lekat-geser permukaan beton dengan lips channel (017s)

Struktur
LEKAT-GESER PERMUKAAN BETON DENGAN LIPS CHANNEL
(017S)
Andang Widjaja1, dan Nuroji2
1
Jurusan Teknik Sipil, Universitas Negeri Surabaya, Jl.Ketintang Surabaya
e-mail: [email protected]
2
Jurusan Teknik Sipil, Universitas Diponegoro, Jl.Tembalang,Semarang
e-mail: [email protected]
ABSTRAK
Tulisan ini membahas hasil pengujian lekat-geser (gesekan) permukaan antara beton di sisi dalam
dan baja lips channel yang menyelimutinya. Benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 125 mm x
125 mm. Benda uji berjumlah 12 buah, terdiri atas 3 benda uji kontrol (K), 3 buah benda uji dengan
1 baut (A), 3 buah benda uji dengan 2 baut (B), 3 buah benda uji dengan 3 baut (C). Benda uji K
terdiri atas sepasang lips channel berukuran 125 50 20 tebal 2 mm panjang 125 mm terletak di sisi
luar, serta beton dengan mutu K 500 di bagian dalam sepanjang 110 mm. Benda uji A, yaitu
setangkuplips channel dengan sepasang (2 buah) baut diameter 6 mm panjang 50 mm yang
terpasang tegak lurus masing-masing lips channel dan tertanam dalam beton. Demikian seterusnya
pada benda uji B dengan 2 pasang baut yang berjarak 50 mm, dan benda uji C dengan 3 pasang baut
yang berjarak 25 mm. Hasil pengujian menunjukkan bahwa tegangan lekat-geser pada benda uji
lekat geser A (kontrol) tanpa baut sebesar 0,41 N/mm2. Tegangan lekat-geser pada benda uji B
dengan pemasangan 2 buah baut atau sepasang baut meningkat menjadi 0,85 N/mm2 atau 207,32%
dari kontrol. Selanjutnya
pada benda uji C meningkatkan menjadi 1,05 N/mm2 atau
256,1% dari kontrol.Tegangan lekat-geser terbesar atau meningkat menjadi 1,12 N/mm2 atau
273,17% dari kontrol diperoleh dari pengujian spesimen D. Nilai gaya lekat geser rata-rata yang
diterima setiap mm2 luas selimut baut sebesar 0,000097966 N lebih kecil daripada 0.000129748
Nnilai gaya lekat geser pada benda uji B dengan 2 baut. Kemampuan gaya lekat geser sebuah baut
pada benda uji B lebih besar daripada benda uji C dan lebih besar juga daripada benda uji D
Kata kunci: beton, lips channel, shear connector, studs,tegangan lekat geser permukaan
1.
PENDAHULUAN
Karya tulis ini memberikan keterangandari hasil pengujian di laboratorium teknik sipil tentang nilai gaya gesekan
(shear friction atau lekat-geser) antara permukaan lips channel dan beton akibat beban searah sumbu spesimen.
Hasil percobaan uji gesekan permukaan ini diharapkan dapat mendukung tulisan terdahulu yaitu “perkuatan lips
channel pada balok beton” (Widjaja dan Nuroji, 2009). Kesimpulan pada karya tulis terdahulu “balok beton dengan
perkuatan baja lips channel di sisi terluar bagian bawah”, yaitu balok beton tanpa rangkaian penulangan di sisi
dalam menyebutkan bahwa:pergeseran antara baja lips channel dan beton di sisi bawah balok beton komposit
berkisar dari 1mm sampai 42 mm ke arah kanan sesuai dengan nilai beban yang diberikan; sedangkan pergeseran di
sisi kiri balok beton tidak dijumpai.
lips
Gambar 1.b. Penampang lips
channel
Gambar 1.a. Keruntuhan balok-lips channel tanpa sengkang akibat 2 beban terpusat (Widjaja dan Nuroji, 2009)
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S-9
Struktur
Beton sebagai salah satu komponenbangunan, sering kali dikonstruksi dengan perkuatanbatang baja tulangan yang
diharapkan dapat bekerja sama dengan baik. Sifat kelemahan atau kekurangan padabeton yaitu kurang kuat dalam
menahan gaya tarik, sedangkan beton hanya diperhitungkanuntuk menahan gaya tekan. Baja tulangan memiliki sifat
yang berlawanan dengan beton yaitu mampu mendukung gaya tarik. Balok beton bertulang sebagai salah satu
elemen struktur komposit yang mampu mendukung gaya tarik akibat pembebanan lateral.
