doi: 10.14710/mkts.v29i1. 43164

## Simulasi Model Sambungan Mekanis dengan Menggunakan Coupler Untuk Beton Pracetak
Bunga Shafira Wijaya, Anis Rosyidah*, Ega Edistria
1 Teknik Sipil, Politeknik Negeri Jakarta * ) anis.rosyidah@sipil.pnj.ac.id.
Received: 8 Desember 2021 Resived:29 September 2023 Accepted: 2 Oktober 2023

## Abstract
The use of mechanical joints can improve the performance of the connection and make the time more efficient. The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the  maximum  tensile  force,  failure  pattern  and  effect  of  epoxy thickness on the maximum tensile force, epoxy-bar bonding stress, and epoxy-coupler bonding stress of each splice type Grouted Coupler Connector. The research specimens were 6  pieces with  varying  thicknesses of epoxy and diameter of reinforcing steel. Software that supports the pullout test simulation is ANSYS and the research data  processing method  uses  Simple Linear Regression Analysis. The output from the pullout  test simulation is the maximum tensile force with a thickness of 25mm epoxy on the reinforcing steel D16, D22, and D25 of 91.156 kN; 148,090 kN, and 203,295 kN. All the test specimens have an epoxy coupler slip failure pattern.  And  the  concluded  from  the  simple  linear  regression  analysis  is  a  significant  effect  between  the thickness of the epoxy on the maximum tensile force and bond stress, with a negative regression coefficient value. The optimum value of using thick epoxy with a varying diameter of reinforcing bars is 25mm.
Keywords: Finite element method, grouted coupler connector, pullout test, simple linear regression analysis

## Abstrak
Penggunaan  sambungan  mekanis  mampu  meningkatkan  kinerja  sambungan  dan  waktu  yang  lebih  efisien. Tujuan penelitian ini ialah untuk mendapatkan nilai gaya tarik maksimum, pola kegagalan dan pengaruh tebal epoxy terhadap gaya tarik maksimum, tegangan lekat tulangan-epoxy, dan tegangan lekat epoxy-coupler dari setiap sambungan Grouted Coupler Connector tipe splices. Benda uji berjumlah 6 buah dengan tebal epoxy dan diameter baja  tulangan bervariasi. Software pendukung simulasi pullout  test ialah ANSYS  dan metode pengolahan  data  penelitian  menggunakan  Analisis  Regresi  Linear  Sederhana.  Hasil  yang  diperoleh  dari simulasi pullout test adalah gaya tarik maksimum dengan tebal epoxy 25mm pada baja tulangan D16, D22, dan  D25  sebesar  91,156  kN;  148,090  kN  dan  203,295  kN.  Didapatkan  bahwa  benda  uji  mengalami  pola kegagalan  epoxy-coupler  slip.  Dari  analisis  regresi  linear  sederhana  terdapat  pengaruh  yang  signifikan antara tebal epoxy terhadap gaya tarik maksimum dan tegangan lekat, dengan nilai koefisien regresi negatif. Penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  nilai  optimum  penggunaan  tebal  epoxy  dengan  diameter  baja  tulangan yang bervariasi sebesar 25mm.
Kata Kunci : Metode elemen hingga, sambungan grouted coupler, tes pullout, analisis regresi linier sederhana

