J URNAL S AINSTEK STT P EKANBARU - V OL . 11 N O . 2 (2023)
Terbit online pada laman web jurnal :
https://ejournal.sttp-yds.ac.id/index.php/js/index

## SAINSTEK
|    ISSN (Print) 2337-6910    |    ISSN (Online) 2460-1039    |

## Perkuatan Geser Balok Beton Bertulang Eksisting Dengan Menggunakan Metode Deep Embedment
Ilham Akbar a , Ridwan b , Muhammad Ikhsan c
a,b,c Universitas Riau, Kampus Bina Widya, Jl. HR. Soebrantras KM 12,5, Pekanbaru 28293, Indonesia
I NFORMASI A RTIKEL

## ABSTRACT
Sejarah Artikel: Diterima Redaksi: 29 Mei 2023
Revisi Akhir: 09 November 2023 Diterbitkan Online : 29 Desember 2023
Kapasitas beban struktur beton bertulang eksisting seringkali tidak mencukupi untuk memenuhi standar saat ini. Hal ini  dikarenakan peningkatan kebutuhan beban, ketentuan geser yang tidak memadai pada desain asli, degradasi material, atau  meningkatnya  kapasitas  geser  yang  terkait  dengan  penguatan  lentur. Penelitian  ini  mendemonstrasikan  metode  perbaikan  kapasitas  geser  balok beton  bertulang  yang  efektif  dengan  menggunakan  tulangan  baja  tertanam. Riwayat  pembebanan  direproduksi  dalam  bentuk  retak  dalam  rentang  elastis pada  balok  2000  x  150  x  200  mm,  balok  tersebut  diperbaiki  dan  kemudian dibebani  kembali  hingga  gagal  dalam  uji  eksperimental.  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa kontribusi tulangan baja yang tertanam pada inti balok RC terhadap  kapasitas  beban  dapat  signifikan.  Kekakuan  awal  balok  perkuatan tertinggi  adalah  13,07  kN/mm,  yaitu  69%  lebih  tinggi  dari  balok  kontrol. Perpindahan  beban  ultimit  dari  balok  yang  diperkuat  adalah  43  kN  dengan lendutan  sebesar  13  mm,  yang  lebih  tinggi  53%  dari  balok  kontrol. Perkembangan  retakan  selama  fase  beban  kedua  dari  balok  yang  diperkuat identik  dengan  yang  pertama.  Retakan  yang  berkembang  melebar  saat  beban meningkat dan spesimen akhirnya runtuh secara lentur. Kapasitas geser balok yang diperkuat sebesar 43,73 kN pada balok BII lebih tinggi dari balok kontrol.
K ATA K UNCI
Balok Beton Bertulang Eksisting
Forensik Tes
Perkuatan Geser
Metode Deep Embedment

