Analisa Dan Kajian Eskperimental Hubungan Momen - Kurvatur Pada Balok Beton Bertulang

 13  95  218  2017-01-18 05:19:22 Laporkan dokumen yang dilanggar

ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG

ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANGTESIS Oleh ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANGTESIS Untuk memperoleh Gelar Magister Teknik dalam Program Studi Teknik Sipilpada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara

RAHMI KAROLINA 057016017/TEKNIK SIPIL SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANGTESIS Untuk memperoleh Gelar Magister Teknik dalam Program Studi Teknik Sipilpada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara Oleh

RAHMI KAROLINA 057016017/TS SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

  Judul Tesis : ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG Nama Mahasiswa : Rahmi Karolina Nomor Pokok : 057016017 Program Studi : Teknik Sipil MenyetujuiKomisi Pembimbing (Prof. Daniel Rumbi Teruna, MT)Ketua AnggotaKetua Program Studi Direktur(Dr.

PANITIA PENGUJI TESIS

  Pada setiap tahap pembebanan dibaca dan dicatat besar lenturan dan regangan yang terjadi pada balok. Peningkatan tegangan, regangan, momen dan kurvatur diantara dua variasi mutu beton tidak terlalu besar ini dikarenakan tulangan yang digunakan sama untukmutu beton yang berbeda.

KATA PENGANTAR

  Dengan mengucapkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, penulis berhasil menyelesaikan tesis yang berjudul “ Analisa dan KajianEksperimental Hubungan Momen-Kurvatur Pada Balok Beton Bertulang “ sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan program Magister bidang RekayasaStruktur, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara. Dalam proses penulisan dan pelaksanaan tesis ini banyak pihak yang telah turut menyumbangkan pikiran, saran, motivasi, material dan spiritual, untuk itupenulis tidak lupa menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1.

2 A s ' : luas tulangan tekan, mm

: luas tulangan tarik, mm 2 A ak : berat akhir, mm A aw : berat awal, mm a : kedalaman tegangan saat ultimit, mm b : lebar penampang balok, mmC : gaya tekan, N C c : gaya tekan beton, NC s : gaya tekan baja, N c : jarak garis netral saat ultimit, mmd : jarak pusat tulangan tarik ketepi ujung balok/tinggi efektif, mm d' : jarak pusat tulangan tekan ketepi ujung ablok, mmE c : modulus elastisitas beton, N/mm 2 Es

2 FM : fine modulus, %

f s : tegangan baja tarik, N/mm 2fs ' : tegangan baja tarik, N/mm 2f r : modulus pecah, N/mm 2fy : kuat leleh baja, N/mm 2 , E y: modulus elastisitas baja, N/mm f c ' : kuat tekan beton, N/mm 2f c " : tegangan maksimum beton, N/mm 2h : tinggi penampang balok, mm I : momen inersia, mm

4 Jd : jarak pusat total gaya tekan kepusat tulangan tarik, mm

K : koefisien; 0,62 k : faktor jarak garis netralM : momen lentur, Nmm M retak : momen saat pertama retak, NmmM y : momen saat pertama leleh, Nmm M u : momen saat beban ultimit, Nmmn : rasio modular atau angka ekivalen P : gaya aksial, NP r : nilai permeabilitas, gr/mnt p : selimut beton, mm q : bebanR : jari-jari kelengkungan balok, mm SSD : saturated surface drys : gaya baja, N T : gaya tekan baja, NV : gaya lintang, N v : defleksi, mm x : jarak tinjauan, mmy : garis pusat transformasi dari ujung atas balok, mm y dasar : garis pusat transformasi dari ujung bawah balok, mm

2 EI : kekakuan lentur balok, Nmm

  139 2 Pengujian Kokoh Tekan Beton 28 hari..................................................... 208 3 Pemeriksaan Material Beton.....................................................................

