doi: mkts.v24i2.18980

## Pengekang Crossties di Zona Tekan Balok dengan Pembebanan Siklik
* Yulita Arni Priastiwi 1 , Iswandi Imran 2 , Nuroji 1 , Arif Hidayat 1
1 Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang
2 Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung
*) yulita_tiwi@ymail.com
Received: 17 Mei 2018 Revised: 7 November 2018 Accepted: 9 November 2018

## Abstract
Crossties that was installed as a confinement in the compression zone of the beam is proven can increase the ductility, especially when receiving the earthquake load.  Using an experimental study, this paper  explains the effect of crossties which was installed in compression zone of the beam. The model was a simplification of the plastic hinge of the beam. The beam was enlarged in the center of the span and would be loaded with a cyclic of point load, so as to produced the largest moment and shear fields in the face beam of the column. Moreover, the loading was  provided by the displacement control system  to achieve the  ultimate condition. The  results  show  that  the  crossties  significantly  increases  the  displacement  and  curvature  ductility  of  the beams of 58.7% and 78.2%, respectively, compared to the beam without confinement.  In addition, the load cycle formed by cyclic loading increases to 43 cycles in  beam with crossties,  meanwhile the beam without confinement  can  only  survive  up  to  33  cycles.  The  crossties  could  also  increase  the  cumulative  value  of inelastic  displacement  that  occurs  up  to  98%,  whereas  its    energy  dissipation  value  is  six  times  than  the beam without confinement. On the other hand, the maximum load and capacity moment only increase about 6.5%.
Keywords: Crossties , confinement , ductility

## Abstrak
Bentuk  kait  (crossties)  yang  dipasang  sebagai  pengekang  (confinement)  di  zona  tekan  penampang  balok terbukti mampu meningkatkan daktilitas balok terutama saat menerima beban gempa. Paper ini menjelaskan pengaruh  pemberian confinement berbentuk crossties yang dipasang di zona tekan penampang balok. Model spesimen yang diambil merupakan penyederhanaan daerah sendi plastis balok di muka kolom. Model balok diberi  pembesaran  di  bagian  tengah  bentangnya  dan  dibebani  dengan  beban  terpusat  siklik,  sehingga menghasilkan bidang momen dan geser terbesar di balok muka kolom. Pembebanan diberikan dengan sistem displacement  control  hingga  tercapai  kondisi  ultimit.  Hasil  pengujian  menunjukkan  confinement  berbentuk crossties  signifikan  meningkatkan  daktilitas  displacement  maupun  daktilitas  kurvatur  dari  balok,  masing- masing  sebesar  58,7%  dan  78,2%  dibanding  balok  tanpa  confinement.  Siklus  beban  yang  terbentuk  akibat pembebanan siklik meningkat menjadi 43 siklus pada balok dengan crossties confinement, sedangkan balok tanpa  confinement  hanya  mampu  bertahan  hingga  33  siklus  saat  kondisi  ultimit.  Adanya  confinement crossties  juga  meningkatkan nilai  kumulatif perpindahan  inelastik  yang  terjadi  pada  spesimen  hingga  98% dan  nilai  disipasi  energinya  enam  kali  lipat  dibanding  balok  tanpa  confinement  di  zona  tekannya.  Namun demikian untuk kapasitas beban serta momen maksimum hanya mengalami kenaikan berkisar 6,5%.
Kata kunci: Kait, pengekang, daktilitas

## Pendahuluan
Pengekang  ( confinement )  seringkali  ditambahkan pada  elemen  struktur  beton  bertulang,  terutama pada  elemen  struktur    kolom,  balok,  maupun
daerah  lain    yang  berpotensi  terjadinya  sendi plastis  (Imran et  al .,  2009).  Adanya  pengekangan yang  diberikan  pada  beton  akan  menghambat pengembangan deformasi arah lateral  dari elemen struktur  terutama  saat  menerima  beban  aksial
(Jeffry & Hadi, 2008). Pengekang pada beton juga dapat  meningkatkan  deformabilitas  material  beton secara  signifikan  sehingga  mampu  menghasilkan elemen  struktur  beton  bertulang  yang  sangat daktail, khususnya di rentang pasca elastis (Bae & Bayrak, 2008).
