## ANALISIS PERFORMA BALOK T BETON BERTULANG DENGAN SERAT POLIMER MENGGUNAKAN APLIKASI MIDAS FEA NX
Timotius Alfanov 1 dan Sunarjo Leman 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta timotius.325200090@stu.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta sunarjo@ft.untar.ac.id
Masuk: 29-12-2023, revisi: 12-01-2024, diterima untuk diterbitkan: 16-01-2024

## ABSTRACT
Over time, the structural integrity of a building may experience a decline in its capacity, necessitating the need for structural retrofitting. One method of structural retrofitting that is often used and considered ideal is to use Hybrid Fiber  Reinforced  Polymer  (FRP)  due  to  its  ease  of  use  and  the  ability  to  amalgamate  the  favorable  mechanical properties of two FRP materials. This research discusses the effect of HFRP sheet composition on the performance of the flexural capacity of reinforced concrete beams. The T-beam specimens have dimensions of 260 mm in height, 155 mm in breadth, 415 mm in flange width, 60 mm flange thickness, and a span length of 2000 mm. These T-beams underwent testing with symmetric two-point loading at simple supports, reinforced with 4Ø10 tensile reinforcement, 2Ø16 compression reinforcement, and stirrups of Ø10. Flexural strengthening was carried out using 3 different HFRP compositions so that 4 test specimens were obtained including a T beam without strengthening as a control. Analysis was  conducted  using  the  finite  element  method  through  the  MIDAS  FEA  program.  The  results  indicate  that  each additional layer of HFRP significantly enhances the flexural capacity of the reinforced concrete T-beams by 97,22- 145,03%. Finite element method analysis closely aligns with laboratory test results, with a maximum difference of ± 9% indicating that the finite element method provides a conservative approach for predicting laboratory test results.
Keywords: HFRP; reinforced concrete; T beam; flexural capacity; MIDAS FEA

## ABSTRAK
Seiring berjalannya waktu, struktur dapat mengalami penurunan kapasitas struktural sehingga perkuatan struktur perlu dilakukan. Salah satu metode perkuatan struktur yang sering dipakai dan dianggap ideal adalah dengan menggunakan Hybrid Fiber Reinforced Polymer (FRP) karena mudah dalam pengaplikasiannya dan dapat memadukan sifat mekanik yang  baik  dari  dua  bahan  FRP  yang  digunakan.  Penelitian  ini  membahas  pengaruh  komposisi  lembaran  HFRP terhadap kinerja kapasitas lentur balok beton bertulang. Sampel balok T mempunyai tinggi 260 mm, lebar badan 155 mm, lebar sayap 415 mm, tebal sayap 60 mm, dan panjang bentang 2000 mm. Balok T diuji  tersebut diuji dengan pembebanan  dua  titik  simetris  pada  tumpuan  sederhana  dengan  tulangan  tarik  4Ø10,  tulangan  tekan  2Ø16,  dan sengkang Ø10. Perkuatan lentur dilakukan dengan menggunakan 3 komposisi HFRP yang berbeda sehingga diperoleh 4  benda  uji  termasuk  balok  T  tanpa  perkuatan  sebagai  kontrol.  Analisis  dilakukan  dengan  metode  elemen  hingga menggunakan program MIDAS FEA dan menunjukkan bahwa setiap penambahan lapisan pelat HFRP meningkatkan kapasitas lentur balok T beton bertulang sebesar 97,22-145,03%. Hasil analisis metode elemen hingga mendekati hasil uji  laboratorium  dengan  perbedaan  terbesar ± 9%  yang  menandakan  bahwa  metode  elemen  hingga  memberikan pendekatan konservatif untuk memprediksi hasil uji laboratorium.
