## Perilaku dan Kekuatan Sambungan Kolom pada Sistem Beton Pracetak

## Rudi Yuniarto Adi
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl.Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang 50275 E-mail: rudi_ya@yahoo.co.id

## Ilham Nurhuda
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl.Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang 50275 E-mail: inuuda@yahoo.com

## Sukamta
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl.Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang 50275 E-mail: kamt_id@yahoo.com

## Intan Fitriani
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Jl.Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang 50275 E-mail: intanfitriani2@gmail.com

## Abstract
At this time, the architecture and design of the existing floor plan often changes according to the needs and tastes of the owner in accordance with the changing times. This research was conducted as precast concrete structures  become even more  important with the increase in man's desire to change the  design of his home without spending enormous cost. This study aims to investigate the stiffness and study the behavior of precast concrete between monolith column with no connections and the column with connection. The connection used is  dry  joint  using  a  plate  and  screw  nut.  The  results  obtained  are  the  stiffness  of  the  test  specimen  column with no connections is smaller than the test object column with connection. The modulus of elasticity of the column without a connection greater than the column with connection. Cracks that occurred in the test object columns  without  connection  occurs  faster  than  the  test  object  columns  with  connection  and  both,  flexural cracks occur first and then cracked in shear.
Keywords: Precast concrete, Dry joint .

## Abstrak
Pada saat ini, bentuk bangunan dan desain denah yang sudah ada seringkali berubah mengikuti kebutuhan dan selera pemilik sejalan dengan perubahan waktu. Penelitian ini dilakukan karena struktur beton pracetak dirasa semakin penting seiring dengan meningkatnya keinginan manusia untuk mengubah desain rumahnya tanpa  mengeluarkan  biaya  yang  sangat  besar.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menyelidiki  kekakuan  dan mempelajari  perilaku  beton  pracetak  antara  kolom  monolit  tanpa  sambungan  dengan  kolom  dengan sambungan. Sambungan yang digunakan adalah sambungan kering menggunakan plat dan baut mur. Hasil yang  didapatkan  adalah  kekakuan  benda  uji  kolom  tanpa  sambungan  lebih  kecil  dibandingkan  benda  uji kolom  dengan  sambungan.  Modulus  elastisitas  kolom  tanpa  sambungan  lebih  besar  dibandingkan  kolom dengan  sambungan.  Retak  yang  terjadi  pada  benda  uji  kolom  tanpa  sambungan  lebih  cepat  terjadi dibandingkan  kolom  dengan  sambungan  dengan  keduanya  terjadi  retak  lentur  terlebih  dahulu  baru kemudian retak di bidang geser.
Kata-kata Kunci : Beton pracetak, Sambungan kering

## Pendahuluan
Kecepatan  pelaksanaan  bangunan  sipil  saat  ini sangat  dibutuhkan  terutama  di  kota-kota  besar. Bentuk bangunan dan desain denah yang sudah ada seringkali berubah mengikuti kebutuhan dan selera pemilik sejalan dengan perubahan waktu.
Perubahan  bentuk  dan  desain  pada  struktur konvensional membutuhkan biaya yang tinggi.
Penggunaan  beton  pracetak  dengan  sambungan kering  diharapkan  dapat  menjadi  solusi.  Apabila bentuk  struktur  dengan  beton  pracetak  akan diubah,  beton  pracetak  yang  lama  masih  dapat digunakan karena mudah dibongkar pasang.
Jenis  sambungan  antara  komponen  beton  pracetak yang  biasa  dipergunakan  dapat  dikategorikan menjadi  2  kelompok  sebagai  berikut  (Wahyudi et al. , 2010):
1. Sambungan kering (dry connection) Sambungan  kering  adalah  sambungan  antar komponen  beton  pracetak  menggunakan  plat besi sebagai penghubung,  yang  kemudian dilas atau dibaut.
2. Sambungan basah (wet connection) Sambungan  basah  adalah  sambungan  antar beton pracetak  yang ditandai dengan keluarnya besi tulangan dari beton pracetak. Besi tulangan ini  dihubungkan  dengan  besi  tulangan  dari beton  pracetak  yang  akan  disambungkan dengan cara dicor di tempat.
Jenis  sambungan  ini  dapat  berfungsi  baik  untuk mengurangi  penambahan  tegangan  yang  terjadi akibat  rangkak,  susut  dan  perubahan  temperatur. Sambungan  basah  ini  sangat  dianjurkan  untuk bangunan  di  daerah  rawan  gempa  karena  dapat menjadikan  masing-masing  komponen  beton pracetak menjadi monolit.
Kemampuan  beton  pracetak  untuk  menggantikan beton  monolit  masih  perlu  diteliti  lebih  lanjut. Pada  penelitian  ini,  dilakukan  pengujian  kolom- kolom  beton  pracetak  dengan  sambungan  kering ( dry  joint )  dan  kolom  monolit  untuk  mengetahui kekuatan  kolom  pracetak  dibandingkan  dengan kolom monolit.
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Menyelidiki  kekakuan  beton  pracetak  antara kolom  monolit  dengan  kolom  dengan sambungan kering.
2. Mempelajari  perilaku  beton  pracetak  antara kolom  monolit  dengan  kolom  dengan sambungan kering.
Sedangkan batasan dari penelitian ini adalah:
1. Tipe sambungan adalah dry joint.
2. Mutu beton yang digunakan adalah 30 MPa.
3. Hanya dilakukan uji eksperimental.
4. Sambungan menggunakan kombinasi plat baja dan baut mur.
5. Hanya meneliti sambungan kolom.
6. Pengujian hanya dilakukan untuk pembebanan aksial dan momen lentur satu arah.