## Pendahuluan
Penggunaan  struktur  beton  pracetak  semakin diminati  di  era pembangunan ini, karena memiliki banyak  kelebihan  yaitu  dalam  efisiensi  waktu, biaya,  tahan  terhadap  bencana  maupun  dalam efisiensi desain estetis menurut Li, et al ., 2019 dan Li et  al .,  2019.  Salah  satu  pertimbangan  saat menggunakan  beton  pracetak  ialah  perencanaan sambungan  antar  komponen  struktur.  Untuk
menjamin kinerja dari struktur beton pracetak maka baja  tulangan  pada  komponen  bangunan  harus disambung dengan baik menurut (Yu et al ., 2019).
Sambungan  tipe Grouted  Coupler  Connector atau sambungan dengan coupler yang diisi dengan epoxy mempunyai kelebihan dalam kemudahan penginstalan,  pengendalian  mutu,  dan  kekuatan sambungan.  Sambungan  dengan coupler dan grouting dibuat  dengan  memasukan  baja  tulangan
ke coupler dan  menuangnya  dengan  bahan  nat ( epoxy )  berkekuatan  tinggi  (Ghayeb et  al .,  2020). Biasanya Grouted  Sleeve  Connector digunakan untuk  menghubungkan pier  cap jembatan  dan kolom  beton  pracetak  di  Amerika  (Parks et  al ., 2016). Epoxy dapat  digunakan dengan aman untuk rehabilitasi  dan  perkuatan  elemen  struktur  dengan kuat  tekan  beton  kurang  dari  50  MPa  (Ponnada Markandeya Raju, 2020).
Pada  (ACI  439.3R-91,  1999)  tipe  sambungan Grouted Coupler Connector dapat digunakan pada variasi  diameter  baja  tulangan  dapat  disambung secara mekanis, sehingga dapat diaplikasikan pada beton  pracetak  dimana  baja  tulangan  akan dimasukan  kedalam coupler dan  kedua  ujung coupler ditutup  kemudian  diisi grout kedalam coupler dalam keadaan vertikal. Dengan spasi antar ujung  baja  tulangan  sekitar  1  in.  (25mm).  Sesuai dengan  (ACI  318-14,  2014)  sambungan  tipe Grouted  Coupler  Connector dirancang  untuk mencapai  minimal  125%  dari  kekuatan  luluh  baja tulangan.
Menurut  Yu et  al .,  2019  dan  Ling et  al .,  2014 terdapat tiga pola kegagalan yang dapat terjadi pada Grouted Coupler Connector yaitu bar fracture /baja tulangan  putus, bar-epoxy  slip ,  dan epoxy-coupler slip .  Kegagalan bar  fracture disebabkan  kapasitas lekat bar-epoxy besar dibandingkan kapasitas tarik tulangan.  Sedangkan  slip  antara bar-epoxy terjadi akibat  tegangan  lekat bar-epoxy lebih  kecil dibandingkan  kapasitas  tarik  sehingga  lekatan tersebut tidak mampun menahan baja tulangan dari epoxy dan  terjadi  slip.  Serta  kegagalan  epoxy- coupler  diakibatkan  kurangnya  lekatan  epoxy- coupler dibandingkan kapasitas tarik yang bekerja. Kegagalan dengan pola baja tulangan putus sesuai dengan  ketentuan  Sambungan  Level  1  Spesifikasi Teknis  Sambungan  Mekanis  Baja  Tulangan  pada JGJ107-2010 menurut (Chen et al ., 2020) dan Yu et al ., 2019.
Gaya  akan  ditransfer  dari  baja  tulangan  ke epoxy , lekatan  yang  terjadi  akibat interlocking baja tulangan  ulir  dengan epoxy .  Selanjutnya  gaya ditransfer dari epoxy ke coupler dengan efek friksi dan interlocking  coupler (Soliman et  al .,  2019). Pada Persamaan 1 perhitungan tegangan tarik pada baja  tulangan  diluar  sambungan Grouted  Coupler Connector menurut (Yang et al ., 2020):
𝑓𝑦 = 𝑃 𝐴𝑠 (1)
dimana,  P  adalah  gaya  tarik  dengan  satuan  N,kN dan As luas penampang baja tulangan (mm 2 ).
Untuk  mencapai  keseimbangan  maka  gaya  tarik dengan  kuat  lekat  harus  sama  besar,  agar  tidak mengalami  kegagalan  dan  nilai  slip  (Henrikus,
2015)  dapat  menggunakan  Persamaan  2  sampai dengan 7.
𝐿𝑑. 𝜋. 𝑑. 𝑢 = 𝑃 (2) dengan nilai P = As . fy maka didapat persamaan: 𝐿𝑑. 𝜋. 𝑑. 𝑢 = 𝐴𝑠. 𝑓𝑦 (3) 𝐿𝑑. 𝜋. 𝑑. 𝑢 = 𝜋. 𝑑² 4 𝑓𝑦 (4)
Dari  Persamaan  (4)  diperoleh  panjang  penyaluran sebagai Persamaan 5 dan nilai tegangan lekat pada Persamaan 6.:
𝐿𝑑 = 𝑑. 𝑓𝑦 4𝑢 (5)
𝑢  =  𝑑 . 𝑓 𝑦 4 𝐿 𝑑 (6)
Perubahan panjang tulangan setelah tertarik adalah
∆𝑐  = P .  Lo
As .E (7)
dimana P adalah gaya tarik (kg), As merupakan luas penampang  baja  tulangan  (mm²),  E  merupakan modulus elastisitas (MPa), fy merupakan tegangan baja  leleh  (MPa,  Pa),  d  merupakan  diameter tulangan baja (mm), Ld adalah panjang penyaluran (mm), u adalah kuat lekat/tegangan lekat. (N/mm²), ∆c merupakan perubahan panjang tulangan setelah terkena gaya tarik (mm) dan Lo merupakan panjang baja tulangan mula-mula(mm).

## Sumber: (Mohemmi et al., 2020)
Gambar 1. Grafik hubungan tegangan lekat-slip
Slip yang  terjadi  berupa  pergeseran  dari  ujung tulangan yang tidak dibebani terhadap epoxy . Pada tahap  awal,  saat  adhesi  dan  friksi  bekerja,  kurva hampir tegak, kemudian mulai melandai saat adhesi dan friksi mulai berkurang, seperti pada Gambar 1. Akan tetapi tegangan lekat terus meningkat sampai mencapai nilai maksimum akibat adanya interlock rib tulangan  dengan epoxy .  Nilai  maksimum didefinisikan  sebagai  kuat  lekatan  nominal  dari tulangan.  Gaya  tarik  yang  bekerja  pada coupler akan  meningkat  ketika  penggunaan rib  coupler berukuran  kecil  dan  spasi  yang  kecil  seperti  ulir kecil dan rusuk kerucut sehingga dapat memberikan mekanisme interlocking dan meningkatkan distribusi beban menurut  (Zheng et al ., 2018).
Pada  sambungan Grouted  Sleeve  Connector terdapat 2 komponen yaitu komponen longitudinal dan  komponen  radial.  Komponen  longitudinal
dapat  mencegah epoxy terlepas  atau slip dan komponen  radial  memberikan  efek  pengekangan pada epoxy sehingga dapat meningkatkan kekuatan ikatan  baja  tulangan,  dapat  dilihat  Gambar  2 sebagai  visualisasi  interaksi  antar  komponen. (Zheng et al ., 2014).