## K ORESPONDENSI
Telepon: +682172233166 E-mail: ilham.akbar@student.unri.ac.id

## 1. PENDAHULUAN
Beton merupakan bahan utama yang umum digunakan pada  berbagai  macam  konstruksi  struktur  bangunan. Umumnya,  untuk  membentuk  struktur  bangunan  ini digunakan  material  komposit  berupa  gabungan  antara beton  dan  tulangan  baja  yang  bekerja  untuk  menahan beban.  Penggunaan  beton  bertulang  umum  digunakan sebagai bahan utama pembentuk struktur bangunan karena material  yang  digunakan  mudah  didapat  dan  proses pengerjaan yang mudah. Berbagai permasalahan sejumlah struktur bangunan lama dan beberapa bangunan baru yang menggunakan beton bertulang tidak berfungsi semestinya. Hal ini disebabkan karena peningkatan beban, lingkungan yang  agresif,  kerusakan  material  atau  peningkatan kapasitas geser karena beban lentur [1].
Solusi  mengatasi  permasalahan  kapasitas  geser  dari balok beton bertulang tersebut teradapat beberapa metode yang digunakan serperti Externally Bonded (EB) dan Near- Surface  Mounted (NSM)  yang  telah  banyak  digunakan untuk  menambah  kapasitas  geser  pada  balok  beton bertulang.  Sistem  perkuatan Externally Bonded (EB)  dan Near-Surface Mounted (NSM) telah terbukti memberikan peningkatan kapasitas geser yang signifikan pada struktur beton  bertulang  [2].  Perkuatan  dengan  metode  EB  dan NSM  membutuhkan  persiapan  yang  rumit,  material  yang telah terpasang terekspos pada permukaan balok sehingga perlu dilindungi dengan material coating untuk menghindari  pengaruh  dari  temperatur  yang  tinggi  dan tangan-tangan  jahil (vandalism) .  Hasil  eksperimen  juga menunjukkan bahwa terlepasnya material dari permukaan beton (debonding) adalah kekurangan utama dari metode-
metode  ini  sehingga  kapasitas  beban  ultimit  materialnya tidak dapat tercapai
Untuk  mengatasi  permasalahan  perkuatan  dengan metode Externally  Bonded (EB)  dan Near-Surface Mounted (NSM),  penelitian  kali  ini  dilakukan  pengujian terhadap  struktur  balok  beton  bertulang  dengan  kondisi yang  sudah  lama  terbengkalai  dengan  menggunakan metode Deep  Embedment (DE).  Metode  ini  sebelumnya dikenal  sebagai Embedded  Through-Section (ETS)  yang diperkenalkan  untuk  mengatasi  kelemahan  dari  sistem sebelumnya [3] .
Sejumlah penelitian telah  menguji keandalan  metode penguatan  balok  beton  bertulang  di  bawah  beban  geser. Hasil  penyelidikan  penelitian  yang  dipublikasikan  sangat bermanfaat, terutama ketika implikasi jenis, kekakuan, dan konfigurasi  material  komposit  terhadap  peningkatan kekuatan geser. Faktor-faktor lain, seperti riwayat beban, yang  dapat  mempengaruhi  proses  penahan  geser,  belum mendapatkan  perhatian  yang  cukup.  Oleh  karena  itu, penelitian  ini  untuk  mengidentifikasi  bagaimana  perilaku balok  beton  pra-retak  yang  diperkuat  dengan  batang  DE. Perilaku  balok  yang  diperkuat  diberikan  dan  dievaluasi dengan  perilaku  balok  kontrol  dalam  hal  pengembangan retak, mode kegagalan, dan kurva perpindahan beban.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Beton Bertulang
Beton terdiri dari campuran agregat yang dilekatkan oleh pasta yang terbuat dari semen portland dan air. Pasta akan  mengisi  ruang  –  ruang  kosong  diantara  agregat setelah beton segar dicorkan, material ini mengeras sebagai akibat dari reaksi – reaksi kimia antara semen dan air yang membentuk  struktur  padat  dan  tahan  lama.  Material  ini umum digunakan sebagai bahan konstruksi di Indonesia.
Beton adalah material yang kuat terhadap tekan dan lemah  terhadap  tarik.  Beton  akan  mengalami  keretakan ketika  diberi  tegangan  tarik  yang  melebihi  kekuatan tariknya.  Untuk  menahan  gaya  tarik,  beton  diberi kombinasi  tulangan  baja  yang  akan  menahan  gaya  tarik pada  beton.  Dengan  adanya  tulangan  baja  ini  maka diperoleh  kombinasi  beton  bertulang  dengan  material beton  untuk  menahan  tekan  dan  tulangan  baja  untuk menahan gaya tarik.
Balok  merupakan  elemen  struktur  yang  memiliki fungsi  memikul  beban  dengan  arah  tegak  lurus  terhadap sumbu longitudinal. Gaya-gaya dalam yang dihasilkan dari suatu balok dengan pembebanan tegak lurus, yaitu berupa momen  lentur  ( bending  moment )  dan  gaya  geser  ( shear force ).  Akibat  moment  lentur,  pada  bagian  atas  balok mengalami tegangan tekan dan bagian  bawah  mengalami tegangan tarik. Sedangkan akibat adanya gaya geser pada balok akan terjadi retak diagonal. Salah satu upaya untuk
mempertahankan  kemampuan  balok  dalam  mendukung beban adalah pada bagian momen dan geser [4]
Balok beton bertulang akan mengalami lentur ketika beban  bekerja.  Lentur  ini  sebagai  akibat  dari  regangan deformasi  yang  disebabkan  oleh  beban  eksternal,  namun tidak  terlalu  kuat  dalam  memikul  tegangan  geser. Tegangan geser yang tinggi menimbulkan retak miring dan untuk  mencegah  dari  retak  miring  tersebut,  maka digunakan tulangan geser atau dikenal dengan penulangan tranversal.

