• Tidak ada hasil yang ditemukan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "BAB II TINJAUAN PUSTAKA"

Copied!
47
0
0

Teks penuh

(1)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pendahuluan

Perkuatan struktur umumnya dilakukan apabila bangunan tersebut mengalami kegagalan desain, perubahan desain, perubahan fungsi bangunan, kegagalan pada saat pelaksanaan pekerjaan struktur atau kerusakan bangunan akibat gempa bumi, kebakaran dan lain-lain yang menyebabkan struktur bangunan tidak mampu memikul beban yang bekerja pada bangunan tersebut.

2.2 Analisis Struktur Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) 2.2.1 Faktor Reduksi Kekuatan

Sesuai pasal 11.3 SNI 03-2874-2002 faktor reduksi kekuatan ditentukan sebagai berikut :

a. Lentur tanpa beban aksial ... 0,80 b. Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur ... 0,80 c. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur selain tulangan spiral ... 0,65 Kecuali untuk nilai aksial tekan yang rendah, nilai boleh ditingkatkan berdasarkan aturan berikut :

 Untuk komponen struktur dimana tidak melampaui 400 MPa, dengan tulangan simetris, dan dengan ( ) tidak kurang dari 0,70 maka nilai boleh ditingkatkan secara linier menjadi 0,8 seiring dengan berkurangnya nilai dari ke nol.

 Untuk komponen struktur yang lain nilai boleh ditingkatkan secara linier menjadi 0,8 seiring dengan berkurangnya nilai dari nilai terkecil antara dan ke nol.

 

   

 

   

   

(2)

𝑐

𝑇𝑠 𝜀𝑠

𝑏

𝐶𝑠

𝛽1 𝑐 𝐶𝑐 𝜀𝑐

As

As’ 𝑀𝑢

𝜀𝑠

g.n 0,85 𝑐

d. Geser dan torsi ... 0,75 e. Geser pada hubungan balok-kolom (joint) ... 0,80

2.2.2 Asumsi dan Perancangan

Sesuai pasal 12.2 SNI 03-2874-2002 dalam merencanakan komponen struktur terhadap beban lentur atau aksial atau kombinasi dari beban lentur dan aksial, digunakan asumsi sebagai berikut :

a. Distribusi regangan diasumsikan linier.

b. Regangan maksimum pada serat tekan beton terluar sama dengan 0,003.

c. Tegangan tulangan yang lebih kecil dari diambil sebesar dikalikan dengan regangan 𝜀 sedangkan tegangan tulangan yang lebih besar dari diambil sama dengan .

d. Kuat tarik beton diabaikan, karena nilainya relatif kecil.

e. Hubungan antara distribusi tegangan tekan beton dengan regangan beton diasumsikan berbentuk persegi.

2.2.2.1 Analisis kapasitas lentur balok persegi

Sesuai dengan asumsi dalam perancangan sehingga dapat digambarkan distribusi tegangan dan regangan untuk penampang balok dengan tulangan ganda seperti terlihat dalam Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Diagram tegangan regangan penampang balok bertulang ganda  

   

 

   

   

(3)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 7 Dengan melihat pada Gambar 2.1, didapat :

𝐶 𝐶 𝑇 Dengan mengasumsikan tulangan tekan belum leleh, sehingga didapat:

𝑏 𝛽 𝑐 𝜀 𝑐

𝑐 𝑏 𝛽 𝑐 𝑐

𝑐 𝑏 𝛽 𝑐 𝑐 𝑐 Cek tegangan tulangan tekan

𝑐

𝑐 Jika , maka perhitungan dapat dilanjutkan

Jika , maka perhitungan diulang kembali dengan mengasumsikan tulangan tekan sudah leleh dengan menggunakan persamaan berikut :

𝑏 𝛽 𝑐 Cek daktilitas penampang

dimana,

dan tidak lebih kecil dari :

𝛽

𝑏 𝛽

 

   

 

   

   

(4)

𝑏 𝑏 𝑏𝑒

𝑇𝑝

Jarak antar balok

𝛽

Jika , maka digunakan

Jika , maka dimensi dari penampang balok harus diperbesar.

Jika , maka persyaratan daktilitas penampang terpenuhi.

Perhitungan momen nominal penampang balok

𝐶 𝑏 𝛽 𝑐 𝐶 𝑀 𝐶 𝐶 𝛽 𝑐

Cek momen kapasitas penampang

𝑀 𝑀 2.2.2.2 Analisis kapasitas lentur balok T

Untuk analisis maupun perencanaan balok T, terlebih dahulu ditentukan lebar efektif balok T yang dapat memberikan kontribusi dalam menahan momen positif menahan 𝑀 . Sesuai dengan SNI-03-3847-2002, besarnya lebar efektif balok T yang diperhitungkan digunakan nilai terkecil dari persamaan-persamaan berikut :

 𝑏 bentang balok

 𝑏 𝑏 𝑇 𝑇

 𝑏 jarak bersih antara balok-balok yang bersebelahan atau jarak dari titik pusat ke titik pusat antar balok, seperti terlihat pada gambar berikut:

Gambar 2.2 Lebar efektif balok T  

   

 

   

   

(5)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 9

𝑇𝑝

𝑐

𝑇𝑠 𝜀𝑠

𝑏

𝐶𝑠 𝛽1 𝑐 𝐶𝑐

𝜀𝑐

As As’

𝑀𝑢

𝜀𝑠

g.n 𝑏𝑒

0,85 𝑐

𝑇𝑝

𝑐

𝑇𝑠 𝜀𝑠

𝑏

𝐶𝑠 𝛽1 𝑐 𝐶𝑐

𝜀𝑐

As As’

𝑀𝑢

𝜀𝑠

g.n 𝑏𝑒

0,85 𝑐

a. Balok T dengan letak garis netral pada flens

Gambar 2.3 Diagram tegangan regangan balok T dengan garis netral terletak pada flens

Persamaan yang digunakan untuk analisis balok T pada kasus ini sama seperti analisis pada balok persegi dengan ketentuan 𝑏 𝑏 dan tulangan pelat sepanjang lebar efektif balok T pada arah memanjang balok dianggap berkontribusi dalam memikul beban yang bekerja pada balok.

b. Balok T dengan garis netral terletak pada web

Gambar 2.4 Diagram tegangan regangan balok T dengan garis netral terletak pada web  

   

 

   

   

(6)

𝐶𝑠2 𝑇𝑝

𝑐

𝑇𝑠 𝑏

𝛽1 𝑐

As As’

𝑀𝑢

g.n

𝑏𝑒

𝑏

As2

𝑇𝑝

𝑏

As1 As’

𝑏𝑒

𝑇𝑠 𝛽1 𝑐

𝐶𝑐1

𝐶𝑐2 𝐶𝑠1

=

+ (a)

(b)

