Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4) Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010

Transkripsi

1 Konerensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4) Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010 TINJAUAN PERSYARATAN SNI TERHADAP TULANGAN TRANSVERSAL PENGEKANG: STUDI KOMPARASI KOLOM BETON BERTULANG DENGAN PENGEKANG TRADISIONAL DAN JARING KAWAT LAS Benny Kusuma 1 dan Tavio 2 1 Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Kampus ITS, Surabaya kusumab06@yahoo.m 2 Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Kampus ITS, Surabaya tavio@its.ac.id ABSTRAK Tulangan transversal berungsi bukan hanya sebagai penahan geser tapi juga bermanaat lebih jauh sebagai tulangan pengekang baik pada balok maupun kolom beton bertulang. Kebutuhan akan daktilitas yang memadai mensyaratkan sebuah kolom mempunyai tulangan transversal dengan volume dan spasi tertentu seperti yang diatur oleh Tata Cara SNI Hal ini terutama untuk mengantisipasi pengaruh gempa. Kebutuhan yang banyak dan kerumitan akibat kebutuhan tulangan pengekang yang rapat mengakibatkan kendala pada pelaksanaan dan pengaruh terhadap mutu beton akibat kesulitan pada saat pelaksanaan. Oleh karena itu, pemanaatan tulangan pengekang Jaring Kawat Las menjadi pilihan yang sangat menguntungkan karena presisi, kemudahan dan kualitas pelaksanaan yang lebih baik. Dari hasil penelitian, diketahui bahwa kebutuhan tulangan pengekang tipe ini memberikan daktilitas yang cukup baik dengan persyaratan yang lebih rileks dibandingkan tulangan tradisional. Disamping itu, tidak diperlukannya kait gempa sangat mengurangi keruwetan pelaksanaan yang sangat mempengaruhi mutu pelaksanaan. Tinjauan studi terbatas pada tinjauan komparasi kedua tipe tulangan akibat beban aksial. Kata kunci: beton bertulang, kolom, Jaring Kawat Las, SNI , tulangan transversal. 1. PENDAHULUAN Telah lama diketahui bahwa tulangan sengkang atau tulangan transversal pada kolom memiliki empat ungsi utama (Mac Gregor dan Wright, 2005). Keempat ungsi tersebut mengakomodasi perilaku pasca gempa untuk komponen kolom (Elwood dkk., 2009). Keempat ungsi tersebut bila dikaitkan dengan peraturan SNI adalah: 1) menyediakan kekuatan geser yang cukup (Pasal 13.1 dan bila dikaitkan dengan aturan perencanaan gempa untuk bangunan gedung dipaparkan pada Pasal ); 2) untuk mencegah terjadinya tekuk prematur pada tulangan longitudinal dan utamanya pada daerah sendi plastis (Pasal 9.6 dan Pasal ); 3) untuk mengekang daerah sambungan lewatan (Pasal 14.4 dan seterusnya, serta bila dihubungkan dengan ketentuan khusus untuk perencanaan gempa merujuk ke Pasal 23.2); dan 4) memberikan eek pengekangan/ninement (ketentuan khusus bagi perencanaan gempa merujuk ke Pasal 23.3). Semua ungsi-ungsi tersebut mempunyai manaat untuk meyakinkan bahwa kolom dapat mempertahankan kemampuan kekuatan dan deormasinya pada saat mengalami beban lateral dan vertikal. Kebutuhan akan daktilitas yang memadai mensyaratkan sebuah kolom mempunyai tulangan transversal dengan volume dan spasi tertentu seperti yang diatur oleh Tata Cara SNI Hal ini terutama untuk mengantisipasi pengaruh gempa. Kebutuhan yang banyak dan kerumitan akibat kebutuhan tulangan pengekang yang rapat mengakibatkan kendala pada pelaksanaan dan pengaruh terhadap mutu beton akibat kesulitan pada saat pelaksanaan. Oleh karena itu, pemanaatan tulangan pengekang Jaring Kawat Las (welded wire abric = WWF) menjadi pilihan yang sangat menguntungkan karena presisi, kemudahan dan kualitas pelaksanaan yang lebih baik. Dari hasil penelitian, diketahui bahwa kebutuhan tulangan pengekang tipe ini memberikan daktilitas yang cukup baik dengan persyaratan yang lebih rileks dibandingkan tulangan tradisional. Disamping itu, tidak diperlukannya kait gempa