9
Jurnal Teknik Sipil ISSN 2302-0253 Pascasarjana Universitas Syiah Kuala 9 Pages pp. 87- 95 87 - Volume 3, No. 4, November 2014 ANALISIS PERILAKU GESER BALOK BETON RINGAN BUSA BERTULANG DENGAN AGREGAT BONGKAHAN CANGKANG SAWIT Hayati 1 , Dr. Ir. Abdullah, M. Sc 2 , Ir. Huzaim, MT 3 1) Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Syiah Kuala Banda Aceh 2,3) Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Email: [email protected] Abstract: This research was conducted with the aim to determine the shear behavior of reinforced lightweight foam concrete beams using palm shells as replacement for natural aggregate. The beams were tested and were designed to fail in shear. Beam measuring 15 x 30 x 220 cm. Coarse aggregate of palm shells used # 19,1 mm and retained on # 4,76 mm seive. This chunks of palm shells is taken from Cot Girek Northen Aceh. This reseach used reinforcemet thread, for staple reinforcement and stirrups reinforcement. Variables used for each test piece of foam concrete beams of the variation of the shear reinforcement spacing: 20 cm, 25 cm and without stirrups. Quality yield of steel used for reinforcement of staple 415,3 MPa and 359,5 MPa for stirrups reinforcement. Diameter of reinforcing press used two D12,6 mm and four D15,6 mm to pull the reinforcement, while the stirrups reinforcement used 7,6 mm diameter. Testing was conducted at the Laboratory of Construction and Building Material (LKBB) Faculty of Engineering, University of Syiah Kuala. The result show the value of the shear capacity of beams for each of the stirrups reinforcement spacing variation is, for beams with stirrups distance of 20 cm, shear capacity = 70,68 kN; beam stirrups with a distance of 25 cm, shear capacity = 60,87 kN; for beam concrete faomed without stirrups, shear capacity = 26,68 kN and conventional concrete beams, for beam with stirrups distance of 25 mm, shear capacity = 82,80 kN. Quality of reinforced lightweight foam concrete beams using palm shells is 25,20 MPa. Keywords: Beams Lightweight Foam Concrete, palm shells, shear behavior, crack pattern, the shear capacity. Abstrak: Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui perilaku geser balok beton ringan busa bertulang menggunakan bongkahan cangkang sawit (BCS) sebagai bahan pengisi agregat normal. Pada penelitian ini diuji 3 buah balok berukuran 15 x 30 x 220 cm yang mengalami gagal geser. Kegagalan geser ini diperoleh dengan memperkuat kapasitas lentur balok. BCS yang digunakan lolos saringan # 19,9 mm dan tertahan disaringan # 4,76 mm. BCS ini didatangkan dari Cot Girek Aceh Utara. Penelitian ini menggunakan tulangan ulir baik untuk tulangan utama maupun untuk tulangan sengkang, dengan variasi jarak sengkang; 20 cm, 25 cm dan tanpa sengkang. Mutu leleh baja yang digunakan 415,3 MPa untuk tulangan utama dan 359,5 MPa untuk tulangan sengkangnya. Diameter tulangan tekan digunakan 2 D12,6 mm dan 4 D15,6 mm untuk tulangan tarik, adapun tulangan sengkang yang digunakan diameter 7,6 mm. Pengujian dilakukan di Laboratorim Konstruksi dan Bahan Bangunan (LKBB) Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala. Hasil penelitian menunjukkan nilai kapasitas geser untuk masing-masing variabel jarak tulangan sengkang yaitu; balok dengan jarak sengkang 20 cm, kapasitas gesernya = 70,68 kN; balok dengan jarak sengkang 25 cm, kapasitas gesernya = 60,87 kN; balok tanpa sengkang, kapasitas gesernya = 26,68 kN dan balok beton konvensional dengan jarak sengkang 25 cm, kapasitas gesernya = 82,80 kN. Mutu beton untuk balok beton ringan busa bertulang BCS sebesar 25,20 MPa. Kata Kunci: Balok Beton Ringan Busa, BCS, perilaku geser, pola retak, kapasitas geser.

analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

  • Upload
    vuphuc

  • View
    251

  • Download
    14

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

Jurnal Teknik Sipil ISSN 2302-0253

Pascasarjana Universitas Syiah Kuala 9 Pages pp. 87- 95

87 - Volume 3, No. 4, November 2014

ANALISIS PERILAKU GESER BALOK BETON RINGAN

BUSA BERTULANG DENGAN AGREGAT

BONGKAHAN CANGKANG SAWIT

Hayati1, Dr. Ir. Abdullah, M. Sc 2, Ir. Huzaim, MT 3

1) Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Syiah Kuala Banda Aceh 2,3) Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala

