Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
-
Upload
desty-natalia -
Category
Documents
-
view
257 -
download
0
Transcript of Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
1/70
i
HALAMAN JUDUL
PERILAKU DINDING PASANGAN BATA DENGAN RANGKAKAYU KELAPA (GLUGU) LAMINASI BERPENGAKU
AKIBAT BEBAN SIKLIK
SKRIPSIDisusun untuk memenuhi sebagian persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Jurusan/Program Studi Teknik Sipil
Disusun Oleh :
Desty Natalia
H1D011066
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN/PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
PURWOKERTO
2015
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
2/70
ii
BIODATA
1.
Nama lengkap : Desty Natalia
2.
Jenis kelamin : Perempuan
3. Tempat dan tanggal lahir : Jakarta, 25 Desember 1992
4. Nama ayah : U. Komarudin
5. Nama ibu : Lilis Herawati
6. Alamat rumah : Jalan I Gusti Ngurah Rai Buaran II
Rt/Rw 07/08 No. 20C Kel. Jatinegara,
Jakarta Timur 13930
7.
Hobi : Olahraga, Wisata Kuliner, Traveling
8. Riwayat pendidikan :
a.
TK : TK Islam Al-Hana Jakarta (1998 – 1999) b. SD : SDN 10 Pagi Duren Sawit (1999 – 2005)
c. SMP : SMPN 255 Jakarta (2005 – 2008)
d. SMA : SMAN 61 Jakarta (2008 – 2011)
9. Prestasi :
a. Finalis Lomba Menulis Jurnalistik Telkomsel
b. Finalis Lomba Logo APEC Indonesia oleh Kemenbudpar
c.
Finalis Menulis Indo
10. Pengalaman organisasi :
a.
Staf Divisi Minat dan Bakat HMTS UNSOED Tahun 2013-2014
b. Staf Biro Mentoring Unit Kerohanian Islam SALMAN MM Teknik
UNSOED Tahun 2014-2015.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
3/70
iii
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir dengan Judul:
PERILAKU DINDING PASANGAN BATA DENGAN RANGKA
KAYU KELAPA (GLUGU) LAMINASI BERPENGAKU
AKIBAT BEBAN SIKLIK
BEHAVIOUR OF BRICK MASONRY WITH LAM INATED
COCONUT TIMBER (GLUGU) BRACED FRAME UNDER
CYCLIC LOADI NG
Disusun oleh:
DESTY NATALIA
NIM: H1D011066
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Jurusan/Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik
Universitas Jenderal Soedirman
Diterima dan disetujui
Pada tanggal: .............................
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Nor Intang S.H., ST., MT. NIP. 19710602 200312 1 001 Yanuar Haryanto, ST., M. Eng. NIP. 19810117 200505 1 001
Mengetahui:
Dekan Fakultas Teknik
Nasta’in, S.T., M.T NIP. 197309122000031001
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
4/70
iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Skripsi ini tidak terdapat karya yang
pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaaan di suatu Perguruan Tinggi,
dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Purbalingga, November 2015
Desty Natalia
NIM. H1D011066
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
5/70
v
ABSTRAK
PERILAKU DINDING PASANGAN BATA DENGAN RANGKAKAYU KELAPA (GLUGU) LAMINASI BERPENGAKU
AKIBAT BEBAN SIKLIK
Desty Natalia
Pemanfaatan kayu sebagai bahan struktural bangunan merupakan salah
satu bentuk dukungan terhadap pelaksanaan green construction di dunia, namun
karena ketersediaannya yang semakin menipis, maka harus ada alternatif alamiah
sebagai pengganti kayu yang juga bersifat renewable, sustainable, dan workable
pada pemasangannya. Salah satu solusi yang ditawarkan pada penelitian ini
sebagai pengganti alamiah kayu adalah penggunaan kayu kelapa (glugu) laminasi.
Kajian ini terkait pemanfaatan glugu laminasi sebagai struktur tahan gempa pada
dinding yang bertujuan untuk mengetahui perilaku dinding pasangan bata dengan
rangka glugu laminasi berpengaku akibat beban siklik memperoleh nilai kapasitas
beban dinding, daktilitas lendutan dinding, mengetahui energi serapan (Hysteretic
Energy dan Potential Energy), dan pola keruntuhan yang terjadi. Benda uji yang
dibuat berupa dinding pasangan bata tanpa plesteran, dengan campuran mortar 1:6
dan untuk campuran beton 1:2:3. Pengujian siklik yang dilakukan menggunakan
pembebanan berdasarkan FEMA 461 yang menstimulasikan beban gempa,
dengan kenaikan awal 0,5 mm sampai siklus ke-10 dan siklus selanjutnyakenaikan 5 mm dengan tiga kali siklus perulangan. Untuk keakuratan pembacaan
simpangan, dipasangi 4 buah LVDT pada titik-titik tertentu. Analisis perhitungan
dan data pengujian yang dilakukan didapatkan bahwa kinerja kehandalan dinding
pasangan bata rangka glulam berpengaku melebihi dinding pasangan bata rangka
beton bertulang dari segi Hysteretic Energy, Potential Energy dan EVDR.
Sedangkan kapasitas beban dan daktilitas dinding pasangan bata rangka glulam
berpengaku berada dibawah dinding pasangan bata rangka beton bertulang,
dengan perbedaan sebesar 0,12 kN pada beban maksimumnya dan 4,893 untuk
daktilitas.
Kata kunci: kayu kelapa, batu bata, kayu laminasi, siklik.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
6/70
vi
ABSTRACT
BEHAVIOUR OF BRICK MASONRY WITH LAM INATEDCOCONUT TIMBER (GLUGU) BRACED FRAME UNDER
CYCLIC LOADI NG
Desty Natalia
Utilization of timber as a structural building material is one form of
support for implementation green construction in the world, but due to its
availability that is decreasing, then there should be a natural alternative as a
replacement of timber are also renewable, sustainable, and workable on the
installation. One solution offered in this study as a substitute for natural timber is
the use of coconut timber (glugu) laminated. This study related the utilization
glugu laminated as earthquake resistant structure wall that aims to determine the
behavior of brick masonry wall with glugu laminated braced frame under cyclic
load, obtaining a value of load capacity of walls, wall displacement ductility,
determine the energy absorption (Hysteretic Energy and Potential Energy), and
pattern of collapse happened. Test specimen was made in the form of masonry
wall without plastering, with a mixture of mortar 1:6 and for a concrete mix of
1:2:3. Tests was performed under cyclic loading based on FEMA 461 which
stimulate seismic load, with displacement increasing 0.5 mm for first cycles until10th cycles and the next cycles increasing 5 mm with three repetitive. To more
accurate, we fitted with 4 pieces LVDT at certain points. The test results obtained,
found that the performance reliability of brick masonry wall glulam braced frame
exceeds the masonry walls reinforcement concrete frame in terms of Hysteretic
Energy, Potential Energy, and EVDR. While load capacity and ductility of brick
masonry walls glulam braced frame under masonry walls reinforcement concrete
frame with the difference of 0.12 kN at maximum load and 4.893 for ductility.
Keywords : coconut timber, bricks masonry, timber laminated, cyclic.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
7/70
vii
MOTO DAN PERSEMBAHAN
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
8/70
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya,
sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul ”
Perilaku Dinding Pasangan Bata Dengan Rangka Kayu Kelapa (Glugu) Laminasi
Berpengaku Akibat Beban Siklik ” dengan baik. Tersusunnya laporan tugas akhir
ini tidak lepas dari bantuan semua pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini
penyusun mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Nasta’in S.T, M.T selaku Dekan Teknik,2. Arwan Apriyono S.T. M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,
3. Dr. Nor Intang Setyo H. S.T., M.T. selaku Pembimbing 1
4. Yanuar Haryanto S.T., M.Eng. selaku Pembimbing 2,
5. Dr. I.G.L Bagus Eratodi S.T., M.T. selaku sponsor utama penelitian ini,
6.
Riadiano Muhammad selaku partner tugas akhir dan tim GBA yang selalu
meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya
7. Keluarga yang memberikan semangat dan energi untuk bekerja,
8.
Mas Kino, laboran yang senantiasa membantu dan membimbing
9. Teman-teman angkatan 2011 yang telah membantu dalam penyelesaian
laporan tugas akhir ini, dan
10. Semua pihak yang telah membantu penyusunan laporan tugas akhir ini baik
secara langsung maupun tidak langsung.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih terdapat
banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan
saran yang membangun sangat diharapkan. Semoga laporan tugas akhir ini dapat
berguna bagi penyusun sendiri maupun pihak lain yang berkepentingan.
Purbalingga, November 2015
Penyusun
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
9/70
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i
BIODATA ............................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .......................................... iv
ABSTRAK ............................................................................................................... v
ABSTRACT ........................................................................................................... vi
MOTO DAN PERSEMBAHAN .......................................................................... vii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1
A. Latar Belakang ................................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah .............................................................................................. 2
C. Tujuan ................................................................................................................. 3
D. Manfaat............................................................................................................... 3
E. Batasan Masalah ................................................................................................. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ................................ 5
A. Tinjauan Pustaka ................................................................................................ 5
B. Landasan Teori ................................................................................................... 9
1.
Kayu Kelapa (Glugu) .............................................................................. 9
2.
Kayu Laminasi ...................................................................................... 11
3.
