i
TINJAUAN KUAT LENTUR PELAT BETON BERTULANG DENGAN PENAMBAHAN BAJA TULANGAN YANG DIPASANG MENYILANG
PASCA BAKAR
TUGAS AKHIR
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
DONY PURNOMO NIM : D 100 090 072
Kepada :
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
iii PRAKATA
Assalaamu’alaikum Wr Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah S.W.T atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dengan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T.Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2) Bapak Mochamad Solikin,S.T,M.T, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3) Bapak Basuki, S.T, M.T., selaku Pembimbing Utama sekaligus sebagai Ketua Dewan Penguji, yang memberikan bimbingan dan pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini.
4) Bapak Muhammad Ujianto, S.T,M.T., selaku Pembimbing Pendamping sekaligus sebagai Sekretaris Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
5) Ibu Yenny Nurchasanah, S.T, M,T., selaku Anggota Dewan Penguji, yang telah memberikan arahan serta bimbingan.
6) Bapak Anto Budi L,S.T,MSc., selaku Pembimbing Akademik, yang telah memberi arahan..
7) Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.
iv
9) Kakaku yang tercinta, yang selalu mendoakanku selama ini. 10) Teman – teman seangkatan 2009 ayo kita sukses bersama
11) Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Wassalamu’alaikum Wr Wb.
Surakarta, April 2014
v
vii
% ' * 2 % !
% ' % & 3445
% & " #
% ' % & 3464 3466 3463
viii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... .i
HALAMAN PENGESAHAN ... .ii
PRAKATA ... iii
DAFTAR ISI ... .viii
DAFTAR GAMBAR ... .xi
DAFTAR GRAFIK ... xiii
DAFTAR TABEL ... .xiv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... .xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... .xvii
ABSTRAKSI ... .xviii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 2
1. Tujuan penelitian ... 2
ix
3. Momen kapasitas pelat beton bertulang ... 17
BAB IV METODE PENELITIAN ... 18
A. Bahan Penelitian ... 18
B. Peralatan Penelitian ... 19
C. Pelaksanaan Penelitian ... 28
1. Pemeriksaaan bahan ... 29
2. Perhitungan rencana campuran ... 34
3. Hasil perhitungan campuran adukan beton ... 34
4. Jumlah kebutuhan bahan ... 35
5. Pembutan benda uji ... 35
6. Pembakaran benda uji ... 39
7. Pemeriksaaan berat jenis beton ... 39
8. Pengujian kuat tekan beton ... 39
9. Pengujian kuat tarik baja tulangan ... 41
10. Pembuatan rangkaian tulanga baja ... 42
x
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 46
A. Pemeriksaaan Kualitas Bahan-bahan dan Penelitian ... 46
1. Pengujian kualitas agregat halus ... 46
2. Pengujian kualitas agregat kasar ... 48
3. Pengujian gradasi agregat ... 49
4. Adukan beton ... 51
5. Hasil pembakaran benda uji ... 52
6. Pengujian kuat tarik tulangan baja ... 58
7. Pengujian kuat lentur pelat ... 59
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 67
A. Kesimpulan ... 67
B. Saran ... 68 DAFTAR PUSTAKA
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar III.1. Skema pengujian tarik baja ... 15
Gambar III.2. Skema pengujian tekan beton ... 15
Gambar III.3. Skema pengujian kuat lentur pelat ... 16
Gambar IV.1. Bahan- bahan penelitian ... 18
Gambar IV.2. Satu set ayakan standar ... 18
Gambar IV.3. Penggetar ayakan (siever) ... 20
Gambar IV.4. Timbangan ... 20
Gambar IV.5. Gelas ukur ... 21
Gambar IV.6. kerucut conus ... 21
Gambar IV.7. Oven ... 22
Gambar IV.8. Desicator ... 22
Gambar IV.9. Volumetric flash ... 23
Gambar IV.10. Mesin uji Los Angeles ... 23
Gambar IV.11. Bak penampung Beton ... 24
Gambar IV.12. Molen ... 24