Email: [email protected]

Abstract: This research was conducted with the aim to determine the shear behavior of reinforced lightweight foam concrete beams using palm shells as replacement for natural aggregate. The beams were tested and were designed to fail in shear. Beam measuring 15 x 30 x 220 cm. Coarse aggregate of palm shells used # 19,1 mm and retained on # 4,76 mm seive. This chunks of palm shells is taken from Cot Girek Northen Aceh. This reseach used reinforcemet thread, for staple reinforcement and stirrups reinforcement. Variables used for each test piece of foam concrete beams of the variation of the shear reinforcement spacing: 20 cm, 25 cm and without stirrups. Quality yield of steel used for reinforcement of staple 415,3 MPa and 359,5 MPa for stirrups reinforcement. Diameter of reinforcing press used two D12,6 mm and four D15,6 mm to pull the reinforcement, while the stirrups reinforcement used 7,6 mm diameter. Testing was conducted at the Laboratory of Construction and Building Material (LKBB) Faculty of Engineering, University of Syiah Kuala. The result show the value of the shear capacity of beams for each of the stirrups reinforcement spacing variation is, for beams with stirrups distance of 20 cm, shear capacity = 70,68 kN; beam stirrups with a distance of 25 cm, shear capacity = 60,87 kN; for beam concrete faomed without stirrups, shear capacity = 26,68 kN and conventional concrete beams, for beam with stirrups distance of 25 mm, shear capacity = 82,80 kN. Quality of reinforced lightweight foam concrete beams using palm shells is 25,20 MPa.

Keywords: Beams Lightweight Foam Concrete, palm shells, shear behavior, crack pattern, the shear capacity.

Abstrak: Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui perilaku geser balok beton ringan

busa bertulang menggunakan bongkahan cangkang sawit (BCS) sebagai bahan pengisi agregat normal.

Pada penelitian ini diuji 3 buah balok berukuran 15 x 30 x 220 cm yang mengalami gagal geser.

Kegagalan geser ini diperoleh dengan memperkuat kapasitas lentur balok. BCS yang digunakan lolos

saringan # 19,9 mm dan tertahan disaringan # 4,76 mm. BCS ini didatangkan dari Cot Girek Aceh

Utara. Penelitian ini menggunakan tulangan ulir baik untuk tulangan utama maupun untuk tulangan

sengkang, dengan variasi jarak sengkang; 20 cm, 25 cm dan tanpa sengkang. Mutu leleh baja yang

digunakan 415,3 MPa untuk tulangan utama dan 359,5 MPa untuk tulangan sengkangnya. Diameter

tulangan tekan digunakan 2 D12,6 mm dan 4 D15,6 mm untuk tulangan tarik, adapun tulangan

sengkang yang digunakan diameter 7,6 mm. Pengujian dilakukan di Laboratorim Konstruksi dan

Bahan Bangunan (LKBB) Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala. Hasil penelitian menunjukkan

nilai kapasitas geser untuk masing-masing variabel jarak tulangan sengkang yaitu; balok dengan jarak

sengkang 20 cm, kapasitas gesernya = 70,68 kN; balok dengan jarak sengkang 25 cm, kapasitas

gesernya = 60,87 kN; balok tanpa sengkang, kapasitas gesernya = 26,68 kN dan balok beton

konvensional dengan jarak sengkang 25 cm, kapasitas gesernya = 82,80 kN. Mutu beton untuk balok

beton ringan busa bertulang BCS sebesar 25,20 MPa.

Kata Kunci: Balok Beton Ringan Busa, BCS, perilaku geser, pola retak, kapasitas geser.

Page 2: analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

Jurnal Teknik Sipil

Pascasarjana Universitas Syiah Kuala

Volume 3, No. 4, November 2014 - 88

PENDAHULUAN

Teknologi perekayasaan material saat ini

mengalami perkembangan menuju penggunaan

limbah industri serta bahan bangunan yang

kurang dimanfaatkan dalam aplikasi teknologi

material berkelanjutan. Bongkahan cangkang

sawit (BCS) merupakan bahan limbah, banyak

dan mudah didapat, karena Indonesia memiliki

perkebunan kelapa sawit yang luas. Sebagai

bahan konstruksi BCS sudah digunakan sebagai

timbunan jalan lingkungan pada kawasan

perkebunan pengolahan minyak kelapa sawit.