Karakteristik Batu Bata ......................................................................... 12
4. Karakteristik Bahan Mortar................................................................... 14
5. Daktilitas ............................................................................................... 14
6.
Kiteria Kehandalan Sistem Struktur ..................................................... 16
7. Mekanisme Kegagalan Dinding Batu Bata ........................................... 19
BAB III METODE PENELITIAN......................................................................... 20
A. Bahan Penelitian ............................................................................................... 20
B. Peralatan Penelitian .......................................................................................... 21
C. Benda Uji .......................................................................................................... 25
D. Pelaksanaan Penelitian ..................................................................................... 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 35
A. Uji pendahuluan ............................................................................................... 35
1. Uji Mekanika Kayu Kelapa (Glugu) Laminasi .................................... 35
2. Uji Pasangan Batu Bata ......................................................................... 37
3.
Uji Mortar ............................................................................................. 37
B. Pengujian Dinding Siklik ................................................................................. 38
1.
Kapasitas Beban .................................................................................... 38
2. Hysteretic Energy (HE) dan Potential Energy (PE ) ............................. 41
3.
Equivalent Viscous Damping Rasio (EVDR) ....................................... 43
4.
Kekakuan Siklus dan Daktilitas ............................................................ 44
5.
Pola Keruntuhan .................................................................................... 47
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
10/70
x
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 51
A. Kesimpulan ...................................................................................................... 51
B. Saran ................................................................................................................. 52
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 53
LAMPIRAN ........................................................................................................... 55
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
11/70
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Detail benda uji (Susanti, 2011) ........................................................ 5
Gambar 2. 2 Kapasitas beban lateral dinding (JICA, 20012) ................................ 8
Gambar 2. 3 Nilai simpangan pada saat beban maksimum dinding (JICA, 2012) 8
Gambar 2. 4 Nilai kekakuan dinding (JICA, 2012) ............................................... 9
Gambar 2. 5 Faktor daktilitas perpindahan (Wakabayashi, 1986)....................... 15
Gambar 2. 6 Hysteretic loop dan potential energi ............................................... 17
Gambar 2. 7 Gagal geser (kiri) dan lentur (kanan) pada pasangan dinding bata
(Eratodi, dkk 2013) ................................................................................................ 19
Gambar 3. 1 Kayu kelapa (glugu) laminasi yang telah dibentuk dan di planner . 21
Gambar 3. 2 Alat uji hydraulic kapasitas 20 ton (alat kempa laminasi) .............. 21
Gambar 3. 3 Alat planner kayu ........................................................................... 22
Gambar 3. 4 Head crane kapasitas 5 ton ............................................................. 22
Gambar 3. 5 Load cell .......................................................................................... 23
Gambar 3. 6 Linear Variable Different Transducer (LVDT) .............................. 23
Gambar 3. 7 Hydraulic pump untuk pengujian siklik .......................................... 24
Gambar 3. 8 Hydraulic jack yang dihubungkan ke baja canal dinding ............... 24
Gambar 3. 9 Data logger sebagai pembaca besaran simpangan dan beban ........ 24
Gambar 3. 10 Loading reaction ............................................................................. 25
Gambar 3. 11 Benda uji tekan sejajar serat glugu laminasi ................................... 25
Gambar 3. 12 Benda uji tarik sejajar serat glugu laminasi .................................... 26
Gambar 3. 13 Benda uji lentur glugu laminasi ...................................................... 26
Gambar 3. 14 Benda uji tekan mortar .................................................................... 26
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
12/70
xii
Gambar 3. 15 Benda uji geser dan lekat pasangan bata ......................................... 26
Gambar 3. 16 Benda uji tekan pasangan bata ........................................................ 27
Gambar 3. 17 Dinding pasangan bata dengan rangka beton bertulang .................. 27
Gambar 3. 18 Dinding pasangan bata dengan rangka kayu kelapa laminasi
berpengaku ......................................................................................................... 27
Gambar 3. 19 Diagram alir penelitian .................................................................... 28
Gambar 3. 20 Pemasangan kerangka dengan lantai perletakan ............................. 30
Gambar 3. 21 Pembuatan dinding pasangan bata pada kerangka .......................... 30
Gambar 3. 22 Pengujian kuat tekan sejajar serat glugu laminasi ........................... 31
Gambar 3. 23 Pengujian kuat lekat pasangan bata ................................................. 31
Gambar 3. 24 Pengujian kuat tekan pasangan bata ................................................ 31
Gambar 3. 25 Pengujian kuat tekan mortar ............................................................ 32
Gambar 3. 26 Perangkaian loading frame.............................................................. 32
Gambar 3. 27 Pemasangan baja profil canal ke rangka dinding ............................ 32
Gambar 3. 28 Pemasangan load cell dari hydraulic jack ke profil baja ................. 33
Gambar 3. 29 Setup pengujian dinding pasangan bata .......................................... 33
Gambar 3. 30 Loading pattern FEMA 461 ............................................................ 34
Gambar 4. 1 Grafik kuat tekan sejajar serat glugu laminasi ................................ 35
Gambar 4. 2 Grafik kuat lentur glugu laminasi ................................................... 36
Gambar 4. 3 Grafik kuat tarik glugu laminasi ..................................................... 36
Gambar 4. 4 Grafik hysteretic loops dinding rangka beton bertulang (DRB) ..... 38
Gambar 4. 5 Grafik hysteretic loops dinding rangka glugu berpengaku (DGP) . 38
Gambar 4. 6 Grafik hubungan HE dengan nomor siklus DGP ............................ 41
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
13/70
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
14/70
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Hasil pengujian cyclic model baja (Susanti, 2011) ........................... 6
Tabel 2. 2 Hasil pengujian cyclic model bambu (Susanti, 2011) ....................... 6
Tabel 2. 3 Spesifikasi benda uji (JICA, 2012) ................................................... 8
Tabel 2. 4 Sifat mekanik kayu kelapa (Awaludin, 2011) ................................. 10
Tabel 2. 5 Kekuatan dinding (IAEE 1986) ...................................................... 14
Tabel 3. 1 Nomor siklus dan simpangan rencana ............................................ 34
Tabel 4. 1 Hasil uji mekanika glugu laminasi .................................................. 37
Tabel 4. 2 Data beban simpangan tiap siklus pengujian DGP ......................... 39
Tabel 4. 3 Data beban simpangan tiap siklus pengujian DRB ......................... 40
Tabel 4. 4 Perhitungan daktilitas benda uji DRB ............................................. 46
Tabel 4. 5 Perhitungan daktilitas benda uji DGP ............................................. 46
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
15/70
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil Pengujian Siklik Dinding Pasangan Bata
Lampiran 2 Data dan Grafik Hysteretic Loops
Lampiran 3 Perhitungan HE, PE, EVDR, dan Kc Tiap Siklus
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
16/70
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pemanfaatan kayu sebagai bahan struktural bangunan merupakan salah satu
bentuk dukungan terhadap pelaksanaan green construction di dunia, namun
karena ketersediaannya yang semakin menipis, maka harus ada alternatif alamiah
sebagai pengganti kayu yang juga bersifat renewable, sustainable, dan workable
pada pemasangannya. Salah satu solusi yang ditawarkan pada penelitian ini
sebagai pengganti alamiah kayu adalah penggunaan kayu kelapa/glugu laminasi
(glulam). Ketersedian kayu kelapa (glugu) ini sangat melimpah di Indonesia, tidak
terbatas pada daerah pegunungan atau dekat pantai.
Balok laminasi atau dikenal sebagai glulam (glued-laminated timber)
merupakan salah satu produk kayu rekayasa yang tertua. Balok laminasi terbuat
dari dua atau lebih kayu gergajian yang direkat dengan arah serat sejajar satu sama
lain, berbentuk lurus atau lengkung tergantung peruntukannya (Moody, dkk
1999). Pengunaan balok laminasi sebagai bahan struktural memiliki kelebihan-
kelebihan dibandingkan balok kayu tanpa laminasi. Beberapa kelebihan balok
laminasi adalah dalam hal ukuran, bentuk arsitektural, penampang lintang,
pengeringan, penggunaan kayu yang lebih efisien dan ramah lingkungan (Moody,
dkk 1999). Keuntungan penggunaan balok laminasi adalah meningkatkan sifat-
sifat kekuatan dan kekakuan, memberikan pilihan bentuk geometri yang lebih
beragam, memungkinkan untuk penyesuaian kualitas laminasi dengan tingkat
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
17/70
2
tegangan yang diinginkan dan meningkatkan akurasi dimensi dan stabilitas bentuk
(Serrano, 2003 dalam Herawati, 2008).
Gempa bumi di Indonesia akhir-akhir ini banyak menyisakan sorotan tentang
kegagalan konstruksi yang ditujukan pada pakar konstruksi di Indonesia, maka
telah banyak tuntutan untuk perancangan konstruksi yang tahan terhadap gempa.
Untuk mendapatkan struktur yang kuat terhadap pengaruh gempa, perlu dirancang
struktur yang kaku pada saat gempa kuat terjadi, sehingga pada saat terjadi gempa
kuat, struktur mempunyai kemampuan untuk menghalangi deformasi yang besar
tanpa mengakibatkan keruntuhan.
