analisa dan kajian eksperimental hubungan momen - kurvatur pada balok beton bertulang
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
1/218
ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN
MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
TESIS
Oleh
RAHMI KAROLINA
057016017/TEKNIK SIPIL
SEKOLAH PASCASARJANAUNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
2/218
ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN
MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
TESIS
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
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
3/218
Judul Tesis : ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL
HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA
BALOK BETON BERTULANGNama Mahasiswa : Rahmi Karolina
Nomor Pokok : 057016017
Program Studi : Teknik Sipil
Menyetujui
Komisi Pembimbing
(Prof. Dr.Ir. Bachrian Lubis, M.Sc) (Ir. Daniel Rumbi Teruna, MT)
Ketua Anggota
Ketua Program Studi Direktur
(Dr. Ir. Roesyanto, MSCE) (Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B.,M.Sc)
Tanggal Lulus : 31 Mei 2008
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
4/218
Telah diuji pada
Tanggal 31 Mei 2008
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M.Sc
Anggota : 1. Ir. Daniel R. Teruna, MT
2. Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan
3. Dr. Ing. Hotma Panggabean
4. Ir. Sanci Barus, MT
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
5/218
ABSTRAK
Momen dan kurvatur merupakan dua parameter yang dapat digunakan untuk
menentukan nilai daktilitas balok. Nilai daktalitas suatu balok dapat ditentukan
dengan membagi nilai kurvatur saat leleh dengan momen .Untuk melihat besarnyabeban kurvatur dan daktalitas melibatkan beberapa variabel yaitu diameter tulangan
lentur (tulangan tekan dan tulangan tarik), mutu beton. Analisa perhitungan momen
dan kurvatur juga akan menentukan besarnya nilai tegangan regangan mengingateratnya kaitan antara momen-kurvatur terhadap tegangan-regangan. Penelitian ini
dilakukan untuk mengetahui hubungan momen dan kurvatur pada balok beton tanpa
kekangan.Model balok yang digunakan adalah balok beton bertulang dengan tampang
empat persegi berukuran 20 x 30 x 240 cm. Penulangan balok dilakukan dengantulangan tarik 310 dan tulangan tekan 2 10. Sedangkan mutu beton terdiri dari dua
variasi K-175 dan K-250. Pembebanan dilakukan secara bertahap sampai diperolehkeadaan retak pertama hingga balok mengalami keruntuhan. Pada setiap tahap
pembebanan dibaca dan dicatat besar lenturan dan regangan yang terjadi pada balok.
Kejadian retak yang dihasilkan dalam penelitian ini menunjukan retak akibatlentur diawali dari daerah bawah beban kemudian berlanjut pada daerah tengah
bentang. 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 kunci : momen kurvatur, daktilitas
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
6/218
ABSTRACT
Moment and curvature are two parameters that can be used to determine beam
ductility. Beam dactility can be obtained by deviding curvature are flexture
reinforcement diameter (tension and compression), concrete strength. Moment andcurvature analysis are also determining stess and strain value consideris connection
between moment-curvature and stress-strain. This experiment is done to determine
conection between moment and curvature in a concrete beam without confinement.Model that has been in this experiment are rectangular reinforcement concrete
beams 20x30x240 cm. That beam has tension reinforcement 310 and compression
reinforcement 210. The beams has two variation of concrete strength, which are K-175 and K-250. Loads are given continuously to the beam first crack occurred until
failure occurred to the beam. Deflection and strain are roted in every stage of loadreading.
From this experiment we can see that flexture crack begin from bottomsection of the beam and then continue to centre of the beam. Strain, stress, curvature
and moment are increasing slightly because of the variation of concrete strength.
Keyword : moment curvature, ductility
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
7/218
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa,
penulis berhasil menyelesaikan tesis yang berjudul Analisa dan Kajian
Eksperimental Hubungan Momen-Kurvatur Pada Balok Beton Bertulang sebagai
salah satu persyaratan untuk menyelesaikan program Magister bidang Rekayasa
Struktur, 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 itu
penulis tidak lupa menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, sebagai ketua komisi pembimbing yang
telah memberikan ilmu dan pemahaman yang sangat diperlukan dalam
penulisan tesis ini
2. Bapak Ir. Daniel Rumbi Teruna, MT, sebagai anggota komisi pembimbing
yang telah memberikan masukan yang berharga dalam penulisan tesis ini
3. Bapak Dr. Ir. Roesyanto, MSCE , selaku Ketua Program Studi Magister
Teknik Sipil PPs. Universitas Sumatera Utara
4. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT, selaku Sekretaris Program Studi Magister
Teknik Sipil PPs. Universitas Sumatera Utara
5. Ibu Prof. Dr.Ir.T.Chairun Nisa B.,M.Sc selaku Direktur Pasca Sarjana
Universitas Sumatera Utara
6. Bapak Prof. Chairuddin P. Lubis, DTM & H. Sp.AK selaku Rektor
Universitas Sumatera Utara
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
8/218
7. Seluruh dosen dan staff program studi Teknik Sipil USU, terutama staff
pengajar Magister Teknik Sipil
8. Alm. Abubakar Jalil, SH dan ibu saya Hj. Mahnaum yang selalu mendorong
dan memberikan motivasi
9. Muhammad Agung Putra Handana
10.Amsal, Iput, Fahmi, Surya, Bona, Irman, Memed, Murtada, Indong, Afif, Adi,
Ali, Fajar, Rudi, dan semua anak 02 yang membantu saya
11.Asisten laboratorium beton Fahrul, Nova, Andi
Penulis sadar bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna, baik dalam penulisan
maupun dalam penelitian, untuk itu saran dan masukan demi perbaikan sangat
diharapkan. Penulis juga berharap mudah mudahan tesis ini dapat bermanfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan.
Medan, Mei 2008
Penulis
Rahmi Karolina
057016017/MTS
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
9/218
RIWAYAT HIDUP
A. DATA PRIBADI
Nama : Rahmi Karolina
Tempat/Tgl Lahir : Medan/18 Maret 1982
Alamat : Jl. Lizadri Putera no.119 kom. Kejaksaan blok. A
Medan, 20135
Agama : Islam
Anak ke- : Tunggal
Jenis Kelamin : Perempuan
B. RIWAYAT PENDIDIKAN
- TK Adhyaksa Palangkaraya 1986 - 1986
- SDN Bukit Hindu Palangkaraya 1987 - 1990
- SDN Langkai 12 Palangkaraya 1990 - 1991
- SDN 025 Pekanbaru 1991 - 1992
- SD Percobaan Negeri Medan 1992 - 1993
- SLTP Negeri 6 Medan 1993 - 1996
- SMU Negeri 2 Medan 1996 - 1999
- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil USU 1999 - 2005
- Magister Teknik Sipil Program Pasca Sarjana USU 2005 - 2008
C. RIWAYAT PEKERJAAN
- Perencanaan Rumah Sakit USU 2005 2008
- Perencanaan Taman Simalem Resort 2006 - 2007
- Perencanaan Mesjid Jami Al-Munawarah UISU 2007
- Perencanaan Laboratorium IPA Terpadu 2007
- Perencanaan Jembatan Jl. Sudirman 2007 - 2008
- Landscape Bank Indonesia 2008
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
10/218
DAFTAR ISI
ABSTRAK.. iABSTRACT... ii
KATA PENGANTAR iii
RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI.. vi
DAFTAR TABEL... x
DAFTAR GAMBAR..... xii
DAFTAR NOTASI. xiv
DAFTAR LAMPIRAN... xviii
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang.. 1
1.2. Perumusan Masalah..... 2
1.3. Tujuan.. 3
1.4. Batasan Masalah.. 3
1.5. Metodologi... 4
1.5.1 Benda Uji... 4
1.5.2 Pemberian Beban... 5
1.5.3 Pengujian Lentur dan Retak Balok 5
1.5.4 Pengujian Regangan Beton 5
1.5.5 Tahapan Pelaksanaan Penelitian.... 6
1.5.6 Jadwal Penelitian... 6
1.6. Sistematika Penulisan.. 7
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Beton Secara Umum... 9
2.1.1 Syarat syarat Beton yang Berkualitas. 9
2.1.2 Baja dan Batangan Tulangan 10
2.1.3 Struktur Pori Beton.... 11
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
11/218
2.1.4 Pengaruh agregat... 12
2.1.5 Pengaruh air dan semen..... 13
2.1.6 Pengaruh perawatan....... 14
2.1.7 Absorpsi beton..... 14
2.1.8 Kekuatan Tekan Beton... 16
2.1.9 Kuat Lentur Balok Persegi... 16
2.2 Hubungan Momen dengan Kurvatur........ 17
2.2.1 Umum.... 17
2.2.2 Kurvatur .... 19
2.2.3 Momen Kurvatur Teoritis.. 24
2.3 Balok Beton Bertulang tanpa Confiment.. 29
2.3.1 Saat Ultimit dan Leleh... 29
III. BAHAN DAN METODE
3.1 Umum... 32
3.2 Bahan Penyusun Beton..... 33
3.2.1 Semen. 33
3.2.1.1 Sifat sifat Semen...... 33
3.2.1.2 Komposisi Kimia................ 36
3.2.1.3 Reaksi Hydrasi Semen Portland..... 38
3.2.2 Agregat... 38
3.2.3 Agregat Halus.... 39
3.2.3.1 Persyaratan Umum Agregat Halus. 39
3.2.3.2 Pemeriksaan Agregat Halus 41
3.2.4 Agregat Kasar.... 41
3.2.4.1 Persyaratan Umum Agregat Kasar. 41
3.2.4.2 Pemeriksaan Agregat Kasar.... 43
3.2.5 Air...... 43
3.3 Peralatan.... 45
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
12/218
3.4 Benda Uji..... 47
3.4.1 Benda Uji Besi Tulangan... 47
3.4.2 Pembuatan Benda Uji ....... 48
3.5 Pengujian ..... 49
3.5.1 Pengujian Tarik Besi Tulangan.. 49
3.5.2 Pengujian Kuat Tekan Beton..... 50
3.5.3 Pengujian Balok Beton Bertulang.. 51
3.5.3.1 Pengujian Kuat Lentur dan Lenturan Balok Beton. 51