Balok beton yang menerima beban kerja tegak lurus sumbu batang balok akan mengalami lentur, yaitu perpendekan
di sisi atas atau disebut serat tekan, dan perpanjangan di sisi bawah atau disebut serat tarik. Beton di sisi bawah
kurang mampu menahan gaya tarik, maka diberikan baja tulangan (komposit) agar kuat menahan gaya tarik. Analog
dengan hal tersebut maka pada tulisan terdahulu muncul gagasan untuk mengaplikasikan lips channel sebagai
tulangan beton di sisi bawah. Kedua material dianggap dapat melakukan aksi komposit, sehingga mampu
mendukung beban.Salah satu dasar anggapan dalam perancangan dan analisis struktur beton bertulang ialah, baja
tulangan dan beton berikatan sempurna, atau tidak gelincir atau pergeseran atau slip(Wang, 1993). Komponen
struktur beton bertulang yang mendukung beban dapat menimbulkan tegangan lekat yaitu shear interlock pada
permukaan singgung antara batang tulangan dengan beton (Dipohusodo, 1994).
Nawy (1986) menyatakan bahwa kuat lekat antara baja tulangan dan beton yang membungkusnya dipengaruhi oleh
beberapa faktor yaitu: 1)adesi antara elemen beton dan baja tulangan, 2)efek lekatan atau cenkeraman sebagai
akibat susut pada beton akibat pengeringan beton di sekeliling tulangan, dan saling geser antara tulangan dengan
beton di sekelilingnya. 3) pengaruh kualitas beton (kekuatan tarik dan tekan); 4). Efek mekanis penjangkaran ujung
tulangan; 5) Nilai diameter tulangan.
Baja perkuatan (lips channel) yang dipasang pada sisi terluar balok beton sebagaimana pada Gambar 1.a. bukan baja
tulangan berpenampang bulat sebagaimana pada umumnya jenis baja tulangan, melainkan baja lips channelyang
berpenampang seperti pada Gambar 1.b.Salah satu alasan penggunaan lips channel adalah permukaan datar dan
bibir (lips) akan terjepit oleh beton segar yang telah mengeras.Hasil uji pembebanan menunjukkan bahwa terjadi
retak geser.Selanjutnya, beton di atas lips channel bergeser ke arah kanan (slip).
Balok betondengan perkuatan lips channel di perimeter bawah dikonstruksi tanpa tulangan geser (sengkang) di sisi
tumpuan kiri dan kanan, sehingga keruntuhan yang terjadi nampaknya keruntuhan akibat geser. Peristiwa
bergesernya permukaan massa beton dengan permukaan baja lips channel sisi dalam atau slip dipengaruhi juga oleh
nilai lekatan kedua permukaan material. Semakin kuat lekatan yang terjadi,maka semakin tinggi daya dukung balok
beton komposit dengan perkuatan lips channel di sisi bawah.
Bentuk konstruksi penguat lekatan pada aksi komposit baja lips channel dan massabeton dapat dilakukan dengan
memperlebar permukaan bidang kontak, atau mengubah bentuk polos permukaan lips channel menjadi permukaan
yang berprofil, atau dengan menambah konektor. Penyatuan kedua material dilakukan dengan harapan dapat
menyatukan kedua material, dan menghambat slip saat menerima beban.
Gaya gesek adalah gaya di permukaan benda yang saling berhubungan atau menempel atau bersentuhan, berlawanan
arah dengan gerak benda.Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat, melainkan dapat pula
berbentuk cair, ataupun gas. Gaya gesek antara dua buah benda padat misalnya adalah gaya gesek statis dan kinetis,
sedangkan
gaya
antara
benda
padat
dan
cairan
serta
gas
adalah
gaya
Stokes
(http://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_gesek).
