i

ANALISIS DAKTILITAS BALOK KOPEL

DENGAN PERKUATAN TULANGAN PADA AREA

DIAGONAL TEKAN

TUGAS AKHIR

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil

disusun oleh:

Toha Nur Diyanzah

NIM : D100120145

kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2017

ii

iii

m

iv

四

v

MOTTO

“Sesungguhnya dibalik kesulitan selalu ada kemudahan”

(Q.S. Al-Insyiraah/94:5-6)

“Tuhan tidak akan memberi cobaan diluar batas kemampuan kita.”

(Q.S. Al Baqarah/2:286)

“Doa bisa merubah nasib kita, dan kebaikan dapat memperpanjang umur kita”

(H.R. Ath-Thahawi)’

“Jika kamu tidak akan mengejar apa yang kamu inginkan, maka kamu tidak akan

mendapatkannya. Jika kamu tidak bertanya maka jawabannya tidak. Jika kamu

tidak melangkah maju, kamu akan tetap berada ditempat yang sama.”

(Nora Roberts)

“Agama tanpa ilmu adalah buta. Ilmu tanpa agama adalah lumpuh .”

(Albert Einstein)

“Untuk mendapatkan kesuksesan, keberanianmu harus lebih besar daripada

ketakutanmu. Berpikirlah besar dan bertindaklah sekarang, impian dan usaha

diseimbangkan”

vi

PERSEMBAHAN

Atas segala rahmat dan karunia yang telah Allah SWT berikan kepada hambanya,

sehingga saya dapat melewati proses dalam menyelesaikan studi Tugas Akhir ini.

Tugas akhir ini Kupersembahkan Untuk :

➢ Ibu (Sunarti), Terima kasih atas segala dukungan, doa di setiap harinya,

Kebaikan dan kesabaran untuk anakmu ini.

➢ Bapak (Sukidi), Yang selalu memberi doa dan pelajaran untuk kehidupan

anaknya supaya mandiri dan tak terlalu bergantung ke orang lain.

➢ Para sahabat (Damar, Arifin, Nanda NH, Annas, Sukmo, Doni, Iwan B, Danar)

yang bersedia hadir dan membantu dalam pembuatan sampai pengujian Balok

Kopel. Dan teman-teman lainnya yang bersedia direpotkan.

➢ Teman- teman lainnya yang mengisi hari dengan tawa-tawa tidak sehatnya.

➢ Teman” angkatan 2012 yang selalu membantuku dalam berbagai hal, terima

kasih atas kenangan, bantuan, info serta cerita selama di UMS.

vii

PRAKATA

Assaalammualaikum Wr. Wb

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas

limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan dapat

menyelesaikan dan menyusun laporan Tugas Akhir berupa eksperimen

laboratorium yang berjudul “Analisis Daktilitas Balok Kopel Dengan Perkuatan

tulangan pada area diagonal tekan”.

Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan

menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik

Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan

terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga

penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan

terima kasih kepada :

1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT, PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2) Bapak Mochamad Solikin, ST. MT. PhD., Selaku Ketua Program Studi

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

sekaligus sebagai dosen Penguji 2.

3) Ibu Yenny Nurchsanah, ST. MT., selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir

yang telah memberikan dorongan, arahan, serta bimbingan dan nasehatnya.

4) Bapak Muhammad Ujianto S.T., M.T selaku dosen Penguji 1 Tugas Akhir

yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.

5) Bapak Anto Budi Listyawan ST,MT, selaku dosen pembimbing akademik.

6) Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan

ilmu yang telah diberikan.

viii

7) Bapak Ir. A. Karim Fatchan, M.T selaku Kepala Laboratorium Program

Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta

8) Bapak Joko Setiawan, ST. Selaku laboran Program Studi Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

9) Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2012 yang telah membantu penelitian

10) Pihak-pihak lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.

Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna, maka dengan segala kerendahan, kritik dan saran yang

membangun sengat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan di

masa yang akan dating, dan semoga laporan Tugas Akhir Ini dapat

bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Wassalamu’alaikum Wr Wb.

Surakarta, 24 Oktober 2017

Penyusun

ix

DAFTAR ISI

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

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

HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... iii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ............................................... iv

MOTTO ............................................................................................................. v

PERSEMBAHAN ............................................................................................. vi

PRAKATA ....................................................................................................... vii

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

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xv

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ...................................................... xvi

ABSTRAKSI .................................................................................................. xvii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ............................................................................... 1

B. Rumusan Masalah .......................................................................... 2

C. Tujuan Penelitian ........................................................................... 2

D. Manfaat Penelitian ......................................................................... 3

E. Batasan Masalah............................................................................. 3

F. Keaslian Penelitian ......................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Balok Kopel ................................................................................... 5

