KEKUATAN SISTEM SAMBUNGAN ANCHOR DENGAN BAUT PADA BALOK BETON PRACETAK DALAM MENERIMA BEBAN LENTUR Putu Deskarta 1,* dan Ida Bagus Rai Widiarsa1 1Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, Jl. Kampus Bukit Jimbaran, Denpasar Email: ABSTRAK: Penelitian kekuatan sistem sambungan anchor dengan baut pada balok beton pracetak dalam menerima beban lentur telah dilakukan untuk mendapatkan informasi kekuatan sambungan jika diterapkan pada struktur dinding beton pracetak. Sample yang diuji berupa balok pracetak yang disambung menggunkan sistem anchor dan baut, yang terbuat dari pasangan beton bertulang dengan ukuran 15x15x65 cm. Penelitian menggunakan empat jenis sample balok pracetak yang disambung dan satu jenis sample balok utuh, tanpa sambungan. Setiap jenis sample dibuat tiga kali ulangan. Terdapat dua jenis anchor yang dipakai yaitu anchor yang dibuat dari sepasang besi tulangan dia. 10 mm yang ditekuk berbentuk U serta sepasang pelat berlubang ukuran 50x8 mm. Masing-masing dari anchor tersebut dibuat dalam dua posisi yaitu vertikal dan horisontal. Setiap pasang dari anchor tersebut disatukan menggunakan sebuah baut dia. 14 mm. Balok beton semuanya menggunakan tulangan tarik 2 dia. 10 mm, atau ratio tulangan tarik 0,87 %, serta tulangan geser berbentuk sengkang tertutup dia. 6 mm jarak 75 mm. Hasil dari penelitian mendapatkan, bahwa balok pracetak yang disambung mampu menerima beban lentur bervariasi mulai dari 20 % lebih rendah sampai 4 % lebih tinggi dari beban lentur balok tanpa sambungan. Selanjutnya, semua balok yang disambung menunjukan kekakuan yang lebih kecil dibandingkan dengan yang balok tanpa sambungan. Kurva beban-deformasi, yang merupakan representasikan dari kakuan, menunjukan semua balok yang disambung, kecuali SUV, posisinya berdekatan dengan yang balok tanpa sambungan namun lebih rendah. Sambungan yang menggunakan anchor baut dengan pelat horisontal memberikan kekuatan dan kekakuan yang setara dengan balok utuh sehingga baik dipakai untuk sambungan dinding pracetak. Kata Kunci: sambungan balok pracetak, baut, anchor THE STRENGTH OF ANCHORED AND BOLTED CONNECTION ON PRECAST CONCRETE BEAMS UNDER FLEXURAL LOADS ABSTRACT: Research on the strength of anchored and bolted connection on precast concrete beams under flexural loads has been carried out to determine the feasibility of these connection for used in precast concrete wall construction. The test specimens are beams made of two precast concrete beams with a size of 15x15x65 cm connected using an anchor and bolt. Four types of precast connected beams and one type of continuous beam were examined. Each type of test object consists of three replications. Two types of anchors were used; anchors made from a pair of 10 mm reinforcing steel bent in a U shape and anchors from a pair of perforated plates measuring 50x8 mm. Each of these anchors was placed in two positions, namely vertical and horizontal. Each pair of anchors is held together using a 14mm bolt. All beams using flexural reinforcement 2 10 mm with a reinforcement ratio of 0.87% and closed stirrup shear reinforcement diameter 6 mm every 75 mm. The test results show that the precast connected beams can resist flexural load 20% lower to 4% higher than that of the continuous beams. Meanwhile, in terms of stiffness, all precast connected beams give lower value, compared to that of the continuous beams. The load-deformation curves, as a representation of the stiffness, of all the connected beams, except the SUV, show results close to those of the continuous beams even though their position is lower. Connection using anchored bolt with horizontal plate provide strength and stiffness equivalent to that of the continuous beams so they can be used for precast wall joints. Keywords: precast concrete connection, bolt, anchor Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran - Bali 208