(c)

0,85 𝑐

0,85 𝑐

𝐶𝑠2 𝑇𝑝

𝑐

𝑇𝑠 𝑏

𝛽1 𝑐

As As’

𝑀𝑢

g.n

𝑏𝑒

𝑏

As2

𝑇𝑝

𝑏

As1 As’

𝑏𝑒

𝑇𝑠 𝛽1 𝑐

𝐶𝑐1

𝐶𝑐2 𝐶𝑠1

=

+ (a)

(b)

(c)

0,85 𝑐

0,85 𝑐

Perhitungan momen nominal balok T dengan kasus ini dapat disederhanakan, seperti terlihat pada Gambar 2.5 berikut :

Gambar 2.5 Penyederhanaan perhitungan balok T dengan garis netral terletak pada balok  

   

 

   

   

(7)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 11 Dengan melihat Gambar 2.5 (b) didapat :

𝐶 𝐶 𝑇 Dimana 𝐶 adalah gaya tekan yang diberikan beton pada pelat dan 𝐶 adalah gaya tekan yang diberikan tulangan pada pelat. Sehingga persamaan yang digunakan adalah

𝑇 𝑏 𝑏 Asumsi tulangan pelat sudah leleh sehingga dan dihitung menggunakan persamaan (2.19) dengan ketentuan .

𝑇 𝑏 𝑏

Besarnya momen nominal yang terjadi 𝑀 adalah

𝑀 𝐶 𝑇 Dengan melihat Gambar 2.5 (c) didapat :

𝐶 𝐶 𝑇 𝑏 𝛽 𝑐 Asumsi tulangan tekan sudah leleh sehingga dan .

𝛽 𝑐

𝑏 Besarnya momen nominal yang terjadi 𝑀 adalah

𝑀 𝐶 𝛽 𝑐 Momen kapasitas balok T pada kasus ini adalah

𝑀 𝑀 𝑀 Kontrol daktilitas

 Rasio penulangan minimum :

 

   

 

   

   

(8)

Dan tidak boleh lebih kecil dari :

 Rasio penulangan maksimum

𝛽

𝑏

𝑏

2.2.2.3 Persyaratan tulangan lentur balok

Persyaratan tulangan lentur balok adalah sebagai berikut:

1. dan , . Dan minimal terdapat dua batang tulangan atas dan bawah yang dipasang secara menerus di sepanjang bentang.

2. Perbandingan antara 𝑀 𝑀 [SNI-03-2847-2002]

3. Jarak antar sengkang yang mengikat daerah sambungan lewatan tidak lebih dari d/4 atau 100 mm. Sambungan lewatan tidak boleh digunakan pada : a. Daerah hubungan balok-kolom.

b. Daerah 2h dari muka kolom.

c. Tempat-tempat yang memungkinkan terjadinya leleh lentur akibat perpindahan lateral inelastis struktur rangka.

2.2.2.4 Analisis kapasitas geser balok

Perilaku balok beton bertulang pada keadaan runtuh akibat geser berbeda dengan keruntuhan akibat lentur (momen). Balok pada keruntuhan akibat geser, pada umumnya tidak ada peringatan terlebih dahulu. Untuk mencegah hal ini terjadi maka gaya geser pada balok dihitung dengan mengasumsikan sendi plastis terbentuk pada

 

   

 

   

   

(9)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 13

(a) (b)

ujung-ujung balok dengan tegangan tulangan lentur mencapai 1,25 dan nilai . Adapun perhitungan gaya geser rencana balok berdasarkan momen plastis balok 𝑀 sebagai berikut :

Gambar 2.7 Perencanaan geser untuk balok

(a) gaya geser rencana akibat gravitasi dan goyangan ke kiri (b) gaya geser rencana akibat gravitasi dan goyangan ke kanan

a. Perhitungan nilai yaitu gaya geser akibat beban

b. Perhitungan pada kondisi Gambar 2.7a

𝑀 𝑀

c. Perhitungan pada kondisi Gambar 2.7b

𝑀 𝑀

d. Kontrol gaya geser rencana

e. Kontrol kapasitas geser yang diberikan beton

𝑏

 

   

 

   

   

(10)

𝑏 𝑀 𝑀

f. Perhitungan kapasitas geser yang diberikan beton

Apabila ketentuan mengenai kontrol nilai tidak terpenuhi, maka nilai dihitung menggunakan persamaan berikut :

𝑏 g. Perhitungan kapasitas geser akibat sengkang terpasang

Perhitungan kapasitas geser yang diberikan oleh sengkang adalah

𝑠 h. Perhitungan kuat geser balok eksisting

Perhitungan kuat geser balok eksisting dihitung menggunakan persamaan berikut:

2.2.2.5 Persyaratan kuat geser balok

Dalam perencanaan tulangan geser pada kondisi SRPMK berdasarkan SNI 03-2847-2002 disyaratkan adalah

1. Gaya geser rencana ditentukan dari peninjauan gaya statik antara dua muka tumpuan. Momen-momen dengan tanda berlawanan sehubungan dengan kuat lentur maksimum 𝑀 dianggap bekerja pada muka tumpuan komponen struktur tersebut dibebani dengan beban gravitasi terfaktor di sepanjang bentangnya.

2. Tulangan tranversal sepanjang daerah sendi plastis dirancang memikul geser dengan menganggap = 0.

3. Arah gaya geser tergantung pada besar relatif beban gravitasi dan geser yang dihasilkan oleh momen momen ujung 𝑀 .

4. Momen momen ujung 𝑀 didasarkan pada tegangan tarik 1,25 .

 

   

 

   

   

(11)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 15 5. Kedua momen ujung diperhitungkan untuk kedua arah kiri dan kanan.

6. 𝑀 untuk kolom tidak lebih besar daripada momen yang dihasilkan oleh 𝑀 balok yang merangka pada hubungan balok-kolom. tidak lebih kecil daripada nilai yang dibutuhkan berdasarkan analisis struktur.

2.2.3 Analisis Elemen Struktur Kolom 2.2.3.1 Pengaruh kelangsingan

Sesuai pasal 12.10(2) SNI 03-2874-2002 perencanaan komponen struktur tekan dapat dilakukan dengan analisis tingkat pertama, kecuali untuk komponen-komponen struktur tekan tunggal pada rangka yang ditinjau memiliki kelangsingan lebih besar daripada 100.

Untuk rangka portal tak bergoyang pengaruh panjang/kelangsingan kolom harus diperhitungkan jika :

𝑀

𝑀 dengan suku 𝑀 𝑀 tidak boleh diambil lebih besar dari 40. Suku 𝑀 𝑀 bernilai positif bila kolom melentur dengan kelengkungan tunggal dan bernilai negatif bila kolom melentur dengan kelengkungan ganda.