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

  Merupakan sebuah tuntutan krtika tingkat penggunan semakin meningkat, luas dan beragam, disamping tuntutan peningkatan tingkat kemampuan struktur besertaefisiensi penggunaan material, untuk kemudian dilakukan upaya peningkatan kapabilitas konstruksi beton bertulang sehingga pengguna konstruksi ini mampumemberikan manfaat maksimal bagi konstruksi bangunan dan lebih meningkatkan keamanan dan kenyamanan bagi pengguna. Dalam upaya untuk lebih meningkatkan kemampuan konstruksi beton bertulang dalam memikul beban – beban, perlu kiranya secara terus – menerus dilakukananalisa maupun kajian baik itu pada balok, kolom, plat maupun pondasi.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

  Seperti halnya pada analisa balok pada umumnya, ketika suatu balok beton bertulang (semisal dengan dua perletakan) dikenai beban luar akan menimbulkanmomen, gaya lintang dan gaya normal yang kesemuanya tersebut dapat berimbas pada timbulnya geseran, lendutan, rotasi, regangan maupun retakan pada baloktersebut. Ketika suatu balok beton bertulang lebih ductile akan berdampak pada balok beton tersebut mampu memikul beban – beban yang lebih besar.

1.5 METODOLOGI

  Pengujian kuat lenturBalok 20 cm x 30 cm x 240 cm Beton K-250 2 Jumlah 16 Total benda uji keseluruhan : 12 benda uji silinderφ 15 cm, h = 30 cm 4 benda uji balok 20 cm x 30 cm x 240 cm Gambar 1.1 Benda Uji 1.5.2 Pemberian Beban Pemberian beban dilakukan melalui alat Jacking Hydraulik yang berkapasitas 25 ton. 1.5.4 Pengujian Regangan Beton Pengujian regangan beton dilakukan bersamaan dengan pengukuran lentur, hanya pada pengukuran regangan beton lebih dahulu ditentukan 3 (tiga) titikpengamatan yaitu pada daerah tarik, garis tengah penampang dan pada daerah tekan balok uji.

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

  Sistematika penulisan tesis ini adalah sebagai berikut : BAB I : PENDAHULUAN Pada bab ini berisikan hal – hal umum dan latar belakang penelitian, permasalahan yang akan diamati, tujuan yang akandicapai, pembatasan masalah dan metodologi penelitian yang dilaksanakan oleh penulis. BAB III : BAHAN DAN METODE Pada bab ini berisikan persyaratan dan pemeriksaan bahan – bahan yang akan digunakan dalam penelitian ; agregat halus, BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisikan data – data hasil pengujian dan pembahasan data – data dari pengujian beton di laboratorium denganmembandingkan dengan teori – teori dan penelitian yang telah ada.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Beton Secara Umum

  Beton adalah pencampuran agregat kasar, agregat halus, air dan semen dengan atau tanpa bahan tambahan (additive) yang kemudian mengeras. Dalam keadaan segar, beton dapat diberi bermacam – macam bentuk, sehingga dapat digunakan untuk membentuk seni arsitektur atau untuk tujuan dekoratif.

2.1.1 Syarat – syarat Beton Yang Berkualitas

  Secara umum perencanaan campuran beton yang akan digunakan dalam pelaksanaan konstruksi beton harus menghasilkan beton yang memenuhi syarat –syarat sebagai berikut : a. Stabilitas, atau kemampuan beton untuk tetap sebagai massa yang homogen dan stabil selama dikerjakan dan digetarkan tanpa terjadiagregasi/pemisahan butiran dari bahan – bahan utamanya.

2.1.2 Baja dan Batangan Tulangan

  Setiap jenis baja tulangan yang dihasilkan oleh pabrik – pabrik baja yang terkenal dapat dipakai. Pada umumnya setiap pabrik baja mempunyai standart mutudan jenis baja, sesuai dengan yang berlaku di negara yang bersangkutan.

2.1.3 Struktur Pori Beton

  Untuk mendapatkancampuran yang mudah dikerjakan, sangatlah penting menggunakan air pada beton dalam jumlah yang lebih banyak dari yang diperlukan untuk proses hidrasi semen. Untungnya tidak sulit untuk menjadikan beton dalam keadaan kedap air untuk semua praktek pelaksanaan, jikamaterial yang digunakan mempunyai mutu dan bergradasi baik, dicampur dengan baik, serta dicetak dengan baik dan adanya proses perawatan yang cukup.

2.1.4 Pengaruh Agregat

  Semakin besar ukuran maksimum agregat untuk faktor air semen yang diberikan, aliran akan semakin besar, kemungkinan akibat hubungan pori – pori airyang besar terbentuk pula bagian bawah partikel – partikel agregat kasar. Gradasi agregat yang baiksama penting dengan nilai kekedapan dari pada dengan nilai kekuatan.

