Hubungan Beban dan Lendutan

Semua berkat Allah. yang telah memberinya limpahan kesehatan, kekuatan dan rahmat sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Hubungan Beban dan Lendutan pada Balok Beton Berongga. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Sipil Teknik, Fakultas Teknik, Universitas Bosowa.

Gambar 21. Kekauan Eksperimen dan Analisa pada PP,PB-1 dan PB-2 .............................................................................

PENDAHULUAN

Rumusan Masalah
Tujuan dan Manfaat Penelitian .1 Tujuan Penelitian

Manfaat Penelitian

Batasan Masalah
Sistematika Penulisan

Bagaimana perilaku lentur bagian berongga beton bertulang, hubungannya dengan hubungan beban-lendutan, kekakuan dan daktilitas. Memberikan informasi tentang hubungan beban dan lendutan pada beton bertulang berongga dengan menggunakan botol plastik bekas.

TINJAUAN PUSTAKA

Menjelaskan secara singkat latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian, definisi masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

METODE PENELITIAN

ANALISA DAN PEMBAHASAN

PENUTUP

Balok Beton Bertulang

Sedangkan tulangan baja akan memberikan kekuatan tarik yang besar sehingga tulangan baja akan memberikan kekuatan tarik yang dibutuhkan. Choo, beton bertulang merupakan gabungan material tulangan baja yang ditanam pada beton yang sudah mengeras, dimana tulangan baja tersebut berfungsi untuk menahan gaya tarik dan beton untuk menahan gaya tekan.

Gambar 2.1 Tegangan tekan benda uji beton sumber : (Dipohusodo, 1994, hal. 7)

Pelat beton Bertulang

Pelat Kaku Merupakan pelat tipis yang mempunyai kekakuan lentur, dan memikul beban dengan aksi 2D terutama dengan momen dalam (lentur dan puntir) serta gaya geser transversal yang umumnya sama dengan balok. Membran merupakan pelat tipis tanpa tegangan lentur dan memikul beban lateral dengan gaya geser aksial dan gaya geser terpusat.

Kuat Tekan Beton

FAS atau faktor air semen, hubungan fas dengan kuat tekan beton adalah semakin rendah nilai fas maka semakin tinggi pula kuat tekan beton. Padahal, untuk suatu nilai fas tertentu, semakin rendah nilai fas maka semakin rendah pula kuat tekan betonnya.

Kuat Lentur

Kuat Lentur Struktur Beton Bertulang

Tegangan sebanding dengan regangan hanya sampai kira-kira beban sedang, yaitu bila tegangan tekan beton telah melebihi ± 𝑓𝑐. Ketika beban bertambah hingga batas beban, maka tegangan yang dihasilkan tidak lagi sebanding dengan regangan, sehingga blok tegangan tekan berbentuk garis lengkung.

Lendutan

Lendutan yang diijinkan suatu sistem struktur sangat bergantung pada besarnya defleksi yang dapat ditahan oleh elemen-elemen struktur yang berinteraksi tanpa kehilangan penampilan estetisnya dan tanpa merusak elemen-elemen yang dibelokkan. Lendutan harus diperiksa jika struktur pendukung panel akan rusak karena defleksi yang besar.

Suatu struktur dikatakan rapuh jika struktur tersebut segera rusak ketika beban luar yang bekerja pada struktur tersebut melebihi kekuatan elastis atau kekuatan luluhnya. Daktilitas struktur pelat beton bertulang dapat ditentukan dari rasio antara lendutan maksimum dan lendutan yang sesuai (Paulay dan Priestley, 1992), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9, sebagai berikut.

Gambar 2.8. Kurva Beban Terhadap Lendutan 2.7.2 Daktilitas

Penelitian sebelumnya mengenai balok beton bertulang berongga

Sebanyak enam (6) balok beton bertulang kelas K-300 dan K-400 yang berbeda dan tiga (3) balok beton bertulang K-400 padat dengan ukuran yang sama juga diuji sebagai balok pembanding. Novia Tinna Wijayanti, Djoko Sulistyo and Muslikh (2013) Perilaku lentur sistem beton bertulang berongga satu arah dengan menggunakan botol plastik bekas sebagai pembentuk rongga. Pelat beton bertulang berlubang yang diparalelkan dengan sistem beton bertulang berlubang satu arah menggunakan botol plastik bekas sebagai pembentuk rongga merupakan teknologi alternatif untuk mengurangi berat pelat itu sendiri dan menghemat kebutuhan material beton.