Sambungan Pada Balok Beton Pracetak... Deskarta dan Widiarsa I. PENDAHULUAN Pada struktur yang menggunakan beton pracetak, selain elemen batangnya, sambungan juga merupakan faktor yang sangat menentukan kekuatan dari struktur tersebut. Sambungan pada beton pracetak secara garis besar dapat dikelompokan dalam jenis sambungan kering dan sambungan basah. Sambungan kering adalah sambungan yang pada pelaksanaannya tidak melibatkan pekerjaan pengecoran atau grouting, sedang sambungan basah memerukan pengecoran beton atau grouting. Sehingga, sambungan basah memerlukan waktu pengerjaan dilapangan yang lebih lama dari sambungan kering. Hal ini bertentangan dengan filosopy penggunaan beton pracetak yaitu meminimalkan waktu dan aktifitas pelaksanaan konstruksi dilapangan dengan memindahkannya ke workshop. Sambungan kering, menyerupai metoda penyambungan pada kostruksi baja, lebih mudah dan cepat pengerjaannya, sehingga lebih tepat diterapkan pada konstruksi beton pracetak. Permasalahan yang perlu diperhatikan pada penggunaan sambungan pengangkeran komponen sambungan pada beton, stress konsentrasi pada bagian tekan beton, serta berkurangnya penampang beton pada daerah sambungan. kering adalah Alat berat, khususnya untuk mengangkat dan memindahkan objek, sangat diperlukan dalam konstruksi menggunakan beton pracetak. Semakin besar ukuran objek yang dipindahkan, semakin besar kapasitas alat yang diperlukan, ini hanya bisa dilaksanakan oleh kontraktor besar saja. Sehingga untuk penggunaan beton pracetak secara meluas dimasyarakat sulit dilakukan. Ukuran elemen pracetak yang lebih kecil, lebih mudah pelaksanaannya. Namun lebih banyak alat sambung untuk perlu menyatukannya. Alat sambung yang yang sekarang dipakai umumnya merupakan produk paten dari luar negeri, sehingga tidak mudah dikerjakan tukang secara umum. Agar bisa konstruksi pracetak lebih memasyarakat maka ukuran elemen pracetak harus dibuat dalam bagian-bagian yang lebih kecil, sehingga tidak memerlukan alat berat yang khusus, serta sambungannya harus dapat dibuat sendiri. Sambungan seperti itu dapat berupa pelat atau tulangan anchor yang disatukan dengan baut atau las. Anchor bisa dibuat sendiri dari besi tulangan atau pelat baja yang tersedia dipasaran. Penggunaan sambungan seperti ini tidak memerlukan peralatan yang khusus dan skill yang tinggi sehingga pekerja biasa dapat mengerjakannya. Sambungan dari anchor tulangan berbentuk U sudah umum dipakai pada konstruksi dinding beton pracetak. bahwa pemakaian baut pada sambungan komponen beton pracetak memiliki keunggulan berupa; proses perencanaan yang mudah, kekuatan dan kekakuan yang memadai, reliabel, pelaksanaan yang cepat, murah, dan dapat diterapkan untuk struktur penahan gempa. Hasi penelitian Pul dan Senturk (2017), tentang hubungan balok kolom menggunakan sambungan baut mutu tinggi menunjukkan bahwa sambungan baut mutu tinggi memberikan kekuatan lebih 20% dari sambungan monolit. Tentang kapasitas lentur dan duktilitas sambungan balok pracetak, hasil penelitian menunjukan bahwa sambungan menggunakan baut memberikan sifat lebih ductile dibandingkan dengan sambungan cor ditempat, (Hanor dan Aroyo, 1998, Pul dan Senturk, 2017, Kang dan Lee, 2013). Ertas et. al. (2006), dalam penelitian sambungan penahan momen pada rangka beton pracetak, mendapatkan bahwa penggunaan sambungan baut pada pertemuan balok kolom pracetak dapat menahan story drift sampai 3,5 %, sehingga cukup ductile menerima beban gempa. Hasil penelitiannya juga menunjukkan bahwa damping ratio dari sambungan baut setara dengan yang diberikan oleh sambungan monolit. Pada beban cyclic, pemakaian pelat baja pada sambungan baut dapat mengurangi kerusakan beton pada bagian tekan yang mengalami konsentrasi tegangan, karena pelat baja menyebarkan tegangan pada beton di daerah tersebut. Pul dan Senturk, (2017) pada penelitian tentang sambungan balok-kolom pracetak menggunakan baut terhadap beban cyclic mendapatkan hasil bahwa sistem sambungan tersebut dapat dipergunakan pada struktur rangka yang menahan momen akibat beban cyclic, dan sistem sambungan tersebut dapat meminimalisasi kerusakan yang terjadi pada beton. Peikiko. (2020), menjelaskan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran - Bali 209