Penelitian  mengenai confinement pada  balok hingga saat ini masih sangat terbatas dibandingkan penelitian  pengekangan  pada  kolom.  Beberapa bentuk  pengekang  pada  balok,  khususnya  di  zona tekan penampang balok yang  telah dikembangkan oleh  peneliti  terdahulu  diantaranya  adalah  bentuk spiral  (Base,  1962;  Base  &  Read,  1965;  Leung  & Burgoyne,  2005,  Hadi  &  Schimdt,  2002, Whitehead  &  Ibell,  2004,  Hadi  &  Elbasha,  2007, serta  Tee et  al .,  2017)  serta  bentuk  persegi  (Ziara et al ., 1995; Delalibera & Giongo, 2008; Priastiwi et  al .,  2014,  Priastiwi  &  Imran,  2015,  Priastiwi et al ,  2017).  Bentuk  spiral  dan  persegi  sebagai confinement yang  telah  diteliti  sebelumnya menunjukkan  adanya  kontribusi  positif  dari confinement di  zona  tekan  balok  terutama  dalam hal  daktilitas,  namun  demikian  kedua  bentuk confinement tersebut  rumit  dalam  fabrikasi  dan pembuatan  secara  manual  terutama  untuk  bentuk spiral.
Dalam  tulisan  ini  disampaikan  hasil  penelitian mengenai  pemberian  pengekang  berbentuk  kait ( crossties )  pada  balok  khususnya  di  zona  tekan penampang  balok  di  daerah  sendi  plastis. Penelitian  dengan crossties pernah  juga  dilakukan oleh  Sakai  &  Sheikh  (1989)  dan  juga  Moehle  & Cavanagh  (1985)  namun  dilakukan  pada  kolom. Penelitian  mengenai confinement di  zona  tekan penampang  balok  ini  merupakan  satu  rangkaian dengan  penelitian  sebelumnya  (Priastiwi et  al ., 2017)  dan  (Priastiwi  &  Imran,  2015)  yang memasang confinement berupa  persegi  ( hoops )  di daerah  zona  tekan  penampang  balok  di  daerah sendi plastis balok. Pemberian confinement di zona tekan  penampang  balok  dimaksudkan  untuk memperoleh  daktilitas  lebih  tinggi  terutama  di daerah  sendi  plastis  balok  saat  mengalami  beban bolak-balik seperti beban gempa  Bentuk crossties sendiri  dipilih  karena  bentuk  ini  lebih  mudah didesain dan difabrikasi, sehingga diharapkan akan mudah pula untuk diterapkan pemakaiannya secara umum .

## Metode
Dalam penelitian ini yang menjadi fokus perhatian adalah  daerah  sendi  plastis  balok,  yaitu  daerah  di muka  kolom  pertemuan  balok-kolom.  Model sederhana  berupa  balok  dengan  pembesaran  di tengah bentangnya yang kemudian disebut sebagai stub dibuat. Stub dalam  hal  ini  merupakan
representasi dari  kolom. Dimensi balok berukuran 150  x  300  mm  dengan  panjang  4,0  m,  sedangkan stub berukuran  250  x  400  x  400  mm. Stub dibuat lebih kaku dan  kuat dibandingkan  baloknya  agar kerusakan  tidak  terjadi  pada stub melainkan  pada balok.
Pada  balok  dipasangi  tulangan  longitudinal  tarik maupun tekan utama berdiameter sama yaitu 2D22 dengan  tegangan  leleh  tulangan, .
Diameter  tulangan  longitudinal  dibuat  sama  atas dan  bawah  karena  kedua  sisi  penampang  balok akan  berfungsi  sebagai  daerah  tarik  dan  tekan secara  bergantian  akibat  diberikan  pembebanan bolak-balik (siklik).
Luas  tulangan  tarik  maupun  tekan  sebesar  334,09 dengan rasio penulangan ( sebesar 1,72%. Selimut  beton  untuk  balok  diambil  20  mm.  Balok diberi  sengkang  sebagai  tulangan  geser  dengan baja ulir D10 ( yang berjarak antar sengkang 70 mm. Sengkang paling ujung dipasang dari  tepi stub sejauh  50  mm  sesuai  persyaratan penulangan  lentur  untuk  struktur  SRPMK  (SNI 2847,  2013).  Pada  balok  ditambahkan  pula tulangan  longitudinal  polos  ϕ6  mm  yang digunakan  untuk  pemegang crossties ke  sengkang dengan  ikatan  kawat  bendrat.  Seluruh  tulangan longitudinal  dibuat  menerus  hingga  ujung  balok dan dibengkokkan 90 o serta ditambahkan perpanjangan  12 pada  ujung  bebas  batang tulangan.
Pengekang  bentuk  kait  ( confinement  crossties ) sendiri terbuat dari  baja tulangan ulir  berdiameter 10  mm  dengan  lebar  sama  dengan  lebar penampang  balok  dikurangi  2x  tebal  selimut betonnya dan di kedua ujungnya diberi kait gempa, yaitu kait dengan sudut 135 (SNI 1726, 2012) dan panjang ( adalah  diameter  tulangan).  Kait dipasang  menempel  pada  sengkang  dan  diikat dengan  kawat  bendrat  dan  ditopang  oleh  tulangan longitudinal polos ϕ6 mm.