Gambar IV.13. Kerucut Abram’s ... 25
Gambar IV.14. Cetakan beton silinder ... 25
Gambar IV.15. Bekisting pelat beton bertulang ... 26
Gambar IV.16. Kawat bendrat... 26
Gambar IV.17. Cetok dan tongkat baja ... 26
Gambar IV.18. Mesin uji tekan beton ... 27
Gambar IV.19. U.T.M. Alat uji tarik baja tulangan ... 27
xii
Gambar IV.21. Peralatan penunjang ... 28
Gambar IV.22. Pengujian kuat tekan beton ... 41
Gambar IV.23. Pengujian kuat tarik baja ... 41
Gambar IV.24. Contoh pemasangan tulangan pada benda uji pelat ... 42
Gambar IV.25. Bagan alur penelitian ... 45
Gambar V.1. Alat Thickness Gauge ... 49
Gambar V.2. Hasil Test slump ... 42
Gambar V.3. Pelat beton sebelum dan sesudah dibakar ... 53
Gambar V.4. Hasil penimbangan silinder beton ... 54
Gambar V.5. Bahan uji silinder beton sebelum dan sesudah ditekan ... 58
Gambar V.6. Uji tarik tulangan baja ø 8 mm ... 58
Gambar V.7. Uji tarik tulangan baja ø 6 mm ... 59
Gambar V.8. Uji kuat lentur pelat bertulang baja tanpa pembakaran ... 60
Gambar V.9. Uji kuat lentur pelat bertulang baja dengan pembakaran selama 30 menit ... 61
xiii
DAFTAR GRAFIK
Grafik V.1. Hubungan Ukuran Ayakan dengan Persentase Kumulatif Lolos Saringan Agregat Halus ... 50 Grafik V.2. Hubungan Ukuran Ayakan dengan Persentase Kumulatif Lolos
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel III.1. Komposisi bahan utama semen ... 10
Tabel III.2. Gradasi agregat halus ... 12
Tabel III.3. Gradasi agregat kasar ... 13
Tabel IV.1. Hasil perhitungan campuran adukan beton untuk tiap benda uji ... 34
Tabel IV.2. Kebutuhan bahan benda uji ... 35
Tabel V.1. Tabel pengujian terhadap kandungan bahan organik ... 46
Tabel V.2. Data pengujian Saturated Surface Dry ... 46
Tabel V.3. Pemeriksaan berat jenis agregat halus ... 47
Tabel V.4. Pengujian kandungan lumpur pada pasir ... 47
Tabel V.5. Penelitian keausan agregat kasar ... 48
Tabel V.6. Pemeriksaan berat jenis agregat kasar ... 48
Tabel V.7. Perhitungan persentase kumulatif berat pasir lolos ... 49
Tabel V.8. Perhitungan persentase kumulatif berat kerikil lolos ... 49
Tabel V.9. Nilai Slump untuk berbagai pekerjaan beton ... 51
Tabel V.10. Nilai Slump penelitian ... 52
Tabel V.11. Hasil pengamatan pembakaran benda uji ... 52
Tabel V.12. Berat jenis silinder beton normal... 54
Tabel V.13. Perhitungan kuat tekan silinder beton dengan Hammer Test ... 55
Tabel V.14. Perhitungan kuat tekan pelat beton dengan Hammer Test ... 55
Tabel V.15. Perhitungan kuat tekan beton dengan CTM ... 57
Tabel V.16. Pengujian kuat tarik baja ø 8 mm ... 58
Tabel V.17. Pengujian kuat tarik baja ø 6 mm ... 59
Tabel V.18. Momen kapasitas pelat beton tanpa pembakaran hasil pengujian ... 59
xv
Tabel V.20. Momen kapasitas pelat beton dengan pembakaran selama 30 menit dari hasil pengujian ... 60 Tabel V.21. Momen kapasitas pelat beton dengan pembakaran selama 30 menit
dari hasil analitis ... 61 Tabel V.22. Momen kapasitas pelat beton dengan pembakaran selama 60 menit
dari hasil pengujian ... 61 Tabel V.23. Momen kapasitas pelat beton dengan pembakaran selama 60 menit
dari hasil analitis ... 62 Tabel V.24. Momen kapasitas pelat beton dengan pembakaran selama 90 menit
dari hasil pengujian ... 62 Tabel V.25. Momen kapasitas pelat beton dengan pembakaran selama 90 menit
dari hasil analitis ... 63 Tabel V.26. Momen kapasitas pelat beton dengan pembakaran selama 120 menit
dari hasil pengujian ... 63 Tabel V.27. Momen kapasitas pelat beton dengan pembakaran selama 120 menit
xvi
DAFTAR NOTASI
A = Luas permukaan benda uji yang tertekan, (mm2). As baja = Luas penampang batang tulangan baja (mm2).
