PENGGUNAAN CARBON FIBER REINFORCED PLATE SEBAGAI TULANGAN EKSTERNAL PADA STRUKTUR BALOK BETON

Transkripsi

1 Media Teknik Sipil, Volume IX, Juli 29 ISSN Astrak ENGGUNAAN CARBON FIBER REINFORCED LATE SEBAGAI TULANGAN EKSTERNAL ADA STRUKTUR BALOK BETON Endah Kanti angestuti 1), Fajar Sri Handayani 2) 1) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang (UNNES) Gedung E4, Kampus Sekaran Gunungpati, Semarang 5229, endahkp@gmail.com 2)Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Seelas Maret (UNS) Jln. Ir. Sutami 36 A, Kentingan, Surakarta eningkatan lentur alok eton ertulang dapat dilakukan dengan menggunakan plat aja atau ahan komposit non logam secara eksternal di daerah serat tarik alok. Studi eksperimen pada perkuatan eton ertulang dengan CFR telah dilakukan untuk memperkirakan efektifitas penggunaan CFR pada struktur eton seagai tulangan eksternal. ada penelitian ini dua uah specimen diuji untuk mengetahui pengaruh dari material CFR terhadap kuat lentur alok. Benda uji pertama adalah alok eton ertulang dengan tulangan tunggal (BT), yang digunakan seagai alok kontrol. Benda uji kedua adalah alok eton tanpa tulangan aja yang dilapisi CFR yang dilekatkan pada dasar alok dengan epoxy (BF). Dimensi alok-alok terseut adalah 15/25 mm, dengan entang mm. Semua alok diuji menggunakan 4 titik pemeanan untuk mendapatkan lentur murni pada tengah entang. Hasil penelitian memperlihatkan ahwa penggunaan lapisan CFR pada alok BF meskipun dapat meningkatkan kekakuan 33.3% dan momen retak seesar 5%, tetapi penggunaan CFR pada alok eton seagai tulangan eksternal tanpa tulangan aja tidak efektif, karena regangan CFR yang ekerja hanya seesar 41% dari regangan maksimum yang mungkin isa dicapai. Fenomena keruntuhan pada alok eton dengan CFR adalah deonding CFR yang memuat kinerja CFR menjadi tidak efektif. Kata Kunci : CFR, deonding failure., kuat lentur Astract The flexural strengthening of reinforced concrete eam can e considered with applied externally onded steel plate or caron fier composite. This external plate is onded to the tension face of the concrete eam. Experimental study on reinforced concrete strengthening with Caron Fier Reinforced late (CFR) has een conducted to estimate the effectiveness of using CFR on the concrete structure as external reinforcement. Two eams were provided in this study to test the flexural strengthening effect of externally onded CFR composite. One of them was used for normal condition (BT). The other specimen is the concrete eam without steel ar that laminated CFR on the ottom of eam with epoxy (BF). Dimension of the eams are 15/25 mm with length mm. All eams were tested using two-point loading to get pure ending in the middle span. The result of the experimental research showed that in spite of using laminated CFR on the concrete eam (BF) may increase the stiffness 33.3% and cracking moment 5%, ut using laminated CFR on the concrete eams as external reinforcement without reinforcing steel ar (BF) is not effective, ecause the strain of CFR is only 41% of the maximum strain that may e reached. The failure phenomenon of the concrete eam with laminated CFR (BTF and BF) is prior deonding CFR that makes maximum performance of the CFR not e reached. Keywords : CFR, deonding failure, flexural strengthening 1. ENDAHULUAN Besarnya kapasitas momen yang dihasilkan oleh eton ertulang salah satunya ditentukan oleh penempatan tulangan aja di dalam eton (jarak jd). Semakin esar jarak jd maka kapasitas momen (M) yang terjadi makin esar pula. Agar kapasitas momen alok