sangat mengurangi keruwetan pelaksanaan yang sangat mempengaruhi mutu pelaksanaan. Tata cara SNI belum mengakomodasi penggunaan tulangan pengekang Jaring Kawat Las pada kolom. Hal ini lebih disebabkan oleh karena belum banyaknya riset yang terkait dengan penggunaan tulangan Jaring Kawat Las sebagai tulangan pengekang pada kolom. Penelitian-penelitian awal memberikan indikasi bahwa penggunaan tulangan Jaring Kawat Las berpotensi meningkatkan kekuatan dan daktilitas kolom (Holland, 1995; Hong, 1997; Lambert-Aikhionbare, 2001). Kebutuhan tulangan transversal yang digunakan dalam SNI diturunkan berdasarkan kolom beton bertulang yang dikekang dengan tulangan konvensional, sehingga belum tentu Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 427

2 Benny Kusuma dan Tavio k bila diterapkan pada kasus kolom yang menggunakan tulangan Jaring Kawat Las. Studi komparasi dilakukan pada kedua tipe tulangan pengekangan tersebut. Tulisan ini menyajikan eek pengekangan yang diberikan oleh kedua tipe tulangan transversal tersebut akibat beban aksial. Eek pengekangan tulangan sengkang konvensional pada kolom beton telah lama dikaji melalui serangkaian pengujian eksperimental dalam skala jumlah yang sangat besar. Usaha tersebut mulai dirintis oleh Park (1975). Selanjutnya oleh Sheikh dan Uzumeri (1980, 1982) dan Mander dkk. (1988a) berdasarkan serangkaian pengujian kolom persegi menyimpulkan bahwa luas eekti penampang kolom terkekang (A e ) kurang dari luas penampang yang diberi tulangan transversal (A sh ) atau dengan kata lain A e kurang dari A sh. Selain itu disimpulkan pula bahwa distribusi tulangan longitudinal, konigurasi tulangan dan spasi tulangan transversal mempengaruhi eektivitas pengekangan tersebut. Penambahan kekuatan akibat pengekangan pada model Mander dkk. (1988b) juga menggunakan hasil penelitian Richart dkk. (1928), yang selanjutnya dikembangkan untuk memperoleh hubungan konstituti untuk beton terkekang. Legeron dan Paultre (2003) mengusulkan suatu model kurva tegangan-regangan beton terkekang berdasarkan kompatibiltas regangan dan kesetimbangan gaya-gaya yang bekerja secara transversal. Model ini merupakan pengembangan dari model yang diusulkan oleh Cusson dan Paultre (1995) untuk beton mutu tinggi. Penelitian Legeron dan Paultre ini (2003) lebih diokuskan ke pemanaatan beton mutu tinggi. 2. PENGEKANGAN TULANGAN JARING KAWAT LAS Kajian tentang pemanaatan tulangan Jaring Kawat Las sebagai tulangan pengekangan pada kolom belum banyak dilakukan. Sehingga masih dibutuhkan serangkaian inormasi dan untuk menguatkan argumentasi penggunaan tulangan tersebut. Oleh karena pemakaian tulangan Jaring Kawat Las telah marak dilakukan, maka pemanaatan tulangan Jaring Kawat Las sebagai tulangan pada konstruksi beton telah diakomodasikan pada ASTM A82 dan ASTM A496. Furlong dkk. (1991) menyatakan bahwa secara prinsip tidak ada perbedaan kekakuan awal antara kolom yang dikekang dengan Jaring Kawat Las bila dibandingkan dengan tulangan konvensional meskipun sebelum hancur spesimen kolom yang dikekang tulangan konvensional mempunyai regangan yang lebih besar. Saatcioglu dan Grira (1999) menyimpulkan bahwa pada kasus kolom terkekang, tulangan Jaring Kawat Las berperilaku mirip dengan tulangan konvensional asalkan las pada tulangan Jaring Kawat Las dilakukan dengan benar, jika tidak, maka hal ini akan mempengaruhi kekuatan dan daktilitas. Lebih lanjut dipaparkan bahwa dalam penelitian ini tidak dijumpai tulangan Jaring Kawat Las yang mengalami kegagalan. Jika parameter pengekangannya sama (rasio volumetrik, mutu tulangan pengekangan, konigurasi tulangan dan spasi) tetapi berbeda jenis tulangan pengekangannya (tulangan konvensional atau Jaring Kawat Las), maka spesimen yang dikekang menggunakan Jaring Kawat Las memperlihatkan respon