Prosiding Pertemuan Ilmiah Sains Mater 1996

un BEBAN SKALA PENUH STRUKTUR BETON PRESLAB1

Sigit Dannawan2, Dicky Rezady Munaf, Iskandar Kadi~, Firdaus2

ABSTRAK

VJI BEBAN SKALA PENUH STRVKTUR BETON PRESLAB. Vji pembebanan yang telah dilakukan terhadapstruktur beton preslab dimaksudkan untuk mengetahui perilaku sebenarnya di lapangan dibawah beban vertikal, yang dalam halini digunakan beban dari air. Disain struktur preslab tersebut, yang telah diproduksi oleh PT. Adhi Karya -Unit Adhi BetonPracetak, tergolong relatif masih barD di Indonesia, oleh karenanya untuk keperluan konstruksi perlu dilakukan penelitian tentangkeandalan unjuk kerjanya. Penelitian, yang telah dilakukan di laboratorium Struktur clan Bahan, Jurusan Sipil -rrB, selaindilakukan secara eksperimental, dilengkapi pula dengan kajian analitis berdasarkan data-data struktural keseluruhan lantai yangterbentuk. Vji beban dilakukan pada dua buah preslab dengan ukuran lebar masing-masing 1,7375 m' clan 2,1875 m', yangkeduanya memiliki panjang 4,485 m'. Tebal preslab adalah 6 cm (mutu K -500), sedang ketebalan topping concrete 8 cm (mutuK-350). Desain konstruksi uji dibuat sedemikian rupa sehingga mendekati kondisi pelaksanaannya di lapangan. Pengujianpembebanan dilakukan untuk 3 siklus pembebanan (loading-unloading) dengan ketinggian air maksimum 1,630 m', yang identikdengan beban merata 1.630 kg/m2. Hasil pengujian rnenunjukkan perubahan respons struktur preslab dengan munculnyaperubahan sifat perletakan di kedua tepinya, karena timbulnya retak pada tumpuan yang memang dirancang demikian dalampengujian ini. Perubahan respons tersebut juga diakibatkan oleh terjadinya retak pada penampang preslab. Namun secarastruktural, pres lab menunjukkan kinerja tinggi dalam memikul beban rencana, yaitu memenuhi persyaratan kekuatan clankekakuan.

ABSTRACTFULL SCALE LOADING TEST OF PRESLAB CONCRETE STRUCTURE. This work was carried out to show

the behaviour of preslab concrete structure under vertical loading obtained from water as test load. Both full scale laboratory testand analitycal assesment have been done in this research. Two specimens of concrete preslab (produced by PT. Adhi Karya -UnitAdhi Beton Pracetak) were investigated. This product is relatively new, so that it is important to demonstrate its performanceunder design load before its application in real structures. Both of these specimens have 4.485 m' in length and each specimenshave 1.7375 m' and 2.1875 m' in width respectively. The K-500 concrete preslab thickness was 60 rnrn and the topping concrete(K-350) was 80 rnrn thickness. In this experiment, the structural conditions of specimens were made close to the real conditionsin the building. such as its (temporare and fixed) supports. Three loading-unloading cycles were carried out with 1.630 m' of thewater depth, which is equal to 1,630 kg/m2 uniform load. The experimental results are approximatively correspond to theanalytical ones, as well as the variation of condition of its supports or reduction of stiffness due to cracks on the cross section ofpreslab. According to these results, it can be shown that the concrete preslab hold the conditions of strength and stiffness fordesigned structures.

yang mendesak, situasilkondisi maupun SDM-nya.

PENDAHULUANPada umumnya untuk mengetahui

lebih pasti kinerja suatu elemen konstruksi,diperlukan suatu pengujian pembebananlangsung terhadap elemen tersebut. Hal ini

kadang perlu dilakukan, meskipun diperlukanbiaya dan peralatan uji konstruksi yang tidaksedikit/sederhana, yaitu bilamana datakonstruksi yang ada kurang mendukung untukdapat dilakukannya suatu kajian analitik/numerik ataupun diperlukan untukmengkonfirmasikan atas basil yang didapatmelalui kajian numerik tersebut. Ataupun padakonstruksi yang bersifat strategis/urgent. adalahperlu dilakukan pengujian pembebananterhadap komponen-komponen strukturalpembentuknya. Ini dimaksudkan (salahsatunya) untuk menjaga keselamatan investasi(besar) yang akan ditanarnkan.