2.1.5 Pengaruh Air dan Semen

  Faktor air semen yang lebih besar dari 6 gal air per kantong semendirekomendasikan untuk digunakan pada bagian yang tipis dan tidak lebih dari 7 gal per kantong semen untuk beton yang lebih tebal. Banyak struktur yang memperlihatkan pengaruh kerusakan dari pembekuan beton yang permeable atau mempunyai permukaan yang tidak terlihat mengandungkalsium karbonat dan kandungan lainnya hasil dari rembesan air yang mengalir pada area yang salah.

2.2 Hubungan Momen dengan Kurvatur

  Perilaku defleksi akibat pembebanan pada beton bertulang dengan pembebanan melebihi beban ultimate dapat diilustrasikan seperti yang terlihat pada gambar 2.1. Memungkinkan distribusi momen lentur, gaya geser, dan beban aksial yang digunakan dalam perancangan struktur statis taktentu tergantung pada daktilitaskomponen struktur pada penampang kritis.

2.2.2. Kurvatur

  Sebuah beton bertulang yang pada mulanya lurus namun akibat adanya momen ujung dan gaya aksial maka balok menjadi lengkung seperti yangdiperlihatkan pada gambar dibawah ini :R Baja i M M c d kd P P Garis netral Garis Netral l Retak Baja i s(a) (b) Gambar 2.2. Hubungan momen-kurvature untuk penampang-penampang balok dengan penulangan tunggal (a) penampang yang gagal dalam tarik (b) penampang yang gagal dalam tekan Adapun jari-jari kurvatur R, tinggi sumbu netral kd, regangan beton pada serat tekan terluar (paling besar) c dan tegangan-regangan baja s akan berubah-ubah i i sepanjang bentang karena adanya retak beton yang juga memberikan tegangan.

1/ R adalah kelengkungan pada elemen (rotasi perpanjang satuan) dan diberi simbol l

  Jika regangan pada bagian kritis balok beton bertulang yang diukur atas jarak ukur pendek sebagai momen lentur ditingkatkan untuk mencapai keruntuhan, l diberi oleh persamaan elastis sebagai berikut: M EI MR (2.4)= = ϕ M Beton runtuh sebelum lelehl M Potongan Satuan PanjangM Leleh Pertama Baja Retak PertamaRetak Pertama Kurvatur kurvaturl l (a) (b) Gambar 2.3. Kurva momen-kurvatur ideal untuk bidang beton bertulangan tunggal yang gagal dalam tarik Hubungan momen-kurvatur untuk balok praktis yang mana tegangan baja leleh dapat diidealkan dengan hubungan trilinear yang diperlihatkan dalam gambar2.4a.

2.2.2. Momen-Kurvatur teoritis

  Untuk setiap regangan beton pada tekanan ekstrim, kuat tekan beton C dan cmc i letaknya bisa digambarkan dari parameterg dan , di mana C = ” bkd (2.7)c c g fFaktor tekan utamapada serat g dan faktor titik berat untuk setiap regangan i cm tekan ekstrim dapat ditentukan untuk tampang segi empat dari hubungan regangan- tegangan sebagai berikut: ε cm " Daerah di bawah kurva tegangan-regangan (gambar 2.5b) = f d . Asumsi kurvategangan-regangan untuk baja dan beton dan tampang propertis terlihat dalam i untuk satu regangan beton maksimum, daktilitas tampang beton bertulangan tunggal berkurang saat tegangan baja meningkat dan dengan adanya tekanan baja daktilitasmeningkat secara drastis.

2.3 Balok Beton Bertulang tanpa Confinement

2.3.1 Momen dan Kurvatur Saat Ultimate dan Saat Leleh

  Penjelasan persamaan momen dan kurvatur saat leleh awal adalah' ' 1 /2  d  '2 2  'ρ 2 n ( ) n (2.13)= − + + ρ ρ  + ρ ρ ρ  d    (2.14) M A f jd y s y = f / E y sy = (2.15)ϕ d ( 1 k )−' Jika tekanan pada serat tekan ekstrim beton lebih besar dari , 7 f , tinggi± c sumbu netral saat awal leleh tegangan baja dapat dihitung menggunakan kurvategangan-regangan beton aktual (kurva parabola lebih akurat). Nilai k yang dihitung dari rumus garis lurus akan lebih kecil daripada nilai aktual untuk k jika distribusi tekan beton tidak lurus, dimana l akan underestimate dan M overestimate.

BAB II I BAHAN DAN METODE

  Metode yang digunakan pada penulisan tugas akhir ini adalah berdasarkan eksperimental di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Semen, agregat halus, agregat kasar dan baja tulangan b.