1) Gaya gesekan statis ( )
Gaya gesekan statis dijumpai pada saat benda diam (tidak bergerak), dan nilai gaya gesek mulai dari nol sampai
nilaimaksimum. Jika gaya tarik atau gaya dorong yang bekerja pada benda lebih kecil atau sama dengan gaya
gesekan statis maksimum, maka benda diam atau tidak bergerak.Nilai gaya gesekan statis maksimum adalah:
dengan catatan
adalah koefisien gesekan statis
N adalah gaya normal yang bekerja pada salah satu benda
(1)
2) Gaya gesekan kinetis ( )
Gaya gesekan kinetis yaitu gaya gesekan yang bekerja pada benda yang bergerak. Gaya gesekan kinetis bernilai
konstan atau tetap.Nilai gaya gesekan kinetis adalah:
dengan catatan
adalah koefisien gesekan kinetis
N adalah gaya normal yang bekerja pada salah satu benda
(2)
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 10
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
Struktur
Koefisien gesekan statis dan kinetis memiliki nilai yang berbeda, nilai koefisien gesekan statis lebih besar daripada
nilai koefisien gesekan kinetis.
Formula lain teganganlekatan yang terjadi pada permukaan dua bidang permukaan benda yang saling bersinggungan
dan bergerak relatif diketahui:
(3)
dengan catatan
: Tegangan lekat geser (shear friction stress) dalam MPa
F: gaya yang bekerja dalam satuan N
A: luas bidang kontakdalam satuan mm2
2.
METODE
Pembuatan dan pengujian tekan pada benda uji beton serta silinder dilakukan di laboratorium bahan beton di Jurusan
Teknik Sipil. Penyediaan material beton dari toko bahan bangunan di sekitar kampus, dan air berasal dari saluran
pipa air bersih di laboratorium. Semen bermerek Semen Gresik tipe I. Agregat halus dan agregat kasar didapatkan
dari quary sungai Krasak di Muntilan Kabupaten Magelang.Pemeriksaan pada semen, agregat halus, dan agregat
kasar disesuaikan standar Indonesia.Jenis pemeriksaan adalah gradasi butiran, kotoran organik, berat jenis, dan berat
volume.
Kualitas beton direncanakan sesuai dengan penelitian yang dilakukan peneliti terdahulu yaitu mutu beton K 500.
Hasil perhitungan mix design yang didasarkan pada hasil pemeriksaan material, menyatakan bahwa perbandingan
berat 1 semen portland: 1,7 pasir: 2 kerikil pecah mesin dan 0,4 air. Jumlah bahan yang disediakan adalah 50 kg
semen portland : 85 kg agregat halus: 100 kg agregat kasar pecah mesin: dan 20 kg air.
Pelaksanaan pencampuran material beton dilakukan dengan agregat kasar dan halus yang sudah jenuh-keringpermukaan (saturated surface dry, ssd). Agregat yang ssd dimasukkan ke dalam ruang silinder pencampur mixing
machine.Penuangan bahan kerikil, pasir, dan semen dilakukan secara berturutan dengan volume ⅓ bagian sampai
bahan tertuang semua dalam tabung pencampur yang telah berputar, selanjutnya diikuti dengan memasukkan air
secara bertahap.Penambahan volume air sedikit demi sedikit untuk mendapatkan nilai kelecakan atau slump berkisar
4 cm.Pengujian slump dilakukan beberapa kali untuk mengetahui tingkat kelecakan yang dihasilkan. Setelah sesuai
dengan nilai slump 6 cm, beton segar diaduk lagi besedikit dilaksanakan untuk mendapatlan nilai slump yang
diberapa saat agar homogen. Langkah berikutnya, beton segar dituang ke talam metal, kemudian dimasukkan dalam
cetakan silinder dan spesimen kubus cetakan. Kemudian, pemadatan beton segar dalam masing-masing cetakan
dilaksanakan di atas meja penggetar yang digerakkan oleh mesin, dan tongkat besi yang membantu pemadatan.
