ANALISIS KUAT LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN CARBON FIBER WRAP

dokumen-dokumen yang mirip
MEKANISME KERUNTUHAN BALOK BETON YANG DIPASANG CARBON FIBER REINFORCED PLATE


KAPASITAS LENTUR DAN DAKTILITAS BALOK BETON BERTULANG YANG DIPASANG CARBON WRAPPING

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Pembahasan hasil penelitian ini secara umum dibagi menjadi lima bagian yaitu

SEMINAR NASIONAL TEKNIK FST-UNDANA TAHUN 2017 Hotel On The Rock, Kupang, November 2017

Received Date: 26 Mei 2017 Approved Date: 20 Juli 2017

BAB III LANDASAN TEORI

PENGGUNAAN CARBON FIBER REINFORCED PLATE SEBAGAI BAHAN KOMPOSIT EKSTERNAL PADA STRUKTUR BALOK BETON BERTULANG

BAB III LANDASAN TEORI

PEMANFAATAN BAMBU UNTUK TULANGAN JALAN BETON

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT ROVING TERHADAP KAPASITAS LENTUR BALOK BETON BERTULANG

BAB III LANDASAN TEORI

KERUNTUHAN LENTUR BALOK PADA STRUKTUR JOINT BALOK-KOLOM BETON BERTULANG EKSTERIOR AKIBAT BEBAN SIKLIK

PENGARUH PENGGUNAAN WIRE ROPE SEBAGAI PERKUATAN LENTUR TERHADAP KEKUATAN DAN DAKTILITAS BALOK BETON BERTULANG TAMPANG T (040S)

PERKUATAN KOLOM BETON BERTULANG DENGAN GLASS FIBER JACKET UNTUK MENINGKATKAN KAPASITAS BEBAN AKSIAL (034S)

PENGUJIAN LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN MENGGUNAKAN MODIFIKASI ALAT UJI TEKAN

PERBAIKAN KOLOM BETON BERTULANG MENGGUNAKAN GLASS FIBER JACKET DENGAN VARIASI TINGKAT PEMBEBANAN

PERILAKU BALOK BERTULANG YANG DIBERI PERKUATAN GESER MENGGUNAKAN LEMBARAN WOVEN CARBON FIBER

PERKUATAN KOLOM BETON BERTULANG DENGAN FIBER GLASS JACKET PADA KONDISI KERUNTUHAN TARIK

PENGARUH PENGGUNAAN CARBON FIBER REINFORCED PLATE TERHADAP PERILAKU LENTUR STRUKTUR BALOK BETON BERTULANG 1

BAB III LANDASAN TEORI. dibebani gaya tekan tertentu oleh mesin tekan.

STUDI EKSPERIMENTAL KUAT LENTUR PADA BALOK BETON BERTULANG DENGAN PERKUATAN BAJA RINGAN PROFIL U

BAB III LANDASAN TEORI

BAB 4 PENGOLAHAN DATA DAN ANALISA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gedung dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut. Dalam. harus diperhitungkan adalah sebagai berikut :

PENGARUH PEMBALUTAN CARBON FIBER WRAP (CFW) TERHADAP DAKTILITAS BALOK BETON BERTULANG

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Perkembangan pada setiap bidang kehidupan pada era globalisasi saat ini

Indonesia, Indonesia

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Kapasitas Penggunaan Carbon Fiber Reinforced Polymer (Cfrp) Berlapis Banyak Terhadap Perkuatan Lentur Struktur Balok Beton Bertulang

KAJIAN DAKTILITAS DAN KEKAKUAN PERKUATAN BALOK T DENGAN KABEL BAJA PADA MOMEN NEGATIF

ANALISIS EKSPERIMEN LENTUR KOLOM BATATON PRACETAK AKIBAT BEBAN AKSIAL EKSENTRIS

BAB III UJI LABORATORIUM. Pengujian bahan yang akan diuji merupakan bangunan yang terdiri dari 3

STUDI PERILAKU MEKANIK KEKUATAN BETON RINGAN TERHADAP KUAT LENTUR BALOK

d b = Diameter nominal batang tulangan, kawat atau strand prategang D = Beban mati atau momen dan gaya dalam yang berhubungan dengan beban mati e = Ek

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. pembebanan yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan

STUDI DAKTILITAS DAN KUAT LENTUR BALOK BETON RINGAN DAN BETON MUTU TINGGI BERTULANG

Desain Elemen Lentur Sesuai SNI

Kata Kunci : beton, baja tulangan, panjang lewatan, Sikadur -31 CF Normal

PENGARUH PENAMBAHAN KAIT PADA TULANGAN BAMBU TERHADAP RESPON LENTUR BALOK BETON BERTULANGAN BAMBU

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

DESAIN BALOK ELEMEN LENTUR SESUAI SNI

LAPORAN TUGAS AKHIR (KL-40Z0) Perancangan Dermaga dan Trestle Tipe Deck On Pile di Pelabuhan Garongkong, Propinsi Sulawesi Selatan. Bab 6.