Rata-rata bangunan di Indonesia berfungsi sebagai tempat tinggal, yang
dindingnya terbuat dari dinding bata, maka peningkatan kinerja dinding bata
terhadap beban gempa dapat menjadi prioritas utama untuk mengurangi kerugian
yang ada ketika gempa terjadi. Oleh karena itu, perlu diadakannya penelitian
mengenai perkuatan dinding bata dengan bermacam variasi, khususnya
menggunakan struktur kerangka glugu laminasi pada bangunan rumah sederhana.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka rumusan
masalah yang akan dipecahkan adalah sebagai berikut:
1. Berapa nilai kapasitas beban yang dapat dicapai dinding pasangan bata rangka
glugu laminasi dengan pengaku akibat beban siklik?
2.
Berapa nilai daktilitas lendutan (displacement) yang dihasilkan dinding
pasangan bata rangka glugu laminasi dengan pengaku ketika diuji siklik?
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
18/70
3
3.
Berapa besar energi serapan yang terjadi pada dinding pasangan bata rangka
glugu laminasi dengan pengaku?
4. Bagaimana pola retakan yang timbul pada dinding pasangan bata rangka glugu
laminasi dengan pengaku ketika diuji siklik?
C. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut ini:
1. Mengetahui kapasitas beban ultimit yang terjadi pada dinding pasangan bata
rangka glugu laminasi dengan pengaku
2.
Mengetahui daktilitas dari kurva beban-lendutan pada dinding rangka glugu
laminasi dengan pengaku
3. Mengetahui besaran energi serapan untuk nilai Hysteretic Energy (HE)
4. Mengetahui pola retak pada dinding pasangan bata rangka glugu laminasi
dengan pengaku.
D. Manfaat
Penelitian ini diharapakan dapat meningkatkan nilai tambah bagi kayu
kelapa yang banyak terdapat di Indonesia, baik secara ekonomi maupun
fungsionalnya itu sendiri. Selain itu, pemanfaatan kayu kelapa (glugu) ini dapat
menjadi alternatif inovasi bagi penggunaan kayu yang produksinya semakin
menipis, karena pengembangan glugu laminasi dapat dilakukan dengan mudah,
dan mempunyai kelebihan dalam hal ukuran dan dapat menyesuaikan kekuatan
laminasi dengan tegangan yang diinginkan. Selanjutnya, hasil dari penelitian ini
dapat menjadi referensi atau acuan untuk penelitian selanjutnya.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
19/70
4
E. Batasan Masalah
Penelitian ini dilakukan berdasarkan batasan-batasan masalah sebagai berikut:
1. Kayu yang digunakan dalam penelitian adalah kayu kelapa yang telah
dilaminasi sebelumnya
2. Tidak meninjau karakteristik fisika dan kimia dari kayu kelapa atau glugu yang
digunakan.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
20/70
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
Susanti (2011) telah meneliti pengaruh penggunaan pengekang pada dinding,
dengan menggunakan respon gempa. Bracing yang digunakan berbahan baja dan
bambu, dengan diameter tulang baja 6 mm dan dimensi bambu 8 x 8 mm. Dinding
yang digunakan merupakan pasangan batu bata merah tanpa spesi penutup pada
dinding (plesteran).
Gambar 2. 1 Detail benda uji (Susanti, 2011)
Model yang digunakan berupa 12 dinding menggunakan bracing baja, dengan
6 benda uji akan dipasang bracing pada fase pracetak dan sisanya pada fase pasca
retak. Dan 12 model dinding bracing bambu, dengan 6 benda uji yang dipasangan
bracing pada fase pracetak dan sisanya pada fase pasca retak. Semua model benda
uji akan dibebani monotonic dan cyclic yang diasumsikan sebagai beban gempa.
Hasil pengujian cyclic dari model benda uji baja dan bambu, dapat dilihat pada
Gambar 2.2 dan Gmabr 2.3
Bracing Bambu
Bracing Baja
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
21/70
6
Tabel 2. 1 Hasil pengujian cyclic model baja (Susanti, 2011)
Tabel 2. 2 Hasil pengujian cyclic model bambu (Susanti, 2011)
Daktilitas yang diperoleh dari pengujian dinding tersebut, menghasilkan
daktilitas perpindahan rerata pada model bracing baja sebesar 62,74, model
bracing bambu 31,216, model tanpa bracing baja 3,354, dan model tanpa bracing
bambu 8,782. Daktilitas struktur ditinjau dari SNI 03-2847-2002, hanya model
tanpa bracing baja yang berada dalam rentang daktilitas parsial (1 < µ < 5,3)
sementara model lainnya berada pada rentang daktilitas penuh.
Sedangkan, Hakam (2011) dinding bata yang digunakan menggunakan
perkuatan jaring kawat dan plesteran, dengan menggunakan metode displacement
control. Mortar menggunakan perbandingan campuran 1 : 4 dan perkuatan jaring
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
22/70
7
kawat dengan diameter 0,75 m. Dinding bata yang dibuat tidak menggunakan
rangka dan lantai perletakan, namun dinding bata dibuat tegak lurus yang salah
satu sisinya menjadi perletakan tumpuan. Permodelan benda uji dibuat 4 buah,
dinding bata polos tanpa perkuatan, dinding bata dengan perkuatan jaring kawat,
dinding bata dengan plesteran, dan dinding bata dengan perkuatan jaring kawat
dan plesteran. Dari penelitian tersebut didapat beban ultimit pada dinding bata
polos tanpa perkuatan sebesar 42 kg dengan perpindahan yang terjadi 9 mm,
dinding bata dengan perkuatan jaring kawat 72 kg dengan perpindahan yang
terjadi 13,5 mm, dinding bata dengan plesteran mendapat beban ulitmit 318 kg
dengan perpindahan yang terhajadi 15 mm, dan dinding bata dengan perkuatan
jaring kawat dan plesteran mendapat beban ulitmit 225 kg dengan perpindahan
yang terhajadi 10,5 mm. Untuk pola keretakan yang terjadi pada semua benda uji
berupa keretakan vertikal, yang terdapat pada ikatan pasangan batu bata (spesi)
dan pecahnya batu bata.
Pengujian dinding siklik juga pernah dilakukan oleh Japan Internasional
Cooperation Agency (JICA) di Pusat Penelitian Bandung dengan tema
“Experiment and Numerical Study of Masonsry Confined Wall”. Penelitian
tersebut berfokus pada beberapa parameter seperti, dimensi kolom, beton, mortar
dan kualitas bata, diameter tulangan, sambungan pondasi, dan pengaruh pleseteran
serta adanya bukaan (jendela) pada dinding.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
23/70
8
Tabel 2. 3 Spesifikasi benda uji (JICA, 2012)
Gambar 2. 2 Kapasitas beban lateral dinding (JICA, 20012)
Gambar 2. 3 Nilai simpangan pada saat beban maksimum dinding (JICA, 2012)
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
24/70
9
Gambar 2. 4 Nilai kekakuan dinding (JICA, 2012)
Dari grafik hasil di atas, pada penelitian yang dilakukan (JICA, 2012) benda
uji BU-7 dengan spesifikasi pada Tabel 2.3 mencapai beban maksimum sebesar
7,71 kN siklus tekan (+) dan 7,45 kN siklus tarik (-) dengan rerata 7,58 kN. Dan
besaran simpangan rerata untuk BU-7 sebesar 6,09 mm dan nilai kekakuan rerata
3,6805. Pola keretakan yang terjadi pada BU-7 didominasi keretakan geser pada
dinding bata, yang terdegradasi kekuatan dan kekakuannya akibat pembebanan
berulang (siklik).
B. Landasan Teori
1. Kayu Kelapa (Glugu)
Di Indonesia pohon kelapa merupakan tanaman yang terluas di dunia, sekitar
3.334,1 Ha atau 30% dari luas tanaman kelapa di dunia. Sifat kayu kelapa bagian
tepi mempunyai kekuatan dan kekerasan yang tinggi, sedangkan bagian inti
mempunyai kekuatan dan kekerasan yang rendah sehingga tidak cocok digunakan
untuk kayu konstruksi (Santoso dkk, 2000). Menurut penelitian Triwiyono (1998),
apabila standar PKKI 1961 kayu kelapa dapat dikelompokkan dalam kelas kuat II,
dengan data-data berat jenis antara 0,85 – 0,94 g/cm3
dan kuat lentur bagian tepi
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
25/70
10
kayu mencapai 605 kg/cm2. Kekuatan kayu kelapa untuk ketinggian pohon 10
meter keatas, satu meter bagian pangkal dan empat meter bagian ujung tidak baik
digunakan untuk struktur. Kayu kelapa yang berasal dari pohon kurang dari 10
meter kurang baik untuk bahan konstruksi. Kayu kelapa yang mempunyai
kenampakan fisik berupa serabut yang cukup rapat dan warna coklat (gelap)
mempunyai kekuatan yang lebih besar dibanding dengan bagian yang berwarna
putih/terang (Triwiyono, 1998 dalam Eratodi dkk, 2013).
Menurut Sulc (1981) dalam Sitompul (2009), berbeda dengan kayu pada
umumnya batang kelapa memiliki sel pembuluh yang berkelompok (vuscular
bundles) yang menyebar lebih rapat pada bagian tepi daripada bagian tengah serta
pada bagian bawah dan atas batang. Hal ini mengakibatkan kayu gergajian kelapa
memiliki kekuatan yang berbeda-beda. Awaludin (2011), menghasilkan data-data
sifat mekanik untuk kayu kelapa (glugu), ditunjukkan pada Tabel 2. 4.
