i
KAJIAN KUAT LENTUR BALOK BETON KOMPOSIT
DENGAN ANGKUR BAJA TULANGAN
TUGAS AKHIR
Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik dari
Universitas Katolik Soegijapranata
Oleh:
Johanna Indah Mannuela NIM: 14.B1.0005 Novita Cahyaningtyas NIM: 14.B1.0066
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Draft Tugas Akhir yang berjudul “Kajian Kuat Lentur Balok Beton Komposit Dengan
Angkur Baja Tulangan”.
Laporan ini diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat guna menyelesaikan program Sarjana (S1) Teknik Sipil Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan laporan ini masih banyak kekurangan mengingat kemampuan penulis yang terbatas. Untuk itu dengan kerendahan hati penulis mengharapkan adanya kritik dan saran demi kesempurnaan laporan ini.
Dalam penulisan laporan ini penulis memperoleh bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Daniel Hartanto,ST. MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
2. Bapak Ir. David Widianto, MT., selaku Koordinator Tugas Akhir Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Semarang dan Dosen Pembimbing I selama penelitian dan penyusunan laporan Tugas Akhir. 3. Bapak Ir. Widija Suseno, MT., selaku Dosen Pembimbing II selama
penyusunan laporan Tugas Akhir ini.
4. Bapak Ir. Yohanes Yuli Mulyanto, MT., dan Ir. Endro Giyanto, MM., selaku Dosen Penguji dalam sidang Tugas Akhir.
5. Bapak Ausonta Martono selaku owner CV. Jati Kencana Beton.
6. Bapak Feryano dan rekan-rekan Laboratorium CV. Jati Kencana Beton yang membantu dan membimbing kami selama penelitian.
7. Bapak Budi Kusyanto selaku laboran dari Laboratorium Bahan Bangunan Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
8. Laboratorium Bahan dan Konstruksi Universitas Diponegoro Semarang. 9. Segenap keluarga atas kasih sayang dan dukungan serta doa yang tidak
viii 10.Dika Ananditya dan Adri Praditya, teman satu tim yang bersama menjalani
penelitian.
11.Teman-teman Teknik Sipil dari semua angkatan atas segala dukungannya. 12.Pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu
penulis dalam penyusunan laporan ini.
Akhir kata, penulis berharap laporan ini bermanfaat bagi semua pihak yang membaca dan mempelajarinya.
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ... ii
HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI ... iii
x
3.2.2. Tahap II ... 30
3.2.3. Tahap III ... 38
3.2.4. Rencana Kegiatan ... 38
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Bahan ... 39
4.1.1. Analisis Saringan Agregat Halus ... 40
4.1.2. Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus ... 45
4.1.3. Kadar Air Agregat Halus ... 50
4.1.4. Kandungan Lumpur dan Kandungan Organis Agregat Halus ... 51
4.1.5. Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar ... 55
4.1.6. Berat Isi Agregat Kasar ... 57
4.7. Pengujian Kuat Lentur Balok Beton Normal ... 95
4.7.1. Langkah Pengujian Kuat Lentur Balok Beton 15 cm × 15 cm × 60 cm ... 95
4.7.2. Hasil Pengujian Kuat Lentur Balok Beton 15 cm × 15 cm × 60 cm ... 97
4.7.3. Langkah Pengujian Kuat Lentur Balok Beton Monolit dan Komposit Berukuran 15 cm × 30 cm × 60 cm ... 100