PENINGKATAN DISIPASI ENERGI DAN DAKTILITAS PADA KOLOM BETON BERTULANG YANG DIRETROFIT DENGAN CARBON FIBER JACKET

2- ELEMEN STRUKTUR KOMPOSIT

Letak Utilitas. Bukaan Pada Balok. Mengurangi tinggi bersih Lantai 11/7/2013. Metode Perencanaan Strut and Tie Model

PENGARUH PENAMBAHAN FIBER KAWAT KASA TERHADAP KAPASITAS KOLOM PENAMPANG SEGI EMPAT

PENGARUH TEBAL SELIMUT BETON TERHADAP KUAT LENTUR BALOK BETON BERTULANG

PENGARUH VARIASI LEBAR CFRP PADA BAGIAN TARIK TERHADAP DAKTILITAS KURVATUR BALOK BETON BERTULANG PASKA PERBAIKAN

Suprapto, S.Pd.,M.T.

TINJAUAN KUAT LENTUR BALOK BETON BERTULANGAN BAMBU LAMINASI DAN BALOK BETON BERTULANGAN BAJA PADA SIMPLE BEAM. Naskah Publikasi

MODUL KULIAH STRUKTUR BETON BERTULANG I LENTUR PADA PENAMPANG 4 PERSEGI. Oleh Dr. Ir. Resmi Bestari Muin, MS

BAB III LANDASAN TEORI. A. Pembebanan

Perkuatan Lentur Pelat Lantai Tampang Persegi dengan Penambahan Tulangan Tarik dan Komposit Mortar

KUAT LENTUR PROFIL LIPPED CHANNEL BERPENGAKU DENGAN PENGISI BETON RINGAN BERAGREGAT KASAR AUTOCLAVED AERATED CONCRETE HEBEL

PENGARUH PERBANDINGAN PANJANG BENTANG GESER DAN TINGGI EFEKTIF PADA BALOK BETON BERTULANG

Kinerja Hubungan Pelat-Kolom Struktur Flat Plate Bertulangan Geser Stud Rail dan Sengkang Dalam Menahan Beban Lateral Siklis

STUDI PARAMETRIK PENGARUH VARIASI TINGKATAN BEBAN AKSIAL TERHADAP PERILAKU LENTUR DAN AKSIAL PENAMPANG KOLOM BETON BERTULANG DENGAN BEBAN SIKLIK

STUDI PERILAKU SAMBUNGAN BALOK PRACETAK UNTUK RUMAH SEDERHANA TAHAN GEMPA AKIBAT BEBAN STATIK

ANALISIS PERBANDINGAN PENGUJIAN LENTUR BALOK TAMPANG PERSEGI SECARA EKSPERIMENTAL DI LABORATORIUM DENGAN PROGRAM RESPONSE 2000

LENTUR PADA BALOK PERSEGI ANALISIS

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS DAKTILITAS BALOK BETON BERTULANG

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

PERBAIKAN DAN PERKUATAN LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN GLASS FIBER TIPE WOVEN ROVING

EKSPERIMEN DAN ANALISIS BEBAN LENTUR PADA BALOK BETON BERTULANGAN BAMBU RAJUTAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PEMODELAN NUMERIK METODE ELEMEN HINGGA NONLINIER STRUKTUR BALOK TINGGI BETON BERTULANG ABSTRAK

KAJIAN EKSPERIMENTAL PERILAKU BALOK BETON TULANGAN TUNGGAL BERDASARKAN TIPE KERUNTUHAN BALOK ABSTRAK

Analisis Perilaku Lentur Balok Beton Bertulang Tampang T Menggunakan. Response-2000

ANALISIS LENTUR DAN GESER BALOK PRACETAK DENGAN TULANGAN SENGKANG KHUSUS ABSTRAK

PERILAKU GESER BALOK BETON BERTULANG (RC) DENGAN SERAT KARBON PADA BAGIAN LUAR SEBAGAI MATERIAL PERBAIKAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang. Kolom memegang peranan penting dari suatu bangunan karena memikul

PENGARUH JUMLAH TULANGAN BAGI DAN ARAH SENGKANG PADA KEMAMPUAN GESER BALOK TINGGI

BAB I PENDAHULUAN. pozolanik) sebetulnya telah dimulai sejak zaman Yunani, Romawi dan mungkin juga

TUGAS AKHIR PENELITIAN KAPASITAS MOMEN LENTUR DAN LEKATAN GESEK DARI PELAT BETON DENGAN SISTEM FLOORDECK

BAB I PENDAHULUAN. digunakan di Indonesia dalam pembangunan fisik. Karena sifat nya yang unik. pembuatan, cara evaluasi dan variasi penambahan bahan.