## Sumber: Zheng et al., 2014

## Gambar 2. Interaksi komponen sambungan
Pada  sambungan  tipe  splices  dibutuhkan  panjang penjangkaran  sekitar  6-6,4  kali  diameter  baja tulangan sehingga mampu meningkatkan kapasitas tariknya (Lu et al ., 2019). Dengan memperpanjang penjangkaran  dari  75mm  menjadi  175mm,  dapat meningkatkan kuat lekat sebesar 10% (Ling et al. , 2012).  Saat  kondisi  baja  tulangan  tertanam (Elsayed,  2018),  maka  gaya  resultan  yang ditransferdimiringkan  dengan  sudut  terhadap sumbu  longitudinal  baja  tulangan,  sebanding dengan  sudut  rusuk  baja  tulangan.  Gaya  resultan tersebut diuraikan menjadi komponen paralel yang berkontribusi  pada  tegangan  lekat,  dan  komponen normal yang berkontribusi pada tegangan splitting . Perhitungan confining stress atau tegangan kekang pada sambungan Grouted Coupler Splices Connector (Soliman et  al .,  2019)  seperti  pada Persamaan 8 dan 9
𝐵𝑐 = 17,841  ( 1 𝑑𝑠𝑖 ) + 0,015. 𝑑𝑏 −
0,0024 ( 𝑡𝑠 .𝐸𝑠 ᴨ .(𝑑𝑠 𝑎𝑣𝑔) 2 ) (8)
𝐹𝑛 =  𝐵𝑐 . 𝐹𝑔 (9)
dimana,  Bc  adalah  koefisien  kekang,  Fn  aadalah tegangan  kekang  ( confining  stress ),  dsi  adalah diameter  dalam coupler ,  ds  avg  adalah  rata-rata diameter coupler , ts adalah tebal coupler , Es adalah modulus  elastisitas coupler dan  Fg  adalah  kuat tekan epoxy.
Dari  Persamaan  8  dan  9  disimpulkan  bahwa semakin  besar  kekuatan  tekan epoxy dan  semakin besar  diameter  baja  tulangan,  akan  menghasilkan kapasitas  tarik  dan  tegangan  kekang  pada epoxy juga semakin besar. Namun dengan semakin besar diameter coupler atau  semakin  tebal epoxy yang digunakan,  menyebabkan  semakin  menurunnya tegangan  kekang  pada epoxy disekitar  baja tulangan,  sehingga  menyebabkan  tegangan  lekat menurun juga.
Apabila  semakin  kecil  diameter coupler dan semakin  dalam  penjangkaran  baja  tulangan  akan
meningkatkan  kuat  lekat  yang  terjadi  (Ling et  al ., 2012)  dan  (Anis;  Rosyidah,  R;,  &  Yasin,  2011). Semakin pendek penjangkaran baja tulangan maka perlu epoxy yang lebih tebal.
Metode  elemen  hingga  adalah  metode  yang digunakan dalam membagi area yang ingin diteliti menjadi jumlah tertentu dan menggunakan berbagai konsep untuk membentuk perkiraan  yang meliputi elemen  dalam  jumlah  tertentu  (Kusbiantoro  & Amariansyah,  2017).  Penggunaan  metode  elemen hingga  dalam  mempelajari  perilaku  beton  lebih cepat dibandingkan dengan praktikum di laboratorium  dan  biayanya  lebih  ekonomis (Kusbiantoro,  2016),  juga  mampu  mengevaluasi dan  menentukan  hubungan  beban-slip  secara non- linear serta  keretakan  yang  terjadi  pada  struktur beton bertulang (Dere, 2017).
Epoxy dimodelkan  menggunakan  SOLID65  yang memungkinkan  elemen  tersebut  disimulasikan material  akan  retak  dan  hancur,  serta coupler dan baja  tulangan  menggunakan  elemen  SOLID185 untuk  material  daktil.  Hubungan  tegangan  – regangan  pada epoxy,  coupler dan  baja  tulangan digunakan  untuk  menentukan  sifat  mekanik  dari masing-masing material. Pemodelan elemen kontak diaplikasikan  pada  antarmuka  epoxy-coupler  dan epoxy -baja tulangan (Henin & Morcous, 2015).
Untuk mengetahui keterpengaruhan variabel bebas terhadap  variabel  terikat  dapat  menggunakan analisis  regresi  linear  sederhana.  Analisis  regresi linear  dapat  dilakukan  jika  data  kuantitatif  yang memiliki  skala  pengukuran  (Nasir,  2018)  dan menghasilkan persamaan regresi linear seperti pada Persamaan 10, dan grafik pada  Gambar 3.
𝑌 = 𝑎 + 𝑏𝑥
(10)
dimana Y adalah variabel terikat, a adalah konstanta dan b adalah koefisien regresi.

## Gambar 3. Grafik persamaan linear
Koefisien  determinasi  atau  koefisien  korelasi  (R 2 ) digunakan  untuk  mengukur  kekuatan  hubungan antara  variabel predictor X  dan response Y.  Nilai koefisien determinasi antara 0 sampai 1(Yuliara & I  Made,  2016).  Jika  R 2 medekati  1  maka  dapat dikatakan bahwa pengaruh variabel bebas terhadap variabel terikat adalah besar (Harahap et al ., 2013).
Berdasarkan penjelasan di atas, maka penelitian ini meninjau  pola  kegagalan,  gaya  tarik  maksimum,
tegangan  lekat  dan  pengaruh  tebal epoxy terhadap tegangan  lekat  baja  tulangan- epoxy ,  dan  tegangan lekat epoxy-coupler pada  sambungan Grouted Coupler  Connector dengan  tipe splices yang memiliki  variasi  tiga  diameter  baja  tulangan  yang mudah ditemui dipasaran yaitu D16, D22, dan D25 serta  dua  variasi  tebal epoxy sebesar  25mm  dan 50mm,  dengan  harapan  nantinya  akan  diketahui tebal epoxy yang paling ideal dari variasi diameter baja  tulangan  serta  dapat  dijadikan  referensi sambungan  tipe Grouted  Coupler  Connector di lapangan.