3.2. Bahan Penyusun Beton

  Sering pula ditambah bahan campuran tambahan ( admixture) yangsangat bervariasi untuk mendapatkan sifat – sifat beton yang diinginkan. Perbandingan campuran yang digunakan adalah perbandingan jumlah bahan penyusun beton yang lebih ekonomis dan efektif.

3.2.1. Semen

Semen adalah suatu bahan pengikat hidrolis ( hydraulic binder) yang jika dicampur dengan air akan membentuk suatu pasta semen yang mengikat agregat,dihasilkan dari penggilingan klinker yang kandungan utamanya kalsium silikat(CaSiO ) dan satu atau dua buah bentuk kalsium sulfat (CaSO ) sebagai bahan24 tambahan.

3.2.1.1 Sifat – sifat Semen

  Semen Portland termasuk semen yang dihasilkan dengan cara menghaluskan clinker yang terutama terdiri dari silikat – silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan. Secara umum, semen berbutir halus meningkatkan kohesi pada beton segar dan dapat mengurangi bleeding (kelebihan air yang bersama dengan semenbergerak ke permukaan adukan beton segar), akan tetapi menambah kecendrungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudahterjadinya retak susut.

3.2.1.2 Komposisi Kimia

  Komposisi kimia dari semen dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 3.1 Bahan dasar pembuatan semen Portland Bahan Dasar Rumus Kimia Simbol dalam Kimia Semen Kapur CaO CSilika S SiO2 Alumina AAl O23 Besi F Fe O23 Persentase bahan – bahan dasar pembuat semen tersebut harus memenuhi nilai modulus hidrolis antara 1,8 – 2,2 agar didapat semen Portland dengan hidrolisitasyang baik. Spesifikasi komposisi2542 semen portland tergantung kepada jenis semen yang dihasilkan dan bahan baku yangdigunakan pada proses produksi.

3.2.1.3 Reaksi hydrasi semen portland:

Pada reaksi hydrasi C

3 A akan bereaksi paling cepat dan menghasilkan

  Senyawa ini membentuk gel yang bersifat cepat kaku. Tetapi 2 3 2 3CaO.

2 O akan bereaksi dengan gypsum dan membentuk ettringite yang

  Al 2 O 3 .3H 2 O, sehingga reaksi dari 3CaO. Al 2 O 3 akan dihalangi.

3 A akan terjadi lagi, tetapi akan segera pula terbentuk lapisan ettringite baru. Proses ini akhirnya menghasilkan waktu pengikatan

  Mekanisme proses pengikatan dan pengerasan diperlihatkan pada gambar 3.2 Pada awal mula reaksi hydrasi tersebut akan menghasilkan pengendapanCa(OH) 2 . Ini terjadi pada 1 – 2 jam dan selama itu pasta masih dalam keadaan plastis dan workable.

3.2.2 Agregat

  Agregat adalah butiran mineral alam yang bersifat sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton dan menempati sebanyak 70 -75 % dari isi totalbeton. Oleh karena itu agregat berpengaruh besar terhadap perilaku dan ketahanan (durability) dari beton keras (hardened concrete).

3.2.3 Agregat Halus

  Agregat halus ialah pasir alam yang merupakan hasil disintegrasi secara alami dari batu. Selain itu agregat halus dikualifikasikan sebagai butiran yang terletakdiantara 0.15 mm dan 5 mm.

3.2.3.1 Persyaratan Umum Agregat Halus

  Agregat halus yang tidak memenuhi percobaan warna ini juga dapat dipakai, asal kekuatan tekan adukan agregat tersebut pada umur 7 dan 28 hari tidak kurang 95 % dari kekuatanadukan agregat yang sama tetapi dicuci dalam larutan 3 % NaOH yang kemudian dicuci hingga bersih dengan air, di umur yang sama. 5) Agregat halus harus terdiri dari butir – butir yang beraneka ragam besarnya dan apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan akanmemenuhi syarat – syarat yang ditentukan.6) Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk semua mutu beton, kecuali dengan petunjuk – petunjuk dari lembaga pemeriksaanbahan – bahan yang diakui.

3.2.3.2 Pemeriksaan Agregat Halus

  Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat halus meliputi : 1. Pemeriksaan kadar liat ( clay lump pasir), ASTM C 142-78 (1990) 5.