Tabel 2. 4 Sifat mekanik kayu kelapa (Awaludin, 2011)
Bagian Pinggir Bagian Tengah
Pengujian sejajar serat
Kuat tekan rerata (MPa) 54,29 24,82
Standar variasi (MPa) 9,97 10,33
Kuat tekan acuan (MPa) 22,96 4,74
MOE rerata (GPa) 8,87 4,16
Standar variasi (GPa) 2,22 1,56
Kuat geser rerata (MPa) 6,18 3,21Standar variasi (MPa) 1,07 0,81
Kuat geser acuan (MPa) 2,68 1,13
Pengujian tegak lurus serat
Kuat tekan rerata (MPa) 28,57 14,98
Standar variasi (MPa) 6,27 4,26
Kuat tekan acuan (MPa) 11,06 4,82
Pengujian kuat lentur
Kuat lenur rerata (MPa) 95,97 45,49
Standar variasi (MPa) 7,48 4,86
Kuat lentur acuan (MPa) 50,71 22,73
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
26/70
11
2. Kayu Laminasi
Structural glued laminated timber atau dikenal dengan laminasi adalah
teknologi pengolahan kayu dengan menyatukan beberapa lapis kayu dengan lem
pada kedua sisinya kemudian diberi tekanan. Proses pengeleman ini biasanya
dilakukan mengikuti arah panjang kayu. Selanjutnya Canadian Wood Council
(2000) menyatakan bahwa laminasi adalah cara yang efektif dalam penggunaan
kayu berkekatan tinggi dengan dimensi terbatas menjadi elemen struktural yang
besar dalam berbagai bentuk dan ukuran. Sementara itu Serrano (2003)
menyatakan bahwa keuntungan penggunaan balok laminasi adalah meningkatkan
sifat-sifat kekuatan dan kekakuan, memberikan pilihan bentuk geometri yang
lebih beragam, memungkinkan untuk penyesuaian kualitas laminasi dengan
tingkat tegangan yang diinginkan dan meningkatkan akurasi dimensi dan stabilitas
bentuk.
Pada penelitian Rofaida (2008) pengujian kuat lekat kayu laminasi sebagai
struktur kolom dengan kuat lekat rata-rata, masing-masing benda uji dengan
kombinasi kayu meranti dan kayu kelapa, kombinasi kayu meranti utuh, dan
kombinasi kayu kelapa utuh, mendapati hasil tertinggi pada benda uji KKK
(kombinasi kayu 3 lapis kelapa-kelapa-kelapa) dengan kuat lekat sebesar 67,33
kg/cm3. Untuk beban maksimum rata-rata yang mampu dipikul oleh kolom
laminasi denan variasi penempatan kayu meranti di luar dan kayu kelapa di dalam
sebesar 4.366,67 kg, untuk penempatan kayu kelapa di luar dan kayu meranti di
dalam beban maksimum yang mampu dipikul sebesar 4.333,33 kg, sementara
kolom kayu meranti utuh mampu memikul beban maksimum sebesar 4.700 kg.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
27/70
12
Penggunaan kayu laminasi di beberapa negara untuk berbagai keperluan telah
lama dikenal. Selain di Amerika Serikat, penggunaan kayu laminasi di Eropa,
Amerika Utara dan Jepang juga sudah sangat beragam, dari balok penyangga pada
rangka rumah sampai elemen struktur pada bangunan non perumahan (Lam &
Prion, 2013 dalam Herawati, 2008).
3. Karakteristik Batu Bata
a.
Kuat tekan pasangan batu bata
Kuat tekan pasangan batu-bata adalah kemampuan maksimum dari pekerjaan
pasangan batu-bata dengan mortar. Standar prosedur percobaan kuat tekan
pasangan batu-bata yang disyaratkan oleh ASTM C 1314-03, adalah sebagai
berikut:
(2.1)
dimana; f’c = kuat tekan dinding pasangan batu-bata (MPa)
Pu = beban uji maksimum (N)
W = massa alat bantu (N)
b = lebar benda uji
h = tinggi benda uji
b. Ikatan pasangan batu bata
Merupakan kemampuan menerima beban maksimum dari ikatan antara
mortar dan batu-bata, dan disyaratkan oleh ASTM E 518-03. Secara matematis
dapat dihitung dengan rumus:
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
28/70
13
(2.2)
dimana: R = modulus of rupture (MPa)
P = beban maksimum yang ditunjukan mesin (N)
Ps = berat sampel (N)
l = panjang bentang (mm)
b = lebar sampel (mm)
d = tebal sampel (mm)
c. Kuat lentur pasangan batu bata
Berdasarkan SNI 03-4265-1996
(2.3)
dimana: f lt = kuat lentur pasangan batu-bata (MPa)
Pu = beban uji maksimum pada mesin tes (N)
c = jarak antara garis netral dengan serat tarik terluar (mm)
l = panjang bentang (mm)
I = inersia penampang (mm4)
d. Kuat geser pasangan batu bata
Adalah kemampuan menerima beban geser maksimum dari ikatan antara
mortar dan batu-bata. Standar prosedur yang disyaratkan ASTM E 519-02 dan
persamaan yang digunakan adalah:
(2.4)
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
29/70
14
dimana: f vh = kuat geser horizontal dinding pasangan batu-bata (MPa)
Pu = beban maksimum yang ditunjukan mesin (N)
W = massa alat bantu (N)
h = panjang bidang geser (mm)
b = lebar sampel (mm)
4. Karakteristik Bahan Mortar
Kuat tarik dan geser dinding pasangan bata penting untuk struktur tahan
gempa, mortar dengan campuran semen : pasir sebesar 1 : 6 berdasarkan volume
atau harus setara dengan kekuatan minimum (IAEE Committe 1986). Campuran
mortar yang tepat untuk berbagai kategori konstruksi, direkomendasikan IAEE
pada Tabel 2.5.
Tabel 2. 5 Kekuatan dinding (IAEE 1986)
Mortar mixTensilestrength
(MPa)
Shearingstrength
(MPa)
Compressive strength in MPa
corresponding to crushing strength of
masonry unitCement Sand
3,5 7,0 10,5 14,0
1 12 0,04 0,22 1,5 2,4 3,3 3,9
1 6 0,25 0,39 2,1 3,3 5,1 6,0
1 3 0,71 1,04 2,4 4,2 6,3 7,5
5.
Daktilitas
Daktilitas merupakan kemampuan suatu struktur gedung untuk mengalami
simpangan pasca-elastic yang besar secara berulang kali dan bolak-balik akibat
beban gempa diatas beban gempa yang menyebabkan terjadinya pelelehan
pertama, sambil mempertahankan kekuatan dan kekakuan yang cukup, sehingga
struktur gedung tersebut tetap berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
30/70
15
ambang keruntuhan. Faktor daktilitas struktur adalah rasio antara simpangan
maksimum struktur gedunng akibat pengaruh gempa rencana pada saat mencapai
kondisi ambang keruntuhan (δu) dan simpangan struktur gedung pada saat
terjadinya pelelehan pertama (δy) yaitu: (SNI 03-1726-2002)
(2.5)
dimana: µ = daktilitas
µm = daktilitas maksimum
δu = simpangan ultimit (mm)
δy = simpangan leleh (mm)
Karena kapasitas lendutan plastis akibat beban siklik berbeda dari akibat
beban monotonik, maka menurut Wakabayashi (1986) dengan menggunakan
lendutan plastis akumulasi yang terjadi selama pembebanan siklik, δu sering
disebut δu*, seperti pada Gambar 2.4.
Gambar 2. 5 Faktor daktilitas perpindahan (Wakabayashi, 1986)
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
31/70
16
6. Kiteria Kehandalan Sistem Struktur
Hysteretic loop antara perpindahan dan beban dijadikan dasar untuk
mendapatkan parameter seperti beban ultimit, kekakuan, daktilitas, dan disipasi
energi (Caronge, 2011).
a. Hysteretic Loop
Kurva hysteretic loop dihasilkan dari pengujian dengan pembebanan bolak-
balik merupakan hubungan antara beban dan simpangan, hubungan ini
menunjukkan kapasitas dan perilaku struktur dalam menerima dan menahan
beban pada tiap siklusnya. Semakin datar hysteretic loop yang terjadi pada tiap
siklus, hal ini menunjukkan semakin rendahnya kekakuan geser yang terjadi
akibat beban luar. Selain itu juga, dari kurva hysteretic loop dapat diketahui
kandungan energi yang diserap mauun yang dilepas oleh masing-masing struktur
(Caronge, 2011).
b. Hysteretic Energy (HE)
Hysteretic energy merupakan luasan total dari kurva tertutup (bentuk daun)
pada hysteretic loop diambil pada setiap siklusnya. Energi ini merupakan energi
serapan (energi disipasi) pada dinding untuk setiap siklus pada Gambar 2.6.
Besarnya energi serapan pada setiap siklus menunjukkan kemampuan struktur
untuk menyerap dan meredam beban luar yang bekerja.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
32/70
17
Gambar 2. 6 Hysteretic loop dan potential energi
c. Potential Energy (PE) dan Kekakuan Siklus (Kc)
Potential energy (PE) pada setiap siklus merupakan luasan total segitiga ABC
dan DEF pada Gambar 2.6. Energi potensial merupakan energi maksimum yang
dimiliki atau disimpan oleh benda uji untuk melakukan usaha (gaya kali jarak atau
simpangan) pada beban dan simpangan yang maksimum.