## 2.2. Perilaku Geser Balok Beton Bertulang
Terdapat dua jenis retak miring yang terjadi di balok, yaitu    retak  geser  badan (web-shear  cracking) dan  retak geser  lentur (flexure-shear  cracking) .  Retak  geser  badan bermula  dari  titik  interior  pada  komponen  saat  tegangan tarik  melebihi  kekuatan  tarik  beton.  Retak  geser  lentur bermula  dari  retak  lentur.  Ketika  retak  letur  terjadi, tegangan  geser  pada  beton  akan  meningkat.  Retak  geser lentur terjadi ketika kombinasi geser dan tegangan  lentur tarik melebihi kekuatan tarik beton [5] .
Perilaku balok beton bertulang pada keadaan runtuh karena geser sangat berbeda dengan pada keadaan runtuh karena  lentur.  Balok  tersebut  langsung  hancur  tanpa adanya  peringatan  terlebih  dahulu.  Pada  keadaan  runtuh karena  geser,  retak  diagonalnya  jauh  lebih  lebar dibandingkan  dengan  keadaan  runtuh  karena  lentur. Retakan  diagonal  akibat  kegagalan  geser  dibadan  balok beton  bertulang  terjadi  tanpa  adanya  retak  lentur disekitarnya atau dapat juga terjadi dari kelanjutan proses retak  lentur  yang  sudah  terjadi  sebelumnya  pada  balok beton. Retak diagonal pada balok beton tanpa adanya retak lentur dapat terjadi disekitar daerah titik balik lendutan.
Gambar  1  dibawah  menunjukkan  distribusi tegangan lentur dan tegangan geser sesuai teori elastisitas untuk  balok  homogen.  Tegangan  lentur  dihitung  dengan persamaan
Mc σ = I [1]
dengan : σ = tegangan lentur (N/mm 2 ) M= momen lentur penampang (N.mm) c = jarak titik berat elemen (mm) I = inersia penampang (mm 4 )
atau persamaan untuk tegangan lentur balok beton menurut [6], sebagai berikut
2 P.L σ = b.h [2]
dengan : σ = tegangan lentur (MPa)
P=  beban  tertinggi  yang  terbaca  pada  mesin  uji (pembacaan  dalam  ton  sampai  tiga  angka  dibelakang koma)
L= jarak (bentang) antara dua garis perlatakan (mm) b = lebar tampang lintang patah arah horizontal (mm) h = lebar tampang lintang patah arah vertikal (mm)
Untuk  tengangan  geser  maksimum  terjadi  pada  sumbu netral  yang  besarnya sama dengan 1,5  a (tegangan geser rata – rata) dengan
a V τ = bh [3]
dengan :
 a = tegangan geser rata – rata (N/mm2) V = gaya geser (N) b = lebar penampang balok (mm) h = tinggi balok  (mm)
Gambar 1 Tegangan Geser dan Lentur pada Balok Persegi (Setiawan, 2016)
Balok  beton  bertulang  mengalami  kegagalan geser  terjadi  pada  daerah  gaya  geser  maksimum  yang terletak  pada  daerah  tumpuan  balok  beton  dengan munculnya  retak  arah  diagonal  pada  daerah  tumpuan tersebut [6].

## 2.3 Kapasitas Geser Balok Beton Bertulang

## Persamaan untuk penulangan geser menurut  adalah
u n V V   [4]
atau
u c s V (V +V )   [5]
dengan :
V u : gaya geser terfaktor (N)
V c : kekuatan geser yang disumbangkan oleh beton (N) V s : kekuatan geser yang disumbangkan oleh tulangan (N)
 : faktor reduksi (0,75)
V n : kekuatan geser nominal (N)
Untuk komponen struktur yang  menahan geser dan lentur  saja,  gaya  geser  dapat  disumbangkan  oleh  beton (Vc) dapat dihitung :
V c1 = w 0,17 λ fc'  b d [6]
V c2 = ( ) w w u u V  x d 0,16 x λ x  fc'  +  17 x ρ x x b x d M 
 
       [7]
V c3 = [8]
V c4 = [9]
Menentukan  kekuatan  geser  beton  digunakan  Vc yang paling kecil dari persamaan diatas. Untuk gaya geser yang  disumbangkan  oleh  sengkang  vertikal  (Vs)  [5] menganggap  retak  diagonal  membentuk  sudut  45° terhadap sumbu panjang balok, Vs dapat dihitung dengan persamaan :
s y s A f d V  = S [10]
dengan : Vs  :  Kekuatan  geser  yang  disumbangkan  oleh  tulangan (kN) S :  Jarak pusat ke batang tulangan geser ke arah sejajar tulangan pokok penampang (mm)
fy  :  Kuat leleh tulangan geser (MPa)
d     :  Tinggi efektif balok (mm)

