Kapasitas lentur plat lantai beton Styrofoam ringan dengan tulangan anyaman kawat baja (Wiremesh)
FIZAILLY, Dian, Ir. Iman Satyarno, ME.,PhD
2004 | Tesis | S2 Teknik SipilPenggunaan bahan bangunan dengan massa rendah akan menjadikan berat struktur menurun yang akan membawa keuntungan bagi struktur secara keseluruhan. Styrofoam yang mempunyai berat jenis 13-15 kg/m2 sangat sesuai jika dimanfaatkan sebagai agregat untuk bahan bangunan pembuatan beton ringan, salah satunya untuk struktur elemen plat lantai. Sebelum diterapkan, perlu dilakukan penelitian terlebih dahulu untuk melihat kelayakannya sebagai plat lantai. Pada penelitian ini, dibuat 4 buah benda uji, yaitu plat tebal 12 cm dengan 1 lapis tulangan (PL T1-12), plat tebal 12 dengan 2 lapis tulangan (PL T2-12), plat tebal 20 cm dengan 1 lapis tulangan (PL T1 -20), dan plat tebal 20 cm dengan 2 lapis tulangan (PL T2- 20), dengan lebar dan panjang yang seragam yaitu 800 mm dan 2440 mm. Adukan beton dirancang dalam 1 meter kubiknya terdiri dari 350kg semen, 200kg pasir, dan 13.5kg styrofoam dengan nilai faktor air semen 0,45. Plat lantai ini menggunakan tulangan anyaman kawat baja (wiremesh) berdiameter 4 mm dengan jarak antar anyaman 50mm. Pengujian dilakukan dengan pembebanan 2 titik pada jarak masing-masing 700 mm dari tumpuan, untuk diuji lentur dengan beban statis. Sebelumnya dilakukan pemeriksaan bahan untuk mengetahui kuat tekan silinder beton, tegangan leleh tulangan wiremesh, kuat lekat, dan modulus of rupture. Hasil pengujian kuat tekan silinder beton didapatkan nilai fc’ = 1.59 MPa, E = 548.24 MPa, dan berat jenis 0.77 t/m3, serta diketahui bahwa beton bersifat daktail. Dari hasil pengujian pemeriksaan bahan lainnya didapat nilai tegangan leleh baja tulangan 507.87 MPa, besarnya kuat lekat tulangan dengan beton 0.5 MPa dan nilai modulus of rupture 0.5 MPa. Hasil pengujian plat didapatkan besarnya momen maksimum yang bisa ditahan oleh PL T1-12, PL T2-12, PL T1-20, dan PL T2-20 berturut-turut adalah 5.13513 kNm, 6.19488 kNm, 13.77635 kNm, dan 15.19134 kNm. Perhitungan kapasitas momen secara teoritis dapat dilakukan menggunakan metode Pias. Hasil pengujian menunjukkan bahwa plat tebal 12 cm mengalami keruntuhan lentur, plat tebal 20 cm mengalami keruntuhan geser lentur dan tarik diagonal, sedangkan secara teoritis PL T1 -12, PL T2-12, dan PL T1-20 mengalami gagal lentur dan PL T2 -20 mengalami gagal geser. Penggunaan wiremesh pada plat ini ternyata cukup baik, namun dalam pengaplikasiannya perlu dilakukan koreksi bentang dan lendutan. Sesuai persyaratan lendutan ijin maksimum untuk plat lantai berdasarkan SK SNI, yaitu (simbol)0(/simbol)maks(simbol)o(/simbol) L/360, maka PL T1-12 dapat diaplikasikan untuk plat lantai dengan beban hidup 1.25 kN/m2 dan 2 kN/m2 dengan panjang bentang maksimum berturut-turut 1.986m dan 1.773m, sedangkan PL T2-12: 1.939m dan 1.732m. PL T1-20 dapat diaplikasikan untuk plat lantai dengan beban hidup 1.25 kN/m2, 2 kN/m2, 2.5 kN/m2, 4 kN/m2, dan 5 kN/m2 dengan panjang bentang maksimum berturut-turut 3.134 m, 2.834m, 2.676m, 2.324m, dan 2.155m, sedangkan PL T2-20: 3.018m, 2.732m, 2.581m, 2.244m, dan 2.081m.
The utilization of lightweight material will decrease the structural weight that in turn will benefit to the overall structures. Styrofoam with specific gravity range from 13 to 15 kg/m3 is appropriate to be used as aggregate for lightweight concrete among others as the material for floor slab. Prior to utilization research is required in order to understood the feasibility of the material for application. In this research, 4 specimens were made, which is 12 cm thick slab with one layer of reinforcement (PL T1-12), 12 cm thick slab with two layer of reinforcement (PL T2-12), 20 cm thick slab with one layer of reinforcement (PL T1-20) and 20 cm thick slab with two layer of reinforcement (PL T2-20) with width and length are 800 mm and 2440 mm respectively. Mix design used are 350 kg of PC, 200 kg of sand and 13.5 kg of Styrofoam for each meter cubic of concrete with water to cement ratio 0.45. Each specimens were reinforced by wiremesh with 4 mm diameter and 50 mm separation. The flexural test was conducted by two point statical loading 700 mm from each bearings. Prior to the flexural tests, the concrete compressive test, steel yield stress, bond strength stress and modulus of rupture tests was conducted. The result from the tests show that concrete compressive strength fc’ = 1.59 MPa, E = 548.24 MPa, and specific gravity equal to 0.77 t/m3. The tests also show that the concrete possess the ductile behavior. From the other tests it was shown that steel yield stress 507.87 MPa, bond strength between the reinforcement and the concrete is 0.5 MPa and the value of modulus of rupture is 0.5 MPa. The result from the flexural tests show that maximum moment for PL T1-12, PL T2-12, PL T 1-20 and PL T 2-20 were 5.13513 kNm, 6.19488 kNm, 13.77635 kNm and 15.19134 kNm respectively. Theoretical calculation of moment capacity could be analyzed by section method. The test results show that 12 cm slabs experienced flexural failure and 20 cm thick slabs experienced shear-flexural failure, while theoretically, PL T1-12, PL T2-12 and PL T1-20 experienced flexural failure and PL T2-20 experienced shear failure. The wiremesh utilization for slab reinforcement were appropriate, however span and deflection corrections need to be considered for application. Based on allowable maximum deflection specified by SK SNI, which is (symbol)0(/symbol)maks(symbol)o(/symbol) L/360 it could be concluded that PL T1-12 is applicable for floor slab with live load equal to 1.25 kN/m2 and 2 kN/m2 with maximum span of 1.986 m and 1.773 m respectively, while for PL T2-12 are 1.939 m and 1.732 m respectively. PL T1-20 is applicable for slab with live load equal to 1.25 kN/m2, 2 kN/m2, 2.5 kN/m2, 4 kN/m2 and 5 kN/ m, m2 with maximum span of 3.134 m, 2.834, 2.676 m, 2.324 m, and 2.155 m respectively, while for PL T2- are 3.018 m, 2.732 m, 2.581 m, 2.244 m and 2.081 m respectively.
Kata Kunci : Bahan Bangunan,Beton Ringan,Styrofoam,Kapasitas lentur, Styrofoam, lightweight concrete, floor slab, flexural capacity, deflection
