BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kotabangun sebagai salah satu Kecamatan di Kabupaten Kutai Kartanegara mempunyai peranan yang penting mengingat letaknya yang strategis dalam menghubungkan Ibukota Kecamatan. Untuk itu diperlukan sebuah prasarana yang menunjang kebutuhan transportasi darat yakni jalan raya. Pembangunan ruas jalan arteri diperlukan agar mampu mendukung pengembangan wilayah secara efisien dan lebih terpadu. Jalan tersebut melewati 3 kecamatan yakni Kecamatan Kotabangun, Kecamatan Kembang Janggut, dan Kecamatan Tabang dengan total panjang jalan ±700 m. Diketahui sebagian besar ruasnya akan melewati tanah lunak sehingga diperlukan struktur fondasi jalan khusus untuk menghindari terjadinya kegagalan bangunan perkerasan. Pemerintah Kutai Kartanegara melalui Dinas Pekerjaan Umum dan Sumberdaya Air selaku pemilik proyek memutuskan untuk menggunakan konstruksi pile slab untuk menghadapi masalah ini seperti pada Lampiran 7. Struktur pile slab merupakan struktur pelat satu arah yang ditumpu oleh kelompok sistem tiang pancang akibat kedalaman tanah keras untuk mendukung struktur berada di kedalaman yang jauh. Kondisi pemancangan di lapangan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 1. Tiang pancang sebagai fondasi dalam didesain untuk menyalurkan beban dari pelat perkerasan jalan menuju tanah keras yang berada di lapisan dalam. Tiang pancang yang digunakan adalah tiang pancang pracetak panjang 9 m dengan dimensi persegi ukuran 400x400 mm dan mutu K-500. Tiang pancang yang berada di atas permukaan tanah direncanakan menjadi pendukung dari struktur pile slab. Akibat daya dukung tanah yang lebih rendah dari estimasi awal maka pada suatu seksi, daya dukung tiang pancang didapat pada kedalaman yang lebih jauh dari rencana awal sehingga ketinggian tiang pancang tidak sesuai dengan desain sebelumnya, terlihat pada Gambar 1.1. Suatu cara diperlukan agar ketinggian tiang pancang memenuhi kriteria desain yang ada. 1
Gambar 1.1 Kondisi Pemancangan di Lapangan PT. Wijaya Karya selaku pelaksana proyek pembangunan Pile Slab Martadipura segera melakukan tindakan penyambungan tiang pancang dengan pengecoran di tempat supaya ketinggian tiang pancang pile slab terpenuhi dan mengejar kehilangan waktu akibat proyek tertunda. Dari kondisi penyambungan di lapangan diketahui bahwa ukuran sambungan dengan cor ditempat sama yakni 40x40 cm, mutu beton untuk sambungan tiang pancang adalah K-400, tulangan untuk sambungan tiang pancang berupa tulangan deform fy 390 MPa. Pengerjaan sambungan tiang pancang dilakukan dengan cara membobok/membongkar tiang pancang terlebih dahulu sepanjang 50 cm untuk memberikan panjang penyaluran tulangan strand, kemudian diikat dengan tulangan deform pada sambungan. Namun karena pola dan jumlah tulangan yang tidak sama, ikatan antara strand dengan tulangan dilakukan dengan cara memaksa tulangan strand yang memiliki pola melingkar dengan diameter 30 cm mengikuti pola tulangan sambungan yang persegi dengan ukuran 30x30 cm. Dari penjelasan kondisi lapangan terkait penyambungan tiang pancang tersebut, terjadi kekhawatiran kekuatan tiang pancang rencana tidak terpenuhi akibat kegagalan pada sambungan. Hal ini dikarenakan posisi sambungan merupakan posisi terlemah pada struktur beton bertulang akibat adanya overlapping pada 2
tulangan, sehingga dikhawatirkan tulangan tidak dapat bekerja secara sempurna dalam menahan gaya. Tulangan tersebut dituntut harus bekerja bersama-sama secara monolit menyalurkan tegangan tarik maupun tekan dengan baik. Juga mutu beton yang digunakan dalam sambungan lebih rendah (K-400) dari mutu beton tiang pancang (K-500). Agar sambungan tiang pancang mampu menahan beban yang disyaratkan oleh perencana yakni beban aksial tekan 180 Ton (1800 kn) dan beban momen lentur 18 Tm (180 knm) maka diperlukan sebuah perkuatan pada sambungan. Usulan perkuatan yang ditawarkan adalah dengan memasang baja profil siku pada tiap sudut tiang pancang persegi untuk menambah kekuatan pada sambungan. Kekuatan perkuatan sambungan menggunakan baja profil siku perlu diketahui untuk mengetahui apakah usulan perkuatan sudah memenuhi syarat kekuatan yang ada atau belum. Beban tekan aksial dan momen lentur yang disyaratkan dapat dilihat pada Lampiran 2. 1.2 Rumusan Masalah Dengan adanya perkuatan pada sambungan tiang pancang menggunakan baja profil pada setiap sisi pilar menyebabkan penambahan kekuatan pada kapasitas tekan maupun lentur pilar. Sehingga permasalahan dapat dirumuskan sebagai berikut: 1. Berapa besar kapasitas momen lentur yang mampu diterima, defleksi yang terjadi, serta pola retakan yang ditimbulkan oleh sambungan tiang pancang menggunakan perkuatan baja profil siku dibandingkan sambungan tanpa menggunakan perkuatan. 2. Berapa panjang minimal perkuatan baja profil siku pada sambungan tiang pancang agar dapat memenuhi kapasitas momen lentur yang telah disyaratkan. 3
