BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Balok
beton adalah bagian dari
struktur yang berfungsi
untuk menopang lantai diatasnya dan balok juga berfungsi
sebagai penyalur momen menuju kolomkolom. Balok dikenal sebagai elemen lentur
yang dominan memikul gaya dalam berupa
momen lentur dan juga geser. Namun seiring bertambahnya fungsi struktur dan beban yang harus dipikul oleh struktur,
diperlukan ukuran balok yang cukup besar
untuk memenuhi tuntutan tersebut.
Secara struktural beton mempunyai
tegangan tekan cukup besar, sehingga sangat bermanfaat
untuk struktur dengan
gaya-gaya tekan dominan.
Kelemahan struktur beton adalah
kuat tariknya yang sangat rendah dan bersifat getas (brittle) sehingga untuk menahan gaya tarik
beton diberi baja tulangan. Penambahan baja tulangan
belum memberikan hasil
yang benar-benar memuaskan.
Retak-retak melintang halus masih
sering timbul didekat baja yang mendukung gaya tarik.
Dalam perancangan struktur beton,
tegangan tarik yang terjadi ditahan oleh baja
tulangan, sedang beton
tarik tidak diperhitungkan menahan
tegangantegangan tarik yang terjadi karena beton akan segera retak jika
mendapat tegangan tarik yang melampaui
kuat tarik. Ditinjau dari dari segi keawetan struktur, retakan ini akan mengakibatkan korosi pada baja
tulangan sehingga akan mengurangi luas tampang baja
tulangan, meski dari
tinjauan struktur retak
ini belum membahayakan.
Hal ini berarti
merupakan suatu pemborosan,
karena pada kenyataannya daerah beton tarik itu
betul-betul ada dan juga harus dilaksanakan.
Dengan suatu perancangan khs,
kuat tarik beton ini dapat ditingkatkan sehingga mampu menahan tegangan tarik tanpa mengalami
retakan. Salah satu cara adalah dengan
penambahan serat-serat pada adukan.
Beton serat
adalah material komposit
yang terdiri dari
beton biasa dan bahan lain
yang berupa serat (Tjokrodimuljo, 1996).
Serat merupakan salah satu jenis bahan tambahan (additive) selain
admixture dan fly ash (abu terbang) yang umum digunakan untuk campuran adukan beton.
Dengan penambahan serat, beton menjadi lebih
tahan retak dan
tahan benturan sehingga
beton serat lebih
daktail daripada beton
biasa. Dengan kata
lain pengaruhnya terhadap
kekuatan beton adalah menigkatkan kuat tarik, sementara
terhadap kuat tekan pengaruhnya tidak begitu
signifikan.
Materi yang
bisa digunakan sebagai
bahan serat seperti
yang telah dilaporkan
ACI Committee 544.
1 R –
82 antara lain
baja (steel), plastik (polypropylene), gelas
(glass) dan Karbon
(carbon). Sementara menurut Tjokrodimuljo
(1996) bahan serat
bias berupa asbestos,
gelas/kaca, plastik, baja atau serat
tumbuhan (rami, ijuk,
bambu, sabut kelapa).
Dari bermacam-macam bahan
serat tersebut, serat
baja merupakan yang
paling sering digunakan
baik untuk penelitian maupun
dalam aplikasinya, karena modulus elastisitasnya lebih tinggi daripada beton. Sehingga selain kuat
tariknya yang mengalami peningkatan, kuat tekannya
pun akan meningkat.
Dalam tugas akhir
ini akan dibandingkan antara penambahan fiber baja dengan fiber
bendrat pada campuran balok.
I.2 Studi Literatur Menurut
ACI Committee 544
(1988) beberapa data
laboratorium mengindikasikan
bahwa fiber dapat meningkatkan kapasitas geser (tarik diagonal) balok
beton atau mortar.
Fiber baja memperlihatkan beberapa
keuntungan potensial bila
digunakan untuk bahan
tambahan atau menggantikan
sengkang vertical. Pemikiran
dasarnya adalah menulangi
beton dengan fiber
baja yang disebarkan
merata ke dalam
beton segar secara
acak (random) dan merata, sehingga dapat mencegah terjadinya
retakan-retakan beton yang terlalu dini, baik akibat panas hidrasi maupun pembebanan.
Serat beton
bertulang dapat didefinisikan
sebagai bahan komposit
dibuat dengan semen
portland, agregat, dan
menggabungkan serat terputus
diskrit.
Menurut Nguyen
Van Chanh (2004),
maksud utama penambahan
serat kedalam beton
adalah untuk untuk
menambah kuat tarik
beton dan untuk
membawa tekanan yang
signifikan terhadap kapasitas
regangan relatif besar
pada tahap pasca-retak.
