Konferensi Nasional Teknik Sipil 10

Konferensi Nasional Teknik Sipil 10

Editor : Harijanto Setiawan

Siswadi Ferianto Raharjo

Menuju Masyarakat Industri Konstruksi Berdaya Saing Tinggi

dan Pembangunan Infrastruktur Berkelanjutan

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta

ISBN: 978-602-60286-0-0

Konferensi Nasional Teknik Sipil 10

ISBN : 978-602-60286-0-0

Desain sampul dan Tata letak GKM Print

Penerbit

Redaksi :

Cetakan pertama, Oktober 2016

Hak cipta dilindungi undang - undang

Dilarang memperbanyak karya tulis ini dalam bentuk dan dengan cara apapun tanpa ijin

Editor :

Harijanto Setiawan Ferianto Raharjo Siswadi

Jl. Babarsari No. 44 Yogyakarta 55281

Telp : 0274 - 487711 ext: 2162 email : tsipil@mail.uajy.ac.id

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta

Menuju Masyarakat Industri Konstruksi Berdaya Saing Tinggi

dan Pembangunan Infrastruktur Berkelanjutan

iii

SAMBUTAN KETUA PANITIA

Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kasih karena berkat dan rahmat dan kasihNya yang melimpah maka Konferensi Nasional Teknik Sipil (KoNTekS) pada tahun 2016 ini dapat terselenggara di Universitas Atma Jaya Yogyakarta. KoNTeks di tahun 2016 ini telah mencapai penyelenggaraan yang ke sepuluh. Selama sepuluh tahun ini KoNTekS telah mengalami perubahan dan perkembangan yang luar biasa, dimulai dari penyelenggaraan pertama oleh Universitas Atma Jaya Yogyakarta hingga akhirnya menjadi agenda bersama dari tujuh perguruan tinggi di Indonesia, yaitu Universitas Atma Jaya Yogyakarta, Universitas Pelita Harapan, Universitas Udayana, Universitas Trisakti, Universitas Sebelas Maret, Institut Teknologi Nasional dan Universitas Tarumanagara. Bahkan sejak tahun 2011, KoNTekS selalu diselenggarakan bersama dengan Rapat Koordinasi Badan Musyawarah Pendidikan Tinggi Teknik Sipil Seluruh Indonesia (BMPTTSSI).

KoNTekS 10 yang diselenggarakan di kampus Universitas Atma Jaya Yogyakarta pada tanggal 26-27 Oktober 2016 mengambil tema ‘Menuju Masyarakat Industri Konstruksi Berdaya Saing Tinggi dan Pembangunan Infrastuktur Berkelanjutan’. Tema ini dipilih seiring dengan munculnya berbagai tantangan yang dihadapi industri konstruksi Indonesia, antara lain:

berkembangnya pembangunan infrastruktur di Indonesia yang membawa dampak gangguan ke berbagai aspek seperti fungsional, geografis, sosial ekonomi dan lingkungan. Selain itu industri konstruksi Indonesia juga menghadapi tantangan lain yaitu berlakunya era perdagangan global, terlebih sejak diberlakukannya kesepatakan Masyarakat Ekonomi ASEAN.

Secara khusus dalam KoNTeks 10 ini akan diadakan diskusi panel tentang Pendidikan Tinggi Teknik Sipil yang menampilkan narasumber dari kalangan perguruan tinggi swasta dan organisasi profesi. Diharapkan forum ini dapat memberikan masukan yang bermanfaat bagi pengembangan Pendidikan Tinggi Teknik Sipil di Indonesia.

Pada kesempatan ini perkenankan kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah mendukung penyelenggaraan KoNTekS 10. Secara khusus ucapan terima kasih kami ucapkan kepada:

1. Dekan Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta

2. Segenap Ketua Program Studi / Ketua Jurusan dari semua perguruan tinggi penyelenggara 3. Segenap pengurus BMPTTSSI, PII, ASTISI dan HAKI

4. Segenap Komite Ilmiah

5. Segenap Panitia Penyelenggara 6. Segenap Sponsor

7. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu

Akhir kata kami mengucapkan selamat berkonferensi kepada segenap pembicara, pemakalah dan peserta KoNTekS 10. Semoga konferensi ini memberi hasil yang bermanfaat bagi perkembangan industri konstruksi dan pendidikan Teknik Sipil di Indonesia. Apabila selama penyelenggaraan konferensi ini terdapat hal-hal yang kurang berkenan, kami mohon maaf yang sebesar-besarnya.

Yogyakarta, 26 Oktober 2016

Harijanto Setiawan, Ph.D.

iv

v

SAMBUTAN

KETUA PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA

Segala puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala kasih karunia-Nya maka Konferensi Nasional Teknik Sipil (KoNTekS) telah diselenggarakan selama sepuluh tahun.

KoNTekS 10 tahun ini diselenggarakan di Universitas Atma Jaya Yogyakarta dengan tema Menuju Masyarakat Industri Konstruksi Berdaya Saing Tinggi dan Pembangunan Infrastruktur Berkelanjutan. KoNTekS 10 ini dilaksanakan sebagai hasil kerja sama dari tujuh perguruan tinggi yaitu: Universitas Atma Jaya Yogyakarta, Universitas Pelita Harapan, Universitas Udayana, Universitas Trisakti, Universitas Sebelas Maret, Institut Teknologi Nasional, dan Universitas Tarumanagara. Pada KoNTekS ini sejumlah makalah terpilih akan dimuat dalam Jurnal Teknik Sipil - Universitas Atma Jaya Yogyakarta, Jurnal Ilmiah Teknik Sipil - Universitas Udayana dan Jurnal Media Komunikasi Teknik Sipil - BMPTTSSI dan PII.