B. Baja Tulangan ................................................................................ 6

C. Faktor Yang Mempengaruhi Kuat Tekan Mortar .......................... 8

BAB III LANDASAN TEORI

A. Material Penyusun Balok Kopel .................................................. 10

B. Perencanaan Campuran Balok Kopel .......................................... 16

C. Penulangan Balok Kopel ............................................................. 18

x

D. Pengujian Dinding Panel ............................................................. 19

BAB IV METODE PENELITIAN

A. Bahan Penelitian .......................................................................... 27

1. Agregat ..................................................................................... 27

2. Semen Portland ....................................................................... 28

3. Air ............................................................................................ 28

B. Peralatan Penelitian ...................................................................... 29

1. Satu Set Ayakan ....................................................................... 29

2. Mesin Pengetar Ayakan ........................................................... 29

3. Timbangan ............................................................................... 30

4. Gelas Ukur ............................................................................... 30

5. Oven ......................................................................................... 31

6. Tongkat Baja ............................................................................ 31

7. Concrete Molen ....................................................................... 31

8. Alat Uji Kuat Tekan (Universal Testing Machine) ................. 32

9. Alat Uji Geser (Loading Frame) .............................................. 32

10. Peralatan Penunjang ............................................................... 33

C. Benda Uji ..................................................................................... 33

1. Balok Kopel ............................................................................. 33

D. Tahapan Penelitian....................................................................... 35

1. Tahap I. Persiapan Alat Dan Penyediaan Bahan ..................... 35

2. Tahap II. Studi Literatur .......................................................... 35

3. Tahap III. Pemeriksaan bahan ................................................. 35

4. Tahap IV. Perencanaan Campuran dan Pembuatan Benda

Uji ........................................................................................... 36

5. Tahap V. Pengujian Benda Uji ................................................ 36

6. Tahap VI. Analisis dan Pembahasan ....................................... 36

BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pemeriksaan Bahan Penyusun Balok Kopel ...................... 37

1. Pemeriksaan Semen ................................................................. 37

2. Pemeriksaan Agregat Halus ..................................................... 37

xi

3. Adukan Beton (SNI-03-6825-2002) ........................................ 41

4. Test Slump (SNI 1972-2008) ................................................... 41

B. Analisis Hasil ............................................................................... 42

1. Analisis Deformasi Balok Kopel ............................................. 42

2. Analisis Drift Balok Kopel ...................................................... 43

3. Analisis Daktilitas Balok Kopel .............................................. 45

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan .................................................................................. 48

B. Saran ........................................................................................... 50

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xii

DAFTAR TABEL

Tabel III.1. Susunan Besar Butiran Agregat Kasar ........................................................ 15

Tabel V.1.Hasil Pemeriksaan Kandungan Bahan Organik Pada Agregat Halus ........... 37

Tabel V.2.Hasil Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD) ......................................... 38

Tabel V.3.Hasil Pemeriksaan Kandungan Lumpur Agregat Halus ............................... 38

Tabel V.4.Pemeriksaan Modulus Halus Butir ............................................................... 39

Tabel V.5.Pemeriksaan Berat Jenis Agregat halus ....................................................... 40

Tabel V.6.Kebutuhan Bahan Penyusun Benda Uji ........................................................ 41

Tabel V.7.Hasil Test Slump ............................................................................................ 41

Tabel V.8.Hasil analisis Balok Kopel ............................................................................ 42

Tabel V.9.Persentase deformasi balok kopel ................................................................. 43

Tabel V.10.Persentase deformasi balok kopel dengan tulangan diagonal. .................... 43

Tabel V.11. Hasil pengujian drift pada balok kopel tanpa tulangan diagonal dan

dengan tulangan diagonal. ......................................................................... 44

Tabel V.12.Persentase drift balok kopel ........................................................................ 45

Tabel V.13.Persentase drift balok kopel dengan tulangan diagonal .............................. 45

Tabel V.14. Hasil pengujian untuk mendapatkan nilai daktilitas .................................. 46

Tabel V.15. Persentase daktilitas balok kopel ............................................................... 47

Tabel V.16. Persentase daktilitas balok kopel tulangan diagonal .................................. 47

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1.Hubungan Antara Kuat Tekan Beton dan fas ...................................... 8

Gambar II.2.Kuat Tekan Beton Untuk berbagai Jenis semen .................................. 9

Gambar II.3.Pengaruh Jenis Agregat Terhadap Kuat Tekan Pada Berbagai

Umur Beton ......................................................................................... 9

Gambar III.1.Tulangan Diagonal Dengan ln/h 2,75 .............................................. 18

Gambar III.2.Tulangan Diagonal Dengan ln/h 3,00 .............................................. 18

Gambar III.3. Tulangan Diagonal Dengan ln/h 3,25 ............................................. 19

Gambar III.4. Balok Kopel Konvensional tanpa Tulangan Diagonal .................... 19

Gambar III.5. Kalkulasi Drift untuk rotasi atas dan dasar ..................................... 26

Gambar IV.1. Pasir (Agregat Halus) ..................................................................... 27

Gambar IV.2. Kerikil (Agregat Kasar) .................................................................. 28

Gambar IV.3. Semen Portland .............................................................................. 28

Gambar IV.4.Air .................................................................................................... 28

Gambar IV.5.Ayakan Atau Saringan ..................................................................... 29

Gambar IV.6.Mesin Pengetar (Vibrator) Ayakan .................................................. 29

Gambar IV.7.Timbangan ...................................................................................... 30