dapat ekerja optimal maka tulangan harus diletakkan di serat tarik alok yang paling jauh, dengan kata lain untuk mendapatkan jd yang maksimal maka tulangan aja ditempatkan pada serat tarik terluar eton dimana jd 2 > jd 1 sehingga M 2 > M 1 seperti terlihat pada Gamar 1. h h Jd1 Jd2 Tf Ts CFR Tulangan aja Gamar 1. enempatan tulangan dan CFR Namun demikian hal terseut menyeakan tidak tersedianya lekatan yang cukup antara tulangan aja dan eton, sehingga aksi komposit yang diharapkan tidak dapat terjadi. Terleih lagi aja tulangan merupakan material yang rentan terhadap korosi apaila tanpa perlindungan, sehingga cara menjadi tidak efektif. 17

2 Di lain pihak ada Caron Fier Reinforced late (CFR) yang menawarkan eerapa keunggulan yang tidak dimiliki oleh aja tulangan yaitu : mempunyai kuat tarik yang jauh leih tinggi dari kuat tarik aja tulangan, yaitu seesar 28 Ma, mempunyai kekakuan yang cukup tinggi dimana modulus elastisitasnya (E) 165. Ma, tidak mengalami korosi karena teruat dari ahan non logam, mempunyai penampang yang kecil dan ringan dengan erat 1,5 g/cm3, serta mudah pemasangannya. Meskipun CFR masih tergolong mahal jika diandingkan dengan aja tulangan, namun eerapa keunggulan material ini merangsang para peneliti untuk mengemangkan CFR seagai material yang dapat digunakan dalam struktur eton ertulang di masa mendatang. Kuat tarik yang tinggi tentu akan memerikan dampak positif secara langsung terhadap penampang. Interaksi antara eton dan CFR dapat dientuk oleh material perekat yang memerikan ikatan antara kedua ahan terseut melalui aksi adhesi. enggunaan material perekat pada struktur eton yang ditulangi CFR akan memerikan dampak positif pada struktur karena penempatan CFR pada penampang eton tidak perlu melalui penanaman di dalam eton, mengingat ahan terseut tahan korosi karena teruat dari ahan non logam. Jadi pada ahan komposit CFR tidak diutuhkan adanya cover, sehingga diharapkan jarak jd dapat dioptimalkan sehingga dapat menghasilkan kapasitas momen lentur yang maksimal pula. enelitian yang dilakukan ini merupakan kajian eksperimental dengan menempatkan CFR pada alok eton seagai tulangan eksternal. enelitian ini ertujuan untuk mengetahui manfaat penggunaan CFR seagai tulangan eksternal pada alok eton, sehingga dapat diketahui sejauh mana pengaruhnya terhadap kapasitas momen lentur yang dihasilkan. 2. LANDASAN TEORI 2.1. Kuat Tekan Beton Kuat tekan eton ditentukan oleh tegangan tertinggi dari enda uji silinder diameter 15 mm dan tinggi 3 mm yang diuji setelah erumur 28 hari dengan menggunakan mesin uji tekan sampai enda uji hancur. Besarnya kuat tekan eton dihitung dengan ersamaan (1). c σ c = Ac Notasi σ c adalah menyatakan kuat tekan eton, c adalah gaya aksial tekan maksimum dan Ac adalah luas penampang dari silinder eton. Menurut ark and aulay (1975) [1] perilaku kekuatan tekan eton dapat digamarkan dengan menggunakan kurva paraola tegangan regangan Hognestad seperti (1) 18 terlihat pada Gamar 2, dengan persamaan kuat tekan eton seagai erikut: fc = f c (2εc/εo - (εc/εo) 2 ) (2) dimana fc adalah tegangan tekan eton, f c adalah tegangan maksimum eton, dan εo adalah regangan eton pada saat eton mencapai tegangan maksimum. fc f c Gamar 2. Kurva paraola tegangan-regangan eton Hognestad (ark and aulay,1975) 2.2. Kuat Tarik Tulangan Baja Bila suatu atang yang teruat dari aja lunak ditarik dengan gaya aksial maka huungan tegangan dan regangannya dapat digamarkan, seperti pada Gamar 3. σ σ u σ y A fc=f c(2εc/εo-(εc/εo) 2 ).15 f c εo=2f c/ec.38 ε B O εy εsh Gamar 3. Huungan tegangan-regangan untuk aja lunak (ark and aulay 1975) Besarnya regangan dinyatakan dengan ersamaan (3) : l lo ε = (3) lo Dimana : ε = esarnya regangan, Io = panjang awal atang. l = panjang akhir atang Sedangkan esarnya tegangan dihitung dengan ersamaan (4) : σ = (4) A M ε u C ε