## Metode
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  membandingkan pola  kegagalan,  gaya  tarik  maksimum,  tegangan lekat baja tulangan- epoxy dan tegangan lekat epoxy- coupler yang terjadi dari sambungan mekanis yang memiliki  3  variasi  diameter  baja  tulangan  dan  2 variasi tebal  epoxy .  Pemodelan  lebih  detail  dapat dilihat pada Gambar 4 dan 5.
Gambar 4. Benda uji dengan tebal epoxy 25mm

## Gambar 5. Benda uji dengan tebal epoxy 50mm
Baja Tulangan yang digunakan pada penelitian ini adalah  tipe  sirip  tulang  ikan  ( Fish  Bone )  dengan Kelas  Baja  Tulangan  BjTS  420B  (Anis  Rosyidah, Tjondro, & Sucita, 2021). Untuk epoxy menggunakan  produk  Epoxyndo  Polyamide  (02) 28.08 ALD, serta couple r dengan tebal 6mm (Yu et al .,  2019).  Tabel  1  sampai  dengan  3  merupakan table spesifikasi material yang digunakan.
Pemodelan  benda  uji  menggunakan  cad  dan solidwork s,  serta  simulasi pullout  test dilakukan pada software ANSYS.  Sebelum  dilakukan simulasi pullout test , diperlukan validasi pemodelan dengan  benda  uji  yang  hampir  sama.  Validasi pemodelan yang digunakan adalah hasil eksperimen pullout  test 1  tulangan.  Jika  hasil  simulasi pullout
test dengan  ANSYS  kurang  dari  10%  maka  dapat dikatakan bahwa pemodelan sudah valid dan dapat melanjutkan  ke  tahapan  berikutnya.  Selanjutnya dilakukan  peng- inputan material  properties yang sudah  didapatkan  dari  referensi  jurnal  dan percobaan laboratorium, dilanjutkan dengan pengumpulan material  properties dari  setiap material  yang dibutuhkan dari referensi jurnal dan percobaan  laboratorium,  peng- inputan  material properties dan  proses input  geometry dengan format  (IGES).  Lalu settings bagian meshing dan contact pair , pilih meshing automatic dengan face sizing 10mm, dan contact bonded.
Tabel 1. Spesifikasi baja tulangan Diameter baja tulangan Yield strength (MPa) Tensile ultimate strength (MPa) Elastic modulus (MPa) D16 448 597 200.000 D22 476 639 200.000 D25 482 643 200.000 Tabel 2. Spesifikasi epoxy Jenis epoxy Tensile yield (MPa) Tensile ultimate (MPa) Elastic modulus (MPa) Epoxyndo polymide (02) 28.08 ALD 11,01 37,68 2335,9
Tabel 3. Spesifikasi Coupler Tebal Coupler (mm) Yiled Strength (MPa) Tensile Ultimate Strength (MPa) Elastic Modulus (MPa) 6 363,8 523,63 184.200
Karena  pembebanan  pada  penelitian  ini  sesuai dengan displacement atau displacement  control yaitu  pemberian  atau input  displacement pada dibagian  atas  baja  tulangan  sebesar  3mm. Selanjutnya input  force  reaction searah  dengan displacement yang direncanakan sehingga menghasilkan reaksi beban (l oad ) akibat displacement. Dengan analysis  settings  substeps mulai  dari  20  sampai  50.  Kemudian  untuk memunculkan output yang  dibutuhkan  dengan tahapan  (1) Directional  Y  axis sebagai slip yang terjadi pada sumbu Y (arah vertikal) pada benda uji. (2) Equivalent  Stress sebagai  hasil  resultan tegangan  yang  terjadi  pada  benda  uji.  (3) Shear stress sebagai  tegangan  geser  yang  terjadi  dari setiap  material  dan  dapat  didefinisikan  sebagai tegangan  lekat.  (4) Max  principal  stress sebagai
nilai  maksimum  atau ektrim  dari tegangan normal yang  terjadi.  (5) Vector  principal  stress sebagai pola atau kontur yang menunjukan kegagalan yang terjadi, pola tersebut menggambarkan tarikan yang terjadi  pada  benda  uji.  Tahapan  terakhir  yaitu analisis  statistika  dengan  uji  regresi  linear sederhana  dengan  bantuan  microsoft  excel  untuk mendapatkan R-Square dan  persamaan  regresi linear.

## Hasil dan Pembahasan

## Validasi pemodelan
Pembandingan  slip,  tegangan  baja  tulangan,  dan tegangan lekat baja tulangan dari hasil eksperimen (Gambar  6)  dengan  hasil  simulasi  ANSYS Workbench 19.2 (Gambar 7) pada benda uji pullout test 1  tulangan  dengan  beban  maksimum  sebesar 35,12 kN, dapat dilihat pada Tabel 4.

## Tabel 4. Rekapitulasi pembandingan eksperimen dengan FEM
Hasil Uji Eks FEM  Penyimpangan Slip (mm) 4,599 4,305 5,89% Fu (Mpa) 256,806  231,320 9,28% σ t-e (MPa)  13,162  13,162 0,00%
Terjadi penyimpangan slip, tegangan baja tulangan dan  tegangan  lekat  baja  tulangan-epoxy  sebesar 5,89%; 9,28% dan 0%, nilai tersebut masih dalam batas  toleransi  validasi  karena  penyimpangan kurang  dari  10%.  Sehingga  dapat  disimpulkan bahwa  pemodelan  tersebut  sudah  valid  sehingga dapat dilanjutkan ke tahap berikutnya.
Gambar 6. Kegagalan benda uji validasi saat eksperimen
Pola  kegagalan  yang  terjadi  saat  eksperimen maupun simulasi dengan ANSYS adalah bar-grout slip atau baja tulangan terlepas dari lekatan epoxy .
Hal  tersebut  karena  pada  saat  melakukan  uji eksperimen  mengalami  slip  sebesar  4,599  mm, seperti  pada  Gambar  6,  dan  slip  saat  simulasi sebesar  4,305mm  (Gambar  7),  sedangkan  jarak
antar rib /ulir pada baja tulangan D13 sebesar 4 mm, sehingga  memenuhi  syarat  keruntuhan bar-grout slip yaitu slip yang terjadi lebih besar daripada jarak antar rib /  ulir  baja  tulangan.  Dari  kesamaan  pola kerusakan  yang  terjadi  antara  eksperimen  dengan pemodelan  dengan finite  element  method ,  maka model tersebut sudah dikatakan valid.

