ANALISIS KAPASITAS FRAME UNTUK PENGUJIAN LENTUR

Abstract

Laboratorium Struktur Teknik Sipil Universitas Jember mempunyai peralatan uji material yang lengkap, namun tidak disertai dengan alat uji struktur yang memadai. Terjadinya perbedaan hasil yang signifikan antara teori dan aktual serta gagalnya frame pada saat pengujian benda uji, mendorong untuk merencanakan ulang frame yang digunakan sebagai tumpuan pengujian. Redesign dilakukan guna menentukan bentuk frame yang sesuai untuk pengujian benda uji berupa balok lurus dan pelengkung. Pada tahap awal, perencanaan kapasitas tidak dilakukan karena bahan penyusun frame sudah tersedia, sehingga perencanaan hanya dilakukan sampai pada tahap gambar desain. Analisis untuk mengetahui kapasitas frame dilakukan dengan simulasi pembebanan ditengah bentang memanjang dan melintang secara bergantian dengan pembebanan bertahap, mulai dari beban 1 ton sampai dengan beban yang mendefinisikan lendutan dinyatakan pada batas aman (L/360). Perhitungan dilakukan dengan menggunakan program SAP 2000 dengan kontrol hasil menggunakan metode statika. Dari analisis simulasi pembebanan diketahui untuk kapasitas maksimum frame mempunyai dua definisi kekuatan, yaitu (a) kapasitas frame dengan tumpuan hidrolis dan (b) kapasitas frame tanpa tumpuan hidrolis dibentang melintang tengah bentang frame. (a) mempunyai kapasitas maksimum sebesar 20 ton dan (b) sebesar 10 ton. Jika frame yang ada dimaksudkan sebagai frame pengujian, maka pada setiap penambahan beban pada benda uji, frame akan menerima beban 40% lebih besar dari beban yang diberikan (Carpenter and Le-Wu-Lu, 1968). Dengan demikian, besar beban maksimum ijin yang diperbolehkan saat pengujian hanya sampai pada beban (a) sebesar 6 ton dan (b) sebesar 12 ton. Hasil tersebut didukung dengan kapasitas sambungan yang memakai pelat siku sebesar 18,807 ton dan sambungan tipe End- Plate sebesar 36,62 ton. Untuk perencanaan pondasi didasarkan pada kapasitas maksimum frame sesuai kriteria aman dari komponen struktur lentur , yaitu pada beban 20 ton yang secara perhitungan manual didapatkan untuk gaya aksial akibat beban terfaktor, Pu, sebesar 33,57 ton, momen arah x, Mux, sebesar 8,39 tonm, dan momen arah y, Muy, sebesar 5,59 tonm. Dilengkapi data tanah yang didapat dari laboratorium tanah Universitas Jember, dihasilkan untuk kapasitas daya dukung tanah sebesar 142,27 kN/m2 (metode Terzaghi dan Peck, 1943). Dari hasil perhitungan itu didapatkan tulangan yang digunakan untuk pondasi pada arah memanjang (searah x) adalah D22-200, arah melintang (searah y) adalah D19-100, serta ditentukan untuk material beton menggunakan beton fc’ 20 MPa. Untuk memperkokoh posisi frame digunakan base-plate setebal 16 mm. Sebagai angkur digunakan baut ϕ 22 mm yang setelah dianalisis diketahui untuk kuat tariknya sebesar 740,85 kN, kuat jebol beton 219,57 kN, dan kuat cabut beton sebesar 257,07 kN. Adanya profil yang tidak seragam serta tidak adanya penambahan pengaku pada bagian-bagian penyusun menyebabkan kapasitas frame tidak bekerja maksimal. Hal ini menyebabkan kapasitas profil penyusun frame tidak tereksplorasi secara keseluruhan sampai pada batas maksimum. Dengan adanya kekurangan tersebut, disarankan ada perencanaan ulang pada batang-batang yang tersusun dari Canal ganda dan penambahan pengaku pada profil-profil penyusunnya (lihat gambar 2.23 dan gambar 2.24) agar frame yang ada dapat bekerja maksimal.