Namun demikian BCS kurang dimanfaatkan

dalam konstruksi lainnya. Ini menjadi potensi

yang sangat baik dalam upaya menggantikan

bahan agregat alami.

Asma (2011) melakukan penelitian

tentang kuat geser terhadap beton ringan busa

dengan uji push off untuk mendapatkan kuat

geser murni dengan penambahan serat dan

agregat. Hasil penelitian diperoleh nilai

koefisien geser untuk beton ringan busa dengan

agregat BCS sebesar 0,71. Penelitian tentang

geser pada balok beton ringan busa yang

dilakukan oleh Meidi Arjuna (2010) dengan

menggunakan agregat BCS dan tulangan besi

polos, diperoleh kapasitas geser pada balok

masih belum cukup signifikan antara perilaku

geser dan lentur. Adapun Hafiz Riadi (2011)

meneliti perilaku geser balok beton ringan busa

menggunakan agregat pasir pozolan alami dan

tulangan besi ulir, hasil yang diperoleh

kapasitas geser pada balok beton ringan busa

pozzolan lebih kecil dari kapasitas geser balok

beton konvensional. Dari hasil penelitian

tersebut juga menunjukkan bahwa beton ringan

busa pozzolan kemungkinan dapat digunakan

sebagai pengganti beton konvensional pada

elemen struktural tertentu, misalnya balok.

Tujuan penelitian ini adalah untuk

mengamati perilaku geser balok beton busa

ringan menggunakan BCS sebagai bahan

pengganti agregat dan besi ulir sebagai tulangan

balok. Selain mengamati perilaku geser, juga

dipelajari lendutan, pola retak yang terjadi pada

balok beton ringan busa. Kang dan W.Kim

(2012) melakukan penelitian geser pada balok

beton ringan busa dengan menambah serat besi

untuk meningkatkan kapasitas geser.

Penelitian ini dilaksanakan pada

Laboratorium konstruksi dan bahan Bangunan

jurusan Teknik Sipil Universitas Syiah Kuala

Banda Aceh. Pengujian yang dilakukan berupa

pengujian kuat geser terhadap balok beton

ringan busa dengan menggunakan tulangan ulir

dan BCS sebagai agregat, komposisi campuran

berupa Specific Gravity (SG) 1,6, Faktor Air

Semen (FAS) 0,35. Ukuran benda uji balok 15

cm x 30 cm x 220 cm sebanyak 3 buah dengan

variasi tulangan terdiri dari 2 D12,6 mm dan 4

D15,6 mm. Pengujian sifat mekanis berupa

pengujian kuat tekan dengan benda uji silinder

berukuran 15 cm x 30 cm sebanyak 3 buah,

pengujian kuat tarik belah dengan benda uji

berukuran 15 cm x 30 cm sebanyak 3 buah,

dan pengujian kuat tarik lentur dengan benda

uji berukuran 10 cm x 10 cm x 40 cm sebanyak

3 buah. Kuat tekan yang direncanakan 25 MPa.

Page 3: analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

Jurnal Teknik Sipil

Pascasarjana Universitas Syiah Kuala

89 - Volume 3, No. 4, November 2014

Bahan pengisi berupa cangkang sawit yang

digunakan adalah lolos saringan # 19,1 mm dan

tertahan pada saringan # 4,76 mm.

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

Geser Balok Beton Bertulang

McCormac menyatakan keruntuhan

balok beton bertulang dalam geser sangat

berbeda dengan keruntuhan dalam lentur.

Keruntuhan geser terjadi tiba-tiba dengan

peringatan kecil atau tanpa peringatan

sebelumnya.

Dipohusodo (1994) menyatakan untuk

menentukan seberapa besar tegangan geser

yang terjadi, umumnya peraturan-peraturan

yang ada memberikan rekomendasi untuk

mengunakan pedoman perencanaan

berdasarkan nilai tegangan geser rata-rata

nominal sebagai berikut:

υ =db

V

..….....................................(1)

dimana :

V = Gaya geser (kg) ;

υ = Tegangan geser (kg/cm2) ;

b = Lebar balok (cm) ;

d = Tinggi balok (cm) ; dan

Ø = Faktor reduksi kuat bahan (untuk geser

0.60)

Menurut McCormac, kekuatan geser nominal

(Vn) sebagai jumlah dari kekuatan yang

diberikan oleh beton dan tulangan geser yaitu :

Vn = Vc + Vs ..............................(2)

dimana:

Vn = Kekuatan geser nominal (kg) ;

Vc = Kekuatan geser akibat beton (kg) ;

Vs = Kekuatan geser akibat tegangan geser

(kg).

