Konfigurasi Sengkang Berpengaruh pada Perilaku Balok
Balok beton bertulang merupakan salah satu elemen utama dalam konstruksi yang berfungsi menerima dan meneruskan beban. Kinerja balok tidak hanya bergantung pada mutu beton, tetapi juga pada susunan tulangan baja yang digunakan untuk menahan gaya tarik dan gaya geser.
Salah satu komponen penting adalah sengkang (stirrup). Sengkang dapat dipasang secara vertikal maupun miring dan memiliki variasi diameter serta jarak pemasangan. Perbedaan tersebut dapat memengaruhi kemampuan balok dalam menahan gaya geser, mengendalikan retak, serta membatasi lendutan ketika balok menerima beban.
Persoalan ini menjadi semakin penting dalam konstruksi di Indonesia yang berada di wilayah dengan aktivitas gempa tinggi. Kerusakan struktur dapat terjadi ketika gaya yang bekerja melebihi kapasitas elemen bangunan. Karena itu, perancangan dan pemasangan tulangan harus dilakukan secara tepat sesuai ketentuan struktur yang berlaku, termasuk SNI 2847:2019.
Empat Balok Diuji di Laboratorium
Tampubolon dan Pane membandingkan empat spesimen balok beton bertulang, yaitu B1, B2, B3, dan B4. Seluruh balok menggunakan tulangan longitudinal berdiameter 13 mm (D13), tetapi konfigurasi sengkangnya dibuat berbeda.
Balok B1 dan B2 menggunakan sengkang D8 yang dipasang dengan kemiringan 45°. B1 memiliki jarak sengkang 100 mm, sedangkan B2 berjarak 150 mm.
Sementara itu, B3 dan B4 menggunakan sengkang D6 yang dipasang secara vertikal pada sudut 90°. B3 memiliki jarak sengkang 100 mm dan B4 150 mm. Spesimen balok berukuran sekitar 800 × 150 × 150 mm.
Sebelum pengujian lentur, karakteristik beton dan tulangan juga diperiksa. Kuat tekan beton yang tercatat berada pada kisaran 26–29 MPa, sementara tulangan utama D13 memiliki kuat leleh 354 MPa dan kuat tarik maksimum 510 MPa.
Pengujian dilakukan dengan memberikan beban secara bertahap hingga balok mengalami kegagalan. Para peneliti mencatat beban, lendutan, kekuatan lentur, serta pola retak yang muncul pada masing-masing spesimen. Pengujian kuat lentur menggunakan konfigurasi pembebanan pada bagian tengah bentang balok.
Sengkang D8 pada Sudut 45° Menghasilkan Lendutan Lebih Rendah
Hasil pengujian menunjukkan perbedaan yang jelas dalam respons deformasi balok.
Pada beban 75 kN, balok B1 dengan sengkang D8 berjarak 100 mm dan sudut 45° mengalami lendutan 56,4 mm. Sebaliknya, B3 dengan sengkang D6 berjarak 100 mm dan sudut 90° mengalami lendutan 75,5 mm pada beban yang sama.
Perbedaan tersebut menunjukkan bahwa pada jarak sengkang yang sama, diameter sengkang yang lebih besar dan pemasangan miring memberikan pengendalian deformasi yang lebih baik dalam konfigurasi pengujian tersebut.
Pola serupa terlihat pada spesimen dengan jarak sengkang 150 mm. B2 yang menggunakan sengkang D8 pada sudut 45° mengalami lendutan 57 mm, sedangkan B4 dengan sengkang D6 pada sudut 90° mengalami lendutan 73 mm.
Secara keseluruhan, lendutan maksimum sebesar 75,5 mm tercatat pada B3. Para peneliti menyimpulkan bahwa variasi diameter, jarak, dan konfigurasi sengkang memengaruhi respons deformasi balok beton bertulang.
Kekuatan Lentur B1, B2, dan B3 Mencapai 71,01 MPa
Selain lendutan, penelitian juga menghitung kekuatan lentur masing-masing balok.
Balok B1, B2, dan B3 masing-masing memiliki nilai kekuatan lentur yang dihitung sebesar 71,01 MPa. Sementara itu, B4 menghasilkan nilai 52,07 MPa. Nilai modulus of rupture yang dihitung untuk B1, B2, B3, dan B4 masing-masing berada pada kisaran 3,17–3,34 MPa.
Perbedaan juga terlihat dari pola retak. B1 dengan jarak sengkang 100 mm memiliki lebar retak maksimum 0,5 cm, sedangkan B2 dengan jarak 150 mm mencapai 0,6 cm. Pada kedua balok tersebut, pola kegagalan ditandai retak diagonal sekitar 45°, yang berkaitan dengan mekanisme kegagalan geser.
Pada B3, retak pertama muncul pada beban 25 kN dengan lendutan 25,5 mm. Balok kemudian mengalami kegagalan pada beban 75 kN. B4 juga mulai mengalami retak pada beban 25 kN, tetapi mengalami kegagalan pada beban yang lebih rendah, yaitu 55 kN. Lebar retak maksimum B4 tercatat mencapai 2,0 cm.
Implikasi untuk Desain Struktur Beton
Temuan Tampubolon dan Pane memberikan gambaran eksperimental bahwa detail pemasangan sengkang tidak dapat dipandang sebagai aspek sekunder dalam desain balok beton bertulang. Diameter, jarak, dan sudut pemasangan dapat memengaruhi bagaimana balok mengalami deformasi ketika menerima beban.
Dalam penelitian tersebut, konfigurasi D8 pada sudut 45° menghasilkan lendutan lebih kecil dibandingkan D6 pada sudut 90° ketika jarak sengkang sama-sama 100 mm. Temuan ini dapat menjadi bahan pertimbangan dalam kajian desain dan detailing tulangan geser, meskipun hasil tersebut berasal dari empat spesimen laboratorium dan tidak secara langsung menetapkan satu konfigurasi sebagai standar untuk seluruh kondisi konstruksi.
Para peneliti juga menekankan perlunya penelitian lanjutan dengan jumlah spesimen yang lebih banyak agar hasil eksperimen memiliki dasar statistik yang lebih kuat. Mereka merekomendasikan penggabungan pengujian laboratorium dengan simulasi numerik, termasuk analisis elemen hingga, untuk mempelajari distribusi tegangan, perkembangan retak, lendutan, dan mekanisme keruntuhan secara lebih mendalam.
Profil Penulis
Sudarno P. Tampubolon merupakan penulis korespondensi dalam artikel dan berafiliasi dengan Universitas Kristen Indonesia. Rekam publikasi yang tercantum dalam artikel menunjukkan keterlibatannya dalam kajian perilaku balok beton bertulang, termasuk simulasi VecTor2, analisis pushover, serta pengujian dan simulasi perilaku struktur beton bertulang.
Medyawanti Pane juga berafiliasi dengan Universitas Kristen Indonesia dan menjadi salah satu penulis penelitian mengenai perilaku lentur balok beton bertulang tersebut.
.jpg)
0 Komentar