Untuk rangka portal bergoyang pengaruh panjang/kelangsingan kolom harus diperhitungkan jika :

Faktor panjang efektif k dihitung menggunakan nomogram seperti terlihat pada Gambar 2.8 dengan berdasarkan :

 

   

 

   

   

(12)

Gambar 2.8 Faktor panjang efektif (k)

Sesuai SNI-03-2847-2002 pasal 12.11 (1) momen inersia penampang kolom dan balok dapat direduksi dengan memperhatikan pengaruh beban aksial, adanya retak sepanjang bentang komponen struktur dan pengaruh durasi beban, sehingga :

𝑏

𝑏 dan pada Gambar 2.8 adalah nilai pada kedua ujung kolom, dengan adalah nilai pada ujung atas dan pada ujung bawah.

Jari-jari girasi r dihitung menggunakan persamaan berikut :

 

   

 

   

   

(13)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 17 Sesuai SNI-03-2847-2002 pasal 12.11 (2) nilai r dapat diambil sebesar :

 Untuk penampang persegi

 Untuk penampang bulat

Dengan nilai : = dimensi total dalam arah stabilitas yag ditinjau : = diameter penampang kolom

Suatu tingkat pada struktur dapat dianggap bergoyang apabila :

2.2.3.2 Pembesaran momen rangka portal tak bergoyang

Sesuai SNI-03-2847-2002 pasal 12.12 (3) komponen struktur tekan harus direncanakan dengan menggunakan beban aksial terfaktor dan momen terfaktor yang diperbesar 𝑀 yang didefinisikan sebagai berikut :

𝑀 𝑀

dimana,

𝐶

faktor EI dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

𝛽 atau

𝛽

 

   

 

   

   

(14)

Untuk komponen struktur tanpa beban transversal diantara tumpuannya, nilai 𝐶 harus diambil sebesar :

𝐶 𝑀

𝑀 dengan 𝑀 𝑀 bernilai positif bila kolom melentur dengan kelengkungan tunggal.

Untuk komponen struktur dengan beban transversal diantara tumpuannya nilai 𝐶 harus diambil sama dengan 1,0. Momen terfaktor 𝑀 tidak boleh diambil lebih kecil dari persamaan berikut :

𝑀 untuk masing-masing sumbu yang dihitung secara terpisah, dimana satuan h adalah millimeter. Untuk komponen struktur dengan 𝑀 𝑀 , maka nilai 𝐶 harus diambil sama dengan 1,0 atau berdasarkan pada rasio antara 𝑀 dan 𝑀 yang dihitung.

2.2.3.3 Pembesaran momen rangka portal bergoyang

Sesuai SNI-03-2847-2002 pasal 12.13 (3) momen 𝑀 dan 𝑀 pada ujung- ujung komponen struktur tekan harus diambil sebesar :

𝑀 𝑀 𝑀 𝑀 𝑀 𝑀 dengan,

𝑀 𝑀

𝑀 Nilai jika menggunakan kombinasi beban

atau,

𝑀 𝑀

𝑀

dan bernilai positif jika dan menggunakan kombinasi beban mati dan beban hidup terfaktor.

 

   

 

   

   

(15)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 19 Beban kritis dihitung seperti pada persamaan untuk portal tak bergoyang dengan 𝛽 adalah rasio gaya lintang tetap terfaktor maksimum pada suatu lantai terhadap gaya lintang terfaktor maksimum di lantai tersebut.

Berdasarkan posisi beban pada penampang kolom, kolom dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Kolom dengan beban konsentris.

Pada kondisi ini kolom hanya memikul beban aksial (lihat Gambar 2.9a).

2. Kolom dengan beban aksial dan uniaxial bending.

Pada kondisi ini kolom memikul beban aksial dan memikul momen lentur bersumbu tunggal (lihat Gambar 2.9b).

3. Kolom dengan beban aksial dan biaxial bending.

Pada kondisi ini selain kolom memikul beban aksial, juga memikul momen lentur bersumbu rangkap (lihat Gambar 2.9c).

Gambar 2.9 Tipe kolom berdasarkan posisi beban pada penampang kolom (a) kolom dengan beban konsentris

(b) kolom dengan beban aksial dan uniaxial moment (c) kolom dengan beban aksial dan biaxial moment  

   

 

   

   

(16)

𝑒

𝑏 𝑏

Pusat berat plastis

Garis netral

(a) (b)

2.2.3.4 Analisis kapasitas kolom menggunakan diagram interaksi

Analisis menggunakan diagram interaksi bersifat uniaxial. Diagram interaksi merupakan suatu diagram yang menunjukkan hubungan antara gaya aksial nominal dengan momen nominal 𝑀 atau eksentrisitas e kolom, sehingga dapat diketahui batas wilayah aman kolom terhadap kombinasi beban aksial dan momen.

Diagram interaksi yang biasa dikenal adalah diagram interaksi yang menggambarkan hubungan antara :

 dan 𝑀

dan e

dan e

Gambar 2.10 Beban aksial konsentris (a) dan beban aksial eksentris (b)

Pusat berat plastis merupakan titik tangkap resultan komponen gaya-gaya dalam yang terdiri dari gaya akibat beton tekan dan gaya akibat tulangan, yang masing-masing diakibatkan oleh tegangan (pada kondisi plastis) sebesar 0,85 fc’ pada beton dan fy pada tulangan, pada saat kolom menerima beban aksial konsentris (beban aksial tanpa momen). Letak pusat berat plastis dapat ditentukan melalui perhitungan statis momen terhadap gaya-gaya dalam yang masing-masing disumbangkan oleh beton dan tulangan dalam kondisi plastis. Pada kolom dengan bentuk penampang simetris dan jumlah serta posisi tulangan yang simetris, pusat berat plastis terletak pada titik tengah penampang.

 

   

 

   

   

(17)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 21

0,85 𝑐

𝑒

𝑐

𝑇𝑠 𝜀𝑠

𝑏

𝐶𝑠 𝛽1 𝑐 𝐶𝑐

𝜀𝑐

𝜀𝑠

g.n Pusat berat plastis P

Hubungan antara gaya aksial nominal dengan momen atau eksentrisitas dapat ditentukan dalam beberapa kondisi berikut :

a. Beban tekan aksial konsentris

Dengan memperhitungkan luas tulangan dengan luas total yang berada pada penampang kolom , maka gaya total atau kuat tekan nominal pada penampang kolom adalah sebagai berikut :

𝐶 𝐶 Dalam kasus ini, momen atau eksentrisitas pada penampang = 0

b. Beban tarik aksial konsentris

Pada kondisi ini, seluruh penampang kolom menerima tegangan tarik sehingga kontribusi beton dalam menahan beban tarik dapat diabaikan, gaya dalam hanya disumbangkan oleh tulangan, sehingga gaya total atau kuat tarik nominal pada penampang adalah :