Konferensi Nasional Teknik Sipil (KoNTekS) merupakan acara ilmiah teknik sipil berkala yang digagas oleh Program Studi Teknik Sipil Universitas Atma Jaya Yogyakarta dan telah dilaksanakan setiap tahunnya sejak tahun 2007. Sejak tahun 2009, Universitas Atma Jaya Yogyakarta memberikan kesempatan bagi perguruan tinggi lain untuk bermitra menjadi tuan rumah penyelenggara KoNTekS. Melalui konferensi ini para peserta dapat berkumpul dan saling bertukar informasi hasil-hasil penelitian yang telah dilakukan. Materi yang disampaikan oleh para pembicara diharapkan dapat memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang teknik sipil.

Ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada segenap panitia pelaksana yang telah bekerja keras, para perguruan tinggi mitra penyelenggara KoNTekS, para pembicara, anggota komite ilmiah, pihak sponsor dan semua pihak yang telah bekerja dan memberikan kontribusinya bagi penyelenggaraan KoNTekS 10 ini. Kami ucapkan selamat mengikuti konferensi dan sampai bertemu lagi pada KoNTekS 11 di tahun mendatang.

Yogyakarta, 26 Oktober 2016

Johanes Januar Sudjati

Ketua Program Studi Teknik Sipil UAJY

vi

vii

BADAN MUSYAWARAH

PENDIDIKAN TINGGI TEKNIK SIPIL SELURUH INDONESIA

(BMPTTSSI)

Sekretariat: Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana

Alamat: Jl. Kampus Universitas Udayana, Bukit Jimbaran, Badung - Denpasar 80361 Telp./Fax: 0361-703385 ; website: http://www.bmpttssi.org/index.php ; e-mail : bmpttssi_pusat@yahoo.com

SAMBUTAN SEKJEN BMPTTSSI

DALAM RANGKA KONFERENSI NASIONAL TEKNIK SIPIL (KoNTeKS) ke 10 As. Wbr.

Salam Sejahtera.

Om Swastyastu.

Ysh. Para pemakalah, peserta dan partisipan dalam (KoNTekS) ke 10.

Dengan Hormat

Saya selaku Sekjen Badan Musyawarah Pendidikan Tinggi Teknik Sipil Seluruh Indonesia (BMPTTSSI) sangat mengapresiasi terlaksananya kegiatan KoNTeKS setiap tahunnya. Dimana sejak awal dilaksanakannya pihak inisiator yaitu Universitas Atma Jaya Yogyakarta telah memberi kontribusi yang signifikan dalam melaksanakan kegiatan ini. Sejak awal kegiatan ini sudah merupakan agenda rutin kerjasama antara Konsorsium Penyelenggara KoNTekS, BMPTTSSI dan Asosiasi Sarjana Teknik dan Insinyur Sipil Indonesia (ASTISI).

Berkat kerjasama dalam meningkatkan koordinasi di bidang keteknik sipilan, mulai KoNTekS ke 10 ini, dilaksanakan seleksi naskah untuk kemudian disalurkan pada jurnal nasional. Hal ini merupakan suatu langkah penting dalam rangka meningkatkan kualitas jurnal dan untuk suatu saat bisa menjadi jurnal terakreditasi. Mekanisme seleksi naskah dan format penulisan perlu terus dikaji .

Dimasa yang akan datang baik sekali kalau dalam rangkaian penyelenggaraan KonTekS, dilaksanakan juga pelatihan-pelatihan sesuai potensi dan kebutuhan para anggota. Hal ini perlu persiapan yang baik dengan mengoptimalkan kerjasama dan peran para Pengurus BMPTTSSI ASTISI dan Konsorsium Penyelenggara KoNTekS.

Demikian sambutan saya, semoga dimasa yang akan datang kegiatan ini semakin semarak dan koordinasi di bidang teknik sipil semakin tertata. Saya ucapkan terimaksih kepada Panitia KoNTekS 10, keynote speakers, pemakalah, peserta, dan para donatur yang sudah memberikan sumbangsihnya.

Terimakasih.

Yogyakarta, 26 Oktober 2016

Sekretaris Jenderal BMPTTSSI 2015-2019

(Prof. Ir. I Nyoman Arya Thanaya, ME, PhD.)

viii

ix

DAFTAR ISI

halaman

HALAMAN JUDUL ... i

SAMBUTAN KETUA PANITIA ... iii

SAMBUTAN SEKJEN BMPTTSSI ... v

SAMBUTAN KETUA PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FT UAJY ... vii

DAFTAR ISI ... ix

Topik: MATERIAL 014 PERILAKU TANAH EKSPANSIF YANG DISTABILISASI DENGAN ABU AMPAS TEBU-LIMBAH KARBIT DAN INKLUSI SERAT POLYESTER ... 1