4.7.4. Hasil Pengujian Kuat Lentur Balok Beton Monolit 15 cm × 30 cm × 60 cm ... 102
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Atap Genting Yang Akan Diganti Pelat Beton ... 1
Gambar 1.2 Pelat Beton Yang Menggantikan Atap Genting ... 2
Gambar 1.3 Proses Pengkompositan Balok Beton ... 2
Gambar 2.1 Ilustrasi Pengujian Kuat Tekan ... 15
Gambar 2.2 Patah Pada 1/3 Bentang Tengah ... 16
Gambar 2.3 Patah Di Luar 1/3 Bentang Tengah dan Garis Patah Pada <5% Dari Bentang Tengah ... 17
Gambar 2.4 Momen Inersia Penampang 2 Balok Biasa Ditumpuk ... 18
Gambar 2.5 Momen Inersia Penampang 2 Balok Yang Dikomposit ... 18
Gambar 2.6 Baut Angkur Cast In Place Tipe J, U, dan L ... 20
Gambar 2.12 Retak Geser Geser-Lentur (Flexural Shear Crack) ... 23
Gambar 2.13 Retak Puntir (Torsion Crack) ... 24
Gambar 3.11 Pengaplikasian HILTI HIT-RE 500 V3 ... 34
Gambar 3.12 Chemichal Anchor HILTI HIT-RE 500 V3 ... 34
Gambar 3.13 Alat Tembakan Chemichal Anchor HDE 500-A22 ... 35
Gambar 3.14 Cetakan Benda Uji Tahap III ... 36
Gambar 3.15 Alat Pengujian Kuat Lentur Beton ... 36
Gambar 3.16 Bagan Alir Tahap II ... 37
Gambar 4.1 Agregat Halus Pasir Muntilan ... 39
Gambar 4.2 Batu Pecah Seloarto Dimensi 2 cm × 3 cm ... 39
Gambar 4.3 Semen Tiga Roda ... 40
Gambar 4.4 Agregat Halus yang Sudah Dikeringkan ... 40
Gambar 4.5 Saringan Agregat Halus ... 41
Gambar 4.6 Mesin Pengguncang Saringan Agregat Halus ... 41
Gambar 4.7 Pemadatan Agregat Halus ... 45
Gambar 4.8 Menimbang Piknometer Kosong dan Piknometer Berisi Air ... 46
xii
Air ... 47
Gambar 4.11 Proses Pengeringan Agregat Halus ... 47
Gambar 4.12 Menimbang Berat Wadah dan Benda Uji ... 50
Gambar 4.13 Pengeringan Benda Uji Agregat Halus ... 50
Gambar 4.14 Memasukkan Agregat Halus ke dalam Gelas Ukur ... 51
Gambar 4.15 Air Garam ... 52
Gambar 4.16 Agregat Halus Setelah Dikocok ... 52
Gambar 4.17 Penuangan NaOH Pada Gelas Ukur ... 53
Gambar 4.18 Proses Pengadukan NaOH dan Agregat Halus ... 54
Gambar 4.19 Perubahan Warna Pada Benda Uji ... 54
Gambar 4.20 Agregat Kasar Dalam Wadah ... 55
Gambar 4.21 Perendaman dan Penimbangan Sampel Uji Agregat Kasar ... 55
Gambar 4.22 Penimbangan Wadah ... 57
Gambar 4.23 Pemadatan Benda Uji ... 57
Gambar 4.24 Menimbang Wadah dan Agregat Kasar ... 58
Gambar 4.25 Satu Set Alat Vicat ... 59
Gambar 4.26 Penimbangan Semen Sebanyak 300 Gram ... 59
Gambar 4.27 Proses Pencampuran Semen Dengan Air ... 60
Gambar 4.28 Proses Pengadukan Semen dan Air ... 60
Gambar 4.29 Cincin Ebonit dan Pelat Kaca ... 61
Gambar 4.30 Bola Semen... 61
Gambar 4.31 Memasukkan Bola Semen ke Dalam Cincin Ebonit ... 61
Gambar 4.32 Penggunaan Alat Vicat Pada Benda Uji ... 62
Gambar 4.33 Grafik Uji Konsistensi Normal Semen ... 64
Gambar 4.34 Pengisian Tabung Le Chatelier Dengan Kerosin ... 65
Gambar 4.35 Proses Pendiaman Tabung Le Chatelier ... 65
Gambar 4.36 Hasil Pengukuran Suhu Kerosin ... 66
Gambar 4.37 Bacaan Volume Awal Pada Skala Tabung Le Chatelier ... 66
Gambar 4.38 Penimbangan Semen Seberat 65 Gram ... 67
Gambar 4.39 Memasukkan Semen ke Dalam Tabung Le Chatelier ... 67
Gambar 4.40 Bacaan Volume Akhir Pada Skala ... 68