JURNAL ILMIAH TEKNIK SIPIL A SCIENTIFIC JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol. 27 No. 2 September 2023 ISSN: 1411 - 1292 Pemilihan metoda konstruksi memakai beton pracetak utamanya ditujukan guna mempercepat dan meminimalkan penggunaan material dan tenaga kerja dilapangan. Proses konstruksi memakai beton pracetak adalah merangkai elemen-elemen beton pracetak, yang dibuat/ dicetak sebelumnya diworkshop, membentuk sebuah struktur menggunakan sambungan kering atau sambungan basah. Sambungan kering dibuat menggunakan alat sambung mekanis yang seperti pemakaian corbel, coupler, kombinasi anchor dengan baut, pelat dengan baut atau las. sambungan basah dilaksanakan Sedangkan dengan pengecoran beton atau grouting pada tempat yang disambung, dilokasi proyek. International Federation for Structural Concrete (2008), menyebutkan bahwa philosopi dari teknologi pracetak selain merubah dari pekerjaan pengecoran pengecoran dilokasi menjadi diworkshop dan perakitan elemen dilokasi, juga harus memanfaatkan kelebihan karakteristik material yang dipakai dan juga kemudahan dalam perencanaan dan pelaksanaan. Efektifitas dari perencanaan dan pelaksanaaan metode konstruksi beton pracetak bisa didapatkan dengan memilih alat sambung yang sesuai untuk setiap komponen pracetak yang dipakai. Alat sambung yang dipilih harus dapat memenuhi syarat kekuatan dan kekakuan saat menerima berbagai jenis beban dan cepat dalam pelaksanaannya. Hal utama yang perlu bahwa sambungan bukan hanya menyatukan elemen tetapi juga memastikan terjadinya integritas/ kekokohan struktur secara keseluruhan yang dibentuk oleh elemen tersebut. Salah satu masalah utama pada sambungan beton pracetak memakai sistem anchor adalah keruntuhan yang diakibatkan oleh jarak antara ancor atau jarak ancor ketepi beton yang kurang memadai (Allan et.al. , 2012). Selain itu keruntuhan bisa pula disebabkan oleh deformasi alat sambung yang terlalu besar, sehingga menyebabkan deformasi balok menjadi besar. Ini terjadi pada alat sambung yang menggunakan sistem pelat sepatu dan baut, dimana kelangsingan pelat sepatunya besar. Keruntuhan akibat kurangnya jarak anchor dapat dihindari dengan memberikan tambahan tulangan geser pada beton disekitar keruntuhan tersebut, sedangkan keruntuhan akibat deformasi alat sambung dapat atasi dengan memperkaku alat sambung seperti mempertebal pelat. Hal inilah yang membuat kenapa sistem sambungan yang memakai kombinasi pelat dan baut umumnya memakai pelat yang sangat tebal dan baut mutu tinggi. Demi untuk mendapatkan suatu metoda membuat sistem sambungan elemen beton pracetak yang lebih mudah dikerjakan dan didapatkan maka komponennya mudah penelitian ini dilakukan. Sehingga dipilih penelitian suatu model sambungan dengan komponen penyambung nya berupa anchor, tulangan atau pelat yang terbuat dari ditanamkan pada setiap ujung yang disambung, kemudian disatukan dengan baut. Setiap sambungan memerlukan sepasang anchor yang masing-masing ditanamkan pada setiap ujung elemen yang disambung. Selanjutnya sebuah baut anchor tersebut. Sebagai bagian dari penelitian ini dibuat juga yang sebaliknya yaitu model sambungan dimana sepasang bautnya sebagai anchor, ditanam pada setiap ujung elemen disisi bawah, seperti dowel, selanjutnya luar yang disatukan dengan pelat dikencangkan oleh mur dari baut. Kekuatan sambungan diteliti dengan memberi beban lentur pada balok sampai runtuh. Hasilnya kemudian dibandingkan dengan, dengan hasil pengujian balok yang tanpa sambungan. diperhatikan adalah, pula dipasang menggabungkan Perilaku struktur secara keseluruhan akan bergantung pada sambungan dan sistem karakteristik type sambungan yang dipakai. Dalam harus diperhatikan bagaimana sambungan mampu meneruskan aliran gaya antar elemen yang disambung. Pada sambungan terjadi transfer beban antara elemen pracetak yang disambung, sehingga sambungan harus kuat menerima gaya- gaya atau momen yang disalurkan olehnya. Pada daerah sambungan terjadi interaksi antara alat sambung dengan elemen yang disambung. Oleh sebab itu keduanya harus direncanakan sebagai satu kesatuan sehingga tidak terjadi keruntuhan pada alat sambung atau elemen yang disambung perencanaan sambungan, dari II. METODA DAN PROSEDUR A. Sambungan Beton Pracetak Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran - Bali 210
