BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Peristiwa gempa bumi dengan skala yang cukup besar dapat mengakibatkan kerusakan struktur maupun non-struktur pada bangunan yang terbuat dari konstruksi beton bertulang. Bentuk dan tingkat kerusakan yang terjadi mulai dari yang ringan sampai berat. Kerusakan yang ditimbulkan pada bangunan setelah gempa dapat terjadi antara lain karena kesalahan pelaksanaan ataupun kesalahan perencanaan bangunan yang tidak didesain sesuai dengan peraturan perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung yang terbaru sehingga beban rencana lebih kecil dari beban aktual yang terjadi saat gempa. Salah satu kerusakan struktur bangunan yang sangat dihindari adalah kerusakan pada kolom. Kolom merupakan komponen struktur bangunan yang berperan penting untuk mendukung momen lentur, beban aksial dan beban lateral. Kolom yang belum atau tidak dirancang sesuai dengan peraturan yang berlaku menyebabkan seringnya terjadi kegagalan geser maupun lentur. Adanya beban eksentrisitas pada kolom juga akan menyebabkan kolom memikul kombinasi pembebanan gaya tekan dan lentur. Kerusakan kolom merupakan kerusakan yang paling berbahaya karena dapat mengakibatkan runtuhnya komponen struktur lain yang berhubungan dengannya, atau bahkan merupakan batas runtuh total keseluruhan struktur bangunan. 1
2 Apabila komponen bangunan terutama kolom yang telah rusak lentur akan difungsikan lagi, maka perbaikan dan perkuatan lentur sangat diperlukan agar bangunan mampu menahan lentur lagi setelah gempa. Menurut Triwiyono (2004), perbaikan adalah suatu tindakan dalam memodifikasi struktur yang telah mengalami kerusakan yang dilakukan pada sebagian atau seluruh bangunan untuk mengembalikan stabilitas struktur pada kondisi seperti semula. Sedangkan perkuatan adalah suatu tindakan dalam memodifikasi struktur sebelum terjadi kerusakan dengan tujuan untuk menaikkan atau stabilitas ketahanan struktur. Penentuan metode perbaikan dan perkuatan pada umumnya tergantung pada jenis kerusakan yang ada, lingkungan dimana struktur berada, peralatan yang tersedia, kemampuan tenaga pelaksana serta batasan-batasan dari pemilik seperti keterbatasan ruang kerja, kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan, dan biaya perbaikan. Metode perbaikan dan perkuatan (retrofitting) struktur bangunan sudah banyak dikenal, namun karena keterbatasan tersebut menjadi kendala dalam melakukan retrofitting. Metode retrofitting yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan beton resin poliester ( polyester resin concrete). Beton resin poliester merupakan beton yang dibuat dari campuran agregat kasar dan halus dengan bahan perekat resin. Jenis bahan resin dalam beton resin poliester yang digunakan bukanlah resin yang sudah dipatenkan, melainkan resin biasa yang dijual dipasaran. Pemilihan resin yang belum paten menjadi pilihan dikarenakan relatif murah bila dibandingkan resin yang sudah paten, mudah didapat karena banyak tersedia, kebutuhan dalam perkuatan sedikit, tidak memerlukan peralatan khusus untuk aplikasi di lapangan serta setting pengerasan
3 relatif dapat diatur. Akan tetapi, biaya yang dikeluarkan dalam pembuatan beton resin poliester lebih mahal dibandingkan beton normal. Keunggulan dari beton resin poliester dibandingkan beton normal adalah kuat tekan tinggi, modulus elastisitas tinggi, kekuatan tarik tinggi, creep rendah, stabilitas termal tinggi, resistensi kelembaban tinggi, dan waktu pengerasan dapat diatur. Selain itu, beton resin poliester juga dapat meningkatkan kekuatan kapasitas lentur kolom, keperluan dimensi arsitektur dapat dipertahankan apabila beban aktual lebih besar dari beban rencana karena kuat tekan beton resin poliester lebih besar dari beton normal, dapat mengubah pola keruntuhan struktur kolom dari keruntuhan tekan menjadi keruntuhan tarik yaitu dari getas menjadi daktail. Adapun tantangan dalam penggunakan resin untuk perbaikan dan perkuatan kolom adalah bagaimana kontak antara beton lama dengan beton resin poliester, interaksi beton resin poliester terhadap tulangan, dan durabilitas-nya belum diketahui. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka perumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut: 1. Mengetahui seberapa besar kontribusi metode perbaikan dan perkuatan dengan menggunakan beton resin poliester terhadap kekuatan lentur kolom akibat beban eksentris,