3 Dimana : σ = tegangan, = gaya aksial A = luas penampang. Dari Gamar 3, OA merupakan daerah linier elastis, kemiringan garis ini menyatakan modulus elastisitas. Baja lunak mempunyai titik leleh yaitu di titik A. Daerah AB dinamakan daerah plastis, dimana regangan terus ertamah, sedang tegangannya dapat dikatakan tidak ertamah. Lokasi titik B ini tidaklah tertentu, diperkirakan mempunyai regangan sekitar sepuluh kali hingga limaelas kali regangan pada saat leleh. BC merupakan daerah strain hardening, di mana pertamahan regangan akan diikuti dengan sedikit pertamahan tegangan. Di samping itu huungan tegangan-regangan ersifat tak linier. Kemiringan garis setelah titik B ini didefinisikan seagai Es. Di titik M, yaitu pada regangan εu erkisar 2 % dari panjang ahan, tegangannya mencapai nilai maksimum yang diseut seagai tegangan tarik ultimit (ultimate tensile strength). Kemudian pada titik C material putus Balok Lentur Struktur alok eton ertulang dengan tumpuan sederhana (simple eam) yang dieani secara simetris dengan dua uah gaya sejauh a dari tumpuan, maka akan terjadi keadaan lentur murni yaitu dimana momen konstan seesar.a di daerah antara kedua ean (Gamar 4). Untuk mendapatkan uji lentur struktur alok dapat dilakukan dengan memuat perandingan antara entang geser dan tinggi efektif alok (a/d) 3), serta mendesain agar keruntuhan yang akan terjadi adalah keruntuhan tarik (Tension Failure). a L Gamar 4. Bentuk pemeanan alok dalam keadaan lentur murni 2.4. Kuat Lentur Balok Tampang ersegi Kondisi tegangan regangan penampang eton yang mengalami lentur dapat dilihat pada Gamar 5, dimana a) penampang alok, ) diagram regangan, c) diagram tegangan aktual, dan d) diagram tegangan persegi, sedangkan adalah gaya tekan eton, Ts a Tulangan tarik (Bid. D) (Bid. M) d adalah gaya tarik tulangan aja dan jd adalah jarak dari sampai Ts h d εc =.3 a=β1. (a) () (c) (d) Gamar 5. Distriusi tegangan - regangan eton Berdasarkan Gamar 3 maka : =.85 f c. a. (5) Ts = As. fy (6) Syarat kesetimangan gaya-gaya dalam adalah + Ts = (7) = Ts (8).85 f c. a. = As. fy (9) a = ε ϕ c (1) Berdasarkan gaya-gaya yang ekerja di atas, momen nominal penampang adalah : Mn = As. fy. jd (11) Apaila alok eton dipasang tulangan eksternal CFR maka kuat lentur alok yang terjadi adalah seperti yang diusulkan oleh Kuriger et al (21) [2], seperti pada Gamar 6, dimana T F adalah gaya tarik CFR dan jd F adalah jarak dari sampai T F. As. fy.85 f c. h ε εc ϕ CFR (a) () (c) (d) Gamar 6. Distriusi tegangan - regangan eton dengan tulangan eksternal CFR Berdasarkan Gamar 6 maka kapasitas momen menjadi : Mn F = As F. fy F. jd F (12) c Berdasarkan Gamar 5 dan 6 terlihat jd F > jd sehingga dari kedua entuk persamaan (11) dan (12) akan menghasilkan momen (Mn F ) yang leih esar, atau dapat dikatakan ahwa dengan pemasangan CFR secara eksternal maka kapasitas lenturnya akan meningkat. g.n Ts g.n T F.85 f c a=β1.c jd Ts.85 f c jd F T F 19