Adalah merupakan suatu keadaan yang"sempurna" bilamana kedua hal tersebut(kajian numerik dan eksperimental) dapatdilakukan sekaligus dalam setiap penyelesaianpermasalahan konstruksi bangunan sipilkhususnya. Namun hal ini kadang atau bahkantidak mudah/mungkin untuk dilaksanakanmengingat keterbatasan yang ada, rnisal dana,peralatan / ruang / tempat atau lahan uji, waktu

Sehingga dalam beberapa hal praktis,pekerjaan uji beban tidak (dapat) selaludilaksanakan. Dalam hal demikian, makaperencana konstruksi harus dapat meyakinkanuser akan hasil perhitungan clan rancangannyayang telah diperolehnya, clan menjamin bahwaapa yang telah dilakukannya adalah benar .Sehingga dalam kondisi demikian, perencanadituntut mempunyai pengalaman cukuplmemadai dalam hal pekerjaan yangditanganinya.

Namun demikian, apa yangmenyangkut produk teknologi yang akandipasarkan secara meluas untuk keperluankonstruksi yang berupa komponen-komponenterutama yang bersifat struktural adalah mutlakperIn dilakukan uji beban yang disesuaikandengan peranan/fungsinya di lapangannantinya. Hal ini adalah penting, yaitu untukmemberikan keamanan clan kenyamanan bagiuser, sehingga user dapat diyakinkan olehprodusen atas produk tersebut.

Makalah ini akan menyampaikan uraianatas pelaksanaan clan hasil pengujian melaluiloading test struktur lantai yang dibentukmelalui kombinasi antara preslab -KSOO(produk PT. Adhi Karya) yang ditambahkan

521Dipresentasikan padaSeminar Ilmiah PPSM 1996Peneliti di Laboratorium Struktur dan Bahan, Jurusan Teknik Sipil -FTSP -ITB2.

beban insitu tennasuk pengamatan evolusiretak yang terjadi.

.Mengetahui degree of structurereversibility (derajat respon balik) daristruktur lantai ditinjau terhadap nilaidefleksi yang terjadi.

Pekerjaan pengujian struktur melaluiloading test ini perlu dilakukan bilamanakeandalan dari struktur tersebut tidak dapatdiperoleh secara baik melalui data-data materialpembentuknya saja. Selain itu, perilakusebenarnya dari struktur dalam merespon bebanyang diberikan dapat diketahui lebih pastidengan pengujian seperti tersebut.

Tujuan utama pekerjaan ini secaraumum adalah untuk mendemonstrasikan kinerjastruktur dibawah beban yang telah ditentukandi alas nilai beban perencanaan. Hal inibiasanya ditunjukkan melalui basil pengukurandefleksi struktur dibawah beban terse but. Sekalilagi bahwa keperluan loading test jugadiperlukan ketika keraguan timbul tentangkualitas dari konstruksi ataupun

perencanaannya, ataupun munculnyakelemahan pada struktur akibat sudah terlalulama difungsikan ataupun akibat lainnya,gempa misalnya. Hal ini mempunyai arti sangatpenting dimana kepercayaan pemakai terhadappenggunaan elemenlstruktur adalah menjadi halyang diutamakan.

TEORIDidalam uji eksperimental full scale

terhadap suatu konstruksi atau clemenkonstruksi bangunan adalah mutlak perlunyadidahului oleh kajian teoritis sebelum pekerjaan

pengujian lapangan/laboratorium dilakukan.Hal ini diperlukan untuk dapat memprediksiperilaku/keandalan struktur secara teoritisterhadap beban yang akan diberikan(berdasarkan data yang ada), clan sekaligusuntuk menghindari segala kemungkinan yangtidak diinginkan terjadi pada saat pelaksanaan

pengujian, misalnya keruntuhan/rusaknyabenda uji yang dapat merusakkan peralatanukur clan gagalnya pengujian. Untuk keperluanperhitungan estimasi kekuatan struktur selaindata teknis struktur sendiri, maka kondisisistem struktur terpasang (sifat tumpuan) jugaperlu diperhitungkan didalam analisisnya.

Berikut (lihat Gambar-l) adalah datadimensi (panjang, lebar clan tebal) eksistingstruktur lantai clan data-data pendukung

lainnya:

lagi bagian atasnya dengan structural toppingconcrete K-350. Bagian permukaan ataspreslab yang telah dikasarkan menjamin ikatan/bond dari beton baru dengan beton lamapreslab. Penelitian melalui uji beban padastruktur lantai beton dilakukan untuk

mengetahui perilaku sebenarnya preslab padasaat memikul beban layan (service load) yangdirencanakan, khususnya beban vertikal. Daribasil uji pembebanan ini sifat clan tingkatkeandalan dari struktur beton preslab tersebutakan dapat diketahui.

Sebagaimana diketahui, bahwa dengandigunakannya struktur preslab didalamkonstruksi bangunan gedung, maka kebutuhanmaterial untuk bekisting/perancah lantai dapatdikurangi secara siknifikan. Demikian pulawaktu pelaksanaan konstruksi clan biaya tenagakerja dapat ditekan. Namun demikian ketebalanclan dimensi arab lateralnya harus dibuat secaraoptimal sehingga kemudahan fabrikasi clanpengangkatan atau mobilisasinya masih tetapdipertimbangkan didalam fabrikasinya, selainsistem perkuatan clan pengaruh yangditimbulkan akibat mobilisasinya. Bila bentangpreslab cukup panjang, maka didalampekerjaan persiapan pembetonan di lapangan,yaitu pada saat struktur preslab tersebuttertumpu di alas dua tumpuan permanen, makastruktur preslab masih memerlukan temporarysupport untuk menghindari kerusakan ataudeformasi permanen yang mungkin, baik akibatberat sendiri preslab maupun akibat bebanbeton segar (dan tulangan tambahan) yangberada di atasnya.

