TUGAS AKHIR
ANALISA PENGARUH PENAMBAHAN SERAT NILON TERHADAP
BALOK BETON BERTULANG
untuk menjadi Sarjana
Disusun Oleh :
TATANOJISOKHI LAURENSIUS JANTHIODISIUS DACHI 11 0404 099
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
i ABSTRAK
Penggunaan struktur beton bertulang pada saat ini sudah umum digunakan dalam perencanaan
bangunan-bangunan. Hal ini disebabkan biaya yang dikeluarkan lebih murah daripada
struktur baja. Bahan yang banyak memakan biaya dalam perencanaan struktur beton
bertulang adalah tulangan.
Pada penelitian ini akan dibahas pengaruh penambahan serat nilon pada perencanaan struktur
beton bertulang terutama pada tulangannya. Penelitian ini menggunakan 2 buah balok beton
bertulang sebagai benda uji. Dimana satu balok digunakan sebagai balok kontrol dan balok
lainnya menggunakan serat nilon sebesar 2% dari volume beton.. Kedua balok direncanakan
dengan mutu, dimensi, dan tulangan yang sama yang kemudian dilakukan pengujian setelah
berumur 28 hari. Pengujian dilakukan dengan memberikan pembebanan pada balok hingga
runtuh. Setelah mendapatkan beban aktual, lalu dilakukan perhitungan tulangan kembali
untuk membandingkan perbedaan kebutuhan tulangan pada balok beton bertulang tanpa serat
nilon dan dengan serat nilon.
Kata kunci : Serat nilon, Tulangan
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur peneliti panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, atas rahmat dan
berkat-Nya yang melimpah peneliti dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul
“Analisa Pengaruh Penambahan Serat Nilon Terhadap Balok Beton Bertulang”.
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan bantuan, bimbingan, arahan dan dukungan
yang berharga dari berbagai pihak. Untuk semua itu, peneliti menyampaikan pernghargaan
yang setinggi-tingginya dan ucapan terima kasih yang tulus kepada :
1. Ibu Nursyamsi, ST, MT selaku Dosen Pembimbing yang telah sabar memberi bimbingan,
arahan, saran serta motivasi kepada peneliti untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera
Utara.
4. Bapak Ir. Armein Arifin Siregar, dosen pertama yang mengenalkan peneliti pada teknik
sipil serta semua Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmunya kepada peneliti
selama menempuh masa studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.
5. Kepada pegawai administrasi dan pegawai-pegawai Departemen Teknik Sipil USU
lainnya.
6. Orang tua terkasih, Bapak Mikael Dachi dan Ibu Imani Fau yang telah banyak memberi
kasih sayang, doa, semangat, perhatian, waktu dan materi yang tiada hentinya sehingga
peneliti termotivasi untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Saudara peneliti, Janvencius Dachi dan Gregorius Dachi yang memberikan semangat dan
iii 8. Seluruh Angkatan 2011 Departemen Teknik Sipil USU, khususnya Mario Arnoldi, Jannes
Pandiangan, Triboy Lumbangaol, Ivandy Yoman, Maestoso Colia, Andre Bachtiar, Arifin
Rajagukguk dan yang lainnya yang tidak dapat peneliti sebutkan.
9. Asisten Laboratorium Beton, khususnya Arif yang banyak membantu peneliti dalam
proses pembuatan balok.
10.Abang dan Kakak senior angkatan 2009, 2010 serta adik-adik angkatan 2014, khususnya
Satdes, Toni, Erik, Bandri, Roimer, dan Ruben yang memberi dukungan, tenaga dan
semangat yang luar biasa.
11.Seluruh pihak yang telah mendukung dan membantu peneliti dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Peneliti menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,
peneliti sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari Bapak dan Ibu Staf
Pengajar serta rekan-rekan mahasiswa demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata peneliti mengucapkan banyak terima kasih. Peneliti berharap semoga
laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca.
