i
PERKUATAN KOLOM BETON DENGAN METODE JACKETING MENGGUNAKAN TULANGAN BAMBU
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh : AHMAD ASHAR NIM : D 100 100 082 NIRM : 10 6 106 03010 500082
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016
v Motto
‘’Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya’’ (QS. Al Baqarah 286)
‘’Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan sesuatu kaum sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri’’
(QS. Ar Ra’d 11)
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan” (QS. Al Insyirah)
Jangan bersedih dengan semua masalah yang terjadi, ‘’Bangkit’’
‘’Berdiri’’ ‘’Hadapi’’
dan ‘’Tersenyumlah’’
Diakhir sebuah cerita yang bahagia
vi
PRAKATA
ﺍﻠﺳﻼﻢﻋﻟﻴﮑﻢﻮﺮﺤﻣﺔﺍﷲﻮﺒﺭﮔﺎﺕﻪ
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan dan menyusun Laporan Tugas Akhir dengan judul : Perkuatan Kolom Beton Dengan Metode Jacketing Menggunakan Tulangan Bambu.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh mahasiswa jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta sebagai syarat untuk mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil.
Penyusunan Tugas Akhir ini didasarkan dari pelaksanaan penelitian di Laboratorium Universitas Muhammadiyah Surakarta dengan bimbingan dari teknisi laboratorium serta bimbingan dosen pembimbing, oleh karenanya dalam kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Abdul Rochman, M.T. selaku Dosen Pembimbing I. 2. Ibu Ika Setiyaningsih, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik.
3. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Bapak Mochamad Solikhin, S.T., M.T., Ph.D., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
5. Ibu Yenny Nur Chasanah, S.T., M.T. selaku Sekretaris Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Bapak Basuki, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II.
7. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Dosen Penguji
8. Pimpinan dan staf Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
9. Ayah, ibu, adik, dan kakakku yang selalu melimpahkan kasih sayang, doa restu dan dorongan, baik moril maupun materil dalam menyusun laporan ini.
vii
10. Teman-teman di Program Studi Teknik Sipil pada umumnya dan angkatan 2010 pada khususnya yang telah memberikan bantuan dan semangat pada penyusun.
11. Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang telah membantu terselesainya laporan ini.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, maka dengan segala kerendahan hati, saran dan kritik yang membangun sangat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan di masa yang akan datang.
ﻮﺍﻠﺳﻼﻢﻋﺎﻳﻜﻡﻮﺮﺣﻤﺔﺍﷲﻮﺑﺮﮐﺎﺕﻪ
Surakarta, 20 September 2016
viii DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ...i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN...iii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ... iv
MOTTO ... v
PRAKATA . ...vi
DAFTAR ISI...viii
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR NOTASI ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xviii
ABSTRAKSI ...xix BAB I PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Rumusan Masalah ... 2 C. Tujuan Penelitian ... 2 D. Manfaat Penelitian ... 2 E. Batasan Masalah ... 2 F. Keaslian Penelitian ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA. ... 4
A. Pengertian Beton ... 4
B. Bahan Penyusun Beton ... 5
1. Semen (portland) tipe 1. ... 5
2. Agregat. ... 6
2a). Agregat halus ... 7
2b). Agegat kasar ... 7