Pemasangan crossties tepat  di  atas  sumbu  netral yaitu  sejarak  110  dari  tepi  serat  atas  sehingga hanya  tegangan  tekan  saja  yang  ada.  Rasio tulangan lateral dari crossties ( sebesar 3,09% , sedangkan  rasio  tulangan  lateral  dari  sengkang ( sebesar  3,90%. Confinement  crossties dipasang  di  kedua  sisi  penampang  balok  karena kondisi  tarik  dan  tekan  yang  saling  bergantian akibat  pembebanan    siklik.  Detail  penempatan confinement  crossties pada  sengkang  seperti terlihat  pada  Gambar  1.  Pada  penampang stub dipasang  tulangan  utama  D16  dengan  tegangan leleh  tulangan sebanyak  14  buah yang tersebar merata di keempat sisinya. Tulangan
utama stub menyediakan rasio penulangan sebesar 2,81% dari luas penampang bruto stub .
Gambar 1. Detail crossties
Selimut beton pada stub diambil 40 mm. Tulangan sengkang  untuk stub diberikan  D10-50.  Selain tulangan  utama,  sengkang,  maupun  tulangan confinement ,  pada  spesimen  balok  diberikan  pula perkuatan  tulangan  di  daerah  sekitar  lubang as/poros  tumpuan  berupa  batang-batang  tulangan yang  saling  bersilangan.  Hal  ini  dilakukan  guna menghindari  terjadinya  kerusakan  akibat  geser sekitar daerah tumpuan.
Tumpuan  berupa  sendi  dan  rol  dipasang  pada  as tinggi  balok,  dan  berjarak  200  mm  dari  ujung balok  kiri  maupun  kanan.  Poros  tumpuan  terbuat dari baja pejal berdiameter 2 inch dan dilapisi pipa baja  setebal 3  mm  guna  menghindari  terjadinya kontak  langsung  antara  baja  pejal  dan  beton  yang dapat  mengakibatkan  kerusakan  pada  daerah tersebut. Detail  penulangan  dan  tumpuan  dari spesimen balok ditampilkan pada Gambar 2.
Dalam  penelitian  ini  spesimen  balok  maupun stub dibuat  dengan  mutu  beton  yang  sama  yaitu  beton normal  mutu  campuran  rencana  25  MPa  dengan menggunakan metode pencampuran adalah metode DOE  ( Development  of  Environment ).  Campuran beton dibuat dengan
⁄ 0,60 dan menghasilkan  nilai slump rata-rata  100  mm. Komposisi  campuran  beton  terdiri  dari  agregat kasar  ( split )  berdiameter  maksimum  9,5  mm  dan agregat  halus  (pasir)  dari  quari  lokal  serta  semen Portland  type  I  yang  merupakan  semen  untuk kegunaan  umum.  Selain  itu  juga  ditambahkan  abu terbang (fly  ash )  type  F  dan  juga superplasticizer jenis Plastiment  V50 masing-masing  seberat  25% dan  0,25%  dari  berat  semen. Superplasticize r dipergunakan  untuk  membantu  kelecakan  pada campuran  beton.  Air  pencampur  untuk  beton diambil  dari  air  sumur  artetis  yang  memenuhi syarat untuk air pada beton.  Komposisi  campuran beton  yang  dipergunakan  seperti  terlihat  pada Tabel 1.

## Tabel 1. Proporsi campuran beton
(Priastiwi et al ., 2017) Material Berat  Volume (kg/m 3 ) (%) Semen type I 331,00 13,76 Fly ash type f 83,00 3,45 Agregat kasar 982,00 40,83 Agregat halus 787,00 32,73 Superplasticizer plastiment V50 0,84 0,03 Air 221,00 9,19 Total berat/m 3 2405,00 100,00
BNS BKS
Untuk penamaan spesimen balok, benda uji dengan confinement  crossties  di  zona  tekannya  diberi nama  BKS  yang  nantinya  akan  dibandingkan dengan  benda  uji  tanpa  confinement  yang  diberi nama BNS.

## Instrumentasi dan sistem pembebanan
Dalam  penelitian  ini  pada  spesimen  dipasang beberapa  instrumentasi  yang  digunakan  untuk mengumpulkan  data  di  tiap  pengujian,  termasuk diantaranya  data  regangan  beton,  regangan  baja tulangan,  defleksi  pada  balok  maupun  besarnya gaya  yang  diberikan.  Instrumen  untuk  pengukur regangan  digunakan strain  gauge yang  dipasang pada  baja  tulangan  maupun  pada  beton. Strain gauge untuk  baja  dipakai  dua type ,  yaitu type YFLA-5  panjang  50  mm  untuk  tulangan  utama longitudinal dan type FLA-6-11 dengan panjang 60 mm  untuk tulangan confinement , sedangkan  untuk beton dipasang strain gauge type PL-60-11 dengan panjang 60  mm. Strain gauge untuk baja tulangan dipasang  sebelum  dilakukan  pengecoran  beton, sedangkan strain  gauge untuk  beton  dipasangkan pada  permukaan  beton  sesudah  beton  mengeras. Pemasangan strain  gauge menggunakan  lem khusus untuk strain gauge agar strain gauge tidak mengalami  kerusakan  saat  pemasangan.  Posisi pemasangan strain gauge pada spesimen ditampilkan secara detail pada Gambar 3.