Kekakuan siklus (Kc) merupakan kekakuan struktur akibat beban luar yang
berkerja pada setip siklus. Kekakuan merupakan besarnya gaya yang mampu
ditahan atau diserap oleh struktur, apabila kondisi hysteretic loops antara beban-
simpangan siklus positif dan negatif tidak seimbang, maka kekakuan siklus positif
dan negatifnya dihitung sendiri, seperti pada persamaan berikut: (Caronge, 2011).
dan (2.6)
dimana: k c(+) dan k c(+) = kekakuan siklus positif dan negatif (kN/mm)
P(+) dan P(+) = beban siklus positif dan negatif (kN)
δ(+) dan δ(+) = simpangan siklus positif dan negatif (mm)
A
BC
D
E
F
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
33/70
18
Kekakuan strukur akan mengalami penurunan setiap siklusnya yang disebut
degdrasi kekakuan siklus, hal ini disebabkan pembebanan siklik yang
menyebabkan efek fatique pada struktur. Besarnya kekakuan struktur tiap siklus
dapat dinyatakan dalam persentase terhadap kekakuan awal struktur pada masing-
masing benda uji.
d. Equivalent Viscous Damping Ratio (EVDR)
Menurut Widodo (2001) dalam Caronge (2011) koefisien redaman
dinyatakan dalam rasio redaman (damping ratio) dimana setiap jenis material
akan mempunyai rasio redaman yang berbeda. Damping ratio menunujukkan
seberapa besar rasio redaman yang dimiliki oleh masing-masing struktur untuk
meredam dan memancarkan energi yang diterima seiring dengan perubahan
bentuk, kelelehan dan kerusakan struktur yang terjadi. Semakin besar nilai
damping ratio maka semakin besar pula kemampuan struktur untuk menyerap
energi. Efektifitas gaya redaman akan bergantung pada lamanya pembebanan,
walaupun struktur mempunyai rasio redaman yang cukup tinggi tetapi pada
pembebanan yang relatif singkat seperti pada peristiwa ledakan maka efektifitas
penyerapan energinya relatif kecil. Redaman yang efektif selanjutnya akan banyak
mengurangi atau mengeliminasi goyangan. Equivalent Viscous Damping Ratio
(EVDR) dapat diperhitungkan berdasarkan:
(2.7)
dimana: EVDR = Equivalent Viscous Damping Ratio
HE = Hysteretic Energy (kN.mm)
PE = Potential Energy (kN.mm)
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
34/70
19
7. Mekanisme Kegagalan Dinding Batu Bata
Menurut Eratodi dkk (2013) Mekanisme kegagalan panel bata dinding
tergantung pada arah pembebanan gempa. Ada dua skenario yang mungkin
terjadi:
a.
Gempa mengguncang tanah sejajar dengan sumbu memanjang dinding, juga
dikenal sebagai in-plane beban gempa , atau
b. Gempa tanah bergetar tegak lurus sumbu memanjang dinding, atau out-of
plane seismic
Gambar 2. 7 Gagal geser (kiri) dan lentur (kanan) pada pasangan dinding bata (Eratodi,
dkk 2013)
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
35/70
20
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya yaitu:
1. Beton
Beton yang digunakan dalam penelitian ini dibuat secara konvensional,
dengan perbandingan 1 : 2 : 3 (semen : pasir : kerikil). Semen yang digunakan
merupakan Tipe I merek PT. Semen Gresik, sedangkan agregat halus yang
digunakan berasal dari gunung Merapi, dan agregat kasar berupa batu pecah.
Untuk air yang digunakan berasal dari jaringan air bersih di Laboratorium
Struktur JTSL FT-UGM.
2.
Mortar
Mortar yang digunakan sebagai pengisi atau perekat batu bata menggunakan
campuran 1 : 6.
3. Baja tulangan
Diameter tulangan yang digunakan adalah Ø10 untuk tulangan utama dan Ø8
untuk sengkang.
4.
Kayu kelapa (glugu) laminasi
Kayu kelapa yang digunakan berasal dari daerah Yogyakarta yang telah
dilaminasi dengan menggunakan lem perekat merek Presto, Gambar 3.1
menunujukkan glugu laminasi yang telah jadi.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
36/70
21
Gambar 3. 1 Kayu kelapa (glugu) laminasi yang telah dibentuk dan di planner
B. Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini, yaitu:
1. Hydraulic test (kapasitas 20 ton)
Digunakan sebagai alat kempa untuk kayu kelapa yang akan dilaminasi
(Gambar 3.2).
Gambar 3. 2 Alat uji hydraulic kapasitas 20 ton (alat kempa laminasi)
2. Planner kayu
Digunakan untuk menyeragamkan ukuran glugu laminasi yang telah jadi,
agar selanjutnya dapat dibentuk sesuai dimensi rangka dan uji mekanik yang
direncanakan (Gambar 3.3).
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
37/70
22
Gambar 3. 3 Alat planner kayu
3.
Baja profil C
Baja profil canal tipe UNP 100 digunakan sebagai alat perambatan gaya
lateral dari hydraulic jack menuju dinding, yang dipasang mengapit balok rangka.
4. Head crane (kapasitas 5 ton)
Head crane digunakan untuk memindahkan benda uji dinding dan setting
loading frame di titik yang telah disiapkan (Gambar 3.4).
Gambar 3. 4 Head crane kapasitas 5 ton
5. Load cell
Load cell berfungsi untuk meneruskan beban dari hydraulic jack ke elemen
dinding dan disambungkan kabel ke data logger , sehingga besaran beban yang
diberikan dapat terbaca (Gambar 3.5).
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
38/70
23
Gambar 3. 5 Load cell
6. Linear Variable Differential Transducer (LVDT)
LVDT digunakan untuk mengukur simpangan yang terjadi pada dinding
ketika diuji siklik, dengan kapasitas 50 mm seperti pada Gambar 3.6.
Gambar 3. 6 Linear Variable Different Transducer (LVDT)
7. Hydraulic jack dan hydraulic pump
Hydraulic jack digunakan untuk mendorong load cell agar mentransfer beban
yang diberikan dari dorongan hydraulic pump (Gambar 3.7 dan Gambar 3.8).
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
39/70
24
Gambar 3. 7 Hydraulic pump untuk pengujian siklik
Gambar 3. 8 Hydraulic jack yang dihubungkan ke baja canal dinding
8. Data logger dan laptop
Data logger digunakan untuk merekam hasil data beban dari load cell dan
besaran simpangan dari LVDT. Kemudian data tersebut ditransfer melalui sebuah
software, agar dapat dibaca secara komputerisasi melalui laptop (Gambar 3.9).
Gambar 3. 9 Data logger sebagai pembaca besaran simpangan dan beban
9.
Loading frame
Loading frame berfungsi sebagai tempat perletakan hydraulic pump dan
hydraulic jack dan harus dipasang sejajar dengan baja profil C yang mengapit
rangka balok dinding (Gambar 3.10).
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
40/70
25
Gambar 3. 10 Loading reaction
C. Benda Uji
Benda uji sifat mekanika pada kayu kelapa (gugu) laminasi dibuat dengan
ukuran sesuai SNI 03-3958-1995 (Gambar 3.11) untuk uji tekan sejajar serat, SNI
03-3399-1994 (Gambar 3.12) untuk uji tarik, dan SNI 03-3959-1995 (Gambar
3.13) untuk uji lentur, sedangkan untuk benda uji mortar mengacu SNI 03-6825-
2002 (Gambar 3.14). Untuk pengujian kuat lekat mengacu pada SNI 03-4165-
1996 (Gambar 3.15) dan untuk pengujian kuat tekan pasangan bata mengacu pada
SNI 03-4164-1996 (Gambar 3.16).
Gambar 3. 11 Benda uji tekan sejajar serat glugu laminasi
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
41/70
26
Gambar 3. 12 Benda uji tarik sejajar serat glugu laminasi
Gambar 3. 13 Benda uji lentur glugu laminasi
Gambar 3. 14 Benda uji tekan mortar
Gambar 3. 15 Benda uji geser dan lekat pasangan bata
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
42/70
27
Gambar 3. 16 Benda uji tekan pasangan bata
Benda uji dinding pasangan bata dibuat dengan spesifikasi yang dapat dilihat
pada Gambar 3.17 dan Gambar 3.18.
Gambar 3. 17 Dinding pasangan bata dengan rangka beton bertulang
Gambar 3. 18 Dinding pasangan bata dengan rangka kayu kelapa laminasi berpengaku
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
43/70
28
D. Pelaksanaan Penelitian
Untuk pembuatan benda uji dinding pasangan bata maupun pembuatan benda
uji pendahuluan, beserta pengujian siklik dilakukan di Laboratorium Struktur
JTSL FT UGM. Sedangkan, uji pendahuluan dilakukan di Laboratorium
Teknologi Bahan FT-UNSOED.
