perilaku dinding pasangan bata rangka glugu laminasi berpengaku akibat beban siklik

Upload: desty-natalia

Post on 07-Aug-2018

257 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 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