3.5.3.2 Pengujian Regangan Balok Beton Bertulang.. 52
3.5.3.3 Pengukuran Lebar Retak..... 53
3.6 Perhitungan momen dan kurvatur balok .. 54
3.6.1 Saat Sebelum Retak... 55
3.6.2 Setelah Retak Saat Pertama Leleh. 56
3.6.3 Setelah Retak Saat Ultimate.. 57
3.7 Analisa tegangan dan regangan balok...................................................... 58
IV. HASIL PENGUJIAN
4.1 Hasil Penelitian..... 60
4.1.1 Pengujian Kuat Tarik Tulangan Baja..... 60
4.1.2 Pengujian Kuat Tekan ....... 61
4.1.3 Pengujian Lendutan dan Pengukuran Retak.......... 61
4.1.4 Pengujian Regangan Balok Uji...... 69
4.2 Perhitungan Momen Kurvatur.. 78
4.2.1 Perhitungan Momen Kurvatur Balok K-175 Teoritis.... 78
4.2.2 Perhitungan Momen Kurvatur Balok 1 K-175 Laboratorium... 86
4.2.3 Perhitungan Momen Kurvatur Balok 2 K-175 Laboratorium... 94
4.2.4 Perhitungan Momen Kurvatur Balok K-250 Teoritis.... 102
4.2.5 Perhitungan Momen Kurvatur Balok 1 K-250 Laboratorium... 110
4.2.6 Perhitungan Momen Kurvatur Balok 2 K-250 Laboratorium... 118
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
13/218
4.3 Perhitungan Tegangan-Regangan... 126
4.3.1 Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-175......... 126
4.3.2 Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 2 K-175......... 128
4.3.3 Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-250......... 130
4.3.4 Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 2 K-250......... 132
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan...... 134
5.2 Saran......... 136
DAFTAR PUSTAKA. 137
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
14/218
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Hal
1.1 Variasi Benda Uji 4
2.1 Tegangan Leleh Karakteristik. 11
3.1 Bahan Dasar Pembuatan Semen Portland... 36
3.2 Komponen Utama Hasil Proses Pembakaran Bahan Dasar 37
3.3 Komposisi Semen Portland. 37
3.4 Susunan Besar Butiran Agregat Halus.... 40
3.5 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar.... 43
3.6 Batas Izin Air untuk Campuran Beton 45
4.1 Hasil Pengujian Kuat Tarik Tulangan 10.. 60
4.2 Hasil Perubahan Panjang Tulangan 10.. 60
4.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Silinder... 61
4.4 Hasil Pengujian Lendutan Balok 1 K-175... 62
4.5 Hasil Pengujian Lendutan Balok 2 K-175... 62
4.6 Hasil Pengujian Lendutan Balok 1 K-250... 65
4.7 Hasil Pengujian Lendutan Balok 2 K-250... 65
4.8 Lebar Retak Maksimum...... 68
4.9 Hasil Pengujian Besar Regangan Balok 1 K-175.... 70
4.10 Hasil Pengujian Besar Regangan Balok 2 K-175.... 72
4.11 Hasil Pengujian Besar Regangan Balok 1 K-250.... 74
4.12 Hasil Pengujian Besar Regangan Balok 2 K-250.... 76
4.13 Hasil Perhitungan Momen-Kurvatur Balok K-175 Teoritis 85
4.14 Hasil Perhitungan Momen-Kurvatur Balok 1 K-175 Laboratorium... 93
4.15 Hasil Perhitungan Momen-Kurvatur Balok 2 K-175 Laboratorium... 101
4.16 Hasil Perhitungan Momen-Kurvatur Balok K-250 Teoritis 109
4.17 Hasil Perhitungan Momen-Kurvatur Balok 1 K-250 Laboratorium... 117
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
15/218
4.18 Hasil Perhitungan Momen-Kurvatur Balok 2 K-250 Laboratorium... 125
4.19 Hasil Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-175..................... 126
4.20 Hasil Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 2 K-175..................... 128
4.21 Hasil Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-250.................... 130
4.22 Hasil Perhitungan Tegangan-Regangan Balok 2 K-250..................... 132
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
16/218
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Hal
1.1 Benda Uji. 4
2.1 Perilaku Defleksi Akibat Pembebanan ... 17
2.2 Hubungan momen-kurvatur untuk penampang-penampang balok
dengan penulangan tunggal............................................................. 19
2.3 Hubungan momen kurvatur untuk bagian balok beton bertulangan
Tunggal ........................................................................................... 21
2.4 Kurva momen-kurvatur ideal untuk bidang beton bertulangan
tunggal yang gagal dalam tarik........................................................ 23
2.5 Penentuan momen-kurvatur teoritis................................................ 25
2.6 Teori hubungan momen-kurvatur.................................................... 28
2.7 Tampang balok bertulangan ganda saat lentur................................ 29
3.1 Benda Uji Besi Tulangan. 48
3.2 Pengujian Tarik Besi Tulangan... 50
3.3 Pengujian Balok Beton Bertulang... 51
3.4 Penempatan Strain Meter, Dial Indikator dan Beban.. 52
3.5 Posisi Pin Strain Meter 53
3.6 Segmen Pengamatan Retak. 53
4.1 Beban Lendutan Balok 1 K-175... 63
4.2 Beban Lendutan Balok 2 K-175... 64
4.3 Beban Lendutan Balok 1 K-250... 66
4.4 Beban Lendutan Balok 2 K-250... 67
4.5 Posisi Pengukuran Regangan Balok 69
4.6 Diagram Regangan Balok 1 K-175. 71
4.7 Diagram Regangan Balok 2 K-175. 73
4.8 Diagram Regangan Balok 1 K-250. 75
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
17/218
4.9 Diagram Regangan Balok 2 K-250. 77
4.10 Hubungan Momen Kurvatur Balok K-175 Teoritis 85
4.11 Hubungan Momen Kurvatur Balok 1 K-175 Laboratorium 93
4.12 Hubungan Momen Kurvatur Balok 2 K-175 Laboratorium 101
4.13 Hubungan Momen Kurvatur Balok K-250 Teoritis 109
4.14 Hubungan Momen Kurvatur Balok 1 K-250 Laboratorium 117
4.15 Hubungan Momen Kurvatur Balok 2 K-250 Laboratorium 125
4.16 Hubungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-175......................... 127
4.17 Hubungan Tegangan-Regangan Balok 2 K-175......................... 129
4.18 Hubungan Tegangan-Regangan Balok 1 K-250......................... 131
4.19 Hubungan Tegangan-Regangan Balok 2 K-250........................ 133
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
18/218
DAFTAR NOTASI
As : luas tulangan tarik, mm2
As' : luas tulangan tekan, mm2
A ak : berat akhir, mm
A aw : berat awal, mm
a : kedalaman tegangan saat ultimit, mm
b : lebar penampang balok, mm
C : gaya tekan, N
Cc : gaya tekan beton, N
Cs : gaya tekan baja, N
c : jarak garis netral saat ultimit, mm
d : jarak pusat tulangan tarik ketepi ujung balok/tinggi efektif, mm
d' : jarak pusat tulangan tekan ketepi ujung ablok, mm
Ec : modulus elastisitas beton, N/mm2
Es ,Ey : modulus elastisitas baja, N/mm2
FM : fine modulus, %
fs : tegangan baja tarik, N/mm2
fs' : tegangan baja tarik, N/mm2
fr : modulus pecah, N/mm2
fy : kuat leleh baja, N/mm2
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
19/218
fc' : kuat tekan beton, N/mm2
fc" : tegangan maksimum beton, N/mm
2
h : tinggi penampang balok, mm
I : momen inersia, mm4
Jd : jarak pusat total gaya tekan kepusat tulangan tarik, mm
K : koefisien; 0,62
k : faktor jarak garis netral
M : momen lentur, Nmm
Mretak : momen saat pertama retak, Nmm
My : momen saat pertama leleh, Nmm
Mu : momen saat beban ultimit, Nmm
n : rasio modular atau angka ekivalen
P : gaya aksial, N
Pr : nilai permeabilitas, gr/mnt
p : selimut beton, mm
q : beban
R : jari-jari kelengkungan balok, mm
SSD : saturated surface dry
s : gaya baja, N
T : gaya tekan baja, N
V : gaya lintang, N
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
20/218
v : defleksi, mm
x : jarak tinjauan, mm
y : garis pusat transformasi dari ujung atas balok, mm
ydasar : garis pusat transformasi dari ujung bawah balok, mm
EI : kekakuan lentur balok, Nmm2
kd : jarak garis netral, mm
: faktor tegangan rata-rata
: koefisien; 0,15
1 : koefisien; 0,85
: faktor pusat tekan (centroid)
: diameter tulangan, mm
: kurvatur, rad/mm
y
: kurvatur saat pertama leleh, rad/mm
retak : kurvatur saat retak, rad/mm
u : kurvatur saat ultimat, rad/mm
: rasio tulangan tarik
: rasio tulangan tekan
: sudut rotasi, rad
: koefisien; 22/7 atau 3,14
: micron
b : kuat tekan beton dari tiap tiap benda uji, kg/cm2
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
21/218
: regangan
c : regangan beton
s : regangan baja tarik
s : regangan baja tekan
y : regangan pengerasan saat leleh
u : regangan pengerasan saat ultimit
0 : regangan beton; 0,002
cm : regangan beton pada serat ekstrim
50u : regangan beton unconfinementlebih dari 0,002 saat tegangannya 0,5fc
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
22/218
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Hal
1 Pengujian Tarik Tulangan......................................................................... 139
2 Pengujian Kokoh Tekan Beton 28 hari..................................................... 208
3 Pemeriksaan Material Beton..................................................................... 212
4 Dokumentasi............................................................................................. 228
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
23/218
BAB I
PENDAHULUAN
1.1LATAR BELAKANG
Perkembangan industri konstruksi terus menunjukkan peningkatan yang
signifikan seiring dengan peningkatan jumlah manusia dan kebutuhan manusia itu
sendiri. Disamping peningkatan kualitas dalam rangka memenuhi banyaknya
kebutuhan, peningkatan tersebut juga diiringi dengan peningkatan kualitas untuk
pemenuhan keamanan dan kenyamanan penggunanya. Pilihan konstruksipun
beragam, mulai dari konstruksi kayu, baja, beton maupun, konstruksi beton bertulang.