yang lebih daktail. Selain itu, jika rasio volumetrik dan spasi tulangan pengekangannya sama tetapi jumlah grid berbeda, maka spesimen yang memiliki jumlah grid yang lebih banyak memperlihatkan deormabilitas yang lebih baik. Selain itu disimpulkan pula bahwa pemanaatan tulangan Jaring Kawat Las memberikan manaat ekonomis yang lebih baik bila dibandingkan dengan tulangan konvensional. Penelitian dengan topik pengekangan kolom menggunakan tulangan Jaring Kawat Las yang cukup komprehensi telah dilakukan oleh Holland, 1995; Hong, 1997; Mau dkk., 1998; dan Lambert-Aikhionbare, Hasil pengujian menyimpulkan bahwa kolom yang dikekang memakai tulangan Jaring Kawat Las memiliki perilaku kekuatan dan daktilitas pasca puncak yang mirip dengan kolom yang dikekang menggunakan tulangan konvensional. Akan tetapi pengekangan memakai tulangan Jaring Kawat Las menghasilkan peningkatan kekuatan yang lebih baik yakni sebesar 40%. Faktor yang sangat dominan mempengaruhi peningkatan kekuatan tersebut adalah spasi longitudinal tulangan Jaring Kawat Las. Hanya saja jika rasio S/D (rasio spasi longitudinal terhadap lebar penampang kolom) makin kecil sehingga rasio volumetrik tulangan pengekangannya ikut mengecil, maka juga menghasilkan peningkatan kekuatan. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa tidak ada pengaruh grid terhadap perilaku kolom. Lebih lanjut Mau dkk. (1998) mengusulkan suatu parameter berupa Indeks Daktilitas untuk mengklasiikasikan suatu penampang kolom berperilaku daktail atau tidak. Jika indeks tersebut bernilai 8 atau lebih dari angka tersebut, maka penampang tersebut dapat diklasiikasikan sebagai penampang yang daktail. Demikian pula sebaliknya bila nilai indeks tersebut kurang dari 8. Selain itu hasil penelitian yang cukup penting didapatkan adalah bahwa perilaku antara dua buah material yang berbeda (beton dan tulangan Jaring Kawat Las) mendekati homogeny, hampir tidak memperlihatkan perilaku dua komponen diskrit. Setelah hampir kurang lebih 8 tahun tidak terlihat perkembangan signiikan mengenai riset kolom terkekang yang menggunakan tulangan Jaring Kawat Las, maka publikasi hasil penelitian Tabsh (2007), Kusuma dan Tavio (2007) dan Tavio dkk. (2007) menunjukkan perkembangan yang lebih baik karena dari penelitian tersebut telah menghasilkan hubungan konstituti penampang kolom terkekang oleh tulangan Jaring Kawat Las. S Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta

3 Tinjauan Persyaratan Sni Terhadap Tulangan Transversal Pengekang: Studi Komparasi Kolom Beton Bertulang Dengan Pengekang Tradisional Dan Jaring Kawat Las 3. ATURAN PENGEKANGAN DALAM SNI Filosoi aturan pengekangan dalam SNI adalah mempertahankan kekuatan penampang yang selanjutnya diharapkan secara otomatis menimbulkan eek daktilitas. Setelah selimut beton mencapai regangan ultimitnya, selimut beton mengalami pengelupasan (spalling); inti beton tetap bertahan akibat adanya eek pengekangan yang disediakan oleh tulangan transversal. Penampang tetap mampu memikul gaya aksial sebelum dan setelah terjadinya pengelupasan tersebut, yang tentu saja disertai dengan adanya daktilitas penampang. Persamaan rasio volumetrik tulangan transversal yang dicantumkan dalam SNI mengindikasikan bahwa pemberian tulangan tersebut mengakibatkan meningkatnya kekuatan penampang. Secara kuantitati, peningkatan kekuatan penampang menggunakan persamaan yang diusulkan oleh Richart dkk. (1928) yakni sebesar (1) cc = l Semua ketentuan pengekangan mengakomodasi rasio A g /A ch, dengan A ch adalah luas inti terkekang. Kebutuhan tulangan pengekangan pada tata cara SNI didasarkan pada penelitian Richart dkk. (1928) yang diokuskan kepada pengaruh tulangan pengekangan pada beban aksial konsentrik. Persamaan SNI disusun sedemikian rupa sehingga kekuatan aksial sebelum