TINJAUAN KUAT TEKAN DAN KUAT LENTUR DINDING PASANGAN BATU BATA DENGAN PERKUATAN DIAGONAL TULANGAN BAJA. Tugas Akhir

Transkripsi

1 TINJAUAN KUAT TEKAN DAN KUAT LENTUR DINDING PASANGAN BATU BATA DENGAN PERKUATAN DIAGONAL TULANGAN BAJA Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : BAYU EKA WAHYUDIANTO NIM : D NIRM : PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016

2

3

4 MOTTO Maha Suci Engkau ya Allah, kami tidak mempunyai ilmu, hanya terbatas sepanjang yang pernah Engkau ajarkan kepada kami saja. Sesungguhnya Engkau Maha Tahu dan Maha Bijaksana. (Q.S. Al-Baqarah : 32) Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, dan sesungguhnya yang demikian itu sungguh berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu. (QS. Al-Baqarah: 45) Sesungguhnya Allah SWT meninggikan derajat bagi orang-orang yang berilmu pengetahuan diantara kamu dengan beberapa derajat, dan Allah SWT mengetahui apa yang kamu kerjakan. (QS. Al-Mujadalah: 4) Jadikan deritaku ini sebagai kesaksian bahwa kekuasaan seorang presiden sekalipun ada batasannya, karena kekuasaan yang langgeng hanya kekuasaan rakyat. Dan diatas segalanya adalah kekuasaan Tuhan Yang Maha Esa. (QS. Al-Insyirah: 6-7) Hidup adalah Film terbaik,karena Tuhan telah telah membuat skenario terbaik dalam hidup kita, tinggal kita menjalankannya dengan penuh perjuangan dan kesabaran. (Bayu Eka Wahyudianto) iii

5 PERSEMBAHAN Karya ini saya persembahkan untuk : Allah SWT yang telah meridhokan karya ini untukku. Ibu, Bapak dan keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik spiritual maupun material. Terima kasih atas do a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah S.W.T. membalas kebaikan Ibu dan Bapak dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas. Teman seperjuanganku M. Aditya serta terima kasih kepada : Wishu P, Fatih H, Andri S, Lutfy F, Teguh F, Tri M, Dicky L, Jodi K, Davis S, Erika Nanda, Ika Listia, Novita Putri V, dan Nadia N. Serta team dinding panel : Adit, Setia H, Saiful B, Hafid M dan Gagah, terimakasih atas kerja sama dan bantuannya. Keluarga Kecilku Kost Angkasa yang selama kuliah di solo selalu menemani dalam susah dan senang. Muhammad S.A.W dan Bapak Ir. Soekarno yang menjadi panutan & inspirasiku Rekan-rekan Teknik Sipil Angkatan 2011 yang tidak dapat disebut satu persatu. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. iv

6 PRAKATA Assaalamu alaikum Wr Wb. Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan 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 banyak terima kasih kepada : 1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2). Bapak Dr Mochammad Solikin MT., PhD. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta selaku dosen tamu yang telah memberikan bimbingan dan nasehatnya. 3). Bapak Muhammad Ujianto, S.T, M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan. 4). Ibu Yenny Nurchasanah, S.T., M.T., selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya. 5). Bapak Achmad Karim Fatchan, S.T.,M.T., selaku kepala Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiah Surakarta yang telah memberikan arahan selama praktikum di Laboratorium. 6). Bapak Dr Mochammad Solikin MT., PhD selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan arahan dan bimbingan. 7). Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 8). Seluruh karyawan dan petugas Laboratorium Program Studi Teknik Sipil yang telah melayani dan membantu penyusunan Tugas Akhir ini. v

7 9). Ibu, Bapak dan keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik spiritual maupun material. 10). Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2011 atas hari-hari yang pernah terlewati bersama. 11). Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu yang telah memberi dukungan dan bantuannya. Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin. Wassalamu alaikum Wr Wb. Surakarta, 21 Maret 2016 Penyusun vi

8 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN...i HALAMAN PERSETUJUAN...ii MOTTO...iii PERSEMBAHAN...iv PRAKATA...v DAFTAR ISI...vii DAFTAR GAMBAR...xii DAFTAR TABEL...xiv DAFTAR LAMPIRAN...xv DAFTAR NOTASI...xvi ABSTRAKSI...xvii ABSTRACTION...xviii 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...5 A. Kualitas dan kekuatan dinding pasangan batu bata Teknik penyusunan batu bata Kekuatan batu bata sebagai material penyusun Pakai penggaris acuan Pakai benang acuan Kekuatan material pasangan Plesteran Acian...6 B. Beton Ringan...7 vii