Namun perilaku lentur dalam pelayanan (buckling) dan kondisi batas yaitu kuat tekan, beban ultimit dan pola keruntuhan beton bertulang berongga dengan pelat padat memerlukan penelitian lebih lanjut. Tahap kedua dilakukan dengan membangun sarana pengujian berupa empat sarana uji datar yang terdiri dari satu pelat beton bertulang padat (PS) dan tiga pelat beton bertulang dengan botol bekas air minum sebagai rongga pembentuk PBBP-1, PBBP. -2 dan PBBP- 3. Elemen struktur beton bertulang dengan rongga merupakan struktur yang cukup efektif untuk mereduksi berat sendirinya.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan memahami perilaku bola balok beton bertulang Sepuluh balok beton berongga diuji dengan mengubah jumlah bola dan posisi bola pada diameter balok beton bertulang. Oleh karena itu disarankan menggunakan balok beton bertulang 9 lubang dengan posisi lubang di bawah garis netral atau pada bagian yang menahan momen lentur positif struktur balok. Syahrul Sariman, Herman Parung, Rudy Djamaluddin dan Rita Irmawaty (2018), Analisis kapasitas lentur balok beton bertulang dengan variasi panjang rongga penampang tarik.

Gambar 2.10. Tahapan pengujian Rahardyanto

Dimensi Benda Uji Balok

Variabel dan Notasi Benda Uji

Berat dan Beban Maksimum

Berat balok uji BR3A yang hanya terdiri dari satu lapis botol plastik memiliki berat 383,5 kN atau 89,1% dari berat balok konvensional, BR3B (panjang 8 baris botol) dan BR3C (panjang 12 baris botol) ) berbobot masing-masing 82,4% atau 73,6% dari balok normal berbobot 425,5 kN. Meskipun terdapat penurunan berat yang signifikan tergantung pada panjang deretan botol yang dipasang, namun kapasitas muatan maksimum setiap versi pembawa tidak berbeda secara signifikan. Hal ini menunjukkan bahwa balok hollow cukup efisien untuk digunakan pada struktur yang tidak membutuhkan beban terlalu banyak.

Hubungan Beban – Lendutan

Pada kondisi retak awal, balok normal (BN) terjadi pada beban 12,60 kN, dan retak awal BR3A terjadi pada beban 12,93 kN yang menunjukkan nilai hampir sama dengan balok normal. Pada kondisi tulangan relaks, beban balok BR3A sebesar 120,62 kN kurang lebih sama dengan beban tulangan relaks pada balok normal (BN) sebesar 120,68 kN. Sedangkan kekuatan luluh balok BR3B sebesar 116,62 kN dan BR3C sebesar 114,89 kN, menunjukkan penurunan yang cukup signifikan dibandingkan balok konvensional.

BR3A merupakan benda uji balok uji yang rongganya terletak pada daerah momen murni, sedangkan BR3B dan BR3C merupakan balok yang rongganya melewati daerah momen murni. Namun pada semua varian balok uji menunjukkan bahwa daya dukung maksimum tidak memberikan perbedaan yang berarti.

Beban dan Regangan

Waktu dan Tempat Penelitian
Pengadaan Bahan dan Alat 1. Bahan

Kondisi awal retak pada penelitian ini sangat sulit diperoleh, oleh karena itu data yang mewakili kondisi awal retak adalah data sebelum terjadinya retak pertama. Pembebanan dan defleksi pelat benda uji percobaan pada pertengahan bentang pada kondisi awal retak dapat dilihat pada Gambar 20 berikut. Kekakuan setiap sampel pada kondisi retak awal ditunjukkan pada histogram pada Gambar 21 berikut.

Sedangkan duroplast merupakan jenis plastik yang telah terkompresi dan tidak dapat dicairkan kembali dengan pemanasan (Surono, 2013). Berdasarkan sifat kedua golongan plastik tersebut, termoplastik merupakan salah satu jenis plastik yang dapat didaur ulang dan mempunyai sifat khusus sebagai berikut. Plastik PET jenis ini banyak terdapat pada botol air mineral, botol soda, botol minyak sayur, dan wadah plastik lainnya yang berwarna bening/bening/transparan dan disarankan untuk sekali pakai saja.

Plastik PP jenis ini mengandung bahan aditif dengan komposisi 4% penstabil panas (AE), 4% penstabil panas (AJ), 5% pelumas (AH), 3% hidrotalsit sintetik (HD), 14% slip agent (SB), dan anti blokir (SC) 8%. Plastik jenis ini banyak digunakan untuk wadah styrofoam, gelas kopi dan alat makan plastik. Jenis plastik yang tergolong LAINNYA adalah SAN (styrene acrylonitrile), ABS (acrylonitrile butadiene styrene), PC (polycarbonate) dan nilon.

Gambar 2.18. Hubungan beban dan regangan beton pada sisi atas balok Nilai regangan beton pada beban ultimate sebagaimana Tabel 2.8 diatas menunjukkan bahwa nilai regangan paling besar terjadi pada balok Normal (2520 µe), sedangkan regangan beton

Peralatan

Bagan Alur Penelitian
Notasi dan Jumlah Sampel
Dimensi Benda Uji 1. BALOK NORMAL (BN)

Hubungan Beban dan Lendutan

Pembahasan

Perbandingan Beban Maksimum Secara Teoritis dan Uji Eksperimen Perbandingan kemampuan memikul beban lentur antara perhitungan
Perbandingan Lendutan Maksimum Secara Teoritis dan Uji Eksperimen

Dari tabel diatas dapat dilihat hasil beban maksimum masing-masing balok beton secara teoritis dan eksperimental. Hasil pengujian berbeda dengan hasil olahan data perhitungan teoritis yaitu perhitungan teoritis BN 132,65 kN, BR2 133,39 kN dan BR3 133,14 Kn, sedangkan hasil pengujian menunjukkan beban maksimum pada BN sebesar 140 kN, BR2 sebesar 135 kN dan BR3 adalah 130 kN. Daya dukung hasil uji eksperimen hanya ditentukan oleh tegangan luluh yang dicapai, sedangkan secara teoritis masih ditentukan oleh jarak terhadap garis netral.