Gambar 3. 19 Diagram alir penelitian
MULAI
Perancangan Benda Uji
Pembuatan Glu u Laminasi
Pembuatan Benda Uji Pendahuluan:
- Sifat Mekanika Glulam
- Pasangan Batu Bata
- Mortar
Persiapan Alat dan Bahan
Pengujian Pendahuluan:
- Kuat tekan, lentur, dan tarik (sejajar serat) glulam
- Kuat tekan dan lekat pasangan bata
- Kuat tekan mortar
Pembuatan Dindin Benda U i
Pengujian Siklik
Kesimpulan
Analisis dan Pembahasan
Selesai
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
44/70
29
Pelaksanaan penelitian disusun menurut prosedur seperti disajikan diagram
alir (flowchart) penelitian pada Gambar 3.19. Secara umum penelitian ini dibagi
menjadi beberapa tahapan sebagai berikut:
1. Merancang pendimensian dinding, model dinding yang akan digunakan,
spesifikasi tulangan yang akan digunakan pada dinding rangka beton, dan
rencana peletakan bracing pada dinding rangka glugu
2.
Mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan yang akan digunakan untuk
pembuatan benda uji
3. Kayu kelapa (glugu) yang digunakan dilem secara berlapis-lapis setelah itu
dikempa dan menghasilkan glugu laminasi. Karena bentuknya yang beragam,
nantinya glugu laminasi tersebut akan di planner menggunakan alat agar
ukurannya seragam dan dapat digunakan untuk pengujian
4.
Glugu laminasi yang telah jadi, selanjutnya dibentuk sesuai standar yang
telah ditetapkan untuk pengujian mekanik, yaitu kuat tekan sejajar serat, kuat
lentur, dan kuat tarik
5. Membuat rangka glugu laminasi dinding, untuk balok, kolom dan sloof
berukuran seragam 7/14 cm. Untuk pengaku menggunakan glugu laminasi
7/14 dipasang secara diagonal 45° dari tiap sudut atas rangka sejauh 30 cm.
Kemudian, sisi-sisi rangka dipasang angkur sebagai perkuatan daya lekat
rangka dengan pasangan bata
6.
Memasang kerangka dinding yang telah diberi angkur pada sisi-sisi
vertikalnya ke lantai perletakan, agar kerangka dinding menempel dengan
pondasi maka dibaut dengan lem beton antara sisi bawah kerangka dengan
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
45/70
30
pondasi. Untuk memperkuat sambungan dan menghindari kegagalan pada
daerah sambungan kerangka dan pondasi, diberi plat baja dikedua sisi
kerangka dan dudukan beton
Gambar 3. 20 Pemasangan kerangka dengan lantai perletakan
7. Perakitan tulangan kolom, balok, dan sloof untuk dinding pembanding
dengan kerangka beton
8.
Pembuatan benda uji pasangan bata dan mortar, bersamaan dengan
pembuatan dinding karena material yang digunakan sama
9. Pembuatan dinding pasangan bata pada rangka beton, untuk mortar
perbandingan 1:6 dan pekerjaan pembetonan menggunakan perbandingan
1:2:3 untuk kolom, balok, dan sloof.
Gambar 3. 21 Pembuatan dinding pasangan bata pada kerangka
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
46/70
31
10.
Pembuatan dinding pasangan bata pada rangka glugu laminasi menggunakan
perbandingan mortar 1:6 dan tanpa plesteran
11. Uji mekanis glugu laminasi, terhadap kuat tekan sejajar serat, kuat lentur dan
kuat tariknya, dan uji tekan dan lekat pasangan bata menggunakan UTM.
Serta uji tekan mortar dengan compression testing machine
Gambar 3. 22 Pengujian kuat tekan sejajar serat glugu laminasi
Gambar 3. 23 Pengujian kuat lekat pasangan bata
Gambar 3. 24 Pengujian kuat tekan pasangan bata
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
47/70
32
Gambar 3. 25 Pengujian kuat tekan mortar
12.
Setting alat pengujian siklik, mulai dari perangkaian loading frame,
pemasangan baja profil canal ke rangka dinding, dan pemasangan hydraulic
jack dan hydraulic pump ke loading frame
Gambar 3. 26 Perangkaian loading frame
Gambar 3. 27 Pemasangan baja profil canal ke rangka dinding
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
48/70
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
49/70
34
Gambar 3. 30 Loading pattern FEMA 461
Tabel 3. 1 Nomor siklus dan simpangan rencana
15. Proses analisis dan pembahasan dari hasil pengujian
16.
Penarikan kesimpulan.
SiklusSimpangan Maksimum (+/-)
(mm)Siklus
Simpangan Maksimum (+/-)
(mm)
1 0,5 26 30,0
2 1,0 27 30,0
3 1,5 28 35,0
4 2,0 29 35,0
5 2,5 30 35,0
6 3,0 31 40,0
7 3,5 32 40,0
8 4,0 33 45,0
9 4,5 34 45,010 5,0 35 45,0
11 5,0 36 50,0
12 5,0 37 50,0
13 10,0 38 50,0
14 10,0 39 55,0
15 10,0 40 55,0
16 15,0 41 55,0
17 15,0 42 60,0
18 15,0 43 60,0
19 20,0 44 60,020 20,0 45 65,0
21 20,0 46 65,0
22 25,0 47 65,0
23 25,0 48 70,0
24 25,0 49 70,0
25 30,0 50 70,0
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
50/70
35
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Uji pendahuluan
Dalam penelitian ini kami melakukan tiga pengujian pendahuluan, yaitu
pertama terhadap glulgu laminasi, yang kedua terhadap pasangan batu bata dan
ketiga uji kuat mortar. Pada glugu laminasi, sifat mekanika yang diuji adalah kuat
tekan, kuat lentur, kuat tarik dan kuat geser. Sedangkan pada batu bata dilakukan
pengujian kuat tekan pasangan batu bata dan kuat lekat pasangan batu bata.
1. Uji Mekanika Kayu Kelapa (Glugu) Laminasi
Pengujian kuat tekan sejajar serat glugu laminasi pada benda uji 1
menghasilkan data sebesar 74,2 MPa, benda uji 2 sebesar 76,72 MPa dan benda
uji 3 sebesar 68,56 MPa, dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4. 1 Grafik kuat tekan sejajar serat glugu laminasi
Hasil pengujian kuat lentur glugu laminasi benda uji 1 sebesar 36,636 MPa
untuk f y (tegangan leleh) dan 65,604 MPa untuk f u (tegangan ultimit). Benda uji 2
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
51/70
36
sebesar 48,564 MPa untuk f y dan 76,68 MPa untuk f u. Benda uji 3 menghasilkan
nilai sebesar 75,828 MPa untuk f y dan 126,948 MPa untuk f u, seperti terlihat pada
Gambar 4.2.
Gambar 4. 2 Grafik kuat lentur glugu laminasi
Hasil pengujian kuat tarik glugu laminasi untuk benda uji 1 sebesar 59 MPa,
benda uji 2 sebesar 66 MPa dan benda uji 3 sebesar 60 MPa (Gambar 4.3).
Gambar 4. 3 Grafik kuat tarik glugu laminasi
Kesimpulan hasil pengujian pada mekanik glugu laminasi, adalah untuk kuat
tekan rerata sejajar serata 73,16 MPa, untuk kuat lentur rerata pada tegangan leleh
(f y) 53,676 MPa dan tegangan ultimit (f u) 89,744 MPa, dan untuk kuat tarik rerata
didapatkan sebesar 61,677 MPa, dapat dilihat di Tabel 4.1.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
52/70
37
Tabel 4. 1 Hasil uji mekanika glugu laminasi
PengujianRerata
(MPa)
Maksimum
(MPa)
Minimum
(MPa)
Kuat Tekan Sejajar Serat 73,16 76,72 68,56
Kuat Lentur (Leleh) 53,676 75,828 36,636
Kuat Lentur (Ultimit) 89,744 126,948 65,604
Kuat Tarik 61,67 66 59
2. Uji Pasangan Batu Bata
Hasil pengujian kuat tekan pasangan batu bata yang didapat, untuk benda uji
BT-1 sebesar 25,114 MPa, BT-2 sebesar 18,806 MPa, BT-3 sebesar 22,983 MPa
dan BT-4 sebesar 18,599 MPa. Maka dari ke-empat benda uji tekan tersebut
didapat kuat tekan rerata sebesar 21,36 MPa. Sedangkan, untuk uji lekat pasangan
batu bata BL-1 adalah sebesar 15,986 MPa.
3. Uji Mortar
Kuat tekan yang didapat pada compression testing machine pada saat uji
tekan mortar, dikonversi ke dalam newton dan dibagi dengan luasan benda uji
tersebut, yaitu 50 mm x 50 mm dan nilai kuat tekan yang diperoleh dapat dilihat
pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Hasil uji tekan mortar
Kuat Tekan Mortar (MPa)
MT-1 2,0
MT-2 2,8
MT-3 2,2
Rerata : 2,33
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
53/70
38
B. Pengujian Dinding Siklik
1.
Kapasitas Beban
Hubungan antara beban dan simpangan hasil pengujian dapat dilihat pada
kurva hysteretic loops pada Lampiran 2, Gambar 4.4 dan Gambar 4.5.
Gambar 4. 4 Grafik hysteretic loops dinding rangka beton bertulang (DRB)
Gambar 4. 5 Grafik hysteretic loops dinding rangka glugu berpengaku (DGP)
Pada grafik hysteretic loops yang terjadi pada DGP, menghasilkan kapasitas
beban maksimum (P peak ) sebesar 0,99 kN untuk siklus tekan (+) dan 0,98 kN
untuk siklus tarik (-), dengan beban maksimum rerata 0,985 kN. Dan pada DRB
menghasilkan kapasitas beban rerata 1,105 kN. Selanjutnya, Tabel 4.2
menunjukkan data data beban dan simpangan saat pengujian yang didapat pada
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
54/70
39
tiap siklus benda uji DGP dan Tabel 4.3 menunjukkan data beban dan simpangan
pada tiap siklus untuk benda uji DRB.
