1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pembangunan gedung bertingkat saat masa sekarang ini semakin pesat dan dalam pembangunannya masih dilaksanakan dengan metode konvensional (cast in situ), sehingga dalam pengerjaan membutuhkan banyak kayu, bambu dan baja sebagai bekisting dan juga membutuhkan banyak tenaga kerja yang mempengaruhi kualitas pekerjaan konstruksi. Dalam perkembangan ilmu teknik sipil, banyak dikembangkan metode metode dalam membangun gedung bertingkat salah satunya yaitu metode semi precast yang lebih baik dari metode konvensional (cast in situ) terutama dalam hal waktu pelaksanaan, tenaga kerja, bahan dan kualitas pekerjaan. Salah satu bagian struktur bangunan yang bisa digunakan dengan metode semi precast ialah pelat. Pada bangunan bertingkat yang menggunakan metode konvensional (cast in situ) dalam membuat pelat lantai rumah tingkat kurang efisien karena : 1. Membutuhkan banyak bahan untuk bekisting dan perancah, yang menyebabkan area dibawah pekerjaan lantai tidak dapat digunakan untuk pekerjaan lain (bambu/kayu dan scaffolding) 2. Membutuhkan waktu yang cukup lama dalam pembuatan bekisting, serta biaya konstruksi yang mahal 3. Membutuhkan banyak tenaga kerja 4. Setelah beton mengeras bekisting dan perancah dibongkar sehingga menimbulkan permasalahan lingkungan 5. Kualitas pengecoran yang tidak terkontrol karena tenaga kerja pengecoran terlalu banyak Melihat permasalahan tersebut maka salah satu alternatif pembangunan struktur pelat untuk rumah bertingkat yang ramah lingkungan adalah dengan menggunakan pelat semi precast, yang jika dilihat dari cara pengerjaannya mempunyai kelebihan antara lain :
2 1. Mengurangi perancah dan bekisting 2. Sebagian pelat yang dicetak dapat difungsikan sebagai bekisting dan lantai kerja untuk menahan beban selama pelaksanaan dan berat beton cast in situ yang masih basah 3. Mengurangi waktu pelaksanaan dan biaya konstruksi 4. Akses pekerjaan dibawah pelat semi precast lancar karena tidak ada bekisting dibawahnya 5. Tidak membutuhkan tenaga kerja yang banyak sehingga kualitas pengerjaan dapat dikontrol dengan baik Pada penelitian ini bagian terbawah dari pelat merupakan elemen pracetak, sebagai alternatif yang diperkenalkan dalam pembuatan pelat dengan metode semi precast (berupa panel panel), kemudian bagian tersebut diangkat dan diletakan pada elevasi yang ditentukan (di atas balok yang dicor sebagian) dan berperilaku sebagai bekisting untuk menerima beban dari pelat lantai yang merupakan sistem cast in situ. Kemudian pelat menjadi satu kesatuan akibat aksi komposit dari elemen pracetak dan beton cast in situ. Sistem ini memiliki bidang kontak antara elemen pracetak dengan beton cast in situ yang disebut bidang interface. Aksi komposit pada sistem ini dibuat dengan menggunakan metode perkuatan pada elemen pracetak. Metode tersebut adalah pengkasaran permukaan, penggunaan shear connector, perubahan bentuk permukaan elemen pracetak dan penggunaan perekat. Pada penelitian ini digunakan shear connector sebagai perkuatan pelat semi precast dengan pertimbangan bahwa shear connector mudah dibuat. Shear connector yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 1.1. Gambar 1.1 Shear connector yang digunakan