Perawatan benda uji gesek lips channel dan beton, serta silinder beton dilakukan dengan memberikan selimut
penutup dari karung goni yang disiram air sampai basah 2 x sehari selama 28 hari. Perawatan benda uji dilakukan
dalam ruangan tertutup tanpa mengendalikan suhu dan kelembaban udara dalam ruangan.Pengujian untuk
mengetahui gaya gesek permukaan dilaksanakan dengan membuat benda uji berbentuk seperti kubus, sebagaimana
gambar di atas. Benda uji tersusun dari sepasang lips channel ukuran 125x50x25x2,0 dengan panjang 14 cm.
Pemasangan setangkup lips channel yang berdiri vertikal disatukan dalam cetakan dari multiplek yang diperkuat
dengan rangka balok kayu 2 x 3 cm2.
Pembuatan konstruksi penahan slip dilaksanakan dengan pemasangan baut berdiameter 6 mm panjang 50 mm
(studs). Pemasangan baut pada badanlips channel ukuran 125x50x25x2,0 dilakukan dengan membuat lubang dengan
bor berdiamater kira-kira 6,1 mm di tengah-tengah badan. Shear conector atau studs pada spesimen uji berbentuk
baut diameter 6 mm panjang 50 mm. Studs tersusun dengan kepala baut di sisi luar atau sisi bawah pelat lips
channel dan dikencangkan dengan mur setebal 4 mm berdiameter 12 mm di sisi dalam, agar baut dapat berdiri
tegak, lihat Gambar 2.
Kelompok benda uji gesek berjumlah 4.Masing-masing kelompok benda uji berjumlah 5 buah. Kelompok benda uji
tersebut adalah:
1) Benda uji gesek jenis kontrol, benda uji gesek yang terdiri atas sepasang lips channel tanpa baut (lihat pada
Gambar 2.i. di bawah ini.
2) Benda uji gesek A,yaitu benda uji yang dikonstruksi dengan sebuah baut di tengah-tengah lips channel, seperti
pada Gambar 2.ii. di bawah ini. Bautberjarak 5,75cm dari permukaan atasdan bawah beton.
3) Benda uji gesek B, yaitu benda uji yang memiliki 2 pasang baut. Jarak as baut ke satu (sisi atas) dengan
permukaan beton 3,25 cm, jarak baut ke dua dari sisi bawah 3,25 cm, jarak antar baut 5 cm(lihat Gambar 2.iii.).
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 11
Struktur
4) Benda uji gesek C pada Gambar 2.iv. memiliki 3 pasang baut. Jarak as baut teratas (baut ke 1) dengan
permukaan beton sisi atas adalah 3,25 cm, dan Jarak as baut terbawah (baut ke 3) dengan permukaan beton sisi
bawah adalah 3,25 cm, jarak as baut 1, 2, dan 3 masing-masing 2,5 cm.
Tampak pada gambar di atas, ruang kosong diantara sepasang lips channel, diisi beton segar. Mutu beton segar yaitu
K 500. Tinggi isian beton segar sebesar 12,5 cm. Ukuran lips channel tertera pada Gambar 2.v.
baut
i. Tanpa kait
ii. Sepasang kait
v. ukuran lips channel
baut
iii. Duapasang kait
iv. Tigapasang kait
Gambar 2. Cetakan benda ujishear-friction
Pada Gambar 3.a. Tampak sisi bawah, menunjukkan permukaan bagian bawah beton yang telah mengeras berbeda
15 mm lebih pendek daripada lips channel. Jadi pada tampak sisi bawah benda uji terlihat lips channel yang lebih
panjang 15 mm, seperti lidah yang menjulur di sisi bawah pada benda uji gesek.
12,48cm
1,76cm
beton
Panjang sisi
dalam LC
21,5cm
seperti
lidah
i.Tampak bawah
lips
channel
ii. Tampak atas
Gambar 3. Benda uji gesek permukaan antara beton dan lips channel
Pada Gambar 3, tampak benda uji sebelum dilakukan pengujian, dengan ukuran panjang sisi dalam permukaan
masing-masing lips channel yang bertemu dengan massa beton sebesar 21,5 cm. panjang bagian bibir (lips) yang
kontak dengan massa beton adalah 1,76 cm. Jadi panjang bagian lips channel yang melekat pada massa beton adalah
(2x217)+(4x176)+(4x2) mm = 512,4 mm.