3.2.4 Agregat Kasar

Agregat kasar untuk beton dapat berupa kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari batu – batuan atau berupa batu pecah ( split) yang diperoleh dari pecahanbatu agregat kasar yang sering digunakan dalam praktek di lapangan mempunyai ukuran butiran antara 5 mm dan 40 mm.

3.2.4.1 Persyaratan Umum Agregat Kasar

  Butir – butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh – pengaruh cuaca, seperti terikmatahari dan hujan.3) Agregat kasar tidak boleh mengandung Lumpur lebih dari 1 % (ditentukan dengan berat kering). 5) Kekerasan dari butir – butir agregat kasar diperiksa dengan bejana penguji dari Rudeloff dengan beban penguji 20 ton dan memenuhi syarat – syaratyang ditentukan atau dengan mesin pengaus Los Angeles, dengan mana tidak boleh terjadi kehilangan berat lebih dari 50%.

3.2.4.2 Pemeriksaan Agregat Kasar

  Pemeriksaan yang dilakukan pada agregat kasar meliputi : 1. Pemeriksaan berat isi kerikil, ASTM C 29/ C 29 M-91 a 3.

3.2.5 Air

  Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untukmenjadi bahan pelumas antara butir – butir agregat agar dapat dengan mudah dikerjakan dan dipadatkan, selain dari jumlah air, kualitas air juga harusdipertahankan. Di samping digunakan sebagai bahan dasar penyusun beton, air juga digunakan untuk merawat beton tetapi air yang digunakan tidak menimbulkanterjadinya endapan atau noda yang menyebabkan perubahan warna pada permukaan beton.

3.3 Peralatan

  Ayakan ini digunakan untuk pengujian gradasi dengan ukuran lubang ayakan sebagai berikut : 44,4 mm ; 38,1 mm; 19,0 mm ;9,50 mm ; 4,75 mm ; 2,36 mm ; 1,18 mm ; 0,60 mm ; 0,30 mm ; 0,15 mm dan pan. Benda uji adalah balok beton bertulang tampang empat persegi panjang, dengan dimensi (20 x 30 x 240) cm, mutu beton K-175 dan K-250 dengan tulangantekan 2ø10 dan tulangan tarik 3ø10.

3.4.1 Benda Uji Besi Tulangan

  Jenis tulangan yang banyak digunakan adalah tulangan polos yang menggunakan simbol “U”. Padapenelitian ini digunakan tulangan polos baja lunak ø10 sebagai tulangan tekan dan tarik, yang dijual dengan mutu baja U-32.

3.4.1 Pembuatan Benda Uji

  Pembuatan benda uji terdiri dari 2 variasi campuran yaitu beton K-175 dan K- 250 yang masing – masing terdiri dari 2 benda uji balok sehingga total benda ujibalok adalah 4 buah benda uji. Selanjutnya silinder beton direndam air dalam kolam perawatan yang telah disiapkan sampai pada masa yang direncanakan untuk mengadakan pengujian danuntuk benda uji balok perawatan yang dilakukan dengan menutupinya dengan goni basah dan disiram setiap hari .

3.5 Pengujian

3.5.1 Pengujian Tarik Besi Tulangan

  Pengujian tarik besi tulangan dilakukan untuk tulangan polos dengan ø10, pengujian di lakukan di Laboratorium Politeknik Negerti Medan. Benda uji besitulangan dipotong sepanjang 24 cm, lalu besi ditandai dengan jarak 10 cm sebagai acuan pengamatan perpanjangan, setelah dikeluarkan dari mesin tensile test jarak 10cm pengamatan diukur kembali dan didapat nilai perpanjangan tersebut.

3.5.2 Pengujian Kuat Tekan Beton

  Benda uji yag akan diuji dikeluarkan dari bak perendaman 24 jam sebelum pengujian, setelah direndam selama umur beton dalam penelitian ini adalah 28 hari,diuji sebanyak 3 buah benda uji untuk tiap variasi campuran. Pengujian kekuatan tekan beton dilakukan menggunakan mesin kompres berkapasitas 200 ton, terhadapmasing – masing benda uji silinder beton sesuai dengan umur rencana benda uji tersebut.

3.5.3 Pengujian Balok Beton Bertulang

Pengujian balok beton bertulang dilaksanakan setelah balok uji berumur 28 hari. Gambar 3.3 Pengujian Balok Beton Bertulang

3.5.4.1 Pengujian Kuat Lentur dan Lenturan Balok Beton Bertulang

  Balok uji diberi beban terpusat P yang merupakan titik pembebanan menbagi balok dengan jarak yang sama masing – masing 100 m. Selama pembebanan berlangsung, diperhatikan dan dicatat saat mulainya retak pertama (retak kasat mata / retak yang dapat dilihat dengan mata), pola retakanbeton yang terjadi dan beban maksimum saat terjadinya kegagalan kapasitas daya dukung dari balok uji.