John Tri Hatmoko dan Hendra Suryadharma 015 PENGARUH ASPAL MODIFIKASI DENGAN PENAMBAHAN ABU CANGKANG SAWIT TERHADAP KINERJA CAMPURAN PERKERASAN ASPHALT ... 9

Elsa Eka Putri, Romi Putra, Frenzy Alvila Rusdidan Herik Pernanda 050 SIFAT MEKANIK DAN DURABILITAS BETON DENGAN MEMAKAI LIMBAH FLY ASH HASIL REKAYASA SEBAGAI CEMENTITIOUS ... 17

Erwin Rommel, Yusuf Wahyudi dan Dini Kurniawati 080 PEMANFAATAN SERBUK KACA DALAM PEMBUATAN BATAKO ... 25

Nursyamsi dan Ivan Indrawan 084 PROGRAM PENGOLAHAN SMOOTHING DATA HASIL UJI LABORATORIUM MATERIAL DAN ELEMEN STRUKTUR ... 31

Kevin Gunawan, Bryan Robby, Hardi Wibowo dan Han Ay Lie 096 PENGARUH KOMPOSISI SERAT POLYPROPYLENE TERHADAP SIFAT MEKANIK BETON ... 41

Ade Lisantono dan Mikhael Frederikus Kung 128 PENGARUH CURING AIR LAUT TERHADAP SERAPAN DAN PERMEABILITAS BETON MUTU TINGGI DENGAN BAHAN TAMBAH ABU SEKAM PADI ... 47

Galuh Chrismaningwang, Achmad Basuki, Kusno Sambowo dan Achsan Nurcholis 143 PENGARUH DURASI DAN SUHU PEMBAKARAN TERHADAP KUAT TEKAN BETON CAMPURAN CANGKANG KERANG (Dengan Menggunakan Beton K-250 Pada FAS 0,42) ... 53

Wahyuni dan Keumala Citra Sarina Zein 163 DINDING POLYSTYRENE DENGAN PERKUATAN KAWAT LOKET MENGGUNAKAN TEKANAN KEMPA 2 MPa ... 61

Ade Okvianti Irlan 202 PENENTUAN NILAI STABILITAS MARSHALL DENGAN MENGGUNAKAN ARTIFICIAL NEURAL NETWORK ... 71 Rendi Pratama Siregar, Zulkarnain A. Muis dan Irwan Suranta Sembiring

x

208

PERENCANAAN CAMPURAN FUNCTIONALLY GRADED CONCRETE (FGC) UNTUK

MEMBENTUK BETON GRADASI ... 81 Choeririzky Sholikhah, Dita Ratnafuri, Han Ay Lie, Purwanto dan Arif Hidayat

224

PENGARUH PENGGUNAAN PASIR SILIKA SEBAGAI BAGIAN BAHAN AGREGAT HALUS

DALAM CAMPURAN AC-WC TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL ... 91 Harmiyati

238

GERABAH SEBAGAI AGREGAT KASAR PADA BETON ... 101 Kane Ligawan dan Angelina Eva Lianasari

249

EFISIENSI PENAMPANG BALOK BETON DENGAN SANDWICH MUTU MATERIAL ... 111 Bernardinus Herbudiman dan Yongki Aldino

256

PENGARUH PENGGUNAAN ABU TERBANG TERHADAP SIFAT MEKANIS REACTIVE

POWDER CONCRETE ... 119 Widodo Kushartomo dan Kelvin Tandio

262

SIFAT MEKANIS BETON AKIBAT PENGARUH STEEL SLAG SEBAGAI BAHAN

SUBTITUSI AGREGAT HALUS ... 127 Alex Kurniawandy, Ermiyati dan Rizki Wirma

291

PERILAKU BETON GEOPOLIMER BERDASARKAN KEHALUSAN FLY ASH ... 137 Firdaus dan Ishak Yunus

Topik: STRUKTUR 018

PERENCANAAN DAN PELAKSANAAN JEMBATAN PELENGKUNG BETON BERTULANG

TYPE LANGER SAMOTA ... 143 Sutarja, I Nyoman

019

PERFORMANCE EVALUATION OF SEMI RIGID STEEL COLUMN BASE CONNECTIONS

ON CONCRETE FRAMES USING PUSHOVER ANALYSIS ... 149 Andy Prabowo

023

STUDI PENGGUNAAN WIREMESH DAN SCC SEBAGAI MATERIAL RETROFIT TERHADAP

KEKUATAN GESER BALOK BETON BERTULANG ... 159 A. Arwin Amiruddin, Herman Parung dan Riswal K

056

ANALISA KONSTRUKSI RUMAH TRADISIONAL TORAJA (TONGKONAN) ... 167 Reni Oktaviani Tarru dan Yusri Limbongallo

068

GAYA UPLIFT DALAM PERENCANAAN UNDERGROUND RESERVOIR ... 185 Johannes Tarigan, Simon Dertha dan Philip Amsal Apriano Ginting

xi

078

BALOK BETON KOMPOSIT CAMPURAN MORTAR DAN PARTIKEL KAYU DALAM POLA

RESPON MEKANIK LENTUR DAN GESER ... 195 Shyama Maricar, Nirmalawati dan Agus Rivani

079

ANALISIS PERILAKU GESER BALOK KASTELLA KOMPOSIT MORTAR ... 201 Andina Prima Putri, Iman Satyarno dan Suprapto Siswosukarto

