METODOLOGI PENELITIAN
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA DATA
4.7 Finite Element Modeling
4.7.6 Hasil Analisis Spesimen Pull-Out
Setelah dilakukan pemberian beban dan perletakan dinjutkan dengan solve
yaitu running pogram bantu untuk mendapatan hasil dari analisis. Pada tahap output analisis ini, hasil yang akan ditampilkan dapat ditentukan sendiri oleh pengguna. Output yang ditampilkan pada penelitian ini adalah shear stress dan total deformation yang terjadi pada specimen pull out. Besarnya shear stress yang terjadi pada bagian lekatan antara tulangan dan beton dapat dilihat pada Gambar 4.28.
Gambar 4.28Shear stress pada lekatan antara beton dan tulangan
101
Berdasarkan hasil analisis dengan menggunakan program bantu besarnya shear stress maksimum terjadi pada area lekatan antara beton dan tulangan tepat berada diatas daerah PVC (daerah sambungan yang tidak terjadi kontak anatara beton dan tulangan). Pada pengujian experimental di laboratorium tidak dapat menujukkan daerah yang mengalami tegangan geser maksimum akibat dari pembebanan yang diberikan pada spesimen, sehingga dengan menggunakan program bantu dan pemeberian beban yang diberikan disesuaikan dengan pembebanan hasil pengujian experimental dapat dilihat dimana daerah tegangan geser maksimum yang terjadi.
Besarnya shear stress yang ditunjukkan pada hasil analisis dengan menggunakan program bantu pada beton geopolimer dan beton OPC dapat dilihat pada Tabel 4.32
Tabel 4.32 Perbandingan hasil experiemntal dan hasil analisis finite element pada beton geopolimer dan beton OPC
Berdasarkan Tabel 4.32 dapat dilihat perbedaan yang terjadi antara besarnya shear stress hasil analisis dengan menggunakan program bantu dan kuat lekat hasil pengujian eksperimental. Besarnya deformasi hasil analisis dengan menggunakan ANSYS pada beton OPC menujukkan nilai yang berbeda dengan hasil pengujian eksperimental dengan error sebesar 28%, hal ini menujukkan deformasi yang terjadi pada saat beban maksimum terjadi lebih dahulu pada hasil analisis dibandingkan hasil pengujian eksperimental. Besarnya shear stress yang terjadi hasil pengujian eksperimental dan analisis menggunakan ANSYS menujukkan perbedaan sekitar 0.5%, dimana hasil analisis dengan menggunakan ANSYS pada saat diberi beban maksimum menujukkan lekatan yang lebih tinggi antara tulangan dan beton. Hasil penelitian ini menujukkan hasil yang sama seperti pada penelitian Zuhairi dan Fatlawi dimana kuat lekat hasil pengujian dengan memnggunakan ANSYS 9.0 lebih tinggi bila dibandingkan hasil pengujian eksperimental. Grafik hasil
db
Shear Stress Deformasi
GPC OPC GPC OPC
Eksp Ansys Eksp Ansys Eksp Ansys Eksp Ansys 16 6.77 6.80 3.878 3.90 0.2 0.22 0.354 0.25
102
perbandingan pengujian eksperimental dan hasil analisis finite element dengan mengggunakan ANSYS dapat dilihat pada Gambar 4.30
Gambar 4.30 Grafik perbandingan hasil pengujian eksperimental dan analisis
finite element pada beton OPC.
Hasil yang cukup berbeda dengan persentasi perbedaan yang signifikan terjadi pada hasil analisis dengan menggunakan ANSYS dan hasil pengujian eksperimental pada beton geopolimer, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 4.32 dan Gambar 4.31
Gambar 4.31 Grafik perbandingan hasil pengujian eksperimental dan analisis
finite element pada beton OPC. 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0 1 2 3 Bon d St re n gth (MPa) Deformation (mm) Ansys Eksperimental 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Sh e ar stre ss (MPa) Deformation(mm) Ansys Eksperimental
103
Berdasarkan Gambar 4.31 dapat dilihat deformasi yang terjadi terlebih dahulu ditunujkkan oleh hasil pengujian eksperimental, dan besarnya shear stress yang terjadi hasil analis dengan menggunakan ANSYS menujukkan hasil yang lebih besar dengan eror sekitar 0.56% dan deformasi dengan error sekitar 9%. Berdasarkan hasil perbandingan pada kedua material tersebut dengan melakukan analisis dengan menggunakan program bantu perbedaaan yang terjadi disebabkan oleh berapa hal yaitu pada analisis dengan menggunakan program bantu analisis yang dilakukan adalah analisis linear, kemudian pemberian beban dilakukan dengan memberi beban hasil pembacaan pengujian eksperimental. Selain itu perbedaan input material yang digunakan pada OPC dan pada beton geopolimer yang menyebabkan adanya perbedaan koefisien yang harus ditambahkan seperti pada pemberian contact anatra beton dan tulangan dan analis non linear.