Kapasitas kemampuan beton (tanpa

penulangan geser) untuk menahan gaya geser

dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

2.3.

Vc = dbf wc

'

6

1........................(3)

dimana :

Vc = Kapasitas geser beton (N) ;

f’c = Kuat tekan beton (MPa) ;

bw = Lebar balok (mm) ; dan

d =Tinggi efektif penampang beton

(mm).

Menurut Dipohusodo, untuk tulangan

geser, Vs dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan (2.4)

Vs = s

dfA yv ..….........................(4)

dimana :

Vs = Gaya geser nominal yang disediakan oleh

tulangan sengkang (N);

Av = Luas penampang tulangan sengkang

(mm2);

fy = Kuat luluh tulangan geser (MPa);

d = Tinggi efektif penampang balok beton

bertulang (mm); dan

s = Jarak pusat ke pusat batang tulangan

geser kearah sejajar tulangan pokok

memanjang (mm).

Retak

Menurut Nawy (1998), pada dasarnya

Page 4: analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

Jurnal Teknik Sipil

Pascasarjana Universitas Syiah Kuala

Volume 3, No. 4, November 2014 - 90

dapat terjadi tiga ragam keruntuhan pada balok

yaitu :

a. Keruntuhan Lentur

Pada daerah yang mengalami keruntuhan

lentur, retak utama terjadi pada tengah

bentang dan tegak lurus pada arah

tegangan utama. Retak ini disebabkan oleh

tegangan geser yang sangat kecil dan

tegangan lentur sangat dominan.

b. Keruntuhan Geser

Keruntuhan ini ditandai dengan retak-retak

halus vertikal di tengah bentang, dan tidak

terus menjalar karena kehilangan lekatan

antara tulagan dengan beton di sekitarnya

pada daerah perletakan.

c. Keruntuhan Lentur Geser (Tarik Diagonal)

Pada keruntuhan ini, retak halus mulai

terjadi di tengah bentang berarah vertikal

yang diakibatkan oleh lentur.

Tabel 1. Pengaruh Kelangsingan Balok

Terhadap Ragam Keruntuhan

Katagori

balok

Ragam

keruntuhan

Kelangsingan

(a/d)

Langsing

Sedang

Tinggi

Lentur

Tarik Diagonal

Tekan geser

>5,5

2,5 – 5,5

1,0 – 2,5

Sumber : Nawy (1998)

Beton Ringan Busa (Lightweight Foamed

Concrete)

Menurut Neville (1993) ada beberapa

metode yang digunakan untuk mengurangi

berat jenis beton yaitu:

a. Dengan membuat gelembung-gelembung

gas/udara dalam adukan semen sehingga

terjadi banyak pori-pori udara di dalam

betonnya. Salah satu cara yang dapat

dilakukan adalah dengan menambah bubuk

aluminium ke dalam bubuk campuran

beton.

b. Dengan menggunakan agregat ringan,

misalnya tanah liat bakar, batu apung atau

agregat buatan sehingga beton yang

dihasilkan akan lebih ringan daripada

beton biasa.

c. Dengan cara membuat beton tanpa

menggunakan butir-butir agregat halus

atau pasir yang disebut sebagai beton non

pasir.

Konsep Bahan Pengisi BCS

Penggunaan BCS sebagai pengganti

agregat pada campuran beton tidak memberikan

dampak negatif terhadap perilaku beton (Jumaat

2009). Penambahan BCS pada proporsi tertentu

dapat menghasilkan mutu beton > 25 MPa

(Meidi Arjuna 2010).

Berdasarkan hasil penelitian Meidi

Arjuna (2010), dari pemeriksaan sifat fisis BCS

diperoleh berat jenis sebesar 1,56 dan absorbsi

sebesar 1,409 %.

BCS ini merupakan hasil pembakaran

cangkang kelapa sawit yang tidak digunakan

lagi. Proses pembakaran ini dilakukan berkali-

kali sehingga menghasilkan bongkahan

cangkang sawit yang ringan namun memiliki

permukaan yang kasar dan keras.

