Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4) Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010 Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 339 PENGUJIAN LAB. PELAT BETON BERTULANG YANG DIPERKUAT DENGAN OVERLAY BETON Wayan Suasira 1 , Made Sukrawa 2 dan Ketut Sudarsana 2 1 Mahasiswa Bidang Struktur, Program Magister Teknik Sipil, UNUD Email: [email protected]2 Dosen Bidang Struktur, Program Magister Teknik Sipil, UNUD ABSTRAK Penelitian tentang perkuatan pelat jembatan menggunakan overlay beton telah dilaksanakan dengan membuat dan menguji 15 benda uji dalam skala 1:3 berupa pelat beton bertulang ukuran 800 x 333 x 63 mm, sebagai representasi dari 1 m lebar pelat jembatan dengan panjang bentang 2400 mm dan tebal 200 mm. Tiga buah pelat digunakan sebagai kontrol (PK), sedangkan 12 pelat lainnya diperkuat dengan overlay setebal 23 mm dengan 4 perlakuan yang berbeda. Sebelum diperkuat semua pelat diberikan beban awal sampai terjadi retak pertama sebagai simulasi dari pelat yang rusak. Lekatan beton lama dan overlay ditingkatkan dengan bahan perekat, bersama dengan pembuatan tekstur dan pemasangan baut. Pelat dengan tekstur sedalam 13 mm dilakukan pada 6 benda uji dimana 3 pelat diperkuat pada daerah tekan (PTTk), sedangkan 3 pelat lainnya diperkuat pada daerah tarik (PTTr). Enam (6) pelat dengan tekstur dangkal diberi penghubung geser berupa baut Ø 5 mm, masing-masing 3 pelat dengan perkuatan pada daerah tekan (PBTk) dan pada daerah tarik (PBTr). Pembebanan diberikan bertahap dengan kecepatan 5-6 kN/menit dimana lendutan, lebar dan tinggi retak yang terjadi diamati seiring dengan meningkatnya beban sampai pelat runtuh. Hasil pengujian menunjukkan bahwa perkuatan overlay beton mampu meningkatkan beban ultimit pelat sekurang-kurangnya 52 % (PBTk dan PTTk). Kekuatan pelat PTTr meningkat 54,7%, dengan peningkatan maksimum terjadi pada PBTr (57,3%). Kapasitas beban retak pertama meningkat 77.8 % terjadi pada pelat PTTr dan PTTk serta 66,7% terjadi pada pelat PBTk dan PBTr. Pelat PTTr mampu mengurangi tinggi retak paling besar yakni 24,1%. dari pelat kontrol (PK), sedangkan pelat PTTk, PBTr dan PBTk masing-masing sebesar 22,9%, 17,1% dan 11,3%. Dari hasil pengujian ini disimpulkan bahwa pemakaian baut pada tekstur dangkal menghasilkan beban ultimit yang lebih besar dari pelat yang ditekstur dalam dan pelat yang ditektur dalam menghasilkan beban retak pertama yang lebih besar dari pelat dengan bout yang ditekstur dangkal. Kata kunci : Perkuatan, Overlay beton, Pelat jembatan, Beton bertulang. 1. PENDAHULUAN Kerusakan pada jembatan sering terjadi pada pelat lantai kendaraan seperti terjadinya keretakan akibat lentur dan geser yang pada akhirnya berkembang membentuk lubang. Disamping menimbulkan ketidaknyamanan bagi pengguna jalan, kerusakan pelat ini bahkan sering menjadi penyebab kecelakaaan. Dari sekitar 32.000 buah jembatan pada Jalan Nasional dan Jalan Propinsi di Indonesia, sebanyak 3.000 buah diantaranya berupa jembatan rangka batang baja dimana 50% dari lantai kendaraannya mengalami kerusakan (Hidayat, 2003). Ciri utama dari pelat jembatan rangka yang mengalami kerusakan ini adalah digunakannya pelat beton dengan dek baja (corrugated steel deck, CSD). Kerusakan ini dapat dimengerti sampai ditemukannya teori aksi pelengkungan yang kompleks pada pelat jembatan yang dibebani roda kendaraan (Sukrawa, 2000). Menurut terori ini, moda keruntuhan pelat adalah geser dua arah, bukan lentur. Oleh karena itu, dibutuhkan ketebalan pelat yang lebih besar. Sebagai perbandingan, peraturan perencanaan jembatan, AASHTO mensyaratkan ketebalan pelat