dan setelah terjadinya pengelupasan selimut beton tetap dapat dipertahankan akibat adanya tulangan pengekangan. Formula tersebut memuat aktor (A g /A ch 1). Untuk meyakinkan bahwa kolom yang besar memiliki tulangan pengekangan yang memadai maka A g /A ch dibatasi tidak boleh lebih dari 1,3. Pendekatan yang sama disajikan juga oleh ITG (2007). Pada kasus kolom persegi, tekuk tulangan longitudinal umumnya dibatasi dengan menggunakan jarak spasi tertentu, dan pengekangan inti beton dideenisikan sebagai luas minimum tulangan transversal A sh sebagai ungsi dari s. Tegangan pengekangan dinyatakan sebagai A sb, dimana adalah tegangan leleh tulangan transversal dan sh c b c adalah lebar inti diukur dari sisi terluar daerah yang dikekang. SNI mengakomodasi sejumlah ungsi tulangan transversal pada kolom. Syarat spasi s berungsi mencegah tekuk tulangan longitudinal, sedangkan jumlah tulangan transversal A sh berungsi mengekang inti beton agar dapat mencapai regangan yang tinggi. Pasal mensyaratkan bahwa penampang beton harus memiliki tahanan di sudut-sudut yang disediakan oleh tulangan longitudinal. Pasal tersebut juga mensyaratkan bahwa spasi bersih tulangan longitudinal tanpa tahanan lateral adalah sebesar 150 mm; Pasal mensyaratkan bahwa spasi horisontal sengkang ikat tidak boeh lebih dari 350 mm dihitung dari pusat ke pusat tulangan. Deenisi SNI mensyaratkan adanya ikatan pada sengkang (yakni tekukan ikatan yang lebih dari 135 derajat) pada satu ujung dan 90 derajat pada ujung yang lain. Panjang penyaluran minimal 75 mm atau 6 kali diameter tulangan, dan tersedia tekukan sebesar 90 derajat pada ujung tulangan longitudinal. Penggunaan tekuk sengkang sebesar 135 derajat, bengkokan sengkang ikat tertutup sebesar 135 derajat akan menyediakan eek pengekangan dan tahanan terhadap tekuk bila dibandingkan dengan bengkokan 90 derajat. Hasil pengujian menunjukkan bahwa bengkokan 90 derajat cenderung terbuka dan kurang eekti pada saat selimut beton terkelupas. Akibat syarat pengekangan yang sangat ketat tersebut, dapat mengakibatkan terjadinya kongesti tulangan, yang berakibat buruk pada struktur beton secara keseluruhan. Jumlah tulangan pengekangan dinyatakan dalam notasi ρ s, untuk rasio volumetrik tulangan spiral pada kolom bulat dan A sh, untuk luas penampang tulangan pengekangan pada kolom persegi. SNI mengatur kebutuhan tulangan transversal A sh untuk penampang persegi yang dikekang dengan tulangan konvensional (Persamaan 123 dan 124) yakni sebesar A sh A 09 sbc c g c A 0. (2) ch dengan b c adalah lebar inti yang terkekang diukur dari sisi terluar tulangan pengekangan, c adalah mutu silinder beton, adalah tegangan leleh tulangan transversal (dibatasi hingga 400 MPa, tetapi ACI terakhir sebesar 700 MPa), A g adalah luas total kolom, A ch adalah luas inti beton terkekang. Persamaan (2) di atas dapat juga ditulis menjadi A c g c ρ c A (3) ch dimana: Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 429

4 Benny Kusuma dan Tavio A sh ρ c = (4) s bc Koeisien pengekangan, r, merepresentasikan kebutuhan tulangan pengekangan seperti yang digunakan juga pada tata cara SNI merupakan kombinasi dari kekuatan material, jumlah tulangan transversal dan selimut beton, sehingga r = ρ c A c A g ch 1 (5) Oleh karena itu suatu parameter desain r diusulkan seperti dalam Pers. (5) yang merupakan kombinasi dari kekuatan material, rasio volumetrik, dan selimut beton. Rasio r tersebut digunakan untuk menentukan jumlah tulangan pengekangan seperti yang dipakai pada ACI. 4. EVALUASI KETENTUAN PENGEKANGAN Evaluasi terhadap peningkatan kekuatan spesimen menggunakan data hasil eksperimen yang dilakukan oleh penulis (2010) dan data eksperimen yang ada dari beberapa peneliti dengan berbagai konigurasi grid las (Holland, 1995; Hong, 1997; Lambert-Aikhionbare, 