Medan, Oktober 2016
Peneliti,
Tatanojisokhi Dachi
110404099
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR NOTASI ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
I.1. Latar Belakang ... 1
I.2. Perumusan masalah... 4
I.3. Tujuan Penelitian ... 4
I.4. Manfaat Penelitian ... 5
I.5. Pembatasan Masalah ... 5
I.6. Metode Penelitian ... 7
I.7. Sistematika Penulisan ... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8
II.1. Beton ... 6
II.1.1 Bahan Beton ... 7
II.2. Balok Beton Bertulang ... 18
II.2.1 Tulangan ... 19
II.2.2 Analisis Balok Beton Bertulang ... 20
II.3. Beton Bertulang Serat... 27
v
BAB III METODE PENELITIAN ... 30
III.1. Umum ... 30
III.2. Diagram Alir Penelitian ... 31
III.3. Persiapan Alat dan Bahan ... 33
III.3.1 Bahan... 33
III.3.2 Alat ... 33
III.4. Pemeriksaan Bahan Penyusun Beton ... 33
III.4.1 Semen ... 33
III.4.2 Agregat Halus... 34
III.4.3 Agregat Kasar ... 37
III.4.4 Air ... 41
III.5. Perencanaan Campura Beton (Mix Design) ... 41
III.6. Perencanaan Tulangan Balok ... 42
III.7. Pembuatan Benda Uji ... 44
III.8. Perawatan Benda Uji ... 44
III.9. Pengujian dan Pengamatan Benda Uji ... 45
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 48
IV.1. Nilai Slump ... 48
IV.2. Kuat Tekan Beton ... 48
IV.3. Pengujian Lendutan Balok Beton Bertulang... 49
IV.3.1. Hasil Pegujian Lendutan Balok Beton Bertulang ... 50
IV.3.2. Lendutan Balok Beton Bertulang Secara Teoritis ... 53
IV.4. Pengujian Regangan Balok Beton Bertulang ... 95
IV.4.1. Regangan Balok Beton Bertulang Tanpa Serat Nilon (Normal) ... 95
IV.4.2. Regangan Balok Beton Bertulang Dengan Serat Nilon ... 97
IV.5. Hubungan Tegangan-Regangan ... 100
IV.5.1. Hubungan Tegangan-Regangan Tekan pada Balok Beton Bertulang .. 101
IV.5.2. Hubungan Tegangan-Regangan Tarik pada Balok Beton Bertulang .... 105
IV.6. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang ... 109
IV.6.1. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Tanpa Serat Nilon ... 109
IV.6.2. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Serat Nilon ... 114
IV.7. Pola Retak ... 119
IV.8. Perhitungan Tulangan Balok Beton Bertulang Serat Nilon Berdasarkan Hasil Pengujian ... 120
IV.9. Diskusi ... 122
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 124
V.1. Kesimpulan ... 124
V.2. Saran ... 125
vii DAFTAR TABEL
BAB I
Tidak terdapat tabel
BAB II
Tabel II.1 Jenis-jenis semen portland dengan sifat-sifatnya ………. 11
Tabel II.2 Pengaruh sifat agregat pada sifat beton ……….... 12
Tabel II.3 Jenis agregat berdasarkan kepadatannya. ………. 13
Tabel II.4 Standar batang baja tulangan ASTM ………21
Tabel II.5 Jenis dan Kelas baja tulangan sesuai SII 0136-80……….21
BAB III
Tabel III.1 Komposisi Kebutuhan Bahan Campuran Balok……… 42
BAB IV
Tabel IV.1 Hasil Pengukuran Nilai Slump ………...……. 46
Tabel IV.2 Hasil Perhitungan Kuat Tekan Beton (MPa)………...…… 49
Tabel IV.3 Hasil Pengujian Lendutan Balok Bertulang Tanpa Serat Nilon Umur 28
Hari……….. 50
Tabel IV.4 Hasil Pengujian Lendutan Balok Bertulang Dengan Serat Nilon Umur 28
Hari……….…...…. 51
Tabel IV.5 Lendutan Hasil Pengujian dan Perhitungan Teoritis Terhadap Balok Beton
Bertulang Tanpa Serat Nilon (Normal)……….…...71
Tabel IV.6 Lendutan Hasil Pengujian dan Perhitungan Teoritis Terhadap Balok Beton
Bertulang Tanpa Serat Nilon (Normal)………..……… 93
Tabel IV.7 Hasil Perhitungan Regangan Tekan dan Regangan Tarik pada Balok Beton
Bertulang Tanpa Serat Nilon (Normal)……… 97