1.3 Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin didapat dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui kekuatan momen lentur, defleksi, dan pola retak yang terjadi pada sambungan tiang pancang persegi menggunakan perkuatan baja profil siku. 2. Menentukan panjang perkuatan baja profil siku yang paling sesuai untuk kondisi sambungan tiang pancang di lapangan. 1.4 Batasan Masalah Untuk lebih memfokuskan bahasan masalah dan tercapainya tujuan dalam penelitian ini maka digunakan batasan masalah sebagai berikut: 1. Benda uji yang digunakan sebagai objek penelitian adalah sambungan tiang pancang pracetak dan beton cor di tempat dengan tiga perlakuan yakni: menggunakan perkuatan baja profil siku dengan panjang 2 m, menggunakan perkuatan baja profil siku dengan panjang 1 m, dan tanpa menggunakan perkuatan. 2. Beton sambungan yang dibuat dengan cara dicor di tempat secara manual, dengan nilai slump 7±1 cm 3. Pengujian dilakukan dengan memberikan beban lateral yang tidak tetap dan mengacu pada metode Japanese Industrial Standard, JIS A 5326 4. Analisis secara teori sambungan beton pracetak dan beton cor menggunakan baja profil siku berdasarkan beton bertulang dengan fc 30 MPa 5. Analisis momen yang terjadi hanya berdasarkan satu arah (uniaksial) dan tidak meninjau akibat beban geser dan torsi. 6. Nilai defleksi maksimum pada tiang pancang tidak direncanakan. 7. Pengaruh temperatur dan susut dalam analisis diabaikan. 8. Batasan nilai defleksi pada tiang pancang tidak ditentukan. 4
1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang dihasilkan dari penelitian ini adalah: 1. Memberikan pengetahuan mengenai kapasitas momen lentur pada sambungan tiang pancang menggunakan perkuatan baja profil siku serta besar defleksi yang terjadi dan pola retakan yang ditimbulkan. 2. Memberikan saran kepada pihak pelaksana proyek dalam menentukan panjang perkuatan baja profil siku sambungan tiang pancang yang akan digunakan. 3. Memberikan kontribusi pada dunia konstruksi mengenai solusi penyambungan tiang pancang pada konstruksi jalan layang atau kasus yang serupa. 1.6 Keaslian Penelitian Penelitian mengenai perilaku sambungan pada struktur balok atau beton beton bertulang dengan pengujian aksial tekan dan momen lentur cukup banyak dilakukan oleh peneliti-peneliti sebelumnya, antara lain: 1. Perkuatan lentur balok beton persegi dengan penambahan pelat baja 1,5x5x5,7 ; 2x1,5x5x5,7 dan 2,5x6x5,7 menggunakan sambungan Las (Azhar, 2006). 2. Perkuatan lentur balok beton persegi dengan penambahan pelat baja menggunakan sambungan baut (Wibowo, 2006). 3. Perkuatan lentur balok beton tampang persegi dengan penambahan profil baja kanal menggunakan sambungan baut (Soelarso, 2006). 4. Perbaikan balok persegi dengan metode injeksi menggunakan Fosroc Conbextra EP-10: studi kasus perbaikan balok beton persegi yang telah diberi perkuatan baja profil kanal dengan sambungan baut (Prasodjo, 2007). 5. Perbaikan balok persegi dengan metode injeksi menggunakan Conbextra EP 10: Studi kasus perbaikan balok beton persegi yang telah diberi perkuatan dengan penambahan pelat baja menggunakan sambungan las (Putra, 2007). 6. Perbaikan balok persegi dengan metode injeksi menggunakan Conbextra EP 10: Studi kasus perbaikan balok beton persegi yang telah diberi perkuatan baja tulangan deform 13mm dengan sambungan las. 5
7. Perilaku sambungan balok-kolom eksterior pracetak dengan sambungan kabel Strand berdasarkan metode eksperimental (Hutauruk, 2008). 8. Perilaku sambungan lewatan balok monolit menggunakan baja tulangan dan strand (Yaneaputra, 2009). 9. Kapasitas momen pada sambungan kolom-kolom Precast dengan menggunakan strand (Hermawan, 2009). 10. Kapasitas sambungan balok-kolom precast menggunakan tulangan berkait dan sengkang (Nugroho, 2009). 11. Kapasitas momen pada sambungan kolom-kolom precast menggunakan baja tulangan ulir (Praharsa, 2009). 12. Pengaruh panjang sambungan lewatan (Lap Splice) tulangan baja tarik terhadap kapasitas lentur dan redistribusi momen balok beton (Rokhman, 2010). 13. Perbaikan dan perkuatan sambungan balok beton eksterior yang rusak menggunakan beton resin (Wijaya, 2015). 14. Perilaku sambungan balok-kolom pracetak eksterior untuk bangunan sederhana berdasarkan metode eksperimental (Indrianur, 2015). Peneliti mencoba membahas topik mengenai kapasitas aksial tekan dan momen lentur pada sambungan antara tiang pancang pracetak persegi dengan beton cor ditempat menggunakan perkuatan baja siku dengan metode eksperimental. 6