i
TINJAUAN KINERJA BETON DENGAN PEMANFAATAN BAHAN PENGGANTI TULANGAN MENGGUNAKAN PERKUATAN BAJA
RINGAN KANAL C
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil
disusun oleh: ACHMAD ARIYANTO
NIM : D100110113
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2018
ii
iii
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam naskah ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya di atas, maka akan saya pertanggungjawabkan sepenuhnya.
Dengan demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tanpa ada paksaan dari pihak lain.
v
MOTTO
(QS. Al-Arra’du : 28) :“...ingatlah hanya dengan mengingat allah-lah hati akan tenang”
(QS. Az-ZumarAyat 10) :
“Sesungguhnyahanya orang-orang yang bersabarlah yang dicukupkanpahalamerekatanpabatas”
(QS. Al-MujadaahAyat 11) :
“Allah akan mengingakan orang-orang yang beriman dan berilmu sampai beberapa derajat, “
(HR Muslim) :
“Apabilamanusiatelahmeninggalduniamakaterputuslahsemuaamalannyakecualiti gaamalan: shadaqahjariyah, ilmu yang bermanfaatdananakshalih yang
mendoakandia”
(HR Taubah) :
“Sesungguhnyasetelahkesulitanitupastiadakemudahan” Cukuplah Allah bagiku.TidakadaTuhanselaindari-Nya.Hanyakepada-Nyabertawakal’
(Penulis) :
“Bertanggungjawablahdalamsegalahalkarenasesungguhnya ALLAH lebihmencintai orang yang bertanggungjawab”
vi
PERSEMBAHAN
Pujisyukurkehadirat ALLAH Swt yangtelahmemberikanhidayahdanrahmatnyasehinggasayadapatmenyelesaikanskripside nganlancardalamkeadaansehatwa’alfiat, tanparidho-Mu
skripsiinitidakakanselesai.
Sebuahkaryaskripsiinisayapersembahkankepada:
1. IbuKaryanti terimakasihatasarahannya, bimbingannya, yang
selalumendoakankudalamsetiapwaktu, menyayangikudenganpenuhkasihsayang,
memberisemangatdalamsetiaplangkahku, danbahkantelahmembesarkankuselamaini.
2. BapakSuprojo terimakasihselalumenjadipanutandalamkeluarga,
memberikanmotivasidanberjuangmenjagakeluargasampaiselamaini.
3. AdikkuAgung PrasetyodanEsti Ambarwati yang selalumemberikansemangat,
doasertadukungannya.
4. Bapak Ir. Aliem Sudjatmiko, M.T.selakudosenpembimbing yang
telahmembimbingsertamemotivasi yang
begitubesarsehinggakaryaskripsiinidapatselesaidanseluruhDosenTeknkSiplUnivers itasMuhammadyah Surakarta.
5. Lina Wati,Abdul Halid, Sukur, Nanang, Danang, Thoriq, Bangun, Apif,
Saipul,danteman-teman S1 TeknikSipilUniversitasMuhammadiyah Surakarta yang selamainitelahbanyakmembantu.
vii PRAKATA
Assaalammualaikum Wr. Wb
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir yang berjudul “Tinjauan Kinerja Beton Dengan Pemanfaatan Bahan Pengganti Tulangan Menggunakan Perkuatan Baja RinganKanal C ”.Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada smua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyakterima kasih kepada:
1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2) Bapak Mochamad Solikin, ST. MT. Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas MuhammadiyahSurakarta.
3) Bapak Gurawan Jati Wibowo, S.T., M.Eng selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4) Bapak Ir. Aliem Sudjatmiko, M.T. Selaku Pembimbing Tugas Akhiryang telah memberikan dorongan, arahan dan bimbingan serta nasehatnya.
5) Bapak Budi Setiawan,ST., M.T. selaku Dosen Penguji I Tugas Akhir. 6) Bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T. dan almarhum bapak Basuki, S.T.,
M.T. selaku Dosen Penguji II Tugas Akhir.
7) Ibu Yenny Nurchasanah, ST.MT.selaku dosen pembimbing akademik yang telahmemberikanpengarahan.
8) Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Fakultas Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.
viii
9) Bapak Ir. A. Karim Fatchan, M.T selaku Kepala Laboratorium Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta
10) Bapak Joko Setiawan, S.T. Selaku laboran Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
11) Bapak Rohani, S.Pd. Selaku Sekretaris Tata Usaha Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
12) Bapak Hery yang telah membantu dan memberi masukan dalam proses peneltian.
13) Teman-teman S1 Teknik Sipil angkatan 2011sampai 2014 yang telah membantu jalannya proses penelitian.
14) Pihak-pihak lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, maka dengan segala kerendahan, keritik dan saran yang membangun sengat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan di masa yang akan datang, dan semoga laporan Tugas Akhir Ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Wassalamu’alaikum Wr Wb.
Surakarta, September 2017
ix DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
LEMBAR PERSETUJUAN ... iii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ... iv
MOTTO ... v
PERSEMBAHAN ... vi
PRAKATA ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ... xviii
ABSTRAKSI ... xix BAB I PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Rumusan Masalah ... 2 C. Tujuan Penelitian ... 2 D. Manfaat Penelitian ... 3 E. Batasan Masalah ... 3 F. Keaslian Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
A. Pengertian Baja Ringan ... 5
B. Beton ... 6
C. Pengertian Balok ... 6
D. Pengertian Beton Bertulang ... 6
BAB III LANDASAN TEORI ... 7
A. Umum ... 7
B. Bahan Penyusun Balok Beton Bertulang ... 7
x
2. Agregat ... 9
3. Air ... 10
4. Baja ringan... 11
C. Pengujian Kuat Tarik Baja Ringan ... 11
D. Pengujian Berat Jenis Silinder Beton ... 11
E. Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton ... 12
F. Pengujian Kuat Lentur Balok Beton ... 12
G. Perhitungan Tulangan Balok Beton Bertulang ... 14
1. Perhitungan momen nominal balok ... 14
H. Perhitungan Teoritis Beban Retak Awal Balok Beton ... 15
I. Perhitungan Teoritis Beban Retak Awal Balok Beton Bertulang ... 15
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN... 16
A. Umum ... 16
B. Bahan Penelitian 1. Semen Portlandjenis PPC ... 16
2. Pasir ... 16
3. Kerikil ... 17
4. Air ... 17
5. Tulangan baja ringan kanal c ... 18
C. Peralatan Penelitian... 18 1. Timbangan ... 18 2. Gelas ukur ... 19 3. Kerucut Abram’s ... 19 4. Concrete molen ... 19 5. Oven ... 20
6. Kerucut conus dan tongkat pemadat ... 20
7. Alat Kuat Tekan ... 21
8. Cetakan Balok ... 21
9. Alat Vakum ... 22
xi
11.Cetakan Beton ... 23
12.Bak Perendam ... 24
13.Peralatan Penunjang Lain ... 25
14.Alat Uji Kuat Lentur ... 25
D. Tahap Penelitian ... 26
E. Pelaksanaan Penelitian ... 28
1. Pemeriksaanbahan... 28
2. Pengujian SSD Agregat halus... 29
3. Pengujian Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Halis ... 29
4. Pengujian Kandungan Lumpur ... 30
5. Pengujian Gradasi Agregat ... 30
6. Pengujian Keausan Agregat Kasat ... 31
7. Pemeriksaan Berat jenis dan Penyerapan air agregat ... 31
F. Perencanaan Campuran Beton ... 32
G.Pengujian Kuat Tarik Beton ... 32
H.Pembuatan Begesting Balok ... 32
I. Pembuatan Benda Uji ... 33
Silinder Beton ... 33
1. Persiapan ... 33
2. Pembuatan Adukan Mortar ... 34
3. Pencetakan Benda Uji ... 34
Balok Beton Bertulang ... 34
1. Persiapan ... 35
2. Pembuatan Adukan Mortar ... 35