minimum 175 mm (Barker and Puckett, 1997). Penanganan kerusakan pelat dapat berupa penggantian atau perkuatan. Dengan pertimbangan efisiensi maka alternatif perkuatan akan lebih menguntungkan. Perkuatan dapat dilakukan dengan penambahan balok pendukung atau penambahan ketebalan pelat. Dalam penelitian ini diusulkan penggunaan beton sebagai perkuatan pelat dimana selama ini digunakan overlay aspal, grouting atau perkuatan steel plate bonding. Umumnya daya layan suatu jembatan dapat berkurang akibat beberapa hal seperti peningkatan beban lalu lintas, perubahan fungsi jalan, serta bertambahnya usia jembatan. Banyak kegagalan pelat lantai jembatan khususnya pelat lantai jembatan rangka batang yang menggunakan metal deck dimana tebal pelat yang digunakan kurang memadai dalam memikul beban. Sebagai contoh jembatan Tukad Bindu dijalan Gatot Subroto Timur serta jembatan Tukad Yeh Empas di Kediri Tabanan dimana jembatan tersebut sudah mengalami retak (Retak garis, retak miring
10
Embed
PENGUJIAN LAB. PELAT BETON BERTULANG YANG …konteks.id/p/04-137.pdf · Pengujian tarik pada baja tulangan dilakukan di Laboratorium Metalurgi milik Jurusan Teknik Mesin, Fakultas
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4)
Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 339
PENGUJIAN LAB. PELAT BETON BERTULANG YANG DIPERKUAT DENGAN
OVERLAY BETON
Wayan Suasira
1, Made Sukrawa
2 dan Ketut Sudarsana
2
1 Mahasiswa Bidang Struktur, Program Magister Teknik Sipil, UNUD
Email: [email protected] 2 Dosen Bidang Struktur, Program Magister Teknik Sipil, UNUD
ABSTRAK
Penelitian tentang perkuatan pelat jembatan menggunakan overlay beton telah dilaksanakan dengan
membuat dan menguji 15 benda uji dalam skala 1:3 berupa pelat beton bertulang ukuran 800 x 333
x 63 mm, sebagai representasi dari 1 m lebar pelat jembatan dengan panjang bentang 2400 mm dan
tebal 200 mm. Tiga buah pelat digunakan sebagai kontrol (PK), sedangkan 12 pelat lainnya
diperkuat dengan overlay setebal 23 mm dengan 4 perlakuan yang berbeda. Sebelum diperkuat
semua pelat diberikan beban awal sampai terjadi retak pertama sebagai simulasi dari pelat yang
rusak. Lekatan beton lama dan overlay ditingkatkan dengan bahan perekat, bersama dengan
pembuatan tekstur dan pemasangan baut. Pelat dengan tekstur sedalam 13 mm dilakukan pada 6
benda uji dimana 3 pelat diperkuat pada daerah tekan (PTTk), sedangkan 3 pelat lainnya diperkuat
pada daerah tarik (PTTr). Enam (6) pelat dengan tekstur dangkal diberi penghubung geser berupa
baut Ø 5 mm, masing-masing 3 pelat dengan perkuatan pada daerah tekan (PBTk) dan pada daerah
tarik (PBTr). Pembebanan diberikan bertahap dengan kecepatan 5-6 kN/menit dimana lendutan,
lebar dan tinggi retak yang terjadi diamati seiring dengan meningkatnya beban sampai pelat runtuh.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa perkuatan overlay beton mampu meningkatkan beban ultimit
pelat sekurang-kurangnya 52 % (PBTk dan PTTk). Kekuatan pelat PTTr meningkat 54,7%, dengan
peningkatan maksimum terjadi pada PBTr (57,3%). Kapasitas beban retak pertama meningkat 77.8
% terjadi pada pelat PTTr dan PTTk serta 66,7% terjadi pada pelat PBTk dan PBTr. Pelat PTTr
mampu mengurangi tinggi retak paling besar yakni 24,1%. dari pelat kontrol (PK), sedangkan pelat
PTTk, PBTr dan PBTk masing-masing sebesar 22,9%, 17,1% dan 11,3%. Dari hasil pengujian ini
disimpulkan bahwa pemakaian baut pada tekstur dangkal menghasilkan beban ultimit yang lebih
besar dari pelat yang ditekstur dalam dan pelat yang ditektur dalam menghasilkan beban retak
pertama yang lebih besar dari pelat dengan bout yang ditekstur dangkal.