4 2.5. Caron Fier Reinforced late (CFR) CFR merupakan ahan perkuatan lentur dan dipasang pada permukaan awah alok. Bahan yang dipakai adalah type Sika Carodur S58 dengan data teknis diamil dari rosur dan merupakan data sekunder dari T Sika Nusa ratama selaku produsen. Tegangan tariknya seesar > 28 Ma dengan modulus elastisitas (E) seesar 165 Ma sedang tegangan tarik saat putus seesar 31 Ma. Spesifikasi data teknis CFR yang dipakai dapat dilihat pada Tael 1. Tael 1. Karakteristik CFR Kuat tarik Modulus- E roperties Berdasarkan Tael 1 dapat diketahui ahwa ila diandingkan dengan tulangan aja maka CFR mempunyai kuat tarik yang cukup tinggi dan erat yang leih ringan, akan tetapi leih lunak dari aja karena modulus elastisitasnya leih kecil dianding modulus elastisitas aja (Es = 2. Ma) Epoxy (erekat ) enggunaan CFR seagai tulangan eksternal pada struktur eton memerlukan ahan pengikat agar diperoleh aksi komposit antara eton dan CFR. erekat yang dipakai adalah epoxy adhesives jenis Sikadur 3 yang terdiri dari dua komponen, yaitu komponen A yang erwarna putih dan komponen B yang erwarna au-au tua. erandingan antara campuran komponen A : komponen B adalah 3 : 1 dan warna setelah tercampur adalah au-au terang, Konsumsi perekat ( ahan A + ahan B) seesar,34 kg/m yang dioleskan pada permukaan eton dan permukaan CFR secara merata dengan ketealannya kurang leih 2 mm setiap sisi. Spesifikasi data teknis epoxy yang dipakai dapat dilihat pada Tael 2. Tael 2. Karakteristik Epoxy roperties Modulus E Kuat lekat pada eton CFR 28 Ma 165. Ma ε cu > 1,7 % Teal / lear,8 mm / 5 mm Berat isi 1,5 g/cm 3 Epoxy 12.8 Ma > 4 Ma Berdasarkan Tael 2 dapat diketahui ahwa perekat yang digunakan mempunyai modulus elastisitas E yang leih kecil dari modulus elastisitas eton (Ec = 2. Ma), sehingga dapat dikatakan epoxy leih lunak dari eton Mekanisme Keruntuhan Balok yang dieri CFR Menurut Kuriger et al (21) [2] pola keruntuhan pada struktur alok yang dieri CFR dapat diedakan menjadi tiga jenis yaitu : keruntuhan geser, deonding failure, dan keruntuhan pada CFR seperti yang telihat pada Gamar 7. Dari ketiga jenis keruntuhan terseut maka yang dikehendaki adalah keruntuhan pada CFR terleih dahulu (CFR rupture), karena dengan demikian seluruh kekuatan CFR dapat ekerja secara optimal. Retak Gamar 7. Deonding failure CFR rupture Concret shear Mekanisme keruntuhan alok eton ertulang dengan perkuatan CFR Kuriger et al (21) [2] menunjukkan ahwa pengujian lentur terhadap alok-alok yang dieri CFR akan mengakiatkan pengurangan regangan 11,5% sampai 58,6% pada tulangan tarik, dan pengurangan regangan tekan eton 3% sampai 33,5% serta mengurangi defleksi pada alok 8 % sampai 53,1%. Sedangkan tipe keruntuhan yang terjadi adalah keruntuhan geser pada eton, keruntuhan pada CFR dan deonding pada CFR yang mana didominasi oleh deonding CFR. Alessandra et al (21) [3] menyatakan ahwa pelat CFR yang dilekatkan pada agian awah alok diperhitungkan seagai satu kesatuan struktur yang menerima ean ersama-sama. Aksi komposit terseut hanya dapat terjadi karena adanya lekatan yang aik antara kedua ahan terseut. eran ond sangat penting dalam menyalurkan tegangan dari eton ke CFR atau sealiknya. Kegagalan alok eton ertulang yang diperkuat dengan pelat CFR selalu diawali dengan deonding pada pelatnya. urwanto (21) [4] menunjukkan ahwa penamahan CFR pada alok eton ertulang pascaakar dapat meningkatkan kekakuan seesar 2,41%, daktilitas turun seesar 18,1% dan kuat lentur ultimit naik seesar 6,6% terhadap eton pasca akar. Terjadi pola keruntuhan deonding failure. angestuti (26) [5] memperlihatkan ahwa penamahan CFR pada alok eton ertulang dapat meningkatkan kapasitas momen seesar 49%, kekakuan seesar 68% dan momen retak 5% leih tinggi dari alok eton ertulang tanpa CFR. Tetapi deformasi dan daktilitasnya leih rendah 77.6% dan 73% dari alok eton ertulang tanpa CFR. ola keruntuhan yang terjadi adalah deonding failure.

