i
TINJAUAN KUAT GESER KOMBINASI SENGKANG “ALTERNATIF” DAN SENGKANG “U” ATAU “
n
” DENGAN PEMASANGANSECARA VERTIKAL PADA BALOK BETON SEDERHANA
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagaian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh:
Diar Fajar Hariawan NIM : D 100 090 068 NIRM : 09 6 106 03010 50068
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
MOTTO
Jika orang lain bisa, kita juga harus bisa
-IBU-
Hidup butuh perjuangan dan doa
-PENULIS-
Jangan bimbang dalam menghadapi macam – macam
penderitaan karena makin dekat cita – cita kita tercapai
makin berat penderitaan yang harus kita alami
-JENDRAL SOEDIRMAN-
Berani awal dari kesuksesan
-PENULIS-
Yang kau tanam, itu yang kau dapat
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 Prodi 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. Agus Riyanto, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2) Bapak Ir. Suhendro Tri Nugroho, M.T., 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 Ir. Henry Hartono, 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 sekaligus selaku Pembimbing Akademik, yang telah memberikan arahan serta bimbingan.
6) Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.
vii
8) Kakakku (Mas Danang, Mbak Difi) dan adikku (Ayok) yang tercinta, yang juga selalu mendoakanku selama ini.
9) Rekan satu tim Tugas Akhirku (Bambang Sutrisno), terimakasih atas kerja samanya.(Sorry bro ninggal kowe kahanan soale)
10)Penghuni Green House (Anto, Galih, Niko, Heri, Sasongko, Adikku (Ayok), yang sehari - hari selalu kita lewati bersama satu atap dalam suka maupun duka.
11)Rekan Asisten Tugas Irigasi Bangunan Air (Pembra J.), banyak pengetauan yang aku dapat dari setiap perdebatan kita (hehehe), makasih mas bro ^_^ 12)Penghuni Lab. Tenik Sipil UMS,(Pak Iwan, Mas Joko, Mbak Uut, Pak
Parjoko, Wulan, Ardian, Yuda, Mamen, Ambar, Septi, Aris, Novan, Rosyid, Rudi, Imam, Brian, Windi, Aris W, Toni, Lia, dan rekan – rekan yang lain maaf tidak bisa disebutkan satu persatu), terima kasih atas semua pengalaman dan dukungannya selama ini.
13)Teman – teman angkatan 2009 semuanya tanpa terkecuali, maaf tidak bisa saya sebutin satu persatu, terima kasih atas bantuan, dukungan dan semangat yang telah kalian berikan, semoga Allah membalas kebaikan kalian. Amin.. 14)Keluarga besar KMTS, makasih dukungannya, semangat terus, maju dan jaya
KMTS.
15)Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan 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
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ...iii
MOTTO ... iv
PERSEMBAHAN ... v
PRAKATA ... vi
DAFTAR ISI ...viii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ...xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
C. Tujuan Penelitian ... 3
D. Manfaat Penelitian ... 3
E. Batasan Masalah ... 3
F. Keaslian Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Beton... 5
B. Kuat Beton Terhadap Gaya Tekan... 5
C. Kuat Beton Terhadap Gaya Tarik ... 6
D. Kuat Geser Balok... 6
BAB III LANDASAN TEORI A. Pengujian Kuat Tekan Beton ... 11
B. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan... 11
ix
9) Perencanaan Adukan Beton ... 20
10) Jenis Benda Uji ... 20
B. Peralatan Penelitian 1) Alat Untuk Pemeriksaan Kualitas Bahan – bahan Penelitian ... 21
2) Alat Untuk Pembuatan Campuran Adukan Beton ... 25
3) Alat Untuk Pembuatan Sampel Benda Uji Kuat Tekan Beton .... 27
4) Alat Untuk Pembuatan Sampel Uji Kuat Geser Sengkang Balok Beton Sederhana ... 28
5) Alat Pengujian Kuat Tekan Beton ... 29
6) Alat Pengujian Kuat Tarik Tulangan Baja ... 30
7) Alat Untuk Menguji Kuat Geser Sengkang Balok Beton Sederhana ... 30
8) Peralatan Penunjang Lain ... 31
C. Lokasi Penelitian... 31
D. Tahapan Penelitian ... 31
E. Pelaksanaan Penelitian 1) Pemeriksaan Bahan ... 37
2) Perhitungan Rencana Campuran Beton ... 45
3) Hasil Perhitungan ... 47
4) Pembuatan Benda Uji ... 48
5) Pemeriksaan Berat Jenis Beton ... 52
7) Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ... 54
8) Pengujian Kuat Geser Sengkang Pada Balok Beton Sederhana ... 54
F. Hasil Analisis ... 56
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian Bahan... 58
