Kajian Experimental Dan Numerik Perkuatan Geser Balok Konsol Menggunakan Carbon Fiber Reinforced Polymer

KAJIAN EXPERIMENTAL DAN NUMERIK PERKUATAN

GESER BALOK KONSOL MENGGUNAKAN

CARBON

FIBER REINFORCED POLYMER

TESIS

Oleh

VALENTANA ARDIAN TARIGAN

KAJIAN EXPERIMENTAL DAN NUMERIK PERKUATAN

GESER BALOK KONSOL MENGGUNAKAN

CARBON

FIBER REINFORCED POLYMER

TESIS

Untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik

dalam Program Studi Teknik Sipil

pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh

VALENTANA ARDIAN TARIGAN

107016006/TS

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

BA

HAN

Judul Tesis

: KAJIAN EXPERIMENTAL DAN NUMERIK PERKUATAN

GESER BALOK KONSOL MENGGUNAKAN CARBON

FIBER REINFORCED POLYMER

Nama Mahasiswa

: Valentana Ardian Tarigan

Nomor Pokok

: 107016006

Program Studi

: Teknik Sipil

Menyetujui

Komisi Pembimbing

(Dr. Ing. Hotma Panggabean)

(Ir. Daniel Teruna Rumbi, M.T.)

Ketua

Anggota

Ketua Program Studi

Dekan

Telah diuji pada

Tanggal

: 30 Januari 2014

PANITIA PENGUJI TESIS

KETUA

: Dr. Ing. Hotma Panggabean.

Anggota

: Ir. Daniel Teruna Rumbi, M.T.

Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan.

Ir. Sanci Barus, M.T.

!

! " # $

"" ! " % "

% #& "

' #

( ' ) " '

Carbon Fiber Reinforced polymer

*+

FRP) dimana balok yang ditinjau

memiliki dimensi tulangan sengkang yang minimum dalam hal ini balok lemah kolom

kuat. Percobaan tahap awal dilakukan dengan diberikan gaya sebesar 80% beban

ultimit dan diamati lendutan maupun regangan yang terjadi serta pola retak, setelah itu

balok diperkuat dengan plat CFRP dan diberi gaya maksimum hingga balok hancur

untuk mengetahui kenaikan nilai beban yang bisa dipikul balok setelah diperkuat

dengan plat CFRP serta untuk mendapatkan luasan plat CFRP yang dibutuhkan.

Hasil nilai dari percobaan dibandingkan dengan metode numerik untuk mendapatkan

pola retak maupun kenaikan nilai beban yang bisa dipikul oleh balok setelah diperkuat.

Sehingga dengan simulasi ini penulis berharap perkuatan yang dilakukan pada balok

khususnya yang mengalami retak geser dapat dilaksanakan dengan baik dan tepat.

iii

ABSTRACT

In construction, always happens weakening in structure part, start signing crack on

slab, at beam or column. Structural weakened always happens caused by wrong

design, changing of building function either caused by natural condition. To stand

building structure against rupture, there are always done by retrofitting at the

weakened area.

Problem that shown in this Theses is retrofitting cracked beam with Carbon Fiber

Reinforced Polymer (CFRP), which consists of minimum shear bar at the beam to

make model of strong column and weak beam. Preliminary experiment were done by

giving Force or Load until 80% of estimate ultimate load reached. And then note all

things happens at the deflection, strain or crack pattern. After that, the beam

retrofitted with CFRP and again tested until the beam rupture. The load value at the

stage of beam rupture is the final result and then analyze all the comparison of the

beam before and after retrofitted.

The result of this experiment then be compared with numerical method to see the

comparison of crack pattern and the increasing load value before and after retrofitting

the beam. And the writer hope that this experiment will give lesson learned to retrofit

the beam that have problem in shear crack and the retrofitting can be done well.