Selain strain  gauge ,  instalasi  penting  lain  yang dipasang  pada  benda  uji  adalah Linier  Variables Displacement  Transducers  (LVDT) yang  berguna untuk  mengukur displacement saat  benda  uji
diberikan pembebanan. Satu buah LVDT dipasang vertikal  pada  muka stub dibagian  tengah  dan  dua pasang  LVDT  yang  dipasang  horizontal  di  bagian atas  dan  bawah  balok  di  muka stub .  LVDT vertikal  digunakan  untuk  mengukur  lendutan ( displacement ) balok, sedangkan LVDT horizontal untuk  mengukur  kurvatur  dari  balok.  Alat hydroulic  actuator berkapasitas  500  kN  serta loadcell dengan  kapasitas  serupa  dipasang  untuk memberikan pembebanan. Seluruh instrumen yang terpasang  dalam  penelitian  ini  akan  tersambung dengan data logger type TDS-303 yang dilengkapi dengan 50 channel data serta layar monitor sebagai alat perekam data. Set up pengujian  merujuk pada penelitian Priastiwi et al (2017) seperti ditampilkan pada Gambar 4.
Gambar 3. Instrumentasi pada spesimen .
Pembebanan  siklik  diberikan  dengan  sistem displacement  control dengan  model quasi  static Sistem  pembebanan  spesimen  diberikan  ditengah bentang, balok, tepatnya pada as stub berupa beban terpusat  bolak-balik  (siklik).  Hal  ini  dilakukan dengan  maksud  agar  dapat  diperoleh  area  momen dan  terbesar  di  muka stub . cyclic  loading ,  yaitu suatu  teknik  pemberian  beban  yang  diaplikasikan secara  bertahap  dan  cukup  pelan  sehingga pengaruh  inertia  dinamik  dan  pengaruh  laju regangan  ( strain  rate )  pada  material  diabaikan ( ACI  374.2R-13 ). Drift  ratio (DR)  dipilih  untuk menilai  kinerja  komponen  deformasi    dan  urutan beban diberikan sesuai ACI 374.R-05 dimana pada tiap drift  ratio menerapkan  tiga  siklus  bolak  balik secara  penuh.  Urutan drift  ratio yang  disarankan dimulai  dari  DR  0,2%;  0,25%;  0,35%;  0,5%; 0,75%;  1,0%;  1,4%;  1,75%;  2,20%;  2,75%;  dan 3,5% seperti terlihat pada Gambar 5 dan 6.
Gambar 5. Deformasi komponen ( ACI 374.1-05 )
Gambar 6. Urutan Siklus Pembebanan (ACI 374.1-05)
Hasil dan Pembahasan .
Hasil  pengamatan  selama  pengujian  menunjukkan bahwa  baik  balok  dengan confinement  croosties (BKS)  maupun  balok  tanpa confinement (BNS) di zona  tekannya  mengalami  keretakan  dimulai  dari tepi  bagian  atas  dan  bagian  bawah  balok yang  kemudian  menjalar  kearah  garis  netral penampang  balok  seiring  dengan  meningkatnya beban  siklik  yang  diberikan.  Pembacaan strain gauge menunjukkan kelelehan tulangan
longitudinal  pada  BKS  terjadi  saat  beban  (Q) sebesar  103  kN  di drift  ratio 1,07%,  kemudian diiringi terkelupasnya selimut beton (spalling) saat Q  sebesar  123  kN,  sedangkan  pada  BNS  leleh tulangan longitudinal terjadi di Q sebesar  96 kN di drift  ratio 1,06%  dan spalling saat  Q  sebesar 115 kN.
Pada akhir pengujian ditunjukkan bahwa kerusakan terberat terjadi pada daerah sendi plastis balok  di  muka stub dengan untuk  BKS adalah  125  kN  untuk  pembebanan  tekan  dan  126 kN untuk pembebanan tarik, sedangkan pada BNS sebesar  118  kN  dan    121  kN  untuk  pembebanan tekan dan tarik. Selama pengujian BKS mengalami siklus  pembebanan  sebanyak  43  siklus  yang merupakan step pertama  pada drift ratio 0,07, sedangkan BNS mengalami siklus yang jauh lebih rendah yaitu 33 siklus pada drift ratio 0,04.