Pada struktur pres lab yang diuji,sebelum preslab dipasang, telah disiapkanterlebih dahulu sistem tumpuan yangmemungkinkan sebuah struktur preslab akantertumpu di 3 (tiga) tumpuan, yang mana salahsatu tumpuan berada tepat di tengah bentang,yang sifatnya sementara, yang akan dilepas!dibongkar pada saat pengujian bebandilaksanakan. Karena dalam satu penampangpelat lantai terjadi perbedaan waktu pengecoranbeton (beton pres lab clan topping concrete),selain mutu yang berbeda clan tegangan awalyang terjadi hanya pada penampang pres lab-nya saja, maka sebenarnya penampang pelatlantai akhir yang terbentuk dapat dikatakansebagai penampang komposit, selain daripadakeberadaan kandungan baja tulangan clan wire!tendon itu sendiri dalam penampang lantaidapat berkontribusi terhadap sifat kompositdari penampang.

Berdasarkan data permasalahan yangada, maka penelitian ini dilakukan untuk :.Mengetahui perilaku elemen precast dari

preslab secara experimental dengan uji

522

Preslab

PanjangLebarTebalMutu betonTendon.fy tendonJumlah tendonGaya tarikTul. melintang

perhitungan selengkapnya dapat dilihat pactauraian perhitungan.

Gambar berikut adalah idealisasisistem struktur pelat lantai dalam kondisi akhir

= 4,485 m'

= 1,7375m';2,1875m'

= 6cm= K-500= dia.5mm= 15.230 kg/cm2

= 8 buah / m' Lebar peLat

= 2245,89 kg / tendon

= dia.6mm

Mutu beton fc'Beton cor in-situ

TebalPenulangan

fc' top. conc. = 0,83 x 35 = 29,05 MPafc' pres lab = 0,83 x 50 = 41,50 MPa

= 8 cm (K-350)= wire mesh M7 polos -

15 (U-39) x 2 lapis= mild steel dia. 18 -33

(U-24)

Penarnpang Komposit preslab :

836.7 mrn

Tul. tumpuan

Ec (top.)

Ec (pres)

1 000 mrn

4700" 29,05= = 0,8367

4700" 41,50

Lebar setelah dimodifikasi

= 0,8367 x 1000 = 836,7 rom

Mencari titik berat penarnpang beton

30x60xlOOO + lOOx836,7x80Yb = = 66.91 mm

60xlOOO + 836,7x80

Luas beton equivalent Ac

Ac = 80 x 836,7 + 60x 1 000

= 126936 mm2

Momen lnersia I penampang komposit

1= 1/12 xl000 x 603 + (66,91 -30Y (1000 x60) +1/12 x 836,7 x 803 + (66,91 -l00Y

(836,7x 80)= 208731532 mm4

Statis momen S penampang komposit

st=I/Yt =208731532/(140-66,91)= 2855815,187 mm3

Dalam perhitungan analitis diambil beberapaasumsi berikut :1. Struktur lantai tertumpu diatas 3 (tiga)

tumpuan permanen, dengan tumpuan luarbersifat jepit pada awalnya, yang mana padasuatu nilai deformasi rotasi tertentu sifatjepit akan berubah menjadi sendi karenaretaknya beton.Karena dalam penelitian ini akan diperiksajuga evolusi crack yang mungkin terjadi,maka elevasi permukaan bawah pelat harusdiletakkan sedemikian tingginya sehinggamemungkinkan dilakukan pemeriksaanretak tersebut. Dalam hat ini telah dipasangkolom-kolom pendek sebagai pemikulbalok-balok melintang pelat. Datam hal ini,hubungan antara balok pinggir dengankolom pendukung hanya terbuat daTi betonmurni (tanpa tulangan) sehinggadimungkinkan terjadi keretakan yang cukupbesar pada joint tersebut.

2. Sifat komposit daTi material hanya ditinjaudaTi segi material pembentuknya saja (tidakmeninjau adanya initial stress pada preslabakibat beban topping concrete).

3. Tidak terdapat tumpuan sementara di tengahbentang pada saat pengujian dilakukan,karena telah dibongkar sebelum pengisianair dimulai.