2001). Perbandingan dilakukan pada data hasil eksperimen spesimen yang menggunakan tulangan Jaring Kawat Las dengan persamaan empiris untuk kolom beton bertulangan sengkang maupun spiral yang telah ada. Beberapa model persamaan empiris yang ditemukan oleh beberapa peneliti untuk memprediksi peningkatan kekuatan penampang kolom beton akibat pengekangan telah banyak diusulkan, salah satu persamaan empiris yang diadopsi oleh tata cara ACI maupun SNI dalam menurunkan persamaan untuk menghitung jumlah tulangan transversal yang dibutuhkan oleh kolom beton akibat pengekangan adalah persamaan yang diusulkan oleh Richart dkk. (1928) yang diokuskan kepada pengaruh tulangan pengekangan pada beban aksial konsentrik. Tegangan lateral ( l ) pada Persamaan (1) dihitung dengan asumsi bahwa tulangan pengekangan telah mencapai tegangan lelehnya ( ) ketika kolom mengalami pengelupasan (spalling) selimut beton. Berdasarkan Gambar 1 di bawah, untuk memperoleh besarnya tegangan kekang lateral pada inti beton yang dihasilkan oleh pengekangan tulangan dihitung sebagai berikut. Gambar 1. Mekanisme pengekangan bulat 2Ash l = (6) b s c Rasio volumetrik tulangan pengekangan memiliki deenisi yakni perbandingan volume tulangan kekang terhadap volume inti beton, sehingga. Luas penampang tulangan spiral menjadi πbc Ash ρ s = (7) 2 π bc s 4 S Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta

5 Tinjauan Persyaratan Sni Terhadap Tulangan Transversal Pengekang: Studi Komparasi Kolom Beton Bertulang Dengan Pengekang Tradisional Dan Jaring Kawat Las Selanjutnya substitusi Persamaan (8) ke Persamaan (6) sehingga diperoleh A sh ρ s bc s = (8) 4 ρ s l = (9) 2 Setelah substitusi Persamaan (9) ke Persamaan (1) dan masing-masing sisi Persamaan (1) dibagi dengan tegangan puncak beton tidak terkekang (unnined) serta untuk memudahkan perhitungan, koeisien tegangan lateral 4,1 dibulatkan menjadi 4,0, sehingga aktor peningkatan kekuatan untuk kolom dengan penulangan spiral menjadi cc ρ s = (10) Dengan cara yang sama, untuk kolom yang dikekang dengan sengkang persegi seperti yang diusulkan oleh Kent dan Park (Park dkk., 1982), Persamaan (10) menjadi cc ρ s = (11) Dengan membandingkan kedua Persamaan (10) dan (11) di atas, menunjukkan bahwa hanya terdapat perbedaan pada angka koeisien yang konstan. Bila nilai koeisien tersebut diganti dengan koeisien α, maka persamaan tersebut dapat ditulis menjadi cc ρ s = 1 + α (12) 2 atau, cc ρ s 2 1 α = (13) dimana α adalah kemampuan kuat kekang (strength nining ability), yakni nilai koeisien 4 untuk kolom dengan tulangan spiral dan koeisien 2 untuk kolom dengan penulangan sengkang persegi. Dari hasil analisis, menunjukkan bahwa kemampuan kuat kekang sebenarnya merupakan ungsi dari tegangan puncak beton inti ( cc ), rasio volumetrik tulangan Jaring Kawat Las (ρ s ), tegangan leleh tulangan Jaring Kawat Las ( ) dan tegangan puncak beton unnined ( ). Gambar 2 menunjukkan hubungan kemampuan kuat kekang setiap spesimen dengan indeks pengekangan (ρ s / ) untuk berbagai konigurasi spasi grid tulangan Jaring Kawat Las. Data-data penelitian mengindikasikan bahwa jika tulangan pengekangan memiliki konigurasi dan spasi yang sama, maka indeks pengekangan (ρ s / ) dapat digunakan sebagai indikator kebutuhan tulangan pengekangan. Dari hasil penelitian direkomendasikan nilai rasio tersebut berkisar 0,1 hingga 0,4, tergantung pada konigurasi dan spasi tulangannya. Secara umum dari gambar tersebut mengindikasikan bahwa spesimen dengan pengekangan menggunakan Jaring Kawat Las berada diantara nining ability actor 2 dan 4. Hal ini menunjukkan bahwa kebutuhan akan tulangan pengekangan (A sh ) berada di atas garis putus-putus yang menunjukkan kebutuhan tulangan pengekang sengkang persegi, yakni rata-rata lebih tinggi 70% dari kebutuhan tulangan pengekangan yang dihasilkan oleh SNI pada tingkat indeks pengekangan yang sama. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kebutuhan akan tulangan pengekang Jaring Kawat Las lebih rileks dibandingkan dengan tulangan pengekangan konvensional. Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 431