Keberadaan confinement  crossties di  zona  tekan balok  mampu  meningkatkan  ketahanan  balok menahan  beban  siklik  dengan  terbentuknya siklus  yang  lebih  banyak  dan  tetap  stabil dibandingkan BNS. Saat-saat awal antara BKS dan BNS  menunjukkan  kesamaan,  namun  mendekati tegangan  ultimit  tercapai  dan  terjadi  penjalaran retak,  beton  akan  mengembang  dan  menekan tulangan transversal. Adanya confinement crossties yang  mengekang  wilayah  tekan  beton  mampu menahan  beton  dan  meningkatkan  daktilitas  balok secara  signifikan  seperti  ditunjukkan  pada  kurva hysteresis Gambar 7.
Pemberian confinement  crossties yang  menempel di  sengkang  penahan  geser  mampu  menambah tekanan  pengekang  dalam  arah  transversal  dan berkontribusi  dalam  meningkatkan  daktilitas  dari balok.  Kondisi  yang  sama  juga  terjadi  pada spesimen balok yang diberikan tambahan confinement berbentuk  persegi/ hoops (Priastiwi et al .,  2017)  dimana  adanya hoops di  zona  tekan balok  meningkatkan  50  hingga  65%  daktilitasnya dibanding  balok  tanpa confinement di  zona tekannya,  sedangkan  penggunaan confinement spiral  oleh  Hadi  &  Schmidth  (2002)  maupun  Tee et  al (2017)  juga  dikatakan  bahwa  dengan confinement spiral  yang  melingkar  di  zona  tekan balok  yang  diberi  pembebanan  lentur  mampu meningkatkan kinerja balok maupun daktilitasnya.
Hasil pembacaan strain gauge yang terpasang pada confinement  crossties menunjukkan  bahwa  saat terjadi  beban  ultimit,  regangan  sebesar  0,00186 dan 0,00136 di sisi yang lain. Hal ini menunjukkan bahwa  tulangan  D10  yang  dipakai  sebagai tulangan confinement belum  mengalami  kelelehan saat  terjadinya  beban  ultimit  sehingga  mampu mendukung peningkatan daktilitas baloknya.
(a)
(b)
Gambar 7. Kurva hysterestik BKS dan BNS yang dikenai siklik
Baik pada spesimen BKS maupun BNS menunjukkan bahwa kegagalan terjadi pada daerah sendi  plastis  balok  yang  diawali  pada  jarak berkisar  150  hingga  200  mm  jauh  dari  muka stub dan  bertambah  luas  hingga  sampai  ke  muka stub. Kondisi  tersebut  mirip  dengan  pernyataan  Sheikh &  Khoury  (1993)  yang  juga  menggunakan  model stub dalam penelitian, dimana keduanya menyakini bahwa restrain dari stub berkurang secara bertahap karena  berkurangnya  kekakuan  dari  wilayah tersebut setelah dimulainya kegagalan.
Hasil  akhir  pengujian  menunjukkan  bahwa wilayah  kerusakan  BKS  dan  BNS  berada  pada rentang 1,33 hingga 1,50 dari tinggi balok ( . Hal ini menunjukkan bahwa retakan masih berada pada daerah  yang  disyaratkan  untuk  sendi  plastis  balok yaitu 2 dari muka kolom seperti ditunjukkan pada Gambar 8.

## Gambar 8. Wilayah kerusakan BKS dan BNS
Sementara  itu  dalam  hasil  pengujian  ditunjukkan pula,  adanya confinement  crossties di  zona  tekan balok  berpengaruh  signifikan  terhadap  perilaku balok  terutama  daktilitasnya,  baik  daktilitas displacement ( maupun  daktilitas  kurvaturnya
( . Selain daktilitas, rasio kumulatif perpindahan
( yang  bertujuan  untuk  melihat  nilai  kumulatif perpindahan  inelastik  yang  terjadi  pada  spesimen, dan juga nilai indeks kumulatif disipasi energi ( untuk  menunjukkan  karakteristik  disipasi  energi
spesimen  juga  menunjukkan  pengaruh  yang signifikan. Nilai-nilai yang menjadi target tersebut diperoleh  dengan  menggunakan  kurva envelope untuk displacement dan  kurvatur  yang  mengacu pada penelitian Bayrak & Sheikh (1998).
Kurva hysteresis yang  dihasilkan  pembebanan siklik dibuat kurva envelope terlebih dahulu untuk displacement maupun  kurvaturnya.  Nilai maupun yang  merupakan  rata-rata  nilai maksimal  gaya  maupun  momen  dalam  dua  arah pembebanan  dan  nilai  0,8 merupakan  titik terjadinya  penurunan  gaya  maksimal  sebesar  20% yang digunakan untuk menentukan kriteria ultimit. Daktilitas displacement dihitung dari perbandingan displacement  ultimit ( )  dan displacement saat pertama  leleh  ( ,  sementara  daktilitas  kurvatur dihitung  dengan  membandingkan  antara  kurvatur ultimit  ( dan  kurvatur  saat  leleh  ( .  Nilai rasio  kumulatif  daktilitas dan  nilai  indeks kumulatif  disipasi  energi  ( didapatkan  dengan menggunakan  Persamaan  (1)  dan  (2)  serta Gambar 9.
