Kapasitas lentur pelat komposit beton Styrofoam ringan dengan seng gelombang

GUNAWAN, Indra, Ir. Iman Satyarno, M.E.,Ph.D

2004 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Seiring dengan kemajuan dan perkembangan teknologi bahan dewasa ini, ditandai semakin banyaknya variasi bahan–bahan bangunan yang dapat digunakan untuk tujuan tertentu. Salah satu tujuan tersebut adalah menurunkan berat total struktur, dengan cara menggunakan bahan bangunan yang memiliki berat jenis yang rendah. Untuk material beton, cara yang paling mudah adalah dengan menggunakan jenis aggregat ringan. Salah satu bahan yang dapat digunakan sebagai agregat ringan adalah styrofoam. Pada penelitian ini dipakai beton styrofoam ringan dikompositkan dengan seng gelombang sebagai satu kesatuan pelat komposit dan diteliti kapasitas lenturnya. Benda uji yang dibuat sebanyak enam buah, tebal 120 mm dan 200 mm dengan variasi penulangan dua, tiga dan empat lapis seng 0.2 mm, lebar 800 mm, panjang 2440 mm dengan bentang bersih 2100 mm. Sebagai connector digunakan baut diameter 5 mm, panjang 75 mm. Pelat komposit diletakkan pada loading frame yang kuat dan ditumpu sendi-rol pada kedua ujungnya. Uji lentur menggunakan dua titik pembebanan pada jarak 700 cm dari masing-masing tumpuan. Pembebanan statis diberikan secara bertahap sampai beban maksimum dengan menggunakan hydraulic jack. Sebelumnya dilakukan pengujian pendahuluan berupa uji kuat tekan silinder beton, kuat tarik seng, kuat lekat seng dan modulus of rupture. Hasil pengujian kuat tekan silinder beton diperoleh ( ' c f ) = 1.318 MPa, modulus elastisitas Ec = 446.850 MPa dengan berat jenis 730.440 kg/m3. Tegangan leleh seng (fy) = 287.107 MPa. Kuat lekat seng (u) = 0.082 MPa dan modulus of rupture beton styrofoam ( ' r f ) = 0.657 MPa. Hasil pengujian pelat komposit didapatkan besarnya momen maksimum yang bisa ditahan oleh PL12-2S, PL12-3S, PL12-4S, PL20-2S, PL20-3S dan PL20-4S berturut-turut adalah 3.135 kNm, 4.657 kNm, 6.129 kNm, 11.373 kNm, 12.779 kNm dan 13.134 kNm. Untuk analisis lentur teoritis menggunakan Metode Pias dan Metode SNI. Hasil analisis teoritis menunjukkan peningkatan luas penampang seng gelombang tidak meningkatkan kapasitas lentur teoritis secara signifikan terutama pada penulangan overreinforced. Dari hasil uji lentur pelat komposit didapat bahwa kapasitas lentur eksperimen dibawah hasil analisis teoritis, hal ini terjadi, karena sebelum pelat komposit mampu mengembangkan kemampuan lenturnya secara optimal, sudah mengalami kegagalan lekat geser yang ditandai adanya retak geser diagonal pada daerah bentang geser menuju titik pembebanan serta slip pada ujung pelat. Pelat komposit tebal 120 mm yaitu PL12-2S, PL12-3S, PL12-4S dapat diaplikasikan pada beban hidup 2 kN/m2 dengan panjang bentang bersih 2.125 m, 2.266 m, dan 2.282 m sedangkan pelat komposit tebal 200 mm yaitu PL20-2S, PL20-3S, PL20-4S dapat diaplikasikan pada beban hidup 2.5 kN/m2 dengan panjang bentang bersih 3.412 m, 2.671 m dan 3.033 m.

Along with technological growth and progress of materials these days marked with more construction material variation of him able to be used for the purpose of is certain. One of the targets is to lose weight totally of structure, by using construction material owning to specific gravity low. For the material of concrete way of easiest by using lightweigth aggregate. One of the materials able to be used as by lightweigth aggregate is styrofoam. In this research is wear by composite lightweigth styrofoam concrete with wave zinc as one unity of accurate and composite slabs of flexural capacity. Six composie slab speciments were made, 120 mm and 200 mm thick with variations of two, three and four enduing of zinc 0.2 mm, 800 mm wide, 2440 mm length with 2100 mm clear span. As connector used by bolt 5 mm diameter, 75 mm long. Composite slabs put down at strongly loading frame with simply supported. The flexural test was conducted by two point loading 700 cm from each bearing. The static loading was applied gradually up to maximum load by hydraulic jack. Prior to the flexural test, the material inspection was conducted in order to measure the compression test of concrete cylinder, yield stress of zinc, bond strength of zinc and modulus of rupture. Result from compression test of concrete cylinder give value of compression strength of concrete ( ' c f ) = 1.318 MPa, modulus of elasticity (Ec) = 446.850 MPa, specific gravity = 730.440 kg/m3 and yield stress of wave zinc (fy) = 287.107 MPa. Result from test of bond strength of zinc waving (u) = 0.082 MPa and modulus of rupture (fr’) = 0.657 MPa. For theoretical flexural analysis use Pale method and SNI method. Theoretical analytical result show that flexural capacity of the slab is not increasing a long with the additional of wave zinc cross section area by significant especially at over-reinforced. Maximum moments for PL12-2S, PL12-3S, PL12-4S, PL20-2S, PL20-3S and PL20-4S obtained were 3.135 kNm, 4.657 kNm, 6.129 kNm, 11.373 kNm, 12.779 kNm and 13.134 kNm. From result of flexural test of composite slabs got that flexural capacity of experiment under result of theoretical analysis, this matter happened, because before composite slabs can develop flexural ability of an optimal fashion, have experienced of shear-bond failure. Shear-bond failure is characterized by the formation of a diagonal tension crack in the concrete, at or near one of the load points, followed by a loss of bond between the wave zinc and the concrete. Slippage between the zinc and concrete is observed at the end of slab. Thick composite slabs 120 mm that is PL12-2S, PL12-3S and PL12-4S are applicable under live loading up to 2 kN/m2 with clear span of 2.125 m, 2.266 m, 2.282 m respectively and thick composite slabs 200 mm that is PL20-2S, PL20-3S and PL20-4S are applicable under live loading up to 2.5 kN/m2 with clear span 3.412 m, 2.671 m and 3.033 m respectively.

Kata Kunci : Struktur Bangunan,Beton Ringan,Styrofoam,Seng Gelombang, lightweigth concrete, styrofoam, composite slabs, wave zinc, flexural capacity