3. Air . . ... 7
C. Pengertian Kolom ... 8
ix
1) .. Beton normal...8
2). Beton ringan...8
E. Baja Tulangan ... 9
F. Faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton...10
1. Faktor air semen ... 10
2. Perbandingan semen agregat ... 10
3. Kualitas agregat ... 10 4. Umur beton ... 10 5. jenis semen...11 G. Metode perbaikan...11 1). Metode jacketing...11 2). Patching...11 3). Grouting...11
4). Shotcrete (Beton tembak)...11
5). Injection...12
6). Coating...12
BAB III LANDASAN TEORI ... 13
A. Umum .. ... 13
B. Kolom Beton ... 13
1. Kolom beton bertulang pendek (kolom gemuk) ... 13
2. Kolom beton bertulang panjang (kolom langsing) ... 13
C. Bahan Penyusun Kolom Beton ... 14
1. Semen Portland...14
2. Agregat...14
3. Air...15
4. Baja Tulangan...16
5. Bambu...16
D. Perencanaan Campuran Kolom Beton... 17
E. Desain Benda Uji ... 21
F. Penulangan Kolom ... 23
x
1. Kuat tekan beton ... 26
2. Kuat tekan kolom ... 27
H. Pengujian Kuat Tarik Baja...27
BAB IV METODE PENELITIAN ... 29
A. Umum . ... 29
B. Bahan Dan Peralatan Penelitian ... 29
1. Bahan penelitian ... 29
2. Peralatan penelitian ... 31
C. Tahapan Penelitian ... 38
D. Pelaksanaan Penelitian ... 41
1. Pemeriksaan bahan ... 41
1a). Pemeriksaan kualitas agragat halus ... 41
1b). Pemeriksaan kualitas agregat kasar ... 44
2. Perhitungan rencana campuran beton ... 46
3. Pengujian kuat tarik tulangan baja ... 47
4. Pembuatan benda uji ... 48
5. Pengujian slump ... 49
6. Perawatan (perendaman) benda uji ... 50
7. Pengujian kuat tekan beton ... 50
8. Pengujian kuat tekan kolom beton sebelum diperbaiki ... 51
9. Pengujian kuat tekan kolom beton setelah diperbaiki...51
10. Variabel penelitian ... 51
E. Analisis Data ... 54
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 55
A. Hasil Pengujian Bahan ... 55
1. Hasil pemeriksaan agregat halus (pasir) ... 55
2. Hasil pemeriksaan agregat kasar ... 56
B. Pengujian slump ... 56
C. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ... 57
D. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ... 59
xi
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 64 A. Kesimpulan ... 64 B. Saran .... ... 65 DAFTAR PUSTAKA
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar III.1. Penampang awal kolom ... 24
Gambar III.2. Awal kolom sebelum diperbaiki ... 24
Gambar III.3. Kolom setelah diperbaiki ... 25
Gambar III.4. Penampang kolom setelah diperbaiki ... 25
Gambar III.5. Skema pengujian kuat tekan beton ... 26
Gambar III.6. Sketsa pengujian ... 27
Gambar III.7. Skema pengujian kuat tarik baja ... 28
Gambar IV.1. Semen portland merk holcim ... 29
Gambar IV.2. Agregat halus ... 30
Gambar IV.3. Agregat kasar ... 30
Gambar IV.4. Air ... 31
Gambar IV.5. Baja tulangan... 31
Gambar IV.6. Oven ... 32
Gambar IV.7. Timbangan ... 32
Gambar IV.8. Ayakan standart ... 33
Gambar IV.9. Penggetar ayakan ... 33
Gambar IV.10. Kerucut conus ... 34
Gambar IV.11. Mesin uji Los Angeles ... 34
Gambar IV.12. Gelas ukur ... 34
Gambar IV.13. Cetakan silinder... 35
Gambar IV.14. Bekisting kolom ... 35
Gambar IV.15. Molen ... 36
Gambar IV.16. Kerucut Abram’s ... 36
Gambar IV.17. Karung goni basah ... 36
Gambar IV.18. Mesin uji kuat tekan ... 37
Gambar IV.19. Mesin uji kuat tarik ... 37
Gambar IV.20. Peralatan penunjang lain ... 38
xiii
Gambar V.1. Perbandingan tagangan maksimal baja tulangan diameter 10 mm dengan tulangan bambu ori 10 mm x 10 mm ... 58 Gambar V.2. Perbandingan tagangan leleh baja tulangan diameter 10 mm