6 Benny Kusuma dan Tavio Strength Conining Ability α Authors Researchers Spiral Column Tied Column ρ s yh /' Gambar 2. Hubungan antara kemampuan kuat kekang terhadap indeks pengekangan Daktilitas regangan kolom pada penelitian ini dideinisikan sebagai perbandingan antara regangan kolom terkekang setelah mencapai respon puncak, yaitu pada saat 85% dari tegangan puncak (ε cc85 ) terhadap regangan kolom tanpa kekangan yang berkorespondensi dengan tegangan puncak kolom beton tak terkekang (ε ). Gambar 3 menunjukkan hubungan antara peningkatan deormasi penampang akibat pengekangan terhadap indeks pengekangan. Gambar tersebut mengindikasikan secara umum bahwa peningkatan rasio daktilitas seiring dengan peningkatan indeks pengekangan untuk berbagai konigurasi grid. Selain itu, jika rasio volumetrik dan jumlah grid tulangan pengekangannya sama tetapi spasi tulangan pengekangannya berbeda, maka spesimen yang memiliki spasi yang lebih rapat memperlihatkan deormabilitas yang lebih baik. Kesimpulan utama disajikan juga pada Gambar 3, yakni rasio daktilitas regangan memiliki batas bawah sebesar 3, hal ini berarti bahwa regangan pada saat 85% tegangan puncak pada daerah kurva turun kolom terkekang, besarnya tiga kali regangan puncak kolom polos (unnined) Authors Researchers εcc85/ε Reerence Line: ε cc85 = 3ε ρ s yh /' Gambar 3. Hubungan antara peningkatan deormasi penampang akibat pengekangan terhadap indeks pengekangan Gambar 2 dan 3 menyajikan perilaku kekuatan dan daktilitas kolom yang dikekang dengan menggunakan baja tulangan Jaring Kawat Las. Gambar 2 maupun 3 mengindikasikan bahwa karakteristik pengekangan baik pada kolom yang memakai pengekangan konvensional maupun Jaring Kawat Las signiikan dipengaruhi oleh rasio S Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta

7 Tinjauan Persyaratan Sni Terhadap Tulangan Transversal Pengekang: Studi Komparasi Kolom Beton Bertulang Dengan Pengekang Tradisional Dan Jaring Kawat Las volumtetrik tulangan serta mutu pengekangannya. Hasil penelitian yang dilakukan mengindikasikan bahwa peningkatan rasio volumetrik tidak signiikan pengaruhnya pada perilaku spesimen yang terbuat dari beton mutu normal, akan tetapi signiikan pada penggunaan beton mutu tinggi. Hal ini disebabkan karena regangan ekspansi yang dimiliki oleh tulangan Jaring Kawat Las tidak berkembang secara maksimal pada penampang yang menggunakan beton mutu normal, karena kehancuran material beton mutu normal terjadi secara dini. 5. KOMPARASI EFEK PENGEKANGAN TULANGAN KONVENSIONAL TERHADAP TULANGAN JARING KAWAT LAS Perilaku kekuatan (lentur dan aksial) serta daktilitas kolom beton bertulang yang dikekang dipengaruhi oleh karakteristik tulangan pengekangannya. Lingkup karakteristik mencakup aspek mutu beton, tulangan longitudinal, tulangan transversal, serta karakteristik penampangnya. Terkait dengan paparan yang telah diutarakan sebelumnya, maka parameter dari sejumlah karakteristik di atas yang akan ditinjau adalah rasio volumetrik tulangan pengekangan berbentuk persegi. Gambar 4 di bawah ini menunjukkan hasil penelitian dari beberapa sumber. Gambar tersebut menginormasikan hubungan antara peningkatan kekuatan terhadap koeisien pengekangan, r. Konstanta koeisisen pada Persamaan (5), rasio volumetrik tulangan transversal pada SNI 2847 sebesar 0,3. Gambar 4 tersebut memperlihatkan bahwa peningkatan kekuatan yang terjadi pada mayoritas hasil penelitian terletak di sebelah kiri garis konstanta 0,3. Hasil