## ANALISA KEKUATAN MATERIAL PADA APLIKASI DOWEL JALAN BETON

## ABSTRAK
Jumlah  kendaraan  yang  lewat  dengan  beban  kendaraan  melewati  batas  kuota beban kendaraan yang diperbolehkan melewati jalan tersebut menyebabkan jalan beton  mengalami  keretakan  dan  penurunan.  Keretakan  umumnya  terjadi  di antara  segmen  sehingga  diperlukan  dowel.  Tujuan  penelitian  adalah  untuk mengetahui  kekuatan  dowel  sebagai  pengait  antar  segmen  beton  yang  akan berpengaruh  terhadap  jalan  itu  sendiri.  Material  yang  digunakan  adalah  baja dengan  diameter  19  mm  dan  22  mm.  Metode  penelitian  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  metode  penelitian  eksperimen  dengan  melakukan  uji  tarik dan  uji  bending.Hasil  pengujian  tarik  pada  dowel  diameter  19  mm    didapatkan tegangan tarik maksimum sebesar 414,61 N/mm², kekuatan luluh  sebesar 291,11 N/mm², dan regangan 23,8%. Sedangkan untuk uji bending pada gaya 15.000 N, tegangan  bending  sebesar  54,536  MPa.  Sedangkan  hasil  pengujian  tarik  pada dowel  dengan  diameter  22  mm  didapatkan  tegangan  tarik  maksimum  sebesar 565,94  N/mm 2 ,  kekuatan  luluh  sebesar  375,10  N/mm²,  dan  regangan  25,6%. Sedangkan untuk uji bending pada gaya 29.500 N didapatkan tegangan bending sebesar  79,997  MPa.Kesimpulan  dalam  penelitian  ini  adalah  Nilai  kuat  tarik untuk kedua baja tersebut tinggi karena melebihi kuat tarik minimum Standar SNI untuk  BJPT,  yakni  382  N/mm²  untuk  dowel  dengan  diameter  19  mm  dan  480 N/mm 2 untuk  dowel  dengan  diameter  22  mm.  Kekuatan  material  dowel  dengan diameter  19  mm  mampu  menahan  beban  maksimal  15  ton.  Sedangkan  kekuatan material dengan diameter 22 mm mampu menahan beban maksimal 30 ton.
Kata Kunci :Pengujian Tarik,Bending pada baja Dowel.

## 1. Pendahuluan
Saat  ini  jalan  beton  relatif  banyak digunakan di jalan-jalan ibukota maupun di daerah-daerah  yang  mempunyai  tingkat kepadatan lalu lintas tinggi. Beban kendaraan  yang  relatif  besar  dan  arus  lalu lintas  yang  semakin  padat  menjadi  alasan utama  pemilihan  jalan  beton.  Terlebih  lagi strukturnya  yang  lebih  kuat,  awet,  dan bebas  perawatan.  Alasan  itulah  mengapa jalan beton banyak dipilih. Berbeda dengan
jalan  aspal  yang  membutuhkan  perawatan rutin  tiap  tahun.  Saat  cuaca  yang  tidak menentu  seperti  hujan  yang  terus  menerus seperti  sekarang  ini,  jika  konstruksi  aspal tidak direncanakan dengan baik maka akan cepat  rusak,  berlubang,  dan  tergerus  oleh air.  Jalan  beton  merupakan  cara  yang paling  efektif  untuk  mengatasi  kerusakan- kerusakan  pada  jalan  aspal.  Permasalahan lalu lintas yang terjadi di Indonesia menjadi
Cahya Sutowo 1
Sasi Kirono 2 Timbul Susanto 3 csutowo@yahoo.com Sasi.kirono@yahoo.com TimbulS@yahoo.com Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Jakarta Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Jakarta Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Jakarta
momok  yang  menakutkan  bagi  pemerintah oleh karena kurangnya tenaga-tenaga handal  di  bidang  teknik  sipil.  Jalan  beton yang  secara  teoretisnya  dikatakan  bahwa mampu  bertahan  lama  tanpa  perawatan yang  rutin  serta  mampu  menahan  beban kendaraan  yang  relatif  tinggi,  namun  pada kenyataannya masih banyak ditemui kerusakan  pada  jalan  beton  oleh  karena tidak  adanya  perencanaan  yang  baik  atau tepat  oleh  pihak  yang  bersangkutan. Indonesia dikenal sebagai negara yang suka meminimalis dana proyek, sehingga material-material  yang  digunakan  pada jalan  beton  kurang  berkualitas  oleh  karena adanya  kecendrungan  pihak  tertentu  yang mengabaikan kualitas.