Sambungan Pada Balok Beton Pracetak... Deskarta dan Widiarsa saat terjadi transfer gaya dari satu elemen ke elemen lainnya. Dalam mendisain sambungan pracetak perlu diperhatikan beberapa hal seperti; system pemikul beban yang diinginkan, metoda tampak estitika, proteksi kebakaran, ereksi, sistem produksi, penyimpanan dan transportasi elemen pracetaknya. Dengan memperhatikan hal tersebut diharapkan dapat dihasilkan disain persyaratan yang memenuhi sambungan kekuatan, kekakuan, duktilitas, dan durabilitas, memiliki estitika, serta kemudahan dan kecepatan dalam pemasangan. tahan kebakaran, B. Jenis Sambungan Beton Pracetak sangat dipengaruhi oleh bentuk elemen yang disambung serta mekanisme gaya yang ditransfer olehnya. Secara umum, berdasarkan jenis elemen yang dapat disambungan, dikelompokan sistem sambungan sebagai berikut; (i) Sistem sambungan balok-kolom, yaitu sistem sambungan yang dipakai pada sambungan antara balok dengan kolom, antar balok, antar kolom dan kolom ke pondasi. Penentuan alat sambung akan sambungan dalam pracetak kelompok (ii) Sistem sambungan pelat lantai, yaitu sistem sambungan yang dipakai pada sambungan antar pelat lantai dan pelat lantai ke balok tepi. (iii) Sistem sambungan dinding, yaitu sistem sambungan yang dipakai pada sambungan antar elemen dinding, atau elemen dinding dengan kolom. masing pada salah satu ujung elemen yang akan disambung. Penyambungan dilakukan dengan memasukan tulangan angker kedalam sleeve lalu digrouting. (iii) Kombinasi baut angker dengan pelat, yaitu sambungan yang dibuat dengan menanamkan pelat dan baut angker masing-masing pada ujung setiap elemen yang disambung, selanjutnya disatukan dengan pengencangan mur baut. (iv) Kombinasi anker dari tulangan atau pelat dengan pengelasan, yaitu sambungan yang dibuat dengan menanam tulangan atau pelat yang diangker pada setiap ujung elemen yang disambung, selanjutnya disatukan dengan pengelasan. (v) Sistem korbel, yaitu sambungan yang menggunakan tumpuan dari baja atau beton yang ditanam pada sisi kolom untuk menempatkan ujung elemen yang disambung diatasnya. C. Perencanaan Sambungan Pracetak Perencanaan sambungan pracetak diperlukan untuk menjamin kekuatan sambungan dapat menerima beban yang terjadi padanya. Sehingga setiap komponen yang terlibat dalam sambungan harus didisain agar agar mampu memikul gaya yang bekerja pada nya, kemudian meneruskan ke komponen berikutnya. Untuk mendapatkan sambungan yang mampu memikul beban yang bekerja padanya, European Commission, (2012) memberikan panduan dalam merencanakan komponen yang terlibat pada sambungan. Beberapa diantaranya adalah sebagai berikut; (iv) Sistem sambungan shell, yaitu sistem sambungan yang dipakai pada sambungan elemen pracetak berbentuk shell seperti, box, tunnel, culvert. 1) Untuk merencanakan komponen baut yang mengalami tarik. Selanjutnya sistem alat sambung yang umum dipakai pada penyambungan elemen-elemen pracetak adalah sistem alat sambung berikut; (i) Kombinasi tulangan angker dan pengecoran beton dilokasi. Disebut sebagai sambungan basah, sambungan ini digunakan pada penyambungan elemen-elemen pracetak- sebagian, seperti penyambungan pelat, balok, dan kolom pracetak-sebagian secara bersama sama pada suatu lantai dengan beton basah. FR min ≥ R*As*fy (1) dengan; FR min = kuat tarik baut minimum R = faktor kuat lebih = 1,2 As = luas tulangan yang digantikan fy = tegangan leleh dari tulangan 2) Untuk merencanakan angker baut berkepala yang ditanam dalam beton Kapasitas gaya cabut yang diberikan beton (2) Rd R Fu (ii) Kombinasi tulangan angker, sleeve dan grouting. Sambungan ini dibuat dengan menanamkan tulangan dan sleeve masing- dengan; 𝑘 𝛾𝑐 k = 7 𝑅𝑑 = √𝑓𝑐 ℎ3 (3) Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran - Bali 211