104
105 BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan, antara lain :
1. Kuat lekat antara tulangan ulir dan beton geopolimer menurun seiring dengan peningkatan ukuran diameter tulangan yang digunakan.
2. Kuat lekat antara tulangan polos dan beton geopolimer menujukkan penurunan pada peningkatan pada penggunaan ukuran diameter 16 mm dan 19 mm. 3. Kuat lekat antara tulangan dan beton geopolimer meningkat seiring dengan
peningkatan besarnya ketebalan cover beton terhadap tulangan (c/d). Hal ini terjadi pada penggunaan tulangan ulir dengan diameter 13 mm, 16 mm dan 19 mm serta penggunaan tulangan polos pada diameter 16 mm dan 19 mm. 4. Pada penggunaan 12 mm tulangan polos kuat lekat yang terjadi sangat rendah
bila dibandingkan 16 mm polos dan 19 mm polos. Hal ini terjadi dimana dengan c/d yang besar namun kuat lekat yang terjadi sangat kecil dengan luas area lekatan serta friksi yang terjadi kecil bila dibandingkan dengan 16 mm dan 19 mm tulangan polos. Selain itu ukuran diameter efektif pada tulangan polos adalah sebesar 10.81 diamana terjadi perbedaan ukuran sebesar 9.96 % menyebabkan kuat lekat yang terjadi rendah.
5. Kuat lekat antara tulangan dan beton geopolimer bila dibandingkan dengan beton OPC menujukkan nilai yang lebih besar. Pada penggunaan diameter yang sama perbedaan besarnya kuat lekat yang terjadi antara beton geopolimer dan beton OPC berturut-turut adalah sebesar 42.9 % dan 47.8 %
6. Pola keruntuhan yang terjadi pada spesimen dengan penggunaan tulangan polos dan ulir menujukkan pola yang berbeda. Splitting failure terjadi pada penggunaan tulangan ulir, sedangkan pada penggunaan tulangan polos terjadi
slip failure. Perbedaan yang terjadi dikarenakan pengaruh dari rib pada tulangan ulir yang memberi tekanan pada arah horizontal dan radial yang menyebabkan terjadi nya retakan hingga terjadi splitting.
7. Pola keruntuhan pada beton OPC dengan penggunaan tulangan polos menujukkan pola yang sama seperti pada beton geopolimer yaitu slip faillure. Hal ini menujukkan bawa pola keruntuhan akibat dari pull-out tes pada beton geopolimer maupun beton OPC sama.
8. Besarnya kuat lekat yang terjadi antara tulangan dan beton geopolimer bila dibandingkan dengan perhitungan kuat lekat dengan menggunakan persamaan empiris yang telah dirumuskan oleh Oragun (1977) dan Kim dan Park (2015) menujukkan pola berbeda, dimana mutu beton, perbedaan bentuk tulangan, perbedaan bentuk spesimen, panjang penyaluran serta ketebalan cover terhadap ukuran diameter menjadi faktor yang memepengaruhi kuat lekat antara tulangan dan beton. 9. Pemodelan dengan menggunakan program bantu berbasis finite
element ANSYS workbench 15 menujukkan perbedaaan besarnya shear stress serta deformasi yang terjadi dengan hasil pengujian eksperimen. Perbedaan shear stress yang terjadi hasil eksperimental dan analisis pada beton geopolimer 0.5-0.56%. Deformasi yang terbaca hasil analisis ANSYS adalah deformasi yang terjadi saat beban maksimum diberikan.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang diperoleh, dapat diambil beberapa saran untuk penelitian selanjutnya, antara lain :
1. Pada saat pengujian pull out di laboratorium setting alat serta perletakan spesiemen di meja perletakan harus diperhatikan untuk mengurangi kesalahan pada saat pengujian.
2. Perlu dilakukan perekaman saat pengujian pull out khususnya pada saat pengujian dengan menggunakan tulangan ulir, sehingga dapat diketahui keruntuhan splitting terjadi pada saat beban maksimum mencapai beban maksimum atau saat melewati beban maksimum.
3. Untuk pengujian selanjutnya direkomendasikan perletakan LVDT dalam menghitung besarnya slip pada bagian atas tulangan dan pada
107
bagian bawah tulangan, sehingga besarnya slip real pada daerah free end dan loaded end dapat terukur seperti pada Gambar 5.1.
4. Pada tahap analisis dengan menggunakna program bantu perlu diperhatikan contact antara beton dan tulangan baik untuk material OPC maupun pemodelan dengan material geopolimer. Selain itu analisis non linear dengan mengggunakan program ANSYS perlu dilakuakan sehingga dapat menggambarkan simulasi pull out dengan hasil yang menyerupai pengujian eksperimental.
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
109
