257

2 3000 1200 9.46942

32 20212.5 7451889224.5257

2 3000 1200 9.81666

33 20812.5 7412266224.5257

2 3000 1200 10.1612

34 21412.5 7376960424.5257

2 3000 1200 10.5034

35 22012.5 7345399624.5257

2 3000 1200 10.8432

36 22612.5 7317099924.5257

2 3000 1200 11.1811

37 23212.5 7291650924.5257

2 3000 1200 11.517

38 23812.5 7268702524.5257

2 3000 1200 11.8512

39 24412.5 7247954924.5257

2 3000 1200 12.1839

40 25012.5 7229150624.5257

2 3000 1200 12.5151

41 25612.5 7212067124.5257

2 3000 1200 12.8449

42 28351.7 7151167624.5257

2 3000 1200 13.2571

43 26812.5 7182318524.5257

2 3000 1200 13.501

44 27412.5 7169340424.5257

2 3000 1200 13.8274

45 28012.5 7157450524.5257

2 3000 1200 14.152945.565

3 28351.7 6980283024.5257

2 3000 1200 14.3365

0 10 200.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

balok normal

lendutan(mm)

be

ban

(kN

)

Page 155: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Grafik Hasil Perhitungan Defleksi Analisa Balok Normal

Tabel Daktalitas Tiap Variasi Benda Ujibenda

uji

Beban (kN) Lendutan (mm)Δu/Δy

Pcr Py Pu Δcr Δy Δu

BN 9.4 40 43.15 1.33 16.5 73.96 4.48

BSCTR 9.77 42 48.13 4.82 15.48 64.34 4.16

BSC 8.71 36 41.32 1.96 13.2 22.13 1.68

BTR 5.87 30 38 1.94 16.8 26.88 1.60

BTL 2.97 20 26.66 1.92 18.91 41.47 2.19

Page 156: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Lampiran 4

Dokumentasi penelitian

Page 157: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

Lampiran Dokumentasia. Gambar sampel Balok BTR

b. Gambar sampel Balok BSCTR

Saat Pengujian berlangsung

Setelah pengujian

Page 158: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

c. Gambar sampel Balok BN

Saat Pengujian berlangsung

setelah Pengujian

Page 159: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

d. Gambar sampel Balok BSC

setelah Pengujian

Sebelum pengujian berlangsung

Page 160: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

e. Gambar sampel Balok BTL

sebelum Pengujian

setelah Pengujian

setelah Pengujian

Page 161: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga

f. Gambar alat pengujian

gambar alat pengujian

setelah Pengujian

Page 162: repository.unhas.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 11818... · Web view PERILAKU LENTUR BALOK STYROFOAM ...), yaitu keruntuhan yang terjadi pada balok dengan harga