penelitian yang dilakukan memberikan indikasi bahwa, masih ada peluang untuk memperkecil nilai koeisien tersebut yakni kurang dari 0,3. Konsekeunsinya adalah rasio volumetrik tulangan pengekangan juga berkurang, atau dengan kata lain kuantitas tulangan pengekangan yang digunakan menjadi sedikit. Axial Load Ratio, P /' c A g SNI 2847 Rectilinear Authors Lambert Holland Hong Coninement Coeicient, r Gambar 4. Hubungan antara peningkatan kekuatan terhadap koeisien pengekangan Terkait dengan syarat rasio tulangan pengekangan berbentuk persegi bagaimana yang diatur dalam SNI , berdasarkan hasil penelitian yang disajikan pada Gambar 4 memberikan indikasi bahwa penampang kolom yang dikekang menggunakan Jaring Kawat Las menghasilkan perilaku yang lebih baik. Lebih lanjut, berdasarkan akta ini terbuka peluang untuk mengoptimalisasi penggunaan tulangan pengekangan bila menggunakan tulangan Jaring Kawat Las. Optimalisasi tersebut dapat melalui penggunaan spasi yang lebih renggang untuk tulangan pengekangan jenis tersebut atau pemakaian rasio volumetrik yang lebih kecil. Hasil-hasil di atas memberikan makna bahwa penggunaan tulangan pengekangan jenis Jaring Kawat Las berpotensi menghasilkan penghematan dari sisi ekonomi tetapi tetap diperoleh hasil kekuatan dan daktilitas yang setara atau bahkan lebih baik. Pertimbangan optimalisasi ini belum dikaji terhadap kecepatan dan kerapian kerja serta penghematan dari sisi tenaga kerja bila memanaatkan tulangan jenis ini. Pemanaatan tulangan Jaring Kawat Las memberikan peluang kepada desainer struktur untuk menerapkan jarak spasi tulangan pengekangan yang lebih rileks untuk menghindari eek buruk kongesti tulangan yang ditimbulkan oleh penggunaan tulangan pengekangan konvensional. Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 433

8 Benny Kusuma dan Tavio 6. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis di atas, disimpulkan bahwa: 1. Jika semua parameter penampang kolom sama tetapi yang berbeda hanya jenis tulangan pengekangannya, maka kolom yang dikekang menggunakan tulangan Jaring Kawat Las menghasilkan perilaku kekuatan dan daktilitas yang lebih baik. 2. Pemanaatan tulangan Jaring Kawat Las memberikan peluang menerapkan jarak spasi tulangan pengekangan yang lebih rileks untuk menghindari eek buruk kongesti tulangan yang ditimbulkan oleh penggunaan tulangan konvensional. 3. Selain manaat dari sisi mekanika, penggunaan tulangan Jaring Kawat Las sebagai tulangan pengekangan diyakini dapat memberikan keuntungan dari segi ekonomi. 7. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Beasiswa Indonesian Scholar Dissertation Award (ISDA) IIEF, Ford Foundation yang mendanai penelitian ini. Ucapan terima kasih juga diberikan kepada PT. Sika Indonesia dan PT. Union Metal, Union Sampoerna Jakarta yang telah mensponsori produk-produk yang mendukung penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Teknisi Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan, Jurusan Teknik Sipil ITS; Laboratorium Struktur Bangunan Puslitbang Permukiman Bandung; dan Laboratorium Mekanika Struktur PAU-Ilmu Rekayasa ITB. 8. DAFTAR PUSTAKA ACI Committee 318. (2008). Building Code Requirements or Structural Concrete (ACI 318M-08) and Commentary. American Concrete Institute, Farmington Hills, Mich., 473 hal. Cusson, D.; dan Paultre, P. (1995). Stress-Strain Model or Conined High-Strength Concrete. Journal o Structural Engineering, ASCE, Vol. 121, No. 3, Elwood, K. J.; Maei, J.; Riederer, K. A.; dan Telleen, K. (2009). Improving Column Coninement Part 1: Assessment o Design Provisions. Concrete Internasional, November, Elwood, K. J.; Maei, J.; Riederer, K. A.; dan Telleen, K. (2009). Improving Column Coninement Part 2: Proposed New Provisions or the ACI 318 Building Code. Concrete