3.5.4.2 Pengujian Regangan Balok Beton Bertulang

  Pengukuran regangan balok uji dilakukan bersamaan dengan pengukuran lenturan yang terjadi. Untuk setiap balok uji, pengukuran regangan dilakukan pada 3tempat dengan membaca regangan dari 3 pasang pointer yang telah ditentukan sebelumnya.

3.5.4.3 Pengukuran Lebar Retak

  Pengukuran lebar retak dilakukan dengan menggunakan alat MicroscopeCrack, dan panjang retaknya diukur dengan pendekatan benang. Retak yang diamati berada dalam 72 segmen yang telah dibagi seperti tampak pada gambar.

3.6 Perhitungan momen dan kurvatur pada balok beton tanpa confinement

  Kuat tekan beton ( ' c e. Regangan beton saat ultimate ( uε ) ρ bd As= ' c. Rasio tulangan ( 'ρ ) : A πφ = s 1' Model yang digunakan untuk analisa adalah balok tampang segi empat.

3.6.1 Saat sebelum retak

  Elastisitas beton ( E ) = 4700 f ' c cRasio modular atau angka ekivalen E s n = E c jarak garis netral (garis pusat transformasi) h   b . h n 1 A n 1 A '− s − s + + ( ) ( ) ( ) Nilai y dihitung dari ujung atas balokMomen inersia2   1 h322    I = b .

3.6.2 Setelah retak saat pertama leleh

  Faktor garis netral2221 ρ  ' d '   k = ' n 2 n ' n ρ ρ  + ρ ρ ρ ( ) ( )d     Jarak garis netral dari ujung atas balok kxd Regangan tulangan tarik f ys = ε E S Regangan beton bagian atas kd ε c = ε s d kd −Tegangan beton f . E c = c c εRegangan tulangan tekan kd d ' −ε c = ε s d kd −Tegangan tulangan tekan f ' '.

3.6.3 Setelah retak saat ultimate

  '− = b f A f f Aa c y s y s ε ε '1β 1" ' a dc d cc s =  −  − ' 85 .  f N/mm2 Regangan tulang tekan untuk 6 , 27 '≤ c β 1 = 5 , = a c β 1 = 'Tegangan tulangan tekan y s s ' xE f ' ε =Persamaan momen dan curvature saat ultimate adalah sebagai berikut : ( ) ' .

3.7 Analisa Tegangan dan Regangan pada Balok Beton Confinement

  Perhitungan Tegangan – Regangan pada beton tanpa confinement          − =2 2 'o c o c c cf f εε εε b. Untuk ε u c o ε ε ≤ ≤          − −− =2 1 'o u o c c cf f ε εε ε β a.

BAB IV HASIL PENGUJIAN

4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Pengujian Kuat Tarik Tulangan Baja

  Pengujian kuat tarik tulangan baja, dengan menggunakan alat “Tensile Machine Test” dilakukan di Politeknik Negeri Medan. Pengukuran retak dilakukan hanya pada retak maksimum, dalam 72segmen yang membagi balok.

4.1.4. Pengujian Regangan Balok Uji

  Regangan – regangan balok beton bertulang diukur dengan menggunakan alat strain meter. Posisi pengukuran diambil dari tengah bentang bagian atas, tengah dan bawah seperti tampak pada gambar.

4.2 Perhitungan Momen Kurvatur

4.2.1 Perhitungan momen – kurvatur balok K-175 teoritis

  Massa jenis ( ' : 0,00285ρ ) Kuat tekan beton ( f ) : 17,5 ' cMPa Kuat leleh baja ( f ) : 382,73 MPa yElastisitas baja ( E ) : 206873,18 Mpa s Elastisitas beton ( E ) = 4700 f ' c c= 4700 17 , 5 , 83 × = 17912,489 N/mm 1  × ×= 151,614 mm y h y dasar − = = 300 – 151,614= 148,386 mm Momen inersiaI = ( ) ( )( ) ( ) ( )( )2223 ' ' 1 × − + × − + ×× × − + × × − +  2 . s s s s = = 17912 489 ,206873 18 , = 11, 549Pusat transformasi tampang y =( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ' 1 1 .