5 3. METODE ENELITIAN Benda uji dalam penelitian ini diuat seanyak dua uah, yaitu 1 uah alok dengan tulangan tunggal (BK) dipakai seagai alok kontrol, dan 1 uah alok tanpa tulangan yang dieri CFR pada serat tariknya (BF). Untuk leih jelasnya dapat dilihat pada Gamar 1. Balok eton diuat dengan ukuran lear 15 mm, tinggi 25 mm dan entang mm. Benda uji teruat dari eton dengan kuat tekan rata-rata (f c) = 32,97 Ma. Dua uah tulangan tarik diameter 13 mm (2 13 mm) dengan tegangan leleh fy = 336 Ma ditempatkan pada kedalaman (d) = 23,5 mm (Gamar 1a). enulangan direncanakan dengan rasio luas tulangan (ρ) yang memenuhi persyaratan sistem tulangan underreinforced. Material komposit CFR ditamahkan pada alok uji seagai tulangan eksternal seanyak satu lapis dengan ukuran lear 5 mm dan teal,8 mm, seprti terlihat pada Gamar 1. Data hasil pengujian lentur kedua enda uji terseut diandingkan untuk mengetahui peruahan respon struktur alok akiat penamahan CFR Set Up engujian Set up pengujian seperti terlihat pada Gamar 11. Benda uji alok eton ertulang ditempatkan pada loading frame dan tumpuan dikondisikan sendi roll pada kedua ujungnya. emeanan dilakukan di dua titik secara simetris dengan jarak 6 mm antar titik pemeanan dan sejauh 65 mm dari masing-masing tumpuan.emeanan dilakukan dengan antuan hidraulick jack dan load cell. Untuk mengetahui defleksi yang terjadi maka pada alok uji dipasang tiga uah LVDT (Linear Variale Displacement Tranducer). Dua uah ditempatkan pada tumpuan dan seuah di tengah entang alok. Untuk mengukur regangan pada eton dipasang strain gauge pada sisi tekan terluar alok, sedangkan untuk mengukur regangan tarik maka dipasang strain gauge pada tulangan dan CFR. Data pertamahan ean, defleksi dan regangan tercatat melalui data logger. emeanan akan dihentikan jika enda uji sudah runtuh dan data logger yang memaca esarnya ean dari load cell tidak ertamah. Gamar 8. CFR Gamar 9. emasangan CFR pada alok Strain gauge 25 D D Gamar 11. Set up pengujian a. Balok tulangan tunggal (BK) Strain Gauge Balok tanpa tulangan ditamah CFR (BF) Gamar 1. Balok uji HASIL ENELITIAN DAN EMBAHASAN 4.1. Baja tulangan Baja tulangan yang dipakai pada penelitian ini adalah tulangan ulir dengan diameter 13 mm. Hasil uji kuat tarik aja diperoleh nilai tegangan leleh rata-rata seesar 336,13 Ma dan tegangan maksimum ratarata seesar 439,435 Ma.