Kata kunci: HFRP; beton bertulang, balok T; kapasitas lentur; MIDAS FEA

## 1. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Salah  satu  bahan  bangunan  yang  populer  dan  sering  digunakan  dalam  konstruksi  adalah  beton.  Salah  satu kegunaannya  adalah  sebagai  material  beton  bertulang.  Pada  dasarnya,  beton  bertulang  merupakan  kombinasi  dari semen, agregat, dan air, yang diperkuat dengan tulangan baja. Kombinasi ini dapat membuat suatu elemen struktur menjadi tahan terhadap gaya tekan dan tarik, dimana beton akan memikul gaya tekan dan tulangan baja akan memikul gaya  tarik.  Salah  satu  elemen  struktur  yang  menggunakan  kombinasi  ini  adalah  balok.  Balok  berfungsi  sebagai penyalur beban dari pelat ke kolom. Oleh karena itu, beton bertulang menjadi pilihan yang sangat baik bagi elemen struktur  balok.  Namun,  seiring  berjalannya  waktu,  balok  beton  bertulang  dapat  mengalami  penurunan  kapasitas
struktural yang disebabkan oleh berbagai faktor, seperti perubahan kondisi lingkungan, beban yang meningkat, dan lain sebagainya (Luastika et al., 2019). Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan tindakan perkuatan pada balok beton bertulang supaya tidak terjadi kegagalan struktural.
Salah  satu  metode  perkuatan  yang  cukup  sering  dipakai  adalah  dengan  menggunakan Fiber-Reinforced  Polymer (FRP). Metode perkuatan ini dianggap ideal karena material FRP tersebut merupakan material yang tahan terhadap korosi, memiliki kuat tarik yang tinggi, dan pemasangannya yang mudah. Namun di sisi lain, material FRP ini akan meningkatkan kekakuan dari struktur yang diperkuat yang menandakan bahwa daktilitas struktur menjadi berkurang (Rabinovitch & Frostig, 2003). Ini merupakan salah satu hal yang sangat dipehatikan pada perkuatan struktur dengan FRP.  Penelitian  yang  dilakukan  sebelumnya  oleh  Foster  et  al.  (2017)  meneliti  mengenai  balok  T  yang  diperkuat dengan material FRP berbahan carbon (CFRP atau Carbon Fiber-Reinforced Polymer ) seperti Gambar 1. Benda uji tersebut  ditinjau  terhadap  perilaku  gesernya.  Hasilnya  menunjukan  bahwa  balok  T  yang  diperkuat  dengan  CFRP mengalami peningkatan dalam kapasitas geser hingga 86% dan kekakuannya.
Gambar 1. Perkuatan dengan CFRP pada Balok T (Foster et al., 2017)
Riset terkait material FRP terus berkembang seiring berjalannya waktu. Salah satu material FRP yang sering dipakai selain carbon adalah glass (GFRP atau Glass Fiber-Reinforced Polymer ). GFRP memiliki keuntungan dibandingkan dengan  CFRP,  yaitu  harganya  yang  lebih  murah  dan  beratnya  yang  lebih  ringan.  Penelitian  yang  dilakukan  oleh Meikandaan & Murthy (2017) meneliti mengenai balok beton yang diperkuat dengan material GFRP. GFRP tersebut dilapisi pada bagian bawah beton. Hasil penelitian menunjukan bahwa beban ultimit yang dapat ditahan oleh balok yang diperkuat meningkat 14%. Perilaku yang ditunjukan oleh balok yang diperkuat GFRP tidak jauh berbeda dengan balok yang diperkuat CFRP, dimana dengan kehadiran material FRP tersebut, retak yang terjadi (pada penelitian ini adalah  retak  akibat  lentur)  dapat  tertunda  (terjadi  pada  beban  yang  lebih  besar  dibandingkan  balok  yang  tidak diperkuat) dan formasi retak tidak terjadi secara tiba-tiba. Ini menunjukan bahwa GFRP layak untuk bisa digunakan sebagai perkuatan bagi struktur beton.
Akan tetapi, GFRP memiliki kekurangan, yaitu modulus elastis dan kekuatan tarik yang lebih rendah dibandingkan dengan CFRP. Oleh karena itu, penelitian yang dilakukan oleh (Attari et al., 2012) membandingkan material gabungan FRP  dari  2  bahan  berbeda  yang  dikenal  dengan  nama  HFRP  ( Hybrid  Fiber-Reinforced  Polymer ).  Penggabungan antara 2 material FRP yang berbeda (CFRP dan GFRP) dimaksudkan untuk mendapat material FRP yang memiliki daktilitas yang tinggi (didapat dari GFRP) dan kekuatan yang tinggi (didapat dari CFRP). Salah satu kesimpulan yang didapat  berkaitan  dengan  penggunaan  HFRP  tersebut  adalah  balok  yang  diuji  masih  memiliki  elongasi  yang  baik sebelum runtuh.