095

STUDI NUMERIK SAMBUNGAN DENGAN BAUT-GUSSET PLATE PADA STRUKTUR GABLE

FRAME TIGA SENDI ... 207 Pinta Astuti, Martyana Dwi Cahyati dan Hakas Prayuda

108

KEKUATAN BALOK LENTUR TERSUSUN DENGAN KAYU LOKAL ... 213 Parang Sabdono, Sukamta, Davied Hamonangan dan Faldy

109

PERBAIKAN ELEMEN STRUKTUR BALOK BETON BERTULANG AKIBAT KEBAKARAN

DENGAN METODE INJEKSI DAN GRAVITASI GROUT ... 219 Hazairin, Bernardinus Herbudimandan Egi Nuamsyah Kosasih

134

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BOND STRENGTH STRUKTUR BETON

DENGAN SELUBUNG PIPA PADA SISTEM STRUKTUR PRACETAK ... 229 Ninik Catur E.Y

138

KAPASITAS DAN DAKTILITAS AKSIAL KOLOM PENAMPANG PIPIH DENGAN TULANGAN

TRANSVERSAL DARI GALVANIZED WELDED WIRE FABRIC (G-WWF) ... 237 I Ketut Sudarsana, I GN Oka Saputra dan Putu Ayu Rapita Astri

148

EVALUASI DAKTILITAS KURVATUR PILAR JEMBATAN BETON BERTULANG ... 245 Bambang Hadibroto dan Ade Faisal

150

GRUP TULANGAN DIAGONAL SEBAGAI PERKUATAN DINDING PANEL BETON RINGAN

MENGURANGI KEGAGALAN GESER ... 255 Yenny Nurchasanah, Muhammad Ujianto dan Gagah

178

OPTIMALISASI PEMASANGAN PENGHUBUNG GESER BAUT PADA BALOK BAMBU SUSUN ... 263 Noverma

182

PERKUATAN LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN FIBER GLASS TIPE WOVEN

ROVING ... 271 Johanes Januar Sudjati dan Paulinus Perjuangan Zebua

206

PENGARUH PERUBAHAN BEBAN GEMPA TERHADAP KINERJA MODEL GEDUNG

PERKANTORAN LIMA LANTAI PADA KONDISI TANAH SEDANG DI WILAYAH CILACAP ... 277 Gathot Heri Sudibyo, Yanuar Haryanto dan Eva Wahyu Indriyati

221

STUDI GAYA LEDAK ELSTERNAL PADA STRUKTUR BANGUNAN ... 285 Jack Widjajakusuma dan Eric Christopher

xii

240

ANALISIS KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN KOLOM MODIFIKASI

YANG DIPERKUAT LAPIS CFRP ... 293 Ida Bagus Rai Widiarsa dan Ida Bagus Dharma Giri

241

ANALISIS PERKUATAN BALOK BAJA DENGAN MEMPERHITUNGKAN EFEK

REDISTRIBUSI MOMEN ... 299 Wiryanto Dewobroto dan Petrus Ricky

243

PENGARUH STEEL FIBER TERHADAP KUAT GESER REACTIVE POWDER CONCRETE ... 305 Daniel Christianto, Widodo Kushartomo dan Wiratman Wangsadinata

257

KINERJA STRUKTUR GEDUNG BERATURAN SISTEM GANDA BERDASARKAN

PERENCANAAN BERBASIS PERPINDAHAN LANGSUNG ... 315 Raja Parulian Purba, Zulfikar Djauhari dan Reni Suryanita

290

KAJIAN PENGARUH PERILAKU TEGANGAN REGANGAN TEKAN BETON YANG

DIPERKUAT SERAT SINTETIS TERHADAP PERILAKU MOMEN KURVATUR ... 325 Rosidawani, Iswandi Imran, Saptahari Sugiri dan Ivindra Pane

294

APLIKASI INCREMENTAL DYNAMIC ANALYSIS UNTUK PENILAIAN KERENTANAN DAN

RESIKO SEISMIK JEMBATAN ... 333 Niam A. Wibowo, Dean H. Wardana, Mutiara Puspahati C, Senot Sangadji, Edy Purwanto

dan S. A. Kristiawan

295

FUNGSI FRAGILITY (KERAPUHAN) SEBAGAI ALAT EVALUASI KINERJA SEISMIK

STRUKTUR TIPIKAL JEMBATAN JALAN RAYA BETON ... 341 Enjels N. Tropormera, Agus Trisyanto, Mutiara Puspahati C, Senot Sangadji, Agus Supriyadi dan Supardi

297

PENYEDERHANAAN PERHITUNGAN GAYA GESER DASAR SEISMIK (V) SNI GEMPA 2012

UNTUK TIPIKAL BANGUNAN GEDUNG SEKOLAH DI JAWA TENGAH ... 349 Himawan Indarto dan Hanggoro Tri Cahyo Andiyarto

298

PREDIKSI RESPONS STRUKTUR BANGUNAN BERDASARKAN SPEKTRA GEMPA

INDONESIA MENGGUNAKAN JARINGAN SARAF TIRUAN ... 359 Reni Suryanita, Hendra Jingga, Harnedi Maizir dan Enno Yuniarto