JURNAL ILMIAH TEKNIK SIPIL A SCIENTIFIC JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol. 27 No. 2 September 2023 ISSN: 1411 - 1292 dipasang horiontal dan terakhir ini lebih mudah dilakukan. Terdapat dua jenis sambungan menggunakan pelat yaitu pelat yang ditanam sebagai anchor kemudian disatukan dengan baut, dan baut yang ditanam, seperti dowel, kemudian disatukan dengan pelat yang dikencangkan oleh mur dari baut. Sambungan ini jenis terakhir ini diteliti karena proses penyambungannya yang paling mudah dikerjakan. Setiap benda uji berbentuk sebuah balok beton tersambung yang dibuat dari sepasang balok beton pracetak yang disambung menggunakan salah satu dari empat jenis sambungan yang diteliti. Balok beton pracetak semuanya memiliki dimensi yang sama yaitu; panjang 65cm, dan lebar x tinggi =15cm x15cm. Setiap balok memiliki 2 tulangan tarik BJTP dia. 10 mm, dan 2 tulangan tekan BJTP dia. 8 mm. Tulangan geser dia. 6 mm dipasang setiap 75 mm. Dalam proses pembuatannya, balok dibuat berpasangan dalam satu cetakan dengan sambungan sudah dalam keadaan terpasang. Hal ini dilakukan untuk memudahkan proses penyambungan nantinya. Agar setiap balok dalam keadaan terputus pada sambungan, dibuat perbedaan waktu pengecoran satu hari antar balok yang disambung. Diameter anchor dan baut yang dipakai didasarkan atas perhitungan kekuatannya, agar minimal sama atau lebih besar dari kuat tarik tulangan balok. Dari perhitungan didapatkan anchor tulangan U memerlukan besi BJTP dia. 10 mm dan panjang kakinya 350 mm, anchor dari pelat memerlukan baja mutu BJ. 37 tebal 8mm, lebar 50mm, dan panjang 300 mm, dan baut mutu BJ. 41 dia. 14 mm. c = 1,5 = faktor reduksi beton ' = kuat tekan cylinder beton fc h = panjang baut yang tertanam Fu = minimum dari As*fy dan FR max 3) Merencanakan kekuatan geser sambungan. Kapasitas geser sambungan VRd ≥ Vdd + Vfd (4) dengan; (5) 𝑉𝑑𝑑 = 1,3𝐴𝑑√𝑓𝑐𝑑 ∗ 𝑓𝑦𝑑 Vfd = 0,25 b * fcd fyd = tegangan leleh baut fcd = kuat tekan beton 4) Merencanakan tebal pelat yang diangker. Tebal pelat minimum 4𝑀 ∅𝑦𝑏 𝑓𝑦 (6) 𝑡𝑚𝑖𝑛 = √ dengan; M = momen rencana pelat b = lebar pelat fy = tegangan leleh pelat y = 0,9 = faktor reduksi 5) Merencanakan kekuatan las pada pelat atau tulangan angker. Kuat nominal las Rnw ≥ R Asa*fya (7) dengan; Rnw = 0,6 fuw tw lw R Asa*fya = kuat putus elemen fuw = kuat putus bahan las lw dan tw = panjang dan tebal las = 0,75 (8) D. Prosedur Penelitian Dibuat empat jenis balok pracetak dengan sambungan yang diuji kekuatan dan kekakuan lenturnya kemudian hasilnya dibandingkan dengan balok tanpa sambungan. Sambungan yang dipakai adalah sambungan berupa pasangan anchor dari besi tulangan berbentuk U dan dari pelat baja yang disatukan menggunakan baut. Terdapat dua jenis posisi dari anchor tulangan U, yaitu horisontal dan vertikal, sedangkan untuk anchor dari pelat hanya dipasang horisontal. Pada anchor U horisontal, bautnya dipasang vertikal sedangkan pada anchor U vertikal bautnya Selanjutnya dibuat juga satu jenis balok utuh tanpa sambungan dengan penampang dan tulangan yang sama dan panjang 130 cm, sebagai pembanding dari balok tersambung tersebut. Sehingga total terdapat lima jenis benda uji yaitu; empat jenis balok dengan sambungan dan satu jenis balok tanpa sambungan. Dibuat tiga kali pengulangan untuk setiap jenis benda uji sehingga totalnya ada 15 buah balok yang diteliti. Gambar 1 sampai dengan 4 memperlihatkan tampak samping dari benda uji, dan tabel 1 menunjukkan rincian dari benda uji. Gambar 1. Sambungan pelat luar SPL Gambar 2. Sambungan pelat dalam SPD Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran - Bali 212