4.2.2 Perhitungan momen – kurvatur balok 1 K-175 Laboratorium

  Massa jenis ( ' : 0,00285ρ ) Kuat tekan beton ( f ' ) : 17,828 MPa cKuat leleh baja ( f ) : 382,73 MPa yElastisitas baja ( E ) : 206873,18 Mpa s Elastisitas beton ( E ) = 4700 f ' c c= 4700 17 , 828 2 = 19844,912 N/mm E s n= E c 206873 , 18= 19844 , 912= 10,424 Pusat transformasi tampang h   b . 85 17 , 828 200× × 9,913 mm =a2 c ,1 c 5 untuk 6 f ' 27 , N/mm= β = ≤ β1 = 5 ,913 , 9= 19,826 mm      − =    −=a dc d cc s ' 1 '1 ' βε ε   −× = 826 , 19, 25 826 19 0035 ,= 0,000913 Ketentuan : s sε ε ≤ ' y s s ' xE f ' ε = 18 , 206873 000913 , x= ϕ , 9 828 = 0,000177 rad/mm 19 0035 ,= β ε εϕ = = 826 , a c c c u 1 .

4.2.3 Perhitungan momen – kurvatur balok 2 K-175 Laboratorium

  Massa jenis ( ' : 0,00285ρ ) Kuat tekan beton ( f ' ) : 17,405 MPa cKuat leleh baja ( f ) : 382,73 MPa yElastisitas baja ( E ) : 206873,18 Mpa s Elastisitas beton ( E ) = 4700 f ' c c= 4700 17 , 405 2 = 19608,071 N/mm E En 1 × ×= 151,470 mm y h y dasar − = = 300 – 151,470= 148,530 mm Momen inersiaI = ( ) ( )( ) ( ) ( )( )2223 ' ' 1 2 .  12 1 A d y n y d A n h y h b h b− s s − + − − +     − +   × − + × − + ×× × − + × × − + = A n A n h b A d n d A nh h b = 19608 071 ,206873 18 , = 10,550Pusat transformasi tampang y =( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ' 1 1 .

4.2.4 Perhitungan momen – kurvatur balok K-250 teoritis

  Massa jenis ( ' : 0,00285ρ ) Kuat tekan beton ( f ' ) : 25,0 MPa cKuat leleh baja ( f ) : 382,73 MPa yElastisitas baja ( E ) : 206873,18 MPa s Elastisitas beton ( E ) = 4700 f ' c c= 4700 25 , , 83 × 2 = 21409,519 N/mmRasio modular / angka ekivalen  1 2 . 12 1 A d y n y d A n h y h b h bs s − − + − − +    −  = ( ) ( )  ' ' − × × − +    − × × +  ×2 275 151 341 , 235 5 ,, 1 663 9 2 2300 200 300 151 341 , 3 300 200 12 1 ( ) ( )( )2223 c sE En = = = 21409 518 ,206873 18 , = 9,663Pusat transformasi tampang y =( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ' 1 1 .

4.2.5 Perhitungan momen – kurvatur balok 1 K-250 Laboratorium

  1 c sE En ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) = = 24472 066 ,206873 18 , = 8,453Pusat transformasi tampang y =( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ' 1 1 . − × × × == 1869522,471 Nmm   27 85 ,− × × + 6, 519 275 300 ( ) 2 519 , , 323 25 275 664 157 ( ) =  −  a M d b a f+ y s c u − 2 .

4.2.6 Perhitungan momen – kurvatur balok 2 K-250 laboratorium

  Massa jenis ( ' : 0,00285ρ ) Kuat tekan beton ( f ' ) : 26,698 MPa cKuat leleh baja ( f ) : 382,73 MPa yElastisitas baja ( E ) : 206873,18 Mpa s Elastisitas beton ( E ) = 4700 f ' c c= 4700 26 , 698 2 = 24280,857 N/mm E En  2 . 12 1 A d y n y d A n h y h b h b− s s − + − − +     − +   = ( ) ( )  1 − × × − +    − × × +  ×2 275 150 796 , 235 5 ,, 1 520 8 2 2300 200 300 150 796 , 3 300 200 12 1 ' ' = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) = 24280 856 ,206873 18 , = 8,520Pusat transformasi tampang y =( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ' 1 1 .

