BAB I PENDAHULUAN. luar. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain : kesalahan pada mix design,

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "BAB I PENDAHULUAN. luar. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain : kesalahan pada mix design,"

Sucianty Darmadi
5 tahun lalu
Tontonan:

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Saat ini banyak struktur beton bertulang yang mulai rusak ditandai dengan adanya timbul retak-retak halus, lendutan yang berlebihan, bahkan tulangan yang sudah terlihat dari luar. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain : kesalahan pada mix design, human error saat pengecoran di lapangan ataupun proses curing yang tidak tepat. Maka perlu diadakan perbaikan (retrofitting) agar struktur yang ada dapat menerima beban sesuai dengan desain awal maupun beban yang baru untuk struktur yang berubah fungsi. Perbaikan ini dapat dilakukan dengan beberapa cara seperti penambahan lapisan beton, perkuatan pelat baja, maupun menggunakan Fiber Reinforced Polymer (FRP). Fiber Reinforced Polymer sendiri mempunyai banyak jenis, antara lain adalah CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) dan GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) yang fungsinya yang hampir sama dengan penggunaan pelat baja tipis sebagai perkuatan balok beton bertulang, yaitu memperkuat bagian tarik dari balok beton bertulang (Ireneus G.Petrico,2013). Fiber Reinforced Polymer memiliki kuat tarik yang lebih besar dari baja dan kekakuan yang cukup tinggi, Fiber Reinforced Polymer (FRP) sendiri juga memiliki berat yang lebih ringan daripada tulangan dan juga lebih praktis sehingga pemasangan lebih mudah dan Fiber Reinforced Polymer (FRP) sendiri juga tahan terhadap korosi. Meskipun harganya yang relatif mahal, FRP,memberi jalan keluar paling ekonomis dalam masalah perkuatan karena secara dramatis dapat menekan biaya tenaga kerja. Ireneus G. Petrico (2013) dalam penelitiannya membahas perbandingan kekuatan lentur balok beton dengan menggunakan CFRP dan GFRP. Hasil penelitian dan analisis menggunakan CFRP dan GFRP menunjukkan peningkatan kekuatan lentur balok yang 1

2 signifikan. CFRP dapat menambah kekuatan lentur balok sampai 65,934%, sedangkan GFRP hanya sebesar 43,956%. Sedangkan untuk perbandingan kedua material ini, CFRP lebih unggul daripada GFRP dalam hal menambah kekuatan lentur. Manna Haloho dan Johannes Tarigan (2015), dalam penelitiannya membahas perkuatan balok beton bertulang menggunakan pelat baja yang diangkur. Balok yang digunakan berdimensi 15x25 cm dengan panjang 320 cm. Berdasarkan hasil analitis terjadi peningkatan kekuatan balok yaitu 3,79 kali kekuatan awal sedangkan dari pengujian diperoleh peningkatan kekuatan balok sebesar 2,44 kali kekuatan awal. Berdasarkan hasil pengujian ini, dapat ditarik kesimpulan bahwa penggunaan pelat baja pada daerah tarik dapat meningkatkan kekuatan dan memperkecil lendutan dan penggunaan angkur untuk merekatkan pelat baja dengan beton dapat mengatasi masalah lepasnya pelat dari balok beton. Ivandy Yoman dan Johannes Tarigan (2016) dalam penelitiannya membahas perbandingan kekuatan perkuatan balok beton bertulang menggunakan pelat baja dan Fiber Reinforced Polymer (FRP). Jenis Fiber Reinforced Polymer yang dipakai adalah Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Balok yang digunakan berdimensi 15x25 cm dengan panjang 320 cm. Berdasarkan hasil analitis terjadi peningkatan kekuatan balok dengan FRP yaitu 1,991 kali kekuatan awal, sedangkan dengan pelat baja yaitu 1,64 kali kekuatan awal. Dari pengujian diperoleh peningkatan kekuatan balok dengan FRP sebesar 1,44 kali kekuatan awal, sedangkan dengan pelat baja sebesar 1,056 kali kekuatan awal. Berdasarkan hasil pengujian ini, dapat ditarik kesimpulan bahwa penggunaan FRP pada daerah tarik mampu menahan kekuatan lebih besar daripada pelat baja dan juga mampu menghambat retak awal. Fikri Alami (2010) dalam tulisannya di Seminar dan Pameran HAKI menjelaskan untuk perkuatan lentur dengan FRP, perhitungan desain mengacu pada ACI committee 440. Kapasitas momen nominal perkuatan lentur dengan menggunakan FRP dapat dihitung dengan persamaan (1.1). Untuk perkuatan lentur ACI committee 440 merekomendasikan f nilai faktor reduksi 2