Pemilihan konstruksi tersebut disesuaikan dengan keinginan pengguna dengan alasan
kekokohan, keindahan, kenyamanan maupun murah mahalnya konstruksi yang
dimaksud.
Merupakan sebuah tuntutan krtika tingkat penggunan semakin meningkat, luas
dan beragam, disamping tuntutan peningkatan tingkat kemampuan struktur beserta
efisiensi penggunaan material, untuk kemudian dilakukan upaya peningkatan
kapabilitas konstruksi beton bertulang sehingga pengguna konstruksi ini mampu
memberikan 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 dilakukan
analisa maupun kajian baik itu pada balok, kolom, plat maupun pondasi. Salah satu
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
24/218
bagian struktural suatu konstruksi yang memiliki peran yang signifikan adalah balok,
beberapa hal yang kiranya perlu mendapat perhatian pada balok adalah adanya
geseran dan lendutan yang dapat menyebabkan regangan dan retakan pada balok.
1.2PERUMUSAN MASALAH
Pada saat beton diberi tegangan tekan yang relatif kecil confinement tidak
mempengaruhi kelakukan balok sehingga confinement tidak diperlukan. Confinement
diperlukan ketika tegangan pada beton meningkat dengan cepatnya menjadi sangat
tinggi disebabkan oleh laju retakan internal dan beton melebar melawan tulangan
melintang.
Seperti halnya pada analisa balok pada umumnya, ketika suatu balok beton
bertulang (semisal dengan dua perletakan) dikenai beban luar akan menimbulkan
momen, gaya lintang dan gaya normal yang kesemuanya tersebut dapat berimbas
pada timbulnya geseran, lendutan, rotasi, regangan maupun retakan pada balok
tersebut.
Ketika suatu balok beton bertulang lebih ductile akan berdampak pada balok
beton tersebut mampu memikul beban beban yang lebih besar. Disamping itu,
dengan meningkatnya daktilitas balok akan serta merta memperbaiki karakter
tegangan-regangan, yang selanjutnya mengurangi retakan pada balok.
Dengan meningkatnya nilai duktilitas balok, akan semakin meningkatnya
kemampuan balok beton bertulang tersebut dalam memikul momen dan gaya yang
lebih besar yang mengenainya. Dengan mengecilnya nilai defleksi akan berdampak
pula terhadap nilai jari-jari kelengkungan dan kurvatur balok tersebut.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
25/218
Dalam tulisan ini lebih lanjut akan mengkaji sejauh mana hubungan momen
dengan kurvatur.
1.3 TUJUAN
Dengan bertolak dari permasalahan diatas, penulisan tesis ini dilakukan
dengan tujuan untuk menentukan hubungan antara momen dan kurvatur. Tujuan
yang masih bersifat umum ini dijabarkan dalam bentuk tujuan tujuan khusus
sebagai berikut :
a. Analisa momen dengan kurvatur pada balok beton tanpa perencanaan
confinement
b. Analisa tegangan-regangan pada balok beton tanpa perencanaan confinement
1.4 BATASAN MASALAH
Dalam penelitian ini akan dibatasi pada :
a. Mutu beton yang direncanakan adalah beton K-175 dan K-250
b. Balok berupa beton bertulang dengan tulangan tarik dan tulangan
tekan
c. Standart pengujian dan pengolahan data yang dilakukan adalah
berdasarkan ASTM Standar (pemeriksaan beton, pengujian kuat tekan,
pengujian tarik belah, pengujian kuat lentur) dan SKSNI (mix design).
d. Analisa moment kurvatur pada balok beton bertulang tanpa
perencanaan confinement
e. Analisa tegangan dan regangan pada balok beton bertulang tanpa
perencanaan confinement
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
26/218
1.5METODOLOGI
1.5.1 Benda Uji
Dalam penelitian ini akan diuji silinder dan balok beton bertulang dengan
tulangan 10. Variasi benda uji dapat dilihat pada tabel 1.1.
Tabel 1.1. Variasi Benda Uji
No. Pengujian Mutu Beton 28 hari
Beton K-175 61. Pengujian kuat tekan
Sampel silinder15 cm,h = 30 cm Beton K-250 6
Beton K-175 22. Pengujian kuat lentur
Balok 20 cm x 30 cm x 240 cm Beton K-250 2
Jumlah 16
Total benda uji keseluruhan :
12 benda uji silinder 15 cm, h = 30 cm
4 benda uji balok 20 cm x 30 cm x 240 cm
Gambar 1.1 Benda Uji
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
27/218
1.5.2 Pemberian Beban
Pemberian beban dilakukan melalui alat Jacking Hydraulikyang berkapasitas
25 ton. Beban yang diberi adalah beban terpusat P, yang diuraikan menjadi 2 (dua)
titik pembebanan, yang membagi bentang balok dengan panjang yang sama. Beban P
pada tahap awal diberi sebesar 1 ton dan selanjutnya ditambah sebesar 0.5 ton secara
bertahap sampai balok runtuh (gagal).
1.5.3 Pengujian Lentur dan Retak Balok
Untuk mengukur besarnya lentur balok beton bertulang ditempatkan sebanyak
3 buah Dial Indikator, pada posisi ditengah bentang dan dibawah titik pembebanan.
Sebelum dilakukan pembebanan jarum-jarum penunjuk padaDial Indikatorini harus
pada posisi nol. Beban P pada tahap awal diberi 1 ton dan selanjutnya ditambah
sebesar 0.5 ton secara bertahap, yang besarnya dibaca pada manomter jack. Untuk
setiap tahap pembebanan dicatat lenturan yang terjadi pada ketiga dial indikator yang
terpasang.
1.5.4 Pengujian Regangan Beton
Pengujian regangan beton dilakukan bersamaan dengan pengukuran lentur,
hanya pada pengukuran regangan beton lebih dahulu ditentukan 3 (tiga) titik
pengamatan yaitu pada daerah tarik, garis tengah penampang dan pada daerah tekan
balok uji.
Pada setiap tahap pembebanan, dibaca dan dicatat besarnya pertambahan dan
pengurangan panjang diserat atas, tengah dan bawah penampang. Pengukuran
tersebut dilakukan dengan alat Strain Meter.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
28/218
1.5.5 Tahapan Pelaksanaan Penelitian
1. Tahap persiapan:
a. Pengumpulan bahan literatur
b. Penyediaan material
2. Tahap pengujian material
a. Semen, agregat halus, agregat kasar dan baja tulangan
b. Mix design
3. Tahap pembuatan benda uji
a. Pembuatan cetakan balok
b. Merakit tulangan
c. Pengecoran
d. Perawatan benda uji
4. Tahap pengujian benda uji
5. Analisa data
6. Pembuatan laporan awal
7. Seminar hasil penelitian
8. Penyelesaian laporan akhir
1.5.6 Jadwal Penelitian
1. Minggu IV Juni IV Juli 207 : pengadaan bahan
2. Minggu I III Agustus 2007 : mix design
3. Minggu IV Agustus I September 2007 : pengecoran benda uji
4. Minggu I Oktober 2007 : pengujian benda uji
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
29/218
5. Minggu I November IV Januari 2007 : analisa data pengujian
6. Minggu II Februari 2008 : seminar hasil penelitian
7. Minggu I Maret 2008 : penyelesaian laporan akhir
8. Minggu II Mei 2008 : seminar isi
9. Minggu III Mei 2008 : penyelesaian laporan akhir
10.Minggu IV Mei 2008 : sidang sarjana
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 akan
dicapai, pembatasan masalah dan metodologi penelitian yang
dilaksanakan oleh penulis.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini berisikan keterangan keterangan umum dan
khusus mengenai agregat daur ulang yang akan diteliti
berdasarkan referensi referensi yang penulis dapatkan.