## 2. Metodelogi Penelitian
Metode  yang  dilakukan  disini  adalah metode  eksperimen  dengan  melakukan pengujian seperti uji Tarik dan uji bending

## 3. Hasil dan pembahasan
3.1. Hasil Penelitian
Benda  uji  yang  digunakan  pada  penelitian ini merupakan dowel yang biasa digunakan pada  proyek  pembangunan  jalan  beton Dinas  Bina  Marga  dan  Sumber  Daya  Air Kota  Tangerang  Selatan.  Baja  yang digunakan  untuk  uji  tarik  dan  uji  bending adalah  baja  polos  berpenampang  bulat (BJTP)  24  dengan  diameter  19  mm  dan baja  polos  berpenampang  bulat  (BJTP)  30 dengan diameter 22 mm.

## 3.1.1. Uji Tarik
Adapun  data  penelitian  yang  didapatkan dari  hasil  pengujian  tarik  adalah  dapat dijabarkan  pada  tabel  4.1  di  bawah  ini, yaitu sebagai berikut:
Tabel  1. Data Hasil Pengujian Uji Tarik
Dalam  uji  tarik,  yang  dicari  adalah  nilai  σ (kuat  tarik),  kuat  luluh  (yield),  dan regangan.  Adapun  perhitungan  uji  tarik dijabarkan bawah ini yaitu sebagai berikut:
1. Analisis Tarik Baja Dengan Diameter 19 mm
a. Kekuatan tarik Maks Dari data hasil pengujian maka didapat nilai tegangan tariknya adalah sebesar :
= 414,61 /mm 2
b. Kekuatan Luluh (Yield)
291,11 N/mm²
c. Regangan (ɛ)
= 0,238 =23,8%
Adapun grafik tegangan regangan hasil uji  tarik  baja  dengan  diameter  19  mm adalah sebagai berikut:
Gambar  1  Grafik  tegangan  regangan baja dengan diameter 19 mm
No   Diam eter (mm) l 0 A O (mm) 2 Fy (N) Fmaks (N) l (mm) 1 19 39 283.4 82500 117500 48,3 2 22 39 379.9 142500 215000 49
2. Analisis Tarik Baja Dengan Diameter 22 mm a. Kekuatan Tarik Maksimum Dari data hasil pengujian maka didapat nilai tegangan tariknya adalah
sebesar:
= 565,94 N/mm 2
b. Kekuatan Luluh (Yield)
= 375,10 N/mm 2
c. Regangannya adalah :
= 0,256 = 25,6%
Adapun  grafik  tegangan  regangan  hasil  uji tarik  baja  dengan  diameter  22  mm  adalah sebagai berikut
Gambar  2.  Grafik  tegangan  regangan  baja dengan diameter 22 mm
Dari  hasil  perhitungan  analisis  data  yang didapat  dari  pengujian  tarik  untuk  baja dengan  diameter  19  mm  dan  22  mm dijabarkan dalam bentuk tabel yaitu sebagai berikut:
Tabel  2.  Data  Hasil  Perhitungan  dan Pengujian Untuk Uji Tarik
No  Diameter (mm) Kuat Luluh (N/mm²) Kuat Tarik (N/mm 2 ) Regangan (%)
1 19 291,11 414,61 23,8 2 22 375,10 565,94 25,6