Sambungan Pada Balok Beton Pracetak... Deskarta dan Widiarsa Gambar 3. Sambungan U baut horisontal SUH Gambar 4. Sambungan U baut vertikal SUV TABEL 1. RINCIAN BENDA UJI Benda Uji Penampang 15x15 cm 15x15 cm 15x15 cm 15x15 cm 15x15 cm SK SUH SUV SPD SPL Bentang 120 Cm 120 Cm 120 Cm 120 Cm 120 Cm d 11,5 cm 11,0 cm 10,5 cm 11,5 cm 12,5 cm t - 8 cm 8 cm 10 cm 12 cm Keterangan Balok kontrol Anchor U Horisontal Anchor U Vertikal Pelat di dalam beton Pelat di luar beton Keterangan: SK = benda uji utuh, balok kontrol SPD = sambungan pelat didalam SUV = sambungan U baut vertikal t = tebal beton sambungan SPL = sambunan pelat diluar, SUH = sambungan U baut horisontal d = jarak anchor ke tepi atas beton Dilakukan pengujian empat titik beban yang dibuat dengan mendudukkan balok diatas dua tumpuan sendi-roll, membentuk sederhana, bentang dengan jarak 120 cm. Dua beban terpusat dikerjakan pada titik 1/3 bentang dari kiri dan 1/3 bentang dari kanan. Beban tekan dikerjakan secara perlahan dengan penambahan bertahap sampai balok runtuh yang diikuti oleh deformasi nya yang besar. Gambar 5. Memberikan ilustrasi pengujian dan bentuk pembebanan. P/2 40 cm P/2 t 15 120 cm Gambar 5. Bentuk Pengujian III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian Dari hasil pengujian tekan rata-rata tiga benda uji beton cylinder didapatkan hasil kuat tekan beton yaitu sebesar 20,4 Mpa. Sedangkan pengujian tarik untuk satu buah benda uji tulangan BJTP dia. 10 mm mendapatkan hasil 245 Mpa. dan 390 Mpa untuk tegangan leleh dan putus. Pelat dan baut mutunya didapatkan dari spesifikasi material yang diberikan oleh suppliernya yaitu mutu pelat BJ 37 dan mutu baut BJ41. Hasil yang didapatkan dari pengujian semua benda uji adalah berupa data beban dan deformasi pada setiap tahapan beban mulai dari awal pembebanan sampai beban ultimit saat balok runtuh, serta data hasil pengamatan pola keruntuhannya. Data dari hasil pengujian setiap jenis benda uji ditampilkan dalam bentuk kurva beban-deformasi gambar 6 dan 7, dan nilai beban ultimit dan deformasi rata-ratanya ditunjukkan pada tabel 2. Kekuatan dan kekakuan lentur balok dapat diketahui dari bentuk kurva hubungan antara beban dan deformasi. Setiap ulangan pada setiap jenis benda uji memberikan hasil yang sama sehingga hanya ditampilkan satu kurva yang mewakili tiap jenis benda uji. Gambar 6 menampilkan kurva hubungan beban dan deformasi dari semua jenis benda uji dan gambar 7 menampilkan kurva yang sama tapi tanpa benda uji SUV. Semua benda uji kecuali benda uji sambungan pelat luar (SPL) keruntuhan benda uji ditunjukan dengan terjadinya retak yang semakin bertambah besar saat tulangan anchor mengalami slip. Retak yang semakin lebar membuat tebal blok tekan beton semakin mengecil sehingga mengakibatkan kekuatan lentur balok berkurang yang ditunjukan oleh penurunan beban seiring Balok dengan bertambahnya lendutan. Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran - Bali 213
JURNAL ILMIAH TEKNIK SIPIL A SCIENTIFIC JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol. 27 No. 2 September 2023 ISSN: 1411 - 1292 menunjukan kekakuan yang paling kecil dari yang lainnya. Beban ultimitnya terjadi pada deformasi yang sangat besar, 2 kali lipat dari deformasi balok lainnya. Pada semua benda uji tersambung, kecuali benda uji SPL, balok keruntuhan juga disebabkan oleh baut yang menyatukan tulangan anchor berrotasi saat menerima beban. Rotasi ini terjadi karena baut dalam keadaan geser tunggal sehingga timbul momen yang membuat baut berrotasi. Rotasi ini dapat dihindarkan jika menggunakan anchor ganda pada salah satu ujung sehingga baut mengalami geser ganda dan simetri. dinyatakan runtuh dan dihentikan pengujiannya saat bebannya mulai berkurang dan lendutannya sudah melebihi 1/200 bentang. Pada benda uji SPL keruntuhan diakibatkan oleh hancurnya beton pada bagian tekan akibat tebal blok beton yang semakin berkurang akan tetapi tulangan anchor belum mencapai leleh. Benda uji ini memberikan kuat ultimit yang bahkan lebih besar dari balok kontrolnya diakibatkan oleh jarak tulangan anchor ketepi atas beton (d) yang lebih besar dari yang lainnya. Perilaku yang berbeda ditunjukan oleh benda uji dengan tulangan anchor vertikal (SUV). Benda uji ini paling lemah dan . TABEL 2. BEBAN ULTIMIT DENGAN LENDUTANNYA Benda Uji Beban Ultimit (kN) Lendutan (mm) 25 24 20 21 26 SK SUH SUV SPD SPL 6,51 8,42 17,26 6,92 7,71 Mode keruntuhan Retak lentur merata Retak lentur pd sambungan Retak lentur