## Metodologi Penelitian
Bagan  alir  penelitian  ini  dapat  dilihat  pada Gambar 1.

## Gambar 1. Bagan alir penelitian

## Hasil dan Pembahasan

## Uji tarik baja
Pengujian  kuat  tarik  baja  dilakukan  untuk mengetahui  mutu  dari  baja  yang  digunakan  dalam penelitian.  Baja  yang  diuji  tarik  adalah  baja tulangan, H beam yang digunakan pada sambungan,  plat,  dan  baut. Set  up pengujian  kuat tarik baja dapat dilihat pada Gambar 2.
Fy dan Fu dihitung dengan persamaan berikut:
..............................................................   (1)
.........................................................   (2)
dimana:
Fy = kuat tarik leleh (MPa)
Desain Benda Uji Studi Literatur Mulai Penentuan Variabel Penelitian dan Spesifikasi Benda uji Persiapan Material dan Peralatan Analisis Perilaku Sambungan Kolom Kesimpulan Pengujian Material Pembuatan Benda Uji
Pelaksanaan Penelitian
Hasil Eksperimen
Selesai

## Perilaku dan Kekuatan Sambungan Kolom pada Sistem Beton Pracetak
Fu = kuat tarik ultimate (MPa) P = beban aksial (N)
Pmax   = beban aksial maksimum (N)
A = luas penampang benda uji (mm 2 )
Gambar 2. Set up pengujian kuat tarik baja
Hasil pengujian kuat tarik baja dapat dilihat pada Tabel 1. Uji tekan silinder beton
Pengujian  kuat  tekan  silinder  beton  dilakukan untuk  mengetahui  mutu  beton  yang  digunakan dalam  penelitian.  Silinder  beton  diuji  tekan  pada umur  15  hari  dan  pada  saat  pengujian.  Silinder beton  yang  diuji  adalah  silinder  beton  dengan diameter  15  cm  dan  tinggi  30  cm.  Kuat  tekan
silinder  beton  dapat  dihitung  menggunakan  rumus sebagai berikut:
......................................................   (3) dimana: f’c = kuat tekan beton (MPa) P = beban aksial maksimum (N) d = diameter silinder beton (mm) n = konversi waktu
Set  up pengujian  kuat  tekan  silinder  beton  dapat dilihat pada Gambar 3. Hasil pengujian kuat tekan silinder beton dapat dilihat pada Tabel 2.
Gambar 3. Set up pengujian kuat tekan silinder beton
Tabel 1. Hasil kuat tarik baja Besi tulangan polos φ 6 dan besi tulangan ulir D 10 No φ L o ΔL P Pmax Fy Fu (mm) (mm) (mm) (kN) (kN) (MPa) (MPa) 1 φ6 5.67 74 24 8.5 11.2 336.6378 443.5699 2 φ6 5.62 75 24 9 11.8 362.8106 475.685 3 φ6 5.6 74 23 8.5 11 345.1064 446.6083 4 D10 5.97 30.92 12 10.5 13.5 375.1032 482.2755 5 D10 5.96 31.48 11 10 15 358.4409 537.6614 6 D10 5.9 31.51 11 11.2 15.5 409.6605 566.9409 Baut φ 12 No φ L o ΔL P Pmax Fy Fu (mm) (mm) (mm) (kN) (kN) (MPa) (MPa) 1 12 204 15 38 50 335.9938 442.0971 2 12 206 11 38.5 47 340.4147 415.5712 H beam ukuran 125.125.6,5.9 No Tebal Lebar L o ΔL P Pmax Fy Fu (mm) (mm) (mm) (mm) (kN) (kN) (MPa) (MPa) 1 Badan 9.2 15.75 119.65 37 51 70 351.9669 483.0918 2 Sayap 6.25 14 120.5 32 37 48 422.8571 548.5714 Plat tebal 10 mm dan 5 mm No Tebal Lebar L o ΔL P Pmax Fy Fu (mm) (mm) (mm) (mm) (kN) (kN) (MPa) (MPa) 1 10 mm 9.7 15.1 119.78 35 51 68 348.1942 464.2589 2 10 mm 9.7 15.14 120.63 35 51.5 68.2 350.6789 464.3942 3 5 mm 4.25 18.5 120.85 35 22.3 33.2 283.6248 422.2576 4 5 mm 4.25 18.2 120.49 35 23 33.5 297.3497 433.0963
Sumber : Hasil pengujian