Dalam kasus ini, momen atau eksentrisitas pada penampang = 0

c. Kondisi regangan berimbang (balanced)

Gambar 2.11 Diagram tegangan regangan penampang kolom pada kondisi berimbang

Pada kondisi berimbang, letak garis netral diukur dari sisi tekan beton terluar, dihitung menggunakan persamaan berikut :

 

   

 

   

   

(18)

𝑐 𝑐

dan regangan pada baja terluar adalah :

𝜀 𝑐

𝑐 Tegangan pada baja tulangan :

𝜀 𝜀

𝜀 Gaya internal pada baja tulangan :

Resultan gaya internal baja tulangan 𝐶 :

𝐶

Momen akibat gaya internal baja tulangan 𝑀 : 𝑀 𝑏

Momen akibat gaya internal baja tulangan :

𝑀 𝑀 Gaya internal pada beton tekan 𝐶 :

𝐶 𝛽 𝑐 Momen akibat gaya internal tekan beton terluar 𝑀 :

𝑀 𝐶 𝛽 𝑐

Gaya aksial pada kondisi berimbang :

 

   

 

   

   

(19)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 23

0,85 𝑐

𝑒

𝑐

𝑇𝑠 𝜀𝑠

𝑏

𝐶𝑠

𝛽1 𝑐 𝐶𝑐 𝜀𝑐

𝜀𝑠

g.n Pusat berat plastis P

Momen nominal pada kondisi berimbang :

𝑀 𝑀 𝑀

Perhitungan eksentrisitas yang terjadi :

𝑒 𝑀

d. Pada kondisi tekan dominan

Pada kondisi tekan dominan perhitungan dilakukan dengan mengasumsikan nilai 𝑐 dengan ketentuan nilai c pada kondisi tekan dominan lebih besar dari nilai c pada kondisi berimbang 𝑐 𝑐 (lihat Gambar 2.12). Perhitungan pada kondisi tekan dominan dengan nilai 𝑐 . Tahapan perhitungan seperti analisis pada kondisi berimbang.

Gambar 2.12 Diagram tegangan regangan penampang kolom pada kondisi tekan dominan  

   

 

   

   

(20)

0,85 𝑐

𝑒

𝑐

𝑇𝑠 𝜀𝑠

𝑏

𝐶𝑠 𝐶𝑐 𝛽1 𝑐

𝜀𝑐

𝜀𝑠

g.n Pusat berat plastis P

e. Pada kondisi tarik dominan

Gambar 2.13 Diagram tegangan regangan penampang kolom pada kondisi tarik dominan

Seperti halnya perhitungan pada kondisi tekan dominan, pada kondisi tarik dominanpun perhitungan dilakukan dengan mengasumsikan nilai 𝑐 dengan ketentuan nilai c pada kondisi tarik dominan lebih kecil dari nilai c pada kondisi berimbang (𝑐 𝑐 ). Perhitungan pada kondisi tarik dominan dengan nilai 𝑐 . Tahapan perhitungan seperti analisis pada kondisi berimbang.

2.2.3.5 Hubungan-hubungan gaya pada diagram interaksi

 Hubungan gaya aksial dan momen nominal 𝑀

 

   

 

   

   

(21)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 25 Daerah aman dinyatakan dalam daerah I, II, III, dan IV. Daerah I dan II menyatakan kombinasi beban dengan kondisi tekan dominan , sedangkan daerah III dan IV menyatakan kombinasi beban dengan kondisi tarik dominan. Daerah IV menyatakan kombinasi beban dengan beban aksial tarik. Daerah I adalah daerah yang menyatakan beban kolom dengan eksentrisitas kecil. Kondisi aman pada daerah I dibatasi dengan nilai beban aksial sebesar :

, untuk kolom dengan pengikat spiral (2.74)

, untuk kolom dengan pengikat sengkang (2.75) Pembatasan tersebut dimaksudkan sebagai upaya pengamanan, dengan mengingat bahwa pada keadaan yang sesungguhnya sangat sulit untuk mengkondisikan suatu beban aksial betul-betul bekerja secara konsentris.

 Hubungan Gaya aksial dan eksentrisitas e

Gambar 2.15 Daerah aman pada diagram interaksi  

   

 

   

   

(22)

𝑏

𝑒 Pn

𝑒𝑦

Pusat plastis

 Hubungan antara dan e

Gambar 2.16 Daerah aman pada diagram interaksi

2.2.3.6 Analisis biaxial bending menggunakan metoda Bressler

Untuk memeriksa apakah tulangan yang terpasang cukup kuat memikul beban yang bekerja, maka digunakan metode Bressler. Metode ini dikembangkan untuk menghitung gaya aksial nominal penampang jika kolom tersebut menerima momen dua arah (biaxial bending), dengan nilai eksentrisitas 𝑒 dan 𝑒 .

Gambar 2.17 Ilustrasi dengan eksentrisitas dan

dengan,

𝑒 𝑀

𝑒 𝑀

1/Pn

 

   

 

   

   

(23)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 27 Analisis penampang dilakukan pada berbagai perbandingan 𝑀 dan 𝑀 , yang bergerak dari sumbu x berputar ke arah sumbu y yang akan membentuk bidang lengkung seperti terlihat pada Gambar 2.18 berikut. Nilai-nilai diatas diplot pada diagram interaksi 𝑒, maka akan didapatkan dan .

Gambar 2.18 Permukaan keruntuhan 3-dimensi biaxial bending

Berdasarkan metoda ini, suatu titik pada permukaan keruntuhan dilakukan pendekatan dengan persamaan berikut :

Adapun syarat-syarat umum yang harus dipenuhi untuk komponen yang menerima kombinasi lentur dan aksial pada SRPMK adalah sebagai berikut :

1.

2. 𝑏 3. 𝑏

 Kuat lentur minimum kolom

Kuat lentur kolom harus memenuhi persamaan berikut :

 

   

 

   

   

(24)

𝑀𝑐 𝑀 dimana:

adalah jumlah momen pada pusat hubungan balok-kolom, sehubungan dengan kuat lentur nominal kolom yang merangka pada hubungan balok-kolom tersebut. Kuat lentur kolom harus dihitung untuk gaya aksial terfaktor, yang sesuai dengan arah gaya-gaya lateral yang ditinjau, yang menghasilkan nilai kuat lentur yang terkecil.

adalah jumlah momen pada pusat hubungan balok-kolom, sehubungan dengan kuat lentur nominal balok-balok yang merangka pada hubungan balok-kolom tersebut. Kuat lentur harus dijumlahkan sedemikian hingga momen kolom berlawanan dengan momen balok.

Kuat lentur harus dijumlahkan sedemikian rupa hingga momen kolom berlawanan dengan momen balok. Jika Persamaan 2.79 tidak terpenuhi maka kolom pada hubungan balok-kolom tersebut harus direncanakan dengan memberikan tulangan transversal yang dipasang di sepanjang tinggi kolom.

