Perilaku lentur dan geser pelat beton bertulang berongga bola sistem dua arah

AJI, Kris Bayu, Dr.-Ing.Ir. Djoko Sulistyo

2009 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Peningkatan kuat lentur pada pelat beton bertulang dapat dilakukan dengan menambah tebal efektif pelat (d). Namun penambahan ini akan membuat pelat menjadi lebih berat. Berat pelat dapat dikurangi dengan mengganti sejumlah beton pada daerah tarik dengan rongga berbentuk bola tanpa mengurangi kuat lentur, dikarenakan sifat beton yang lemah terhadap kuat tarik. Penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh rongga berbentuk bola pada pelat beton bertulang terhadap kuat lentur, kuat geser, lendutan, kekakuan dan pola retak. Tiga benda uji terdiri dari pelat solid dengan tebal 12 cm dan pelat berongga bola dengan tebal masing-masing 12 cm dan 14,3 cm. Semua pelat dengan ukuran skala penuh (1,70 m x 1,70 m). Metode pembebanan adalah beban merata yang dinaikkan secara bertahap hingga mencapai kapasitasnya. Sistem tumpuan benda uji semuanya adalah tumpuan sendi sepanjang sisi tepinya. Semua pelat terbuat dari beton cor ditempat dengan ukuran dan jarak antar tulangan sama. Rongga bola pada pelat berongga bola terbuat dari bola plastik berdiameter 7,6 cm. Pelat berongga bola dengan tebal 12 cm memiliki tebal efektif sama dengan pelat solid namun volume betonnya 19,2% lebih sedikit. Pelat berongga dengan tebal 14,3 cm memiliki volume beton yang sama dengan pelat solid namun tebal efektifnya 26,3% lebih besar. Kapasitas beban maksimum pelat solid sebesar 216,75 kN, sedangkan pelat berongga bola tebal 12 cm dan 14,3 cm masing-masing sebesar 139,35 kN dan 194,79 kN. Kapasitas beban maksimum pelat berongga bola lebih rendah daripada pelat solid. Kerusakan pada pelat solid adalah rusak lentur sedangkan pelat berongga bola adalah kombinasi antara rusak lentur dan rusak geser. Semakin besar tebal efektif dan inersia pelat akan meningkatkan kekakuan pelat. Pola retak pada pelat solid adalah pola retak lentur, sedangkan pola retak pada pelat berongga bola adalah kombinasi retak lentur dan retak geser. Rongga bola membuat pelat berongga bola rentan mengalami rusak geser.

The improvement of flexural strength in reinforced concrete slab can be done by increasing the effective thickness of slab (d). However, the addition of thickness will make slab heavier. The weight of slab can be reduced by reducing volume of concrete in tension area in the form of spherical void without reducing flexural strength, because of the concrete’s charateristic that weak in tension strength. The experiment was conducted to investigate the influence of spherical void in reinforced concrete slab to flexural strength, shear strength, deflection, stiffness and crack pattern. This experiment employed three specimens that consist of solid slab with 12 cm thickness and biaxial hollow slabs with 12 cm and 14.3 cm thickness respectively. All models were full-scale slabs (1.70 m length x 1.70 m width). The loading method was uniform load that increased gradual until it reach their capacity. All models support system were simply supported around the edges. All models were made of in-situ concrete with identical bar size and spacing pattern. The spherical voids in biaxial hollow slabs were made by plastic bubbles with 7.6 cm diameter. Biaxial hollow slab with 12 cm thickness had equal effective height with solid slab but 19.2% less volume of concrete. Biaxial hollow slab with 14.3 cm thickness had equal volume of concrete with solid slab but 26.3% greater effective thickness. Maximum load capacity of solid slab was 216.75 kN, whereas biaxial hollow slabs with 12 cm and 14.3 cm thickness were 139.35 kN and 194.79 kN respectively. Maximum load capacity of biaxial hollow slabs were lower than solid slab. The failure pattern of solid slab was flexural failure, whereas biaxial hollow slabs were combination of flexural failure and shear failure. Slab with greater effective thickness and inertia will increase slab stiffness. The crack pattern of solid slab was flexural crack, whereas biaxial hollow slabs were combination of flexural crack and shear crack. Spherical voids made biaxial hollow slabs prone to shear failure.

Kata Kunci : Pelat berongga bola,Lentur,Geser,Biaxial Hollow Slab, Flexural, Shear