## 2.4 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang
Persamaan-persamaan untuk kekuatan lentur menurut SNI 03-2847-2019 sebagai berikut:
n u M M   atau  M n = c s s a C  x  d - + (C  x (d - d )) 2          (11)
Dengan :
M u :  Gaya lentur terfaktor (kN) M n :  Gaya lentur nominal (kN)
Φ :  Faktor reduksi (0,9)
d :   Jarak dari serat tekan penampang balok menuju ke tengah tulangan tarik (mm)
d c :   Jarak dari serat tekan penampang balok menuju ke tengah tulangan tekan (mm)
a :   Jarak dari serat tekan penampang balok menuju ke garis netral (mm)
C c :  Resultan gaya tekan pada beton (kN)
C s :   Resultan gaya tekan pada tulangan (kN)
( ) ( ) w w
0,16 x λ x  fc'  +  17 x ρ x b x d     w
0,29 x λ x  fc'  x b  x d
Gambar 2. Distribusi Tegangan Lentur pada Penampang Balok Beton Bertulang Tulangan Rangkap (Nawy,
2010)

## 2.5 Jenis Kegagalan Balok Beton Bertulang
Pada  berbagai  elemen  beton  struktural  selain  balok beton  diketahui  mengalami  kegagalan  dikarenakan tekanan  geser,  seperti  yang  terdapat  pada  pelat  lantai, pondasi, kolom dan dinding geser. Mekanisme pemindahan geser sangat mirip bahkan hampir sama pada semua  kasus  struktur  beton  bertulang,  namun  terdapat perbedaan  dalam  pola  retak  pada  balok  beton  bertulang. Kombinasi  momen  lentur  dan  gaya  geser  merupakan penyebab dasar retakan geser pada balok beton bertulang dengan komposisi tulangan geser yang kurang mencukupi untuk menahan gaya tersebut.
Keruntuhan geser terjadi pada perbandingan (a/d) = 1 s/d 2,5 untuk beban terpusat. Keruntuhan ditandai dengan adanya  retak  lentur  halus  vertikal  di  tengah  bentang  dan tidak  terus  menjalar.  Hal  ini  dikarenakan  adanya kehilangan  lekatan  pada  perletakan  antara  tulangan longitudinal  dengan  beton  di  sekitarnya.  Apabila  terus dibebani,  keruntuhan  diikuti  dengan  timbulnya  retak miring  yang  lebih  curam  dari  pada  retak  diagonal  tarik secara  tiba-tiba  yang  menjalar  menuju  sumbu  netral. Pertemuan  retak  miring  beton  tertekan  yang  menjadi penyebab  keruntuhan  secara  tiba-tiba.  Balok  beton bertulang  merupakan  material  yang  tidak  homogen  dan kekuatan  yang  terjadi  di  sepanjang  bentang  merupakan variasi  distribusi  normal.  Oleh  karena  itu  tidak  dapat dipastikan  apakah  retak  diagonal  dapat  terjadi  bersama- sama  pada  kedua  ujung  perletakan.  Selain itu ketidakhomogenan  material  beton  bertulang  dapat menyebabkan  adanya  tumpang  tindih  antara  kegagalan lentur, kegagalan diagonal, dan kegagalan geser baik dari segi  rasio  bentang  geser  maupun  tingginya  [7].  Ragam kegagalan  pada  balok  beton  bertulang  dapat  dilihat  pada Gambar 3. dan Tabel 1. berikut.
(a)
(b)
(c)
Gambar 3. Ragam Keruntuhan sebagai Fungsi dari Kelangsingan Balok (a) keruntuhan lentur, (b) keruntuhan tarik diagonal, (c) keruntuhan geser (Nawy, 2010)
Tabel 1. Pengaruh Kelangsingan Balok terhadap Ragam Keruntuhan
Sumber: Nawy, 2010