Selain 2 material FRP yang sudah dijelaskan sebelumnya, terdapat 1 material FRP yang belum banyak diketahui oleh banyak  orang,  yaitu  BFRP  ( Basalt  Fiber-Reinforced  Polymer ).  Akhir-akhir  ini,  BFRP  menjadi  populer  karena harganya  yang  lebih  murah  dibandingkan  dengan  GFRP  yang  sudah  lebih  murah  dari  CFRP.  Selain  itu,  BFRP merupakan material yang ramah lingkungan dan tidak berbahaya karena material BFRP terbuat langsung dari batuan gunung  berapi  tanpa  zat  adiktif  (Wang  et  al.,  2017).  Menurut  penelitian  yang  dilakukan oleh  Zhang  et  al.  (2017), BFRP  merupakan  material  yang  memiliki  daktilitas  yang  lebih  baik  dibandingkan  dengan  CFRP  dan  memiliki kekuatan  tarik  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  GFRP.  Oleh  karena  itu,  dalam  penelitian  ini,  diuji  balok  T dengan menggunakan HFRP yang terbuat dari CFRP dan BFRP. Model pengujian dapat dilihat pada Gambar 2. Hasil pengujian  balok  yang  diperkuat  dengan  HFRP  tersebut  menunjukan  bahwa  regangan  ultimit  dari  lembaran  HFRP lebih  besar  15%  dibandingkan  dengan  CFRP.  Selain  itu,  ditemukan  bahwa  balok  yang  diperkuat  dengan  HFRP tersebut  memiliki  kekakuan  pasca  leleh.  Ini  menunjukan  bahwa  balok  akan  memiliki  daktilitas  yang  baik, dimana balok mampu memiliki deformasi yang besar sebelum mengalami keruntuhan.
Gambar 2. Skema pengujian balok T yang diperkuat HFRP (Zhang et al., 2017)
Dari latar belakang tersebut, maka penelitian ini akan menganalisis pengaruh penggunaan lembaran HFRP terhadap peningkatan  kapasitas  lentur  balok  T  beton  bertulang  yang  dibandingkan  dengan  balok  T  beton  bertulang konvensional menggunakan metode elemen hingga pada aplikasi Midas FEA NX. Model benda uji yang didapat dari referensi jurnal pengujian laboratorium akan dijadikan sebagai acuan model dengan dengan modifikasi dan batasan masalah yang ditentukan. Jadi, FRP yang digunakan adalah jenis Carbon FRP dan Basalt FRP. Pengaruh pemasangan FRP tersebut tidak diperhitungkan terhadap kapasitas gesernya. Hubungan antara balok dan FRP dimodelkan elastis sempurna, dimaksudkan supaya tidak terjadi debonding antara balok dan FRP sesuai dengan hasil uji laboratorium. Pengujian balok dilakukan di atas dua tumpuan sederhada dengan metode four-point bending . Pembebanan dilakukan secara statik nonlinear. Untuk material, mutu beton digunakan 45,6 MPa sesuai dengan hasil pengujian Zhang et al. (2017). Mutu baja tulangan dan FRP sesuai dengan hasil Zhang et al. (2017).