3 untuk FRP ( ψ f ) sebesar 0,85. Besarnya momen nominal perkuatan lentur yang terjadi tergantung pada beberapa faktor, diantaranya luas tulangan tarik dan tekan tulangan balok, dimensi balok serta tegangan FRP. M n = [A s f s (d β 1 c ) + A 2 s f s (d d ) + ψ f A s f fe (h β 1 c )] (1.1) 2 Berdasarkan data hasil penelitian Manna Haloho (2015) dan Ivandy Yoman (2016) di atas, peneliti ingin mencoba melakukan eksperimen penggunaan pelat baja, Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) serta Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) pada kuat lentur beton dan menganalisa balok jenis perkuatan manakah yang paling praktis dengan kondisi pengujian yang dilakukan hanya balok dengan GFRP saja. 1.2 PERUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka rumusan masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana pengaruh perkuatan menggunakan Pelat Baja, CFRP, dan GFRP terhadap kuat lentur balok beton? 2. Bagaimana perilaku benda uji balok beton yang diperkuat dengan Pelat Baja, CFRP, dan GFRP akibat pembebanan? 3. Bagaimana perbandingan kuat lentur balok beton tanpa dan dengan perkuatan Pelat Baja, CFRP, dan GFRP? 4. Diantara Pelat Baja, CFRP, dan GFRP manakah yang memiliki dampak peningkatan paling signifikan terhadap kuat lentur balok beton? 3

4 1.3 TUJUAN MASALAH Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Mengetahui pengaruh perkuatan menggunakan Pelat Baja, CFRP, dan GFRP terhadap kuat lentur balok beton. 2. Mengetahui perilaku balok beton yang diperkuat dengan Pelat Baja, CFRP, dan GFRP akibat pembebanan. 3. Mengetahui perbandingan kuat lentur balok beton tanpa dan dengan perkuatan Pelat Baja, CFRP, dan GFRP. 4. Mengetahui dari Pelat Baja, CFRP, dan GFRP manakah yang memiliki dampak peningkatan paling signifikan terhadap kuat lentur balok beton. 1.4 PEMBATASAN MASALAH Untuk memperjelas ruang lingkup yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini dan untuk mempermudah penulis dalam menganalisa maka dibuat batasan-batasan masalah yang meliputi: 1. Dimensi balok adalah 15 cm x 25 cm dengan panjang 3,2 m 2. Mutu beton rencana yang digunakan adalah f c 20 Mpa dan mutu baja f y 240 Mpa. 3. Dikarenakan pada penelitian ini data hasil pengujian balok dengan pelat baja yang diangkur diambil dari penelitian Manna Haloho (2015) dan balok dengan CFRP diambil dari penelitian Ivandy Yoman (2016) maka jumlah balok yang akan dibuat dalam penelitian ini hanya berjumlah 2 buah balok dengan rincian satu buah balok normal (BN) dan balok dengan perkuatan GFRP (BG). 4. Balok beton bertulang dianalisa hanya menahan lentur. 4

5 5. Pembebanan dilakukan dengan sistem beban terpusat. 6. Perletakan benda uji adalah perletakan sederhana (sendi-rol) 1.5 METODE PENELITIAN Metodologi dan tahapan pelaksanaan yang dibuat penulis dalam pengerjaan tugas akhir ini menggunkan beberapa pendekatan antara lain: 1. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen. 2. Penulisan tugas akhir ini mengacu pada metode studi analitis berdasarkan data-data dan literatur yang berhubungan dengan topik dan dilakukan eksperimen serta masukan-masukan dari dosen pembimbing. 3. Analisa perhitungan perkuatan struktur beton menggunakan Building Code USA- Retrofitting FRP ACI Data hasil analitis nantinya akan dibandingkan dengan data hasil eksperimen. 5. Adapun mekanisme eksperimen yang akan dilakukan yaitu: a. Pembuatan balok beton dengan fc = 20 MPa dan mutu tulangan baja fy = 240 Mpa dengan variasi : Balok Normal (BN) = 1 buah benda uji Balok dengan GFRP (BG) = 1 buah benda uji b. Untuk perencanaan awal, ditetapkan dimensi balok 150x250 mm dengan panjang 3200 mm. Untuk tulangan tekan digunakan tulangan baja 2 6 dan sengkang menggunakan 5

6 tulangan baja 6 dengan jarak 20 cm. Untuk tulangan tarik digunakan tulangan baja c. Balok diletakkan di atas loading frame dengan perletakan sendi-rol dan jarak antar perletakan 3000 mm. Pembebanan dilakukan dengan sistem beban terpusat dengan jarak antar beban 1000 mm untuk mendapatkan lentur murni. Balok ditandai dengan grid-grid berukuran 5 x 5 cm untuk memudahkan menggambar pola retak. Pada bagian bawah balok dipasang 3 buah dial gauge untuk membaca lendutan pada titik ¼ L dari kiri, tengah dan ¼ L dari kanan. Data pertambahan beban dan lendutan dicatat dan dimasukkan ke dalam tabel. Pembebanan dihentikan setelah terjadi retak dan pembacaan dial gauge tidak mengalami kenaikan lagi. 1. a) Balok Normal (BN) b) Balok + GFRP (BG) Gambar 1.1 Model Balok Pengujian 6

dokumen-dokumen yang mirip

STUDI EKSPERIMENTAL PERKUATAN GESER BALOK BETON BERTULANG DENGAN GFRP (GLASS FIBER REINFORCED POLYMER)

STUDI EKSPERIMENTAL PERKUATAN GESER BALOK BETON BERTULANG DENGAN GFRP (GLASS FIBER REINFORCED POLYMER) Fikri Alami 1, Ratna Widyawati 2 Abstrak Fiber Reinforced Polymer (FRP) merupakan material yang sangat