3. Pencetakan Benda Uji ... 35
J. Perawatan (curing) ... 36
K.Pengujian Berat Jenis Silinder Beton ... 37
L.Pengujian kuat Tekan Silinder Beton ... 37
M.Pengujian kuat Lentur Balok Beton Bertulang ... 38
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN... 39
xii
1. Hasil pengujian agregat halus ... 39
2. Hasil pengujian agregat kasar ... 41
B. Mix Desain Campuran Beton ... 44
C. Pengujian Slump ... 44
D. Karakteristik silinder beton ... 45
1. Berat jenis silinder beton ... 45
2. Kuat tekan silinder beton ... 45
E. Pengujian Kuat Lentur Balok Beton ... 46
1. Analisis kekakuan balok ... 46
2. Beban retak awal balok beton ... 48
3. Analisis beban ultimate balok ... 50
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
A. Kesimpulan ... 51
B. Saran ... 52 DAFTAR PUSTAKA
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel V.1Pengujian kandungan zat organik... 39
Tabel V.2 Pengujian kandungan zat organik ... 40
Tabel V.3 Pengujian kandungan lumpur ... 40
Tabel V.4 Pengujian gradasi agregat halus ... 41
Tabel V.5 Pengujian berat jenis dan penyerapan air ... 42
Tabel V.6 Pengujian keausan agregat kasar ... 42
Tabel V.7 Pengujian gradasi agregat kasat ... 43
Tabel V.8 Proposi campuran beton normal setiap 1 m3 ... 44
Tabel V.9 Pengujian berat jenis silinder ... 45
Tabel V.10 Pengujian kuat tekan silinder beton ... 45
Tabel V.11 Analisis kekakuan secara teoritis ... 47
Tabel V.12 Analisis kekakuan secara experiment ... 47
Tabel V.13 Beban retak awal pada balok beton bertulang... 48
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Profil baja ringan kanal c (www.cfs-truss.com) ... 5
Gambar II.2 Pengujian kuat tekan balok beton ... 12
Gambar II.3 Pengujian kuat lentur balok beton ... 13
Gambar IV.1 Semen Holcim ... 16
Gambar IV.2 Agregat halus atau pasir ... 16
Gambar IV.3 Agregat kasar atau kerikil ... 17
Gambar IV.4 Air ... 17
Gambar IV.5 Tulangan baja ringan kanal c... 18
Gambar IV.6 Timbangan ... 18
Gambar IV.7 Gelas ukur ... 19
Gambar IV.8 Kerucut abram’s ... 19
Gambar IV.9 Concrete molen ... 20
Gambar IV.10 Oven ... 20
Gambar IV.11 Kerucut conus dan tongkat pemadat ... 21
Gambar IV.12 Alat uji kuat tekan ... 21
Gambar IV.13 Cetakan beton ... 21
Gambar IV.14 Alat vakum ... 22
Gambar IV.15 Dial pengukur tekanan ... 22
Gambar IV.16 Alat uji kuat tekan,lentur dan modulus elastisitas ... 23
Gambar IV.17 Cetakan silinder ... 24
Gambar IV.18 Bak perendaman ... 24
Gambar IV.19 Peralatan penunjang lain ... 25
Gambar IV.20 Alat uji kuat lentur (Bending testing machine) ... 25
Gambar IV.21 Bagan alir penelitian ... 27
Gambar IV.22 Pengujian kuat tarik baja ... 32
Gambar IV.23 Bekisting balok ... 33
Gambar IV.24 Detail melintang balok beton bertulang ... 36
Gambar IV.25 Detail penulangan balok beton bertulang ... 36
xv
Gambar IV.27 Kuattekansilinder ... 38
Gambar V.1 Grafikgradasiagregathalus ... 41
Gambar V.2 Grafikgradasiagregat kasar ... 43
Gambar V.3 Pengujian Slump flow ... 44
Gambar V.4 Grafikkuat tekan silinder beton ... 45
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran-1 Perhitungan Beban Ultimate Balok Teoritis ...L-1 Lampiran-1 PerhitunganTeoritisBebanRetakAwal ...L-1 Lampiran-2 PerencanaanampuranBetonMenurut SNI ...L-2
xvii DAFTAR NOTASI Fs = kuattarikbajaringan(N/mm2). As = luasbendauji (mm2). 𝑓 = kuattekanbeton (N/mm2). W = beratbendauji (gram). V = volumebendauji (cm3). σlt =kuatlentur ( MPa ). b =lebarbendauji ( mm ). h =tinggibendauji( mm ). Mℓ = momen lentur balok (kN.m).