BAB III : BAHAN DAN METODE
Pada bab ini berisikan persyaratan dan pemeriksaan bahan
bahan yang akan digunakan dalam penelitian ; agregat halus,
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
30/218
agregat kasar, semen, air ; pembuatan benda uji; prosedur
perawatan; prosedur pengujian dan pengambilan data.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisikan data data hasil pengujian dan pembahasan
data data dari pengujian beton di laboratorium dengan
membandingkan dengan teori teori dan penelitian yang telah
ada.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
31/218
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. Beton merupakan
sekumpulan interaksi mekanisme dan kimiawi dari bahan material pembentuknya.
Oleh karena itu, masing masing komponen pembentuk beton tersebut perlu
dipelajari sebelum mempelajari beton secara keseluruhan.
Dalam keadaan mengeras, beton bagai batu karang dengan kekuatan yang tinggi.
Dalam keadaan segar, beton dapat diberi bermacam macam bentuk, sehingga dapat
digunakan untuk membentuk seni arsitektur atau untuk tujuan dekoratif. Beton
mempunyai nilai kuat tekan yang besar namun beton tidak kuat terhadap daya tarik.
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. Kekuatan desak
Kekuatan yang dicapai dalam umur 28 hari (atau umur yang ditentukan )
harus memenuhi persyaratan yang diberikan oleh perencanaan konstruksi.
b. Tingkat keawetan (Durability)
Keawetan beton sama pentingnya dengan kekuatan beton. Dengan tingkat
kekuatan hancur yang besar akan semakin awet betonnya.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
32/218
c. Kemudahan pengerjaan (Workability)
Workability beton sekurang kurangnya bisa didefenisikan dari tiga buah
sifat beton yang terpisah yaitu:
1. Kompaktibilitas, atau kemudahan dimana beton dapat dipadatkan dan
rongga rongga udara dapat diambil.
2. Mobilitas, atau kemudahan dimana beton dapat mengalir ke dalam
cetakan baja dan dituang kembali.
3. Stabilitas, atau kemampuan beton untuk tetap sebagai massa yang
homogen dan stabil selama dikerjakan dan digetarkan tanpa terjadi
agregasi/pemisahan butiran dari bahan bahan utamanya.
Suatu rencana campuran beton harus memberikan workability cukup untuk
pengadukan, pengangkutan, pencetakan dan pemadatan tanpa pengurangan
homogenitas beton.
d. Ekonomis
Perencanaan campuran beton harus memberikan proporsi bahan pembentuk beton
yang tepat agar tidak terjadi pemborosan bahan tanpa mengurangi kuantitas dan
kualitas beton.
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 mutu
dan jenis baja, sesuai dengan yang berlaku di negara yang bersangkutan. Namun
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
33/218
demikian, pada umumnya baja tulangan yang terdapat di pasaran Indonesia dapat
digolongkan dalam mutu seperti yang tercantum pada tabel
Tabel 2.1 Tegangan Leleh Karakteristik
Mutu Sebutan Tegangan Leleh Karakteristik yangmemberikan regangan tetap
(kg/cm)
U 22 Baja Lunak 2200
U 24 Baja Lunak 2400
U 32 Baja Sedang 3200
U 39 Baja Keras 3900
U 48 Baja Keras 4800
2.1.3 Struktur Pori Beton
Beton mempunyai struktur yang berpori pori, hasil dari tidak seluruh ruang
antar partikel agregat diisi dengan material semen yang solid. Untuk mendapatkan
campuran yang mudah dikerjakan, sangatlah penting menggunakan air pada beton
dalam jumlah yang lebih banyak dari yang diperlukan untuk proses hidrasi semen.
Volume awal semen dan air menjadi berkurang, dengan bercampurnya semen
dan air menjadi suatu proses kombinasi reaksi kimia. Hal ini memungkinkan untuk
pasta semen dari setiap faktor air semen untuk terus berproses yang berkelanjutan,
untuk memenuhi secara lengkap ruang yang dibutuhkan oleh pasta segar. Akibatnya
pasta yang mengeras menimbulkan pori pori. Pada kondisinya, selama proses
pencampuran beton berlangsung, sejumlah udara selalu masuk terperangkap
didalamnya.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
34/218
Pada saat pori pori air dan pori pori udara dalam beton terhubung, beton
berstruktur dapat dialiri air. Hal ini dibuktikan dengan adanya penyerapan air pada
saluran kapiler yang ada dan hilangnya kandungan air pengaruh tekanan. Pada
saatnya penyerapan dan permeabilitas dapat menjadi penyebab yang terpisah terhadap
kerusakan beton atau memperburuk ketahanan beton. Untungnya tidak sulit untuk
menjadikan beton dalam keadaan kedap air untuk semua praktek pelaksanaan, jika
material yang digunakan mempunyai mutu dan bergradasi baik, dicampur dengan
baik, serta dicetak dengan baik dan adanya proses perawatan yang cukup.
Pori pori beton akan banyak terbentuk pada periode pengerasan.
Pengendapan dari partikel partikel yang solid menyebabkan air mengalir dan
membentuk banyak saluran. Sejumlah air terperangkap didalam partikel partikel
agregat dan sejumlah yang lain mengisi celah antar partikel semen. Hydrasi semen
memproduksi gel yang memperkecil ukuran pori pori air dan meningkatkan
kekedapan beton. Tetapi pori pori tersebut tidak pernah terbebas secara total. Hal
ini menjelaskan bahwa adanya proses perawatan sangat diperlukan untuk menjaga
kekedapan beton.
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 air
yang besar terbentuk pula bagian bawah partikel partikel agregat kasar. Agregat
seharusnya pada kondisi yang baik dan rendah porositas. Gradasi agregat yang baik
sama penting dengan nilai kekedapan dari pada dengan nilai kekuatan. Kehalusan
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
35/218
yang cukup harus digunakan tetapi campuran tidak boleh kelebihan pasir.Menurut
peraturan beton 1989 agregat kasar untuk campuran adalah sebagai berikut :
Agregat kasar untuk beton dapat berupa kerikil sebagai desintegrasi alami dari batu
batuan atau batu pecah yang diperoleh dari pecahan batu .
Agregat kasar dapt berupa pecahan kerikil, batu pecah, terak tanur tinggi atau beton
semen hidrolis yang pecah ( Aman Surbakti, 1994, 4 ).
2.1.5 Pengaruh Air dan Semen
Faktor air semen dan konsistensi beton sangat berhubungan bahwa pengaruh
keduanya harus dipertimbangkan secara bersamaan. Untuk campuran yang mudah
dikerjakan, permeabilitas meningkat dengan penambahan factor air semen seperti
gambar. Faktor air semen yang lebih besar dari 6 gal air per kantong semen
direkomendasikan untuk digunakan pada bagian yang tipis dan tidak lebih dari 7 gal
per kantong semen untuk beton yang lebih tebal. Campuran kering tidak dapat
menyatu dengan cepat, lebih banyak air diperlukan untuk permeabilitas minimum
daripada untuk kekuatan maksimum. Untuk beton campuran tangan permeabilitas
meningkat ketika air dikurangi jumlahnya yang menghasilkan nilai slump sekitar 2-3
in. Permeabilitas menurun sejalan dengan meningkatnya rasio pori pori semen dan
hubungan ini timbul lebih jelas daripada hubungan permeabilitas dan faktor air
semen. Pada beton yang dirawat dengan baik dan jumlah air campuran yang optimal,
peningkatan kandungan semen pada perbandingan campuran 1:2:4 tidak
mempengaruhi permeabilitas secara material. Bagaimanapun juga konsistensi yang
basah memerlukan campuran yang lebih banyak dan mengarah untuk memproduksi
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
36/218
keperluan air di bawah partikel partikel agregat, yang akan meningkatkan
permeabilitas. Kehalusan semen memperbaiki kekedapan sejalan pada saat
memperbaiki kekuatan dan ketahanan beton.
2.1.6 Pengaruh Perawatan
Telah ditetapkan bahwa hydrasi yang berkelanjutan dari semen menghasilkan
pengembangan gel yang mereduksi ukuran pori pori dan meningkatnya kekedapan
beton. Gambar menunjukkan peningkatan kekedapan yang sangat besar pada beton
dengan perawatan. Perubahan yang terjadi lebih besar dari peningkatan kekeuatan
pada beton dengan perawatan.
2.1.7 Absorbsi Beton
Permeabilitas air beton merupakan proses kemampuan pori pori dilalui oleh
air. Pasta semen yang telah mengeras tersusun atas, banyak partikel dihubungkan oleh
antar permukaan yang jumlahnya relative lebih kecil dari total permukaan partikel
yang ada. Dengan demikian ada sebagian dari air yang merupakan bagian yang solid
dengan pasta semen. Air ini memiliki viscositas yang tinggi namun demikian dapat
bergerak dan merupakan bagian dari aliran yang terjadi.