Tabel 4. 2 Data beban simpangan tiap siklus pengujian DGP
SiklusBeban(kN)
Simpangan(mm)
A(kN.mm)
SiklusBeban(kN)
Simpangan(mm)
A(kN.mm)
Tekan (+) Tarik (-)
1 0,08 0,5 0,00 1 -0,1 -0,5 0,00
2 0,15 1 0,06 2 -0,23 -1 0,08
3 0,2 1,5 0,09 3 -0,3 -1,475 0,13
4 0,24 2 0,11 4 -0,3 -2 0,16
5 0,24 2,5 0,12 5 -0,4 -2,45 0,166 0,21 3 0,11 6 -0,46 -3,15 0,30
7 0,26 3,5 0,12 7 -0,46 -3,525 0,17
8 0,29 4,025 0,14 8 -0,53 -4 0,24
9 0,36 4,5 0,15 9 -0,53 -4,55 0,29
10 0,37 5,025 0,19 10 -0,57 -5 0,25
11 0,37 5 -0,01 11 -0,59 -5,175 0,10
12 0,38 5,075 0,03 12 -0,57 -5,075 -0,06
13 0,74 10,1 2,81 13 -0,8 -10 3,37
14 0,62 10 -0,07 14 -0,84 -10 0,00
15 0,59 10,025 0,02 15 -0,83 -10,275 0,23
16 0,88 15,325 3,90 16 -0,98 -15 4,28
17 0,99 15 -0,30 17 -0,65 -14,85 -0,12
18 0,8 14,95 -0,04 18 -0,75 -15,425 0,40
19 0,87 20,4 4,55 19 -0,8 -20,05 3,58
20 0,45 20,175 -0,15 20 -0,9 -20,35 0,26
21 0,48 20,125 -0,02 21 -0,81 -20 -0,30
22 0,81 24,65 2,92 22 -0,86 -26 5,01
23 0,68 25 0,26 23 -0,86 -25 -0,86
24 0,7 25,675 0,47 24 -0,38 -25,05 0,03Jumlah 15,45 Jumlah 17,70
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
55/70
40
Tabel 4. 3 Data beban simpangan tiap siklus pengujian DRB
Siklus Beban(kN) Simpangan(mm) A(kN.mm) Siklus Beban(kN) Simpangan(mm) A(kN.mm)
Tekan (+) Tarik (-)
0 0,00 0,00 0,00 0 0,00 0,00 0,00
1 0,46 0,50 0,00 1 -0,51 -0,53 0,00
2 0,51 1,30 0,39 2 -0,90 -1,58 0,74
3 0,85 4,33 2,06 3 -1,05 -4,08 2,44
4 0,73 4,78 0,36 4 -1,28 -4,53 0,52
5 0,89 5,68 0,73 5 -1,32 -5,80 1,66
6 0,87 6,38 0,62 6 -1,23 -6,53 0,927 0,88 6,90 0,46 7 -1,13 -6,90 0,44
8 0,41 7,23 0,21 8 -1,05 -7,60 0,76
9 0,81 9,05 1,11 9 -1,32 -9,10 1,78
10 0,77 9,55 0,40 10 -1,00 -9,53 0,49
11 0,60 9,33 -0,15 11 -1,01 -9,68 0,15
12 0,81 14,55 3,68 12 -1,21 -14,38 5,22
13 0,73 15,00 0,35 13 -1,04 -15,08 0,79
14 0,62 14,93 -0,05 14 -1,05 -15,88 0,84
15 0,68 19,90 3,23 15 -1,11 -17,75 2,03
16 0,51 18,60 -0,77 16 -0,97 -17,93 0,18
Jumlah 12,61 Jumlah 18,78
Hasil pengujian siklik terhadap DGP mencapai 24 siklus dengan
displacement control yang rata-rata setiap siklusnya mendekati rencana awal.
Sedangkan untuk DRB, mencapai 16 siklus dengan kenaikan displacement control
0,5 mm pada siklus 1-9. Namun, dikarenakan sulitnya pengaturan kenaikan
displacement tersebut, beberapa siklus melampaui besaran displacement yang
telah ditentukan. Untuk keseluruhan hasil pengujian siklik dinding pasangan bata,
yang diinputkan dalam hysteretic loops dapat dilihat pada Lampiran 1, dan untuk
gambar hysteretic loops tiap siklus disajikan pada Lampiran 2.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
56/70
41
2. Hysteretic Energy (HE) dan Potenti al Energy (PE )
Nilai hysteretic energy dihitung menggunakan pendekatan numerik, dengan
menganggap tiap luasan pias pada loop merupakan luasan energi, untuk
perhitungan nilai HE dapat dilihat di Lampiran 3. Grafik hysteretic energy untuk
masing-masing benda uji dapat dilihat pada Gambar 4.6 dan Gambar 4.7.
Gambar 4. 6 Grafik hubungan HE dengan nomor siklus DGP
Gambar 4. 7 Grafik hubungan HE dengan nomor siklus DRB
Dari Gambar 4.6 dan Gambar 4.7, terlihat bahwa hysteretic energy DGP lebih
besar dibandingan dengan DRB. Hal tersebut menunjukkan bahwa DGP memiliki
redaman (disipasi) yang lebih baik, karena semakin besar energi redaman yang
dihasilkan maka akan meningkatkan kemampuan dinding dalam menyerap energi
horizontal.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
57/70
42
Besaran dari potential energy menunjukkan kemampuan struktur untuk
melakukan gerakan atau gaya dalam dari struktur tersebur pada tiap siklusnya,
contoh perhitungan nilai PE dapat dilihat di Lampiran 3. Grafik potential energy
untuk masing-masing benda uji dapat dilihat pada Gambar 4.8 dan Gambar 4.9.
Gambar 4. 8 Grafik hubungan PE dan nomor siklus DRB
Gambar 4. 9 Grafik hubungan PE dan nomor siklus DGP
Dari grafik hubungan PE diatas, dapat dilihat bahwa nilai potential energi
pada DGP lebih besar dibandingkan DRB, hal ini menyebabkan internal force
yang dimiliki DGP sangat besar untuk melakukan usaha pada beban dan
simpangan yang maksimum.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
58/70
43
3. Equivalent Viscous Damping Rasio (EVDR)
Perbandingan Equivalent Viscous Damping Rasio (EVDR) untuk masing-
masing benda uji dapat dilihat pada Gambar 4.10 dan Gambar 4.11.
Gambar 4. 10 Grafik hubungan EVDR dan nomor siklus DRB
Gambar 4. 11 Grafik hubungan EVDRdan nomor siklus DGP
Equivalent Viscous Damping Rasio (EVDR) menggambarkan besarnya
redaman struktur dalam menerima beban dari luar, redaman yang efektif akan
banyak mengurangi goyangan. Menurut Widodo (2001) dalam Caronge (2011),
penyerapan energi akan berjalan sangat efektif apabila struktur mempunyai rasio
redam yang cukup besar dan durasi pembebanan yang cukup lama. Nilai rata-rata
EVDR dari DGP sebesar 11,83%, perhitungannya dapat dilihat pada Lampiran 3.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
59/70
44
Menurut Paz (1985), pada Caronge (2011) rasio redaman pada sistem struktur
biasanya kurang dari 20% dari redaman kritis (ξ < 0,2). Untuk sistem ini,
frekuensi redaman hampir sama dengan frekuensi sistem tak teredam.
4. Kekakuan Siklus dan Daktilitas
Gambar 4.12 dan Gambar 4.13 menunjukkan kekakuan tiap siklus mengalami
penurunan seiring bertambahnya siklus atau displacement.
Gambar 4. 12 Grafik hubungan Kc dengan nomor siklus DRB
Gambar 4. 13 Grafik hubungan Kc dengan nomor siklus DGP
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa kekakuan siklus pada DGP mengalami
penurunan yang stabil, meski tidak merata pada siklus ke-10 dan ke-17.
Sedangkan pada DRB, kekakuan menurun drastis dari siklus ke-1 sampai ke-3,
hal tersebut disebabkan ketika pengujian displacement yang dihasilkan lebih besar
dari yang direncanakan, sehingga degradasi kekakuan sangat drastis. Besaran
degradasi kekakuan dan perhitungan Kc dapat dilihat pada Lampiran 3.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
60/70
45
Daktilitas yang didapat berasal dari rasio displacement ketika beban ultimit
dengan displacement ketika beban leleh. Nilai-nilai tersebut didapat dari kurva
hubungan beban-lendutan dari tiap siklus. Pada DRB penentuan data untuk kurva
hubungan beban-lendutan, hanya sampai siklus ke-8 dikarenakan beban dari
siklus tekan (+) sudah turun 53,41 % dan pada siklus tarik (-) turun 7,08 %. Untuk
simpangan maksimum yang dicapai pada siklus ke-16 sebesar 18,6 mm (tekan)
dan 17,93 mm (tarik). Untuk DGP tidak semua data siklus diinputkan, namun
siklus dengan displacement yang berulang, diambil data stabilized cycle nya, yaitu
data terakhir. Selanjutnya, untuk penentuan garis bi-linear didasarkan pada nilai
displacement leleh pertama (δy) dan slope/kemiringan K e ditentukan dengan cara
trial and error , berdasarkan konsep luas area yang sama antara kurva bi-linear
dan kapasitas, seperti ditunjukkan pada Gambar 4.14 dan Gambar 4.15.
