Perkuatan lentur murni balok beton bertulang tampang persegi dengan penambahan profil baja kanal

IDRIS, Juhaeni, Dr.Ir. Muslikh, M.Sc.,M.Phil

2007 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Jika suatu struktur tidak mampu lagi menahan beban yang bekerja tetapi struktur tetap ingin dipertahankan, maka salah satu penyelesaiannya adalah dengan perkuatan pada struktur tersebut. Dalam penelitian ini perkuatan lentur dilakukan pada balok persegi dengan perkuatan profil baja kanal dengan menggunakan sambungan baut. Pada penelitian ini benda uji dibuat dari bahan beton normal sebanyak 4 buah, benda uji berupa balok beton bertulang tampang persegi dengan panjang 3000 mm, tinggi 250 mm dan lebar 150 mm. Balok terdiri dari balok kontrol (BK), balok dengan perkuatan profil baja kanal 70 x 30 x 1,2 mm, balok dengan perkuatan profil baja kanal 100 x 50 x 2 mm, dan balok dengan perkuatan profil baja kanal 125 x 50 x 2 mm. Semua benda uji menggunakan tulangan tarik 2∅13, tulangan tekan 2∅13 dan sengkang ∅8-100 mm. Benda uji ditumpu oleh sendi dan rol pada kedua ujungnya dan dibebani dengan beban statik dengan 2 titik di sepertiga bentang, pembebanan dilakukan secara bertahap dengan hydraulic jack hingga mencapai pembebanan maksimal. Sebelum dilakukan pengujian lentur dilakukan pengujian bahan beton, baja tulangan dan profil baja kanal terlebih dahulu. Hasil pengujian material menunjukkan bahwa kuat tekan silinder beton ratarata (f’c) = 31,11 MPa, tegangan leleh rata-rata tulangan ∅13 (fy) = 502,99 MPa, tegangan leleh profil baja kanal 70 x 30 x 1,2 mm (fyc) = 169,17 MPa, tegangan leleh profil baja kanal 100 x 50 x 2 mm (fyc) = 257,50 MPa, tegangan leleh profil baja kanal 125 x 50 x 2 mm (fyc) = 264,50 MPa, dan beban geser pada baut dynabolt 4590 N. Hasil penelitian menunjukan beban maksimal rata-rata yang dapat didukung oleh balok adalah 53590 N, 60890 N, 76770 N dan 91010 N, secara berturut-turut untuk BK, BP-PC-1, BP-PC-2, dan BP-PC-3. Hal ini berarti balok perkuatan mengalami peningkatan kapasitas lentur sebesar 13,58%, 43,21%, dan 69,81% secara berturutturut untuk BP-PC-1, BP-PC-2, dan BP-PC-3, masing-masing terhadap BK. Kekakuan balok secara berturut-turut Bk, BP-PC-1, BP-PC-2, BP-PC-3 adalah 3513,91 (N/mm), 3813,91 (N/mm), 3945,78 (N/mm) dan 4291,03 (N/mm). Hal ini berarti balok perkuatan mengalami peningkatan kekakuan sebesar 8,54 %, 19,29 %, dan 69,22,12 % secara berturut-turut untuk BP-PC-1, BP-PC-2, dan BP-PC-3, masing-masing terhadap BK. Kekakuan balok PB-PC-1, PB-PC-2, PB-PC-3, meningkat berturut – turut sebesar 7,17%, 17,24% dan 30,21% terhadap balok kontrol.

If a structure unable to arrest the loading but the structure still remain to be defended, hence the solution is structural strengthening. In this research flexural strengthening has done on concrete beam by addition steel canal profile with bolt extension as strengthening material. In this research, the specimen made from normal concrete materials in 4 beams variance. The specimens are reinforced concrete beam in square shape with 3000 mm length, 250 mm high and 150 mm wide. The specimen beams consist of control beam (BK), beam with canal steel profile 70 x 30 x 1,2 mm strengthening, beam with canal steel profile 100 x 50 x 2 mm strengthening, and beam with canal steel profile 125 x 50 x 2 mm strengthening. All specimens use Ø 13 mm as a tensile and compression rebar, and Ø8-100 mm as a shear rebar. The specimen supported by simple supported and loaded by static 4 point loading. The loading given step by step from hydraulic jack up to maximal load. Before flexural test on specimen was done, the preliminary testing on material i.e. concrete, steel rebar and steel canal profile was doing first. The result of preliminary testing indicate that compression strengthening of concrete (f'c) = 31,11 MPa, yield strees of Ø13 mm rebar (fy) = 502,99 MPa, yield stress of canal 70 x 30 x 1,2 mm steel profile (fyc) = 169,17 MPa, yield stress of canal 100 x 50 x 2 mm steel profile (fyc) = 257,50 MPa, yield stress of canal 125 x 50 x 2 mm steel profile (fyc) = 264,50 MPa, and shear capacity of dynabolt is 4590 N. The result of research on maximal load that able to be supported by BK, BP-PC-1, BP-PC-2, and BP-PC-3 beam are 53590 N, 60890 N, 76770 N and 91010 N respectively. The strengthening on beams (BP-PC-1 OF, BP-PC-2, and BP-PC-3) can increase the flexural capacities equal to 13,58%, 43,21%, and 69,81% respectively compared to BK. The stiffness of BK, BP-PC-1, BP-PC-2 and BP-PC-3 are 3513,91 (N/mm), 3813,91 (N/mm), 3945,78 (N/mm) and 4291,03 (N/mm) respectively. The increase of stiffness on strengthening beams are 8,54 % (BP-PC-1), 19,29 % (BP-PC-2) and 69,22,12% (BP-PC-3) compared to BK. The increase of stiffness on PB-PC-1, PB-PC-2, PB-PC-3 are 7,17%, 17,24% and 30,21% to BK.

Kata Kunci : strengthening, profil baja kanal, kapasitas lentur, kekakuan, steel canal profile, flexural capacities, stiffness