Permeabilitas air beton tidak hanya akibat dari porositas yang ada tetapi juga
tergantung pada ukuran penyebaran, bentuk dan kontinuitas pori pori yang ada.
Walaupun pasta semen memiliki kadar porositas 28%, permeabilitasnya hanya sekitar
7 x 10 16 m/s. Hal ini akibat tekstur pasta semen yang telah mengeras sanat halus.
Pori dan partikel yang solid pada pasta semen yang telah mengeras sangat kecil dan
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
37/218
banyak. Batuan memiliki pori yang lebih sedikit tetapi bentuknya lebih besar dan
menyebabkan permeabilitas yang lebih tinggi. Air dapat mengalir dengan mudah.
Permeabilitas pasta semen tergantung pada proses hydrasi yang terjadi. Pada pasta
segar, aliran air di kontrol oleh ukuran, bentuk dan konsentrasi partikel semen.
Dengan adanya proses hydrasi, permeabilitas menurun dengan cepat akibat volume
dari gel membesar dan gel mengisi ruang original water. Pada pasta yang telah cukup
umur permeabilitas tergantung pada ukuran, bentuk dan konsentrasi partikel pasta
semen, baik dalam kondisi yang kontinuitas maupun tidak.
Pada hydrasi semen dengan derajat yang sama, permeabilitas akan menurun
pada f.a.s yang rendah.
Pemakaian beton pada sejumlah bentuk struktur yang bertekanan air sebaik
pada konstruksi lain meyakinkan para pelaku konstruksi bahwa pada sejumlah kasus
kekedapan beton dapat menjadi lebih penting daripada kekuatannya. Tidak
diharapkan terhadap kehilangan air yang cukup serius melalui aliran. Sebagai
pencegahan untuk keperluan penghentian, yaitu pemisahan aliran yang merupakan
hasil pembekuan dari pori pori yang jenuh dan pelemahan melalui pemecahan dari
komponen yang dapat larut dengan perlahan.
Banyak struktur yang memperlihatkan pengaruh kerusakan dari pembekuan
beton yang permeable atau mempunyai permukaan yang tidak terlihat mengandung
kalsium karbonat dan kandungan lainnya hasil dari rembesan air yang mengalir pada
area yang salah. Pada umumnya, kondisi yang lainnya menjadi menyerupai,
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
38/218
permeabilitas yang rendah bagian dari kekuatan yang tinggi dan ketahanan yang
tinggi terhadap cuaca. Faktor faktor yang mempengaruhi kekedapan
1. Kualitas material
2. Metode persiapan beton
3. Perawatan beton
2.1.8 Kekuatan Tekan Beton
Salah satu cara untuk mengetahui mutu beton adalah dengan menguji sample
atau benda uji. Nilai uji yang diperoleh dari setiap benda uji akan berbeda, karena
beton merupakan material yang heterogen, yang kekuatannya dipengaruhi proporsi
campuran, bentuk dan ukuran, kecepatan pembebanan, dan kondisi lingkungan pada
saat pengujian. Oleh karena itu, metode statistik diperlukan untuk menentukan
kekuatan tekan karakteristik beton fc, yang didefinisikan sebagai kekuatan tekan
beton yang dilampaui oleh paling sedikit 95 % dari benda uji. Nilai fc adalah
kekuatan tekan benda uji silinder berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm, yang diuji
pada umur 28 hari.
2.1.9 Kuat Lentur Balok Persegi
Berdasarkan anggapan di atas, dapat dilakukan pengujian regangan, tegangan
dan gaya gaya yang timbul pada penampang balok, yang bekerja menahan momen
batas, yaitu momen akibat beban luar yang timbul tepat pada saat terjadi kehancuran.
Mekanisme tegangan regangan dalam yang timbul dalam balok dapat diwakili oleh
gaya gaya dalam seperti ( resultan gaya tekan dalam ) di atas garis netral dan (
resultan gaya tarik dalam ) di bawah garis netral. Dari segi kesetimbangan gaya
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
39/218
gaya horizontal , gaya gaya resultan dalam beton sama besarnya dengan gaya
resultan pada baja atau, tetapi berlawanan arah dan dipisahkan dengan jarak z
sehingga membentuk kopel momen tahanan dalam, di mana nilai maksimumnya
disebut sebagai kuat lentur atau momen tahanan penampang komponen struktur
terlentur.
2.2 Hubungan Momen dengan Kurvatur
2.2.1. Umum
Perilaku defleksi akibat pembebanan pada beton bertulang dengan pembebanan
melebihi beban ultimate dapat diilustrasikan seperti yang terlihat pada gambar 2.1.
Perbedaan perilaku brittle (getas) dan ductile (liat) dapat terlihat dengan jelas pada
gambar ini.
Gambar 2.1. Perilaku Defleksi Akibat Pembebanan
Perilaku daktil
Perilaku getas
Defleksi
Load
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
40/218
Karakteristik deformasi akibat pembebanan yang menjadi pertimbangan penting
adalah sebagai berikut:
a. Kegagalan getas (brittle failure) merupakan hal yang harus dicegah. Seharusnya
pada kejadian-kejadian ekstrim struktur yang memikul beban haruslah mampu
mengalami defleksi-defleksi besar sehingga mendekati kapasitas layan beban
maksimum. Hal ini untuk menghindari terjadinya keruntuhan total dan mencegah
timbulnya korban jiwa dengan adanya peringatan dini akan adanya keruntuhan
struktur total dari struktur.
b. Memungkinkan distribusi momen lentur, gaya geser, dan beban aksial yang
digunakan dalam perancangan struktur statis taktentu tergantung pada daktilitas
komponen struktur pada penampang kritis. Distribusi momen lentur berbeda dengan
yang diperoleh dari linear analisis struktural elastis yang dapat dicapai jika
redistribusi momen berlangsung. Yaitu saat beban ultimate tercapai, beberapa
komponen kemungkinan mencapai momen lawan ultimate sebelum komponen-
komponen lain, tetapi jika rotasi plastis terjadi sedangkan momen ultimate belum
tercapai, bobot tambahan dapat diberikan hingga momen meningkat sampai nilai
ultimatenya. Beban ultimate struktur tercapai setelah pembentukan sendi plastis
cukup maka mekanisme runtuh mulai terjadi. Penggunaan redistribusi momen dapat
memberikan keuntungan sebab mengurangi buntunya penguatan dalam mendukung
beban yang dipikulnya dan itu memungkinkan pengurangan besar momen lentur.
c. Dalam zona gempa, satu hal sangat penting yang menjadi pertimbangan disain
adalah daktilitas struktur. Hal ini disebab perencanaan gempa saat ini bersandar pada
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
41/218
absorbsi dan disipasi energi oleh pasca deformasi elastis untuk mampu bertahan
dalam gempa besar. Struktur tidak akan mampu untuk bertahan jika tidak dirancang
dengan gaya gempa yang jauh lebih kuat.
Tugas akhir ini akan mempertimbangkan karakteristik hubungan beban-deformasi
lentur momen saat leleh dan momen saat ultimate. Beberapa karakteristik umumnya
tergantung pada karakteristi momen-kurvatur tampang, karena kebanyakan deformasi
dengan ukuran normal berdasar pada tegangan yang dihubungkan dengan lentur.
2.2.2. Kurvatur
Sebuah beton bertulang yang pada mulanya lurus namun akibat adanya
momen ujung dan gaya aksial maka balok menjadi lengkung seperti yang
diperlihatkan pada gambar dibawah ini :
R
M Baja M c
P d P kd
Garis netral Garis Netral
Retak Baja s
(a) (b)
Gambar 2.2. Hubungan momen-kurvature untuk penampang-penampang balokdengan penulangan tunggal (a) penampang yang gagal dalam tarik
(b) penampang yang gagal dalam tekan
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
42/218
Adapun jari-jari kurvaturR, tinggi sumbu netral kd, regangan beton pada serat
tekan terluar (paling besar) c dan tegangan-regangan baja s akan berubah-ubah
sepanjang bentang karena adanya retak beton yang juga memberikan tegangan.
Dengan pertimbangan hanya satu elemen panjang dx dan penggunaan notasi pada
gambar diatas maka rotasi antara ujung-ujung elemen diberikan oleh:
)1( kd
dx
kd
dx
R
dx sc
==
(2.1)
)1(
1
kdkdR
sc
==
(2.2)
1/Radalah kelengkungan pada elemen (rotasi perpanjang satuan) dan diberi simbol .
Dengan begitu kita mendapatkan
dkidkd
scsc +
=
==)(
(2.3)
jelas bahwa kurvatur adalah gradien regangan profil pada elemen, seperti dalam
gambar 2.2.
Kurvatur selalu berubah-ubah sepanjang bentang karena adanya fluktuasi
ketinggian sumbu netral dan regangan antara setiap retak. Jika panjang elemen
memiliki retak, kurvatur didapat dari persamaan 2.1, dengan c dan s sebagai
regangan pada bagian retak.