## Tabel 2. Hasil uji kuat tekan silinder beton
No Umur (hari) Berat (gram) Gaya tekan (ton) Kokoh tekan (kg/cm 2 ) Perkiraan kokoh silinder 28 hari (kg/cm 2 ) Keterangan (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (4)*1000/A (5)*100/n 1 15 12,910 50.0 282.83 317.78 - Ukuran contoh silinder Ø  =  15 cm  H = 30 cm 2 15 12,690 47.0 265.86 298.72 3 15 12,720 47.0 265.86 298.72 4 91 12,880 71.0 401.62 334.68 5 91 12,760 70.0 395.96 329.97 6 91 12,810 70.0 395.96 329.97 Sumber: Hasil pengujian
Gambar 4. Set up pengujian tekan kolom

## Uji kuat tekan kolom
Kolom  monolit  dan  kolom  dengan  sambungan diberi  pembebanan  dengan  beban  garis  secara eksentris.  Eksentrisitas  yang  digunakan  yaitu sebesar 67 mm. Set up pengujian kuat tekan kolom dapat dilihat pada Gambar 4.
Pada pengujian benda uji monolit tanpa sambungan,  kolom  tidak  diuji  hingga  runtuh, melainkan  dihentikan  pada  beban  321,57  kN.  Hal ini  dikarenakan loading  frame sudah  mengalami deformasi  pada  beban  tersebut.  Kemungkinan masih  terdapat  kenaikan  beban  setelah  beban 321,57  kN.  Hasil  pengujian  dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Pola  retak  yang  terjadi  pada  benda  uji  kolom monolit  tanpa  sambungan  dan  benda  uji  kolom dengan  sambungan  dapat  dilihat  pada  Gambar  6 dan Gambar 7.
Analisa pengujian kuat tekan kolom monolit tanpa sambungan  dan  dengan  sambungan  dijabarkan pada beberapa poin berikut ini:
1. Beban  maksimum  pada  benda  uji  kolom monolit  tanpa  sambungan  adalah  321,57  kN karena  pengujian  dihentikan  pada  beban tersebut  walaupun  kolom  belum  runtuh.  Beban puncak  pada  benda  uji  kolom  dengan sambungan  adalah  331,938  kN  kemudian runtuh pada 152,766 kN.
LVDT Horisontal LVDT Vertikal Load Cell Tumpuan LVDT Vertikal Di Pondasi