## Balok T beton bertulang
Beton bertulang adalah suatu jenis material konstruksi yang terdiri dari beton dan tulangan baja yang ditempatkan di dalamnya. Konsep ini digunakan dalam konstruksi bangunan untuk menggabungkan kekuatan dan keunggulan dari kedua  material  tersebut.  Pada  dasarnya,  beton  merupakan  material  yang  kuat  dalam  menahan  tekan,  tetapi  lemah dalam menahan tarik. Oleh karena itu, jika beban yang dipikul beton menimbulkan tegangan tarik yang melebihi kuat tarik material, maka dapat terjadi retakan pada beton. Jadi, dapat dikatakan bahwa untuk mengatasi kelemahan kuat tarik beton, maka ditambahkan tulangan baja yang mampu menahan tegangan-tegangan pada penampang balok beton yang  dapat  menerima  tegangan  tarik  apabila  balok  tersebut  dibebani.  Dengan  seperti  itu,  struktur  dapat  dirancang untuk menahan berbagai beban, baik beban tekan maupun tarik, serta mengatasi retakan dan deformasi yang mungkin terjadi (Imran & Zulkifli, 2019).
Gambar 3. Perilaku balok “T” (a) mengalami defleksi, (b) daerah tekan persegi akibat momen positif, (c) daerah tekan persegi akibat momen negatif, (d) zona tekan “T” akibat momen positif (Imran & Zulkifli, 2019)
Pada  saat  konstruksi,  pengecoran  balok  dan  pelat  biasanya  dilakukan  secara  bersamaan  sehingga  menghasilkan pengecoran yang monolit. Dalam kondisi ini, pelat beton akan berperan sebagai sayap atas balok. Balok seperti ini disebut sebagai balok T. Pada dasarnya, balok berperilaku seperti balok “T” pada saat menahan momen positif (sayap balok mengalami kompresi) dan berperilaku sebagai balok persegi biasa (sayap balok tertarik) ketika menahan momen negatif. Umumnya, zona kompresi balok “T” berbentuk persegi, seperti pada Gambar 3(b). Dalam kasus seperti itu, balok “T” tersebut dapat dianalisis sama seperti balok persegi dengan lebar penampang yang tertekan sama dengan lebar sayap (b f ). Jika zona kompresi berbentuk “T” seperti pada Gambar 3(c), analisis dapat dilakukan secara terpisah dengan adanya kontribusi sayap dan badan penampang terhadap tahanan momen (Imran & Zulkifli, 2019).

## Fiber Reinforced Polymer (FRP)
Fiber  Reinforced  Polymer (FRP)  adalah  bahan  penguat  dan  perbaikan  struktural  yang  banyak  digunakan  dalam struktur bangunan serta jenis konstruksi lainnya, seperti jembatan. FRP merupakan salah satu material komposit yang terdiri  dari  dua  unsur,  yaitu  serat  dan  matriks  (Widyaningsih  et  al.,  2016).  Perilaku  tarik  dari  material  FRP  dapat digambarkan sebagai hubungan tegangan dan regangan yang linear elastis. Material FRP merupakan material yang memiliki sifat getas. Ini ditunjukan dengan tidak adanya perilaku plastis seperti yang terlihat pada Gambar 4. Kekuatan tarik dari material FRP tergantung dari beberapa faktor, yaitu jenis serat, orientasi serat, dan metode produksi serat. Sementara itu, untuk perilaku tekan, modulus elastisitas tekan bahan FRP biasanya lebih kecil dari modulus elastisitas tariknya. FRP bisa mengalami kegagalan apabila diberikan gaya tekan longitudinal, seperti runtuh tarik transversal, patah mikro pada serat, dan runtuh geser. Oleh karena itu, perkuatan FRP pada balok biasanya digunakan pada daerah yang mengalami tarik (Zhang et al., 2017).
Gambar 4. Grafik hubungan tegangan regangan FRP kondisi tarik (Zhang et al., 2017)

## Kuat nominal balok beton bertulang  dengan FRP
Gambar 5. Regangan internal dan distribusi tegangan penampang pada kondisi ultimate (SNI 8972:2021)
Berdasarkan SNI 8972:2021, kuat lentur nominal beton bertulang dengan perkuatan FRP dapat dihitung berdasarkan kompatibilitas regangan, keseimbangan gaya dalam, dan juga mode kegagalan yang menentukan. Momen nominal berdasarkan  Gambar  5  didapat  dengan  memperhitungkan  kontribusi  tulangan baja  dan  kontribusi  FRP  yang  dapat diperoleh dari Persamaan 1 dan Persamaan 2.