∑ (1)
dan
∑ ( ) ( ) (2)
Dimana merupakan luas area siklus kurva ke -I,
merupakan  kemiringan  siklus  kurva ke- I, merupakan  kekakuan  elastis  efektif, merupakan displacement maksimum siklus ke- I dan merupakan gaya maksimum.
Kurva envelope rata-rata  BKS  menunjukkan bahwa  spesimen  ini  memiliki  beban  maksimum ( rata-rata  dalam  dua  arah  pembebanan sebesar  125,57  kN.  Perpotongan dengan kemiringan awal kurva dapat ditentukan
displacement lelehnya  yaitu  sebesar  22,67  mm, dan saat beban mulai turun hingga maksimum 20% dari  beban  puncak  dapat  ditentukan displacement ultimitnya  yaitu  sebesar  108,18  mm  pada drift ratio 6,1%.

## Gambar 9. Parameter daktilitas
(Bayrak & Sheikh, 1998)
Berdasarkan nilai displacement leleh dan displacemet ultimit  serta
untuk  BKS didapatkan  daktilitas displacement yaitu
sebesar  4,77  dan  nilai  kekakuan  elastis  efektif ( ⁄ sebesar 5,54 seperti ditunjukkan pada  Gambar  10.  Adapun  BNS  memiliki  beban maksimum  ( rata-rata  sebesar  117,9  kN, dengan  menarik  garis  kemiringan  kurva  dengan beban  maksimum  dapat  diketahui displacement leleh  untuk  pembebanan  siklik  ( sebesar  23,06 mm  pada drift  ratio 1,28.  Saat  penurunan  beban maksimum 20% dari
didapatkan
displacement ultimit  ( sebesar  69,34  mm  pada drift  ratio 3,85%.  Dengan  demikian  daktilitas displacement ( dan  nilai  kekakuan  elastis efektif ( spesimen BNS masing-masing sebesar 3,00 dan 5,11 seperti ditunjukkan pada Gambar 11.
Gambar 10. Kurva envelope perilaku spesimen BKS
Berdasarkan  nilai  beban  maksimum ,
displacement leleh , kekakuan elastis efektif , serta  luas  masing-masing loop dapat  ditentukan nilai  rasio  kumulatif  daktilitas displacement ( dan  nilai  indeks  kumulatif  disipasi  energi  ( pada BKS dan BNS seperti ditampilkan  pada
Gambar 11. Kurva envelope perilaku spesimen BNS
Tabel  2.  Nilai-nilai  dalam  Tabel  2  menunjukkan peningkatan  karena  pengaruh confinement tidak hanya pada drift ratio maupun daktilitas displacement ,  namun  juga  nilai  rasio  kumulatif daktilitas displacement ( yang  meningkat hampir  98%,  demikian  juga  indeks  kumulatif disipasi  energi  ( yang  meningkat  enam  kali lipat  dibanding  balok  tanpa confinement di  zona tekannya.

## Tabel 2. Nilai pengujian BKS dan BNS
Hasil BKS BNS Peningkatan BKS terhadap BNS (%) Drift ratio (%) 6,10 3,85 58,44 (kN) 125,57  117,90 6,51 4,77 3,01 58,70 70,86 35,80 97,92 W ( x 10 8 ) 60,67 8,62 604,00
Keberadaan confinement  crossties di  zona  tekan balok  mampu  memperpanjang  deformasi  plastis dari elemen sebelum terjadinya keruntuhan dengan adanya sendi plastis yang lebih daktail. Untuk nilai kurvatur  diperoleh  dari  pembacaan  data  LVDT yang  terpasang  horisontal  pada  ujung  balok  muka stub (T 6 -T 9 )  pada  Gambar  4.  LVDT  horisontal diletakkan  pada  bagian  atas  dan  bagian  bawah balok  dengan  jarak  satu  sama  lain  sejauh .
Besarnya momen untuk daerah sendi plastis dicari berdasarkan keseimbangan gaya sehingga ⁄ ,  dimana merupakan  jarak antara  tumpuan  dengan  muka stub .  Besarnya  nilai kurvatur dicari dengan menggunakan data perpindahan  horisontal  LVDT  atas  ( dan
bawah  ( yang  dibagi  dengan  panjang  mula- mula untuk mendapatkan nilai regangan dan . Kemudian  dari  distribusi  regangan  diatas  dan dibawah tersebut, perputaran  kurvatur dapat dicari yaitu .