Topik: TRANSPORTASI 012

THE RELATIONSHIP AMONG LAND USE PATTERN, SOCIO ECONOMIC FACTORS AND

TRAVEL BEHAVIOURS ... 369 Dewa Made Priyantha Wedagama

013

KAJIAN KELAYAKAN FINANSIAL PENGEMBANGAN ANGKUTAN WISATA DI KOTA

DENPASAR ... 377 Putu Alit Suthanaya, Dyah Ayu Lestari

Konferensi Nasional Teknik Sipil 10 Universitas Atma Jaya Yogyakarta, 26-27 Oktober 2016

ISBN: 978-602-60286-0-0 293

ANALISIS KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN KOLOM MODIFIKASI YANG DIPERKUAT LAPIS CFRP

Ida Bagus Rai Widiarsa¹ dan Ida Bagus Dharma Giri²

1 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Badung - Bali Email: r_widiarsa@yahoo.com

2 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Badung - Bali Email: guidha_82@yahoo.com

ABSTRAK

Penelitian perkuatan kolom beton bertulang dengan lapis FRP telah banyak dilakukan dan hasilnya menunjukkan terjadi peningkatan kekuatan aksial. Peningkatan kuat aksial lebih besar didapat pada kolom bulat daripada kolom persegi/bujursangkar. Bagaimana pengaruh kolom yang diperkuat lapis FRP terhadap kemampuan dan kinerja struktur beton bertulang belum banyak dilakukan. Untuk itu penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kinerja dari struktur beton bertulang yang diperkuat dengan lapis Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP). Analisis struktur dilakukan dengan memodel 3 jenis struktur menggunakan SAP 2000. Struktur model 1 (M1) merupakan struktur SRPMK dengan kolom berbentuk bujursangkar. Kemudian struktur M1 diperkuat dengan mengubah penampang kolomnya menjadi bulat dan dilapisi CFRP 3 lapis menjadi struktur model 2 (M2).

Struktur model 3 (M3) adalah seperti model M2 tetapi dengan CFRP 5 lapis. Struktur dianalisis terhadap beban gravitasi dan beban gempa menurut ketentuan SNI 1726:2012 dan dilakukan analisis pushover. Hasil analisis menunjukkan struktur model M1 mencapai kondisi batas dengan nilai gaya geser dasar 29,7% dan 31,2% lebih kecil untuk arah–x dan arah–y dari nilai gaya geser dasar model M2. Nilai tersebut juga 29,3% dan dan 29,9% lebih kecil untuk arah–x dan arah–y dari model M3.

Disamping itu, model M1 mempunyai simpangan tiap tingkat lebih besar dari model M2 dan M3.

Hal ini menunjukkan modifikasi penampang dan penambahan lapis CFRP pada kolom dapat meningkatkan kemampuan struktur dalam menahan beban gempa.

Kata kunci: Kinerja, kolom, modifikasi, perkuatan lapis CFRP

1. PENDAHULUAN

Beton bertulang adalah salah satu material yang biasa digunakan untuk struktur bangunan sipil dimana merupakan gabungan antara material yang tahan terhadap tekanan dan tarikan. Beton bertulang adalah gabungan dari material beton dan baja sebagai tulangan. Beton adalah material yang tahan terhadap tekanan sedangkan baja adalah material yang tahan terhadap tarikan. Gabungan kedua material tersebut sebagai beton bertulang memungkinkan elemen struktur seperti kolom atau balok mampu menahan gaya tekan dan gaya tarik akibat beban.

Kolom merupakan elemen vertikal dari struktur rangka yang menahan beban dari elemen plat dan balok. Kolom adalah elemen yang dominan menahan tekan dan memegang peranan sangat penting dari stabilitas suatu bangunan.

Keruntuhan suatu kolom menjadi lokasi kritis yang dapat menyebabkan runtuhnya (collapse) dari lantai dimana kolom tersebut berada dan dapat juga menyebabkan keruntuhan total seluruh struktur bangunan. Keruntuhan kolom dapat diakibatkan oleh beban gempa. Beban gempa menyebabkan meningkatnya pengaruh gaya geser pada kolom.

Peningkatan gaya geser ini dapat menyebabkan kolom tidak mampu menahan beban yang terjadi dan akhirnya menyebabkan terjadinya keruntuhan pada kolom.

Kolom yang telah mengalami penurunan kemampuan menahan beban memerlukan perbaikan untuk mengembalikan kemampuannya. Salah satu metode perbaikan yang dapat dilakukan adalah perkuatan, diantaranya dengan concrete jacketing, melapisi dengan Fiber-Reinforced Polymer (FRP) atau dengan penambahan tulangan.

Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) merupakan salah satu jenis FRP yang biasa digunakan untuk memperkuat elemen struktur. Penggunaan CFRP lebih populer dibandingkan jenis FRP lain seperti Glass, Kevlar dan Aramid. Daya tahan CFRP yang tinggi lebih ekonomis digunakan pada lingkungan korosif dibandingkan baja yang mudah berkarat. Beberapa keunggulan dari CFRP adalah kekuatan yang tinggi, berat satuan yang kecil, mudah diaplikasikan serta biaya instalasi dan pemeliharaan yang rendah.

Penelitian tentang pelapisan kolom menggunakan FRP telah banyak dilakukan dan menunjukkan metode ini dapat meningkatkan kekuatan, kekakuan dan daktilitas dari kolom (Lin dan Chen, 2001; Chaallal dkk., 2006; Tao dkk., 2008; Tumatar, 2010).