## Perilaku dan Kekuatan Sambungan Kolom pada Sistem Beton Pracetak
2. Lendutan  vertikal  yang  terjadi  pada  ujung kolom  bagian  atas  untuk  kolom  monolit  tanpa sambungan  pada  beban  321,57  kN  adalah  14 mm.  Sedangkan  lendutan  untuk  kolom  dengan sambungan pada beban 331,938 kN adalah 14,6 mm  dan  pada  beban  152,76  kN  adalah  15,88 mm.
3. Lendutan  horisontal  yang  terjadi  pada  ujung kolom  bagian  atas  untuk  kolom  monolit  tanpa sambungan  pada  beban  321,57  kN  adalah  2,02 mm.  Sedangkan  lendutan  untuk  kolom  dengan sambungan pada beban 331,938 kN adalah 2,42 mm dan pada beban 152,76 kN adalah 3,4 mm.
a. Beban-lendutan LVDT vertikal atas
b. Beban-lendutan LVDT horisontal atas
c. Beban-lendutan LVDT horisontal atas sambungan
d. Beban-lendutan LVDT horisontal bawah sambungan
e. Beban-lendutan LVDT vertikal pondasi
f.  Tegangan-regangan beton
Gambar 5. Hasil pengujian tekan kolom
Gambar 6. Pola retak benda uji kolom monolit tanpa sambungan
Gambar 7. Pola retak benda uji kolom dengan sambungan
4. Lendutan  horisontal  pada  jarak  490  mm  dari ujung  atas  kolom  (posisi  atas  sambungan) untuk  kolom  monolit  tanpa  sambungan  pada beban 321,57 kN adalah 1,21 mm. Sedangkan lendutan  untuk  kolom  dengan  sambungan pada  beban  331,938  kN  adalah  1,54  mm  dan pada beban 152,76 kN adalah 3,3 mm.
5. Lendutan  horisontal  pada  jarak  670  mm  dari ujung  atas  kolom  (posisi  bawah  sambungan) untuk  kolom  monolit  tanpa  sambungan  pada beban 321,57 kN adalah 0,958 mm. Sedangkan lendutan untuk kolom dengan sambungan pada beban  331,938  kN  adalah  0,186  mm  dan  pada beban 152,76 kN adalah       0,18 mm.
6. Lendutan  vertikal  yang  terjadi  di  pondasi  atau tumpuan  sangat  fluktuatif,  terkadang  tumpuan naik  dan  terkadang  turun.  Perpindahan  yang terjadi pada benda uji kolom dengan sambungan  lebih  besar  dibandingkan  pada benda  uji  kolom  monolit  tanpa  sambungan. Walaupun  begitu,  rata-rata  perpindahan  yang terjadi  pada  tumpuan  sangat  kecil  dengan perpindahan terbesar 0,212 mm.
7. Modulus  elastisitas  benda  uji  kolom  monolit tanpa  sambungan  lebih  besar  dibandingkan benda uji kolom dengan sambungan.
8. Pada benda uji monolit tanpa sambungan, retak pertama terjadi saat beban  menunjukkan angka sebesar  130  kN.  Retak  yang  terjadi  yaitu  retak lentur  di  atas  sambungan.  Pada  beban  203  kN, retak  mulai  muncul  pada  bidang  geser.  Pada benda  uji  dengan  sambungan,  retak  pertama muncul  pada  beban  180  kN  juga  merupakan retak  lentur  di  atas  sambungan.  Semakin bertambahnya  beban,  pada  beban  250  kN, muncul retak di bidang geser.

## Kesimpulan
Dari  hasil  dan  pembahansan  di  atas  dapat  ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada  hubungan  beban  dengan  lendutan  dapat disimpulkan bahwa kekakuan benda uji kolom dengan  sambungan  lebih  besar  dibandingkan benda  uji  kolom  monolit  tanpa  sambungan. Hal  ini  didapat  dari  rasio  beban  dengan lendutan kolom dengan sambungan yang lebih besar.
2. Pada  hubungan  tegangan  dengan  regangan beton  dapat  disimpulkan  bahwa    modulus elastisitas  benda  uji  kolom  monolit  tanpa sambungan  lebih  besar  dibandingkan  benda uji kolom dengan sambungan.
3. Pola  retak  menunjukkan  retak  pertama  yang terjadi  pada  kolom  tanpa  sambungan  lebih cepat  terjadi  dibandingkan  dengan  kolom dengan sambungan. Retak pertama pada benda uji kolom tanpa sambungan terjadi pada beban 130  kN,  sedangkan  pada  kolom  dengan sambungan  terjadi  pada  beban  180  kN.  Retak yang terjadi dari kedua benda uji adalah retak lentur  pada  posisi  atas  sambungan  terlebih dahulu,  kemudian  baru  retak  pada  bidang geser.