Gambar IV.8.Gelas Ukur ....................................................................................... 30

Gambar IV.9.Oven ................................................................................................. 31

Gambar IV.10.Tongkat Baja .................................................................................. 31

Gambar IV.11.Concrete Molen.............................................................................. 32

Gambar IV.12.Alat Uji Kuat Geser ...................................................................... 32

Gambar IV.13. Tulangan Diagonal Dengan ln/h 2,75 ........................................... 33

Gambar IV.14. Tulangan Diagonal Dengan ln/h 3,00 ........................................... 33

Gambar IV.15. Tulangan Diagonal Dengan ln/h 3,25 ........................................... 34

Gambar IV.16. Balok Kopel Konvensional tanpa Tulangan Diagonal .................. 34

Gambar IV.17. Skema Pengujian balok kopel ....................................................... 35

Gambar V.1.Grafik Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus ..................................... 40

xiv

Gambar V.2. Grafik P-delta balok kopel perkuatan dan konvensional ................. 46

Gambar V.3. Grafik P-delta balok kopel dengan tulangan diagonal ..................... 47

xv

DAFTAR LAMPIRAN

1. SNI 03-1749-1990 Besar Butir Agregat Untuk Adukan Beton.

2. SNI 07-2529-1991 Metode Pengujian Kuat Tarik Baja.

3. SNI 03-1968-1990 Metode Pengujian Analisis Saringan Agregat Halus dan

Kasar.

4. SNI 1970:2008 Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus.

5. ASTM C 78-94 Standart Test Method for Flexural Stength of Concrete

(Using Simple Beam With Third-Point Loading).

6. ASTM C 293-94 Standart Test Method For Flexual Strenght of Concrete

(Using Simple Beam With Center-Point Loading).

7. Data Pengujian Kuat Geser Balok Kopel Tanpa Perkuatan Tulangan

Diagonal.

8. Data Pengujian Kuat Geser Balok Kopel Dengan Perkuatan Tulangan

Diagonal pada Rasio 3,25.

9. Data Pengujian Kuat Geser Balok Kopel Dengan Perkuatan Tulangan

Diagonal pada Rasio 3,00.

10. Data Pengujian Kuat Geser Balok Kopel Dengan Perkuatan Tulangan

Diagonal pada Rasio 2,75.

11. Data Kuat Tekan Silinder Beton.

12. Data Hasil Pengujian Agregat

13. Data pengujian Drift dan deformasi dari “Seismic behavior of slender

coupling beams constructed with high performance fiber reinforced

concrete”

xvi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

A = Luas permukaan benda uji (mm²)

B = Lebar benda uji (mm)

BKK = Balok Kopel Tanpa Tulangan Diagonal

BD1 = Balok Kopel Dengan Tulangan Digonal Aspek Rasio 3,25

BD2 = Balok Kopel Dengan Tulangan Digonal Aspek Rasio 3,00

BD3 = Balok Kopel Dengan Tulangan Digonal Aspek Rasio 2,75

µδ = Daktilitas perpindahan

δu = deformasi ultimit (mm)

δy = deformasi saat leleh (mm)

H = Tinggi benda uji (mm)

P = Beban maksimal (T)

Pmaks = Beban maksimal (T)

xvii

ABSTRAKSI

Balok kopel adalah elemen struktural yang menghubungkan dinding

struktural untuk memberikan kekakuan tambahan dan disipasi energi. Dalam

banyak hal, limit geometris menghasilkan balok kopel yang rasio tinggi dan

bentang bersihnya tinggi. Jadi, balok-balok ini dapat dikontrol oleh geser dan

mengalami banyak kehilangan kekakuan dan kekuatan pada saat gempa. dalam

prakteknya saat ini, balok kopel sangat sulit untuk dibangun, terutama dalam

kasus balok kopel ramping yang aspek rasionya di urutan 3.0. Hal ini disebabkan

sebagian besar tulangan yang dibutuhkan di arah diagonal. penelitian ini bertujuan

untuk mengetahui keefektifan balok kopel dengan penambahan tulangan diagonal.

Spesifikasi perencanaan balok kopel menggunakan perbandingan semen, agregat

halus, dan agregat kasar 1: 2: 3. Pada penelitian di lakukan pembuatan benda uji

balok kopel dengan ukuran 90 cm x 30 cm x 15 cm dengan lebar benda uji 3

variasi. Penelitian balok kopel ini menguji kuat tekan untuk mendapatkan nilai

deformasi, drift, dan daktilitas perpindahan. Nilai deformasi balok kopel 59,50

mm (tanpa perkuatan) dan 57,98 mm (dengan perkuatan) mengalami penurunan

deformasi sebesar 2,55%. Untuk nilai drift balok kopel tanpa perkuatan -4,18

sedangkan pada balok kopel dengan perkuatan adalah -5,10 mengalami kenaikan

sebesar 18,04%. Kemudian analisis daktilitas diperoleh nilai 2,143 (tanpa

perkuatan) dan 2,242 (dengan perkuatan) mengalami kenaikan nilai sebesar

4,45%.

Kata Kunci: Balok Kopel, Daktilitas, Deformasi, Drift, Tulangan Diagonal.