𝑀 𝑛𝑠 = 𝐴 𝑠 𝑓 𝑠 (𝑑 − 𝛽 1 𝑐 2 ) (1)
𝑀 𝑛𝑓 = 𝐴 𝑓 𝑓 𝑓𝑒 (𝑑 𝑓 − 𝛽 1 𝑐 2 ) (2)
dengan 𝑀 𝑛𝑠 = kontribusi momen nominal dari tulangan baja (Nmm), 𝐴 𝑠 = luas tulangan (mm 2 ), 𝑓 𝑠 = tegangan tulangan (N/mm 2 ), 𝑑 = tinggi efektif balok (mm), 𝛽 1 = faktor pembentuk tegangan beton tekan persegi, 𝑐 = letak garis netral dari serat atas balok, 𝑀 𝑛𝑓 = kontribusi momen nominal dari FRP (Nmm), 𝐴 𝑓 = luas lapisan FRP (mm 2 ), 𝑓 𝑓𝑒 = tegangan FRP (N/mm 2 ), dan 𝑑 𝑓 = jarak dari serat atas beton ke lapisan FRP (mm). Dengan demikian, nilai momen nominal dan beban maksimum dapat ditentukan dengan Persamaan 3 dan Persamaan 4.
𝑀 𝑛 = 𝑀 𝑛𝑠 + 𝑀 𝑛𝑠 (3)
𝑃 = 𝑀 𝑛 𝑎/2 (4)
dengan 𝑀 𝑛 = momen nominal (Nmm), 𝑃 = kapasitas beban maksimum (N), dan 𝑎 = jarak antara beban yang diletakan dan perletakan (m).

## Metode elemen hingga
Metode elemen hingga adalah metode numerik untuk menyelesaikan masalah mekanis kontinu dengan akurasi yang dapat diterima oleh para insinyur. Menentukan solusi analitis untuk masalah geometri, beban, dan sifat material yang kompleks sangatlah sulit. Oleh karena itu, diperlukan solusi numerik dan solusi yang dapat digunakan adalah metode elemen hingga. Pada dasarnya, metode elemen hingga menyelesaikan persoalan dengan cara membagi sebuah struktur menjadi bagian-bagian yang lebih  kecil yang disebut elemen sehingga solusi dalam  setiap bagian  yang lebih kecil dapat dinyatakan dengan fungsi yang jauh lebih sederhana daripada keseluruhan. Bagian-bagian kecil tersebut secara matematis  terhubung  satu  sama  lain  sehingga  terjadi  kesesuaian  dan  konsistensi  antar  bagian  atau  elemen  kecil tersebut. Selain itu, syarat-syarat batas yang ada juga terpenuhi. Secara singkat, solusi untuk permasalahan struktural biasanya didapatkan dengan menentukan perpindahan tiap nodal dan tegangan tiap elemen dalam suatu struktur yang diberikan beban (Logan, 2012).

## 2. METODE PENELITIAN
Acuan untuk penelitian ini adalah jurnal berdasarkan Zhang et al. (2017). Model pengujian dan data material dalam jurnal  tersebut  dijadikan  sebagai  acuan  dengan  memodifikasi  elemen  model  analisis  yang  disertai  dengan  batasan penelitian. Tahapan penelitian secara umum diringkas menjadi diagram alir pada Gambar 6.
Penetapan Tu uan,  etode Pengumpulan dan  nalisis  ata
dentifikasi  asalah Penentuan  lemen   i Pemodelan nalisis  odel   i pakah  nalisis odel  udah  ptimal
a
Pada penelitian ini, terdapat 4 model uji. Untuk model uji pertama, diberi kode BK dengan pengertian balok kontrol. Ini  akan  dijadikan  acuan  sebagai  penambahan  kapasitas  dari  model  uji  yang  lain.  Selanjutnya  adalah  3  model  uji dengan kode BT-nomor. Pemberian kode BT untuk menandakan bahwa balok T beton bertulang dibungkus FRP mulai dari bagian bawah balok, samping balok, hingga sayap balok ( T-wrapping ). Sementara itu, untuk nomor 1, 2, dan 3 menandakan perbedaan komposisi lapisan HFRP. Model benda uji dan skema pengujian dapat dilihat pada  Tabel 1, Gambar 7, Gambar 8, dan Gambar 9. Berkaitan dengan pemodelan material, untuk balok T beton bertulang digunakan material isotropic-concrete smeared crack . Sementara itu, untuk tulangan dan FRP, digunakan material isotropic-von mises .