METODE RETROFIT DENGAN WIRE MESH DAN SCC UNTUK PENINGKATAN KEKUATAN LENTUR BALOK BETON BERTULANG

PENGARUH TULANGAN CRT DAN TULANGAN BJTD PADA KOMPONEN LENTUR DENGAN MUTU BETON F C 24,52 MPA (182S)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Ngudiyono*, Joedono*, Nurun Ainuddin*

PERHITUNGAN PLAT LANTAI (SLAB )

Bab 6 DESAIN PENULANGAN

STUDI EKSPERIMENTAL KUAT LENTUR PADA BALOK BETON BERTULANG DENGAN PERKUATAN BAJA RINGAN PROFIL U DI DAERAH TARIK ANDREANUS MOOY TAMBUNAN

BAB III LANDASAN TEORI. beban hidup dan beban mati pada lantai yang selanjutnya akan disalurkan ke

STUDI EKSPERIMENTAL PERILAKU GESER BALOK PADA SAMBUNGAN BALOK KOLOM BETON BERTULANG ABSTRAK

STUDI EKSPERIMENTAL BALOK BETON BERTULANG BERSENGKANG TERTUTUP TEGAK DENGAN PENYAMBUNG KAIT DAN LAS

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

TINJAUAN MOMEN LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN PENAMBAHAN KAWAT YANG DIPASANG MENYILANG PADA TULANGAN GESER. Naskah Publikasi

UJI EKSPERIMENTAL KEKUATAN DRAINASE TIPE U-DITCH PRACETAK

ABSTRAK. Kata Kunci: gempa, kolom dan balok, lentur, geser, rekomendasi perbaikan.

Studi Eksperimental Kuat Geser Pelat Beton Bertulang Bambu Lapis Styrofoam

PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG BERATURAN BERDASARKAN SNI DAN FEMA 450

DAFTAR NOTASI. xxvii. A cp

ANALISA LENTUR DAN EKSPERIMENTAL PENAMBAHAN SERAT IJUK AREN

Transkripsi:

ANALISIS KUAT LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN CARBON FIBER WRAP Endah Kanti Pangestuti 1) dan Januar Prihanantio 2) 1) Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang (UNNES) Kampus Sekaran, Gunungpati, Semarang 50229, email: endahkp@gmail.com 2) PT Adhi Karya (Persero) Tbk. Jl. Pemuda No.82 Semarang Abstract : The increase of capacity of reinforced concrete structure flexibility can be conducted by strengthening that structure. This day, new type of materials have been introduced, that is carbon fiber wrap (CFW). This material usually used as shift strength on beam either column. However in this research, CFW is tested as flexibility strength on beam. This research using 4 test objects, one of test object as control beam ( BK ) and the other three objects with different installation variation pattern of CFW, that is the test object is given by a strength as wide as 1/2b along the beam reach ( BCFW- 1/2b ), and than as wide as b ( BCFW b ) and U model ( BCFW U ). The test result shows that on BCFW 1/2b, the moment capacity ancrease at 72.22%, ductility increase at 119.3% to the control beam. While to the BCFW b the momen capacity is 91.67%, ductility increase at 233.33%. While on BCFW U the moment capacity increase only 8.33% and the ductility increase at 7.72%. From this test result, shows that strengthening using CFW that most effective is on the BCFW 1/2b. Because with the installation of CFW as wide as 1/2b able to increase the moment capacity significantly than the other test object. For BCFW U, this strength pattern is not suggested because the moment capacity increase insignificantly. Keyword : flexural strengthening, carbon fiber wrap Abstrak : Peningkatan kapasitas lentur struktur beton bertulang dapat dilakukan dengan melakukan perkuatan terhadap struktur. Saat ini material jenis baru telah diperkenalkan yaitu carbon fiber wrap (CFW). Material ini biasanya digunakan sebagai perkuatan geser baik pada balok maupun kolom. Namun dalam penelitian ini CFW diujicobakan sebagai perkuatan lentur pada balok. Penelitian ini menggunakan empat buah benda uji, satu benda uji sebagai balok kontrol (BK) dan tiga lainnya sebagai benda uji dengan pola variasi pemasangan CFW yang berbeda, yaitu benda uji diberi perkuatan selebar ½ b sepanjang bentang balok (BCFW-1/2b),kemudian selebar b (BCFW-b) dan model U (BCFW-U). Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada BCFW ½ b kapasitas momen naik sebesar 72,22%, daktilitas naik 119,3% terhadap balok kontrol. Sedangkan pada BCFW b kapasitas momen 91,71%, daktilitas naik 233,33%. Sementara untuk BCFW U kapasitas momen hanya mengalami kenaikan sebesar 8,33% dan daktilitasnya naik 7,72%. Dari hasil pengujian ini ternyata perkuatan dengan CFW yang paling efektif adalah pada BCFW 1/2b. Karena dengan pemasangan CFW selebar 1/2b mampu meningkatkan kapasitas momen yang cukup signifikan dibandingkan benda uji lainnya. Untuk BCFW U, pola perkuatan ini tidak disarankan karena peningkatan kapasitas momennya relatif kecil. Kata kunci : kuat lentur, carbon fiber wrap. PENDAHULUAN Beton bertulang merupakan gabungan dua jenis bahan, yaitu beton yang mempunyai kuat tekan yang tinggi tetapi kuat tarik yang rendah dan baja tulangan yang mempunyai kuat tarik yang tinggi. Kedua jenis bahan ini dapat bekerja sama dengan baik sebagai bahan komposit, yang banyak dipakai dalam berbagai konstruksi. Struktur bangunan yang terbuat dari beton bertulang dapat menimbulkan masalah tersendiri apabila terjadi hal-hal yang di luar perencanaan awal, misalnya adanya perubahan fungsi bangunan, peningkatan beban kerja, kerusakan-kerusakan konstruksi akibat gempa bumi maupun kebakaran yang menyebabkan terjadinya degradasi mutu beton. Struktur beton bertulang yang mengalami kerusakan, dapat diperbaiki dengan berbagai cara, diantaranya mengelupas selimut Analisis Kuat Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Carbon Fiber Wrap Endah Kanti Pangestuti 13

betonnya kemudian dilakukan pengecoran kembali, memperluas penampang balok beton bertulang, atau melapisi bagian luarnya dengan baja maupun bahan komposit lain. Carbon fiber wrap (CFW) adalah salah satu bahan komposit non-logam dari serat karbon yang biasa digunakan sebagai bahan perkuatan geser. Selain mempunyai kuat tarik yang tinggi yaitu 3500 MPa dengan modulus elastisitasnya 230.000 MPa, pemasangannya juga relatif mudah, sehingga bila CFW bisa digunakan sebagai perkuatan lentur, maka akan ada alternatif baru untuk perkuatan balok. Apalagi pemakaian CFW dapat disesuaikan ukurannya karena berbentuk lembaran seperti kain. Dari latar belakang permasalahan di atas maka perlu dilakukan penelitian tentang pemakaian carbon fiber wrap sebagai perkuatan lentur dengan tujuan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kapasitas lentur balok beton bertulang TINJAUAN PUSTAKA Kapasitas Lentur Murni Lenturan murni adalah lenturan yang terjadi pada balok dengan mengkondisikan gaya lintangnya sama dengan nol, yaitu dengan meletakkan balok beton pada tumpuan sederhana yang dibebani secara simetris sejauh a dari tumpuan seperti terlihat pada Gambar 1. ½ P ½ P Kuat Lentur Balok Tampang Persegi Menurut SK SNI T-15-1991-03 kuat lentur nominal untuk balok penampang persegi dapat diturunkan dengan menggunakan tegangan persegi ekivalen seperti Gambar 2. b (a) (b) (c) (d) Gambar 2. Distribusi tegangan regangan beton dimana : h d ε a = tinggi distribusi tegangan persegi (a = β.c) b = lebar balok εc =0.003 c = jarak garis netral dari serat tekan terluar d = tinggi bersih balok (jarak serat tekan terluar terhadap tulangan tarik ) β = faktor koreksi Cc = gaya tekan dalam beton Cs = gaya tekan dalam tulangan tekan fc = kuat tekan beton fy = kuat leleh baja Ts = gaya dalam akibat tulangan tarik Berdasarkan Gambar 2 maka : ϕ c a=β1.c Cc = 0.85 f c. a. b.... (1) Ts = As. fy... (2) Syarat kesetimbangan gaya-gaya dalam adalah Cc 0.85 f c Cc + Ts = 0.. (3) Cc = Ts.. (4) 0.85 f c. a. b = As. fy. (5) g.n Ts jd Cc Ts a a As. fy a =.. (6) 0.85 f c. b Berdasarkan gaya-gaya yang bekerja di atas, momen nominal penampang adalah : M max = ½ P x a Mn = As. fy. jd. (7) Gambar 1. Pola Pembebanan 14 JURNAL TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN, Nomor 1 Volume 10 Januari 2008, hal: 13 20