Internasional, December, Furlong, R. W.; Fenves, G. L.; dan Kasl, E. P. (1991). Welded Structural Wire Reinorcement or Columns. ACI Structural Journal, Vol. 88, No. 5, September-October, Holland, J. M. (1995). Two-Dimensional Welded Wire Mesh as Conining Reinorcement in Square Concrete Columns. MS thesis, University o Houston, 118 hal. Hong, L. (1997). Welded Wire Fabric as Conining Reinorcement in Reinorced Concrete Columns. MS thesis, University o Houston, 127 hal. Kusuma, B.; dan Tavio. (2007). Usulan Kurva Tegangan-Regangan Beton Mutu Tinggi Terkekang Welded Wire Reinorcement. Seminar dan Pameran Teknik HAKI: Konstruksi Tahan Gempa di Indonesia, Hotel Borobudur, Jakarta, Paper No. SPB-2, Kusuma, B.; Tavio; dan Suprobo, P. (2010). Behavior o Columns Laterally Reinorced with Welded Wire Mesh. Proceedings o the First Makassar International Conerence on Civil Engineering (MICCE 2010), Clarion Hotel, Makassar, Lambert-Aikhionbare, N. (1999). Eect o Welded Wire Fabric as Transverse Reinorcement or High Strength Concrete Columns. MS thesis, University o Houston, 152 hal. Legeron, F.; dan Paultre, P. (2003). Uniaxial Coninement Model or Normal- and High-Strength Concrete Columns. Journal o Structural Engineering, ASCE, Vol. 129, No. 2, MacGregor, J. G.; dan Wight, J. K. (2005). Reinorced Concrete Mechanics and Design. Prentice Hall, Singapore, 1111 hal. Mander, J. B.; Priestley, M. J. N.; dan Park, R. (1988a). Observed Stress-Strain Behavior o Conined Concrete. Journal o Structural Division, ASCE, Vol. 114, No. 8, Mander, J. B.; Priestley, M. J. N.; dan Park, R. (1988b). Theoretical Stress-Strain Model or Conined Concrete. Journal o Structural Division, ASCE, Vol. 114, No. 8, Mau, S. T.; Holland, J.; dan Hong, I. (1998). Small Columns Compression Tests on Concrete Conined by WWF. Journal o Structural Engineering, ASCE, Vol. 124, No. 3, Park, R.; dan Paulay, T. (1975). Reinorced Concrete Structures. John Wiley & Sons, New York, London, Sydney, Toronto, 769 hal. S Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta

9 Tinjauan Persyaratan Sni Terhadap Tulangan Transversal Pengekang: Studi Komparasi Kolom Beton Bertulang Dengan Pengekang Tradisional Dan Jaring Kawat Las Park, R.; Priestley, M. J. N.; dan Gill, W. D. (1982). Ductility o Square-Conined Concrete Columns. Journal o the Structural Division, ASCE, Vol. 108, No. ST4, Richart, F. E.; Brandtzaeg, A.; dan Brown, R. L. (1928). A Study o the Failure o Concrete Under Combined Compressive Stresses. Bulletin No. 185, University o Illinois Engineering Experimental Station, Urbana, 104 hal. Saatcioglu, M.; dan Grira, M. (1999). Coninement o Reinorced Concrete Columns with Welded Reinorcement Grids. ACI Structural Journal. 96(1): Sheikh, S. A.; and Uzumeri, S. M. (1980). Strength and Ductility o Tied Concrete Columns. Journal o Structural Division, ASCE, 106(ST5): Sheikh, S. A.; dan Uzumeri, S.M. (1982). Analical Model or Concrete Coninement in Tied Columns. Journal o Structural Engineering, ASCE, V. 108, No. 12, SNI (2002). Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Standar Nasional Indonesia, Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah, Bandung. Tabsh, S. W. (2007). Stress-Strain Model or High-Strength Concrete nined by Welded Wire Fabric. Journal o Materials in Civil Engineering, ASCE, Vol. 19, No. 4, Tavio; Suprobo, P.; dan Kusuma, B. (2007). Eects o Grid Coniguration on the Strength and Ductility o HSC Columns Conined with Welded Wire Fabric under Axial Loading. Proceeding o the 1st International Conerence on Modern, Construction and Maintenance o Structures, V.1, Hanoi, Vietnam, Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 435

10 Benny Kusuma dan Tavio S Universitas Udayana Universitas Pelita Harapan Jakarta Universitas Atma Jaya Yogyakarta