## 3.1.2.  Uji Bending
Adapun data penelitian yang didapatkan dari hasil pengujian tarik adalah dapat  dijabarkan  pada  tabel  di  bawah  ini, yaitu sebagai beriku:
Tabel  3. Data Hasil Penelitian Uji Bending
No Diameter (mm) Jarak Tumpuan (mm) Gaya Maks (N) Sudut Lengkung Penampilan 1 19 133 15000 180 Tidak retak 2 22 154 29500 180 Tidak retak 1. Analisis  Bending  Untuk  Baja Dengan Diameter 19 mm
Dari  data  hasil  penelitian  uji bending  di  atas,  maka  dapat dihitung besarnya tegangan bending yaitu:
= 54,536 MPa 2. Analisis Bending Untuk Baja Dengan Diameter 22 mm Dari  data  hasil  penelitian  uji  bending di  atas,  maka  dapat  dihitung  besarnya tegangan bending yaitu:

## = 79,997 MPa
Dari  hasil  perhitungan  analisis  data  yang didapat  dari  pengujian  bending  untuk  baja dengan  diameter  19  mm  dan  22  mm  dapat dijabarkan dalam bentuk tabel di bawah ini yaitu sebagai berikut:
Tabel 4. Data Hasil Perhitungan dan Uji
Bending N o Diamete r (mm) Gaya Bendin g (N) Teganga n Bending (MPa) 1 19 15000 54,536 2 22 29500 79,997