Gambar 4. 14 Kurva hubungan beban-lendutan DRB
Gambar 4. 15 Kurva hubungan beban-lendutan DGP
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
61/70
46
Penentuan nilai daktilitas berdasarkan kurva kapasitas dan mengacu pada SNI
03-1726-2012 nilai daktilitas yang dihasilkan DRB pada siklus (+) 11,12 dan
siklus (-) 6,33, dan daktilitas rerata sebesar 8,728 dengan faktor reduksi (R)
13,9648, perhitungan dijelaskan pada Tabel 4.4. Nilai daktilitas ini masuk ke
dalam kategori daktilitas penuh menurut SNI 03-1726-2002, dengan nilai
daktilitas (µ) ≥ 5,3.
Tabel 4. 4 Perhitungan daktilitas benda uji DRB
Siklus Tekan (+) Siklus Tarik (-)P peak = 0,89 kN P peak = -1,32 kN
δ peak = 5,68 Mm δ peak = -9,10 Mm
Pultimit = 0,41 kN Pultimit = -1,05 kN
δultimit = 7,23 mm δultimit = -7,60 mm
0,4P peak = 0,36 kN 0,4P peak = -0,53 kN
δ0,4P peak = 0,3 mm δ0,4P peak = -0,55 mm
Ke = 1,19 kN/mm Ke = 0,96 kN/mm
A = 12,61 kN.mm A = 18,78 kN.mm
Pyield = 0,75 kN Pyield = -1,05 kN
δyield = 0,65 mm δyield = -1,20 mmDaktilitas = 11,12 Daktilitas = 6,33
R = 17,792 R = 10,128
Daktilitas Rerata = 8,728
Dan untuk benda uji DGP pada siklus (+) 3,56 dan siklus (-) 4,11, dan
daktilitas rerata sebesar 3,835 dengan faktor reduksi (R) 6,136, perhitungan
dijelaskan pada Tabel 4.5. Nilai daktilitas ini masuk ke dalam kategori daktilitas
parsial menurut SNI 03-1726-2002, yang berada pada range 1 < µ < 5,3.
Tabel 4. 5 Perhitungan daktilitas benda uji DGP
Siklus Tekan (+) Siklus Tarik (-)
P peak = 0,99 kN P peak = -0,98 kN
δ peak = 15,00 Mm δ peak = -15,00 Mm
Pultimit = 0,80 kN Pultimit = -0,78 kN
δultimit = 14,95 mm δultimit = -10,28 mm
0,4P peak = 0,4 kN 0,4P peak = -0,39 kN
δ0,4P peak = 1,6 mm δ0,4P peak = -0,70 mm
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
62/70
47
Ke = 0,14 kN/mm Ke = 0,55 kN/mm
A = 13,53 kN.mm A = 15,63 kN.mm
Pyield = 0,60 kN Pyield = 0,66 kNδyield = 4,2 mm δyield = -2,70 mm
Daktilitas = 3,56 Daktilitas = 4,11
R = 5,696 R = 6,576
Daktilitas Rerata = 3,835
5. Pola Keruntuhan
Dari pengamatan pola keruntuhan dan retak pada benda uji DRB dan DGP,
dikategorikan sebagai keruntuhan geser. Retak yang terjadi didominasi oleh arah
horizontal pada dinding bata karena pembebanan lateral yang diberikan, seperti
pada Gambar 4.16 dan Gambar 4.17.
Gambar 4. 16 Retak geser pada DRB
Gambar 4. 17 Retak geser pada DGP
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
63/70
48
Retak geser yang dominan terjadi, biasanya terdapat pada spesi atau ikatan
pasangan bata. Dengan bertambahnya beban setiap siklus, terjadi retak arah
vertikal pada bagian sambungan dinding bata dengan kolom, yang diperlihatkan
pada Gambar 4.18.
Gambar 4. 18 Retak lentur yang terjadi pada kolom DRB
Pada DGP terjadi pemisahan akibat daya lekat yang kurang, antara dinding
bata dengan rangka glugu laminasi, seperti pada Gambar 4.19.
Gambar 4. 19 Pasangan dinding bata DGP terlepas dari rangka glugu
Terjadi pula lepasnya lapisan laminasi pada rangka, akibat pembebanan
lateral yang dialami, dan kebanyakan retak lentur juga terjadi pada daerah
sambungan laminasi glugu, terlihat pada Gambar 4.20 dan Gambar 4.21.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
64/70
49
Gambar 4. 20 Lapisan glugu laminasi terlepas akibat gaya geser siklik
Gambar 4. 21 Retak lentur bagian balok DGP, pada posisi rekatan laminasi
Karena siklus pembebanan yang berulang, benda uji DGP mengalami puntir
yang tiap siklusnya bertambah, dapat dilihat pada Gambar 4.22. Namun ketika
proses unloading ke arah netral, biasanya retakan yang terbuka akan menutup dan
dinding kembali lagi ke arah semula, dan akan mengalami puntir kembali ketika
reloading ke arah tarik.
Gambar 4. 22 Puntir yang terjadi pada DGP
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
65/70
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
66/70
51
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil pengujian yang didapat, disimpulkan beberapa poin penting terkait
penelitian dinding uji siklik ini:
1. Kapasitas beban yang diperoleh DGP berada dibawah DRB dengan perbedaan
0,12 kN
2.
Hysteretic Energy rerata yang dihasilkan DRB sebesar 44,985 kN.mm dan
DGP sebesar 68,28 kN.mm. Perbandingan tersebut menunjukkan bahwa DGP
memiliki nilai serapan (disipasi) yang lebih besar daripada DRB dalam
menyerap energi horizontal yang ditimbulkan oleh beban lateral siklik
3.
Potential Energy rerata yang dihasilkan DRB sebesar 87,432 kN.mm dan DGP
sebesar 115,183 kN.mm
4. Persentase rasio redaman rerata yang terjadi pada DGP lebih besar dari benda
uji DRB sebesar 1,71 %
5. Untuk besaran daktilitas benda uji DGP berada jauh dibawah benda uji DRB
dengan perbedaan 4,893
6.
Pola retak yang terjadi pada DGP adalah retak geser yang merambat menjadi
retak lentur pada bagian kolom dan balok, walaupun sebelumnya di siklus ke-9
rekatan laminasi pada balok terlepas, namun tidak terlalu berpengaruh,
sehingga menyebabkan rekatan dinding dan kolom menjadi terlepas dan
keruntuhan yang terjadi merupakan keruntuhan geser yang bersifat daktail.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
67/70
52
B. Saran
1.
Rangka beton bertulang mengalami leleh cukup cepat, hal ini perlu
dipertimbangankan untuk pemasangan tulangan yang lebih besar agar tingkat f y
tidak terlalu rendah
2. Untuk keakuratan data, sebaiknya tulangan dan beton untuk rangka diuji
pendahuluan, agar didapat nilai mekanisnya. Dan saat pembuatan benda uji,
seharusnya tulangan dipasang strain gauge untuk mengukur regangan pada
kolom dan balok.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
68/70
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
69/70
54
JICA Project-Puslit Bandung. 2012. Experimental and Numerical Study of
Confined Brick Masonry. Japan Internasional Cooporation Agency.
Moody RC, Hernandez R, Liu JY. 1999. Glued Structural Members. Di dalam:
Wood Handbook, Wood as an Enginnering Material. Madison, WI: USDA,
Forest Product Service, Forest Product Laboratory. hlm. 19.1 – 19.14.
Standar Nasional Indonesia. 2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa
Untuk Struktur Bangunan Gedung SNI 1726-2002. Jakarta: Badan Standar
Nasional Indonesia.
Standar Nasional Indonesia. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa
Untuk Struktur Bangunan Gedung Dan Non Gedung SNI 1726-2012 .Jakarta: Badan Standar Nasional Indonesia.
Sudarwanto, Budi dan Bambang Adji M. 2013. Studi Struktur dan Konstruksi
Tradisional Rumah ‘Pencu’ di Kudus. Jurnal Lingkungan Binaan
Indonesia Vol.2 No. 1, hlm 35-42.
Susanti, L. 2011. Pengaruh Penggunaan Pengekang (Bracing) Pada Dinding
Pasangan Batu Bata Terhadap Respon Gempa.. Jurnal Rekayasa Sipil
Vol.5 No. 1, hlm 19-28.
Triwiyono, A. 1998. Utilization of Coconut Timber as Structural Material.
Yogyakarta: Universitas Gajah Mada.
Wibowo, D.E. 2011. Perkuatan Geser Kolom Beton Bertulang Berpenampang
Persegi dengan Kawat Kasa Metode Mortar JACKETING Berpenampang
Bulat. Tesis tidak diterbitkan. Yogyakarta: Program Pascasarjana
Universitas Gajah Mada.
-
8/20/2019 Perilaku Dinding Pasangan Bata Rangka Glugu Laminasi Berpengaku Akibat Beban Siklik
70/70
LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil Pengujian Siklik Dinding Pasangan Bata
Lampiran 2 Data dan Grafik Hysteretic Loops
Lampiran 3 Perhitungan HE, PE, EVDR, dan Kc Tiap Siklus