2.2.3.7 Analisis geser kolom

a. Perhitungan gaya geser rencana kolom akibat 𝑀 kolom

Gambar 2.19 Perencanaan geser kolom berdasarkan momen plastis kolom  

   

 

   

   

(25)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 29

𝑒.𝑡

𝑒.𝑏

𝑀𝑝 .𝑏2 𝑀𝑝 .𝑡2

𝑀𝑝 .2

𝑀𝑝 .2𝑏

𝑀𝑝 .1𝑏 𝑛2

𝑀𝑝 .1

Lt.a Lt.b

𝑛1

a b

𝑛3

Perhitungan gaya geser rencana kolom yang diakibatkan oleh momen plastis 𝑀 kolom dengan melihat Gambar 2.19, sehingga dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :

𝑀 𝑀

b. Perhitungan gaya geser rencana

Gambar 2.20 Perencanaan geser kolom berdasarkan momen plastis balok

Namun, harga 𝑀 kolom tidak perlu lebih besar dari akumulasi 𝑀 balok- balok yang merangka pada kolom tersebut. Sehingga digunakan dari akumulasi 𝑀 balok yang didistribusikan pada kolom, dengan perhitungan menggunakan persamaan berikut :

𝑀 𝑀 𝑀

𝑀 𝑀 𝑀

 

   

 

   

   

(26)

dan nilai gaya geser renca akibat 𝑀 balok, dihitung menggunakan persamaan berikut :

𝑀 𝑀

c. Kontrol gaya geser rencana

Nilai gaya geser rencana tidak boleh lebih kecil dari nilai gaya geser ultimite yang terjadi .

d. Kapasitas geser yang diberikan oleh beton

Sesuai SNI-03-2847-2002 bahwa nilai pada sepanjang bentang menganggap , bila :

e. Perhitungan kapasitas geser yang diberikan beton

Apabila ketentuan mengenai kontrol nilai tidak terpenuhi, maka nilai dihitung menggunakan persamaan berikut :

Apabila pada kolom terjadi gaya aksial tekan terfaktor dihitung dengan :

𝑏

Apabila pada kolom terjadi gaya aksial tarik terfaktor dihitung dengan :

𝑏 f. Perhitungan kapasitas geser akibat sengkang terpasang

Perhitungan kapasitas geser yang diberikan oleh sengkang adalah sebagai berikut :

𝑠

 

   

 

   

   

(27)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 31 Apabila pengaruh puntir dapat diabaikan, tulangan geser yang dihitung menggunakan persamaan diatas minimum harus memiliki luas sebesar:

𝑏 𝑠 𝑏 𝑠

g. Perhitungan kuat geser kolom eksisting

Perhitungan kuat geser kolom eksisting dihitung menggunakan persamaan berikut:

2.2.3.8 Persyaratan kuat geser kolom

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 ketentuan-ketentuan perhitungan tulangan geser kolom adalah sebagai berikut:

1. Gaya geser rencana , ditentukan dengan memperhitungkan gaya-gaya maksimum yang dapat terjadi pada muka hubungan balok-kolom pada setiap ujung komponen struktur. Gaya-gaya pada muka hubungan balok- kolom tersebut harus ditentukan menggunakan kuat momen maksimum 𝑀 . Gaya geser rencana tersebut tidak perlu lebih besar daripada gaya geser rencana yang ditentukan dari kuat hubungan balok-kolom berdasarkan kuat momen maksimum 𝑀 , dari komponen struktur transversal yang merangka pada hubungan balok-kolom tersebut. Gaya geser rencana , tidak boleh lebih kecil daripada geser terfaktor hasil perhitungan analisis struktur.

2. Tulangan transversal pada komponen struktur sepanjang harus direncanakan untuk memikul geser dengan menganggap , bila:

 Gaya geser akibat gempa mewakili 50% atau lebih kuat geser perlu maksimum pada bagian sepanjang tersebut, dan

 Gaya tekan aksial terfaktor termasuk akibat pengaruh gempa tidak melampaui ′ .

 

   

 

   

   

(28)

𝑀𝑝 .

𝑀𝑝 . 𝑀𝑝 .

𝑀𝑝 .

1 2

1 2

1 2

Inflection point

Inflection point

2.2.5 Hubungan Balok-Kolom Pada SRPMK

Sesuai dengan SNI-03-2847-2002 bahwa gaya-gaya pada tulangan longitudinal balok di muka hubungan balok-kolom ditentukan dengan menganggap bahwa tegangan pada tulangan tarik lentur adalah .

Adapun gaya-gaya yang terjadi pada hubungan balok-kolom terlihat pada gambar berikut :

Gambar 2.21 Gaya-gaya yang terjadi pada hubungan balok-kolom

Dimana nilai gaya geser rencana kolom berdasarkan berdasarkan momen plastis balok dihitung menggunakan persamaan berikut:

𝑀 𝑀

Sehingga didapat gaya-gaya dalam perhitungan kapasitas geser joint, seperti terlihat pada gambar berikut:

 

   

 

   

   

(29)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 33 𝐶4= 𝑇 4

𝐶3= 𝑇 3 𝑇 3

𝑇 4 𝑇2

𝑀𝑢 𝑀𝑢

𝑒 𝑒

Tulangan atas balok

Tulangan bawah balok Tulangan kolom

𝑀𝑝 + 𝑀𝑝

𝐶1= 𝑇1

𝐶2= 𝑇2 𝑇1

Gambar 2.22 Analisis geser hubungan balok-kolom yang dikekang empat buah balok

dimana :

𝑇 𝐶 𝑇 𝐶 𝑇 𝐶 𝑇 𝐶 Gaya geser horizontal yang terjadi pada joint adalah:

𝑇 𝐶 Gaya geser vertikal yang terjadi pada hubungan balok kolom adalah:

𝐶 𝑇 Kuat geser nominal hubungan balok kolom :

a. Untuk hubungan balok-kolom yang dikekang balok pada keempat sisinya :

 

   

 

   

   

(30)

b. Untuk hubungan balok-kolom yang dikekang balok pada ketiga sisinya :

c. Untuk hubungan lainnya :

Luas efektif hubungan balok-kolom dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 2.23 Luas efektif hubungan balok –kolom

Suatu balok yang merangka pada suatu hubungan balok-kolom dianggap memberikan kekangan bila setidak-tidaknya tiga per empat bidang muka hubungan balok-kolom tersebut ditutupi oleh balok yang merangka pada hubungan balok-kolom tersebut. Hubungan balok-kolom dapat dianggap terkekang bila ada empat balok yang merangka pada keempat sisi hubungan balok-kolom tersebut.