4. Struktur lantai dianalisis melalui sistemsumbu dua dimensi.

5. Tidak terdapat adanya pelemahanpenampang, misal adanya retak-retakrambut akibat mobilisasi preslab.

6. Material beton dianggap homogen.Dari basil kajian teoritis dapatdiprediksi

bahwa retak dalam arab melintang ditengahbentang akan terjadi pada beban merata sebesar1.200 kg/m2 yang dapat direalisasikan denganbeban air dengan ketinggian 120 cm. Hasil

Sb= I / Yb = 208731532/ (66,91)= 3119586,489 mm3

523

Jari-jari inersia r Berdasarkan batasan tegangan pada seratbawah f :

r = -Pe/A., (1 + e ct Ir1 + MI Sb ~ £t

32100 = -(10x2021,301/0,126936) x

(1+ 36,91 x 66,91 / 1644,38) +1,46205 q /0,003119586

~ = 1/ A = 208731532/135303= 1644,38 mm2

ct = 140 -66,91 = 73,09 mmCb = 66,91 mme = 66,91 -30 = 36,91 mm

Penentuan kapasitas penampang di tengahbentang spesimen ke-2 (setelah tumpuan dibalok pinggir retak. yaitu pada saat tumpuanbalok pinggir menjadi sengi).

q2 = 1534,97 kg/m' (menentukan)

Beban air untuk pengujian

2,599 q = 1534,97 -360 = 1198,97 kg/m'

Beratjenis air

Yair = 1000 kg/m3130 2,3192 q, q Pada muka balok

I 4,56 m I 4,56 m I Tinggi air h yang dapat dipikul pelat

1000 x 1 x h = 1198,97 kg/mh=1,28m'Momen M di tengah bentang :

M = 1/8 q 4,562 = 2,599 qTegangan ijin (tarik, tekan) fc, ft beton

Kontrol tegangan pada serat atas f :

ffc = 0,45 fc' topping

= 0,45x 29,05= 13,0725 MPa= 130,73 kg/cm2

f.

= 6vfc' = 6 V 6018,85 = 465,487 psi= 3,21 MPa = 321000 kg/m2

= Pe/Ac; (1 -e ct I~) -MISt ~ fc= -(10x2021,3011 0,1269) (1 -

3,691x 7,309/16,4438) -1,462 x1534,97 10.0028558

= 102006,0016 -675700= -573700 kg/m2= -57,37 kg/cm2 < .fc = -130,73kg/cm2

Penentuan kapasitas penampang di tumpuantengah :Gaya tarik awal Pi wire

Pi = 2245,89 kg per 1 wire 0-5 mm As) = 763 mm2 ;

As2=513mm2 ;

fy = 240 MPafy = 390 MPa

Gaya efektif prestress Pe dengan asumsikehilangan paya prategang yang terjadi 10% : = As fy (0.85 fc' b)

= (763x240 + 513x390) I

0.85x29.05xl000)= 15.52 mm

a

Pe = 0.9 x 2245,89 = 2021,301 kg(per 1 wire 0-5 mm)

Jumlah tendon 10 buah/m' lebar pelat Mn = As fy (d -a/2)= (763x240 + 513x390) (110 -15.52/2)= 39180000 Nmm= 3918 kgm

Beban merata q yang dapat dipikul

Berdasarkan batasan tegangan pada seratatas r : 2.3192 q = 3918 -"q = 1689 kgim

r= Pe/Ac (1 -e ct/~) -MI st ~ fc Beban air = 1689 -336 = 1353 kg/mTinggi air = 1,353 m (tidak menentukan)

130 = -(10x2021,3011 0,1269) x( 1- 3,691 x 7,309/16,4438)-1,462 q 1 0,0028558

Perhitungan kapasitas momen retak di tengahbentang:

q\ = 3201,22 kg/ro'

524

Prosedur pengujian mengacu padastandard yang ada, yaitu :.SK SNI T.15-l99l-03, pasal3.l3.ACI 318-95, Chapter 20Beban yang digunakan

Beban rencana yang telah dikalikandengan load factor yang digunakan untukpengujian ini adalah sebesar 1.630 kg/m2, yangdirealisasikan dengan air dengan ketinggiandiatas permukaan alas pelat sebesar 163 cm.

Dalam realisasi pelaksanaannya,pembebanan dilakukan secara bertahap(incremental loading), yaitu denganpertambahan tinggi air setiap 5 cm, untukkemudian dimonitor/direkarn/dicatat nilaidefteksi dan retak yang terjadi pada pelat.Setelah monitoring selesai dilakukan, makapembebanan dilanjutkan untuk tinggi air 5 cmberikutnya. Demikian seterusnya hinggadicapai beban puncak setinggi 163 cm.Pengurangan beban juga dilakukan secarabertahap, setiap perubahan tinggi air sebesar 5cm, untuk dimonitor/direkam nilai defteksinya

saja, sehingga proses pengosongan dapatdilakukan secara kontinue. Karenanya waktuyang diperlukan untuk unloading ini dapatdilakukan lebih cepat dibandingkan denganwaktu untuk loading. Pada saat loading, selaindiperlukan waktu untuk memeriksa evolusiretak yang terjadi setiap perubahan 5 cmketinggian air, maka diperlukan waktu pulauntuk menunggu dropping air daTi PDAM.

