BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kurun waktu terakhir ini, tuntutan terhadap perbaikan usia kinerja beton, durability dan asesmen kondisi eksisting bangunan dengan struktur beton
bertulang, mempunyai kecenderungan meningkat. Salah satu faktor yang menjadi penyebab adalah ekonomi. Faktor tersebut memberikan pililhan rebuilt atau retrofit. Sementara itu, faktor usia merupakan salah satu penyebab turunnya kinerja
struktur beton (Tahershamsi, 2013). Bahkan menurut Yoshitake dkk., (2010) isu terhadap perbaikan kinerja struktur beton merupakan isu yang paling kritis di dalam ilmu teknik sipil. Sebagai contoh, jumlah jembatan di Amerika mengalami disfungsional berkisar lebih dari 25%. Akibatnya, diperlukan biaya sebesar $188 milyar untuk menggantikan sejumlah jembatan tersebut. Salah satu contoh kerusakan struktur yang dapat diperlihatkan adalah rusaknya struktur basement
Cooling Water Pump PLTGU Sumbagut Medan Belawan Sicanang. Konstruksi ini
mengalami kerusakan pada bagian balok. Kerusakan tersebut dapat disebut sebagai
kerusakan ekstrim karena nilai perbandingan volume kerusakan struktur dibagi volume total struktur sebesar 15% (Pulungan dan Kadreni, 2018). Hal tersebut memberikan gambaran bahwa perbaikan struktur merupakan hal yang sangat penting di dalam berbagai macam jenis proyek konstruksi, termasuk di dalamnya adalah gedung.
Menurut Ellsworth dan Ginnado (1991), tahapan pertama untuk mengidentifikasi kerusakan pada komponen struktur dapat dilakukan melalui visual. Faktor yang menyebabkan terjadinya kerusakan pada komponen struktur:
1. Sifat Alami Material
kekuatan beton. Sifat alami material – material penyusun beton akan berubah seiring dengan adanya perubahan temperatur, kelembaban, dan kondisi geografi
tempat beton akan dibuat. Pembuatan beton harus memperhatikan hal – hal tersebut agar terhindar dari kerusakan.
2. Kerusakan Nonstruktur
Penyebab kerusakan nonstruktur berasal dari kesalahan desain, proses konstruksi, dan umur bangunan. Kerusakan ini tidak langsung berdampak kepada kekuatan struktur, namun apabila dibiarkan terlalu lama akan berakibat kepada kerusakan struktur.
3. Kerusakan Struktur
Penyebab kerusakan struktur juga berasal dari kesalahan desain, proses konstruksi, dan umur bangunan. Kerusakan struktur ditandai dengan adanya kerusakan pada suatu titik yang mengancam kekuatan dari tulangan beton. Kerusakan jenis ini sangat mengancam dari keamanan bangunan. Detail struktur balok beton dapat diperlihatkan pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1 Compression dan Tension Zones Pada Balok Beton (Sumber: Diolah dari Shorbagy, 2011)
4. Faktor Desain
5. Proses Konstruksi
Proses konstruksi beton membutuhkan keakuratan fabrikasi campuran beton
yang ditentukan dari desain, peralatan konstruksi struktur, dan kontrol yang cukup terhadap tulangan beton yang sedang dibuat. Kerusakan beton akan
terjadi akibat adanya kesalahan pada fabrikasi campuran beton. 6. Umur Bangunan
Seiring dengan bertambahnya umur bangunan karena sering dipakai dan cuaca yang berubah – ubah akan berakibat pada kerusakan beton. Kerusakan seperti ini terjadi apabila variabel umur dan cuaca tidak diantisipasi pada desain atau proses konstruksi.
Selanjutnya, menurut Saputra dkk., (2018) akibat kerusakan yang disebabkan oleh metode pelaksanaan konstruksi dapat diperlihatkan pada Tabel 1.1 :
Tabel 1.1 Penyebab Kerusakan Pada Beton
No Jenis Struktur Metode Pelaksanaan Akibat Kerusakan
1 Kolom
5 Dinding basement Kesalahan pembesian Retak Sumber: Saputra dkk., 2018
Apabila setiap kerusakan dibobot, maka persentase kerusakan dari jenis strukturnya sebanyak 36% terjadi pada pelat, balok sebanyak 27%, kolom sebanyak 24%, pada shear wall sebanyak 9%, dan dinding basement sebanyak 5%. Persentase kerusakan
Gambar 1.2 Grafik Presentase Kerusakan pada Struktur (Sumber : Saputra dkk., 2018).