Selain itu menurut Gustavo
J. Parra (2005) penambahan serat
pada beton berguna
untuk meningkatkan kekuatan
geser, kapasitas perpindahan,
dan kerusakan toleransi
anggota lentur dan
geser-kritis, bahkan ketika
penguatan melintang sedikit atau
tidak digunakan sama sekali.
Hasil penelitian
dari Yoon-keun Kwak,
Marc O. Ebenhard
dkk. (2002), menunjukkan
adanya pengaruh fraksi
volume dari serat
baja pada kuat
tekan beton pada timbulnya retak
geser. Kekuatan geser balok mengalami peningkatan sebesar 22 sampai 38%. Selain itu penambahan
serat baja konsisten menurunkan jarak
dan ukuran retak pada balok.
Suhendro (1991),
telah menemukan bahan
lokal yang mudah
didapat di Indonesia, yaitu berupa potongan kawat bendrat
diameter 1 mm, panjang 60 mm (aspek
rasio l/d = 60). Dengan pemakaian fiber bendrat sebanyak 2% volume beton memberikan
hasil bahwa kuat tariknya
menigkat sekitar 47%
dan kuat tekannya menigkat sekitar 25%.
I.3 Perumusan Masalah Dari
penjabaran diatas, dirumuskan masalah yang ada, yaitu: a.
Bagaimana perilaku balok beton dengan penambahan fiber bendrat terhadap kekuatan lentur? b.
Bagaimana perilaku balok beton dengan penambahan fiber baja terhadap kekuatan lentur? c.
seberapa besar pengaruh penambahan fiber bendrat dan fiber baja menahan tarik akibat beban terpusat di tengah bentang?
d.
Bagaimana bentuk grafik hubungan beban dan lendutan dari benda uji yang diteliti? e.
Bagaimana pola retak yang terjadi pada balok tersebut? I.4 Tujuan Penulisan Tujuan dari penelitian ini adalah : a.
Melakukan perhitungan secara
analitis konstruksi balok
yang ditambah fiber bendrat
dan fiber baja dengan metode elastic.
b. Membuat model struktur balok dengan hasil
analitis sebelumnya dan kemudian melakukan
pengujian pembebanan di laboratorium.
c. Pada
pengujian tersebut akan
diukur besarnya lendutan
dan regangan yang terjadi
pada masing – masing lapisan balok.
d. Memperoleh gambaran tentang pengaruh
penambahan fiber bendrat dan fiber baja
terhadap kuat tekan, tarik dan lentur.
e. Mengetahui pola retak yang
terjadi pada balok tersebut.
f. Membandingkan antara teori dan praktek.
I.5. Pembatasan Masalah Dalam
penelitian ini permasalahan
dibatasi cakupan /
ruang lingkupnya agar tidak terlalu luas. Pembatasan masalah
meliputi : a. Benda
uji berupa balok
persegi, dengan penambahan
fiber bendrat dan
fiber baja pada campurannya.
b. Beban dianggap bekerja pada pusat geser
(shear center) sehingga balok tidak dibebani
puntiran c. Bentang benda uji balok persegi komposit yang
diuji adalah (20x30x300)cm d. Tulangan beton yang dipakai tulangan polos
berdiameter 10 mm e. Konsentrasi fiber 2% dari berat semen
(1800gr).
f. Pengujian beton terhadap kuat tekan, kuat
tarik belah dan kuat lentur.
g. Kuat tekan beton rencana adalah 18,7 Mpa h.
Beban pengujian merupakan beban terpusat.
I.6. Metodologi Adapun
metodologi dan tahapan
pelaksanaan yang digunakan
dalam eksperimen tugas akhir ini
adalah : 1. Penyediaan bahan-bahan material yang
digunakan baik fiber bendrat dan fiber baja
maupun penynan beton.
2. Benda
uji dalam penelitian
ini adalah benda
uji balok persegi
dengan penambahan fiber bendrat
dan fiber baja.
3. Pekerjaan penulangan dan bekisting 4.
Mix design campuran beton untuk f’c 18,7 Mpa 5.
Pengecoran benda uji
akan dilakukan di
Laboratorium Bahan Rekayasa Program Strata Satu ( S 1 ) Teknik Sipil 6. Pemberian
beban dengan Hydraulic
Jack setelah benda uji
berumur 28 hari akan
dilakukan di Laboratorium Struktur Program Magister (S 2) Teknik Sipil .
0 komentar:
Posting Komentar