Hasil pengujian preslab ini dapatdijadikan acuan/referensi didalam menilai/

mengevaluasi keandalan/performansinya,ataupun informasi venting khususnya buatprodusen untuk meningkatkan kualitasnyaataupun mengoptimasikan kembali produktersebut. Perlu diketahui bahwa jenispembebanan yang dipilih diatas dapatdikategorikan sebagai beban (quasi) statik.Urutan pelaksanaan pengujian

Pekerjaan persiapan awal daTi lingkuppekerjaan ini adalah menjadikan spesimenpreslab kedalam konstruksi sebagaimana akanberfungsi nantinya di lapangan (padabangunan). Selain itu, pekerjaan persiapanmencakup pula pengecekan kondisi akhirstruktur lantai, pembuatan bak air berikutperkuatannya, daD pemasangan lapisan plastik.Selain itu juga koordinasi kepada setiapanggota tim pelaksana pengujian untukmengetahui tugas masing-masing. Termasukdidalam pekerjaan persiapan ini adalahpengecekan ketersediaan air yang akandigunakan untuk beban daD pengontrolanterhadap berfungsinya secara baik alat ukur clanData Logger yang akan merekam secaranumerik nilai defteksi lantai melalui bantuan~

t301000

Transfonnasi penampang :

nl =Epc/Ec= 4700.J41,50 /4700.J29,05= 1,195

n2 =Es/Ec= 203500 /4700.J29,05= 8,033

A = l000x80 + nl(l000x60) + (n2-1) As= l000x80 + 1,195 (l000x60) + (8,033

-1) (196,3)= 153100 mm2

Titik berat penampang transformasi :

Y = (l00xl000x80 + 30xl000x60 +7 ,033x 196,3x30 ) /153100

= 64,28 rom

Momen lnersia Penampang

I == 1/12xl000x803 + (100-64,28Y 80000+ 1/12xl000x603+(30-64,28Y 60000+ (64,28 -ISY 1381

= 236600000 mm4

Mcrack = fr I / yb= 3,422x236600000/(64,28)= 12600000 mm= 1260 kgm'

fr = 7,5 Vfc' psi= 682,2 psi= 3,422 MPa

fc' = 8273 psi (41,50 MPa)

q CrKk = 1260/1,3

= 968,9 kgim'

Gambar struktur dan kurva-kurva Load-Deflection daTi setiap titik ukur diberikan padalembar berikut. Sedangkan toto-totodokumentasi yang berkaitan denganpelaksanaan pengujian disajikan pada lembarterakhir dari makalah ini.

TATA KERJAStandar yang Digunakan

525

dimulai, maka posisi level lantai perlu direkarnterlebih dahulu, yang kemudian akan dianggapsebagai posisi awal. Untuk selanjutnya,konstruksi tumpuan sementara dibongkar/dilepas daTi posisinya, yang mana hal ini akanmenyebabkan adanya defteksi inisial daTi lantaipada kondisi beban air sarna dengan Dol.Defteksi inisial ini hanya diakibatkan oleh beratsendiri konstruksi pel at lantai saja. Sekali lagiposisi lantai pada saat ini juga direkarn melaluiData Logger, yang akan dianggap level Dol.Pada kondisi ini, struktur lantai beton telahmenjadi struktur "komposit", karenapenarnpang keseluruhannya telah terbentuk(bekerja secara bersarna-sama) daDmengandung dua motu beton yang berbeda.

Untuk selanjutnya, pengisian bakdengan air dimulai secara bertahap, yaitu setiapperubahan 5 cm tinggi air, hingga tinggi totaldaTi air mencapai 70 cm (pada siklus -1), 127cm (pada siklus -2) daD 163 cm (siklus -3).Pada setiap akhir variasi tinggi air sebesar 5 cmtersebut, maka perlu di1akukan monitoringdefteksi daD evolusi crack yang terjadi. Basilyang diperoleh daTi monitoring defteksi inilangsung dipindahkan daD diolah dida1amkomputer, yang selanjutnya ditarnpilkandidalarn kurva "load -deflection". Kurva inisangat penting ditampilkan secara langsunguntuk mengetahui perilaku pelat lantai padasaat mernikul beban. Dengan menggunakankurva ini, maka beberapa kondisi penting bisadiketahui secara langsung daD juga diputuskanbeberapa tindakan kedepan, misal kondisi bataselastik telah terlarnpaui atau kondisi plastifikasisedang berjalan. Bila kondisinya berada padaposisi yang kurang arnan, maka pekerjaanpembebanan dapat dihentikan atau bahkan bisadilakukan unloading segera. Pada setiapkondisi beban puncak (h = 70, 125 daD 163cm), beban tersebut dipertahankan untukbeberapa lama hingga tidak dijumpai lagiperubahan defteksi yang berarti.