6 4.2. Kuat Tekan Beton Adukan eton pada penelitian ini dirancang Menurut Standar Departemen ekerjaan Umum dengan kuat tekan eton rencana seesar 3 Ma. erandingan campuran eton erdasarkan erat antara semen : pasir : kerikil adalah 1 : 2,3 : 3,1 dengan faktor air semen,61 dan nilai slump 7,5 cm. Berdasarkan hasil uji kuat tekan silinder ukuran 15 mm x 3 mm kuat tekan eton rata-rata yang didapat 32,97 Ma leih esar dari kuat tekan eton rencana seesar 3 Ma Respon Balok terhadap pemeanan a. Balok BK Retak awal (first crack) terlihat pada ean 1,2 ton yang menandakan eton memasuki cracked stage artinya eton sudah melampaui regangan tariknya, sehingga gaya tarik yang timul dipikul oleh tulangan hal itu dengan munculnya retak ramut di daerah lentur alok. Bean (kg) BK Lendutan (mm) Gamar 12. Huungan antara -δ alok BK BK peran tulangan dalam memikul gaya tarik masih sangat kecil. Ketika ean ditingkatkan hingga ean 5,1 ton regangan pada serat tekan eton sudah melampui atas ultimit εcu =,3 (Gamar 13), sehingga pada serat tekan eton mulai mengalami retak horisontal atau terjadi crushing concrete, seperti terlihat pada Gamar 14. Setelah itu pertamahan lendutan semakin ertamah sampai dengan alok runtuh hingga mencapai lendutan maksimum seesar 49 mm.. Balok BF Gamar 14. ola keruntuhan BK ada Gamar 15 terlihat ahwa sampai pada ean 1,4 ton terjadi pertamahan lendutan yang sangat kecil, artinya respon ean-lendutan pada alok BF menunjukkan kekakuan yang esar. Sedangkan pada Gamar 16 terlihat pertamahan regangan yang sangat kecil pada CFR di awal pemeanan hingga ean 1,4 ton, yang memuktikan ahwa eton pada kondisi elum retak masih mampu menahan gaya tarik sehingga peran CFR dalam memikul tarik masih sangat kecil. BF Bean (kg) regangan Tul. Bean (kg) Lendutan (mm) Gamar 15. Huungan antara -δ alok BF Gamar 13. Huungan antara -ε alok BK ada Gamar 12 terlihat ahwa sampai pada ean 1,2 ton terjadi pertamahan lendutan yang sangat kecil, artinya respon ean-lendutan pada alok BK menunjukkan kekakuan yang esar. ada Gamar 13, di mana terlihat pertamahan regangan yang sangat kecil pada tulangan aja di awal pemeanan hingga ean 1,2 ton, yang memuktikan ahwa dalam kondisi uncracked stage eton masih mampu menahan gaya tarik, sehingga Bean kg BF Regangan Gamar 16. Huungan antara -ε alok BF CFR 112

7 First crack terlihat pada ean 1,8 ton diawali dengan munculnya retak ramut pada alok yang menandakan alok sudah melewati atas regangan tariknya, sehingga peran CFR mulai erarti dalam memikul gaya tarik yang ekerja. Setelah ean 1,8 ton regangan CFR semakin ertamah esar yang memuktikan ahwa gaya tarik yang timul sudah dipikul sepenuhnya oleh CFR, Keadaan itu erlangsung hingga ean hampir mencapai 2,4 ton, seperti terlihat pada Gamar 16 dengan adanya peningkatan ean terjadi pertamahan regangan yang cukup esar tetapi tidak diikuti dengan pertamahan kapasitas penampangnya, akiatnya transfer tegangan dari eton ke CFR tidak ekerja sempurna. ada ean 2,4 ton CFR mengalami deonding di salah satu ujung daerah tumpuan, yang ditunjukkan dengan grafik yang eralik arah menuju ke nol, kemudian diikuti dengan keruntuhan alok. Hal ini menunjukkan ahwa saat CFR terlepas dari eton, alok tidak mempunyai kemampuan yang cukup untuk menahan gaya tarik sehingga alok mengalami keruntuhan. ada saat ean mencapai ultimit, regangan CFR yang ekerja seesar,7 dan tegangan tarik yang ekerja seesar 1155 Ma atau 41% dari tegangan tarik yang isa dicapai yaitu seesar 28 Ma. Hal itu menunjukkan ahwa CFR elum ekerja optimal, karena terjadi deonding seelum terjadi keruntuhan pada material terseut seperti yang diharapkan. Gamar 17. ola keruntuhan BF 4.4. erandingan