dengan tulangan bambu ori 10 mm x 10 mm ... 59 Gambar V.3. Foto Pengujian Kuat Tekan Benda Uji... 60 Gambar V.4. Perbanding Kuat Tekan Benda Uji silinder 1 dengan silinder 2 .. 61 Gambar V.5. Perbandingan kuat tekan kolom beton sebelum dan sesudah di jacketing ... 62
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel II.1. Komponen bahan baku semen type 1 ... 6
Tabel III.1. Kuat tarik bambu tanpa buku kering oven ... 17
Tabel III.2. Kuat tarik rata-rata bambu kering oven ... 17
Tabel III.3. Nilai deviasi standar ... 18
Tabel III.4. Hubungan faktor air semen dan kuat tekan rata-rata silinder beton pada umur 28 hari ... 18
Tabel III.5. Faktor air semen maksimum... 19
Tabel III.6. Nilai slump... 19
Tabel III.7. Ukuran maksimum agregat ... 20
Tabel III.8. Perkiraan kebutuhan air berdasarkan nilai slump dan ukuran maksimum agregat... 20
Tabel III.9. Perkiraan kebutuhan agregat kasar per m3 beton, berdasarkan ukuran maksimum agregat dan modulus halus pasir ... 21
Tabel IV.1. Kolom sebelum diperbaiki ... 52
Tabel IV.2. Kolom setelah diperbaiki ... 53
Tabel V.1. Hasil pemeriksaan agregat halus ... 55
Tabel V.2. Hasil pemeriksaan agregat kasar ... 56
Tabel V.3. Hasil pengujian nilai slump dengan fas 0,60 tahap 1 ... 57
Tabel V.4. Hasil pengujian nilai slump dengan fas 0,60 tahap 2 ... 57
Tabel V.5. Hasil pengujian kuat tari baja diameter 10 mm ... 57
Tabel V.6. Hasil pengujian kuat tarik tulangan bambu ori 10 mm x 10 mm ... 58
Tabel V.7. Hasil pengujian dan perhitungan kuat tekan benda uji silinder beton ... 60
Tabel V.8. Hasil pengujian dan perhitungan kuat tekan benda uji silinder beton ... 60
Tabel V.9. Hasil pengujian kuat tekan kolom beton sebelum dan sesudah di jacketing menggunakan tulangan bambu ori ... 62
xv
Tabel V.10. Hasil perbandingan kuat tekan kolom beton menggunakan begel berdiameter tulangan 6 mm dengan tulangan memanjang
berdiameter 10 mm sebelum di jacketing dan setelah di jacketing menggunakan tulangan memanjang bambu ori...63
xvi DAFTAR NOTASI
A = Luas penampang struktur, (mm²) Ag = luas bruto penampang kolom, (mm2).
Ast = luas total tulangan, yaitu luas tulangan tarik ditambah luas tulangan
tekan pada penampang kolom, (mm2)
Av = luas penampang begel per meter pnjang struktur, (mm2).
Av,u = luas penampang begel yang diperlukan per meter panjang
struktur, (mm2).
b = lebar penampang struktur, (mm). Cc = gaya tekan beton, (kN).
D = diameter tulangan (mm). dp = diameter tulangan polos, (mm).
ds = jarak antara tepi serat beton tarik dan pusat berat tulangan tarik, (mm). Es = modulus elastisitas beton, (MPa).
fc’ = Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)
fy = Tegangan leleh (MPa).
h = ukuran tinggi penampang struktur, (mm).
K = Kadar lumpur yang terkandung didalam pasir (%) k = faktor panjang efektif kolom.
L = panjang bentang tumpuan, (cm). M = momen lentur. (kNm).
Mn = Momen nominal penampang struktur, (kNm).
Nu,k = gaya normal atau sebagai gaya aksial terfaktor pada kolom, (kN).
n = jumlah tulangan total pada hitungan tulangan longitudinal kolom. = jumlah kaki begel pada hitungan begel kolom.
P = beban aksial kolom, (kN).
r = radius girasi atau jari-jari inersia, (mm).
S = jarak 1000 mm yang diambil untuk perhitungan dalam menentukan spasi begel
xvii V = volume beton (cm3)
Vu,k = gaya geser perlu kolom, (kN)
W = berat beton setelah ditimbang (gram)
ε
y = regangan tarik baja tulangan pad saat leleh.λn,k = panjang bersih kolom, (mm).