Tabel IV.8 Hasil Perhitungan Regangan Tekan dan Regangan Tarik Balok Beton
Bertulang Dengan Serat Nilon………. 98
Tabel IV.9 Hubungan Tegangan-Regangan Balok Beton Bertulang Tanpa Serat Nilon
(Normal)………..………102
Tabel IV.10 Hubungan Tegangan-Regangan Balok Beton Bertulang Dengan Serat Nilon103
Tabel IV.11 Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik pada Balok Beton Bertulang
Tanpa Serat Nilon (Normal)………106
Tabel IV.12 Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik pada Balok Beton Bertulang
Dengan Serat Nilon ………....107
Tabel IV.13 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Tanpa Serat Nilon (Normal) …….113
Tabel IV.14 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Serat Nilon ………..118
Tabel IV.15 Perbandingan Tulangan Balok Beton Bertulang Tanpa dan Dengan Serat Nilon
Pada Beban Maksimum 6665 kg ………..… 121
BAB V
ix DAFTAR GAMBAR
BAB I
Tidak terdapat gambar
BAB II
Gambar II.1 Diagram Tegangan-Regangan Tulangan Baja (Istimawan, 1996)………20
Gambar II.2 Sketsa Pembebanan Pada Balok Beton Bertulang Pada Saat Pengujian ……..22
Gambar II.3 Diagram Tegangan Ekivalen Whitney (Istimawan,
1996)……….……… 23
Gambar II.4 Analisis Balok Bertulangan Tarik (Istimawan,
1996)………..…..………. 23
Gambar II.5 Analisis Balok Bertulangan Rangkap (Istimawan,
1996)………...…….. 26
BAB III
Gambar III.1 Diagram Alir Metodologi Penelitian………...……. 32
Gambar III.2 Sketsa Penulangan Balok Beton Bertulang ………. 43
BAB IV
Gambar IV.1 Pembebanan Pada Saat Pengujian Lendutan Balok Beton Bertulang……...…49
Gambar IV.2 Grafik Hubungan Beban-Lendutan Balok Beton Bertulang Tanpa Serat Nilon
……….………. 51
Gambar IV.3 Grafik Hubungan Beban-Lendutan Pada Balok Beton Bertulang Dengan Serat
Nilon
……… 52
Gambar IV.4 Grafik Hubungan Beban-Lendutan Pada Balok Beton Bertulang Tanpa Serat
Nilon Berdasarkan Hasil Pengujian dan Perhitungan Teoritis
………...…… 72
Gambar IV.5 Grafik Hubungan Beban-Lendutan Pada Balok Beton Bertulang Dengan Serat
Nilon Berdasarkan Hasil Pengujian Dan Teoritis
………...……… 93
Gambar IV.6 Grafik Hubungan Beban-Lendutan Berdasarkan Hasil Pengujian Pada Balok
Beton Bertulang Tanpa dan Dengan Serat Nilon
…..……….……… 94
Gambar IV.7 Grafik Hubungan Beban-Lendutan Secara Teoritis Pada Balok Beton
Bertulang Tanpa dan Dengan Serat Nilon ……..……...…….………. 95
Gambar IV.8 Grafik Hubungan Beban-Regangan Tekan Beton Pada Balok Beton Bertulang
Tanpa dan Dengan Serat Nilon ……….………..………. 99
Gambar IV.9 Grafik Hubungan Beban-Regangan Tarik Pada Balok Beton Bertulang Tanpa
dan Dengan Serat Nilon...………..……. 100
Gambar IV.10 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Pada Balok Beton Bertulang Tanpa
Serat Nilon ………..………...……. 102
Gambar IV.11 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Pada Balok Beton Bertulang Dengan
Serat Nilon………..……….………...……. 104
Gambar IV.12 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Beton (εc) Pada Balok Beton Bertulang
Tanpa dan Dengan Serat Nilon……….……….…...…………104
Gambar IV.13 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik Pada Balok Beton
Bertulang Tanpa Serat Nilon……….…106
Gambar IV.14 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik Pada Balok Beton
Bertulang Dengan Serat Nilon ...………..108
Gambar IV.15 Grafik Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik(εs) Pada Balok Beton
Bertulang Tanpa dan Dengan Serat Nilon ………...108
Gambar IV.16 Pola Retak Balok Beton Bertulang Tanpa Serat Nilon……….119
xi BAB V
Tidak terdapat gambar