## Gambar 7. Kegagalan titik putus baja tulangan pada benda uji validasi saat simulasi ANSYS
Pengujian Tarik ( Pullout Test )
Dari  hasil  simulasi pullout  test pada  ANSYS Workbench didapatkan nilai gaya tarik maksimum, tegangan lekat tulangan- epoxy , dan tegangan lekat epoxy-coupler dari 3 variasi diameter baja tulangan dan 2 variasi tebal epoxy , dapat dilihat pada Gambar 8 sampai dengan 10.
Gambar 8. Diagram gaya tarik maksimum pada benda uji
Gambar 9. Diagram tegangan lekat baja tulangan-epoxy pada benda uji 0 70 140 210 D16 D22 D16 Ga y a tar ik m aksi mum (kn) Diameter baja tulangan Tebal Epoxy 25mm Tebal Epoxy 50mm 0 5 10 15 20 D16 D22 D25 Te g ang an leka t ba ja tul ang an - epox y (Mpa ) Diameter baja tulangan
Tebal Epoxy 25mm
Tebal Epoxy 50mm
Gambar 10. Diagram tegangan lekat epoxy- coupler pada benda uji
Berdasarkan  Gambar  8  sampai  dengan  10  dapat diketahui  bahwa  semakin  besar  diameter  baja tulangan  maka  menghasilkan  gaya  tarik  dan kapasitas  daya  dukung epoxy yang  besar  sesuai dengan penelitian Zheng et al ., 2016 dan Lu et al ., 2019.  Hasil  penelitian  menunjukan  semakin  besar tebal epoxy atau  semakin  besarnya coupler pada diameter  baja  tulangan  yang  sama  menghasilkan gaya  tarik  maksimum  yang  kecil  (Einea et  al ., 1995). Hal tersebut dapat mengakibatkan menurunnya  tegangan  lekat  baja  tulangan- epoxy dan tegangan lekat epoxy-coupler.
Perhitungan tegangan kekang dan ratio strength
Sebagai contoh perhitungan tegangan kekang pada benda uji baja tulangan D16:
Tipe SG16-25 :
db = 16 mm
dso = 78 mm dsi = 66 mm ds avg = 72 mm ts = 6 mm
Es = 184200 MPa
Fg = 145 MPa
𝐵𝑐 = 17,841 . ( 1 𝑑𝑠𝑖 ) + 0,015. 𝑑𝑏 − 0,0024 . ( 𝑡𝑠 .𝐸𝑠 ᴨ .(𝑑𝑠 𝑎𝑣𝑔) 2 ) 𝐵𝑐 = 0,371 𝐹𝑛 = 𝐵𝑐 . 𝐹𝑔 𝐹𝑛 = 0,371 . 145 = 53,863 𝑀𝑃𝑎
Tipe SG16-50 : db = 16 mm dso = 128 mm dsi = 116 mm ds avg = 122 mm ts = 6 mm Es = 184200 MPa Fg = 145 MPa
𝐵𝑐 = 17,841 . ( 1 𝑑𝑠𝑖 ) + 0,015. 𝑑𝑏 − 0,0024 . ( 𝑡𝑠 .𝐸𝑠 ᴨ .(𝑑𝑠 𝑎𝑣𝑔) 2 ) 𝐵𝑐 = 0,342 𝐹𝑛 = 𝐵𝑐 . 𝐹𝑔 𝐹𝑛 = 0,342 . 145 = 49,625 𝑀𝑃 a
Dari  perhitungan  tegangan  kekang  diatas  terbukti bahwa  dengan  diameter  baja  tulangan  yang  sama namun  penggunaan epoxy yang  tebal  dapat mengurangi  tegangan  kekang  yang  terjadi.  Pada sambungan Grouted  Coupler  Connector dapat mengembangkan kapasitas tegangan tarik ultimate baja  tulangan  sebesar  125%  dari  tegangan  luluh baja tulangan sebagai syarat ketentuan ACI 439 dan ACI 318-14.
Dari  simulasi pullout  test dan  perhitungan. didapatkan bahwa dengan penggunaan epoxy yang semakin  tipis  dapat  menghasilkan ratio  strength (Rs) semakin besar. Dapat dilihat rekapitulasi ratio strength dan tegangan kekang dari setiap benda uji pada Tabel 5.
Tabel 5. Rekapitulasi ratio strength dan tegangan kekang benda uji K o d e P ma x R s Fn k N M Pa S G 1 6 - 2 5 9 1 , 1 5 6 1 , 4 2 4 5 8 , 8 6 3 S G 1 6 - 5 0 9 1 , 0 5 4 1 , 4 2 0 4 9 , 6 2 5 S G 2 2 - 2 5 1 4 8 , 0 9 0 1 , 3 8 8 6 6 , 4 2 1 S G 2 2 - 5 0 1 4 1 , 8 0 0 1 , 3 6 1 6 2 , 2 3 3 S G 2 5 - 2 5 2 0 3 , 2 9 5 1 , 6 5 1 7 2 , 6 8 5 S G 2 5 - 5 0 1 9 6 , 6 5 5 1 , 5 9 7 6 8 , 5 4 5
dimana,  Pmax  adalah  gaya  tarik  maksimum,  Rs adalah ratio  strength ,  dan  Fn  adalah  tegangan kekang.