Hal ini menunjukkan bahwa perhitungan teoritis kapasitas momen ultimat dengan menggunakan diagram tegangan Whitney cukup konservatif. Perbandingan lendutan akibat beban antara perhitungan teoritis dan uji eksperimen dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel diatas menunjukkan hasil lendutan maksimum setiap balok beton secara teoritis dan eksperimental.

Hasil pengujian berbeda dengan hasil olahan data perhitungan teoritis yaitu perhitungan teoritis BN 10,63 mm, BR2 14,68 mm dan BR3 16,80 mm sedangkan hasil pengujian menunjukkan simpangan maksimum BN 14,08 mm, BR2 16, 80 mm dan BR3 adalah 17,88 mm. Penyimpangan terbesar terjadi pada BR2 dan BR3 karena BR2 dan BR3 memiliki rongga sehingga bobot balok lebih ringan dibandingkan BN. Retak awal pada balok Normal (BN) terjadi pada beban 10000 N dengan lendutan 0,59 mm, pada balok BR2 retak awal terjadi pada beban 5000 N dengan lendutan 0,55 mm, uji benda uji BN dan BR2 menunjukkan nilai kekerasan yang tinggi, hampir sama.

Gambar 4.2 Grafik perbedaan beban teoritis dengan beban uji eksperimen

Penentuan Daktilitas Balok Uji

POLA RETAK BALOK a. Benda Uji Balok Normal (BN)

Pada balok uji beton normal retak pertama terjadi pada saat beban sebesar 50 kN diletakkan di tengah bentang balok, pada balok beton berongga dengan 2 lapis botol retak pertama terjadi pada beban 30 kN pada bagian tengah bentang balok. tengah bentang balok. bentang balok dan pada kasus balok berongga dengan 3 lapis botol, retakan pertama terjadi bila beban mencapai 30 kN di tengah bentang balok. Hal ini terlihat dari arah retakan pada daerah medan pada bagian tengah bentang balok yang hampir tegak lurus terhadap sumbu balok karena pada daerah inilah terjadi momen lentur yang paling besar. Pola retak yang tampak pada setiap benda uji masih menggambarkan pola retak kerusakan lentur dan tampak utuh secara keseluruhan.

Untuk balok beton normal (BN) diperoleh beban maksimum sebesar 140 kN dan diperoleh lendutan maksimum sebesar 14,08 mm, untuk balok hollow BR2 diperoleh beban maksimum sebesar 135 kN dengan lendutan maksimum sebesar 16,80 mm dan untuk balok hollow BR3 130 kN sebesar 17,88 mm Kapasitas untuk memikul beban dan lendutan yang terjadi pada BR2 dan BR3 tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan dari BN karena rongga pada BR2 dan BR3 ditempatkan pada penampang tarik beton sehingga tidak mempengaruhinya saat terjadi pembebanan. Hasil nilai daktilitas pada balok BN dengan nilai 1,43 dan pada balok BR3 menunjukkan nilai yang hampir sama yaitu 1,72 sedangkan BR2 sebesar 1,75.

Saran

Atmadja, W.M.T, Parung H, Irmawaty R, and Amiruddin A.A, (2020) Kekakuan pelat beton bertulang rongga dua arah dengan menggunakan pipa pvc sebagai pembentuk rongga, http://repository.unhas.ac.id/id/eprint/6198 / . Analisis Lentur Beton Bertulang Bulat Berongga Sistem Searah Menggunakan Metode Elemen Hingga Nonlinier, Yogyakarta: Tesis Magister Teknik Sipil Fakultas Teknik UGM. Perilaku Lentur Pelat Beton Searah Beton Bertulang Berongga Menggunakan Botol Air Minum Bekas Sebagai Pembentuk Rongga pada Beton Volume Tetap, Yogyakarta: Tesis Magister Teknik Sipil, FT UGM.

Perilaku lentur beton bertulang berongga sistem satu arah dengan menggunakan kaleng susu bekas sebagai pembentuk rongga, Yogyakarta: Tesis Magister Program Studi Teknik Sipil FT UGM. Analisis kapasitas lentur balok beton bertulang dengan variasi panjang rongga penampang tarik, https://osf.io. Perilaku lentur pelat berongga sistem satu arah pada beton bertulang dengan menggunakan botol plastik bekas sebagai pembentuk rongga, https://docplayer.info/209205984.