B. Hasil Pengujian Slump ... 53
C. Hasil Pengujian Berat Jenis Beton ... 60
D. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton ... 61
E. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ... 62
F. Hasil Pengujian Geser Sengkang Balok Beton Sederhana... 66
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 80
B. Saran ... 82 DAFTAR PUSTAKA
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1. Tegangan – tegangan pada balok terlentur (Dipohusodo, 1994) ... 7
Gambar II.2. Retak miring pada balok beton bertulang (Dipohusodo, 1994) ... 9
Gambar III.1 Gambar percobaan di laboratorium mengenai sifat-sifat baja (Suseno,1987) ... 12
Gambar III.2 Perilaku balok tanpa penulangan geser ... 13
Gambar III.3 Bentuk tulangan sengkang kombinasi dan sengkang konvensional ... 14
Gambar IV.6. Kayu sengon ... 20
Gambar IV.7.a. Silinder beton ... 21
Gambar IV.7.b. Baja tulangan ... 21
Gambar IV.7.c. Balok beton sederhana ... 21
Gambar IV.8. Ayakan ... 22
Gambar IV.9. Penggetar ayakan (siever) ... 22
Gambar IV.10. Timbangan ... 23
Gambar IV.11. Gelas ukur ... 23
Gambar IV.17. Bak penampung adukan beton ... 26
Gambar IV.18. Molen ... 26
Gambar IV.20. Tongkat baja ... 27
Gambar IV.21. Cetakan silinder ... 28
Gambar IV.22. Cetok ... 28
Gambar IV.23. Bekesting ... 29
Gambar IV.24. Kawat pengikat ... 29
Gambar IV.25. Mesin uji tekan beton ... 30
Gambar IV.26. Mesin uji tarik baja ... 30
Gambar IV.27. Mesin uji geser balok beton sederhana ... 31
Gambar IV.28. Peralatan penunjang lain ... 31
Gambar IV.29. Perawatan sempel ... 34
Gambar IV.30. Bagan alir penelitian ... 36
Gambar IV.31. Pengujian kuat geser sengkang balok beton sederhana ... 37
Gambar IV.32. Pemeriksaan kadar lumpur dalam pasir ... 38
Gambar IV.33. Pemeriksaan zat organik dalam pasir ... 39
Gambar IV.34. Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD) pasir ... 40
Gambar IV.35. Pemeriksaan specific gravity dan penyerapan absorbsi pasir ... 42
Gambar IV.36. Pemeriksaan gradasi pasir ... 43
Gambar IV.37. Pemeriksaan gradasi batu pecah ... 44
Gambar IV.38. Pemeriksaan keausan batu pecah ... 45
Gambar IV.39. Proses pengujian slump ... 49
Gambar IV.40. Pengujian kuat tekan beton ... 53
Gambar IV.41. Pengujian kuat tarik baja ... 54
Gambar V.1. Hasil Test slump ... 60
Gambar V.2. Bahan uji silinder beton sebelum dan sesudah ditekan ... 61
xiii DAFTAR TABEL
Tabel IV.1. Sampel pengujian kuat tarik baja tulangan ... 33
Tabel IV.2. Sampel balok beton sederhana dengan tulangan sengkang konvensional yang dipasang secara vertikal ... 33
Tabel IV.3. Sampel balok beton sederhana dengan tulangan sengkang kombinasi yang dipasang secara vertikal ... 34
Tabel IV.4. Kebutuhan campuran tiap benda uji ... 48
Tabel IV.5. Kebutuhan campuran semua benda uji ... 48
Tabel V.1. Hasil pengujian agregat halus ... 58
Tabel V.2. Hasil pengujian agregat kasar ... 59
Tabel V.3. Nilai Slump untuk berbagai pekerjaan beton. ... 60
Tabel V.4. Hasil pengujian berat jenis beton dengan fas 0,50 ... 60
Tabel V.5. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan fas 0,50 ... 61
Tabel V.6. Hasil pengujian kuat tarik baja dengan diameter 8 mm ( 7,8 mm) ... 62
Tabel V.7. Hasil pengujian geser balok ... 70
Tabel V.8. Hasil perhitungan Vu maksimal hasil pengujian pada sengkang konvensional ... 72
Tabel V.9. Hasil perhitungan Vu maksimal hasil pengujian pada sengkang kombinasi antara sengkang model “u” dan sengkang “alternatif” ... 73
Tabel V.10. Hasil perhitungan Vu maksimal hasil pengujian pada sengkang kombinasi antara sengkang model “n” dan sengkang “alternatif” ... 73
Tabel V.11. Hasil perhitungan Vu maksimal hasil pengujian pada sengkang kombinasi antara sengkang model “u” dan sengkang “n” ... 73
Tabel V.13. Perhitungan Vu analisis (beban geser maksimal) pada
balok uji ... 75 Tabel V.14. Perbandingan Vu rata-rata hasil pengujian dan Vu rata-rata
analisis ... 76 Tabel V.15. Hasil perhitungan Vs pada balok uji ... 77 Tabel V.16. Perbandingan Vs, kekuatan sengkang konvensional
dengan kombinasi sengkang “U” atau “n” dan
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Pemeriksaan kandungan organik.
