1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Peristiwa gempa bumi

BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Peristiwa gempa bumi dengan skala yang cukup besar dapat
mengakibatkan kerusakan struktur maupun non-struktur pada bangunan yang
terbuat dari konstruksi beton bertulang. Bentuk dan tingkat kerusakan yang terjadi
mulai dari yang ringan sampai berat. Kerusakan yang ditimbulkan pada bangunan
setelah gempa dapat terjadi antara lain karena kesalahan pelaksanaan ataupun
kesalahan perencanaan bangunan yang tidak didesain sesuai dengan peraturan
perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung yang terbaru
sehingga beban rencana lebih kecil dari beban aktual yang terjadi saat gempa.
Salah satu kerusakan struktur bangunan yang sangat dihindari adalah
kerusakan pada kolom. Kolom merupakan komponen struktur bangunan yang
berperan penting untuk mendukung momen lentur, beban aksial dan beban lateral.
Kolom yang belum atau tidak dirancang sesuai dengan peraturan yang berlaku
menyebabkan seringnya terjadi kegagalan geser maupun lentur. Adanya beban
eksentrisitas pada kolom juga akan menyebabkan kolom memikul kombinasi
pembebanan gaya tekan dan lentur. Kerusakan kolom merupakan kerusakan yang
paling berbahaya karena dapat mengakibatkan runtuhnya komponen struktur lain
yang berhubungan dengannya, atau bahkan merupakan batas runtuh total
keseluruhan struktur bangunan.
1
2
Apabila komponen bangunan terutama kolom yang telah rusak lentur
akan difungsikan lagi, maka perbaikan dan perkuatan lentur sangat diperlukan
agar bangunan mampu menahan lentur lagi setelah gempa. Menurut Triwiyono
(2004), perbaikan adalah suatu tindakan dalam memodifikasi struktur yang telah
mengalami kerusakan yang dilakukan pada sebagian atau seluruh bangunan untuk
mengembalikan stabilitas struktur pada kondisi seperti semula. Sedangkan
perkuatan adalah suatu tindakan dalam memodifikasi struktur sebelum terjadi
kerusakan dengan tujuan untuk menaikkan atau stabilitas ketahanan struktur.
Penentuan metode perbaikan dan perkuatan pada umumnya tergantung
pada jenis kerusakan yang ada, lingkungan dimana struktur berada, peralatan yang
tersedia, kemampuan tenaga pelaksana serta batasan-batasan dari pemilik seperti
keterbatasan ruang kerja, kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan, dan biaya
perbaikan. Metode perbaikan dan perkuatan (retrofitting) struktur bangunan sudah
banyak dikenal, namun karena keterbatasan tersebut menjadi kendala dalam
melakukan retrofitting. Metode retrofitting yang digunakan dalam penelitian ini
adalah dengan menggunakan beton resin poliester (polyester resin concrete).
Beton resin poliester merupakan beton yang dibuat dari campuran agregat kasar
dan halus dengan bahan perekat resin. Jenis bahan resin dalam beton resin
poliester yang digunakan bukanlah resin yang sudah dipatenkan, melainkan resin
biasa yang dijual dipasaran. Pemilihan resin yang belum paten menjadi pilihan
dikarenakan relatif murah bila dibandingkan resin yang sudah paten, mudah
didapat karena banyak tersedia, kebutuhan dalam perkuatan sedikit, tidak
memerlukan peralatan khusus untuk aplikasi di lapangan serta setting pengerasan
3
relatif dapat diatur. Akan tetapi, biaya yang dikeluarkan dalam pembuatan beton
resin poliester lebih mahal dibandingkan beton normal. Keunggulan dari beton
resin poliester dibandingkan beton normal adalah kuat tekan tinggi, modulus
elastisitas tinggi, kekuatan tarik tinggi, creep rendah, stabilitas termal tinggi,
resistensi kelembaban tinggi, dan waktu pengerasan dapat diatur. Selain itu, beton
resin poliester juga dapat meningkatkan kekuatan kapasitas lentur kolom,
keperluan dimensi arsitektur dapat dipertahankan apabila beban aktual lebih besar
dari beban rencana karena kuat tekan beton resin poliester lebih besar dari beton
normal, dapat mengubah pola keruntuhan struktur kolom dari keruntuhan tekan
menjadi keruntuhan tarik yaitu dari getas menjadi daktail.
