ANALISIS POLA RETAK DAN MEKANISME KEGAGALAN BALOK BETON BERTULANG DENGAN PERKUATAN LENTUR LEMBAR CFRP

Abstract

Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) sebagai material perkuatan pada balok, kolom, joint balokkolom dan struktur lainnya seperti pasangan bata telah terbukti cukup mudah dan efektif untuk diterapkan. Penelitian ini dilakukan adalah untuk menganalisis perilaku balok beton bertulang dengan perkuatan CFRP dengan mutu beton (f’c) dan jumlah lapis lembar CFRP yang berbeda terhadap kapasitas beban, deformasi, pola retak, tegangan pada baja, epoxy, beton dan CFRP serta mekanisme kegagalan. Mengingat pengujian laboratorium untuk mengetahui pengaruh beberapa parameter membutuhkan biaya yang relatif mahal, maka pemodelan dan analisis finite element dipilih dalam penelitian ini. Balok-T standar Bina Marga dengan skala 1:4 dengan 4 titik beban yang sebelumnnya ditest di Laboratorium Struktur, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Udayana, dipilih sebagai balok acuan dalam pemodelan dan analisis dengan program FEA LUSAS yang berbasis finite element. Model ini kemudian dikembangkan dengan memvariasikan jumlah lapis CFRP dan mutu beton sehingga menjadi 12 buah model. Semua model ini dibagi dalam tiga kelompok mutu beton yaitu f’c=14,5 MPa, 21,7 MPa dan 31,2MPa. Pada setiap kelompok mutu beton terdiri atas 4 buah model balok-T yaitu satu buah balok-T tanpa perkuatan dan tiga buah balok-T dengan perkuatan 1, 2 dan 3 lapis lembar CFRP. Balok-T dengan f’c = 14,5 MPa yang diperkuat dengan 1 lapis dan 2 lapis CFRP mengalami kegagalan pengelupasan pada ujung CFRP yang didahului oleh pengelupasan CFRP pada tengah bentang, sedangkan pada mutu beton dengan f’c = 21,7 dan f’c = 31,2 MPa menunjukkan mekanisme kegagalan yang sama yaitu terjadi pengelupasan pada ujung CFRP yang didahului oleh kegagalan perekat (epoxy). Untuk balok-T tanpa perkuatan, seluruh mutu beton menunjukkan mekanisme kegagalan “under reinforced” yaitu kegagalan beton yang didahului dengan lelehnya baja tulangan.