Lampiran 2. Pemeriksaan kandungan lumpur pada pasir. Lampiran 3. Pemeriksaan berat jenis agregat halus.
Lampiran 4. Pemeriksaan ssd (saturated surface dry) pasir. Lampiran 5. Pemeriksaan gradasi pada pasir.
DAFTAR NOTASI
AS = luas penampang batang tulangan geser (mm2)
Av = luas total penampang tulangan geser (mm2) bw = lebar penampang balok (mm)
d = tinggi efektif penampang balok (mm) f ‘c = kuat tekan beton (MPa)
f y = kuat leleh baja tulangan (MPa)
Mu = momen perlu akibat pembebanan (Nmm) Vc = Kuat geser beton (N)
Vn = kuat geser nominal (N)
Vs = kuat geser yang ditahan tulangan sengkang (N) Vu = beban geser perlu (N)
φ = factor reduksi kekuatan geser
ρw = rasio luas penampang tulangan lentur dan luas penampang balok
xvii
TINJAUAN KUAT GESER KOMBINASI SENGKANG “ALTERNATIF” DAN SENGKANG “U” ATAU “
n
” DENGAN PEMASANGAN SECARA VERTIKALPADA BALOK BETON SEDERHANA
Diar Fajar Hariawan
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura 57102 Telp 0271 717417
ABSTRAKSI
Beton bertulang memerlukan penulangan berupa penulangan lentur dan geser. Penulangan lentur dipakai untuk menahan momen lentur, sedangkan penulangan geser (sengkang) digunakan untuk menahan beban geser. Umumnya bagian tulangan sengkang yang berfungsi menahan beban geser adalah arah vertikal, sedangkan arah horisontal tidak diperhitungkan menahan beban gaya yang terjadi pada balok. Bagian tulangan sengkang arah vertikal mencegah terbelahnya balok akibat adanya geser. Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji tentang kekuatan sengkang vertikal kombinasi “alternatif” dan sengkang vertikal “u” atau “n” dan membandingkan dengan kekuatan sengkang vertikal konvensional yang telah lazim digunakan. Penelitian ini bertujuan mengetahui: beban geser maksimal, kuat geser, dan besar perbedaannya antara sengkang vertikal konvensional dan sengkang vertikal kombinasi “alternatif” dan sengkang vertikal “u” atau “n” pada konstruksi balok beton sederhana. Penelitian dilaksanakan dalam 5 tahap yaitu: tahap persiapan bahan-bahan dan alat-alat penelitian, pemeriksaan kualitas bahan-bahan penelitian, penyediaan benda uji, tahap pengujian kuat tekan beton dan kuat geser sengkang balok beton bertulang; serta tahap analisis dan pembahasan. Lokasi penelitian adalah di Laboratorium Bahan Bangunan di Prodi Teknik Sipil FT UMS. Total sampel benda uji yang dibuat sejumlah 20 buah, tiap variasi dibuat 2 sampel. Variasi yang digunakan spasi sengkang 75 mm dan 100 mm, ukuran balok lebar 15 cm dan tinggi 20 cm, dengan bentang balok 100 cm. Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa pada kelompok sampel dengan spasi 75 mm, sengkang vertikal konvensional lebih kuat dibandingkan dengan kombinasi sengkang “alternatif” dan sengkang vertikal “u” atau “n” dan selisih kekuatan geser antara kedua jenis sengkang tersebut sebesar 27,09%. Pada kelompok sampel dengan spasi 100 mm, sengkang vertikal konvensional lebih kuat dibandingkan dengan kombinasi sengkang “alternatif” dan sengkang vertikal “u” atau “n” dan selisih kekuatan geser antara kedua jenis sengkang tersebut sebesar 1,59% - 6,57%, sehingga secara umum dapat dinyatakan sengkang konvensional lebih kuat bila dibandingkan dengan sengkang vertikal model “u” atau “n”.