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 12
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
Struktur
Tabel 1. Ukuran benda uji shear-friction
benda
uji
a
A
B
C
D
uraian
b
sisi dalam LC
bibir
tebal LC
panjang total
sisi dalam LC
bibir
tebal LC
panjang total
sisi dalam LC
bibir
tebal LC
panjang total
sisi dalam LC
bibir
tebal LC
panjang total
ukuran
mm
c
217
17.6
2
bh
d
2
4
4
219
17
2
2
4
4
218
17.6
2
2
4
4
217
2
18
2
4
4
jumlah
tinggi beton
Luas bidang lekat
mm
cxd
434
70.4
8
512.4
438
68
8
514
436
70.4
8
514.4
434
mm
e
mm2
f=panjang total x tinggi beton
125
64050
125
64250
125
64300
125
64250
72
8
514
Cetakan berbentuk silinder berdiamater 15 cm dan tinggi 30 cm dipergunakan juga sebanyak lima buah. Spesimen
beton bentuk silinder yang dilepas dari cetakan setelah 24 jam, dipergunakan untuk mengetahui mutu beton.
Kemudian, beton silinder direndam dalam air pada kolam perendaman tanpa mengukur pH air.Masa perawatan
dalam air dilakukan selama 27 hari.Balok beton uji dirawat juga dengan memberikan penutup dari sejenis kain tebal
(karung) yang selalu dalam keadaan basah. Penyiraman air yang cukup dilakukan pagi, siang, dan sore hari selama
27 hari. Benda uji silinder dan balok diuji destruktif pada umur 29 hari.Sebelum pengujian tekan pada silinder beton,
dilakukan pengukuran berat, diameter, dan tingginya pada keadaan kering permukaan.
Prosedur pengujian tekan silinder disesuaikan dengan ASTM C 617-94, yaitu permukaan silinder atas diratakan
dengan belerang (capping), selanjutnya diuji tekan dengan memberikan beban tepat searah sumbu vertikal silinder
uji (ASTM C 39-93a). Nilai mutu pada pengujian kuat tekan diperoleh dari rata-rata tiga kali pengujian tekan yang
bernilai hamper sama, sedangkan dua silinder beton lainnya dipersiapkan untuk pengujian tekan bila ada nilai yang
meragukan.
Pengujian gesekan antara permukaan sepasang lips channel dan beton pengisi dilakukan dengan memberikan beban
vertikal dari mesin uji tekan yang diberikan tambahan pelat baja setebal 20 mm diantara lidah lips channel seperti
gambar berikut. Pelat baja berfungsi untuk meratakan beban ke setiap titik di permukaan beton benda uji tanpa
mendesak lips channel di sekelilinginya.
.
Plat baja perata
beban di
permukaan beton
Gambar 4. Pengujian gesek dengan memanfaatkan mesin uji tekan
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 13
Struktur
3.
HASILDAN PEMBAHASAN
Hasil pengujian tekan dari tiga silinder beton menunjukkan bahwa mutu beton rata-rata tergolong 250 kg/cm2.Berat
rata-rata silinder beton sebesar 8,2 kg. Hasil pengukuran masing-masing silinder memiliki nilai kuat tekan dan berat
adalah 260,18kg/cm2, 8,12 kg; 259,77kg/cm2,8,09 kg; dan 265,5kg/cm2,8,18 kg.Demikian juga pengujian tekan dari
tiga silinder beton mutu rencana K 500, menunjukkan bahwa mutu beton rata-rata tergolong 500 kg/cm2. Hasil
pengukuran masing-masing silinder memiliki nilai kuat tekan dan berat berturut-turut adalah 520,11kg/cm2, 8,32 kg;
529,0kg/cm2,8,38 kg; dan 535,87kg/cm2, 8,4 kg.