4 2. Mengetahui bagaimana kontak antara beton lama dengan beton resin poliester. C. Tujuan Penelitian Tujuan yang akan dicapai pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui komposisi yang tepat dalam pembuatan beton resin poliester dan metode pelaksanaan yang mudah, praktis, sederhana, dan relatif murah, 2. Mengetahui sifat mekanik dari beton resin poliester dengan kadar resin 15% dan 20%, 3. Mengetahui perubahan kapasitas beban aksial kolom beton bertulang sebelum dan setelah perkuatan, 4. Mengetahui kekakuan dan daktalitas kolom beton bertulang sebelum dan setelah perkuatan, 5. Mengetahui pola keruntuhan dan lebar retak kolom beton bertulang sebelum dan setelah perkuatan, 6. Membandingkan beban ultimit eksperimen dengan analisis Metode Nawy dan Metode Whitney. D. Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah diharapkan dapat memberikan solusi perbaikan dan perkuatan dari kerusakan yang disebabkan oleh gempa, memberikan informasi dalam metode perbaikan dan perkuatan kolom
5 pasca bencana dengan kemudahan dalam pekerjaan, efektif, dan meminimalisir kerusakan struktur akibat gempa berikutnya. Selain itu, konstribusi bagi pengembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang rekayasa struktur untuk teknologi beton. E. Batasan Masalah Mengingat luasnya permasalahan pada penelitian kolom ini, maka perlu dibatasi lingkup kajiannya, dengan batasan penggunaan sebagai berikut: 1. Beton normal dengan kuat tekan sekitar f c = 20 MPa, 2. Benda uji kolom beton bertulang bertampang persegi dengan ukuran panjang 150 mm, lebar 150 mm, dan tinggi 1200 mm, 3. Kerusakan kolom beton bertulang berupa rusak lentur, baik sebelum dan setelah perkuatan, 4. Pengujian beban aksial dan lentur, 5. Metode perancangan beton sesuai dengan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) dan Standar Perencannan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002, 6. Material dasar dari retrofitting adalah polyester resin merk SHCP (Singapore Highpolymer Chemical Producs) Tipe 2668 WNC yang banyak dijual dipasaran dan dijual eceran. 7. Pengaruh suhu, kelembaban udara, susut dan faktor lain diabaikan.
6 F. Keaslian Penelitian Penelitian tentang penggunaan resin dan material lain sebagai pilihan untuk bahan retrofitting struktur sudah sangat banyak dilakukan. Penelitian tentang perkuatan kolom yang pernah dan telah banyak dilakukan sebelumnya yaitu: 1. Experimental Study of Rectangular RC Columns Strengthened with CFRP Composites Under Eccentric Loading (Sadeghian, dkk, 2010), 2. Behaviour of FRP Strengthened Concrete Columns Under Eccentric Compression Loading (Hadi, 2007), 3. Experimental Behaviour of Reinforced Concrete Column Models Strengthened by CFRP Materials (Kaminski dan Trapko, 2005), 4. Performance of Fiber-Reinforced Polymer-Wrapped Reinforced Concrete Column Under Combined Axial- Flexural Loading (Chaallal dan Shahawy, 2000), 5. Kuat Batas Lentur Kolom Beton Bertulang Segi Empat dengan Perkuatan CPRF Wrap (Nugroho, 2002), 6. Pengaruh Penggunaan Wiremesh dalam Perbaikan Kolom Pendek Penampang Persegi Akibat Beban Eksentris 0,75h (Adityo, 2008), 7. Pengaruh Penggunaan Wiremesh dalam Perbaikan Kolom Pendek Penampang Persegi Akibat Beban Eksentris 1h (Kusuma, 2008), 8. Perkuatan dan Daktalitas Kolom Praktis Diperkuat dengan Profil Siku Berlubang pada Beban Eksentris (Prakoso, 2010).