Adapun tantangan dalam penggunakan resin untuk perbaikan dan
perkuatan kolom adalah bagaimana kontak antara beton lama dengan beton resin
poliester, interaksi beton resin poliester terhadap tulangan, dan durabilitas-nya
belum diketahui.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka perumusan masalah
dalam penelitian ini sebagai berikut:
1.
Mengetahui seberapa besar kontribusi metode perbaikan dan perkuatan
dengan menggunakan beton resin poliester terhadap kekuatan lentur kolom
akibat beban eksentris,
4
2.
Mengetahui bagaimana kontak antara beton lama dengan beton resin
poliester.
C. Tujuan Penelitian
Tujuan yang akan dicapai pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Mengetahui komposisi yang tepat dalam pembuatan beton resin poliester dan
metode pelaksanaan yang mudah, praktis, sederhana, dan relatif murah,
2.
Mengetahui sifat mekanik dari beton resin poliester dengan kadar resin 15%
dan 20%,
3.
Mengetahui perubahan kapasitas beban aksial kolom beton bertulang sebelum
dan setelah perkuatan,
4.
Mengetahui kekakuan dan daktalitas kolom beton bertulang sebelum dan
setelah perkuatan,
5.
Mengetahui pola keruntuhan dan lebar retak kolom beton bertulang sebelum
dan setelah perkuatan,
6.
Membandingkan beban ultimit eksperimen dengan analisis Metode Nawy dan
Metode Whitney.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah diharapkan dapat
memberikan solusi perbaikan dan perkuatan dari kerusakan yang disebabkan oleh
gempa, memberikan informasi dalam metode perbaikan dan perkuatan kolom
5
pasca bencana dengan kemudahan dalam pekerjaan, efektif, dan meminimalisir
kerusakan struktur akibat gempa berikutnya. Selain itu, konstribusi bagi
pengembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang rekayasa struktur untuk
teknologi beton.
E. Batasan Masalah
Mengingat luasnya permasalahan pada penelitian kolom ini, maka perlu
dibatasi lingkup kajiannya, dengan batasan penggunaan sebagai berikut:
1.
Beton normal dengan kuat tekan sekitar f’c = 20 MPa,
2.
Benda uji kolom beton bertulang bertampang persegi dengan ukuran panjang
150 mm, lebar 150 mm, dan tinggi 1200 mm,
3.
Kerusakan kolom beton bertulang berupa rusak lentur, baik sebelum dan
setelah perkuatan,
4.
Pengujian beban aksial dan lentur,
5.
Metode perancangan beton sesuai dengan Tata Cara Perhitungan Struktur
Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) dan Standar
Perencannan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 031726-2002,
6.
Material dasar dari retrofitting adalah polyester resin merk SHCP (Singapore
Highpolymer Chemical Producs) Tipe 2668 WNC yang banyak dijual
dipasaran dan dijual eceran.
7.
Pengaruh suhu, kelembaban udara, susut dan faktor lain diabaikan.
6
F. Keaslian Penelitian
Penelitian tentang penggunaan resin dan material lain sebagai pilihan
untuk bahan retrofitting struktur sudah sangat banyak dilakukan. Penelitian
tentang perkuatan kolom yang pernah dan telah banyak dilakukan sebelumnya
yaitu:
1.
Experimental Study of Rectangular RC Columns Strengthened with CFRP
Composites Under Eccentric Loading (Sadeghian, dkk, 2010),
2.
Behaviour of FRP Strengthened Concrete Columns Under Eccentric
Compression Loading (Hadi, 2007),
3.
Experimental
Behaviour
of
Reinforced
Concrete
Column
Models
Strengthened by CFRP Materials (Kaminski dan Trapko, 2005),
4.
Performance of Fiber-Reinforced Polymer-Wrapped Reinforced Concrete
Column Under Combined Axial- Flexural Loading (Chaallal dan Shahawy,
2000),
5.
Kuat Batas Lentur Kolom Beton Bertulang Segi Empat dengan Perkuatan
CPRF Wrap (Nugroho, 2002),
6.
Pengaruh
Penggunaan
Wiremesh
dalam
Perbaikan
Kolom
Pendek
Penampang Persegi Akibat Beban Eksentris 0,75h (Adityo, 2008),
7.
Pengaruh
Penggunaan
Wiremesh
dalam
Perbaikan
Kolom
Pendek
Penampang Persegi Akibat Beban Eksentris 1h (Kusuma, 2008),
8.
Perkuatan dan Daktalitas Kolom Praktis Diperkuat dengan Profil Siku
Berlubang pada Beban Eksentris (Prakoso, 2010).