Tabel 1. Tabel Model Uji No  Kode  Jumlah Lapisan HFRP  Komposisi HFRP 1 BK - - 8 BT-1 1C3B B/B/C/B 9 BT-2 1C4B B/B/C/B/B 10 BT-3 1C5B B/B/C/B/B/B
Gambar 7. Model uji balok kontrol, tanpa perkuatan (BK)
Gambar 9. Model uji (a) BT-1, (b) BT-2, (c) BT-3

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pemodelan
Untuk geometri balok T dan FRP dimodelkan sebagai elemen padat ( solid ), sedangkan geometri tulangan dimodelkan sebagai  elemen  garis  ( curve ).  Contoh  pemodelan  geometri  dapat  dilihat  pada  Gambar  10  (a).  Ukuran  diskretisasi ( meshing ) yang digunakan adalah sebesar 10 mm.  Untuk balok T dan FRP, properti yang digunakan bersifat solid sesuai dengan geometrinya sehingga nantinya di- mesh secara 3D. Sementara itu, untuk tulangan, digunakan properti embedded  truss .  Untuk interface ,  digunakan  tipe plane  interface dan  dibuat  pada interface antara  HFRP  &  beton, HFRP  &  BFRP,  dan  BFRP  &  beton.  Untuk  geometri  yang  sudah  di- mesh ,  dapat  dilihat  pada  Gambar  10  (b). Pembebanan  berupa  perpindahan  ( displacement )  sebesar  nilai displacement maksimum  yang  didapat  dari  jurnal referensi dan dimasukan searah sumbu z dengan nilai negatif yang menunjukan arah ke bawah. Selanjutnya, analisis dilakukan secara statik nonlinear. Hasil dari analisis dengan metode elemen hingga akan dibandingkan dengan hasil uji laboratorium dan hasil perhitungan teoritis.
(a)
(b)
Gambar 10. Pemodelan model uji BT-1 (a) geometri model uji, (b) setelah meshing

## Balok kontrol
Hasil analisis MIDAS FEA menunjukkan hasil yang mendekati dengan hasil uji laboratorium dan perhitungan manual seperti yang terlihat pada Tabel 2 dan Tabel 3. Pola retak menunjukkan kondisi retak lentur disertai retak geser lentur. Kegagalan  pada  balok  kontrol  diawali  dengan  melelehnya  tulangan  longitudinal  bawah  di  mana  nilai  regangan melebihi 0,00198 dan diikuti oleh hancurnya beton pada bagian bawah balok. Lendutan, pola retak, regangan beton, dan regangan tulangan dapat dilihat pada Gambar 11.
(c) (d)
Gambar 11. Hasil analisis metode elemen hingga model uji BK pada kondisi ultimate (a) lendutan, (b) pola retak, (c) regangan balok, (d) regangan tulangan
Selanjutnya, hasil beban dan lendutan yang ada pada setiap increment diplot dalam grafik beban terhadap lendutan sehingga didapatkan grafik seperti Gambar 12. Dari grafik tersebut, dapat dilihat bahwa kapasitas lentur berupa beban maksimum dari model BK adalah 129,68 kN.