2.3 Perkuatan Menggunakan Fiber Reinforced Polymer (FRP)

Prinsip dari perkuatan menggunakan Fiber Reinforced Polymer (FRP) pada dasarnya sama seperti penambahan pelat baja pada struktur, sehingga penambahan dilakukan pada bagian tarik dari struktur.

 

   

 

   

   

(31)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 35

𝑤 𝑏

As As’

𝑐

𝑇𝑠

𝜀𝑠

𝐶𝑠

𝛽1 𝑐 𝐶𝑐 𝜀𝑐

𝜀𝑠

g.n 0,85 𝑐

𝑀𝑢

𝑇

𝜀 𝑒

FRP dapat digunakan untuk perkuatan lentur, maupun untuk perkuatan geser pada balok. Aplikasi pemasangan FRP pada balok dilakukan dengan cara merekatkan bahan FRP pada serat tarik balok beton tersebut dengan menggunakan epoxy resin.

2.3.1 Faktor Reduksi Kekuatan

Faktor reduksi kekuatan diberikan dalam persamaan (2.101) hingga (2.103) sesuai dalam ACI Commitee 440,2002 adalah sebagai berikut :

𝜀 𝜀 𝜀

𝜀 𝜀 𝜀 𝜀 𝜀

2.3.2 Perkuatan Lentur Balok Menggunakan FRP

Kapasitas lentur balok didasarkan pada kekuatan batas ultimit, yang ditentukan oleh batasan kuat tekan beton dan tegangan leleh baja tulangan serta tegangan efektif Fiber Reinforced Polymer (FRP).

Gambar 2.24 Diagram tegangan regangan perkuatan lentur balok  

   

 

   

   

(32)

a. Perhitungan properti FRP

Perhitungan properti FRP meliputi perhitungan luas penampang FRP yang digunakan, perhitungan mengacu pada ACI Committee 440 seperti yang telah dijelaskan pada Bab ini. Perhitungan luas penampang FRP yang digunakan dihitung menggunakan persamaan berikut :

𝑛𝑡 𝑤 Dimana, n adalah jumlah lapis FRP yang digunakan

b. Perhitungan tegangan FRP

Tegangan efektif FRP dihitung menggunakan persamaan berikut :

𝐶 c. Perhitungan regangan disain FRP

Regangan efektif FRP dihitung menggunakan persamaan berikut :

𝜀 𝐶 𝜀 d. Perhitungan rasio FRP terhadap penampang balok

Perhitungan rasio FRP dapat dihitung menggunakan persamaan berikut : 𝑏

e. Perhitungan tingkat regangan beton pada ikatan FRP

Perhitungan tingkat regangan beton pada ikatan FRP dihitung dengan persamaan berikut:

𝜀 𝑀

dimana ,

𝑏 𝑐 𝑐

 

   

 

   

   

(33)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 37 adalah asumsi momen yang terjadi pada saat dilakukan perkuatan menggunakan FRP dan c sebagai asumsi awal digunakan 0,2d .

f. Perhitungan koefisien ikatan FRP dengan beton

Perhitungan koefisien ikatan FRP dihitung menggunakan persamaan berikut:

Untuk 𝑛𝑡 digunakan persamaan sebagai berikut:

𝜀 𝑛𝑡

Untuk 𝑛𝑡 digunakan persamaan sebagai berikut:

𝜀

𝑛𝑡 Dimana 𝑛𝑡 adalah jumlah lapis FRP yang digunakan dikali tebal FRP dikalikan modulus elastisitas FRP yang digunakan.

g. Perhitungan regangan efektif FRP

Perhitungan regangan efektif FRP dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut:

𝜀 𝑐

𝑐 𝜀 𝜀 Dimana terdapat batasan bahwa regangan efektif FRP harus kurang dari atau sama dengan koefisien ikatan FRP dikalikan dengan regangan desain FRP.

h. Perhitungan regangan tulangan tarik

Perhitungan regangan tulangan tarik baja setelah dilakukan perkuatan menggunakan FRP, sehingga perhitungan regangan tulangan tarik dihitung berdasarkan persamaan berikut:

𝜀 𝜀 𝜀 𝑐

𝑐 i. Kontrol asumsi nilai c

Asumsi nilai c diperiksa menggunakan persamaan berikut:

𝑐

𝛽 𝑏

 

   

 

   

   

(34)

A

A Balok

kolom

Pelat

Persamaan di atas digunakan karena balok eksisting menggunakan tulangan ganda. Apabila nilai c asumsi c hasil kontrol, maka perhitungan dapat diulang kembali hingga asumsi nilai c nilai c hasil kontrol.

j. Perhitungan momen kapasitas balok yang diperkuat menggunakan FRP

Perhitungan momen kapasitas balok yang diperkuat menggunakan FRP dihitung menggunakan persamaan (2.116). Kontribusi dari FRP masih perlu dikalikan dengan faktor reduksi sebesar = 0,85.

𝑀 𝛽 𝑐

𝛽 𝑐

2.3.3 Pemasangan FRP untuk Perkuatan Lentur Balok

Beberapa variasi pemasangan FRP untukk perkuatan balok dapat dilihat pada Gambar 2.26 yang panjang penyaluran FRP dilipat pada kolom dan Gambar 2.27 FRP yang terpasang pada balok dan pada flens balok T yang panjang penyalurannya dipasang menerus.

Gambar 2.25 Potongan portal interior  

   

 

   

   

(35)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 39

FRP untuk memikul momen negatif

FRP untuk memikul momen negatif

kolom

Balok

kolom wf2

wf1 wf3

POT A-A Tampak Atas

wf1

wf2 wf3

x < bef FRP

Balok

kolom wf

POT A-A

FRP

kolom

Tampak atas Gambar 2.26 Ilustrasi pemasangan FRP type 1

Gambar 2.27 Ilustrasi pemasangan FRP type 2  

   

 

   

   

(36)

(a) (b) (c)

(a) (b)

2.3.4 Perkuatan Geser Balok

Kuat geser nominal merupakan gabungan kontribusi beton , tulangan geser dan pemasangan FRP . Sehingga perhitungan kapasitas geser balok dihitung menggunakan persamaan (2.117) sesuai ACI Committee 440.

adalah kuat geser yang diberikan FRP dan telah direduksi sebesar . Sedangkan nilai diperoleh dari persamaan (2.120):

Gambar 2.28 Variasi pemasangan FRP untuk perkuatan geser

Gambar 2.29 Ilustrasi variabel dimensi pada perkuatan geser

dimana :

𝑠

adalah luas FRP, adalah tinggi FRP yang dipasang untuk perkuatan geser dan 𝑠 adalah jarak antar FRP yang dipasang untuk perkuatan geser.