294

ISBN: 978-602-60286-0-0 Struktur gedung di lapangan biasanya menggunakan kolom dengan bentuk persegi atau bulat, tetapi kebanyakan menggunakan kolom persegi karena proses pembuatan yang lebih mudah dan biaya lebih murah dalam pembuatan cetakan (bekisting) dibandingkan dengan kolom bulat. Namun beberapa penelitian yang telah dilakukan tentang perkuatan kolom dengan pelapisan CFRP menunjukkan kolom berpenampang bulat mengalami peningkatan kuat tekan aksial dan daktilitas yang lebih tinggi dibandingkan kolom berpenampang persegi setelah diberikan pelapisan CFRP. Penelitian Tarigan (2010) menunjukkan kuat tekan aksial pada kolom bulat dengan 1 layer CFRP (tebal 0,127 mm) meningkat sebesar 46% (dari 19,8 MPa menjadi 28,9 MPa) sementara pada kolom persegi dengan 1 layer CFRP, kuat tekan aksial meningkat sebesar 31% (dari 19,8 MPa menjadi 26 MPa).

Sehubungan dengan kondisi diatas, pada penelitian ini akan dilakukan analisis dari struktur gedung dengan kolom persegi yang mengalami overstress dan mencapai level kinerja mendekati keruntuhan (collapse) yang kemudian kolomnya mengalami modifikasi bentuk dari bujursangkar menjadi bulat dan diperkuat dengan lapis CFRP. Struktur dengan perkuatan tersebut kemudian dianalisis juga kinerjanya dan dibandingkan dengan kondisi awal. Diharapkan struktur tersebut masih dalam level kinerja life safety sehingga struktur masih bisa digunakan dan aman terhadap beban gempa. Penelitian ini penting dilakukan dengan harapan akan diperoleh suatu perbaikan yang tepat, praktis, dan efisien pada kolom.

2. METODOLOGI

Denah struktur direncanakan sedemikian rupa dan akan dianalisis dengan menganggap sistem struktur sebagai Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Disain struktur tersebut kemudian dievaluasi kinerjanya baik sebelum kolom diberikan perkuatan maupun setelah diberikan perkuatan.

Perkuatan kolom yang ditinjau adalah perkuatan dengan melapisi kolom menggunakan lapis Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa melapisi kolom dengan lapis CFRP dapat meningkatkan kekuatan dan kinerja dari kolom dalam menahan beban aksial (Lin dan Chen, 2001; Tao dkk., 2008;

Hadi dkk., 2013).

Kuat tekan beton dengan perkuatan CFRP (

f

_cc^' ) yang digunakan dalam analisis dihitung menggunakan rumus dari Lam dan Teng (2003):

' , '

'

3 . 3 1

co a l co

cc

f f f

f = + (1)

dimana

f

_cc^' dan

f

_co^' adalah kuat tekan beton terkekang dan tidak terkekang dan

f

_l,a adalah tekanan efektif lateral.

Tekanan efektif lateral dapat dihitung dengan persamaan:

d t k f

f

_{la e}

2

^frp

,

= (2)

dimana

f

_frp adalah tegangan putus FRP, t adalah ketebalan FRP, d adalah diameter kolom dan ke adalah faktor efisiensi FRP yang didefinisikan oleh Carey dan Harries (2005) dan kemudian diambil sebagai 0.586 oleh Lam dan Teng (2003).

Pemodelan Struktur

Struktur direncanakan mempunyai denah dan potongan seperti pada Gambar 1 dan 2. Struktur dikondisikan tidak mampu menahan gaya gempa berdasarkan perhitungan menurut SNI 1726:2012, khususnya pada kolom sehingga diperlukan perkuatan. Struktur direncanakan berfungsi sebagai hotel berlokasi di kota Denpasar. Sifat-sifat bahan yang digunakan adalah: beton dengan f’c = 25 MPa; baja tulangan dengan fy = 400 MPa (tulangan longitudinal) dan fy = 240 MPa (tulangan transversal). Kuat tekan beton dengan perkuatan CFRP (f’cc) digunakan nilai analisis menggunakan Pers. 1.

Tahapan dalam penelitian ini terdiri dari tahap disain, pemodelan struktur awal (model M1), evaluasi kinerja model M1, pemodelan struktur dengan perkuatan pada kolom dengan 3 lapis CFRP (model M2) dan 5 lapis CFRP (model M3), evaluasi kinerja struktur dengan perkuatan dan membandingkan level kinerja ketiga model tersebut.

Pemodelan dan analisis struktur dilakukan dengan program aplikasi SAP2000. Struktur dimodelkan sebagai model 3D. Struktur model M1 adalah struktur tanpa perkuatan kolom. Struktur model M1 dianalisis sampai mendapatkan

295

ISBN: 978-602-60286-0-0

dimensi yang sesuai dengan kriteria desain, kemudian dievaluasi kinerjanya dengan analisis statik nonlinier pushover dimana dikondisikan berada pada level life safety dengan kondisi khusus kolom tidak memenuhi kriteria.

