DAYA DUKUNG AKSIAL DAN DAKTILITAS KOLOM BERPENAMPANG PIPIH DENGAN SENGKANG WELDED WIRE FABRIC (WWF) TUGAS AKHIR BAB I PENDAHULUAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2015
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada saat ini kolom beton bertulang berpenampang pipih banyak dipergunakan untuk bangunan bertingkat rendah (2 sampai 3 tingkat) yang menonjolkan karakter simple, bersih serta konsep minimalis karena tuntutan arsitektural. Dalam prakteknya yang ekstrim, terkadang kita jumpai desain struktur bangunan yang menenggelamkan kolom ke dalam dinding (structural hidden) sehingga lebar kolom menjadi sama dengan lebar dinding yang umumnya sebesar 150 mm. Kolom yang memiliki perbandingan antara sisi panjang dan lebar yang besar mengakibatkan perbedaan kekakuan yang besar pula dalam kedua arahnya. Hal ini akan sangat berpengaruh terhadap integritas struktur secara keseluruhan terutama akibat beban lateral seperti gempa. Oleh karena itu, tanpa mengurangi kekuatan struktur dari kolom berpenampang pipih, maka dengan perencanaan struktur kolom yang cermat diharapkan dapat mendukung kemampuan ataupun daktilitas dari kolom ketika menerima beban aksial tekan. Pada SNI 2847-2013, mensyaratkan bahwa struktur rangka yang dibangun di daerah dengan resiko gempa tinggi seperti di Bali, harus mampu berperilaku daktail. Salah satu persyaratan dari rangka daktail adalah memiliki kolom dengan ukuran sisi penampang terkecil yang lebih besar atau sama dengan 300 mm dengan perbandingan ukuran penampang terkecil terhadap ukuran tegak lurusnya (c1/c2) lebih besar atau sama dengan 0,4. Persyaratan ini diperlukan untuk mendapatkan kolom dengan volume inti beton yang lebih besar sehingga dengan pengekangan yang baik dari tulangan transversal akan meningkatkan kapasitas dan daktilitasnya. Sementara itu, kolom dengan penampang pipih tidak memenuhi persyaratan ini tetapi tetap dipergunakan sehingga perlu dilakukan penelitian melalui pengujian untuk mendapatkan kolom penampang pipih dengan kekuatan dan daktilitas yang cukup dengan memberikan pengekangan yang efektif. Sengkang dalam beton bertulang disamping berfungsi sebagai tulangan pemikul gaya geser dan pengikat tulangan utama, namun juga berfungsi untuk meningkatkan daktilitas komponen struktur. Karakteristik atau perilaku teganganregangan beton di pengaruhi oleh pengekangan dari tulangan transversal. 1
Pengekangan sengkang pada komponen struktur yang dibebani gaya aksial, baru akan bekerja setelah terjadi retak-retak dalam yang cukup besar dan gaya tekan pada saat itu mendekati gaya tekan aksial tanpa pengekangan (Park & Paulay, 1975). Pengekangan yang diberikan oleh tulangan transversal pada kolom telah terbukti mampu meningkatkan kapasitas dan daktilitas kolom. Beberapa penelitian terhadap kolom persegi, persegi panjang dan lingkaran oleh Sheik and Uzumeri (1982), Valenas et. al (1977), Scott et. al (1982) dan Mender et. al (1984) telah menunjukan bahwa pengekangan dapat meningkatkan daktilitas beton bertulang terutama pada komponen struktur pemikul gaya aksial yang cukup besar. Namun kolom dengan penampang pipih belum banyak diteliti. Sudarsana (2010), Sugita (2011), dan Purnawan (2011) melakukan pengujian kolom dengan penampang pipih. Hasil menunjukkan bahwa pengekangan lateral oleh sengkang dapat meningkatkan kapasitas dan daktilitasnya namun bila tulangan sengkang yang rapat menyebabkan inti beton terganggu dengan hook standar tulangan sengkang tersebut sehingga inti beton terkekang tidak efektif. Oleh karena itu, penelitian dengan menggunakan Welded Wire Fabric (WWF) sebagai tulangan transversal (sengkang) perlu dilakukan untuk mengatasi permasalahan terganggunya inti beton oleh hooks namun tetap mempertahankan pengaruh kekangan yang diharapkan. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya maka permasalahan dari penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut : 1. Bagaimana pengaruh penggunaan sengkang Welded Wire Fabric (WWF) terhadap daya dukung aksial kolom beton bertulang berpenampang pipih yang mengalami beban uniaksial tekan? 2. Bagaimana pengaruh penggunaan sengkang Welded Wire Fabric (WWF) terhadap daktilitas regangan kolom beton bertulang berpenampang pipih yang mengalami beban uniaksial tekan? 2
1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mengetahui pengaruh penggunaan sengkang Welded Wire Fabric (WWF) terhadap daya dukung aksial kolom beton bertulang berpenampang pipih yang mengalami beban uniaksial tekan. 2. Mengetahui pengaruh penggunaan sengkang Welded Wire Fabric (WWF) terhadap daktilitas regangan kolom beton bertulang berpenampang pipih yang mengalami beban uniaksial tekan. 1.4 Manfaat Penelitian Mengingat kolom merupakan elemen struktur yang sangat penting pada sebuah konstruksi, maka perilaku daktilitas dan daya dukung aksial dari kolom menjadi parameter yang sangat penting pula. Penelitian ini diharapkan dapat memberi gambaran tentang pengaruh penggunaan sengkang Welded Wire Fabric (WWF) jika dibandingkan dengan penggunaan sengkang pada umumnya terhadap kemampuan daktilitas regangan dan daya dukung aksial suatu kolom berpenampang pipih sehingga dapat diterapkan di lapangan terutama pada elemen kolom dengan jumlah tulangan yang cukup banyak dengan harapan kemacetan tulangan dapat dihindari. Selain itu, penggunaan Welded Wire Fabric (WWF) dapat dijadikan alternative tulangan lateral kolom untuk menghindari terjadinya interupsi dari inti beton akibat pemasangan hook standar sengkang sehingga berakibat terhadap berkurangnya kemampuan aksial dan daktilitas kolom beton bertulang (Sugita, 2011). 1.5 Ruang Lingkup Penelitian Berdasarkan latar belakang, rumusan masalah, dan tujuan penelitian dalam memperjelas serta memudahkan jalannya penelitian ini, maka perlu di paparkan ruang lingkup penelitian yaitu sebagai berikut : 1. Benda uji yang digunakan adalah kolom beton bertulang berpenampang pipih dengan ukuran : (125 x 425 x 300) mm untuk Group 1 (135 x 465 x 300) mm untuk Group 2 2. Luas tulangan longitudinal tetap yaitu 10D10 (rasio tulangan ρ = 1,478%). 3
3. Tulangan transversal yang dipergunakan adalah BJTP dan Galvanized WWF. 4. Kuat tekan beton rata-rata rencana (f c) 20 Mpa. 5. Ukuran maksimum agregat kasar 20 mm. 6. Daktilitas yang ditinjau adalah daktilitas regangan. 7. Pembebanan yang dilakukan adalah beban sentris untuk mengkondisikan kolom hanya memikul beban aksial tekan murni. 8. Pengujian dilakukan setelah beton berumur 28 hari di Laboratorium Pratikum Bahan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana. 4