Distribusi tegangan balok setelah diberi perkuatan adalah seperti Gambar 3, dimana T F adalah gaya tarik CFW dan jd F adalah jarak dari maksimum dengan defleksi ketika leleh (δult/δyield) dimana daktilitas berdasarkan displacement, seperti terlihat pada Gambar 4. M Cc sampai T F. b (a) (b) (c) (d) Gambar 3. Distribusi tegangan regangan beton dengan penambahan CFW Berdasarkan Gambar 3 : T F = As F. fy F.. (8) Syarat kesetimbangan gaya-gaya dalam penampang balok dengan perkuatan CFW : Cc = Ts + T F.. (9) 0.85 f c.a.b = As.fy + As F.fy F (10) a = h sehingga akan menghasilkan :. (11) Mn = As. fy. jd + As F. fy F. jd F (12) Berdasarkan kedua bentuk persamaan (7) dan (12), maka terlihat adanya penambahan pada kapasitas lenturnya sebesar (As F. fy F. jd F ). Sehingga dapat dikatakan bahwa dengan penambahan CFW kapasitas lenturnya akan meningkat. Daktilitas d ε As. fy εc ϕ Tulangan CFW c 0.85 f c. b Cc + As F. fy F a=β1.c 0.85 f c jd jd F Ts Daktilitas menyatakan suatu kemampuan dari struktur untuk mengalami lendutan yang besar tanpa mengalami penurunan kekuatan yang berarti. Dalam penelitian ini besarnya nilai daktilitas berdasarkan perbandingan antara defleksi g.n Ts T F Cc T F δyield δult δ Gambar 4. Diagram Hubungan Momen - Defleksi REVIEW PENELITIAN TENTANG BALOK YANG DIPASANG CFW Gang Rao dan Vijay ( 1998 ) meneliti balok beton bertulang dengan luas tulangan tarik sebesar 1,38 % dilapis dengan Carbon fiber wrap 0,122 % pada bagian bawah balok (ekivalen dengan penulangan seluas 2,29 % ). Hasil penelitiannya didapat bahwa penambahan Carbon fiber wrap akan meningkatkan tegangan ultimit balok sebesar 57%, defleksi akan berkurang sebesar 79 % selama tahap precracking dan 48 % selama tahap post-cracking, dibanding balok tanpa perkuatan. Januar dan Triwiyono ( 2000 ) dalam penelitiannya menunjukkan bahwa kolom dengan perkuatan carbon fiber jacket yang dipasang dengan arah serat radial (mengelilingi kolom) memiliki beban lateral lebih besar 75,566 % dibanding kolom asli. Purwanto dkk ( 2001 ) mengungkapkan bahwa dalam perkuatan lentur dengan carbon fiber strips dan geser dengan carbon fiber wrap maka kekakuannya naik 5,49 % terhadap balok pasca bakar dengan perkuatan lentur saja, naik 8,04 % terhadap balok pasca bakar tanpa perkuatan dan turun sebesar 18,77 % terhadap Analisis Kuat Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Carbon Fiber Wrap Endah Kanti Pangestuti 15