Penentuan  nilai  kurvatur  leleh  ( sama  seperti pada displacement yaitu  dengan  menggunakan perpotongan  antara  garis  horizontal  dari dengan kemiringan kurva pada kondisi elastis, dan setelah  besarnya  momen  mengalami  penurunan maksimal  20%  dari dapat  ditentukan  nilai kurvatur  ultimitnya  ( .  Untuk  memperoleh
daktilitas  kurvatur
maka  nilai  kurvatur  yang
terjadi
dibagi dengan nilai kurvatur saat leleh
( Kurva hysteresis momen-kurvatur yang kemudian  dirubah  dalam  kurva envelope dua  arah momen-kurvatur ditampilkan pada Gambar 12.
Gambar 12. Kurva envelope dua arah BKS dan BNS
Kurva envelope momen-kurvatur dua arah tersebut kemudian  dijadikan  kurva envelope rata-rata  dan kemudian  dicari  nilai-nilai  pentingnya  seperti halnya  pada displacement dan  didapatkan  hasil seperti tercantum dalam Tabel 3.

## Tabel 3. Nilai kurvatur BKS dan BNS
Kondisi BKS BNS BKS terhadap BNS (kN.m) 100,46  94,32 6,51 % ( rad/mm) 0,20 0,22 ( rad/mm) 2,82 1,75 14,03 7,87 78,18 %
Kurva  momen-kurvatur  tersebut  menunjukkan perilaku  yang  daktail  dari  spesimen  BKS  dengan momen  maksimum  sebesar  100,46  kNm,  dengan kurvatur  leleh  ( sebesar  0,201x10 -3 rad/mm serta  kurvatur  ultimit  ( sebesar  2,819x10 -3 rad/mm.  Dengan  demikian  momen  kurvatur  ( untuk  spesimen  BKS  adalah  14,03.  Pada  BNS
momen  maksimum  yang  dapat  dicapai  adalah 94,32 kNm, kurvatur leleh ( sebesar 0,222x10 -3 rad/mm,  dan  nilai  kurvatur  ultimit  ( adalah sebesar 1,748x10 -3 rad/mm. Dengan membandingkan  nilai  kurvatur  ultimit  dengan kurvatur  saat  leleh  diperoleh  nilai  daktilitas kurvatur ( spesimen BNS adalah 7,87.

## K esimpulan
Berdasarkan  kajian  eksperimental  yang  telah dilakukan pada balok dengan confinement crossties dan  balok  tanpa confinement di  zona tekannya  dapat  disimpulkan  bahwa  adanya confinement di  zona  tekan  penampang  balok khususnya  berupa confinement  crossties yang dikaitkan  dengan  sengkang  penahan  geser  mampu meningkatkan daktilitas daerah sendi plastis balok secara  signifikan,  seperti  halnya  penelitian sebelumnya  oleh  peneliti  yang  menggunakan confinement berbentuk hoop.
Pemberian confinement  crossties yang  menempel di  sengkang  penahan  geser  mampu  menambah tekanan  pengekang  dalam  arah  transversal  dan berkontribusi  dalam  meningkatkan  daktilitas  dari balok  peningkatan  daktilitas  yang  terjadi  meliputi daktilitas displacement 58,7%  dan  daktilitas kurvatur  sebesar  78,2%  bila  dibandingkan  dengan balok tanpa confinement . Adanya crossties di zona tekan juga meningkatkan ketahanan balok terhadap beban  siklik  menjadi  43  siklus  dibanding  balok tanpa confinement yang  hanya  mampu  bertahan hingga 33 siklus dengan nilai kumulatif perpindahan  inelastik  yang  terjadi  pada  spesimen hingga 98% dan nilai disipasi energinya enam kali lipat  dibanding  balok  tanpa confinement di  zona tekannya.  Namun  demikian  untuk  kapasitas  beban serta  kapasitas  momen  kenaikannya  kurang signifikan,  hanya  berkisar  6,5%.    Kondisi  ini  juga terjadi  pada  daerah  sendi  plastis  balok  yang diberikan  pengekangan  berupa hoops yang  juga tidak  signifikan  dalam  penambahan  kapasitas bebannya.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan  terima  kasih  terutama  ditujukan  kepada LPPM  Undip  yang  telah  memberikan  dana penelitian  Hibah  RPP  dan  juga    kepada  pihak- pihak yang membantu pelaksanaan penelitian.

## Daftar Pustaka
ACI  (American  Concrete  Institute).  (2005). Acceptance Criteria for Moment Frames Based on Structural  Testing  and  Commentary:  An  ACI Standard. American Concrete Institute. 374.R-05
-120 -80 -40 0 40 80 120 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 M o men ( kN m) Kurvatur (x10 -3 rad/mm) BNS BKS
ACI  (American  Concrete  Institute).  (2013).  Guide for  testing  reinforced  concrete  structural  elements under  slowly  applied  simulated  seismic  loads. 374.2 R-13 .