9 BAB III. LANDASAN TEORI...9 A. Umum...9 B. Bahan Penyusun Dinding Batu Bata Batu Bata Tulangan Baja Semen Porland...11 C. Perencanaan Campuran Dinding Batu Bata...13 D. Pengujian Benda Uji Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan Pengujian Berat isi Pengujian Kuat Tekan Mortar Pengujian Kuat tekan Silinder Beton Pengujian kuat tekan dinding Pengujian kuat lentur dinding panel...17 BAB IV. METODE PENELITIAN...18 A. Bahan Penelitian Air Agregat halus Agregat kasar Semen Porland Bata Merah Tulangan Baja Kayu...20 B. Peralatan Penelitian Ayakan Timbangan Mesin penggetar ayakan Timbangan Oven Gelas ukur Tongkat baja Concrete mixer...23 viii

10 8. Cetakan mortar Cetakan silinder Alat uji Universal Testing Machine Alat uji Komponen Struktur Alat Uji kuat lentur beton Peralatan penunjang...25 C. Tahap Penelitian Tahap I : Persiapan alat dan penyediaan bahan Tahap II : Pemeriksaan bahan Tahap III : Perencanaan campuran dan pembuatan benda uji Tahap IV : Pengujian benda uji Tahap V : Analisis dan pembahasan...26 D. Pelaksanaan Penelitian Pemeriksaan Bahan...28 a) Pemeriksaan air...28 b) Pemeriksaan semen...28 c) Pemeriksaan agregat halus...28 d) Pemeriksaan agregat kasar Perencanaan campuran benda uji Pembuatan benda uji...34 a) Mortar...34 b) Silinder beton...35 c) Dinding Batu Bata Perawatan (curing) Pengujian kuat tarik baja tulangan Pengujian berat jenis benda uji Pengujian kuat tekan mortar Pengujian kuat tekan silinder beton Pengujian kuat tekan dinding batu bata Pengujian kuat lentur dinding batu bata...40 ix

11 BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...42 A. Hasil Pemeriksaan Bahan Penyusun Dinding Batu Bata Pemeriksaan semen Pemeriksaan agregat halus a). Pemeriksaan kandungan bahan organik b). Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD) c). Pemeriksaan kandungan lumpur d). Pemeriksaan Modulus Halus Butir (MHB) e). Pemeriksaan gradasi butiran f). Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan (absorbsi) Pemeriksaan agregat kasar a). Pemeriksaan keausan agregat kasar b). Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan (absorbsi) c). Pemeriksaan gradasi Pengujian kuat tarik baja Adukan beton Test slump...48 B. Hasil Pengujian Benda Uji Pengujiankuat tekan mortar Pengujian berat jenis silinder beton Pengujian kuat tekan silinder beton...49 C. Hasil Pengujian Dinding Batu Bata Pengujian kuat tekan dinding batu bata a). Pengujian kuat tekan dinding batu bata tanpa bracing diagonal baja b). Pengujian kuat tekan dinding batu bata dengan bracing diagonal baja Pengujian kuat lentur dinding batu bata a). Pengujian kuat lentur dinding batu bata tanpa bracing diagonal baja...51 x

12 2b). Pengujian kuat lentur dinding batu bata dengan bracing diagonal baja...52 BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN...54 A. Kesimpulan...54 B. Saran...55 DAFTAR PUSTAKA PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN LAMPIRAN xi

13 DAFTAR GAMBAR Gambar III.1 Pengujian kuat tekan mortar...16 Gambar III.2 Pengujian kuat tekan silinder beton...16 Gambar III.3 Pengujian kuat tekan dinding bata batu...17 Gambar III.4 Pengujian kuat lentur dinding batu bata...17 Gambar IV.1 Agregat halus...19 Gambar IV.2 Agregat kasar...19 Gambar IV.3 Semen portland...19 Gambar IV.4 Bata merah...20 Gambar IV.5 Tulangan baja...20 Gambar IV.6 Kayu...20 Gambar IV.7 Ayakan Agregat...21 Gambar IV.8 Alat penggetar Ayakan...21 Gambar IV.9 Timbangan...22 Gambar IV.10 Oven...22 Gambar IV.11 Gelas ukur...22 Gambar IV.12 Tongkat baja...23 Gambar IV.13 Concrete Molen...23 Gambar IV.14 Cetakan Mortar...23 Gambar IV.15 Cetakan Silinder...24 Gambar IV.16 Alat uji kuat tekan (Universal Testing Machine)...24 Gambar IV.17 Setting up pengujian kuat tekan pada loading frame...24 Gambar IV.18 Setting up pengujian kuat lentur pada loading frame...25 Gambar IV.19 Peralatan penunjang...25 Gambar IV.20 Bagan alur penelitian...27 Gambar IV.21 Kerucut Abram...30 Gambar IV.22 Oven...30 Gambar IV.23 Nampan...31 Gambar IV.24 Lost Anglest...32 Gambar IV.25 Timbangan air...33 xii