## 2.6 Perkuatan  Geser  Balok  Beton  Bertulang  Metode Deep Embedment (DE)
Perkuatan  geser  yang  sudah  banyak  diteliti  banyak mengalami kegagalan pada balok beton bertulang dengan pengujian eksperimental. Salah satu kegagalan       yang sering dijumpai  yaitu  terlepasnya  material  perkuatan  yang diletakkan pada permukaan beton. Hal ini disebabkan oleh kekuatan  tarik  yang  relatif  rendah  dari  permukaan  beton yang  digunakan  sehingga  membatasi  kekuatan  lekatan antara  material  perkuatan  terhadap  permukaan  beton. Untuk mengatasi kekurangan ini, teknik perkuatan dengan metode deep  embedment (DE)  dikembangkan  untuk memperkuat  kapasitas  gaya  geser  balok  beton  bertulang [8].
Perkuatan  geser  dengan  metode deep  embedment (DE)  adalah  perkuatan  dengan  tulangan  baja  tertanam  di dalam  lubang  balok  yang  telah  disiapkan  secara  vertikal untuk memperkuat kapasitas geser balok beton bertulang. Teknik perkuatan DE ini memberikan efektifitas perkuatan yang lebih tinggi, karena teknik ini mengandalkan transfer langsung  tegangan  dari  tulangan  baja  ke  inti  beton, tidak seperti perkuatan geser dengan metode externally bonded (EB)  dan  near-surface  mounted  (NSM).  Selain  itu,
persiapan permukaan beton terhadap perlindungan api dan vandalisme tidak diperlukan [9].
Perilaku  balok  beton  bertulang  non-engineered. Balok diperkuat dengan  batang  baja tertanam. Dua balok beton bertulang, balok kontrol (Beam-A) dan  balok yang diperkuat (Beam-B) dibuat dan diuji dengan beban geser. Beam-B diperkuat dengan empat batang baja 12 mm yang tertanam di inti balok beton. Batang tertanam diberi jarak 200 mm dari tengah ke tengah di kedua daerah geser.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  Beam-A  mengalami kegagalan geser sedangkan Beam-B gagal pada tegangan lentur  dimana  kebanyakan  retakan  berkembang  pada bentang  lentur. Batang  baja  yang  tertanam  terbukti mengubah  mode  kegagalan  dari  kegagalan  geser  pada Beam-A  ke  kegagalan  lentur  pada  Beam-B. Selanjutnya, kapasitas  geser  dari  balok  yang  diperkuat  meningkat sebesar 31% dibandingkan dengan balok kontrol [2].
Penelitian  pemodelan  elemen  hingga  balok  beton bertulang yang diperkuat dengan metode deep embedment yang  bertujuan  untuk  menentukan  beban  dan  lendutan maksimum  yang  terjadi  pada  balok  beton  bertulang  dan menentukan  pola  retakan.  Penelitian  ini  melakukan eksperimen  dengan  pembuatan  benda  uji  dengan menggunakan  metode  deep  embedment.  Metode  analisis untuk  menentukan  pola  retak  menggunakan  perangkat lunak elemen hingga. Beban dan lendutan maksimum yang terjadi  pada  balok  yang  diperkuat  dengan  metode  deep embedment  adalah  31,82  kN  dan  8,32  mm.  pola  ratak menunjukkan  bahwa  retak  pertama  terjadi  di  tengah bentang.  Model  keruntuhan  balok  pada  elemen  hingga mengalami keruntuhan lentur [10].
Penelitian untuk  membandingkan perilaku  balok beton  bertulang  tanpa  tulangan  geser  melalui  studi eksperimental  dan  pemodelan  elemen  hingga.  Metode yang digunakan pada penelitian ini metode eksperimental dan  juga  analisis  yaitu  pembuatan  dan  pengujian  beban geser serta lendutan benda uji balok beton bertulang tanpa tulangan  geser,  sehingga  hasilnya  dibandingkan  dengan analisis  pemodelan  elemen  hingga.  Hasil  penelitian pemodelan  elemen  hingga  menunjukkan  bahwa  beban maksimum  yang  diperoleh  balok  beton  bertulang  tanpa tulangan geser adalah 31,493 kN dengan lendutan sebesar 8,054.  Sedangkan  melalui  pengujian  eksperimental didapatkan  beban  maksimum  27  kN  dan  lendutan  12,53 mm.  Jadi  analisis  menggunakan  program  elemen  hingga memiliki beban maksimum yang lebih tinggi dan lendutan yang  lebih  kecil  dibandingkan  dari  hasil  pengujian eksperimental [4].