pd sambungan Retak lentur pd sambungan Hancur pada beton tekan Perilaku lentur balok dapaat dilihat dari pola retak yang diberikannya saat keruntuhannya. Balok yang memiliki retak yang banyak dan terdistribusi adalah yang memiliki perilaku lentur yang baik. Sebaliknya yang memiliki retak yang terkonsentrasi berarti perilaku sedikit dan lenturnya kurang baik. Balok tanpa sambungan memberikan retak yang terdistribusi sehingga memiliki perilaku lentur yang baik, Sedangkan balok dengan sambungan memberikan retak yang sedikit daerah terkonsentrasi sambungan. Terdapat empat retak pada benda uji SPL dan SUH seperti yang ditunjukan gambar 8 dan 9, dan hanya satu retak pada benda uji SPD dan SUV yang terkonsentrasi pada daerah sambungan seperti yang ditunjukan gambar 10 dan 11. Pola retak dari SPL lebih baik dari SUH karena tidak pada posisi sambungan dan panjang retak yang lebih kecil. dan pada lokasi retaknya Gambar 6. Kurva Semua Jenis Benda Uji Gambar 7. Kurva Tanpa Benda Uji SUV Gambar 8. Retak Benda Uji SPL Gambar 9. Retak Benda Uji SUH Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran - Bali 214
Sambungan Pada Balok Beton Pracetak... Deskarta dan Widiarsa Gambar 10. Retak Benda Uji SPD Gambar 11. Retak Benda Uji SUV B. Pembahasan Dari sisi kekuatan, beban ultimit yang dapat diterima benda uji balok dengan sambungan bervariasi mulai dari 20 % lebih rendah sampai 4 % lebih tinggi dari beban lentur benda uji balok utuh, dan dari sisi kekakuannya, benda uji balok dengan sambungan memberikan lendutan yang lebih tinggi, mulai dari 1,06 s/d 2,65 kali dari yang tanpa sambungan, pada saat runtuh. Kurva hubungan beban dan deformasi menunjukan bahwa semua balok tersambung memberikan kekakuan yang lebih rendah dari balok tanpa sambungan. balok tersambung, kecuali SPL, diakibatkan oleh retak beton yang lebar dan terpusat hanya pada daerah sambungan. Retak yang besar tersebut membuat kapasitas lentur penampang menjadi berkurang tanpa tidak dapat menyamai balok dan sambungan. Retak pada lokasi sambungan tersebut diakibatkan oleh berkurangnya luas penampang akibat alat sambung mencapai 35- 45%. Moda keruntuhan ini tidak dijumpai pada benda uji SPL karena luas penampang beton tidak terlalu banyak berkurang akibat pelat yang dipasang diluar. Benda uji SPL bahkan dapat memberikan beban ultimit sedikit lebih besar dari balok utuh yang disebabkan oleh kekuatan tarik pelat penyambungnya lebih besar dari kekuatan tulangan tarik balok utuh. Selain itu jarak anchor ke tepi beton (d) yang juga lebih besar dari d balok utuh. Akibat luas anchor yang besar menyebabkan terjadi keruntuhan over reinforced yang ditandai oleh kehancuran beton pada tepi atas daerah sambungan akibat tegangan tekan. Kehancuran beton pada daerah tersebut juga tidak disebabkan karena terdistribusinya yang terjadi pada tegangan tekan seperti penampang yang kontinyu. Pada komponen sambungan tidak dijumpai terjadinya kerusakan sehingga kuat menerima beban sesuai dengan rencana. Deformasi yang besar pada awal pembebanan dijumpai pada semua benda uji balok dengan sambungan. Hal ini disebabkan Keruntuhan semua karena terdapat space antara baut dengan lubangnya, dimana baut harus menumpu pada lubangnya terlebih dahulu sebelum memberikan tahanan. Deformasi ini dapat dikurangi dengan memperkecil selisih diameter lubang dan baut. Diantara semua benda uji balok dengan sambungan, kemampuan lentur yang paling jelek diberikan oleh benda uji SUV. Benda uji ini memberikan deformasi yang paling besar dengan beban ultimit yang paling rendah dibandingkan yang lainnya. Hal ini disebabkan karena baut mengalami satu bidang geser, sehingga berotasi dan mengakibatkan slip yang besar antara ini tulangan anchornya. Akan berkurang pada anchor dari pelat karena pengencangan mur memberikan gesekan yang lebih besar. Benda uji SUH walaupun mengalami tidak memberikan juga, satu bidang geser perilaku tersebut karena ring dari bautnya memberikan friksi yang besar pada tulangan akibat dikencangkan oleh mur sehingga tidak terjadi rotasi yang besar pada