Selanjutnya dilakukan proses unloading,yaitu dengan melakukan pengosongan secarabertahap, yaitu dengan memonitor nilai defteksiuntuk setiap variasi ketinggian air sebesar 5 cm.Pada saat unloading ini, monitoring hanyadilakukan pada nilai defteksi saja daTi pelatlantai, sedangkan evolusi crack tidak diarnatilagi. Pekerjaan ini dilakukan hingga air yangada didalarn bak penarnpung terkuras habis(bila memungkinkan).

Beban puncak daTi siklus pertamaadalah telah dikalikan dengan load faktor(design load = 425 kg'm1, yang mana denganbeban sebesar 700 kg'm2, struktur lantai masihbersifat elastik. Kemudian dilakukan unloadingtotal, yang dilanjutkan dengan re-loading

L VDT, selain Crackrneter untuk mengetahuilebar retak.

Untuk pekerjaan pengamatan crack,maka pada permukaan bawah dari pelatsebelumnya telah diberi lapisan kapur putih clantelah dibuat sistem grid (3Ocm x 30cm) untukmemudahkan pengeplotan pada kertas kerja.Didalam pekerjaan persiapan ini termasukpemasangan alat ukur defteksi L VDT padatitik-titik yang telah ditetapkan clan disetujuibersama, yaitu jumlah L VDT pada setiap pelatadalah 7 buah clan pada setiap tumpuan (balok)terpasang 2 buah, yang mana lokasi dari titik-titik terse but diberikan pada Gambar -2.

Didalam setiap pelaksanaan pekerjaanloading test adalah perin untuk melakukanpendataan defteksi yang terjadi pada tumpuanakibat behan, bilamana dasar dari tumpuantersebut tidak dapat menjarnin bahwasettlement tidak terjadi. Untuk itu pada setiaptumpuan telah dipasang pula L VDT sebanyak 2(dua) buah. Data yang diperoleh dari bagiantumpuan akan digunakan untuk mengoreksidefteksi titik-titik di luar tumpuan.

Initial condition dari struktur pelat perindidata terlebih dahulu, seperti retak yang terjadidiplot langsung di tempat clan dicatat lebarnya.Posisi awal dari levellantai juga perin direkammelalui Data Logger, sebelum konstruksitumpuan sementara dibongkar/dilepas, yangmana level ini dianggap sebagai posisi awal(sementara).

Untuk memonitor/mengetahui leveVketinggian air, maka telah dipasang mistar ukuryang penempatannya telah diusahakan sejauhmungkin dari gangguan jatuhnya supplai air,sehingga pembacaan mudah dilakukan. Perindikemukakan disini, bahwa selama beton corin-situ masih dalam proses pengerasan, makapekerjaan curing masih tetap dilakukan untukmenghindari adanya kerusakan pada betonakibat susut, yaitu dengan cara menyiramkanair pada permukaan atasnya (pelat dijaga tetapberada dalam kondisi basah).

Untuk mengetahui mutu beton cor in-situ, maka dari beberapa sample benda uji yangberbentuk silinder yang dibuat pada saatpekerjaan pembetonan lantai, diuji terlebihdahulu nilai kuat tekannya sebelum pekerjaanloading test dimulai. Dari pengujian ini didapatbahwa mutu K-350 dapat dicapai pada saatpengujian beban dilakukan. Dapat disampaikandisini bahwa mutu topping concrete K-350harns dapat dicapai pada umur 7 hari, sehinggadalam penentuan komposisi mixed design telahdirancang sedemikian rupa sehingga targettersebut dapat dicapai.

Seperti telah disebutkan diatas, bahwasebelum pekerjaan pengisian air/pembebanan

526

hingga beban puncak sebesar 127 kg/m2. Padasiklus kedua ini, struktur lantai dibawah bebankerja telah melewati kondisi elastis, clannampak bahwa hubungan antara balok pinggirdengan kolom yang dikondisikan jepit padaawalnya telah berubah secara perlahan rnenjadihubungan sendi, karena terjadinya keretakanyang cukup besar padajoint-nya.

Beban tersebut untuk kemudian di-release hingga tersisa 7.5 cm tinggi air, untukselanjutnya dilakukan kembali reloading hinggabeban puncak maksimal yang dapat diberikan,yaitu 163 cm. Kurva "load -deflection" yangdiperoleh menunjukkan bahwa peningkatandetleksi yang cukup siknifikan dimulai padabeban 140 kg/m2 (phenomena plastifikasi telahmendominasi perilaku struktur).