## 3. METODOLOGI
Pengujian  eksperimental  menggunakan  benda  uji balok beton bertulang eksisting dengan dimensi 150 mm x 200  mm  dengan  panjang  total  balok  adalah  2000  mm
dengan jumlah benda uji sebanyak tiga balok beton, yaitu balok beton eksisting kontrol tanpa perkuatan, balok beton eksisting  yang  telah  diretakkan  dan  diberi  perkuatan dengan  batang  tertanam  (DE)  Ø8  mm  dan  Ø12  mm. Sebelum  melakukan  pengujian  dilakukan  pengujian forensik  pada  balok  beton  eksisting  dengan  pengujian rebar locator, hammer test dan core drill untuk mengambil data propertis dari balok beton eksisting.
Pengujian balok beton eksisting dilakukan dengan dua skema,  pola  pembebanan  pertama  yang  hanya  digunakan untuk menguji benda uji kontrol, melibatkan pembebanan balok  hingga  runtuh.  Pola  pembebanan  yang  tersisa melibatkan spesimen uji yang diretakkan untuk mensimulasikan  keadaan  kerusakan  yang  mungkin  ada pada  struktur  beton  bertulang  yang  memerlukan penguatan. Balok yang diperkuat terdiri dari enam batang baja  Ø8  mm  dan  Ø12  mm  yang  tertanam  di  inti  balok beton.  Pada  kedua  zona  geser, tulangan  ditanam  diantara sengkang eksisting. Balok dibor dilokasi yang ditentukan. Kemudian  lubang disuntikkan  menggunakan resin epoksi berkekuatan  tinggi  dan  batang  yang  tertanam  kemudian dimasukkan.  Uji  lentur  empat  titik  dengan  rasio  bentang geser terhadap kedalaman 2,5 dilakukan pada semua balok. Balok  dilengkapi  dengan transduser  diferensial  variabel linier (LVDT)  untuk  mengukur  defleksi  pada  bentang tengah  di  mana  sel  beban  ( load  cell )  digunakan  untuk mengukur  beban  selama  pengujian,  setup  benda  uji  yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 5.
(a)
(b)
Gambar 5. Benda uji yang digunakan (a) Balok Perkuatan
DE Ø12 mm, (b) Balok Perkuatan DE Ø8 mm
Kuat  tekan  diperoleh  dengan  pengujian  sampel silinder core  drill sesuai  SNI  1974:2011  menggunakan mesin  uji  tekan.  Kekuatan  beton  rata-rata  untuk  balok kontrol  dan  balok  bertulang  masing-masing  hasil  uji sampel core drill adalah 11,35 MPa, 19,32 MPa dan 20,18 MPa. Dimensi tulangan  balok eksisiting  yang didapatkan dari  pengujian rebar  locator untuk tulangan tekan dengan Ø8 mm, tulangan tarik Ø10 mm dan tulangan sengkang Ø6
150 600 P/2 2 Ø 10 180 400 P/2 20 23 1400 25 400 200 2 Ø 8 210 170 DE Ø12 mm 30 30 200 190 200 190 220 190 200 210 160 200 200 1400 170 200 190 400 40 30 200 200 600 170 180 220 400 2 Ø 8 2 00 1 75 150 2 00 27 25 25 P/2 2 Ø 10 P/2 DE Ø8 mm
mm,  dengan  kekuatan  luluh  tulangan  tekan,  tarik  dan sengkang  masing  –  masing  adalah    363,67  MPa,  379,09 MPa  dan  284,67  MPa.  Resin  epoksi  HIT-RE  500  dari HILTI  digunakan  untuk  mengikat  batang  DE.  Menurut spesifikasi  pabrikan,  epoksi  memiliki  kekuatan  ikat  12,4 MPa,  kekuatan  tarik  43,5  MPa,  dan  kekuatan  tekan  82,7 MPa.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Hasil Pengujian Beban Retak Pertama
Pengujian  balok  beton  eksisting  dilakukan  dengan dua  skema,  Pola  pembebanan  pertama,  yang  hanya digunakan  untuk  menguji  benda  uji  kontrol,  melibatkan pembebanan balok hingga runtuh. Pola pembebanan yang tersisa  melibatkan  spesimen  uji  yang  diretakkan  untuk mensimulasikan  keadaan  kerusakan  yang  mungkin  ada pada  struktur  beton  bertulang  yang  memerlukan penguatan.  Untuk  mengamati  beban  pada  retak  pada eksperimental  dilakukan  pengamatan  visual  setiap kenaikan beban 0,5 kN. Tabel 2. dapat dilihat hasil beban retak pertama balok beton eksisting.