baut. Maka dari itu harus diusahakan agar sambugan menggunakan baut dengan bidang geser lebih dari satu. Dari semua balok dengan sambungan, perilaku lentur yang paling baik diberikan oleh benda uji SPL. Kekuatan lentur balok SPL bahkan sedikit melampaui balok kontrol nya. Ini di sebabkan karena luas pelat anchor yang lebih besar dari luas tulangan balok kontrol. Grafik hubungan beban dan deformasi dari balok SPL ini posisinya juga dekat dengan yang diberikan balok tanpa sambungan. Sambungan dari balok SPL paling mudah dikerjakan dibandingkan sambungan balok lainnya. Dengan hanya dengan menanam baut ke beton anchor kebeton saat pencetakan kemudian disatukan dengan pelat dari luar saat penyambungan. yang menempel di luar membuat pengencangan mur menjadi lebih mudah. Selain itu, penampang beton tidak banyak berkurang dan jarak titik berat anchor ke serat tekan beton dapat dimaksimalkan untuk meningkatkan kuat lenturnya. tetapi slip Pelat penyambung Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran - Bali 215
JURNAL ILMIAH TEKNIK SIPIL A SCIENTIFIC JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol. 27 No. 2 September 2023 ISSN: 1411 - 1292 concrete panel connections,' The New Zealand Concrete Confrence, Claudelands, Hamilton 11-13 October 2012 IV. KESIMPULAN Industy sistem kombinasi anchor dan baut mampu menahan beban lentur bervariasi mulai dari 20 % lebih rendah sampai 4 % lebih tinggi dari beban lentur benda uji tanpa sambungan. Kemampuan menahan beban tertinggi dimiliki oleh balok yang menggunakan sambungan kombinasi baut anchor dengan pelat diluar. Sambungan yang menggunakan European Commission, (2012). Design Guidelines for Connections of Precast Structures under Seismic Actions. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2012, pp. 62. Ertas O., Ozden S., Ozturan T. (2006). "Ductile connection in precast concrete moment resesting frames," PCI Journal, May-June 2006. Available: [Online]. Hanor, A. , Arroyo, A.B. (1998). 'Prestressed bolting in precast concrete beam-column connection,' Institution of Civil Enggineers - Structures and Buildings, vol. 128, May 1998, pp. 144-153. Kurva beban-deformasi untuk semua balok tersambung, kecuali SUV, memperlihatkan posisi yang hampir berdekatan dengan kurva beban- deformasi balok utuh. Kurva yang paling mendekati uji menggunakan sambungan baut anchor dengan pelat diluar. oleh diberikan benda Semua balok tersambung kecuali SPL mengalami keruntuhan tarik dengan terjadinya retak pada beton sisi bawah pada daerah sambungan. Sedangkan untuk balok SPL memberikan keruntuhan tekan dengan hancurnya beton pada sambungan. sisi atas daerah Terjadinya bidang geser tunggal pada baut membuat baut berotasi yang mengakibatkan sambungan mengalami deformasi yang lebih besar. International Federation for Structural Concrete (fib), (2008). Structural connections for precast concrete buildings. Stuttgart: Sprint- Digital-Druck, 2008, pp. 1-2. Kang, T.H.K. Lee, D.J. (2013). 'Special precst beam-column connection using dry cast method,' The 2013 World Congress on Advances in Structural Enggineering and Mechanics (ASEM13), Jeju, Korea, 8-12 September 2013 pp. 1779-1788. Perilaku lentur benda uji balok tersambung yang paling baik diberikan oleh benda uji yang memakai sambungan kombinasi baut anchor dengan pelat diluar. Kekuatannya bahkan mampu melebihi kekuatan balok tanpa sambungan. dan pemasangan Dengan kekuatannya, jenis sambungan ini paling tepat dipergunakan pada sambungan balok pracetak. Peikiko. (2020). Bolted column connection for ease of design, speed of errection, and safty. [Online]. Available: column-connections/overview/. kemudahan Pul, S., Senturk, M. (2017). 'A bolted moment connection model for column-beam joint,' Proceedings of the 2nd World Congress on and Environmental Civil, Engineering (CSEE'17), Barcelona, Spain 2- 4 April, 2017. DAFTAR PUSTAKA Structural, Allan, B.F. Chen, S.K. Henry, R.S. Ingham, J.M. testing of precast (2012). 'Experimentl . Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran - Bali 216