Hasil pengujian gesek pada benda uji beton dan lips channeldengan mesin benda uji, menunjukkan bahwa beban
benda uji gesek tanpa baut (kontrol) mampu mendukung beban 26948 N, kemudian benda uji dengan sepasang baut
sebesar 54840b N, benda uji dengan dua pasang baut sebesar 67544; Kekuatan tertinggi dicapai oleh benda uji
dengan 3 pasang baut, yaitu 72048 N.
Gambar 5. Hubungan antara displacement (penurunan) dan beban pada benda uji lekat geser (beton K500)
Nilai tegangan lekat geser yang diperoleh dari rumusan (3) di atas
, disajikan dalam gambar
berikut. Tegangan lekat-geser pada benda uji lekat geser A (kontrol) tanpa baut atau studs sebesar 0,41N/mm2. Nilai
adalah nilai lekatan geser pada benda uji yang terdiri atas lips channel dan beton saja, tanpa baut.
Tegangan lekat-geser pada benda uji B dengan pemasangan 2 buah baut atau sepasang baut berdiameter 6 mm
meningkat menjadi 0,85N/mm2 atau 207,32% dari kontrol. Selanjutnya
pada benda uji C yang memiliki
2
2 pasang studs meningkatkan menjadi 1,05 N/mm atau 256,1% dari kontrol.Tegangan lekat-geser terbesaratau
meningkat menjadi 1,12 N/mm2 atau 273,17% dari kontrol diperoleh dari pengujian spesimen D (dengan
pemasangan 6 buah (3 pasang) baut.
Satu buah shear conector atau studs atau baut pada spesimen memiliki luas selimut batang ulir baut:
= 3,14x(6/2)2x(50-4-2) = 1243,44 mm2
dan luas selimut mur pengunci:
= 3,14x(6)2x4
= 452,16 mm2
Luas selimut 1 baut terpasang pada spesimen sebesar
=
1695,60 mm2,
Luas 1695,60 mm2 tersebut dengan asumsi bahwa bentuk ulir pada baut dianggap polos.
Gambar 6. Hubungan antara jumlah baut dan tegangan lekat-geser (beton K500)
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 14
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
Struktur
Histogram pada Gambar 7 menunjukkan bahwa nilai tegangan lekat geser beton dan permukaan lips channel sebesar
0,41 N/mm2, pada histogram dengan warna hitam. Selanjutnya sisa tegangan lekat geser yang didukung oleh shear
connection atau studs dari baut pada masing-masing benda uji adalah: benda uji B dengan 2 (sepasang) baut adalah
0,85-0,41= 0,44 N/mm2, benda uji C dengan 4 (2 pasang) baut adalah 0,64 N/mm2, dan benda uji D dengan 6 (3
pasang) baut adalah 0,71 N/mm2. nilai-nilai tersebut ditunjukkan pada Tabel 2.
Gambar 7. Nilai tegangan lekat-geser pada spesimen dengan jumlah baut (beton K500)
Tabel 2. Perhitungan gaya lekat geser / luas pada baut Ø 6mm dalam specimen dengan K500
tegangan lekatgeser
luas
baut
sisa gaya/mm2
selimut
spesimen
total
Beton-LC
n baut
pasang biji
mm2
N/mm2
N/mm2
N/mm2
N
a
b
c
d
e
f
g=e-f
h=g/d
A
0
0
0
0.41
0.41
0
0
B
1
2
3391.2
0.85
0.41
0.44
0.000129748
C
2
4
6782.4
1.05
0.41
0.64
0.000094362
D
3
6
10173.6
1.12
0.41
0.71
0.000069788
Pada Tabel 2.tersebutdi atas dapat dihitung pula besar gaya yang mampu diterima oleh setiap mm2 luasan baut. Pada
benda uji B yang memiliki 2 baut, memiliki tegangan lekat 0,85 N/mm2, 0,41 N/mm2ditahan oleh lekatan geser
permukaan beton dan lips channel, dan sisa 0,44 N/mm2 didukung oleh 2 buah baut dimater 6 mm tinggi 48
mm(panjang baut 50mm – tebal lips channel 2mm), dengan luas selimut = 3391,2 mm2. Jadi gaya, F yang diterima
oleh baut tiap luas mm2 pada benda uji B,
.