Pmax = beban maksimum (N).
q = berat sendiri balok (kN/m3). L = panjang bentang (mm). K = kekakuan balok (kN/mm). Ec = modulus elastisitas (MPa).
Iteoritis = momen inersia (mm4).
Sr = standar Deviasi. M = nilai Tambah. f.a.s = faktor Air Semen.
f’c = kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa).
kN = kilo Newton. N = newton. MPa = mega Pascal.
PPC =Portland Pozzoland Cement. SNI = Standar Nasional Indonesia.
xviii
TINJAUAN KINERJA BETON DENGAN PEMANFAATAN BAHAN PENGGANTI TULANGAN MENGGUNAKAN PERKUATAN BAJA RINGAN
KANAL C Ahmad Ariyanto
Mahasiswa S-1 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakart, Jl. A. yani tromol pos 1. Pabelan kartasura Surakarta,
e-mail : arieyaachmad@ge-mail.com ABSTRAKSI
Dalam pengembangan teknologi saatini, beton merupakan salah satu bahan bangunan yang mengalamiperkembangan yang sangat pesa tpada kontruks iutamannya, salah satunya adalah kontruksi balok.balok beton biasa dikenal sebagai elemen struktur lentur dimana lebih dominan menahan gaya dalam bentuk momen lentur dangeser. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal, peneliti
berusaha untuk menggabungkan beton dan baja yang sering dikenal sebagai beton bertulang.
Penelitian ini sering dijumpai suatu bangunan yang sudah selesai dibangun kemudian terjadi sebuah perubahan keperuntukan atau fungsi dari bangunan yang sudah jadi tersebut. Permasalahan yang timbul adalah struktur yang ada tidak mampumenahan beban yang lebih besar. Oleh sebab itu perlu penambahan material untuk menambah perkuatan strukturnya, dalam hal ini ditekan kanpa dan penambahan perkuatan pada struktur beton bertulang. Didalam penelitian ini dipilih bajaringan yang digunakan untuk penambahan perkuatan beton bertulang. Baja ringanmerupakan baja mutu tinggi yang memiliki sifat ringan dan tipis, namun memiliki fungsi setara dengan baja konvensional. Oleh Karen aitu, semakin berkembangnya variasi material pada balok beton bertulang maka dilakukan penelitian penambahan perkuatan lentur balok beton bertulang dengan penambahan baja ringan yang dipasang disisibawah balok beton bertulang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar penambahan perkuatan lentur balok beton bertulang yang dilapisi baja ringan yang tulangannya
menggunakan baja ringan .Pengujian yang dilakukanantaralain :uji kuat tekan beton dan uji lentur balok beton bertulang. Hasil dari penelitian ini adalah penambahan baja ringan pada balok beton bertulang mampu menahan beban mencapai retak awal sebesar rata-rata secara experiment balok A sebesar 20,667 kN, balok B sebesar 22,000 kN dan balok C sebesar 22,000 kN sedangkan nilai retak awal secara teoritis diperoleh pada balok A sebesar 10,205 kN, balok B sebesar 10,205 kN dan balok C sebesar 10,205 kN
xix
This research is often found a building that has been completed then there is a change kepertoukan or function of the finished building. The problem that arises is that the existing structure is not able to withstand a larger load. Therefore it is necessary to add a material to increase the strengthening of its structure, in this case emphasized on the addition of reinforcement on the reinforced concrete structure. In this study selected mild steel used for the addition of reinforced reinforcement. Mild steel is a high quality steel that has light and thin properties, but has a function equivalent to conventional steel. Therefore, the development of material variation in reinforced concrete beam is done by adding reinforcement of reinforced concrete beam reinforcement with the addition of light steel mounted under the reinforced concrete block. The purpose of this research is to find out how big the addition of reinforced reinforcedreinforced steel reinforced steel reinforced with mild steel. Tests conducted include: concrete compressive strength test and bending test of reinforced concrete beams. The result of this research is the addition of mild steel to reinforced concrete beam able to hold the load reach the initial crack of average in experiment beam A equal to 20,667 kN, beam B equal to 22,000 kN and beam C equal to 22,000 kN while the initial crack value theoretically obtained at beam A of 10,205 kN, beam B of 10,205 kN and beam C equal to 10,205 kN.