Phenomena hysterisis ditunjukkan daTikurva "load -deflection ", yang dimulai daTisiklus pertama dengan dissipasi energi terbesarterjadi pada siklus ke -3. Dengan adanyadissipasi energi oleh struktur, akibatnyastiffness daTi struktur menurun, sepertiditunjukkan oleh response-nya pada

pembebanan berikutnya.Selain pengukuran detleksi, dilakukan

juga pengamatan terhadap evolusi retak yangterjadi. Secara teoritis untuk konstruksi preslab(one -way slab) yang diuji, maka seharusnyaretak pelat akibat beban terjadi dalam arahmelintang konstruksi, yaitu bilamana materialdianggap homogen clan tidak terdapat initialcrack akibat mobilisasi. Namun dalam

pelaksanaannya, beberapa kemungkinan dapatterjadi, misal akibat tidak homogennya materialbeton daD pengaruh getaran pada saattransportasi dapat menyebabkan kelemahanstruktur dalam arah lain yang dapatmenimbulkan retak awal dalam arah tersebut.

BASIL DAN PEMBAHASAN.Retakan

Pada pekerjaan penelitian ini, evolusicrack yang terjadi terus-menerus dimonitorpada saat pengujian berlangsung. Initial crack(retak rambut) telab terjadi pada spesimen yangdikirim, yaitu dalam arab memanjang preslab.Initial crack dapat terjadi pada saat fabrikasiatau karena transportasi ataupun akibatkombinasi dari kedua faktor tersebut. Dalamhal ini, faktor penyebabnya tidak kitapermasalabkan, namun kondisi tersebut perludirekam clan dilaporkan.

Crack dapat diakibatkan oleh pengaruhsusut, yaitu karena pekerjaan curing yangkurang baik, atau dapat diakibatkan olehprestressing yang terlalu pagi/awal. Selain itu,pengaruh getaran yang terjadi selamamobilisasi (transportasi di perjalanan clan

pengangkatan) dapat pula menyebabkantimbulnya retak. Ketidak-homogenan materialdapat pula menyebabkan distribusi retak yangtidak kontinue, seperti yang dijumpai padabenda uji preslab ini. Pada sample preslab ini,retak yang diakibatkan oleh beban yangdiberika~, pada saat loading test dilakukan -dari siklus pertama, terjadi hanya padaspesimen dengan lebar 2,1875 m' daD terjadidalam arab memanjang pelat. Pola retak yangterjadi adalab tidak kontinue (berupa segmen-segmen), namun berada dalam "satu" garis.Tidak ditemukan retak dalam arab melintangpelat pada siklus tersebut.

Secara structural, pola retak yangdemikian tidak membabayakan, hila ditinjauterhadap arab beban kerja yang dipikulnya daDsistem struktur yang ada. Lebar retakmaksimum adalab 0.1 mm. Perubaban lebarretak tidak teramati dengan berubabnya beban.Sedang pada spesimen dengan lebar lebih kecil,tidak dijumpai adanya retak. Pol a retak tersebutdaD pol a retak setelab keseluruhan siklusselesai dilakukan, diberikan pada fotodokumentasi terlampir.

Berdasarkan basil pengamatan, retakpertama dari pelat yang terjadi dalam arabmelintang dijumpai pada beban air setinggi 115em, yang kemudian diikuti dengan defteksi

yang meningkat tajam dengan bertambabnyabeban air. Sedangkan berdasarkan kajiananalitik, retak pertama terjadi pada beban airdengan ketinggian sekitar 60 cm. Ketidak-sesuaian ini dikarenakan beberapa asumsi yangdiambil dalam analisis tidak sepenuhnya benarsesuai dengan kondisi sesungguhnya yangdimiliki struktur lantai..DeOeksi

Defteksi yang terjadi pada titik-titikyang telah ditentukan posisinya didapatkan daribasil pengukuran melalui alat ukur defleksi"L VDT", yang dipasang pada titik pengamatantersebut (lihat Gambar -3). Pembacaan nilaidefteksi secara numerik didapat melalui DataLogger yang telab dihubungkan pada L VDTtersebut. Pada setiap tumpuan (balok pinggir)telab dipasang L VDT untuk merekam besarnya

defteksi/penurunan yang terjadi pada tumpuan-tumpuan tersebut. Hal ini dikarenakan padatumpuan tersebut tidak disediakan pondasikhusus yang mampu mencegab terjadinyapenurunan (settlement). Pada setiap tumpuandipasang 2 (dua) buab LVDT. Hasil-hasil yangditampilkan dari nilai defteksi di bagian pelat(bukan pada tumpuan) telab dikoreksi olehdefteksi tumpuan tersebut.

Hasil bacaan defteksi tersebut kemudiandiplot dalam kurva yang menggambarkanhubungan antara besarnya pembebanan daD

527

detleksi ijin. Pada kondisi pembebanan inistruktur masih elastis. Hal ini berarti bahwastruktur preslab yang diproduksimempunyai tingkat keamanan cukup tinggidaD dapat diandalkan dalam memikul bebanyang direncanakan.