## Tabel 2. Hasil Beban Retak Pertama Balok Beton
Eksisting
4.2 Hasil  Pengujian  Beban  dan  Lendutan  Maksimum Balok  Eksisting Tanpa Perkuatan (Balok  Kontrol) dengan Balok dengan Perkuatan Deep Embedment (DE)
Perbandingan  hasil  beban  dan  lendutan  maksimum pada  balok  yang  diperkuat  dengan  hasil  beban  dan lendutan  maksimum  pada  balok  tanpa  perkuatan mengalami  perbedaan  yang  cukup  besar.  Berikut  ini merupakan  perbandingan  hasil  beban  dan  lendutan maksimum  balok  dengan  perkuatan  dan  balok  tanpa perkuatan dapat dilihat pada Tabel 3. berikut.
Tabel 3. Perbandingan Beban dan Lendutan Maksimum Balok Eksisting dengan perkuatan dan Tanpa Perkuatan
Gambar 6. Perbandingan Beban dan Lendutan Maksimum Balok dengan Perkuatan dan Balok Tanpa Perkuatan
Berdasarkan Gambar 6. dapat dilihat bahwa balok yang  diperkuat  memiliki  beban  dan  lendutan  maksimum yang lebih besar dari pada beban dan lendutan maksimum balok  tanpa  perkuatan.  Kemudian,  dari  Tabel  3.  terdapat selisih  beban  dan  lendutan  maksimum  hasil  pengujian balok yang diperkuat dengan balok tanpa perkuatan dengan balok eksisting II dengan perkuatan DE (BII) sebesar 52,94 % dan 26,85 % dan balok eksisting III dengan perkuatan DE (BIII) sebesar 45,10 % dan 42,59 % .Peningkatan yang terjadi pada lendutan balok yang diperkuat diiringi dengan tulangan  baja  yang  mulai  luluh  dan  regangannya  makin bertambah  walaupun  tidak  ada  penambahan  beban  uji. Kondisi  seperti  ini  yang  membuat  lendutan  balok  akan bertambah  secara  cepat,  dikarenakan  beton  pada  daerah tarik  mengalami  kehilangan  kuat  tariknya  dan  tulangan baja mulai bekerja secara efektif memikul gaya tarik yang terjadi. Beda halnya dengan balok tanpa perkuatan, balok tanpa  perkuatan  memiliki  lendutan  yang  lebih  kecil  jika dibandingkan lendutan pada balok yang diperkuat. Hal ini disebabkan  karena  tulangan  baja  mencapai  kuat  luluh sebelum  beton mencapai kuat maksimumnya. Pada balok eksisting  dengan  perkuatan  DE  memiliki  tipe  kerusakan lentur.
4.3 Pola  Retak  Balok  Eksisting  Tanpa Perkuatan  dan Balok Eksisting dengan Perkuatan Deep