ρ
= rasio tulangan, (%).Ø = faktor reduksi kekuatan yang diambil sebesar 0,65 untuk kolom dengan tulangan sengkang
xviii DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Persetujuan ...L-0 Lampiran I : Pemeriksaan agregat halus ... ..L-1-5 Lampiran II : Pemeriksaan agegat kasar ... ..L-6-9 Lampiran III : Data hasil pengujian slump ... ....L-10 Lampiran IV : Pengujian kuat tekan beton ... ....L-11 Lampiran V : Data kuat tarik baja ... ...L-12 Lampiran VI : Data hasil pengujian kuat kolom beton sebelum dan sesudah di
jacketing ...L-13-14 Lampiran VII : Hitungan batas kelangsingan kolom...L-15 Lampiran VIII : Hitungan tulangan kolom sebelum praktek...L-16-25 Lampiran IX : Hitungan tulangan kolom setelah praktek...L-26-36 Lampiran X : Hitungan analisis kolom atau beam kolom...L-37-38 Lampiran VII : Kartu konsultasi tugas akhir...L-39-41
xix
ABSTRAKSI
PERKUATAN KOLOM BETON DENGAN METODE JACKETING MENGGUNAKAN TULANGAN BAMBU
Kolom beton bertulang adalah salah satu bagian konstruksi bangunan gedung yang berfungsi sebagai pendukung beban-beban dari balok dan pelat, untuk diteruskan ketanah dasar melalui fondasi. Oleh karena itu ialah struktur yang mendukung beban aksial dengan/tanpa momen lentur. Pada umumnya penulangan kolom beton terdiri dari tulangan tekan dan tulangan geser. Tulangan tekan dipasang secara vertikal dari sumbu kolom dan berfungsi menahan beban tekan, sedangkan tulangan geser atau begel dipasang secara melintang terhadap sumbu kolom beton dan berfungsi sebagai penahan beban gaya geser. Pada penelitian ini dilakukan dua kali pengujian kuat tekan, pengujian yang pertama yaitu pada saat awal kolom sebelum di jacketing menggunakan tulangan bambu, dan pengujian yang kedua yaitu pada saat kolom diperbaiki dengan metode
jacketing menggunakan tulangan bambu ori sebagai tulangan memanjang sebagai
pengganti besi. Penelitian ini menggunakan beton dengan kuat rencana 20 MPa, benda uji kolom beton berukuran panjang 15 cm, lebar 15 cm, dan tinggi 150 cm. Pengujian yang dilakukan adalah kuat tekan beton sebelum di jacketing menggunakan tulangan bambu dan sesudah di jacketing menggunakan tulangan bambu. Hasil pengujin yang di dapat menunjukan adanya peningkatan kuat tekan kolom sebelum di jacketing menggunakan tulangan bambu dan sesudah di jacketing menggunakan tulangan bambu. Peningkatan yang terjadi berkisar (16-44)%. Berdasarkan hasil yang diperoleh dari penelitian ini, menunjukkan bahwa kolom beton yang di jacketing menggunakan tulangan bambu memberikan manfaat positif dan dapat dikembangkan lebih lanjut agar bisa lebih bermanfaat lagi.
Kata Kunci : kolom, metode jacketing, bambu, beton, besi tulangan . Abstract
Reinforced concrete column is one part of building construction which serves as a support loads of beams and plates, to be forwarded to the ground base through the foundation. Therefore, the column is the structure that supports the axial load with / without bending moments. In general reinforcement consists of reinforced concrete columns and shear press. Reinforcement press mounted vertically on the axis of the column and serves to hold the compressive load, whereas shear or begel mounted transverse to the axis of the concrete column and serves as a load-bearing shear force. In this study conducted two times the compressive strength test, the first test at the threshold of the column before jacketing using bamboo reinforcement, and testing the second is when the corrected column with jacketing method using bamboo reinforcement bars ori as elongated as a substitute for iron. This study using concrete with compressive strength of 20 MPa plan, test objects concrete columns measuring 15 cm long, 15 cm wide and 150 cm high. This experiment is the strength of concrete before jacketing using bamboo reinforcement and after in jacketing using bamboo ori reinforcement. Results pengujin which may indicate an increase in the compressive strength of the column before in jacketing using reinforcement bamboo and after in jacketing using reinforcement bamboo ori. Recent gains in the range (from 16 to 44)%. Based on the results obtained from this study showed that the concrete column in jacketing using bamboo reinforcement provides positive benefits and can be developed further in order to be more useful.