## 4. 2. Pembahasan
Hasil  pengujian  tarik  untuk  baja dengan  diameter  19  mm    didapatkan  hasil uji  tarik  adalah  tegangan  tarik  maksimum sebesar  414,61  N/mm²,  dan  regangan 23,8%.  Dan  untuk  uji  bending  pada  gaya 15000 N, tegangan bending sebesar 54,536 MPa. Berdasarkan hasil pengujian tarik dan bending  di  atas,  menjelaskan  bahwa tegangan tarik baja dengan diameter 19 mm sebesar  414,61  N/mm 2 tinggi  karena melebihi  nilai  kuat  tarik  minimum  sebesar 382  N/mm 2 ,  regangan  yang  diperoleh menjelaskan bahwa material baja mengalami  perubahan  panjang  sebesar 23,8%  pada  saat  dilakukan  pembebanan. Besarnya  tegangan  bending    menjelaskan bahwa baja  memiliki kekuatan yang cukup tinggi  saat  diberikan  pembebanan.  Hasil pengujian tarik untuk baja dengan diameter 22  mm  didapatkan  hasil  uji  tarik  adalah tegangan  tarik  maksimum  sebesar  565,94 N/mm 2 , dan regangan 2,56%. Dan untuk uji bending  pada  gaya  29500  N  didapatkan tegangan bending sebesar 79,997
MPa.Berdasarkan hasil pengujian tarik dan bending  di  atas,  menjelaskan  bahwa tegangan tarik baja dengan diameter 22 mm sebesar  565,94  N/mm 2 tinggi  karena melebihi  nilai  kuat  tarik  minimum  sebesar 480  N/mm 2 ,  regangan  yang  diperoleh menjelaskan bahwa material baja mengalami  perubahan  panjang  sebesar 25,6%  pada  saat  dilakukan  pembebanan. Besarnya  tegangan  bending  menjelaskan bahwa  baja  memiliki  kekuatan  yang  cukup tinggi  saat  diberikan  pembebanan.Analisa perbandingan  uji  tarik  dan  uji  bending untuk baja dengan diameter 19 mm dan 22 mm  dapat  dijabarkan  pada  tabel  di  bawah ini, yakni:
Tabel 5. Perbandingan Hasil Uji Tarik dan
Uji Bending
No Diameter Bahan Uji Kuat Tarik Tegangan Bending 1 19 mm 414,61 N/mm 2 54,536 MPa 2 22 mm 565,94 N/mm 2 79,997 MPa
Berdasarkan  tabel  perbandingan hasil uji tarik dan uji bending di atas, maka sudah  jelas  bahwa  nilai  kuat  tarik  baja dengan diameter 22 lebih tinggi dibandingkan  dengan  nilai  kuat  tarik  baja dengan diameter 19 mm. Hal tersebut dapat disebabkan  karena  perbedaan  kelas  baja yang  memiliki  diameter  yang  berbeda sehingga menyebabkan perbandingan kekuatan  tarik  berbeda  pula.  Sedangkan untuk  perbandingan  tegangan  bending dapat  diketahui  bahwa  tegangan  bending untuk  baja  dengan  diameter  22  mm  lebih besar daripada tegangan bending untuk baja dengan diameter 19 mm.
Berdasarkan  analisa  kuat  tarik  dan bending  di  atas,  maka  bila  pengujian pembebanan  pada  lapisan  beton  dengan ukuran  15x15x15  cm  sesuai  standar  PBI 1971  yang  menggunakan  dowel  dengan diameter  19  mm  dengan  jarak  5  cm  antar dowel  tidak  mengalami  keretakan  atau kerusakan  pada  pembebanan  15000  N karena memiliki kekuatan tarik  yang tinggi sebesar  414,61  N/mm²  dengan  dengan regangan  sebesar  23,8%,  kekuatan  luluh sebesar  291,11  N/mm²  dan  kekuatan material  sebesar  54,536  MPa.  Sedangkan pengujian  pembebanan  pada  lapisan  beton dengan ukuran 15x15x15 cm yang menggunakan  dowel  dengan  diameter  22 mm  dengan  jarak  dowel  5  cm  antar  dowel tidak  mengalami  kerusakan  atau  keretakan pada  pembebanan  215000  N  karena memiliki kekuatan tarik yang tinggi sebesar 565,  94  N/mm²,  regangan  sebesar  25,6  %, kekuatan  luluh  sebesar  375,10  N/mm²  dan
kekuatan material pada pembebanan sebesar 29500 adalah sebesar 79, 997 MPa.
Kekuatan  material  dowel  dengan diameter  19  mm  mampu  menahan  beban maksimal  15  ton.  Sedangkan  kekuatan material  dowel  dengan  diameter  22  mm mampu  menahan  beban  maksimal  30  ton. Sehingga  kekuatan  material  dowel  dengan diameter 22 mm lebih baik daripada dowel dengan  diameter  19  mm  dalam  menahan beban.  Dengan  kata  lain,  semakin  besar diameter  dowel  maka  semakin  besar  pula kekuatannya dalam menahan beban.
Dengan  melihat  analisa  kekuatan dowel  di  atas  maka  dapat  diketahui  bahwa kekuatan  material  dowel  dengan  diameter 22  mm  lebih  baik  daripada  dowel  dengan diameter 19 mm

## 4.1. Kesimpulan
1) Nilai kuat tarik baja dengan diameter 19 mm  sebesar  414,61  N/mm 2 ,  sedangkan kuat tarik baja dengan diameter 22 mm sebesar  565,94  N/mm 2 .  Nilai  kuat  tarik untuk kedua baja tersebut tinggi karena melebihi  kuat  tarik  minimum  Standar SNI  untuk  BJPT,  yakni  382  N/mm² untuk baja dengan diameter 19 mm dan 480 N/mm 2 untuk baja dengan diameter 22 mm.
2) Tegangan bending baja dengan diameter  19  mm  sebesar  54,536  MPa, sedangkan tegangan bending untuk baja dengan diameter 22 mm sebesar 79,997 MPa.  Sehingga  perbandingan  tegangan bendingnya  adalah  tegangan  bending untuk  baja  dengan  diameter  22  mm lebih  besar  dibandingkan  tegangan bending baja dengan diameter 19 mm.
3) Kekuatan material dowel dengan diameter  19  mm  mampu  menahan beban  maksimal  15  ton.  Sedangkan kekuatan  material  dengan  diameter  22 mm  mampu  menahan  beban  maksimal 30 ton.