4.3 Perhitungan Tegangan-Regangan

4.3.1 Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-175

Dipakai :' c f ( N/mm x = 3,38732 N/mm c f selanjutnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini : Tabel 4.19 Hasil Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-175 c ε c )0,0002 2 2 828 , 0,0002380,000269 0,000350,0004440,0005380,0006310,0007060,000813 0,009130,00105 0,0011250,001238 3,387323,9827474,4693615,6938187,0335298,2948959,47791510,3679211,54293 12,556913,8055614,4156115,23667 17 0002 , f : 17,828 N/mm 2 'o c o c cf 2 ε o : 0,002 ε u: 0,0012375 Nilai tegangan beton c f =         −2 εε −2 002 ,0002 , 002 , εε o c ε ε ≤Dari hasil percobaan nilai c ε dapat dilihat pada tabel 4.9 c f =    

4.3.2 Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 2 K-175

Dipakai :' c f selanjutnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini : 2 405 , 17 x = 3,208877 N/mm c f ( N/mm Tabel 4.20 Hasil Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-175 ε c c −2 002 ,000194 , 002 , 2 )0,0001940,0002310,0002630,0003440,0004380,0005310,000625 0,00070,0008060,0009060,0010440,0011190,001231 3,2088773,7922164,2689845,4688076,7818318,0183689,17841810,05139 11,204312,1996513,4261614,0258114,83351 000194 ,  f : 17,405 N/mm −2 2 ε o : 0,002 ε u: 0,0012313 Nilai tegangan beton c f =         2 'o c o c cf  εε εε ε o c ε ≤ Dari hasil percobaan nilai ε dapat dilihat pada tabel 4.9 c c f =  

4.3.3 Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-250

Dipakai :' c f selanjutnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini : 2 111 , 27 x = 4,381974 N/mm c ε c Tabel 4.21 Hasil Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-250 c −2 002 ,000169 , 002 , f ( N/mm 2 )0,0001690,0002060,0002380,0003190,0004130,000506 0,00060,0006750,0007810,0008810,0010190,0010940,001206 4,3819745,3033256,0565557,95300110,0300111,9878813,8266115,2118117,0436618,6279620,5850321,5445122,84075 000169 ,  f : 27,111 N/mm −2 2 ε o : 0,002 ε u: 0,0012063 Nilai tegangan beton c f =         2 'o c o c cf  εε εε ε o c ε ≤ Dari hasil percobaan nilai ε dapat dilihat pada tabel 4.9 c c f =  

4.3.4 Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 2 K-250

Dipakai :' c Tabel 4.22 Hasil Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 2 K-250 ε c c 26 x = 4,467743 N/mm c f selanjutnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini : 2 f ( N/mm 000175 , )0,0001750,0002130,0002440,0003250,0004190,0005130,0006060,0006810,0007880,0008880,001025 0,00110,0012130,001294 4,4677435,37193 6,1110787,971856 10,009411,9296313,7325215,0903716,8854418,4372620,3530521,2916622,5587723,36883 2 698 , −2 002 ,000175 , 002 , f : 26,698 N/mm −2 2 ε o : 0,002 ε u: 0,0012938 Nilai tegangan beton c f =         2 'o c o c cf  εε εε ε o c ε ≤ Dari hasil percobaan nilai ε dapat dilihat pada tabel 4.9 c c f =   

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

  Balok 2 K-250 pada beban sebesar 8 tonBeban runtuh pada penelitian ini didapat pada pembacaan dial pada jacking hydraulik yang tidak lagi naik jika diberikan beban 2. Perubahan momen yang terjadi antara dua variasi mutu beton ini tidak begitu besar dapat diakibatkan karena jumlah tulangan yang dipakai pada kedua variasi mutubeton adalah sama hanya tulangan tekan dan tulangan tarik saja dan semua balok tidak menggunakan confinement.

5.2 Saran

  Dengan memperhatikan kesimpulan dan kesulitan – kesulitan yang diperoleh selama penelitian, maka diberikan saran sebagai berikut : 1. C dan Kusuma Gideon, 1997,“Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulangan Seri Beton 4”, Edisi Keenam, Penerbit Erlangga, Jakarta FILE : C:\My Documents\UTMTest\USU1-UP.prn TESTING TYPE : TensileMATERIAL : Steel Alloy DATE : 28-6-2007TIME : 9:40:15 NO.

Dokumen baru
Aktifitas terbaru
Penulis
123dok avatar

Berpartisipasi : 2016-09-17

Dokumen yang terkait

Analisa Dan Kajian Eskperimental Hubungan Mom..

Gratis

Feedback