Jika regangan pada bagian kritis balok beton bertulang yang diukur atas jarak
ukur pendek sebagai momen lentur ditingkatkan untuk mencapai keruntuhan,
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
43/218
kurvatur dihitung dari persamaan 2.1, maka hubungan momen-kurvatur untuk bagian
tersebut dapat diperoleh. Kedua kurva diperoleh pada perhitungan balok bertulangan
tunggal saat gagal tarik dan tekan seperti tampak dalam gambar 2.3 dan kedua kurva
pada mulanya linear. Hubungan antara momen M dan kurvatur diberi oleh
persamaan elastis sebagai berikut:
MMREI == (2.4)
M
Beton runtuh sebelum leleh
M
Potongan
Satuan Panjang
M
Leleh Pertama BajaRetak Pertama
Retak Pertama
Kurvatur kurvatur
(a) (b)
Gambar 2.3. Hubungan momen kurvatur untuk bagian balok beton bertulangan
tunggal. (a) saat gagal tarik, b
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
44/218
Dengan meningkatnya momen maka retak yang timbul pada beton
mengurangi kekakuan lentur. Pengurangan kekakuan untuk potongan beton dengan
tulangan kecil lebih besar dibanding beton dengan tulangan besar. Perilaku potongan
setelah retak sangat bergantung pada mutu baja. Potongan beton dengan tulangan
kecil (gambar 2.3.a) menghasilkan kurva linear M- membengkok sampai ke titik
leleh baja. Saat baja leleh, kurvatur meningkat dengan pesat sedangkan momen
lentur hampir konstan, momen meningkat secara perlahan-lahan menuju maksimum
dan kemudian menurun. Pada potongan beton dengan tulangan besar (gambar 2.3b),
kurva M- menjadi tidak linear ketika beton memasuki bagian inelastik hubungan
tegangan-regangan (lihat gambar.2.1), dan keruntuhan dapat menjadi getas (brittle)
kecuali jika beton dikekang oleh sengkang tertutup. Jika beton tidak dikekang, maka
beton akan hancur pada kurvatur yang relatif kecil walaupun baja saat itu belum
meleleh, dan ini menyebabkan kapasitas daya dukung-momen turun dengan cepat.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
45/218
y u
M M
y uy u
y
(a)
(b) (c)
Gambar 2.4. 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 gambar
2.4a. Pertama munculnya retakan, kedua tegangan baja meleleh dan ketiga batas
kemampuan regangan beton tercapai. Dalam banyak kasus kurva tersebut cukup teliti
untuk diidealkan sebagai kelanjutan hubungan dua bilinear seperti diperlihatkan
dalam gambar 2.4b dan 2.4c yang memberikan kebenaran asumsi. Gambar 2.4a
Leleh pertama
Retak pertama
M
y
u
y
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
46/218
adalah kurva murni ideal untuk menampilkan perilaku pada pembebanan pertama.
Ketika retak berkembang, seperti kebanyakan kasus balok yang mengalami
pembebanan, hubungan M - tanpa beban hampir linear untuk leleh awal. Oleh
karena itu, kurva bilinear dari gambar 2.4b dan 2.4c adalah perkiraan-perkiraan
akurat untuk balok retak.
2.2.2. Momen-Kurvatur teoritis
Kurva momen-kurvatur teoritis untuk potongan beton bertulang dengan
lendutan dan beban aksial dapat diperoleh atas dasar anggapan serupa dengan yang
digunakan dalam penentuan kuat lendut. Diasumsikan bahwa irisan bidang sebelum
bidang sisa lenturan setelah lenturan dan kurva tegangan-regangan untuk beton dan
baja diketahui. Kurvatur yang dihubungkan dengan bidang momen lentur dan beban
aksial bisa ditentukan dengan menggunakan anggapan ini dan dari persyaratan
keseimbangan gaya dan kecocokan regangan.
Gambar 2.5a dan 2.5b menunjukkan tipikal kurva tegangan-regangan untuk
beton dan baja, di mana fy = kuat leleh baja dan ="
cf kuat beton. Gambar 2.5c
memperlihatkan satu potongan beton bertulang dengan beban aksial dan lendut.
Untuk regangan beton dengan beban tekan ekstrim cm, tinggi sumbu netral kd,
regangan baja s1, s2, s3,.... dapat ditentukan dari segi tiga yang serupa dengan
diagram regangan. Sebagai contoh, untuk batang 1 dengan tinggi di
kd
dkd icmSI
= (2.5)
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
47/218
cm
s1
s2
s3
s4
fs1
fs1
Garis
netralfs3
fs4
S1
Cc
S2
S3
S4
kd
M
P
h/2
Elevation Section Strain Stress Internal
Forces
External
actions
Stressfs Stressfcfs4
fy
fs3fc
s1 s2
s3 s4 Strain s
fcdc
fs2
fyfs1 cm Strain c
(a) (b)
Kd
aGaris netral
(c)
Gambar 2.5. Penentuan momen-kurvatur teoritis. (a) baja dalam tarik dan tekan
(b) beton tertekan. (c) Bidang dalam regangan,tegangan dandistribusi tekanan.
Tegangan fs1,fs2,fs3,.., dihubungkan dengan regangan s1, s2, s3,.., kemudian
dapat diperoleh dari kurva tegangan-regangan untuk baja. Kemudian kuat baja
b
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
48/218
S1,S2,S3,........, bisa diperoleh dari kuat tekan baja dan luas baja. Sebagai contoh,
untuk batang 1, persamaan gaya adalah
sisii AfS = (2.6)
Distribusi kuat tekan beton pada bagian yang tertekan dari potongan pada gambar
2.5c dapat dilihat dari diagram regangan dan kurva tegangan-regangan untuk beton.
Untuk setiap regangan beton cm pada tekanan ekstrim, kuat tekan beton Cc dan
letaknya bisa digambarkan dari parameter dan , di mana
Cc= fc bkd (2.7)
Faktor tekan utamadan faktor titik berat untuk setiap regangan cm pada serat
tekan ekstrim dapat ditentukan untuk tampang segi empat dari hubungan regangan-
tegangan sebagai berikut:
Daerah di bawah kurvategangan-regangan (gambar 2.5b) = =cm
cmccc fdf
0
".
cmc
cc
f
dfcm
"
0
= (2.8)
Luas momen pertama dari luas asal di bawah kurva tegangan-regangan :
==cm cm
cccmccc dfdf
0 0
)1(
=
cm
cm
cccm
ccc
df
df
0
01 (2.9)
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
49/218
Karenanya, jika tegangan di dalam betonfcdapat ditulis dalam terminologi regangan
c(jika kurva tegangan-regangan diketahui), kuat tekan beton dan garis aksinya bisa
ditentukan dari persamaan 2.7 hingga 2.9
=
+=n
i
sisic AfbkdfP1
:" (2.10)
=
+
=
n
i
isisic dh
Afkdh
bkdfM1
"
22 (2.11)
Kurvatur diperlihatkan oleh persamaan yang sama seperti pers. 2.1 sebagai :
kd
cm = (2.12)
Hubungan momen-kurvatur teoritis untuk satu beban aksial bisa ditentukan
oleh kenaikan regangan beton pada serat tekan ekstrim, cm. Untuk tiap nilai cm
tinggi sumbu netral kd memberikan keseimbangan gaya yang ditemukan dengan
penyesuaian kd sampai gaya dalam dapat dihitung menggunakan persamaan 2.5
hingga 2.8 dan memenuhi persamaan 2.10. Untuk kasus lentur saja,P = 0. Gaya
dalam dan tinggi sumbu netral dihitung kemudian nilainya digunakan untuk
menentukan momen M dan kurvatur menggunakan persamaan 2.9, 2.11 dan 2.12
yang dihubungkan dengan nilai dari cm. Dengan selesainya perhitungan untuk
bidang nilai cm, kurva momen-kurvatur dapat ditentukan. Gambar 2.7 memberi
beberapa teori hubungan momen-kurvatur yang didapat untuk tampang balok beton
segiempat dengan menggunakan metode yang baru dijelaskan. Asumsi kurva
tegangan-regangan untuk baja dan beton dan tampang propertis terlihat dalam
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
50/218
gambar. Sebagian besar kurva momen-kurvatur telah dihitung hanya untuk daerah
saat tepat sebelum tegangan baja leleh. Kurva momen-kurvatur menunjukkan
diskontinitas pada awal leleh dari tegangan baja dan diakhiri bila serat tekan terluar
dari regangan beton cmmencapai 0,004. Kurva tersebut juga memperlihatkan bahwa
untuk satu regangan beton maksimum, daktilitas tampang beton bertulangan tunggal
berkurang saat tegangan baja meningkat dan dengan adanya tekanan baja daktilitas
meningkat secara drastis.
Gambar 2.6. Teori hubungan momen-kurvatur
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
51/218
2.3 Balok Beton Bertulang tanpa Confinement
2.3.1 Momen dan Kurvatur Saat Ultimate dan Saat Leleh
Dalam disain ultimate dan gaya gempa. Daktilitas pada umumnya dinyatakan
sebagai rasio deformasi ultimate dengan deformasi saat awal leleh. Nilai relatif
momen dan kurvatur ketika awal leleh tegangan baja dan beton mencapai regangan
ultimate. Beton yang tertekan dipertimbangkan untuk tidak dikekang walaupun beton
tanpa kekangan jarang ada dibawah kondisi praktis, beton secara umum dipandang
tanpa kekangan kecuali jika dianggap menguntungkan untuk diberi kekangan.