## Pola kegagalan
Diketahui  dari  output  vector  principal  stress  yang memvisualisasikan pola pada benda uji yang paling tertarik, sehingga disimpulkan pola kegagalan yang terjadi  pada  semua  benda  uji  ialah epoxy-coupler slip.  Hal  tersebut  ditandai  dengan  nilai  tegangan lekat epoxy-coupler lebih  kecil  dibandingkan dengan  tegangan  tarik  yang  terjadi  baik  di epoxy dan coupler , namun slip yang terjadi tidak melebihi jarak  antar  ulir  baja  tulangan.  Dapat  dilihat  pada Tabel  6,  sampai  dengan  8,  Gambar  11  sampai dengan  13. Kegagalan  yang terjadi  pada spesimen Epoxyed Coupler Splices Connector hanya epoxy- coupler slip (Yu et al ., 2019).
Tabel 6. Tegangan tarik epoxy dan coupler benda uji Kode Benda Uji σt epoxy σt coupler MPa MPa SG16-25 89,396 56,813 SG16-50 94,034 16,788 SG22-25 79,773 39,247 SG22-50 84,613 37,766 SG25-25 83,070 131,860 SG25-50 86,267 40,655
0 10 20 30 40 50 60 D16 D22 D25 Te g ang an leka t epox y - coupler (Mpa )
Diameter baja tulangan Tebal Epoxy 25mm Tebal Epoxy 50mm
Tabel 7. Pola kegagalan berdasarkan tegangan lekat pada benda uji
Kode Benda Uji σ t-e σ e-c Pola Kegagalan MPa MPa SG16-25 13,05 35,93 epoxy-coupler slip SG16-50 12,54 12,23 epoxy-coupler slip SG22-25 14,45 21,80 epoxy-coupler slip SG22-50 10,73 13,44 epoxy-coupler slip SG25-25 13,81 54,74 epoxy-coupler slip SG25-50 12,52 17,10 epoxy-coupler slip
Tabel 8. Pola kegagalan berdasarkan slip pada benda uji
Gambar 11a. Pola keruntuhan D16 tebal epoxy 25mm dengan vector principal (tidak terjadi slip antara bar-grout )
Gambar 11b. Pola keruntuhan D16 tebal epoxy 50mm dengan vector principal (tidak terjadi slip antara bar-grout )
Gambar 12a. Pola keruntuhan D22 tebal epoxy 25mm dengan vector principal
(tidak terjadi slip antara bar-grout )
Gambar 12b. Pola keruntuhan D22 tebal epoxy 50mm dengan vector principal (tidak terjadi slip antara bar-grout ) Gambar 13a. Pola keruntuhan D25 tebal epoxy
25mm dengan vector principal
(tidak terjadi slip antara bar-grout)
Gambar 13b. Pola keruntuhan D25 tebal epoxy
50mm dengan vector principal
(tidak terjadi slip antara bar-grout )

## Uji regresi linear sederhana
Setelah  dilakukan  analisis  statistika  dengan  uji regresi  linear  sederhana,  diketahui  pengaruh  tebal epoxy terhadap tegangan lekat baja tulangan- epoxy maupun epoxy-coupler didapatkan  nilai R-Square dan persamaan  regresi linear seperti pada  Gambar 14a sampai dengan 16c.
Kode benda uji
Jarak antar ulir Slip yang terjadi Pola kegagalan mm mm SG16-25 11,2 0,6 Tidak terjadi bar- grout slip SG16-50 11,2 0,6 Tidak terjadi bar- grout slip SG22-25 15,4 0,45 Tidak terjadi bar- grout slip SG22-50 15,4 0,45 Tidak terjadi bar- grout slip SG25-25 17,5 0,45 Tidak terjadi bar- grout slip SG25-50 17,5 0,45 Tidak terjadi bar- grout slip
Tebal epoxy mempengaruhi  gaya  tarik  maksimum pada  D16  sebesar  100%  dan  setiap  penambahan 1mm tebal epoxy maka gaya tarik maksimum D16 menurun  sebesar  0,0041  dengan  nilai  konsisten 91,258  (Gambar  14a).  Pada  Gambar  14b,  tebal epoxy mempengaruhi tegangan lekat baja tulangan- epoxy pada  D16  sebesar  100%  dan  setiap penambahan 1 mm tebal epoxy maka tegangan lekat baja  tulangan- epoxy D16  menurun  sebesar  0,0205 dengan  nilai  konsisten  13,561.  Berdasarkan Gambar  14c,  berarti  tebal epoxy mempengaruhi tegangan  lekat epoxy-coupler pada  D16  sebesar 100%  dan  setiap  penambahan  1mm  tebal epoxy maka  tegangan  lekat epoxy-coupler D16  menurun sebesar 0,947 dengan nilai konsisten 59,62