alok BK dan BF a. Bean Ultimit deondingg Dari Gamar 18 terlihat ahwa alok BK mencapai ean ultimit seesar 5,1 ton sedangkan BF hanya mampu mencapai 2,4 ton. Secara teori ean ultimit yang dapat dicapai oleh BF adalah 8,25 ton, akan tetapi perhitungan teoritis terseut menganggap ahwa CFR dan eton ekerja sempurna seagai struktur komposit, tetapi pada eksperimen yang dilakukan terjadi deonding sehingga CFR seelum isa ekerja optimal Kuat Lentur Dari hasil pengujian diketahui esarnya ean maksimum yang mampu ditahan oleh alok eton, kemudian ean terseut digunakan untuk menghitung kuat lentur ultimit yang terjadi, seperti terlihat pada Tael 3. Kuat lentur alok BF turun 52,9 % dari kuat lentur alok BK Bean (kg) Bean - Lendutan BK dan BF Lendutan (mm) Gamar 18. Huungan -δ pada BK dan BF Tael 3. Momen ultimit enda uji Kode Balok Bean ultimit (ton) Eksprm Teori B K BF Momen Ultimit (ton-m) Eksprm Teori BT 5,1 5,32 1,657 1,728 BF 2,4 8,25,78 2,611 c. Defleksi Defleksi alok diukur dari lendutan maksimum yang terjadi. Dari Gamar 16 terlihat ahwa lendutan maksimum yang terjadi pada BF yaitu 5 mm leih kecil diandingkan dengan lendutan maksimum pada alok BK yaitu 49 mm. Jadi dengan demikian penamahan CFR dapat menurunkan defleksi seesar 89 %. Besar lendutan selengkapnya dilihat pada Tael 4. Tael 4. Besar Lendutan Benda uji Benda Uji δ u (mm) BK 49 BF 5 Keterangan : δu = lendutan ultimit d. Retak Awal Hasil pengamatan menunjukkan ahwa pada alok BK retak awal terjadi pada ean 1,2 ton sedangkan pada alok BF retak awal terjadi pada ean 1,8 ton. Dengan demikian pemasangan CFR pada alok dapat menghamat propagasi retak dan perkemangan retak yang diuktikan dengan meningkatnya ean first crack seesar 5%. e. Kekakuan ada Gamar 16 memperlihatkan ahwa sudut kemiringan BF leih esar dari pada BK yang

8 memuktikan ahwa kekakuan BF leih esar dari BK Tael 5. Nilai kekakuan pada enda uji BK dan BF Benda Uji (ton) δ (mm) Kekakuan (ton-mm) BK 2, 2,325 BF 2, 1,5,433 Dari Tael 5 di atas terlihat ahwa kekakuan alok BF dihitung pada momen yang sama, meningkat seesar 33,3 % dari alok BK. Sehingga penamahan CFR secara eksternal pada alok eton terukti dapat meningkatkan kekakuan alok. f. ola keruntuhan ola keruntuhan yang terjadi pada alok BK adalah keruntuhan lentur sedangkan pada BF adalah deonding failure yaitu lepasnya ikatan antara pada permukaan pelat CFR dengan eton. g. Efektifitas CFR Berdasarkan dari hasil pengujian alok-alok yang dieri CFR secara eksternal menunjukkan ahwa kinerja CFR elum maksimal pada alok. ada saat ean pada alok BTF mencapai ultimit, regangan CFR yang terjadi seesar,7, dengan demikian maka kuat lentur yang ekerja seesar 1155 Ma atau hanya 41% dari yang kuat lentur yang isa dicapai yaitu 28 Ma. Hal itu terjadi karena terjadinya deonding pada CFR terleih dahulu seelum CFR ekerja secara optimal dalam meningkatkan kapasitas momennya. h. emahasan Setelah dilakukan pengujian lentur alok BT mengalami keruntuhan sesuai dengan perencanaannya yaitu keruntuhan lentur, yang ditandai dengan retak dari sisi tarik yang menjalar vertikal ke atas Akan tetapi pada enda uji BF keruntuhan alok diakiatkan terjadinya deonding atau terlepasnya CFR dari eton pada salah satu ujung alok terleih dahulu, seelum CFR ekerja optimal. Deonding pada CFR ersifat rittle diandingkan dengan deonding pada tulangan yang erlangsung sedikit demi sedikit. Deonding terjadi karena eerapa faktor antara lain : Kelemahan epoxy eranan ond (lekatan) sangat penting dalam mementuk aksi komposit antara eton dan CFR. Bond antara eton dan CFR dipengaruhi oleh epoxy yang digunakan, sehingga tanpa adanya epoxy yang kuat maka struktur komposit