balok normal. Kuat geser Ultimit berturut turut akan naik sebesar 65,64 % terhadap balok pasca bakar dengan perkuatan lentur, 75,68 % terhadap balok pasca bakar tanpa perkuatan dan 52,63 % terhadap balok normal. Sementara menurut PT.SIKA Indonesia selaku produsen CFW, penelitian mengenai penggunaan CFW masih sebatas perkuatan geser belum sampai pada perkuatan lenturnya. Namun perkuatan geser akan menyebabkan debonding yaitu lepasnya ikatan antara beton dengan CFW sehingga dapat dikatakan bahwa material belum bisa bekerja secara optimal. METODE PENELITIAN Benda uji dalam penelitian ini adalah balok beton bertulang bentang 2000 mm dengan lebar 150 mm dan tinggi 250 mm. Benda uji terbuat dari beton dengan kuat tekan f c = 34,4 MPa. Dua buah tulangan tarik diameter 10 mm (2 10 mm) dengan tegangan leleh fy = 340 MPa ditempatkan pada kedalaman 203,5 mm. Agar terjadi keruntuhan lentur maka di daerah geser balok diperkuat dengan tulangan geser yaitu dengan menempatkan begel-begel berdiameter 8 mm, seperti pada Gambar 5. Carbon fiber wrap dipasang pada permukaan bawah balok. Bahan yang dipakai adalah type Sika Wrap Hex-230 C dengan lebar 610 mm dan tebal 0,13 mm. Pemasangan CFW seperti terlihat pada Gambar 6. Balok uji dibuat sebanyak 4 buah, yaitu 1 buah balok uji sebagai balok kontrol tanpa perkuatan (BK) dan 3 balok yang lain diberi CFW dengan variasi yang berbeda yaitu BCFW- 1/2b, BCFW-b dan BCFW-U (Gambar 5). Pembebanan dilakukan dengan bantuan hidraulick jack dan load cell. Untuk mengetahui defleksi yang terjadi maka pada balok uji dipasang tiga buah LVDT (Linear Variable Ǿ8-15 2Ǿ10 Ǿ8-20 A 250 50 1/4L 1/2L 1/4L 50 A Potongan A-A Potongan A-A Potongan A-A Potongan A-A 250 150 BK 150 BCFW-1/2b 150 BCFW-b 150 BCFW-U Gambar 5. Penulangan Benda Uji 16 JURNAL TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN, Nomor 1 Volume 10 Januari 2008, hal: 13 20

Displacement Tranducer). Dua buah ditempatkan pada tumpuan tengah bentang balok. dan sebuah di Untuk mengukur regangan pada beton digunakan strain gauge yang dipasang pada sisi tekan terluar balok, sedangkan untuk mengukur regangan tarik strain gauge dipasang pada tulangan dan CFW. Data pertambahan beban, defleksi dan regangan tercatat melalui data logger. Gambar 6. Pemasangan CFW pada benda uji HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN Dari pengujian 4 balok akan dibahas perilaku masing masing dan perbandingannya dapat dilihat dalam Gambar 7 dan Tabel 1. Momen ( tm ) 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Momen - Defleksi 0 10 20 30 Defleksi ( mm ) Gambar 7. Diagram Momen Defleksi BK BCW-1/2b BCW-b BCW - U Berdasarkan data uji Balok Kontrol tulangan tarik mulai leleh pada lendutan sebesar 5 mm dengan nilai regangan 0,0016 dan beban 2,1 ton. Sementara itu balok masih dapat menahan beban hingga pada akhirnya runtuh pada beban sebesar 3,6 ton. Besarnya nilai daktilitas dapat diketahui dari diagram hubungan momen defleksi. Untuk balok kontrol besarnya nilai daktilitas adalah perbandingan nilai defleksi maksimum terhadap defleksi leleh, yaitu 28,5 dibagi 5 sama dengan 5,7. Pada BCFW 1/2b tulangan tarik mulai leleh pada beban 2,8 ton dengan nilai regangan sebesar 0,0017. Pembebanan terus diberikan, tulangan tarik dan CFW saling bekerja sama menahan gaya tarik yang bekerja pada balok, sampai pada beban 5 ton tulangan tarik sudah leleh ditandai dengan pertambahan regangan CFW yang cukup besar dari 0,0017 meningkat tajam menjadi 0,0026. Pada saat tulangan tarik mulai leleh, CFW mulai berperan sehingga kapasitas lentur balok meningkat. Hal ini dibuktikan dengan bertambahnya beban ( P ) yang bekerja pada balok hingga regangan CFW menurun, yaitu pada beban 5,9 ton. Besarnya nilai daktilitas dapat diketahui dari diagram hubungan momen defleksi. Untuk BCFW 1/2b besarnya nilai daktilitas adalah 12,5. Besarnya beban maksimum pada BCFW 1/2b ini adalah 6,2 ton. Pada BCFW b tulangan tarik mulai leleh pada beban 3 ton dengan nilai regangan sebesar 0,0017. Pada saat tulangan tarik mulai leleh, CFW mulai berperan sehingga kapasitas lentur balok meningkat. Hal ini dibuktikan dengan bertambahnya beban yang bekerja pada balok hingga regangan CFW menurun, yaitu pada beban 6,8 ton. Besarnya nilai daktilitas dapat diketahui dari diagram hubungan Analisis Kuat Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Carbon Fiber Wrap Endah Kanti Pangestuti 17