𝑛𝑡 𝑤

 

   

 

   

   

(37)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 41

𝜀 Dimana regangan efektir FRP 𝜀 yang dipasang pada keempat sisi untuk perencanaan geser, dihitung menggunakan persamaan berikut :

𝜀 𝜀 Keterangan:

= 0,75

= 0,95 untuk komponen yang ditutup lembaran FRP pada keliling penampang tersebut atau keempat sisinya (lihat Gambar 2.28a).

= 0,85 untuk pemasangan U-wrap atau tiga sisi (lihat Gambar 2.28b).

2.3.5 Perkuatan Elemen Struktur Kolom

Sistem perkuatan menggunakan FRP dapat digunakan untuk meningkatkan kapasitas tekan aksial dengan cara memberikan efek kekangan (confined) menggunakan FRP (ACI Commitee 440, 2002). Kekangan pada kolom dilakukan secara melintang terhadap sumbu longitudinal kolom. Dalam kasus ini serat melingkar FRP mirip dengan sengkang konvensional. Balutan FRP memberikan kekangan pasif pada kolom. Sehingga rekatan antara FRP dengan beton sangatlah penting. Kuat tekan beton terkekang dapat dihitung menggunakan persamaan (2.123).

Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung kapasitas tekan aksial kolom yang terkekang oleh FRP dapat dihitung menggunakan persamaan berikut sesuai (ACI Commitee 440,2002) :

Untuk kolom persegi dengan sengkang digunakan persamaan berikut :

adalah faktor reduksi tambahan dengan nilai (ACI Commitee 440,2002) dan kuat tekan beton terkekang dihitung menggunakan persamaan berikut :

 

   

 

   

   

(38)

dimana adalah tekanan lateral akibat laminasi FRP yang dihitung menggunakan persamaan berikut :

𝜀

Jika pemasangan FRP pada kolom ditujukan untuk mengalami kombinasi aksial dan geser, sehingga regangan FRP harus dibatasi berdasarkan kriteria pada persamaan berikut :

𝜀 𝜀 Untuk rasio perkuatan menggunakan FRP pada penampang persegi dan persegi panjang, dihitung menggunakan persamaan berikut :

𝑛𝑡 𝑏

𝑏 dan faktor efisiensi untuk penampang persegi dan persegi panjang harus ditentukan berdasarkan geometri, aspek rasio dan konfigurasi baja tulangan. Persamaan (2.127) digunakan untuk menentukan faktor efisiensi (ACI Commitee 440,2002), dimana r adalah jari-jari tepi kolom.

𝑏

𝑏 efek kekangan dari balutan FRP harus diabaikan untuk penampang persegi panjang dengan aspek rasio 𝑏 melebihi 1,5 atau dimensi tampak b atau h melebihi 36 in (900 mm) , kecuali hasil pengujian dapat membuktikan efektivitas tersebut (ACI Commitee 440, 2002).

Dimana adalah rasio tulangan longitudinal kolom yang terkekang dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :

 

   

 

   

   

(39)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 43

Kolom Lapisan FRP

x

Lapisan FRP Perkuatan Geser balok

x

(a) (b)

2.4 Detail Perkuatan Menggunakan FRP

Sesuai ACI Committee 440 bahwa detail pemasangan FRP untuk perkuatan struktur tergantung pada geometri struktur, kekuatan dan kualitas substrat, dan tingkat beban yang harus ditopang oleh lembaran FRP. Banyaknya kegagalan rekatan antara FRP dengan beton dapat dihindari dengan mengikuti panduan detail pemasangan FRP seperti berikut :

1. Balutan FRP tidak boleh dihentikan pada sudut penampang (lihat Gambar 2.30).

2. Menyediakan radius pada sudut terluar minimum 13 mm pada FRP yang dipasang melingkar (dibalukan).

3. Pemberhentian balutan FRP harus menyediakan tumpang-tindih (overlap) sejarak x (lihat Gambar 3.30).

untuk balok menerus pemberhentian pemasangan FRP untuk perkuatan lentur harus diteruskan sejarak x minimum 6” atau 150 mm (lihat Gambar 2.31a) dari inflection point. Jika pemasangan FRP lebih dari satu lapis maka panjang penyaluran untuk FRP pada lapis terluar diteruskan sejarak x minimum 6” atau 150 mm dari inflection point dan panjang penyaluran lapis berikutnya sejarak x minimum 6” atau 150 mm dari ujung pemutusan FRP pada lapis terluar begitu pun kumulatif hingga lapis terdalam (lihat Gambar 2.31b).

Gambar 2.30 Detail panjang penyaluaran FRP yang dipasang dengan cara dililitkan (dibalutkan)

 

   

 

   

   

(40)

Inflection Point Mu¯

Mu⁺

(a)

(b)

(c)

x x

x x

x x x x

x x x x

FRP

FRP

Gambar 2.31 Panjang penyaluran FRP perkuatan lentur pada balok menerus (a) bidang momen balok

(b) pemasangan FRP satu lapis (c) pemasangan FRP dua lapis

Sebagai contoh jika pemasangan FRP diperlukan sebanyak tiga lapis maka jarak pemberhentian FRP pada lapisan terdalam minimum 18” atau 460 mm dari inflection point. Untuk lapis kedua dipasang sejarak 12” atau 300 mm dari inflection point dan lapis terluar sejarak 6” atau 150 mm dari inflection point.

2.5 Teori Kerusakan dan Perbaikan Beton Bertulang

Kerusakan pada suatu material merupakan sesuatu yang mungkin terjadi bahkan sering terjadi, termasuk pada konstruksi beton bertulang. Kerusakan yang terjadi dapat berupa kerusakan yang ringan sampai kerusakan yang berat seperti keruntuhan pada konstruksi beton bertulang tersebut.

 

   

 

   

   

(41)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 45 2.5.1 Kerusakan Beton Bertulang

Kerusakan pada konstruksi beton bertulang dapat diakibatkan oleh banyak faktor, diantaranya dapat berasal dari pengaruh fisika, kimia dan juga mekanis.

a. Kerusakan akibat pengaruh fisika

Kerusakan ini terjadi akibat adanya kejadian-kejadian fisis seperti halnya kebakaran atau panas hidrasi.

b. Kerusakan akibat pengaruh kimia

Kerusakan beton akibat pengaruh kimia mungkin terjadi karena adanya kontak antara permukaan beton dengan zat kimia. Zat kimia yang bersentuhan dengan permukaan beton tentu akan mempengaruhi kondisi struktur. Kejadian tersebut sering dijumpai pada beton pondasi, lantai dasar gedung, pipa selokan, dermaga, bak penampung limbah dan sebagainya. Contoh kerusakan yang ditimbulkan antara lain korosi pada baja tulangan dan pengelupasan beton.

c. Kerusakan akibat pengaruh mekanis

Kerusakan beton bertulang akibat pengaruh mekanis, yaitu kerusakan yang disebabkan oleh faktor-faktor mekanis yang berasal dari luar struktur tersebut, baik secara langsung maupun tak langsung yang dapat menyebabkan keretakan dan lendutan pada elemen struktur.