yang diharapkan tidak terjadi. Epoxy yang kurang kuat dapat diketahui dari modulus elastisitas epoxy yang dipakai seesar E = 1 Ma yang 114 leih kecil dari E eton yaitu seesar Ma, sehingga terlihat ahwa epoxy leih lemah dari eton. Bidang kontak yang kecil Bidang kontak yang terjadi antara eton dan CFR kurang luas karena terjadi hanya pada satu sisi permukaan saja, tidak seagaimana antara tulangan aja dan eton yang mempunyai idang kontak pada seluruh luas permukaan tulangan. Sehingga ikatan yang diutuhkan CFR untuk menjadi satu kesatuan komposit dengan eton menjadi kurang sempurna. ermukaan CFR licin. ermukaan CFR yang licin mengakiatkan lekatan antara eton dan CFR yang dientuk oleh friksi akiat kekasaran permukaan menjadi lemah, sehingga akiatnya terjadi slip pada CFR yang memicu terjadinya deonding. 5. SIMULAN 1. enempatan pelat CFR seagai tulangan eksternal pada serat tarik alok dapat menghamat munculnya first crack. Retak awal terseut ditandai dengan adanya retak-retak ramut pada serat tarik alok seagai indikasi telah terlampauinya regangan tarik eton. Kemampuan alok menahan ean sampai terjadi retak awalmeningkat pada alok BF seesar 5 % terhadap BK. 2. enempatan pelat CFR seagai tulangan eksternal pada alok tanpa tulangan aja (BF) kurang efektif, karena kuat lentur yang terjadi turun seesar 52,9 % dan lendutannya turun 89 % terhadap alok normal (BK). Hal itu diseakan deonding failure CFR pada salah satu ujungnya terleih dahulu sehingga alok eton terseut tidak mampu menahan gaya tarik yang terjadi, akiatnya alok runtuh (patah) secara rittle. Kekakuannya meningkat 33,3 % 3. ola keruntuhan yang terjadi pada alok uji dengan tulangan eksternal CFR adalah terjadinya deonding failure yaitu lepasnya ikatan antara eton dengan CFR, sehingga dapat dikatakan ahwa material komposit terseut elum isa ekerja secara optimal. Hal itu isa diakiatkan karena epoxynya yang kurang kuat atau idang kontak yang kurang luas. 4. CFR yang digunakan pada alok tidak ekerja optimal, dimana pada BF kuat tarik CFR yang ekerja hanya seesar 41 %. 6. REKOMENDASI 1. Mengingat dari hasil penelitian ini dan eerapa penelitian lain yang mempergunakan CFR terdapat kesamaan pada pola keruntuhan yaitu terjadinya deonding failure yang mengawali

9 keruntuhan pada alok, maka perlu diadakan penelitian leih lanjut untuk mengatasi keadaan terseut, misalnya dengan mengganti material perekatnya dengan yang leih kuat. 2. Mengingat dari hasil penelitian ini deonding failure yang terjadi selalu dari ujung alok, maka perlu dilakukan penelitian untuk memperkuat CFR dengan menamah panjang penyaluran, atau dengan megkominasi dengan ahan sejenis yang leih tipis dan leih lear untuk memperluas idang kontak dengan eton, atau dapat juga dengan menanamkan CFR pada permukaan tarik alok. 7. DAFTAR USTAKA [1] ark and aulay, 1974, Reinforced Concrete Structures, Department of Civil, University of Canterury, Christchurch, New Zealand. [2] Kuriger,Rex ; Sargand,Shad; Ball, Ryan dan Alam, Khairul, 21, Analysis of Composite Reinforced Concrete Beams, Department of Mecahanical Engineering, Ohio University [3] Aprile, Alessandra; Spacone, Enrico; Limkatanyu, Suchart, 21, Role of Bond in RC Beams Strengthened with Steel and FR lates, Journal of Structural Engineering, Decemer 21, page [4] urwanto,edi, 21, erkuatan Lentur dan Geser Balok Beton Bertulang ascaakar dengan Caron Fier Strips dan Caron Wrapping, Tesis, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. [5] angestuti, Endah K, 26, engaruh enamahan CFR terhadap erilaku Lentur Struktur Balok Beton Bertulang, Tesis, Jurusan Magister Teknik Sipil, Universitas Diponegoro, Semarang. 115