2. Detleksi residual yang terjadi pada strukturlantai disebabkan terutama oleh adanyapengaruh creep pada saat pengisian daDpada saat beban puncak yang ditahankonstan.

3. Pada pengujian ini, beban maksimum yangdiberikan adalah identik dengan tinggi air163 cm, dimana pada beban tersebutdetleksi maksimum yang terjadi adalah 28,5mm. Pada saat ini, jumlah retak pada arabmelintang yang dijumpai adalah sebanyak 3(tiga) buah.

Dari kondisi di atas, dapat disimpulkanbahwa perencanaan struktur lantai yangdilengkapi dengan preslab dengan tebal total 14cm untuk memikul beban rencana adalah masihdapat dioptimalkan lagi untuk mendapatkannilai ekonomis yang kompetitif.

DAFTARPUSTAKA1. SK SNI T.15-1991-032. AC1318-953. ARTHUR H. NILSON & GEORGE

WINTER, "Design of Concrete Structures",McGraw Hill, 11 th Ed, 1991

4. Prestressed Concrete, a FundamentalApproach, 2nd Ed., Prentice Hall Int., 1996

defleksi atau yang disebut sebagai "load -deflection curve"..Dari kurva yang didapat dapat dikaji

hal-hal berikut :1. Nilai defleksi yang didapat dari basil

analisis adalah lebih kecil daripada basilyang didapat melalui pengujian. lni berartibahwa dalarn analisis struktur lantaidiasumsikan lebih kaku.

2. Nilai defleksi yang terbesar terjadi ditengah bentang (3.5nun) dibawah bebanair setinggi 70 cm. Bila ditinjau terhadapperaturan SNI yang ada, maka sebagaiindikasi perilaku yang memuaskan daristruktur apabila defleksi maksimumstruktur tidak melebihi (L 2/(20000h), yangdalarn hal ini sarna dengan 7.02 rom.

3. Defleksi residual akibat satu sikluspembebanan telah terjadi. Dalarnmenghitung faktor reversibilitas, makayang diperhitungkan hanya pengaruhdefleksi akibat beban airnya saja, yangterjadi pada siklus-l. Faktor reversibilitasminimum yang diperoleh dari sejumlahtitik pengarnatan adalah 65 % .

Kurva "Beban-Defleksi" yangmembentuk loop/hysterisis ini menunjukkanphenomena dissipasi energi oleh struktursetelah beban ditiadakan, dimana besarnyaenergi yang didissipasi ini ditentukan oleh luaspermukaan yang dibatasi oleh kurva tersebut.Dengan adanya energi yang telah terdissipasiini, maka biasanya struktur dapat mengalamidegradasi performansinya. Semakin besarenergi yang didissipasi, maka semakin besarpula degradasi performasinya.

Secara umum, setelah level bebanpuncak (siklus -1) selesai dicapai, makakondisi struktur sebenarnya masih elastik. lninampak dari kemiringan kurva pada saatunloading dilakukan yang harnpir sejajardengan kemiringan kurva pada saat loading.Besarnya loop dari kurva "Beban -Defleksi"lebih didominasi oleh pengaruh creep.

DISKUSITanya:Tolong jelaskan perjalanan keretakan rolstruktur platIskandar KadirPerjalanan keretakan pada struktur pelat arahmemanjang yang terjadi pada sikIus pertamapembebanan terlihat jelas pada gambar polaretak yang terjadi dan label pol a retak yangkami lampirkan.

KESIMPULANBerdasarkan basil uji pembebanan

preslab ini dapat disimpulkan, bahwa :I. Ditinjau dari sudut pandang nilai defleksi

yang terjadi, struktur lantai (dengan preslab)yang diuji masih mempunyai cadangankekuatan yang cukup tinggi untuk memikulbeban yang lebih besar dari beban layan(yang dalam hat ini disimulasikan denganbeban air). Nilai defleksi maksimum total(akibat berat sendiri dan air) di tengahbentang petal adalah sekitar separoh

52R

t

..I~

...

~~ ----

LO~~EST

Gambar-2: Konsb'uksi Beton Preslab dan Beton Topping

529

KURVA BEBAN (TINGGI AIR) VS PENURUNAN

Ii

i...

PENURUNAN (mm)...PENURUNAN (mm)

!i

i...

PENURUNAN (mm)

.II .PENURUNAN (mm)

530

Fof.O Kondisi akhir struktur iantai

Foto 2. Peninjauan Langsung di lapangan saatloading test dilakukan

Foto 3 'Salah satu posisi penempatan alat ukurdisplacement "L VDT" di bawah lantai

531

Foto 4 Perangkat monitoring data detleksi lantai(Data Logger dan Komputer)

Foto 5 Pola crack yang terjadi di pcJmukaanbaw'ab petal (dalam arab me.lnanjang petat)

Foto 6 Pengamatan clan pengukuraJl lebar retak yang terjadi

532