14 Gambar IV.26 Ayakan...34 Gambar IV.27 Detail dinding batu bata...37 Gambar IV.28 Detail penulangan dinding batu bata...38 Gambar IV.29 Setting up alat uji kuat tekan mortar...39 Gambar IV.30 Setting up alat uji kuat tekan silinder...39 Gambar IV.31 Setting up alat uji kuat tekan dinding batu bata...40 Gambar IV.32 Setting up alat uji lentur tekan dinding batu bata...41 Gambar V.1 Grafik pemeriksaan gradasi agregat halus...45 Gambar V.2 Grafik nilai kuat tekan dinding batu bata...51 Gambar V.3 Grafik nilai kuat lentur dinding batu bata...52 xiii

15 DAFTAR TABEL Tabel V.1 Hasil pemeriksaan kandungan bahan organik...41 Tabel V.2 Hasil pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD)...42 Tabel V.3 Hasil pemeriksaan kandungan lumpur...42 Tabel V.4 Hasil pemeriksaan Modulus Halus Butir (MHB)...43 Tabel V.5 Hasil pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat halus...44 Tabel V.6 Hasil pemeriksaan keausan agregat kasar...44 Tabel V.7 Hasil pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat kasar...45 Tabel V.8 Hasil pemeriksaan gradasi agregat kasar...45 Tabel V.9 Hasil pengujian kuat tarik baja...46 Tabel V.10 Hasil test slump...46 Tabel V.11 Hasil pengujian kuat tekan mortar...46 Tabel V.12 Hasil pengujian berat jenis silinder beton...47 Tabel V.13 Hasil pengujian kuat tekan silinder beton...47 Tabel V.14 Hasil pengujian kuat tekan dinding batu bata tanpa bracing diagonal baja...48 Tabel V.15 Hasil pengujian kuat tekan dinding batu bata bracing diagonal baja...48 Tabel V.16 Persentase nilai kuat tekan dinding batu bata...48 Tabel V.17 Hasil pengujian kuat lentur dinding batu bata tanpa bracing diagonal baja...49 Tabel V.18 Hasil pengujian kuat lentur dinding panel dengan bracing diagonal baja...50 Tabel V.19 Persentase nilai kuat lentur dinding batu bata...50 xiv

16 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I. Kartu Konsultasi Tugas Akhir Lampiran II. Pola Retak Dinding Panel Lampiran III. Hasil Pemeriksaan Bahan-bahan Penyusun Beton Lampiran IV. Perencanaan Campuran Beton Lampiran V. Tabel Lendutan Kuat Tekan dan Kuat Lentur xv

17 DAFTAR NOTASI A = Luas permukaan benda uji (mm 2 ) b = Lebar benda uji (mm) f c = Kuat tekan maksimum beton (N/mm 2 ) h = Tinggi benda uji (mm) L = Jarak antar tumpuan (mm) P max = Beban maksimum (N) V = Volume benda uji (cm 3 ) W = Berat benda uji (gram) MOR = Modulus of Repture (N/mm 2 atau MPa) γ c = Berat jenis (gram/cm 3 ) σ = Kuat tarik bambu (N/mm 2 ) л = Phi xvi