Berdasarkan penjabaran penyebab terjadinya kerusakan struktur dan berbagai macam kerusakan yang terjadi pada komponen struktur dapat diperlihatkan bahwa balok merupakan komponen struktur yang diindikasikan rentan terhadap kerusakan. Beberapa upaya untuk memperbaiki kinerja struktur pada balok beton bertulang adalah FRP, jacketing, dan chemical anchor (Rahimi dan Hutchinson, 2006; Jumaat dan Alam, 2007; Sobuz dkk., 2010; Zhang, 2012; Araújo, 2018; Shi, 2017; Al-Rifaie dkk., 2017). Berdasarkan beberapa upaya perbaikan terhadap kinerja struktur pada balok, pada penelitian ini dikembangkan perbaikan balok beton dengan chemical anchor. Salah satu dasar pertimbangannya adalah perbaikan
dengan chemical anchor diindikasikan dapat memberikan peningkatan kinerja struktur. Untuk memperbaiki kegagalan struktur bangunan yang telah jadi khususnya pada balok dapat dilakukan dengan cara pengompositan menggunakan angkur. Menurut studi kasus yang dilakukan oleh Wibowo (2006), pengangkuran pada beton akan meningkatkan beban yang mampu ditopang sebesar 5,87% dan 8,91% dan akan semakin bertambah seiring dengan panjang pengangkuran. Dalam Katalog HILTI (2005) disebutkan bahwa chemical anchor HILTI HIT-RE 500 V3 cocok digunakan untuk penyambungan antara beton lama dan beton baru. Kelebihan produk ini adalah terjaminnya sifat monolithic dari komponen struktur dan tegangan akan dapat ditransferkan meskipun ada sedikit retak. Oleh karena itu pada penelitian ini akan terfokus pada pengangkuran beton menggunakan chemical anchor sebagai solusi perbaikan kegagalan konstruksi.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan penjabaran di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana pengaruh pengompositan balok pada struktur balok beton bertulang terhadap peningkatkan kinerja struktur?
2. Bagaimana perilaku angkur dan chemical anchor pada perkuatan balok beton bertulang komposit ?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji kuat lentur balok beton bertulang komposit yang menggunakan angkur dan chemical anchor sebagai shear connector.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian kuat lentur beton bertulang komposit antara lain:
1. Mengetahui perilaku balok komposit yang menggunakan chemical anchor sebagai shear connector.
2. Mengetahui seberapa signifikan peningkatan kekuatan balok apabila dikompositkan menggunakan angkur dan chemical anchor.
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini meliputi:
1. Bahan yang digunakan untuk pembuatan beton yaitu:
a. Semen merk Tiga Roda jenis Ordinary Portland Cement
b. Agregat kasar batu pecah dari Seloarto c. Agregat halus pasir muntilan
d. Air artetis diambil dari laboratorium beton CV. Jati Kencana Beton 2. Benda uji berbentuk balok berukuran 15 cm x 15 cm x 60 cm.
3. Angkur berbentuk L yang terbuat dari baja tulangan sirip diameter 13 mm dengan ukuran sisi pendek 5 cm dan sisi panjang 15 cm.
5. Tulangan balok menggunakan baja tulangan polos dengan diameter 6 mm dan panjang 50 cm.
6. Chemical anchor yang digunakan merupakan produk HILTI HIT-RE 500 V3.
7. Penelitian dilakukan pada skala laboratorium.
8. Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur beton 28 hari.
9. Pengujian kuat tekan silinder dilakukan di Laboratorium Beton CV. Jati Kencana Beton.
10.Pengujian kuat lentur dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan Teknik Sipil Unika Soegijapranata.
11.Mutu beton yang direncanakan 24,9 MPa (K-300).
1.6 Hipotesa
Berdasarkan penjabaran di atas maka hipotesa pada penelitian ini adalah :
H0 : Beton bertulang komposit tidak berpengaruh terhadap perubahan kuat lentur
dibandingkan beton bertulang biasa.
H1 : Beton bertulang komposit berpengaruh terhadap perubahan kuat lentur
dibandingkan beton bertulang biasa.
1.7 Sistematika Penulisan
Berikut merupakan sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan laporan.
Bab I Pendahuluan
Bab ini membahas latar belakang penelitian tugas akhir, rumusan masalah,
tujuan dan manfaat diadakannya penelitian, batasan masalah, sistematika penulisan, serta kerangka berpikir yang digunakan dalam penyusunan laporan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Pada bab tinjauan pustaka membahas mengenai teori-teori yang mendukung serta diperlukan dalam penelitian ini
Pada Bab III membahas mengenai bagan alir, metode uji yang akan digunakan dalam penelitian serta langkah-langkah pengujian yang
dilakukan.
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Pada bab ini membahas mengenai hasil uji yang telah dilakukan di laboratorium.
Bab V Penutup
Pada bab penutup berisi kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian serta saran yang dapat diberikan penulis untuk penelitian berikutnya agar lebih baik.
Lampiran
1.8 Kerangka Pikir Penelitian
Berdasarkan uraian pada latar belakang, maka dapat disusun secara singkat ke
dalam kerangka berpikir penelitian yang diperlihatkan pada Gambar 1.3.