Bae,  S.,  &  Bayrak,  O.  (2008).  Plastic  Hinge Length  of  Reinforced  Concrete  Columns. ACI Structural Journal , 105 (3), 290.
Base,  G.  D.  (1962).  Helical  Reinforcement  in  the Compression Zone of Concrete Beams. Constructional & Engineering , 456-460.
Base,  G.  D.,&  Read,  J.B.  (1965).  Effectiveness  of Helical  Binding  in  the  Compression  Zone  of Concrete Beams. Journal Proceedings , 62 (7) , 763- 781.
Bayrak,  O.,  &  Sheikh,  S.  A.  (1998).  Confinement Reinforcement  Design  Considerations  for  Ductile HSC Columns. Journal of Structural Engineering , 124 (9), 999-1010.
Delalibera,  R.  G.,  &  Giongo,  J.  S.  (2008). Theoretical and Numerical Analysis of Reinforced Concrete Beams with Confinement Reinforcement. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais , 1 (1), 17-30.
Hadi,  M.  N.,  &  Elbasha,  N.  (2007).  Effects  of Tensile  Reinforcement  Ratio  and  Compressive Strength  on  the  Behaviour  of  Over-reinforced Helically Confined HSC Beams. Construction and Building Materials , 21 (2), 269-276.
Hadi,  M.  N.,  &  Schmidt,  L.  C.  (2002).  Use  of Helixes in Reinforced Concrete  Beams. Structural Journal , 99 (2), 191-198.
Imran,  I.,  Bing,  L.,  Meas,  K.,  &  Hoedajanto,  D. (2009).  Permasalahan  Detailing  pada  Bangunan Beton  Bertulang  Sederhana  Tahan  Gempa. Prosiding Seminar HAKI , Jakarta.
Jeffry,  R.,  &  Hadi,  M.  N.  (2008).  The  Effect  of Confinement  Shapes  on  Over-reinforced  HSC Beams . World  Academy  of  Science,  Engineering and Tecnology , 40 , 286-293.
Leung, H. Y., & Burgoyne,  C. J. (2005). Uniaxial Stress-strain  Relationship  of  Spirally  Confined Concrete. ACI materials journal , 102 (6), 445.
Moehle,  J.  P.,  &  Cavanagh,  T.  (1985). Confinement  Effectiveness  of  Crossties  in  RC.
Journal of Structural Engineering , 111 (10), 2105- 2120.
Priastiwi,  Y.  A.,  Imran,  I.,  &  Hidayat,  A.  (2014). Behavior  of  Ductile  Beam  with  Addition Confinement  in  Compression  Zone. Procedia Engineering , 95 , 132-138.
Priastiwi, Y. A., & Imran, I. (2015). The  Effect of Different  Shapes  of  Confinement  in  Compression Zone on Beam's Ductility Subjected to Monotonic Loading. Procedia Engineering , 125 , 918-924.
Priastiwi,  Y.  A.,  Imran,  I.,  Nuroji,  &  Hidayat,  A. (2017). Confinement Hoops of Compression  Zone in  Beam  Under  Cyclic  Loading. AIP  Conference Proceedings , 1903. (1), 0200091-7.
Sakai,  K.,  &  Sheikh,  S.  A.  (1989).  What  do  We Know  about  Confinement  in  Reinforced  Concrete Columns?  (A  Critical  Review  of  Previous  Work and  Code  Provisions). ACI  Structural  journal , 86 (2), 192-207.
Sheikh,  S.  A.,  &  Khoury,  S.  S.  (1993).  Confined Concrete  Columns  with  Stubs. ACI  Structural Journal , 90 , 414 -431.
Nasional,  B.  S.  (2012). Tata  cara  perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan  non  gedung  SNI  1726 .  Jakarta:  Badan Standardisasi Nasional.
Indonesia,  S.  N.  (2013). Persyaratan  beton struktural  untuk  bangunan  gedung  SNI  2847 . Jakarta: Standar Nasional Indonesia.
Tee,  H.  H.,  Al-Sanjery,  K.,  &  Chiang,  J.  C.  L. (2017).  Behaviour  of  Reinforced  Concrete  Beams with  Confined  Concrete  Related  to  Ultimate Bending  and  Shear  Strength. AIP  Conference Proceedings , 1818 (1),020060-9). AIP Publishing.
Ziara, M. M., Haldane, D., & Kuttab, A. S. (1995). Flexural  Behavior  of  Beams  with  Confinement.
Structural Journal , 92 (1), 103-114.
Whitehead,  P.  A.,  &  Ibell,  T.  J.  (2004). Deformability  and  ductility  in  over-reinforced concrete structures. Magazine of Concrete research , 56 (3), 167-177 .