## Gambar 14a. Grafik regresi linear gaya tarik maksimum D16
Gambar 14b. Grafik regresi linear tegangan lekat baja tulangan- Epoxy D16
Gambar 14c. Grafik regresi linear tegangan lekat epoxy-coupler D16
Berdasarkan  Gambar  15a,  tampak  tebal epoxy mempengaruhi  gaya  tarik  maksimum  pada  D22 sebesar  100%  dan  setiap  penambahan  1mm  tebal epoxy maka  gaya  tarik  maksimum  D22  akan menurun  sebesar  0,2516  dengan  nilai  konsisten 154,38. Pada Gambar 15b, tebal epoxy mempengaruhi tegangan lekat baja tulangan- epoxy pada  D22  sebesar  100%  dan  setiap  penambahan 1mm  tebal epoxy maka  tegangan  lekat  baja tulangan- epoxy D22  akan  menurun  sebesar  0,149 dengan  nilai  konsisten  18,178.  Berdasarkan Gambar  15c,  tebal epoxy mempengaruhi  tegangan lekat epoxy-coupler pada  D22  sebesar  100%  dan setiap  penambahan  1mm  tebal epoxy maka tegangan lekat epoxy-coupler D22 menurun sebesar 0,334 dengan nilai konsisten 39,159.
Gambar 15a. Grafik regresi linear gaya tarik maksimum D22
Gambar 15b. Grafik regresi linear tegangan baja tulangan- epoxy D22
Gambar 15c. Grafik regresi linear tegangan lekat epoxy-coupler D22
y = -0.0041x + 91.258 R² = 1 91,04 91,06 91,08 91,10 91,12 91,14 91,16 91,18 0 25 50 75 Ga y a tar ik Max (kN ) Tebal epoxy (mm) D16 Linear (D16) y = -0.0205x + 13.561 R² = 1 12,50 12,60 12,70 12,80 12,90 13,00 13,10 13,20 0 25 50 75 σ t- e (MPa) Tebal epoxy (mm) D16 Linear (D16) y = -0.9477x + 59.62 R² = 1 0,00 6,00 12,00 18,00 24,00 30,00 36,00 0 25 50 75 σ e- c(MPa) tebal epoxy (mm) D16 Linear (D16)
y = -0.2516x + 154.38 R² = 1 140,00 142,00 144,00 146,00 148,00 150,00 0 25 50 75 G ay a ta rik ma x ( kN ) Tebal epoxy (mm) D22 Linear (D22) y = -0.149x + 18.178 R² = 1 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 0 25 50 75 σ t- e (MPa) Tebal epoxy (mm) D22 Linear (D22) y = -0.3344x + 30.159 R² = 1 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 22,00 0 25 50 75 σ e- c( MPa ) Tebal epoxy (mm) D22
Linear (D22)
Berdasarkan Gambar 16a, menunjukan tebal epoxy mempengaruhi  Gaya  Tarik  Maksimum  pada  D25 sebesar  100%  dan  setiap  penambahan  1mm  tebal epoxy maka  Gaya  Tarik  Maksimum  D25  akan menurun  sebesar  0,2656  dengan  nilai  konsisten 209,94. Dari Gambar 16b, tebal epoxy mempengaruhi  Tegangan  Lekat  Baja  Tulangan- Epoxy pada  D25  sebesar  100%  dan  setiap penambahan  1mm  tebal epoxy maka  Tegangan Lekat  Baja  Tulangan -Epoxy D25  akan  menurun sebesar 0,051 dengan nilai konsisten 15,091. Pada Gambar 16c, tebal epoxy mempengaruhi Tegangan Lekat Epoxy-Coupler pada D25 sebesar 100% dan setiap  penambahan  1mm  tebal epoxy maka Tegangan Lekat Epoxy-Coupler D25 akan menurun sebesar 1,505 dengan nilai konsisten 91,371.

## Gambar 16a. Grafik regresi linear gaya tarik maksimum D25
Gambar 16b. Grafik regresi linear tegangan lekat baja tulangan- epoxy D25

## Kesimpulan
Penggunaan  diameter  baja  tulangan  yang  semakin besar  dapat  menghasilkan  gaya  tarik  maksimum yang besar juga. Diameter baja tulangan yang sama namun  penggunaan epoxy yang  tebal,  maka menghasilkan  gaya  tarik,  tegangan  lekat  baja tulangan – epoxy dan tegangan lekat epoxy-coupler yang  kecil  sehingga  mempengaruhi  tegangan kekang  yang  semakin  menurun.  Pola  kegagalan yang  terjadi  pada  semua  benda  uji  adalah epoxy- coupler  slip tanpa  mengalami slip pada  baja tulangan. Penggunaan tebal epoxy sangat mempengaruhi  kinerja  sambungan  dengan  nilai koefisien  regresi  nya  negatif  (-)  dengan  kata  lain setiap  penambahan  1mm  tebal epoxy dapat mengurangi  kapasitas  gaya  tarik  maksimum, tegangan lekat baja tulangan- epoxy maupun epoxy- coupler .  Model  sambungan  yang  paling  optimum adalah SG25-25  yaitu diameter baja tulangan D25 dengan tebal epoxy yang tipis sebesar 25mm.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  UP2M Politeknik  Negeri  Jakarta  yang  telah  memberikan bantuan dana.