Kemudian memodelkan kembali struktur awal dengan jumlah tulangan yang terpasang pada kolom tetap seperti awal, tetapi kolom diubah (dimodifikasi) bentuknya dari persegi menjadi bulat dan dilapisi FRP sebagai jacketing (model M2 dan M3). Diasumsikan kuat tekan beton dari kolom setelah diperkuat adalah f’cc. Struktur dengan perkuatan tersebut kemudian dievaluasi juga kinerjanya seperti model M1. Tahap akhir adalah membandingkan hasil analisis ketiga model tersebut.

Gambar 1. Denah struktur

Gambar 2. Potongan struktur rangka arah-X dan arah-Y

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari tahap disain yang dilakukan dengan SAP2000 diperoleh dimensi elemen struktur model M1. Dimensi dari model M1 kemudian digunakan pada model M2 dan model M3, tetapi yang berbeda pada model M2 dan model M3 terletak pada kolomnya, dimana kolom pada model M2 dan model M3 dirubah menjadi lingkaran dan dilapisi dengan CFRP. Dimensi dari model M1, M2 dan M3 ditunjukkan pada Tabel 1. Dari hasil analisis SAP2000 didapatkan penulangan dari tiap elemen struktur model M1. Penulangan pada model M1 kemudian digunakan juga pada model M2 dan model M3, sehingga tidak ada perubahan jumlah tulangan yang digunakan, hanya ada perubahan dimensi dan penambahan lapis CFRP sebagai perkuatan pada elemen struktur kolom.

296

ISBN: 978-602-60286-0-0 Tabel 1. Dimensi elemen struktur model M1, M2 dan M3

Lantai Elemen struktur Model M1 Model M2 Model M3

1

Balok Induk 35/50 35/50 35/50

Balok Anak 15/30 15/30 15/30

Kolom 45/45 φ 63,6 φ 63,6

2

Balok Induk 35/50 35/50 35/50

Balok Anak 15/30 15/30 15/30

Kolom 45/45 φ 63,6 φ 63,6

3

Balok Induk 35/50 35/50 35/50

Balok Anak 15/30 15/30 15/30

Kolom 45/45 φ 63,6 φ 63,6

4

Balok Induk 35/50 35/50 35/50

Balok Anak 15/30 15/30 15/30

Kolom 35/35 φ 49,5 φ 49,5

Analisis juga memberikan hasil besar simpangan tiap lantai arah X dan Y untuk masing-masing model akibat beban gravitasi dan beban gempa, seperti ditampilkan pada Tabel 2. Dari tabel dapat dilihat simpangan tiap lantai model M1 lebih besar dibandingkan simpangan tiap lantai model M2 dan M3, dan simpangan tiap lantai model M2 lebih besar dibandingkan simpangan tiap lantai model M3. Hal ini disebabkan adanya pengaruh perubahan dimensi (bentuk) kolom dan perubahan ketebalan lapis CFRP.

Tabel 2. Simpangan tiap lantai dari model M1, M2 dan M3

Lantai

Simpangan (mm)

Model M1 Model M2 Model M3

X Y X Y X Y

0 0 0 0 0 0 0

1 3.34 3.31 1.56 1.54 1.56 1.54

2 7.38 7.25 3.89 3.80 3.88 3.79

3 10.46 10.23 5.86 5.70 5.85 5.69

4 13.40 13.09 7.59 7.37 7.58 7.36

Simpangan ijin (mm) 400 400 400 400 400 400

Keterangan OK OK OK OK OK OK

Dari analisis statik nonlinier pushover didapatkan kurva pushover yang menunjukkan hubungan antara perpindahan dan gaya geser dasar dari setiap model untuk masing-masing arah gempa. Titik perpindahan ditinjau pada joint ujung atap pada tiap-tiap model (Gambar 3). Hasil analisis pushover menunjukkan kurva pushover arah y sedikit lebih tinggi dari kurva pushover arah x pada masing-masing model. Ini menunjukan bahwa portal arah y lebih kaku dari pada portal arah x dalam menahan beban gempa.

Joint ujung atap

Gambar 3. Titik perpindahan

297

ISBN: 978-602-60286-0-0

Gambar 4. Perbandingan kurva pushover arah X model M1, M2 dan M3

Gambar 5. Perbandingan kurva pushover arah Y model M1, M2 dan M3

Dari Gambar 4 dan 5 dapat dilihat bahwa terjadi perbedaan kurva pushover pada ketiga model. Dari kurva pushover, dapat dikatakan bahwa model M2 dan M3 memiliki prilaku inelastik yang lebih baik dibandingkan dengan model M1. Model M1 mengalami keruntuhan terlebih dahulu dibandingkan model M2 dan M3, hal ini diakibatkan karena perubahan dimensi kolom dan penambahan lapis CFRP pada kolom model M2 dan M3 yang menyebabkan adanya peningkatan nilai kuat tekan beton. Akibat adanya lapis CFRP yang berfungsi juga sebagai confinement pada kolom membantu kinerja dari tulangan kolom, menyebabkan berkurangnya pengaruh dari beban gempa. Hal ini berarti struktur lebih aman terhadap beban gempa. Dari Gambar 4 dan 5 dapat juga dilihat perbedaan kurva untuk model M2 dan M3. Walaupun memiliki perbedaan yang tipis namun dapat dijadikan pertimbangan bahwa jumlah lapis CFRP mempengaruhi keruntuhan dan perilaku dari kolom. Semakin banyak lapis CFRP yang dipasang pada kolom (tebal bertambah) akan menyebabkan perilaku dari bangunan yang semakin baik terhadap pengaruh beban gempa.