Gambar 2.7. Tampang balok bertulangan ganda saat lentur. (a) saat leleh(b) saat retak
Gambar 2.7 memperlihatkan kasus umum tampang segiempat bertulangan
ganda saat awal leleh tegangan baja dan saat regangan beton ultimate. Kurvatur saat
awal leleh tegangan baja didapat dari persamaan 2.3 pada waktu regangan dalam baja
saat awal leleh. Untuk beberapa mutu baja, ketika baja tarik pertama kali mencapai
kuat leleh, tegangan pada serat ekstrim beton bisa jauh lebih rendah daripada kuat
tekan silinderfc.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
52/218
Kurva tegangan-regangan untuk beton linear kira-kira hingga 0,7fc; karenanya
jika baja mencapai kuat leleh sedang tegangan beton tidak melebihi nilai ini, tinggi
sumbu netral dapat dihitung menggunakan rumus teori elastis (garis lurus). Ketika
faktor tinggi sumbu netral ditentukan, magnitudo gaya dan titik berat gaya tekan
dalam baja dan beton dapat dicari. Penjelasan persamaan momen dan kurvatur saat
leleh awal adalah
nnd
d
nk )(2)(
'
2/1''
22'
+
+++=
(2.13)
jdfAM ysy = (2.14)
)1(
/
kd
Ef syy
= (2.15)
Jika tekanan pada serat tekan ekstrim beton lebih besar dari '7,0 cf , tinggi
sumbu netral saat awal leleh tegangan baja dapat dihitung menggunakan kurva
tegangan-regangan beton aktual (kurva parabola lebih akurat). Bagaimanapun,
sebuah perkiraan bisa didapat dari rumus garis lurus walau tekanan yang dihitung
setinggi fc. Nilai kyang dihitung dari rumus garis lurus akan lebih kecil daripada
nilai aktual untuk k jika distribusi tekan beton tidak lurus, dimana akan
underestimate danM overestimate.
Kurvatur dan momen ultimate potongan beton bertulangan ganda (lihat
gambar 2.7) untuk kasus dimana baja tekan meleleh bisa diperoleh menggunakan
persamaan:
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
53/218
bf
fAfAa
c
ysys
'
'
85,0
= (2.16)
)(2
85,0 ''' ddfAa
dabfM yscu +
= (2.17)
ac
ccu
1 == (2.18)
Regangan baja tekan diindikasikan oleh diagram regangan gambar 2.7, yang
diberikan oleh persamaan:
=
=
a
d
c
dcccs
'
1
'' 1
(2.19)
Substitusi persamaan 2.16 kepersamaan 2.19, memperlihatkan bahwa baja tekan
meleleh saat:
s
y
ysys
cc
E
f
fAfA
bfd
'
''
1
85,01 (2.20)
Persamaan 2.20 harus memenuhi persamaan 2.16 hingga persamaan 2.18 dapat
dipakai.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
54/218
BAB III
BAHAN DAN METODE
3.1. Umum
Metode yang digunakan pada penulisan tugas akhir ini adalah berdasarkan
eksperimental di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Penelitian
ini terdiri dari beberapa tahapan yaitu :
9. Tahap persiapan:
a. Pengumpulan bahan literatur
b. Penyediaan material
10.Tahap pengujian material
a. Semen, agregat halus, agregat kasar dan baja tulangan
b. Mix design
11.Tahap pembuatan benda uji
a. Pembuatan cetakan balok
b. Merakit tulangan
c. Pengecoran
d. Perawatan benda uji
12.Tahap pengujian benda uji
a. Kuat Tekan
b. Kuat Lentur
c. Regangan
d. Lebar Retak
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
55/218
3.2. Bahan Penyusun Beton
Bahan penyusun beton terdiri dari semen Portland, agregat halus, agregat
kasar dan air. Sering pula ditambah bahan campuran tambahan (admixture) yang
sangat 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 2 ) dan satu atau dua buah bentuk kalsium sulfat (CaSO 4 ) sebagai bahan
tambahan.
3.2.1.1 Sifat sifat Semen
Semen Portland termasuk semen yang dihasilkan dengan cara menghaluskan
clinkeryang terutama terdiri dari silikat silikat kalsium yang bersifat hidrolis
dengan gips sebagai bahan tambahan.
Semen Portland yang dipakai untuk struktur harus mempunyai kualitas
tertentu yang telah ditetapkan agar dapat berfungsi secara efektif.
Sifat sifat fisik semen yaitu :
1. Kehalusan butir
Kehalusan semen mempengaruhi waktu pengerasan pada semen.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
56/218
Secara umum, semen berbutir halus meningkatkan kohesi pada beton segar
dan dapat mengurangi bleeding (kelebihan air yang bersama dengan semen
bergerak ke permukaan adukan beton segar), akan tetapi menambah
kecendrungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudah
terjadinya retak susut.
2. Waktu ikatan
Waktu ikatan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suatu tahap
dimana pasta semen cukup kaku untuk menahan tekanan . Waktu tersebut
terhitung sejak air tercampur dengan semen. Waktu dari pencampuran semen
dengan air sampai saat kehilangan sifat keplastisannya disebut waktu ikatan
awal, dan waktu sampai pastanya menjadi massa yang keras disebut waktu
ikatan akhir. Pada semen Portland biasa batas waktu ikatan semen adalah:
a. Waktu ikat awal > 60 menit
b. Waktu ikat akhir > 480 menit
Waktu ikatan awal yang cukup awal diperlukan untuk pekerjaan beton, yaitu
waktu transportasi, penuangan, pemadatan, dan perataan permukaan.
3. Panas hidrasi
Silikat dan aluminat pada semen bereaksi dengan air menjadi media perekat
yang memadat lalu membentuk massa yang keras. Reaksi membentuk media
perekat ini disebut hidrasi.
Panas hidrasi didefinisikan sebagai kuantitas panas dalam kalori / gram pada
semen yang terhidrasi.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
57/218
4. Pengembangan volume (lechathelier)
Pengembangan semen dapat menyebabkan kerusakan dari suatu beton, karena itu
pengembangan beton dibatasi sebesar 0,8 % (A.M Neville, 1995). Akibat
perbesaran volume tersebut, ruang antar partikel terdesak dan akan timbul retak
retak.
Sesuai dengan kebutuhan pemakaian semen yang disebabkan oleh kondisi lokasi
ataupun kondisi tertentu yang dibutuhkan pada pelaksanaan konstruksi, dalam
perkembangannya dikenal berbagai jenis semen Potrland, antara lain :
1. Tipe I digunakan pada konstruksi beton secara umum yang tidak
memerlukan persyaratan khusus lainnya.
2. Tipe II digunakan pada konstruksi yang memerlukan ketahanan
terhadap sulfat atau panas hidrasi yang sedang.
3. Tipe III digunakan jika menuntut persyaratan kekuatan awal yang
tinggi setelah pengikatan terjadi.
4. Tipe IV digunakan jika menginginkan panas hidrasi yang rendah.
5. Tipe V jika menginginkan daya tahan terhadap sulfat yang tinggi.
Semen yang dipakai dalam penelitian ini adalah semen tipe I yang diproduksi
oleh PT. Lafarge Semen Andalas dalam kemasan 1 zak 40 kg.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
58/218
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 C
Silika SiO 2 S
Alumina Al 2 O 3 A
Besi Fe 2 O 3 F
Persentase bahan bahan dasar pembuat semen tersebut harus memenuhi nilai
modulus hidrolis antara 1,8 2,2 agar didapat semen Portland dengan hidrolisitas
yang baik. Modulus hidrolis adalah perbandingan kadar kapur (CaO) terhadap kadar
silica (SiO 2 ) ditambah kadar alumina (Al 2 O 3 ) dan kadar besi (Fe 2 O 3 ). Dalam
bentuk rumus, modulus hidrolis dinyatakan sebagai berikut :
M =3222 OFeOAlSiO
CaO
++
Dari proses pembakaran diperoleh senyawa baru berupa klinker yang
merupakan kombinasi dari keempat bahan dasar tersebut mencapai 90% dari berat
semen yang dihasilkan dan dikenal sebagai komponen komponen utama semen.
Tabel 3.2 Komponen utama hasil proses pembakaran bahan dasar
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
59/218
Rumus Kimia Nama Simbol
3CaO.SiO 2
2CaO. SiO 2
3CaO.Al 2 O 3
4CaO.Al 2 O 3 . Fe 2 O 3
Tricalcium silicate = Alite
Dicalcium Silicate = Belite
Tricalcium aluminate = Inter stitial phase
Tetracalcium alumino ferrite = Phase stitial
C 3 S
C 2 S
C 3 A
C 4 F
Selain senyawa senyawa utama diatas, 10% dari berat semen mengandung
magnesium (MgO), oksida oksida alkali (Na 2 O, K2 O), titanium (TiO 2 ),
phosphorus pentaoksida (P 2 O 5 ) dan gypsum (CaSO 4 .2H 2 O). Spesifikasi komposisi
semen portland tergantung kepada jenis semen yang dihasilkan dan bahan baku yang
digunakan pada proses produksi. Secara umum komposisi semen Portland
diperlihatkan pada tabel.