## Daftar Pustaka
ACI 318-14. (2014). ACI 318-14 - Building Code Requirements for Structural Concrete. In American Concrete Institute .
ACI  439.3R-91.  (1999).  Mechanical  Connections of  Reinforcing  Bars,  Standard  by  American Concrete  Institute. Concrete  International , 5 (1),
24–35.
Chen, X., Shen, L., Shi, G., Wei, Y., & Wang, Y. (2020).  Experimental  Research  on  Mechanical Performance of Rebar Sleeve Grouting Connector. IOP Conference Series:  Earth  and Environmental Science , 580 , 012014.
Dere,  Y.  (2017).  Nonlinear  FE  Modeling  of Reinforced  Concrete. International  Journal  of Structural and Civil Engineering Research , 71–74.
Einea,  A.,  Yamane,  T.,  &  Tadros,  M.  K.  (1995). Grout-filled  pipe  splices  for  precast  concrete construction. PCI Journal , 40 (1), 82–93.
Elsayed,  M.  G.  (2018). Experimental  and Numerical Investigation of Emulative Connections in Precast Concrete Walls . March .
Ghayeb, H. H., Razak, H. A., Sulong, N. H. R., Mo,
y = -0.2656x + 209.94 R² = 1 196,00 197,00 198,00 199,00 200,00 201,00 202,00 203,00 204,00 0 25 50 75 Ga y a tar ik m ax (kN ) Tebal epoxy (mm) D25 Linear (D25) y = -1.5054x + 92.371 R² = 1 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 0 25 50 75 σ e- c (MPa) Tebal Epoxy (mm) D25 Linear (D25) y = -0.0514x + 15.091 R² = 1 12,00 12,50 13,00 13,50 14,00 0 25 50 75 σ t- e (MPa) Tebal epoxy (mm) D25
Linear (D25)
K.  H.,  Abutaha,  F.,  &  Gordan,  M.  (2020). Performance of Mechanical Steel Bar Splices using Grouted  Couplers  under  Unitensile  Tension.  In Journal of Building Engineering . Elsevier Ltd.
(2013). Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Permintaan  Air  Minum  Pada  Perusahaan  Daerah Air  Minum  (Pdam)  Tirtanadi  Medan. Saintia Matematika , 1 (4), 323–336.
Henin, E., & Morcous, G. (2015). Non-proprietary bar splice sleeve for precast concrete construction. Engineering Structures , 83 , 154–162.
Henrikus,  E.  (2015). Kajian  Eksperimental Perilaku Besi .
Kusbiantoro,  A.  (2016).  Perbandingan  Analisa Balok  Baja  Dengan  Cara  Teoritis  Dan  Finite Element Analysis. Neo Teknika , 2 (1), 1–6.
Kusbiantoro,  A.,  &  Amariansyah,  W.  (2017). Analisis  Kolom  Beton  Dengan  Beban  Tarik Menggunakan  Metode  Elemen  Hingga. Neo Teknika , 3 (1).
Li, L. Z., Bai, Y., Yu, K. Q., Yu, J. T., & Lu, Z. D. (2019).  Reinforced  high-strength  engineered cementitious  composite  (ECC)  columns  under eccentric compression: Experiment and theoretical model. Engineering  Structures , 198 (January), 109541.
Li,  L. Z., Liu, X., Yu, J. T., Lu, Z. D., Su, M. N., Liao, J. H., & Xia, M. (2019). Experimental study on  seismic  performance  of  post-fire  reinforced concrete frames. Engineering Structures , 179 (October 2018), 161–173.
Ling, J. H., Ahmad, A. B., & Ibrahim, I. S. (2014). Feasibility study of grouted splice connector under tensile load. Construction and Building Materials ,
50 , 530–539.
Ling, J. H., Ahmad, A. B., Ibrahim, I. S., & Abdul Hamid, Z. (2012). Behaviour of grouted pipe splice under  incremental  tensile  load. Construction  and Building Materials , 33 , 90–98.
Lu, Z., Huang, J., Li, Y., Dai, S., Peng, Z., Liu, X., &  Zhang,  M.  (2019).  Mechanical  behaviour  of grouted  sleeve  splice  under  unitensile  tensile loading. Engineering  Structures , 186 (June  2018),
421–435.
Mohemmi,  M.,  Broujerdian,  V.,  &  Rajaeian,  P. (2020).  An  Equivalent  Method  for  Bar  Slip Simulation  in  Reinforced  Concrete  Frames. International  Journal  of  Civil  Engineering , 18 (8),
851–863.
Nasir,  A.  M.  (2018). Statistik  Pendidikan (Issue February).
Parks, J. E., Papulak, T., & Pantelides, C. P. (2016). Acoustic  emission  monitoring  of  grouted  splice sleeve  connectors  and  reinforced  precast  concrete bridge  assemblies. Construction  and  Building Materials , 122 , 537–547.
Ponnada Markandeya Raju. (2020). An Experimental Study On Assessment Of Strength Of Epoxy  Bond  Between  Steel  And  Roughened Concrete Interface. Malaysian Construction Research Journal , 30 (1), 17–34.
Rosyidah,  A.,  R;,  G.  M.,  &  Yasin,  E.  (2011). Tinjauan  Variasi  Tebal  Grouting  Sikadur  31  CF Normal  dan  Panjang  Penyaluran  terhadap  Daya Lekat  Baja  Tulangann  pada  Beton  Mutu  Normal.
Politeknologi , 10 (1), 93–107.
Soliman, A. M., Ibrahim, H. H., & Hodhod, H. A.
(2019).  The  Mechanical  Behavior  of  Grouted Sleeve  Splice  Connections  with  and  without Mechanical  Interlocking  Ring  Under  Tensile Tensile Load. International Journal of Engineering and Advanced Technology , 9 (2), 467–476.
Yang, C., Zhang, L., Zhang, Z., Cao, X., Khan, I., Deng, K., &  Xu, T. (2020). Effective stress-strain relationship  for  grouted  sleeve  connection: Modeling and experimental verification. Engineering Structures , 210 (August 2019).
Yu, Q., Sun, J., Xu, Z., Li, L., Zhang, Z., & Yu, S.
(2019).  Mechanical  analysis  of  grouted  sleeve lapping connector. Applied Sciences (Switzerland) , 9 (22).
Yuliara,  &  I  Made.  (2016).  Regresi  Linier Sederhana. Fisika , 7–41.
Zheng,  Y.  F.,  Guo,  Z.  X.,  &  Xie,  M.  (2014). Behaviour of Grout-Filled Splice under Monotonic and  Cyclic  Loads. Advanced  Materials  Research , 1079 – 1080 , 322–326.
Zheng, Y., Guo, Z., Guan, D., & Zhang, X. (2018). Parametric  study  on  a  novel  grouted  rolling  pipe splice for precast concrete construction. Construction  and  Building  Materials , 166 ,  452– 463.
Zheng,  Y., Guo,  Z.,  Liu, J., Chen, X., & Xiao, Q. (2016).  Performance  and  confining  mechanism  of grouted  deformed  pipe  splice  under  tensile  load. Advances in Structural Engineering , 19 (1), 86–103.