momen defleksi. Untuk BCFW b besarnya nilai daktilitas sebesar 19. Besarnya beban maksimum pada BCFW b ini adalah 6,9 ton. Pada BCFW U bahwa tulangan tarik mulai leleh pada beban 1,6 ton dengan nilai regangan sebesar 0,0019. Pada BCFW U ini CFW rusak karena dengan pola pemasangan model U ini serat CFW searah dengan pola retak balok sehingga tidak berperan sama sekali. Untuk BCFW U besarnya nilai daktilitas adalah 6,14. Besarnya beban maksimum pada BCFW U ini adalah 3,9 ton. Walaupun mengalami regangan namun nilainya relatif kecil bahkan pada beban 2,7 ton Carbon fiber wrap ini rusak. Perbandingan daktilitas benda uji dapat dilihat pada Gambar 9. Pola Retak dan Kapasitas Lentur Dari Tabel 1 dapat diketahui bahwa pada BCFW-1/2b dan BCFW-b beban maksimum dan momen maksimum meningkat masing masing 72,22 % dan 91,67 % dari balok kontrol. Sementara untuk BCFW-U naik 8,33 %. Tabel 1. Hasil Pengujian Hasil pengujian BK BCW-1/2b BCW-b BCW-U Beban Maks 3,6 ton 6,2 ton 6,9 ton 3,9 ton Momen Maks 1,17 tm 2,015 tm 2,2425 tm 1,2675 tm Beban Leleh 2,1 ton 2,8 ton 3 ton 1,8 ton Regangan Leleh 0,0016 0,0017 0,0017 0,0019 Lendutan Leleh 5 mm 2 mm 1 mm 3,5 mm Daktilitas 5,7 12,5 19 6,14 Beban Retak Awal 1,6 ton 2 ton 2,4 ton 1,2 ton Keruntuhan Lentur Geser Geser Lentur 3,6 ton Balok Kontrol 6,2 ton BCFW-1/2b 6,9 ton BCFW-b 4 ton BCFW-U Gambar 8. Pola retak 18 JURNAL TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN, Nomor 1 Volume 10 Januari 2008, hal: 13 20

Berdasarkan hasil pengamatan secara visual diketahui bahwa retak awal yang ditandai dengan munculnya retak rambut di bagian tarik balok pada BK terjadi pada beban1,6 ton, BCFW 1/2b terjadi pada beban 2 ton, BCFW b terjadi pada beban 2,4 ton, BCFW U terjadi pada beban 1,2 ton. Berdasarkan Gambar 8 pola retak yang terjadi pada benda uji dapat menggambarkan model keruntuhan dari benda uji yang bersangkutan. Dari pola retak benda uji dapat diketahui bahwa balok BK dan balok BCFW U mengalami keruntuhan lentur. Hal ini bisa dilihat bahwa pola retaknya cenderung bergerak dari sisi tarik lurus ke atas. Pada BCFW 1/2b dan BCFW b disamping mengalami keruntuhan geser, dengan perkuatan lentur ini juga mengalami kehancuran pada bagian bawah tepat di titik pembebanan. Model balok kontrol pola keruntuhannya adalah lentur sedangkan BCFW 1/2b keruntuhan geser dengan arah retakan miring yang bergerak dari sisi bawah menuju titik pembebanan. Pola keruntuhan pada BCFW-b adalah keruntuhan geser sama seperti dengan BCFW 1/2b, sedangkan BCFW U model keruntuhannya adalah pola keruntuhan lentur. DAKTILITAS PERBANDINGAN DAKTILITAS 20 15 10 5 0 19 12,5 6,14 5,7 BK BCW-1/2b BCW-b BCW-U Gambar 9. Perbandingan Daktilitas Balok Uji Perbandingan Hasil Eksperimen - Teoritis Secara keseluruhan hasil eksperimen terdapat perbedaan nilai dengan hasil analisis tampang. Besarnya perbedaaan nilai tersebut secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Perbandingan hasil eksperimen dan teoritis Benda Uji Kekakuan Benda Uji Kekakuan benda uji dapat diketahui dari besarnya sudut kemiringan garis linear pada gambar diagram perbandingan momen defleksi seperti yang terlihat pada gambar 7. Semakin besar sudut kemiringannya, semakin besar pula kekakuan benda uji tersebut. BCFW b paling besar kekakuannya dibandingkan benda uji lainnya karena sudut kemiringannya paling besar. Disusul berturut turut BCFW ½ b, BCFW U dan BK. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diperoleh dari hasil pengujian dan pembahasan adalah sebagai berikut: Momen Ultimit ( Tm ) P.Ult ( Ton ) Eksp. Teoritis Eksp. Teoritis 1. Perkuatan lentur dengan CFW selebar 1/2b (BCFW- 1/2b) pada bagian sisi tariknya menyebabkan kenaikan kapasitas momen sebesar 72,22 %, daktilitas naik sebesar 119,3 % terhadap balok kontrol. Efektifitas CFW sebesar 36 %. Rasio BK 1,17 1,02 3,6 3,15 1,15 BCW-1/2b 2,015 1,82 6,2 5,6 1,11 BCW-b 2,243 2,6 6,9 8,01 0,86 BCW- U 1,2675-3,9-2. Perkuatan lentur dengan CFW selebar b (BCFW-b) pada bagian sisi tariknya menyebabkan kenaikan kapasitas momen Analisis Kuat Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Carbon Fiber Wrap Endah Kanti Pangestuti 19