; gaya lekat geser
pada benda uji C yang memiliki 2 pasang baut yang berhadapan dan jarak antar baut 5 cm sebesar 0.000094362 N;
gaya lekat geser pada benda uji D yang memiliki 3 pasang baut yang berhadapan dan jarak antar baut 2,5 cm sebesar
0.000069788 N. Nilai gaya lekat geser rata-rata yang diterima setiap mm2 luas selimut baut sebesar 0,000097966 N,
dengan anggapan tidak ada perbedaan jarak baut (seperti pada Gambar 8).
Gambar 8. Perbandingan gaya lekat geser yang diterima oleh baut diameter 6 mm panjang 50 mm
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 15
Struktur
Hasil perhitungan tanpa mempertimbangkan jarak baut menunjukkan bahwa, nilai gaya lekat geser rata-rata yang
diterima setiap mm2 luas selimut baut sebesar 0,000097966 N lebih kecil daripada 0.000129748 Nnilai gaya lekat
geser pada benda uji B dengan 2 baut. Kemampuan gaya lekat geser sebuah baut pada benda uji B lebih besar
daripada benda uji C dan lebih besar juga daripada benda uji D. Beberapa penyebabnya adalah diameter baut atau
studs, jarak baut, bentuk studs. Jika dimungkinkan faktor permukaan lips channel dapat juga diberikan tambahan
sebagaimana bentuk corrugated pada pelat baja yang berfungsi sebagai alas pencoran beton yang berfungsi sebagai
pelat.
4.
KESIMPULAN
Slip yang terjadi pada pemasangan lips channel sebagai perkuatan tulangan di tepi luar balok beton dapat dikurangi
dengan memasang studs dari bautberdiameter 6 mm dan panjang 50 mm, meskipun tidak seluruh gaya lekat geser
yang menyebabkan slip dapat ditahan oleh baut.
Pemasangan studs untuk mengurangi slip dapat dilakukan di tengah-tengah sumbu memanjang lips channel dengan
jarak 3 sampai 5 kali diameter baut.
Hasil perhitungan tanpa mempertimbangkan jarak baut menunjukkan nilai gaya lekat geser rata-rata yang diterima
setiap mm2 luas selimut baut berdiameter 6 mm dan panjang 50 mm sebesar 0,000097966 N.
Pemakaian lips channel sebagai perkuatan di sisi terluar balok beton dapat dipakai dengan persyaratan seperti yang
dikemukakan oleh Wang (1993), Dipohusodo (1994), Nawy (1998), dan Park Paulay (1975) bahwa tidak terjadi
slip,harus ada shear interlock antara permukaan baja dan beton.
DAFTAR PUSTAKA
Arfiadi, Y. and Hadi, MNS. 2006. “Continuous Bounded Controller For Active Control Of Structures”.Computers
and Structures, Vol. 84, 798-807.
Dipohusodo Istimawan, 1994, Struktur beton bertulang berdasarkan SK SNI T-15-1991-03, Jakarta: Penerbit.
Erlangga
Nawy Edward G., 1998. Beton bertulang sebuah pendekatan dasar, Jakarta:Refika Aditama Eresco
Robert Park, Thomas Paulay, 1975, Reinforced Concrete Structures, Wiley and Sons
Wang Chu Kia, dan Salmon, C.G., (alih bahasa: Binsar Hariandja), 1986, Desain BetonBertulang, Edisi Keempat.
Jakarta: Penerbit Erlangga
Widjaja, dan Nuroji, 2010, Perkuatan Eksternal Tunggal Lips Channel Pada Balok Beton, jurnal ATPW (Aplikasi
Teknologi Prasarana Wilayah) ISBN 978-979-18342-1-6, Program Diploma Teknik Sipil Institut Teknologi
Sepuluh November Surabaya. http://atpw.files.wordpress.com/2013/03/h7-andangnuroji.pdf
http://easycalculation.com/physics/classical-physics/learn-static-friction.php
http://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_lekat-geser
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 16
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013