PERILAKU STRUKTUR BALOK BETON BERONGGA BOLA

Structural Behaviour of Spherical Hollow Concrete Beam

Abstract

Beton merupakan material bangunan yang sangat populer di dunia konstruksi karena mempunyai kekuatan menahan gaya tekan yang tinggi. Namun beton mempunyai kelemahan yaitu kuat tariknya yang rendah sehingga perlu dikombinasikan dengan baja tulangan. Kelemahan yang lain adalah berat sendirinya yang cukup besar sehingga perlu diupayakan inovasi struktur dengan mengurangi berat sendirinya. Elemen struktur beton bertulang dengan rongga merupakan struktur yang cukup efektif untuk mengurangi berat sendirinya.  Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas Mataram. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan memahami perilaku struktur balok beton bertulang berongga bola. Sepuluh balok beton berongga diuji dengan variasi jumlah bola dan posisi bola dalam penampang balok beton bertulang.  Jumlah bola terdiri atas lima variasi yaitu sejumlah 1, 3, 5, 7, dan 9 bola menghasilkan rasio volume balok masing-masing sebesar 99%, 98%, 97%, 95% dan 94% terhadap volume balok beton solid. Penampang balok berupa empat persegi panjang dengan lebar, b = 200 mm dan tinggi h = 300 mm serta bentang efektif 3000 mm. Tulangan tarik dipakai 3D13 dan tulangan tekan 2D10 dengan sengkang Ø10-20 mm. Mutu beton adalah fc’ 22 MPa sedangkan tulangan baja dipakai mutu fy = 390 MPa. Untuk pembanding, sebuah balok solid tanpa lobang dengan ukuran dan tulangan yang sama juga diuji sebagai balok standar. Pembebanan statis lentur dilaksanakan mengikuti standar pengujian SNI dengan dua titik pembebanan. Load cell ditempatkan pada tengah bentang dan didistribusikan ke dua titik melalui profil baja. Hidrolik jack kapasitas 50 ton sebagai sumber beban dihubungkan dengan load cell. Pengukuran lendutan vertikal pada bagian tengah bentang dicatat dengan LVDT. Dari pengujian ini didapatkan hubungan beban-lendutan sampai benda uji runtuh. Hasil penelitian menunjukkan pola retak yang terjadi pada seluruh benda uji merupakan ciri retak lentur dengan arah retak yang tegak lurus sumbu penampang. Momen retak yang terjadi tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara balok berlobang dengan tanpa lobang. Momen retak tertinggi terjadi pada balok tanpa lobang sebesar 10,09 MPa sedangkan yang terendah terjadi pada balok dengan lobang 7 bola sebesar 8,42 MPa atau terjadi penurunan sekitar 83%.Rata-rata besarnya momen retak eksperimen ini lebih tinggi sekitar 22% disbanding momen retak teoritis.Hal ini disebabkan karena secara teoritis momen retak hanya ditahan oleh beton saja sedangkan dalam kenyataan hadirnya baja tulangan cukup mempengaruhi kekuatan struktur terhadap momen retak. Besarnya momen ultimit struktur juga tidak terdapat perbedaan yang signifikan, untuk beton tanpa lobang Mu = 47,25 MPa sedangkan yang terlemah pada beton dengan 9 lobang Mu = 44,78 MPa atau hanya terjadi penurunan menjadi 95%. Meskipun terjadi juga penurunan daktilitas pada beton dengan lobang namun besarnya daktilitas masih bisa diterima karena masih ≥2. Dengan demikian direkomendasikan pemakaian balok beton bertulang 9 lobang dengan posisi lobang di bawah garis netral atau di bagian penampang yang menahan momen lentur positip struktur balok.