sebesar 91,71 %, daktiliitas balok naik sebesar 233,33 % terhadap BK. Efektifitas CFW sebesar 48,67 %. 3. Perkuatan lentur dengan CFW model U ( BCFW-U) dapat meningkatkan kapasitas momen sebesar 8,33 %, daktiliitas balok naik sebesar 7,72 % terhadap BK. Efektifitas Carbon fiber wrap sebesar 1,33 %. 4. Perkuatan lentur menggunakan CFW dapat meningkatkan kapasitas lentur balok. Namun BCFW-b yang paling signifikan jika dibandingkan terhadap BK. Pada BCFW U pemasangan CFW model tersebut sangat tidak efektif, karena seratnya searah dengan pola retak yang terjadi pada balok. 6. Pada BCFW ½b walaupun kapasitas momennya meningkat cukup signifikan terhadap balok kontrol namun peningkatan daktilitasnya masih lebih kecil daripada BCFW-b. Tetapi jika dilihat dari lebar penampang terhadap peningkatan kapasitas momen BCFW 1/2b ini relatif lebih efisien dibandingkan dengan BCFW- b. 7. Pada BCFW b walaupun lebar perkuatannya penuh namun ternyata tidak diikuti dengan peningkatan kapasitas momennya bila dibandingkan dengan BCFW 1/2b. Hal ini disebabkan struktur beton tidak dapat menahan geser yang terjadi akibat pembebanan sehingga yang terjadi justru betonnya pecah. Seandainya beton masih mampu menahan geser diharapkan CFW juga dapat memberikan kontribusi lebih pada eksperimen BCFW b. 8. Pemakaian bahan CFW untuk perkuatan lentur akan lebih efektif jika diikuti oleh perkuatan gesernya. Hal ini diketahui dari keruntuhan yang terjadi pada BCFW 1/2b dan BCFW b adalah keruntuhan geser. 9. Pada eksperimen ini CFW mengalami putus Saran pada daerah geser baik pada BCFW 1/2b maupun BCFW-b. Hal ini dikarenakan ketika beton runtuh CFW mendapatkan hentakan secara tiba tiba sehingga mengakibatkan putus. Dalam hal ini dikatakan bahwa Epoxy cukup kuat menahan beban sehingga tidak terjadi debonding antara beton dengan CFW. Perlu diadakannya penelitian pola pemasangan CFW yang lebih variatif, misalnya perkuatan lentur dibarengi dengan perkuatan gesernya, dengan lebar yang lebih variatif., dan dilaksanakan pada struktur lain misalnya plat. DAFTAR PUSTAKA Johanes Januar Sudjati, A. Triwiyono, April 2003, Perkuatan Kolom Beton Bertulang Dengan Carbon Fiber Jacket, Jurnal Teknik Sipil Vol. 3 No.2, Universitas Atma Jaya Yogyakarta Ngudiyono, 2001, Perilaku Lentur dan Geser Balok Beton Bertulang Pascabakar dengan Carbon Fiber Strips, Tesis FT UGM Yogyakarta Purwanto, Edi, 2001, Perkuatan Lentur dan Geser Balok Beton Bertulang Pascabakar dengan Carbon Fiber Strips dan Carbon fiber wrap, Tesis, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Gajah Mada Yogyakarta Purwanto, Suhendro, Triwiyono, Januar 2002, Perkuatan Lentur Dan Geser Balok Beton Bertulang Pasca Bakar Dengan Carbon Fiber Strips Dan Carbon fiber wrap, Forum Teknik Sipil No.XI / 1, FT. Sipil UGM Yogyakarta Santosa H M, 2000, Sika Strengthening System, PT. Sika Nusa Pratama,, Semarang Paterson James and Denis Mitchell, May 2003, Seismic Retrofit of Shear Walls with Headed Bars and Carbon Fiber Wrap, Journal of Structural Engineering, 20 JURNAL TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN, Nomor 1 Volume 10 Januari 2008, hal: 13 20