Gambar 12. Perbandingan grafik beban terhadap lendutan model uji BK antara hasil FEM dan eksperimen
Tabel 2. Kapasitas Lentur Model Uji BK
Model  P maks FEM (kN) P maks Teoritis (kN)  P maks Eksperimen (kN) BK 129,68 123,53 120,30
Tabel 3. Persentase Perbedaan Hasil Analisis Model Uji BK
Model  FEM vs Teoritis FEM vs Eksperimen BK 4,74% 7,80%

## Model uji BT
Pola retak yang terjadi pada semua model uji BT adalah retak lentur yang diikuti retak geser lentur. Sementara itu, untuk  keadaan  material  pada  kondisi  ultimate,  didapatkan  bahwa  regangan  tekan  balok  sudah  mencapai  regangan
maksimumnya, yaitu sebesar 0,003. Begitu juga yang terjadi pada HFRP, dimana regangannya telah mencapai nilai maksimum,  yaitu  sebesar  0,0175  untuk  model  BT-1,  0,0180  untuk  model  BT-2,  dan  0,0185  untuk  model  BT-3. Namun, untuk BFRP, regangannya belum mencapai nilai maksimum. Kemudian, untuk tulangan dari balok tersebut, hanya tulangan longitudinal bawah yang telah mengalami leleh. Untuk keruntuhan model ini, diawali dengan retak pada bagian bawah balok. Namun, FRP yang ada berperan sebagai confinement tambahan bagi balok sehingga retak tersebut merambat ke bagian atas balok dan akhirnya terjadi keruntuhan yang disebabkan oleh hancurnya beton pada bagian atas balok.  Lendutan, pola retak, regangan beton, dan regangan FRP dari model uji BT-1, BT-2, dan BT-3 dapat dilihat pada Gambar 13, Gambar 14, dan Gambar 15.
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)
Gambar 13. Hasil analisis metode elemen hingga model uji BT-1 pada kondisi ultimate (a) lendutan, (b) tampak 3 dimensi pola retak balok, (c) tampak depan pola retak balok, (d) tampak depan pola retak, (e) regangan balok,
(f) regangan tulangan, (g) tampak 3 dimensi regangan FRP, (h) tampak atas regangan FRP
(a) (b)
(c) (d) (e) (f) (g) (h)
Gambar 14. Hasil analisis metode elemen hingga model uji BT-2 pada kondisi ultimate (a) lendutan, (b) tampak 3 dimensi pola retak balok, (c) tampak depan pola retak balok, (d) tampak depan pola retak, (e) regangan balok,
(f) regangan tulangan, (g) tampak 3 dimensi regangan FRP, (h) tampak atas regangan FRP
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
(g) (h)
Gambar 15. Hasil analisis metode elemen hingga model uji BT-3 pada kondisi ultimate (a) lendutan, (b) tampak 3 dimensi pola retak balok, (c) tampak depan pola retak balok, (d) tampak depan pola retak, (e) regangan balok, (f) regangan tulangan, (g) tampak 3 dimensi regangan FRP, (h) tampak atas regangan FRP
Dari  3  model  tersebut,  didapati  bahwa  model  uji  BT-3,  dimana  lapisan  HFRP-nya  merupakan  yang  paling  tebal diantara yang lain, memberikan  kinerja terbaik dalam menaikan kapasitas lentur. Seperti terlihat pada  Tabel  4 dan Gambar 16, BT-3 dapat menaikan kapasitas lentur menjadi 317,75 kN dengan persentase kenaikan sebesar 145,03%. Setelah itu, diikuti dengan BT-2 dan model uji dengan kenaikan kapasitas lentur terkecil adalah BT-1.
Tabel 4. Persentase Kenaikan Kapasitas Lentur Model Beban Maksimum (kN) Momen Maksimum (kNm) Kenaikan Kapasitas Lentur BK 129,68 38,90 Acuan BT-1 255,76 76,73 97,22% BT-2 275,34 82,60 112,32% BT-3 317,75 95,32 145,03%
Gambar 16. Grafik beban terhadap lendutan model uji BT
Ketika hasil metode elemen hingga tersebut dibandingkan hasil uji laboratorium, didapati bahwa grafik dan hasil yang didapat  cukup  mirip  dengan persentase  perbedaan  terbesar  adalah  9,34% untuk  perbandingan  antara  hasil  FEM  & hasil uji laboratorium. Tabel dan grafik perbandingan dapat dilihat pada Tabel 5, Tabel 6, dan Gambar 17.