45 6 789: 9 97;5 7 <5 7 9=: 5 >=>? 97> @ ;A 5 6= 7BC6;9>=

DE

ng

F

n ini s

FF

y

m

F

eny

t

FGF

n

H FIJ F

tesis

K9L= 97 5M45 6=;57: 9N ?97

7@;5 6 =K 45 6K@ 9 : 9 7 <5 > 5 6 A 9NCK KC7>CN ;5 7< <@ 7 9K97

O96AC7B=A 5 665= 7 BC6O5?4CN8 ;5 6 FP F

l

F

h

GF

ry

F

s

F

y

FP F

n

HE

lum

per

Q F

h

PR F

j

SGF

n

PF

l

F

m

H

entuk

FTF

pun kep

FP F

perguru

F

n tinggi m

FQFTSQU V

um

HE

r inform

F

si

y

F

ng

HE

r

F

s

F

l

FF

t

u

PR

kutip

P F

ri k

F

ry

F

y

F

ng

PR

ter

HR

t

GF

n m

F

upun ti

P F

k

PR

ter

HR

t

GF

n

P F

ri

penulis l

F

in tel

F

h

PRHSWGF

se

n

P F

l

F

m

tesis ini

P F

n

PRXF

ntum

GF

n

P F

l

F

m

PF

ft

F

r pust

FGFU

Y

e

PFQZ[\]FQ SF

ri

^\_`

”•–—• ˜

˜™

WAYAT HIDUP

A. DATA PRIBADI

š ›

m

› œ  ž

lent

žž

n

Ÿ

r

 

i

ž

n

¡ž

rig

ž

n

¢

£¤

m

¥›

t

¦£›

ngg

›

l l

›

hir

œ §›¨›

nj

›

he

©ª«¬­®¯

kt

r

°±²³ ¢

´ µ›

m

›

t

œ ¶

l

¢·

intu

Ÿ

ir I

¸

g

¹

g

ž

n

º­¢°»¼

e

 ž

n

¢

½¾›

il

œ

v

ž

lent

ž¿ž ¢

t

žž¿ À

rig

y

žÁ ­­¢Â

om

¢

Ã

enis

§ ¤

l

›

m

in

œ ě

ki -l

›

ki

Å

B. RIWAYAT PENDIDIKAN

ÆÇÈÈ œ É Ê˧§›¨›

nj

›

he

Å

ÆÇÇÆ œ ÉÌ Í˧§›¨›

nj

›

he

Å

ÆÇÇÎ œ

ÉÌ´š¤

geri I

§›¨›

nj

›

he

Å

ÏÐÐÐ œ

ÑÒÓ

versit

›

s

É

um

›

ter

›Ñԛ

r

›©Õ›

kult

›

s

£ ¤

knik

Ã

urus

›

n

£¤

knik

É

ipil

Å

ÏÐÆÐ ÏÐÆ Î œ

ÑÒÓ

versit

›

s

É

um

›

ter

›Ñԛ

r

›©Õ›

kult

›

s

£ ¤

kni

Ö©Í

rogr

›

m

̛

gister

£ ¤

knik

É

ipil

©§×ÒØ

entr

›

si

É

truktur

Å

C. RIWAYAT PEKERJAAN

ÆÇÇÙ

-

Ï ÐÐ

5

œ £¤

ntor

Õ

isi

֛

B

£¦

B

ÉÌÚÓ Û›

e

Å

ÏÐÐÆ ÏÐÐÙ œ

ɛ

les

É

upervisor

Í££Ü֛

i

ry

›´Òڛ

l

›

s

̛

km

ur

Å

ÏÐÐÙ ÏÐÐÇ œ ̛қ

ger

Í

royek

Í££Ü֛

i

›

ry

´Òڛ

l

›

s

̛

km

ur

Å

!" # $%&' '

ngg

n

() ## '*' +

truktur

B

'

ng

%&'

n

,

BAB III PENGUJIAN LABORATORIUM DAN SIMULASI

!!!!!!!!!!!!!!!!!! XY

viii

deff g h

m

ijh

l

k

n B

k

lok

lk

ng

jmnh

rku

k

t

jh

ng

k

n

o pq gjk

n

B

hr k

n

B

k

lok

nk jkg

rogr

k

m

s t

m

h

rik

eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee ud

BAB IV ANALISIS HASIL

eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee vw

uef xk

sil

g h

nguji

k

n

eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee uy

uefef g h

nguji

k

n

uefe g h

nguji

k

n

ztk

t

{k

rik

{t~k€k

n B

k

j

k eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee u‚

uefe d g h

nguji

k

n

ƒh€jt„k

n B

k

lo

|eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee u…

uefe u xk

sil

g hk

nguji

n

q h

g

k

n

k

n B

k

lok

eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee †‡

uefe† g h

nguji

k

n

ƒh€jt„k

n B

k

lok

jmnh

rku

k

t

jh

ng

k

n

opq g eeee †

jmnh

r

|tk

t

jh

ng

k

n

o pq geeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee †‚

uee d }€k

lisis

xk

sil

ƒh

n

jt„k

n B

†ef zh

sim

pul

k

n

eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee ˆf

†e Šk

r

k

n

eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee ˆ

xii

DAFTAR LAMPIRAN

DAFTAR NOTASI

1

= regangan yang diukurpadajarak 50 mm darisisiatasbalok.