METODE PENELITIAN

Benda Uji Balok Beton Ringan Busa

Beragregat BCS

Beton yang digunakan pada penelitian ini

adalah beton busa beragregat BCS dengan mutu

Page 5: analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

Jurnal Teknik Sipil

Pascasarjana Universitas Syiah Kuala

91 - Volume 3, No. 4, November 2014

beton rencana 25 Mpa. Benda uji balok untuk

pengujian geser yang digunakan berukuran 15

cm x 30 cm x 220 cm dengan besi ulir D12,6

mm dan D15,6 mm. Untuk tulangan geser

digunakan besi ulir D7,6 mm seperti terlihat

pada Tabel 2.

Tabel 2. Balok uji dan kombinasi tulangan

Untuk pengujian sifat mekanis beton,

digunakan benda uji silinder berukuran 15 cm x

30 cm sebanyak 6 buah, dan balok berukuran

10 cm x 10 cm x 40 cm, sebanyak 3 buah.

Seperti terlihat pada Tabel 3.2

Tabel 3. Benda uji mekanis

Pengujian Bentuk Ukuran (cm) Jumlah

Kuat tekan Silinder 15x30 3

Kuat belah Silinder 15x30 3

Kuat Lentur Balok 10x10x40 3

Peralatan dan Bahan Material

Peralatan yang digunakan pada penelitian

ini adalah mesin tarik baja (compressive

loading machine), mesin tekan (Compression

Testing Machine), seperangkat mesin/alat

pembentuk busa sebagai bahan campuran pada

beton, alat uji tekan (Load Cell) berkapasitas 50

ton, hydrolic jack, Tranducer, foam generator,

data logger, cetakan silinder ukuran diameter

15 cm tinggi 30 cm, balok ukuran 10 cm x 10

cm x 40 cm, balok ukuran 15 cm x 30 cm x 220

cm, timbangan dengan berbagai kapasitas,

pengaduk beton (molen) berkapasitas 0,3 m3,

dan peralatan penunjang lainnya.Material yang

digunakan pada penelitian ini adalah: Semen

Portland Tipe I, Air, Foam Agent, bongkahan

cangkang sawit, Besi D7,6 mm, D12,6 mm dan

D15,6 mm.

Pembuatan dan Perawatan Benda Uji

Adapun langkah-langkah pencampuran

beton busa dengan mengunakan BCS yaitu air

dimasukkan kedalam molen kemudian

dimasukkan semen, setelah air dan semen

tercampur secara merata lalu dilakukan

pengukuran flow test . Nilai flow test yang baik

adalah > 20 cm, untuk mendapatkan nilai flow

test tersebut ditambah superplaticizer berkisar

1-3% jika diperlukan. Kemudian masukkan

cangkang sawit sesuai dengan komposisi yang

akan ditambahkan kedalam beton busa, setelah

itu dimasukkan busa sesuai dengan kebutuhan

berat jenis yang diinginkan. Busa tersebut

berasal dari foam agent yang terlebih dahulu

dicampur dengan air pada konsentrasi 1:30.

Selanjutnya mengunakan generator busa, cairan

foam agent yang sudah dicampur air tersebut

dijadikan busa. Pengecoran benda uji dilakukan

dengan menuang campuran beton busa kedalam

cetakan yang telah dipersiapkan. Setelah

berumur 24 jam, benda uji tersebut dikeluarkan

dari cetakan dan selanjutnya dilakukan

perawatan selama 7 hari dengan menutup benda

uji memakai goni basah.

Pengujian Kuat Geser Benda Uji Balok

Pengujian pembebanan pada balok beton

busa bertulang beragregat BCS dilakukan pada

umur 28 hari. Setelah ditimbang, benda uji

Page 6: analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

Jurnal Teknik Sipil

Pascasarjana Universitas Syiah Kuala

Volume 3, No. 4, November 2014 - 92

Strain gauge (baja)

Load cell 50 T

2 D12.6

2 D 15.6

D7.6-200 300

150

Tranducer 1Tranducer 2

Tranducer 3

2200 mm

2000 mm

Strain gauge (baja)

2 D 15.6

700 mm 600 mm 700 mm

Strain gauge (baja)

Load cell 50 T

2 D12.6

2 D 15.6

D7.6-250 300

150

Tranducer 1Tranducer 2

Tranducer 3

2200 mm

2000 mm

Strain gauge (baja)2 D 15.6

700 mm 600 mm 700 mm

Strain gauge (baja)

Load cell 50 T

2 D12.6

2 D 15.6

D7.6-1000 300

150

Tranducer 1Tranducer 2

Tranducer 3

2200 mm

2000 mm

2 D 15.6

700 mm 600 mm 700 mm

balok beton busa bertulang beragregat BCS

diletakan diatas tumpuan dengan dengan

panjang teoritis 200 cm. Pembebanan dilakukan

dengan memberikan dua beban terpusat yang

sama besar. Beban diberikan secara perlahan

hingga balok runtuh . Lendutan dan regangan

dimonitor setiap kenaikan beban 100 kg dengan

menggunakan alat LVDT (transducer) dan

strain gage. LVDT ditempatkan pada 3 lokasi,

sedangkan strain gauge ditempatkan pada

tulangan geser dan tulangan lentur. Set up

pengujian benda uji balok dapat dilihat pada

gambar 1.