Tabel 3.3 Komposisi semen Portland
Senyawa Komposisi ( % berat )
CaO 60 67
SiO 2 17 25
Al 2 O 3 3 8
Fe 2 O 3 0,5 6
MgO 0,1 5,5
Na 2 O + K2 O 0,5 1,3
TiO 2 0,1 0,4
P 2 O 5 0,1 0,2
SO 3 1 - 3
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
60/218
3.2.1.3 Reaksi hydrasi semen portland:
Pada reaksi hydrasi C3A akan bereaksi paling cepat dan menghasilkan
3CaO.Al2O3.3H2O. Senyawa ini membentuk gel yang bersifat cepat kaku. Tetapi
3CaO.Al2O3.3H2O akan bereaksi dengangypsumdan membentuk ettringiteyang
akan menyelimuti permukaan 3CaO.Al2O3.3H2O, sehingga reaksi dari 3CaO.Al2O3
akan dihalangi. Namun demikian lapisan ettringitetersebut, karena suatu fenomena
osmosis, akan pecah dan reaksi C3A akan terjadi lagi, tetapi akan segera pula
terbentuk lapisan ettringitebaru. Proses ini akhirnya menghasilkan waktu pengikatan.
Makin banyak ettringiteyang terbentuk, walau pengikatan akan makin panjang.
Mekanisme proses pengikatan dan pengerasan diperlihatkan pada gambar 3.2
Pada awal mula reaksi hydrasi tersebut akan menghasilkan pengendapan
Ca(OH)2.Ettringitedan C-S-H akan membentuk coating pada 3CaO.Al2O3, hal ini
akan mengakibatkan reaksi hydrasi akan tertahan, periode ini disebut Inducktion
periodeatau resting periode atau Dorman periode. 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 total
beton.Oleh karena itu agregat berpengaruh besar terhadap perilaku dan ketahanan
(durability) dari beton keras (hardened concrete).
Berdasarkan ukuran butiran, agregat dapat dibagi menjadi dua,
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
61/218
yaitu :
a. Agregat halus ( pasir ) 0,15mm < < 5mm.
b. Agregat kasar ( kerikil ) > 5 mm.
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 terletak
diantara 0.15 mm dan 5 mm.
3.2.3.1 Persyaratan Umum Agregat Halus
Agregat halus yang digunakan sebagai bahan campuran beton harus
memenuhi persyaratan persyaratan Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I.-
2, antara lain adalah :
1) Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam sebagai hasil
desintegrasi alami dari batuan batuan atau berupa pasir buatan yang
dihasilkan oleh alat alat pemecah batu.
2) Agregat halus terdiri dari butir butir yang tajam dan keras. Butir butir
agregat halus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh
pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan.
3) Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan
terhadap berat kering). Yang diartikan dengan lumpur adalah bagian
bagian yang dapat melalui ayakan dengan diameter no. 0,063 mm. Apabila
kadar lumpur melampaui 5 %, maka agregat halus dicuci.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
62/218
4) Agregat halus tidak boleh mengandung bahan bahan organis terlalu
banyak yang harus dibuktikan dengan percobaan warna dari Abrams
Harder (dengan larutan NaOH). 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 kekuatan
adukan 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 akan
memenuhi syarat syarat yang ditentukan.
6) Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk semua mutu
beton, kecuali dengan petunjuk petunjuk dari lembaga pemeriksaan
bahan bahan yang diakui.
Tabel 3.4 Susunan Besar Butiran Agregat Halus
Ukuran Lubang Ayakan
(mm)
% Lolos Kumulatif
9.50
4.75
2.36
1.18
0.60
0.30
0.15
100
95-100
80-100
50-85
25-60
10-30
2-10
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
63/218
3.2.3.2 Pemeriksaan Agregat Halus
Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat halus meliputi :
1. Analisa ayakan pasir, ASTM C 136-95a
2. Pencucian pasir lewat ayakan no.200 (pemeriksaan kadar lumpur), ASTM C
117-95
3. Pemeriksaan kandungan organic (colorimetric test), ASTM C 40-92
4. Pemeriksaan kadar liat (clay lumppasir), ASTM C 142-78 (1990)
5. Pemeriksaan berat isi pasir, ASTM C 29/C 29 M-91a
6. Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi pasir, ASTM C 128-93
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 pecahan
batu 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
Agregat halus yang digunakan sebagai bahan campuran beton harus
memenuhi syarat syarat Peraturan Beton Bertulang 1971 N.I.-2, antara lain adalah :
1) Agregat kasar untuk beton dapat berupa kerikil sebagai hasil desintegrasi
alami dari batuan batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari
pemecahan batu. Pada umumnya yang dimaksudkan dengan agregat kasar
adalah agregat dengan besar butir lebih dari 5 mm.
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
64/218
2) Agregat kasar harus terdiri dari butir butir yang keras dan tidak berpori.
Agregat kasar yang mengandung butir butir pipih hanya dapat dipakai
apabila jumlah butir butir pipih tersebut tidak melampaui 20 % dari
berat seluruhnya. Butir butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya
tidak pecah atau hancur oleh pengaruh pengaruh cuaca, seperti terik
matahari dan hujan.
3) Agregat kasar tidak boleh mengandung Lumpur lebih dari 1 % (ditentukan
dengan berat kering). Yang diartikan dengan Lumpur adalah bagian
bagian yang dapat melalui ayakan 0,063 mm. Apabila kadar Lumpur
melalui 1 % maka agregat kasar harus dicuci.
4) Agregat kasar tidak boleh mengandung zat zat yang dapat merusak
beton, seperti zat zat yang reaktif alkali.
5) Kekerasan dari butir butir agregat kasar diperiksa dengan bejana penguji
dari Rudeloff dengan beban penguji 20 ton dan memenuhi syarat syarat
yang ditentukan atau dengan mesin pengaus Los Angeles, dengan mana
tidak boleh terjadi kehilangan berat lebih dari 50%.
6) Agregat kasar terdiri dari butir butir yang beraneka ragam besarnya dan
apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan harus memenuhi
syarat syarat yang ditentukan.
7) Besar butir maksimal tidak boleh lebih dari pada seperlima jarak terkecil
antara bidang-bidang samping dari cetakan, sepertiga dari tebal pelat atau
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
65/218
tigaperempat dari jarak bersih minimum diantara batang-batang atau
berkas-berkas tulangan.
Tabel 3.5 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar
Ukuran Lubang Ayakan
(mm)
% Lolos Kumulatif
38.10
19.10
9.52
4.76
95 - 100
35 - 70
10 - 30
0 - 5
3.2.4.2 Pemeriksaan Agregat Kasar
Pemeriksaan yang dilakukan pada agregat kasar meliputi :
1. Analisa ayakan kerikil, ASTM C 136-95a
2. Pemeriksaan berat isi kerikil, ASTM C 29/ C 29 M-91 a
3. Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi kerikil, ASTM C 127 88 (1993)
3.2.5 Air
Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang paling penting namun
harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untuk
menjadi bahan pelumas antara butir butir agregat agar dapat dengan mudah
dikerjakan dan dipadatkan, selain dari jumlah air, kualitas air juga harus
dipertahankan.
Dalam pemakaian air untuk beton, sebaiknya air memenuhi syarat sebagai
berikut :
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
66/218
1) Air tidak boleh mengandung Lumpur (benda melayang lainnya) lebih
dari 2 gram / liter.
2) Air tidak mengandung garam garam yang dapat merusak beton
(asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gram / liter.
3) Air tidak mengandung khlorida (CI) lebih dari 0,5 gram / liter.
4) Air tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram / liter.
Di samping digunakan sebagai bahan dasar penyusun beton, air juga
digunakan untuk merawat beton tetapi air yang digunakan tidak menimbulkan
terjadinya endapan atau noda yang menyebabkan perubahan warna pada permukaan
beton.
Air yang digunakan pada penelitian ini adalah jaringan air PDAM Tirtanadi di
Laboratorium Beton Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara. Secara visual, air tersebut jernih dan tidak mengandung bahan bahan
kotoran, sehingga baik dipergunakan sebagai bahan campuran beton.
Tabel 3.6 Batas batas izin air untuk campuran beton
Jenis Batas yang diizinkan
PH
Bahan padat
Bahan terlarut
Bahan Organik
Minyak
Sulfat (SO 3 )
Chlor (CI)
4,5 8,5
2000 ppm
2000 ppm
2000 ppm
2% dari berat semen
10000 ppm
10000 ppm
Rahmi Karolina : Analisa Dan Kajian Eksperimental Hubungan Momen - Kurvator Pada Balok Beton Bertulang, 2008
USU e-Repository 2008
-
7/22/2019 ANALISA DAN KAJIAN EKSPERIMENTAL HUBUNGAN MOMEN - KURVATUR PADA BALOK BETON BERTULANG
67/218
3.3 Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam peneliitian ini semuanya tersedia di
Laboratorium Beton, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara. Peralatan yang digunakan selama penelitian adalah sebagai berikut :
1. Satu set ayakan. 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.
2. Penggetar ayakan. Alat ini digunakan untuk menggetarkan susunan
ayakan yang berisi agregat agar terpisah sesuai dengan ukuran butirnya
dengan memakai tenaga listrik.