## Saran
Adapun  saran  dari  hasil  penelitian  ini  adalah sebagai berikut:
1. Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  untuk sambungan  pracetak  pada  hubungan  balok kolom.
2. Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  untuk pembebanan  siklik  pada  kolom  dengan sambungan kering.
3. Jumlah  benda  uji  sebaiknya  lebih  dari  satu untuk tiap variasi agar data yang didapat lebih valid.

## Daftar Pustaka
Imran,  I.  L.  Eddy,  Mujiono,  dan  E.  Fadilla,  2009. Studi  Eksperimental  Sambungan  Kolom-kolom pada Sistem Beton Pracetak dengan Menggunakan Sleeves , Seminar dan Pameran HAKI.
Indarwanto,  Muji,  2012. Precast  Concrete,  Pusat Pengembangan  Bahan  Ajar ,  Universitas  Mercu Buana, Jakarta.
Karimah,  R.  dan  Y.,  Wahyudi,  2010.  Daktilitas Kolom  Beton  Bertulang  dengan  Pengekangan  di Daerah  Sendi  Plastis, Jurnal  Teknik  Industri . Universitas  Muhammadiyah  Malang,  Hal.  143- 149, Malang.
Kristianto,  A.,  I.,  Imran,  dan  M.,  Suarjana,  2011. Studi Eksperimental Penggunaan Tulangan
Pengekang  Tidak  Standar  yang  Dimodifikasi  pada Kolom  Persegi  Beton  Bertulang, Jurnal  Teknik Sipil Vol. 18 No. 3 , Bandung.
Niken,  C.,  2008. Perilaku  Lentur  Sambungan Model  Takik  Pada  Balok  Aplikasi  Untuk  Beton Pracetak,  Dinamika  Teknik  Sipil ,  Universitas Lampung, Lampung.
Purwanto,  E.,  dan  R.,  Setiadji,  2006. Tinjauan Kekakuan Pada Kolom Retrofit dengan Pengekangan  Carbon  Wrapping ,  Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Shariatmadar,  H.,  1997. Seismic  Response  of Connections  in  Precast  Concrete  Double-Tees. Thesis,  Department  of  Civil  Engineering  and Applied  Mechanics  McGill  University ,  Montreal, 427 hal, Canada.
SNI,  2010. Metoda  Uji  dan  Kriteria  Penerimaan Sistem  Struktur  Rangka  Pemikul  Momen  Beton Bertulang  Pracetak  untuk  Bangunan  Gedung , Badan Standarisasi Nasional, Bandung.
SNI  03-2847-2002.  2002.  Tata Cara  Perhitungan Struktur  Beton  Untuk  Bangunan  Gedung ,  Badan Standarisasi Nasional, Bandung.
Sudarsana,  I.,  K.,  dan  A.,  A.,  G.,  Sutapa,  2007. Perkuatan  Kolom  Bulat  Beton  Bertulang  dengan Lapis  Glass  Fiber  Reinforced  Polymer  (GFRP). Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Vol. 11 No. 1. Denpasar.
Suherman,  J.,  2011. Penggunaan  Block  Set Connection (BSC) pada Sambungan Elemen Beton
Precast. Vocational Education Development
Center, Malang.
Tjahjono,  E., dan  Heru  Purnomo,  2004. Pengaruh Penempatan Penyambungan pada Perilaku
Rangkaian  Balok-Kolom  Beton  Pracetak  Bagian Sisi  Luar ,  Makara,  Teknologi,  Vol.  8,  No.3. Universitas Indonesia, Depok.
Wibowo,  L.,  S.,  B.,  et  al,  2011. Studi  Perilaku Sambungan  Pracetak  untuk  Rumah  Sederhana Tahan  Gempa  Akibat  Beban  Siklik ,  Tesis,  Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Wahyudi,  H.,  &  Hery  Dwi  Hanggoro,  2010. Perencanaan Struktur Gedung BPS Provinsi Jawa Tengah  Menggunakan  Beton  Pracetak ,  Thesis, Universitas Diponegoro, Semarang.