3 Pelat lantai semi precast dalam suatu struktur terus menerus menerima beban hidup sehingga berpengaruh pada lekatan antara panel dan cast in situ yang mengakibatkan kekuatan atau kekakuan dari pelat lantai tersebut berkurang akibatnya terjadi kerusakan atau keretakan pada pelat tersebut. Akibat dari pengurangan kekuatan atau kekakuan pelat tersebut berpengaruh pada perilaku dinamik struktur tersebut, maka itu perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui perilaku dinamik struktur dengan perkuatan shear connector yang divariasi jaraknya. B. Perumusan Masalah Pemanfaatan pelat beton semi precast sebagai komponen struktur menyebabkan perubahan sifat pelat lantai bangunan, yaitu dari elemen monolit menjadi komposit. Aksi komposit akan menimbulkan suatu bidang pemisah yang disebut interface. Gagalnya aksi komposit berupa pemisahan antara pelat beton precast dengan beton cast in situ dapat menyebabkan terjadinya pengurangan kapasitas pelat yang akhirnya berpengaruh terhadap kekuatan pelat lantai komposit yang menerima beban statik ataupun dinamik, sehingga struktur komposit menggunakan suatu metode perkuatan pada bidang interface tersebut. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat sifat dinamika struktur pelat semi precast dengan perkuatan shear connector yang divariasi jaraknya. C. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk: 1. Mengetahui karakterisitik dinamik (frekuensi alami, amplitudo) pelat monolit dan pelat semi precast. 2. Mengetahui karakteristik kekakuan dan kekuatan pelat monolit dan pelat semi precast akibat beban dinamik. 3. Mengetahui pengaruh digunakannya shear connector yang optimal dengan jarak bervariasi terhadap kekuatan elemen pelat semi precast. 4. Mengetahui lendutan statis, mode displacement, curvature mode dan beda absolut curvature mode untuk setiap kondisi retak.
4 5. Mengidentifikasi kerusakan yang terjadi pada pelat monolit dan pelat semi precast untuk setiap kondisi retak. 6. Mengetahui kapasitas lentur pelat monolit dan pelat semi precast D. Manfaat Penelitian Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran suatu alternatif perancangan, penggunaan, dan pelaksanaan metode semi precast pada bangunan gedung bertingkat dua sederhana, khususnya elemen pelat lantai. Selain itu, diharapkan penelitian ini dapat mewujudkan suatu konsep green building di masyarakat dengan pengurangan pada limbah kayu dan bambu pada saat pengerjaan konstruksi. E. Batasan penelitian Untuk lebih memfokuskan lingkup penelitian ini, maka diberikan beberapa batasan antara lain : 1. Benda uji yang ditinjau adalah pelat komposit dan pelat monolit 2. Struktur pelat komposit diasumsikan sebagai pelat satu arah (one way slab) karena tulangan utama hanya dipasang satu arah saja. 3. Pembebanan berupa beban statik yang diberikan pada daerah lapangan dan pelat dalam kondisi elastis yang sebelumnya telah dibebani secara dinamik untuk mendapatkan frekuensi alami pelat. 4. Karakterisitik dinamik (frekuensi alami, amplitudo) pelat monolit dan pelat semi precast yang ditinjau adalah karakteristik dinamik pelat monolit dan pelat semi precast pada saat mode pertama dari getaran. 5. Gaya geser pada bidang interface dan kekuatan spesi antar panel tidak diperhitungkan. 6. Kekuatan dan kekakuan antara pelat dengan balok tidak ditinjau. 7. Kekuatan tekan beton (f c ) sebesar 15 MPa disesuaikan dengan kuat tekan rata-rata beton yang umumnya tercapai di masyarakat.
5 F. Keaslian Penelitian Penelitian mengenai pelat lantai menggunakan metode komposit sudah banyak dilakukan antara lain : Joan (2003) melakukan penelitian tentang pengaruh beban lentur siklis pada kuat lekat dan kapasitas momen pelat beton precast dan cast in situ yang didukung sederhana di kedua sisi, Saputra (2003) melakukan penelitian mengenai degradasi kekuatan lentur pelat beton lentur gabungan precast dan cast in situ yang menerima beban siklis non reversal, Widorini (2012) melakukan penelitian tentang karakteristik dinamik pelat lantai semi precast dengan perkuatan shear connector, Tuhuteru (2013) melakukan penelitian tentang pengaruh shear connector terhadap perilaku dinamik pelat semi precast. Penelitian tentang perilaku lentur pelat lantai menggunakan shear connector yang divariasi jaraknya akibat beban dinamis belum pernah dilakukan oleh peneliti lain, dengan demikian penelitian ini bersifat asli.