As bj silang= Luas penampang baja silang (mm2).
b = Lebar pelat, (mm).
d = Tinggi efektif penampang pelat (mm).
ds’ = Jarak antara pusat berat tulangan tarik pada baris paling dalam dan
tepi serat beton tekan. f ‘c = Kuat tekan beton (MPa).
fy baja = Kuat tarik baja tulangan pada saat leleh , (MPa).
fy bj silang= Kuat tarik baja silang pada saat leleh, (MPa).
h = Tinggi pelat, (mm).
L = Jarak antar tumpuan, (mm). l = Panjang pelat, (mm)
Mmaks = Momen maksimum pelat (kN.m).
Mkap. = Momen Kapasitas pelat (kN.m).
Pmaks = Beban retak maksimum, (kN).
q = Berat sendiri beton, (kN/mm).
Ø = Diameter tulangan baja atau kawat, (mm).
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran L.1. Pemeriksaan kandungan organik ……….72
Lampiran L.2. Pemeriksaan kandungan lumpur pada pasir ………...73
Lampiran L.3. Pemeriksaan berat jenis agregat halus………. .74
Lampiran L.4. Pemeriksaan ssd (saturated surface dry) pasir………..75
Lampiran L.5. Pemeriksaan gradasi pada pasir……….76
Lampiran L.7. Pemeriksaan keausan agregat kasar………..78
Lampiran L.8. Pemeriksaan berat jenis agregat kasar………..79
Lampiran L.9. Pemeriksaan gradasi agregat kasar………80
Lampiran L.11. Campuran adukan beton & test slump………....82
Lampiran L.12. Hasil proses pembakaran………83
Lampiran L.13. Pengujian berat jenis silinder beton………...84
Lampiran L.14. Pengujian Hammer Test silinder beton………..85
Lampiran L.15. Pengujian Hammer Test pelat beton………..86
Lampiran L.16. Pengujian CTM silinder beton………..87
Lampiran L.17. Pengujian kuat tarik baja ………88
Lampiran L.18. Pengujian kuat lentur pelat beton………. . 89
Lampiran L.22. Analisis perhitungan………93
xviii ABSTRAKSI
TINJAUAN KUAT LENTUR PELAT BETON BERTULANG DENGAN PENAMBAHAN BAJA TULANGAN YANG DIPASANG MENYILANG
PASCA BAKAR
Pelat beton yang telah dibakar akan mengalami kerusakan struktur akibat perubahan komposisi kimia beton, retak, sehingga akan mengakibatkan penurunan kapasitas lentur. Peristiwa kebakaran akan meninggalkan ketakutan akan runtuhnya suatu bangunan akibat tidak dapat diyakini suatu kondisi dimana bangunan tersebut masih aman atau tidak dari sudut kontruksi bangunan. Oleh karena itu tulangan pelat perlu diperkuat dengan penambahan baja tulangan yang dipasang menyilang yang bertujuan untuk menambah kekuatan lentur pelat dan mengurangi resiko pertambahan retak memanjang. Perencanaan beton dengan berdasarkan perbandingan antara semen, pasir, dan kerikil adalah 1 :2 : 3 yang menghasilkan f’c = 16,26 MPa. Faktor air semen (f.a.s) yang digunakan adalah 0,5. Penelitian ini telah diketahui besarnya kuat lentur pelat pelat beton bertulang dengan penambahan baja tulangan yang dipasang menyilang sebelum dan sesudah dibakar dan perbandingan kuat lentur pelat beton bertulang secara pengujian dengan kuat lentur pelat beton bertulang secara analisis. Dalam penelitian ini,varisasi waktu pembakaran adalah 0, 30, 60, 90, 120 menit. Hasil dari penelitian ini didapatkan momen kapasitas pelat beton bertulang tanpa pembakaran 8,727 kN.m, momen kapasitas pelat beton bertulang dengan pembakaran selama 30 menit 7,883 kN.m, momen kapasitas pelat beton bertulang dengan pembakaran selama 60 menit 7,039 kN.m, momen kapasitas pelat beton bertulang dengan pembakaran selama 90 menit 6,580 kN.m, momen kapasitas pelat beton bertulang dengan pembakaran selama 120 menit 4,339 kN.m Hasil momen kapasitas secara analitis pelat beton bertulang tanpa pembakaran 10,408 kN.m, momen kapasitas pelat beton dengan pembakaran selama 30 menit 9,120 kN.m, momen kapasitas pelat beton bertulang dengan dengan pembakaran selama 60 menit 6,220 kN.m, momen kapasitas pelat beton bertulang dengan pembakaran selama 90 menit 5,063 kN.m, momen kapasitas pelat beton bertulang dengan pembakaran selama 120 menit 2,245 kN.m.