Kata kunci : Perkuatan, Overlay beton, Pelat jembatan, Beton bertulang.
1. PENDAHULUAN
Kerusakan pada jembatan sering terjadi pada pelat lantai kendaraan seperti terjadinya keretakan akibat lentur dan
geser yang pada akhirnya berkembang membentuk lubang. Disamping menimbulkan ketidaknyamanan bagi
pengguna jalan, kerusakan pelat ini bahkan sering menjadi penyebab kecelakaaan. Dari sekitar 32.000 buah
jembatan pada Jalan Nasional dan Jalan Propinsi di Indonesia, sebanyak 3.000 buah diantaranya berupa jembatan
rangka batang baja dimana 50% dari lantai kendaraannya mengalami kerusakan (Hidayat, 2003). Ciri utama dari
pelat jembatan rangka yang mengalami kerusakan ini adalah digunakannya pelat beton dengan dek baja (corrugated
steel deck, CSD).
Kerusakan ini dapat dimengerti sampai ditemukannya teori aksi pelengkungan yang kompleks pada pelat jembatan
yang dibebani roda kendaraan (Sukrawa, 2000). Menurut terori ini, moda keruntuhan pelat adalah geser dua arah,
bukan lentur. Oleh karena itu, dibutuhkan ketebalan pelat yang lebih besar. Sebagai perbandingan, peraturan
perencanaan jembatan, AASHTO mensyaratkan ketebalan pelat minimum 175 mm (Barker and Puckett, 1997).
Penanganan kerusakan pelat dapat berupa penggantian atau perkuatan. Dengan pertimbangan efisiensi maka
alternatif perkuatan akan lebih menguntungkan. Perkuatan dapat dilakukan dengan penambahan balok pendukung
atau penambahan ketebalan pelat. Dalam penelitian ini diusulkan penggunaan beton sebagai perkuatan pelat dimana
selama ini digunakan overlay aspal, grouting atau perkuatan steel plate bonding.
Umumnya daya layan suatu jembatan dapat berkurang akibat beberapa hal seperti peningkatan beban lalu lintas,
perubahan fungsi jalan, serta bertambahnya usia jembatan. Banyak kegagalan pelat lantai jembatan khususnya
pelat lantai jembatan rangka batang yang menggunakan metal deck dimana tebal pelat yang digunakan kurang
memadai dalam memikul beban. Sebagai contoh jembatan Tukad Bindu dijalan Gatot Subroto Timur serta jembatan
Tukad Yeh Empas di Kediri Tabanan dimana jembatan tersebut sudah mengalami retak (Retak garis, retak miring
Wayan Suasira, Made Sukrawa dan Ketut Sudarsana
Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 340
dan retak horisontal), bahkan sampai berlubang pada bagian pelat lantai jembatan. Permasalahan yang akan dikaji
pada penelitian ini meliputi perilaku lentur pelat beton bertulang yang diperkuat dengan overlay beton pada daerah
tekan (top overlay) dan daerah tarik (bottom overlay) dengan menggunakan shear conector berupa tekstur random
dengan kedalaman tekstur ± 13 mm yang dilapisi addibond dan shear conector berupa baut.
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah untuk mengetahui besarnya peningkatan kekuatan dan kekakuan pelat beton
bertulang yang diperkuat dengan overlay beton pada daerah tekan (top overlay) dan daerah tarik (bottom overlay)
dengan menggunakan shear conector berupa tekstur random dengan kedalaman tekstur ± 13 mm yang dilapisi
addibond dan shear conector berupa baut.
Manfaat dilakukan penelitian ini adalah untuk mengetahui overlay beton bisa digunakan sebagai metode perkuatan
pelat lantai kendaraan sehingga dapat diterapkan secara langsung di lapangan pada pelat lantai yang mengalami
keretakan.
2. TINJAUAN PUSTAKA
Beberapa metode perkuatan elemen struktur jembatan diantaranya perkuatan dengan memperbesar penampang,