## 4.2. Saran
1) Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut terhadap  benda  uji  sehingga  diperoleh beban  maksimum  yang  mampu  ditahan oleh benda uji.
2) Perancangan awal dan persiapan penelitian harus dapat dilakukan dengan lebih  baik  untuk  mendapatkan  hasil penelitian yang maksimal.
3) Dari hasil uji tarik dan bending dengan baja  diamer  19  mm  dan  22  mm  sesuai dengan  kontruksi  jalan  rigid  pavement dengan  yang  direncanakan  fungsi  jalan tersebut.
4) Dowel  dengan  diameter  19  mm  dapat dilalui oleh kendaraan dengan beban di bawah 15 ton. Sedangkan dowel dengan diameter 22 mm dapat dilalui kendaraan  dengan  beban  muatan  di bawah 30 ton.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Anas,  Ally.,  Pengertian  Dasar  Dan Informasi  Umum  Tentang  Beban Konstruksi Perkerasan Jalan,
Yayasan  Pengembang  Teknologi Dan Manajemen, Jakarta, 1986
2. AUSTROADS.,  Pavement  Design. A Guide to the Structural Design of Road  Pavements . Design  of  New Rigid Pavements. Australia, 1992
3. Brook,  K.  M  dan  Murdock,  L.  J., Bahan dan Praktek Beton, Erlangga,
Jakarta, 1979 4. Damiri., Pengaruh Perlakuan Penuangan (Aging) Terhadap Kekuatan Sambungan Brazing, Skripsi, Universitas Sumatera Utara, 2001
5. Daryanto.,  Proses  Pengolahan  Besi dan  Baja,  Satu  Nusa,  Bandung, 2012
6. Dewobroto,  Wiryanto.,  Jalan  Beotn dan  Tulangan,  Wordpress  Blog,
2010
7. Dirjen  Bina  Marga.,  Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan, 1981
8. Mulyono,  T.,  Teknologi  Beton, Yogyakarta, 2004
9. Putri, Yuliyanti Eka., Analisa Perkerasan  Kaku  (Rigid  Pavement)
Pada  Ruas  Jalan  Desa  Kurup  dan Kelurahan Batu Kuning, Universitas Tehnik Baturaja, 1997
10. Sastrakencana,  Fiksi.,  Besi  dan Baja, besibaja.blogspot.com, 2011
11. Syafril,  M.,  Studi  Perkerasan  Kaku (Rigid  Pavement)  Tanpa  Tulangan Menggunakan Kaolin Sebagai Bahan Tambah, Universitas Hasanuddin, 2010 12. Sudjana,  Hadi.,  Teknik  Pengecoran Logam  Jilid  Satu  Untuk  SMK, Pusat Perbukuan, Kementerian Pendidikan Nasional, Jakarta, 2008 13. Tjokrodimulyo, Kardiyono., Teknologi Beton Serat, Yogyakarta,
Biro Penerbit Keluarga, 1996 14. Wang, Chu Kia., Matrix Method of Structural  Analysis,  alih  bahasa Kusuma  Wijaya,  Erlangga,  Jakarta, 1986
15. Wihoho, Sri., Analisa Perbandingan Beberapa Metode Perkerasan Beton untuk Jalan Akses Jembatan Suramadu,  Neutron,  09:  143-225, 2009 16. Yoder,  E.  J  and  Witczak,  M.  W., 1975, Principles of Pavement
Design,  second  edition,  John Wiley
& Sons, Inc, New York, 1975