Adapun perilaku yang akan diamati

HASIL PEMBAHASAN

Pemeriksaan Sifat Fisis BCS

Pemeriksaan sifat fisis meliputi

pemeriksaan berat jenis, daya serap air,

modulus kehalusan. Hasil pemeriksaan

digunakan untuk menentukan apakah BCS telah

memenuhi syarat agregat ringan.

Tabel 4. Pemeriksaan Sifat Fisis Agregat

BCS

Hasil Pengujian Sifat Mekanis Beton ringan

busa BCS

Hasil pengujian sifat mekanis beton

ringan busa BCS dapat dilihat pada Tabel 4.2

dibawah ini.

Tabel 5. Pengujian sifat mekanis beton ringan busa

BCS

Hasil Pengujian Balok Beton Ringan Busa

BCS dan Balok Beton Konvensional

Berdasarkan hasil pengujian balok beton

konvensional pada grafik Gambar dibawah,

dapat dilihat bahwa lendutan maksimum pada

LVDT 2 pada beton sebesar 1,29 cm pada

beban 13,83 ton. Lendutan maksimum pada

pada LVDT 2 beton busa ringan BCS jarak

sengkang 20 cm sebesar 1,031 cmpada beban

10,33 ton. Lendutan maksimum pada pada

LVDT 2 beton busa ringan BCS jarak sengkang

25 cm sebesar 1,60 cm pada beban 11,74 ton,

sedangkan lendutan maksimum pada pada

LVDT 2 beton busa ringan BCS tanpa

sengkang sebesar 0,49 cm pada beban 3,51 ton.

Gambar 3.1 Set Up Pembebabanan Benda Uji Balok

Page 7: analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

Jurnal Teknik Sipil

Pascasarjana Universitas Syiah Kuala

93 - Volume 3, No. 4, November 2014

Dari hasil diatas dapat dilihat bahwa lendutan

maksimum yang terjadi pada beton

konvensional lebih besar dari lendutan

maksimum yaitu 1,29 cm. Untuk balok beton

busa ringan BCS jarak sengkang 20 cm, 25 cm

dan tanpa sengkang lebih kecil dari lendutan

yang dihitung secara teori dengan dua titik

pembebanan yaitu 2,19 cm, 2,62 cm dan 0,54

cm. Persentase perbedaan besarnya lendutan

maksimum dari hasil pengujian balok beton

busa ringan busa BCS terhadap balok beton

konvensional 171,75% pada jarak sengkang 20

cm, 151,56% pada jarak sengkang 25 cm dan

42,33% untuk balok tanpa sengkang.

Besar kapasitas geser untuk masing-

masing balok beton ringan busa BCS dengan

variabel jarak tulangan sengkang 20 cm, 25 cm

dan tanpa sengkang yaitu 70,68 kN; 60,87 kN

dan 26,68 kN, sedangkan untuk balok beton

konvensional jarak tulangan sengkang 25 cm

kapasitas gesernya sebesar 82,79 kN. Kapasitas

balok beton ringan busa BCS lebih kecil

dibandingkan kapasitas balok beton

konvensional.

Dari Gambar diatas dapat dilihat bahwa

retak yang terjadi pada beton ringan busa BCS

tanpa sengkang lebih sedikit dibandingkan

dengan retak yang terjadi pada beton ringan

busa BCS dengan jarak sengkang 20 cm dan 25

cm. Hal ini disebabkan pengaruh tulangan

sengkang yang digunakan. Dari pola retak dapat

dilihat beton ringan busa BCS jarak sengkang

20 cm dan 25 cm lebih daktil dibandingkan

beton ringan busa BCS tanpa sengkang. Pada

beton ringan busa yang menggunakan

sengkang, gaya geser yang bekerja diluar

kemampuan beton untuk menahannya akan

diteruskan ke tulangan sengkang. Pada balok

beton konvensional jarak sengkang 25 cm retak

yang terjadi lebih sedikit dibandingkan beton

ringan busa BCS dengan jarak sengkang yang

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

0.00 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80

BEB

AN

(to

n)