## Embedment (DE)
Hasil  pengujian  eksperimental  balok  eksisting dengan  perkuatan  DE  II  (BII)  diperoleh  beban  pada  saat retak  pertama  sebesar  11,5  kN  dengan  lendutan  sebesar 1,12 mm dan hasil pengujian eksperimental balok eksisting dengan perkuatan DE III (BIII) diperoleh beban pada saat retak pertama sebesar 10 kN dengan lendutan sebesar 0,87 mm.    Sedangkan  pada  pengujian  balok  tanpa  perkuatan diperoleh  beban  pada  saat  reatak  pertama  sebesar  11  kN dengan  lendutan  sebesar  1,43  mm.  Setelah  itu,  spesimen diturunkan  dan  dilakukan  sistem  perkuatan.  Kemudian, pembebanan  dilanjutkan  sampai  balok  runtuh  pada  fase kedua. Ditemukan bahwa tidak ada retakan diagonal yang signifikan  pada  balok  yang  diperkuat.  Pengembangan retakan  selama  fase  beban  kedua  identik  dengan  yang pertama.  Retakan  yang  dikembangkan  melebar  ketika
No Kode Sampel Beban First Crack Lendutan Sebelum diperkuat Lendutan Setelah diperkuat Kekakuan Setelah diperkuat Eksperimen (kN) SNI (kN) mm mm kN/mm 1 BI 11 8,95 1,43 - 6,26 2 BII 11,5 11,68 1,12 0,88 13,07 3 BIII 10 11,94 0,87 1,22 8,20
0 10 20 30 40 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 B eban ( k N ) Displacement (mm) BALOK I KONTROL BALOK DE II BALOK DE III
pemuatan  meningkat,  dan  spesimen  akhirnya  runtuh dengan kegagalan lentur dengan beban 43 kN pada balok BII dan  beban 42 kN pada balok BIII. Perbandingan pola retak balok yang diperkuat dengan balok tanpa perkuatan dapat dilihat pada Gambar 7. berikut.
(a) (b) (c)
Gambar 7. Perbandingan Pola Retak (a) Balok Eksisting Tanpa Perkuatan (Kontrol), (b) Balok dengan Perkuatan DE (BII) dan (c) Balok dengan Perkuatan DE (BIII)
4.4 Hasil  Perbandingan  Perhitungan  Eksperimental dan  SNI  03-2847-2019  Kapasitas  Geser  Balok Beton Eksisting Tanpa Perkuatan dengan
Perkuatan Deep Embedment (DE)
Hasil  perhitungan  kapasitas  geser  dari  pengujian eksperimental  dengan  hitungan  SNI  03-2847-2019  pada balok  beton  tanpa  perkuatan  dan  balok  beton  eksisting dengan  perkuatan deep  embedment sesuai  dengan  rumus pada tinjauan pustaka berikut dapat dilihat pada Tabel  4.
Tabel 4. Perhitungan Kapasitas Geser Balok Beton Eksisting Eksperimental dan SNI 03-2847-2019
No Kode Sampel Hasil Eksperimental Hitungan SNI V u ϕ V n kN kN 1 BI 15 20,143 2 BII 21,5 43,729 3 BIII 21 30,640
Metode  penambahan  tulangan  vertikal  ke  dalam penampang  balok  memberikan  pengaruh  terhadap kapasitas geser balok karena dapat meningkatkan kapasitas geser nominal balok, sehingga dapat mencegah terjadinya keruntuhan geser dari balok dengan kekurangan kapasitas geser. Oleh karena itu balok yang diperkuat dengan metode Deep  Embedment mampu  meningkatkan  kapasitas  geser balok beton bertulang.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Hasil eksperimental menunjukkan, bahwa kontribusi batang  baja  yang  tertanam  di  inti  balok  RC  terhadap kapasitas  beban  bisa  menjadi  signifikan.  Kekakuan  awal tertinggi  dari  balok  yang  diperkuat  adalah  13.07  kN/mm pada  balok  BII  dengan  perkuatan  batang  tertanam  (DE) Ø12  mm  yang  69%  lebih  tinggi  dari  balok  control. Sedangkan beban maksimum balok yang diperkuat adalah 43 kN, yang 43% lebih tinggi dari balok kontrol. Beban – lendutan ultimate dari balok yang diperkuat adalah 43 kN dengan lendutan pada 13,00 mm, yang 43,33% lebih tinggi dari  balok  kontrol.  Pengembangan  retakan  selama  fase beban  kedua  dari  balok  yang  diperkuat  identik  dengan yang pertama. Retakan yang dikembangkan melebar ketika pemuatan  meningkat  dan  spesimen  akhirnya  runtuh dengan  cara  yang  lentur.  Kapasitas  geser  nominal  balok yang  diperkuat  adalah  43,729  kN,  yang  tertinggi  pada penanaman batang DE Ø12 mm dari balok kontrol.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  peneliti  ucapkan  kepada  Program Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau yang telah memberikan dukungan, sehingga terselesainya paper  ini.  Serta  kepada  seluruh  dosen  pembimbing  yang telah meluangkan waktu untuk memberikan masukan dan bimbingan dalam pengerjaan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] P.  Valerio,  T.  J.  Ibell,  dan  A.  P.  Darby,  “Deep embedment of FRP for concrete shear strengthening,” Proc. Inst. Civ. Eng. Struct. Build. , vol. 162, no. 5, hal. 311–321, 2009.
[2] Ridwan,  S.  Dirar,  Y.  Jemaa,  A.  Kamaldi,  dan  A. Kurniawandy,  “Strengthening  of  Reinforced Concrete Beam Subjected to Shear Loading using Deep  Embedment  Method,” J.  Phys.  Conf.  Ser. , vol. 1655, no. 1, 2020.
[3] A.  Yolanda,  Z.  Djauhari,  dan  R.  Ridwan, “Keruntuhan Progresif Gedung Struktur Beraturan dan Tidak Beraturan.” Riau University.
[4] M. Rizki, R. Rahman,  dan A. Kamaldi, “Analisis Perilaku  Balok  Beton  Bertulang  Tanpa  Tulangan Geser  Melalui  Pemodelan  Elemen  Hingga,”  vol. 39, no. 1, hal. 4–8, 2020.
[5] SNI  2847-2019,  “Persyaratan  Beton  Struktural Untuk Bangunan Gedung dan Penjelasan Sebagai Revisi  Dari  Standar  Nasional  Indonesia.  SNI  03- 2847:2019,” Sni  28472019 ,  no.  8,  hal.  1–695, 2019.
[6] SNI 4431:2011, “Cara uji kuat lentur beton normal dengan  dua  titik  pembebanan,” SNI  4431-2011 , hal. 16, 2011.
[7] E. G. Nawy, “Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar (T. Surjaman (ed.); Kedua),” 2010.
[8] O.  Chaallal,  A.  Mofidi,  dan  M.  Asce,  “Shear
Strengthening  of  RC  Beams  with  EB  FRP : Influencing  Factors  and  Conceptual  Debonding Model,” no. February, hal. 62–74, 2011.
[9] R.  Rahman,  S.  Dirar,  Y.  Jemaa,  M.  Theofanous, dan  M.  Elshafie,  “Experimental  Behavior  and Design  of  Exterior  Reinforced  Concrete  Beam-
Column  Joints  Strengthened  with  Embedded
Bars,” J.  Compos.  Constr. ,  vol.  22,  no.  6,  hal.
04018047, 2018.
[10] W.  M.  Nurhud,  R.  Rahman,  dan  A.  Kamaldi, “Pemodelan  Elemen  Hingga  Balok  Beton Bertulang  yang  Diperkuat  dengan  Metode  Deep Embedment,” vol. 39, no. 1, hal. 4–8, 2020.