Tabel 5. Kapasitas Lentur Model Uji BT odel  P maks (kN) P maks Teoritis (kN)  P maks ksperimen (kN) BT-1 255,76 247,13 235,60 BT-2 275,34 252,07 257,00 BT-3 317,75 256,71 290,60
Tabel 6. Persentase Perbedaan Hasil Analisis Model Uji BT
Model FEM vs Teoritis FEM vs Eksperimen BT-1 3,37% 8,56% BT-2 8,45% 7,13% BT-3 19,21% 9,34%
Gambar 17. Perbandingan grafik beban terhadap lendutan model uji BT antara hasil FEM dan Eksperimen

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan kesimpulan sebagai berikut.
1. Penggunaan HFRP pada balok T beton bertulang terbukti mampu meningkatkan kapasitas lentur berupa kapasitas beban maksimum dan momen maksimum dari balok T beton bertulang.
2. Model uji dengan lapisan HFRP paling tebal (BT-3) memberikan kenaikan kapasitas lentur yang terbesar, yaitu 145,03%.
3. Analisis dengan metode elemen hingga memberikan pendekatan yang cukup baik dalam memprediksi hasil uji laboratorium.

## DAFTAR PUSTAKA
Attari, N., Amziane, S., & Chemrouk, M. (2012). Flexural Strengthening of Concrete Beams Using CFRP, GFRP, and hybrid FRP Sheets.
Construction and Building Materials, 37 , 746-757. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.07.052
Badan Standardisasi Nasional. (2021). Metode Uji Komposit Serat Berpolimer Sebagai Penulangan atau Perkuatan Struktur Beton dan Masonri (SNI 8972:2021). https://doi.org/http://sispk.bsn.go.id/SNI/DaftarList
Foster,  R.  M.,  Brindley,  M.,  Lees,  J.  M.,  Ibell,  T.  J.,  Morley,  C.  T.,  Darby,  A.  P.,  &  Evernden,  M.  C.  (2017). Experimental  Investigation  of  Reinforced  Concrete  T-Beams  Strengthened  in  Shear  with  Externally  Bonded CFRP Sheets. Journal of Composites for Construction, 21 (2), 04016086.
https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000743 Imran, I., & Zulkifli, E. (2019). Perencanaan Dasar Struktur Beton Bertulang (2nd ed.). Bandung: ITB Press. Logan, D. L. (2012). A First Course in The Finite Element Method. Congage Learning.
Luastika, G. N., Lingga, A. A., & Lestyowati, Y. (2019). Perkuatan Lentur Balok Beton Bertulang dengan Glass Fiber Reinforced Polymer. Jurnal Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Tanjungpura, 6 (2), 1-7. https://doi.org/10.26418/jelast.v6i2.35569
Meikandaan,  T.  P.,  &  Murthy,  A.  R.  (2017).  Flexural  Behaviourof  RC  Beam  Wrapped  with  GFRP  Sheets. International Journal of Civil Engineering and Technology, 8 (2), 452-469.
Rabinovitch,  O.,  &  Frostig,  Y.  (2003).  Experiments  and  Analytical  Comparison  of  RC  Beams  Strengthened  with CFRP Composites. Composites: Part B, 34 (8), 663-677. https://doi.org/10.1016/S1359-8368(03)00090-8 Wang, Z., Zhao, X.-L., Xian, G., Wu, G., Singh Raman, R. K., Al-Saadi, S., & Haque, A. (2017). Long-term durability of  Basalt-  and  Glass-Fibre  Reinforced  Polymer  (BFRP/GFRP)  Bars  in  Seawater  and  Sea  Sand  Concrete Environment.
Construction and Building Materials, 139 , 467-489.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.038
Widyaningsih, E., Herbudiman, B., & Hardono, S. (2016). Kajian Eksperimental Kapasitas Sambungan Material Fiber
Reinforced Polymer. Jurnal Online Institut Teknologi Nasional, 2 (3), 29-38.
https://doi.org/10.26760/rekaracana.v2i3.29
Zhang, P., Zhu, H., Wu, G., Meng, S., & Wu, Z. (2017). Flexural Performance of HFRP-RC Composite T-Beams with Different Interfaces. Journal of Composites for Construction, 21 (3), 04016101.
https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000757