LENDUTAN (cm)

Beton Konvensional

Beton Busa BCS Sengkang 25

Beton Busa BCS Sengkang 20

Beton Busa BCS Tanpa Sengkang

(1,29 ; 13,83)

(1,60 ; 11,74)

(1,03 ; 10,33)

(0,49 ; 3,51)

Gambar 4.1 Grafik Beban-Lendutan Balok Beton konvensional dengan

Balok Beton Ringan Busa BCS

d) Beton Konvensional dengan Jarak Sengkang 25 cm

a) Beton Ringan Busa BCS Tanpa Sengkang

b) Beton Ringan Busa BCS dengan Jarak Sengkang 20

cm

c) Beton Ringan Busa BCS dengan Jarak Sengkang 25

cm

Gambar 4.2 Pola Retak pada Balok Beton Ringan Busa BCS dan Balok Beton konvensional

Page 8: analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

Jurnal Teknik Sipil

Pascasarjana Universitas Syiah Kuala

Volume 3, No. 4, November 2014 - 94

sama. Hal ini disebabkan karena jenis beton

yang digunakan berbeda.

Tabel 5. Beban yang Timbul pada Pengujian Balok

Beton Konvensional dan Balok Beton Ringan

Busa BCS

Perbandingan Hasil Pengujian Geser Balok

Beton Ringan Busa BCS Arjuna Pada Jarak

Tulangan Sengkang 20 cm

Pengujian geser balok beton ringan busa

BCS dengan jarak sengkang 20 cm sebelumnya

sudah pernah dilakukan oleh Medi Arjuna

(2010) dengan mengunakan tulangan baja

polos. Kapasitas geser yang dihasilkan sebesar

44,84 kN, sedangkan Pengujian dengan

mengunakan tulangan ulir pada jarak sengkang

yang sama menghasilkan kapasitas geser

sebesar 70,68 kN. Persentase penambahan

kapasitas geser akibat mengunakan tulangan

ulir sebesar 57,64 %.

Berdasarkan grafik pada Gambar 4.2

dapat dilihat bahwa lendutan maksimum beton

ringan busa BCS hasil pengujian geser jarak

sengkang 20 cm, lendutan maksimum pada

LVDT 2 sebesar 1,03 cm pada beban 10,14 ton.

Lendutan maksimum beton ringan busa BCS

hasil pengujian geser (Arjuna, 2010) jarak

sengkang 20 cm, lendutan maksimum pada

LVDT 2 sebesar 1,82 cm pada beban 5,54 ton.

Dari Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa

lendutan maksimum yang terjadi pada beton

ringan busa BCS dengan mengunakan tulangan

ulir sebesar 1,03 cm lebih kecil dari lendutan

beton ringan busa BCS dengan mengunakan

tulangan polos yaitu sebesar 2,02 cm.

Perbandingan Hasil Pengujian Balok Beton

Dengan perhitungan Teoritis

Perbedaan hasil uji labolatorium dengan

perhitungan teoritis pada lendutan karena pada

perhitungan teoritis balok beton konvensional

faktor tulangan tidak diperhitungkan

(diabaikan). Pada persamaan perhitungan

teoritis, lendutan balok beton konvensional

tidak berlaku untuk perhitungan lendutan balok

beton ringan busa BCS, karena modulus

elastisitas (Ec) beton ringan busa BCS tidak

sama dengan Ec beton konvensional.

Tabel 6. Perbandingan Kapasitas Balok Beton

dengan Perhitungan Teoritis Berdasarkan

Penelitian Geser Murni (Asmah, 2011),

yaitu Vc = 𝟎, 𝟕𝟏 𝒙 𝟏

𝟔√𝒇′𝒄 𝒃 𝒅

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Beba

n (T

on)

Lendutan (cm)

LVDT 1 Penelitian Arjuna

LVDT 2 Penelitian Arjuna

LVDT 3 Penelitian Arjuna

LVDT 1 Penelitian Hayati

LVDT 2 Penelitian Hayati

LVDT 3 Penelitian Hayati

Gambar 4.2 Grafik Beban-Lendutan Balok Beton Ringan Busa BCS Hasil

Penelitian Geser Arjuna dan Hayati

(1,03 ; 10,14)

(0,57 ; 9,06)

(1,82 ; 5,54)

(2,02 ; 8,97)

(0,40 ; 12,76 (0,33 ; 12,71

Page 9: analisis perilaku geser balok beton ringan busa bertulang dengan

Jurnal Teknik Sipil

Pascasarjana Universitas Syiah Kuala

95 - Volume 3, No. 4, November 2014

KESIMPULAN

1. Kegagalan balok beton ringan busa BCS

sesuai dengan yang direncanakan, yaitu

gagal geser.