Gambar 4.41 Sketsa Gaya Geser dan Momen Akibat Gaya Tekan P ... 78
Gambar 4.42 Sketsa Gaya Geser dan Momen Akibat Beban Sendiri ... 79
Gambar 4.43 Alat Slump ... 81
Gambar 4.44 Menimbang Semen Dengan Timbangan ... 82
Gambar 4.45 Memasukkan Bahan ke Dalam Concrete Mixer ... 82
Gambar 4.46 Memasukkan Air ke Dalam Concrete Mixer ... 83
Gambar 4.47 Pengukuran Nilai Slump ... 84
Gambar 4.48 Benda Uji Silinder ... 84
Gambar 4.49 Cetakan Balok Ukuran 15 cm × 30 cm × 60 cm ... 85
Gambar 4.50 Pengadukan Material Beton Dengan Concrete Mixer ... 85
Gambar 4.51 Memasukkan Beton ke Dalam Benda Uji ... 86
Gambar 4.52 Pemboran Pada Benda Uji... 86
Gambar 4.53 Memasukkan Chemical Anchor ke Dalam Lubang ... 87
Gambar 4.54 Perekatan Angkur Dengan Chemical Anchor ... 87
Gambar 4.55 Pengkompositan Benda Uji Balok ... 88
xiii
Gambar 4.57 Proses Curing Beton ... 89
Gambar 4.58 Menimbang Benda Uji Silinder ... 90
Gambar 4.59 Pelapisan Permukaan Atas Benda Uji Dengan Mortar Belerang 90 Gambar 4.60 Pengujian Kuat Tekan ... 91
Gambar 4.61 Keretakan Benda Uji Silinder Akibat Pembebanan... 91
Gambar 4.62 Grafik Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari ... 94
Gambar 4.63 Alat Pengujian Kuat Lentur Balok Beton Normal ... 95
Gambar 4.64 Peletakan Benda Uji pada Alat Uji Kuat Lentur ... 96
Gambar 4.65 Benda Uji Setelah Pengujian Kuat Lentur ... 96
Gambar 4.66 Grafik Perbandingan Beban Lentur Maksimum Balok Beton Lama dan Beton Baru Dimensi 15 cm × 15 cm × 60 cm ... 100
Gambar 4.67 Alat Uji Kuat Lentur Balok Beton 15 cm × 30 cm × 60 cm ... 100
Gambar 4.68 Menimbang Benda Uji Komposit ... 101
Gambar 4.69 Pengangkatan Benda Uji Dengan Alat Crane ... 101
Gambar 4.70 Peletakan Benda Uji Komposit Pada Alat Pengujian ... 102
Gambar 4.71 Grafik Perbandingan Beban Lentur Maksimum Balok Beton Monolit dan Beton Komposit Dimensi 15 cm × 30 cm × 60 cm 106 Gambar 4.72 Grafik Perbandingan Beban Lentur Maksimum Yang Dapat Dipikul Balok Beton ... 108
Gambar 4.73 Pola Retak Pada Balok Beton Komposit ... 109
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Batas-Batas Gradasi Agregat Halus ... 12
Tabel 2.2 Batas-Batas Gradasi Agregat Kasar ... 14
Tabel 3.1. Jumlah Benda Uji Tahap II ... 35
Tabel 3.2. Rencana Kegiatan Penelitian ... 38
Tabel 4.1 Hasil Analisis Saringan Agregat Halus ... 44
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus .. 49
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar .. 56
Tabel 4.4 Tabel Penurunan Jarum Vicat ... 64
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Berat Jenis Semen ... 69
Tabel 4.6 Tabel Standar Deviasi dan Nilai Tambah ... 70
Tabel 4.7 Nilai Slump yang Direncanakan Untuk Berbagai Jenis Konstruksi ... 71
Tabel 4.8 Kebutuhan Air Pencampur dan Udara Untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran Maksimum Agregat ... 71
Tabel 4.9 Hubungan Rasio Air – Semen dengan Kuat Tekan Beton ... 72
Tabel 4.10 Volume Agregat Kasar Persatuan Volume Beton Untuk Slump 7,5 cm Sampai 10 cm ... 73
Tabel 4.11 Faktor Koreksi Untuk Nilai Slump Berbeda ... 74
Tabel 4.12 Berat Massa Volume Beton ... 92
xv DAFTAR LAMPIRAN
Ilustrasi Tahapan Pembuatan Benda Uji ... L-01