18 TINJAUAN KUAT TEKAN DAN KUAT LENTUR DINDING BATU BATA DENGAN MENGGUNAKAN PERKUATAN DIAGONAL TULANGAN BAJA ABSTRAKSI Sebagian besar bangunan di Indonesia menggunakan dinding konvensional atau pasangan batu bata sebagai dinding bangunan karena selain mudah didapat dan murah batu bata mempunyai sifat yang tahan terhadap suhu yang tinggi. Dinding batu bata memerlukan modifikasi atau perkuatan untuk menambah kekuatan dari dinding bata. Dinding batu bata yang diperkuat balok beton diagonal tulangan baja dirasa memungkinkan untuk menambah nilai positif dinding pasangan bata dan dapat meminimalisasi kerusakan akibat bencana alam atau kecelakaan yang terjadi pada dinding. Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kuat tekan dan kuat lentur dinding batu bata open frame, dinding batu bata tanpa perkuatan diagonal tulangan baja dan dinding batu bata dengan perkuatan diagonal tulangan baja. Baja tulangan merupakan material yang mempunyai kekuatan tarik tinggi dan mempunyai kuat lentur yang baik. Pada penelitian ini baja tulangan diaplikasikan dengan factor air semen (fas) sebesar 0,45. Sampel yang digunakan adalah silinder beton dengan tinggi 30 cm dan diameter 15 cm sebanyak 5 buah, kubus mortar dengan ukuran panjang 5 cm dan lebar 5 cm sebanyak 5 buah, dan donding batu bata dengan panjang 100 cm, lebar 50 cm dan tinggi 12 cm sebanyak 24 buah. Dari penelitian yang dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, diperoleh rata-rata berat jenis 1,709 gr/cm 3, Dari hasil pengujian kuat tekan mortar diperoleh nilai kuat tekan rata-rata sebesar 8,55 MPa, sedangkan pada pengujian kuat tekan dinding batu bata tanpa perkuatan diagonal tulangan baja rata-rata sebesar 0,919 MPa dan dinding batu bata dengan perkuatan diagonal tulangan baja kuat tekan rata-rata sebesar 1,167 MPa, dari hasil penelitian tersebuat dengan menggunakan diagonal tulangan baja nilai kuat tekan semakin tinggi. Pada pengujian kuat lentur dinding batu bata tanpa perkuatan diagonal baja nilai rata-rata sebesar 2,605 MPa dan nilai rata-rata kuat lentur dinding batu bata dengan perkuatan diagonal tulangan baja sebesar 4,452 MPa, dari hasil penelitian tersebut menggunakan baja tulangan diagonal maka nilai kuat lentur semakin tinggi. Kata Kunci : Dinding Batu Bata, Kuat Tekan, Kuat Lentur, Perkuatan Diagonal Tulangan Baja. xvii

19 TINJAUAN KUAT TEKAN DAN KUAT LENTUR DINDING BATU BATA DENGAN MENGGUNAKAN PERKUATAN DIAGONAL TULANGAN BAJA Bayu Eka Wahyudianto Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakrta, Jl A.Yani Pabelan Kartasura Tromol Pos 1, Surakarta Kode Pos Telp ext 159, kadafibayu@gmail.com ABSTRACTION Most of the Indonesian buildings using a conventional wall or brick as a building wall because in addition to readily available and have a low prices, bricks have a nature that is resistant to high temperatures. Brick walls require modification or retrofitting to increase the strength of a brick wall. Brick wall that has been reinforced by concrete beams with diagonal steel reinforcement is considered possible to add positive value masonry walls and can minimize the damage caused by natural disasters or accidents that occur on the wall. Especially on the brick wall of 1 floor simple house buildings. This research is aims for determine how much the compressive strength and flexible strength of a brick wall without diagonal reinforcement steel and a brick wall with diagonal reinforcement steel. Reinforcement steel is a material that has a high tensile strength and have a good flexible strength. In this research, steel reinforcement were applied with 0.45 of cement water factor (fas).the variation of samples are 5 pieces of cylinders concrete with 30 cm of height and 15 cm of diameter, 5 pieces of cubes mortar with 5 cm of length, 5 cm of width and 5 cm of height, and 24 pieces brick walls with 100 cm of length, 50 cm of width and 12 cm of height. From the research conducted at the Laboratory of Building Materials, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Muhammadiyah Surakarta. From the test results of compressive strength of mortar compressive strength values obtained an average of 8.55 MPa, while in this research when the compressive strength testing of a brick wall without diagonal steel reinforcement has an average of MPa and a brick wall with diagonal steel reinforcement has an average compressive strength 1,167 MPa, the results of this research is using a diagonal steel reinforcement has a high compressive strength. the strength flexible testing of a brick wall with no diagonal reinforcement steel has an average value of MPa and the average value of the flexible strength of a brick wall with diagonal reinforcement steel amounted to MPa, the results of these research use a steel diagonal reinforcement has more high value of strength flexibility. From the test result we can conclude that the brick wall with diagonal steel reinforcement is suitable use for simple building in the Indonesian country that frequent of the earthquake disasters, because the compressive strength and flexible strength were quite good. Keywords : Brick Wall, Compressive Strength, Flexible Strength, Diagonal Steel Reinforcement. xviii

20