Analisis dengan SAP2000 juga memberikan nilai target perpindahan dan gaya geser dasar seperti ditunjukkan pada Tabel 3. Dari tabel dapat dilihat, struktur model M1 memiliki target perpindahan dan gaya geser dasar yang lebih kecil dari struktur model M2 dan M3. Gaya geser yang lebih kecil menunjukkan kemampuan struktur model M1 dalam menahan gaya gempa lebih kecil dari struktur model M2 dan M3. Target perpindahan model M1 137% (145 mm) untuk arah X dan 138% (141 mm) untuk arah Y lebih besar dibandingkan dengan model M2 dan M3. Target perpindahan model M3 0,04% (0.042 mm) untuk arah X dan 0,14% (0,143 mm) untuk arah Y lebih besar dibandingkan model M2. Sedangkan gaya geser dasar dari model M3 1,4% (63767 KN) untuk arah X dan 1,31%

(60516 KN) untuk arah Y lebih besar dibandingkan dengan model M2 dan gaya geser dasar model M3 1,41%

(64208 KN) untuk arah X dan 2,04% (93352 KN) untuk arah Y lebih besar dibandingkan dengan model M1.

298

ISBN: 978-602-60286-0-0 Tabel 3. Nilai target perpindahan dan gaya geser dasar dari model M1, M2 dan M3

Metode FEMA 356

Model M1 Model M2 Model M3

X Y X Y X Y

δt (mm) 251 243 106 102 106 102

Vt (N) 4542293 4586398 4542734 4619234 4606501 4679750

4. KESIMPULAN

Dari hasil analisis dan pembahasan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Struktur model M1 memiliki simpangan tiap lantai lebih besar dari model M2 dam M3 dan simpangan model M2 lebih besar dari simpangan model M3, namun simpangan tiap tingkat dari ketiga model masih dibawah simpangan ijin.

2. Target perpindahan pada model M1 137 % (145 mm) untuk arah X dan 138 % (141 mm) untuk arah Y lebih besar dibandingkan dengan model M2 dan M3. Sementara itu target perpindahan model M3 0.04 % (0.042 mm) untuk arah X dan 0,14 % (0,143 mm) untuk arah Y lebih besar dibandingkan model M2.

Sedangkan gaya geser dasar pada model M3 1,4% (63767 KN) untuk arah X dan 1,31% (60516 KN) untuk arah Y lebih besar dibandingkan dengan model M2, dan gaya geser dasar model M3 1,41% (64208 KN) untuk arah X dan 2,04% (93352 KN) untuk arah Y lebih besar dibandingkan dengan model M1.

3. Dari perbandingan kurva pushover, dapat dilihat model M2 dan M3 memiliki prilaku inelastik yang lebih baik dibandingkan dengan model M1, model M1 mengalami keruntuhan terlebih dahulu dibandingkan model M2 dan M3.

4. Pada level kinerja yang sama yaitu Life Safety, model M2 dan M3 memiliki gaya geser dasar yang lebih besar dari model M1, yang berarti tingkat keamanan model M2 dan M3 terhadap pengaruh gempa lebih tinggi dibandingkan model M1.

DAFTAR PUSTAKA

Carey, S.A. and Harries, K.A. (2005). “Axial Behavior and Modeling of Confined Small-, Medium-, and Large- Scale Circular Sections with Carbon Fiber Reinforced Polymer Jackets”. ACI Structural Journal. 102 (4), 596- 604

Chaallal, O., Hassan, M., & LeBlanc, M. (2006). “Circular Columns Confined with FRP:Experiment versus Predictions of Models and Guidelines”. Journal of Composites for Construction, 10 (1), 4-12.

Hadi, M. N., Pham, T. M., & Lei, X. (2013). “New Method of Strengthening Reinforced Concrete Square Columns by Circularizing and Wrapping with FRP or Steel Straps”. Journal of Composites for Construction, 17 (2), 1-10.

Lam and Teng. (2003). “Design-Oriented Stress-Strain Model for FRP-Confined Concrete”. Construction and Building Materials, 17, 471-489.

Lin, H. J., & Chen, C. T. (2001). “Strength of Concrete Cylinder Confined by Composite Materials”. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 20 (18), 1577-1600.

SNI 03-1726-2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Permukiman Balitbang Permukiman dan Prasarana Wilayah Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta.

SNI 1726:2012. Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.

Tao, Z., Yu, Q., & Zhong, Y. Z. (2008). “Compressive Behaviour of CFRP-Confined Rectangular Concrete Columns”. Magazine of Concrete Research, 60 (10), 735-745.

Tarigan, J. C., & Barus, S. (2010). “Analisis Perbandingan Kolom Beton Bertulang Berbentuk Bulat dan Persegi Menggunakan Carbon Fiber Wrap Terhadap Variasi Pembebanan Aksial”. Universitas Sumatera Utara, Fakultas Teknik Sipil, Medan.

Tumatar, J. F. (2010, Maret 2).”Perbaikan dan Perkuatan Struktur Beton”. Retrieved Maret 2, 2010, from Blogspot:

http://jeffryfrankytumatar.blogspot.co.id/2010/03/perbaikan-dan-perkuatan-struktur-beton.html