2. Lendutan yang terjadi pada balok beton

ringan busa BCS lebih kecil dari lendutan

hasil perhitungan teoritis dengan dua titik

pembebanan. Sebaliknya, lendutan yang

terjadi pada balok beton konvensional

lebih besar dari lendutan hasil perhitungan

teoritis dengan dua titik pembebanan.

3. Kapasitas geser pada balok beton ringan

busa BCS yang mengunakan tulangan ulir

meningkat sebesar 57,639 % dibandingkan

dengan mengunakan tulangan polos pada

jarak sengkang 20 cm.

4. Dari hasil pengujian diperoleh kapasitas

geser balok beton ringan busa untuk

masing-masing variabel sengkang lebih

kecil dari kapasitas geser hasil perhitungan

teoritis balok dengan mengasumsikan

beton konvensional.

5. Dengan perhitungan teoritis berdasarkan

penelitian kapasitas geser yang dilakukan

oleh Asmah, (2011) diperoleh bahwa hasil

pengujian kapasitas geser balok beton

ringan busa BCS lebih besar dari kapasitas

geser hasil perhitungan teoritis.

6. Semakin rapat jarak tulangan sengkang,

kapasitas geser semakin besar. Namun,

pada jarak sengkang yang sama, kapasitas

geser balok beton ringan busa BCS lebih

kecil dari balok beton konvensional.

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Abdullah, Afifuddin M, Huzaim, 2010. Pemanfaatan

Bahan Limbah sebagai Pengganti Semen

pada Beton Busa Mutu Tinggi. Banda Aceh:

Universitas Syiah Kuala.

Amri, S., 2005. Teknologi Beton A-Z. Jakarta:

Universitas Indonesia.

Anonim, 1982. Persyaratan Umum Bahan Bangunan

di Indonesia (PUBI 1982). Departemen

Pekerjaan Umum dan Bahan Penelitian dan

Pengembangan PU, Pusat Penelitian dan

Pengembangan Pemukiman.

Anonim, 1996. Annual Book of ASTM Standards:

Concrete and Aggregate. Section 4.

Construction. Volume 04.02.

Arjuna M., 2010. Analisa Perilaku Geser pada

Balok Beton Busa Bertulang Mengunakan

Bongkahan Cangkang Sawit. Banda Aceh:

Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala.

Dipohosodo, I., 1994. Struktur Beton Bertulang

Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03. Jakarta:

PT. Gramedia Pustaka Utama.

G.Batisd, 2004, “Corrosion Protection of Steel in

Pumicen Lightweright Morta Coating”,

Departement of material Science and

Engineering, School of Chemical

Engineering, National Technical University

of Athens, Athens Greece.

Jumaat, MZ., 2009. Shear Strenght of Oil Palm Shell

Foamed Concrete Beams, Material and

Desig. Volume 30, Issue 6, Pages 2227-

2236.

T.H.K Kang and W.Kim, 2012. Shear Strenght of

Steel Fiber Reinforced Lightweight

Concrete Beams. Oklahoma USA:

University of Oklahoma.

McCormac. J.C, 2001. Desain Beton Bertulang. Jilid

1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Mulyono, T., 2004, Teknologi Beton. Yogyakarta:

Penerbit ANDI.

Murdock. L.J., and Brook, K.M. 1991. Bahan dan

Praktek Beton. terjemahan Hindarko,S.

Jakarta: Penerbit Erlangga.

Nawy, E.G., 1998. Beton Bertulang. Bandung:

Penerbit Refika Aditama.

Nilson, A.H., dan Winter, G.,1986. Design of

Concrete Structure. . London: Graw Hill

Book Company.

Paul Nugraha dan Antoni, 2007. Teknologi Beton.

Yogyakarta: Penerbit Andi.

Wang, C.K., and Salmon, C.G., 1993. Desain Beton

Bertulang. Edisi IV. Jakarta: Penerbit

Erlangga. (Terjemahan Binsar Hariandja).

Zulkifli, A., 2011. Kuat Geser Beton Ringan Busa

dengan Uji Push-Off. Banda Aceh: Fakultas

Teknik Universitas Syiah Kuala.