Perilaku geser pada keadaan layan dan ultimit balok beton bertulang memanjang (Hollow core rc beam)

KRASNA, Wiku Adhiwicaksana, Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

2010 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Beton bertulang dengan penampang I dapat mengurangi bobot dan kebutuhan beton, namun pengurangan kekuatannya tidak terlalu besar. Berdasarkan pengamatan, beton bertulang dengan penampang I pelaksanaan pembuatannya cukup rumit dan memakan waktu lebih lama. Oleh karena itu dibuat bentuk lain dari penampang beton yang pengurangan bobotnya ekivalen dengan balok beton penampang I, dengan cara membuat beton bertulang penampang persegi berlubang memanjang (hollow core beam). Diharapkan beton bertulang penampang persegi berlubang memiliki kekuatan yang tidak berbeda dengan beton bertulang penampang I tersebut dan dapat memberikan alternatif balok beton bertulang yang ringan, hemat bahan, serta mudah dalam pelaksanaan pemasangan dan pengerjaan tulangan geser serta pembuatan cetakannya. Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui dan membandingkan perilaku geser serta efek dinamis balok persegi berlubang memanjang dengan balok penampang I ekivalennya. Penelitian ini menggunakan empat balok beton bertulang bentang 2000 mm, satu buah balok penampang T dengan flens bawah sebagai balok kontrol (BK) dengan ukuran: bfa = 600 mm, bw = 125 mm, bfb = 200 mm, h = 300 mm, tf = 100 mm dan tiga balok pemampang T berlubang memanjang sebagai balok uji (BB1, BB2 dan BB3) dengan ukuran: bf = 600 mm, bw = 200 mm, blubang = 75 mm h = 300 mm, tf = 100 mm. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian statis dan dinamis. Pembebanan statis yang dilakukan dengan sistem four point load, beban statis diberikan oleh hydraulic jack. Pembebanan dinamis dilakukan dengan menggetarkan balok uji untuk mendapatkan frekuensi alami balok uji, getaran diberikan oleh mechanical vibrator. Pengamatan pada beban statis dilakukan pada retak awal, pada tiap penambahan retak sampai ultimit, pada pembebanan dinamis pengamatan dilakukan pada balok masih utuh, pada saat retak awal dan pada saat yield. Dengan parameter yang digunakan adalah besarnya lendutan, regangan baja tulangan dan beton, pola retak yang terjadi serta frekuensi alami. Hasil dari pengujian dapat disimpulkan bahwa balok beton bertulang berlubang memanjang dapat dijadikan alternatif pengganti balok beton betulang penampang I. Hal ini dilihat dari perbedaan kapasitas beban geser balok kontrol (BK) dan balok berlubang (BB) tidak jauh berbeda, dengan perbedaan antara BK (299,3 kN) dengan BB1 (337,6 kN) atau 12,79%, dengan BB2 (350,6 kN) atau 17,14% dan dengan BB3 (289,4 kN) atau -3,31%. Sedangkan untuk frekuensi alami BK memiliki frekuensi 58,594 Hz, lebih besar 15,769% dari pada BB3 dengan frekuensi 49,354 Hz pada kondisi utuh. Frekuensi alami balok uji mengalami penurunan sesuai dengan bertambahnya kerusakan pada balok.

I cross-section of reinforced concrete reduce weight and concrete needs, but the reduction in strength is not too large. Based on observations I section reinforced concrete beam is quite complicated and takes much longer time for the manufacturing. Therefore another form of cross-section which is equivalent to weight reduction in I cross-section concrete beam, with hollow square crosssection of reinforced concrete beam. It is expected that hollow square crosssection of reinforced concrete has a same strength with I cross-section of reinforced concrete and this research may provide an alternative lightweight concrete beam, efficient in materials, easy installation in the implementation of shear reinforcement, and easy in formwork manufacture. This research was conducted to identify and compare the behavior of the shear and the dynamic effects of hollow core reinforced concrete beam with an I cross-section beam that equivalent with its. This experiment is using four reinforced concrete beam length 2000 mm, a T beam with bottom flange as control beam (BK) with measurement: bfa = 600 mm, bw = 125 mm, bfb = 200 mm, h = 300 mm, tf = 100 mm and three hollow core T beam as test beam (BB1, BB2 and BB3) with measurement: bf = 600 mm, bw = 200 mm, blubang = 75 mm h = 300 mm, tf = 100 mm. This experiment is testing the static and dynamic. Static loading is performed with a four-point system load, static loads are given by the hydraulic jack. Dynamic loading test was done by vibrating beam to obtain the natural frequency, the vibration are given by the mechanical vibrator. Observations on the static load carried on the first crack and at each initial crack addition until the ultimate fracture, observations on dynamic loading is on the solid block, at the first crack and at yield. With the parameters used is the amount of deflection, the strain of reinforcing steel and concrete, the crack pattern that has happened and the natural frequency. From the results of the experiments can be concluded that the hollow core reinforced concrete beam can be used as an alternative to I section reinforced concrete beam. It is seen from the difference in the shear load capacity is not much different between control beam (BK) and hollow beam (BB), with the difference between BK (299.3 kN) and BB1 (337.6 kN) is 12.79%, with BB2 (350, 6 kN) or 17.14% and with BB3 (289.4 kN) or -3.31%. While for the natural frequency of BK is 58.594 Hz, 15.769% larger than the natural frequency of BB3 with 49.354 Hz on the healthy beam condition. The natural frequencies of test beam decreased in accordance with the increasing damage to the beam.

Kata Kunci : Balok beton bertulang penampang T bertulang memanjang,Balok beton bertulang penampang T dengan flens bawah,Kapasitas geser,Frekuensi alami