Beberapa contoh penyebab kerusakan akibat pengaruh-pengaruh diatas, antara lain:

- Akibat tumbukan dan sejenisnya, misalnya karena ditabrak oleh benda berat.

- Pembebanan yang berlebihan (over load). Pada hakekatnya setiap struktur yang dibangunn telah didesain sebelumnya, termasuk terhadap daya layan struktur tersebut. Meskipun faktor keamanan telah diterapkan ketika mendesain, ketidakdisiplinan manusia dalam menggunakan struktur tersebut melebihi kapasitas struktur tersebut termasuk yang diakibatkan oleh perubahan fungsi bangunan dan penambahan lantai pada bangunan tersebut.

 

   

 

   

   

(42)

- Pengikisan permukaan, umumnya terjadi pada struktur beton di lingkungan air, misalnya pier jembatan atau balok dermaga. Pengikisan disebabkan oleh aliran air yang menghantam struktur secara terus menerus. Awalnya pengikisan oleh aliran air ini hanya akan merusak lapisan terluar dari struktur beton, namun apabila tidak segera diantisipasi, kerusakan akan merambat ke dalam beton yang juga menyebabkan korosi baja tulangan.

- Akibat lainnya: Ledakan dan gempa bumi.

Kerusakan yang terjadi akibat hal-hal yang bervariasi, perbaikan yang dilakukan pun akan bervariasi, dari kerusakan ringan non strukural pada permukaan beton seperti goresan, retak rambut sampai kerusakan berat berupa kehancuran struktural, misalnya akibat ledakan dan gempa bumi. Kerusakan yang bersifat struktural harus segera dilakukan perbaikan untuk tetap mempertahankan kinerja dari struktur beton bertulang tersebut.

2.5.2 Perbaikan Beton Bertulang 2.5.2.1 Syarat bahan perbaikan

Dalam usaha perbaikan beton, harus memperhatikan material yang digunakan. Terdapat syarat-syarat yang harus dimiliki material perbaikan tersebut.

Kriteria material yang digunakan sebagai material perbaikan tentunya harus memiliki karakteristik dasar seperti bahan konstruksi yang akan diperbaiki, dalam hal ini beton.

Selain memiliki karakteristik dasar seperti beton, dalam hal kekuatan khususnya, ada beberapa sifat beton yang harus dieliminir sedemikian rupa atau bahkan dihilangkan, agar bahan perbaikan tersebut dapat menempel dan menyatu dengan beton eksisting tanpa mengurangi performa beton eksisting tersebut.

Secara umum, syarat bahan perbaikan untuk struktur beton adalah sebagai berikut:

Memiliki workability yang tinggi

 Memiliki daya lekat yang baik dengan beton dan baja tulangan eksisting

 

   

 

   

   

(43)

Tantyo Gunardhi, Purwadi Putra, Desain Perkuatan Elemen ….. II- 47

 Memiliki nilai karakteristik yang sama atau lebih kuat dari beton eksisting;

compressive, flexural, tensile strength, modulus elastisitas.

 Memiliki waktu ikat yang relatif singkat

 Tidak mengalami penyusutan

2.5.2.2 Metode perbaikan

Terdapat beberapa metode yang umum digunakan dalam perbaikan beton bertulang. Metode perbaikan yang digunakan berbeda-beda untuk setiap kasus yang disesuaikan dengan kondisi kerusakan dan ketersediaan peralatan yang ada.

Metode perbaikan beton bertulang antara lain:

 Penambahan atau pembentukan kembali, digunakan apabila kerusakan yang terjadi termasuk jenis kerusakan ringan dan non struktural serta terletak pada sisi permukaan beton, misalnya perbaikan retak rambut pada permukaan beton (lihat Gambar 2.32).

Sumber http://jasagroutingindonesia.wordpress.com(diunduh pada tanggal 9 juni 2012 pkl 20:10:07) Gambar 2.32 Perbaikan beton dengan metode grouting

 

   

 

   

   

(44)

Penyuntikan (shortcrete dan injection), digunakan apabila kerusakan yang terjadi berupa retak struktural dan terletak pada bagian dalam beton atau berupa celah.

Sumber http://jasagroutingindonesia.wordpress.com(diunduh pada tanggal 9 juni 2012 pkl 20:15:56) Gambar 2.33 Perbaikan beton dengan metode injection

 Laminasi bahan berupa lembaran untuk menambah kekuatan lentur, aksial dan geser beton bertulang.

Sumber http://jasagroutingindonesia.wordpress.com(diunduh pada tanggal 9 juni 2012 pkl 20:12:02) Gambar 2.34 Perkuatan lentur balok dengan FRP

 

   

 

   

   

Gambar

Gambar 2.1 Diagram tegangan regangan penampang balok bertulang ganda         
Gambar 2.2 Lebar efektif balok T         
Gambar 2.3 Diagram tegangan regangan balok T dengan garis netral terletak pada flens
Gambar 2.5 Penyederhanaan perhitungan balok T dengan garis netral terletak pada balok         
+7

Referensi

Dokumen terkait

Lampiran VIII.4 Perhitungan momen rencana dan momen kapasitas As 4… Lampiran VIII.5 Kombinasi gaya geser perlu balok as-A .... Lampiran VIII.6 Kombinasi gaya geser perlu

Menganalisis gaya-gaya dalam rencana yang terdiri dari momen lentur, gaya geser, momen torsi, dan beban aksial pada elemen struktur baik kolom, balok dan pelat dengan

2. Menghitung momen lentur maksimum dan gaya lintang/geser rencana 4.. Portal adalah suatu sistem yang terdiri dari bagian-bagian struktur yang saling berhubungan dan

Dan tegangan maksimum akibat gaya geser dan momen terfaktor tidak boleh melebihi dari: √.. Spasi tulangan pada penampang kritis tidak boleh lebih dari dua kali

Adalah subsistem struktur yang berfungsi menahan beban lateral akibat pengaruh beban gempa rencana, yang runtuhnya disebabkan oleh momen lentur (bukan disebabkan oleh gaya geser)

Tulangan sengkang sistem rangka pemikul momen khusus harus di desain untuk memikul gaya geser rencana (Ve), yang ditimbulkan oleh kuat lentur maksimum dengan arah yang berlawanan

Menganalisis gaya-gaya dalam rencana yang terdiri dari momen lentur, gaya geser, momen torsi, dan beban aksial pada elemen struktur baik kolom, balok dan pelat dengan

4) Perhitungan penulangan balok dilakukan setelah besarnya momen diperoleh dari langkah no.3, dilanjutkan dengan perhitungan kontrol dimensi balok, perencanaan tulangan geser