Metode Uji Pembebanan (Load Test)

Pengertian
Uji pembebanan (load test) adalah merupakan suatu metode pengujian yang bersifat setengah merusak atau merusak secara keseluruhan komponen-komponen bangunan yang diuji. Pengujian yang dimaksud dapat dilakukan dengan beberapa metode salah satu diantaranya adalah metode uji beban (Load Test).
Tujuan load test pada dasarnya adalah untuk membuktikan bahwa tingkat keamanan suatu struktur atau bagian struktur sudah memenuhi persyaratan peraturan bangunan yang ada, yang tujuannya untuk menjamin keselamatan umum. Oleh karena itu biasanya load test hanya dipusatkan pada bagian-bagian struktur yang dicurigai tidak memenuhi persyaratan tingkat keamanan berdasarkan data-data hasil pengujian material dan hasil pengamatan.

Alat Uji Pembebanan (Load Test)

Pemakaian Uji Pembebanan

Uji pembebanan biasanya perlu dilakukan untuk kondisi-kondisi seperti berikut ini:

1. Perhitungan analistis tidak memungkinkan untuk dilakukan karena keterbatasan imformasi mengenai detail dan geometri struktur.
2. Kinerja struktur yang sudah menurun karena adanya penurunan kwalitas bahan, akibat serangan zat kimia, ataupun karena adanya kerusakan flsik yang dialami bagian-bagian struktur,akibat kebakaran, gempa, pembebanan yang berlebihan dan lain-lain.
3. Tingkat keamanan struktur yang rendah akibat jeleknya kwalitas pelaksanaan ataupun akibat adanya kesalahan pada perencanaan yang sebelumnya tidak terdeteksi.
4. Struktur direncanakan dengan metode-metode yang non-stardard, sehingga menimbulkan kekhawatiran mengenai tingkat keamanan struktur tersebut.
5. Perubahan fungsi struktur, sehingga menimbulkan pembebanan tambahan yang belum diperhitungkan dalam perencanaan.
6. Diperlukannya pembuktian mengenai kinenja suatu struktur yang baru saja di renovasi.

Jenis-Jenis Load Test
Uji pembebanan dikategorikan dalam dua kelompok, yaitu:

1. Pengujian ditempat (in.situ) yang biasanya bersifat non-destructive.
2. Pengujian bagian-bagian struktur yang diambil dari struktur utamanya. Pengujian biasanya dilakukan dilaboratorium dan sifat merusak. 

Pemilihan jenis uji pembebanan ini tergantung pad a situasi dan kondisi tetapi biasanya cara kedua dipilih jika cara pertama tidak peraktis (tidak mungkin) untuk dilaksanakan. Selain itu pemilihan jenis pengujian bergantung pada tujuan diadakannya load test. Kalau tujuannya hanya ingin mengetahui tingkat layanan struktur, maka pilihan pertama tentunya yang paling baik. Tetapi ingin mengetahu kekuatan batas dari suatu bagian struktur, yang nantinya akan digunakan sebagai kalibrasi untuk bagian-bagian struktur lainnya yang mempunyai kondisi yang sama, maka cara kedualah yang pilih.

Pengujian Pembebanan di tempat (In-Situ Load test)
Tujuan utama dari pembebanan ini adalah untuk memperhatikan apakah prilaku suatu struktur pada saat diberi beban kerja (working load) memenuhi persyaratan banguan yang ada yang pada dasarnya dibuat agar keamanan masyarakat umum terjamin. Prilaku struktur tersebut dinilai berdasarkan pengukuran lendutan yang terjadi. Selain itu penampakan struktur pada saat retak-retak yang terjadi selama pengujian masih dalam batas-batas yang wajar. Beberapa hal yang patut menjadi perhatian dalam pelaksanaan loading test akan diberikan dalam uraian berikut ini.

Persiapan dan Tata Cara Pengujian
ACI-318’89 mengisyaratkan bahwa uji pembebanan hanya bisa dilakukan jika struktur beton berumur lebih dari 56 hari. Pemilihan bagian struktur yang akan diuji dilakukan dengan mempertimbangkan:

1. Permasalahan yang ada
2. Tingkat keutamaan bagian struktur yang akan diuji.
3. Kemudahan pelaksanaan.

Bagian struktur yang akan memikul bagian struktur yang akan diuji dan beban ujinya juga harus dipertimbangkan/dilihat apakah kondisinya baik dan kuat Selain itu "scaffolding" juga harus dipersiapkan untuk mengantisipasi beban-beban yang timbul jika terjadi keruntuhan bagian struktur yang diuji.
Beban pengujian harus direncanakan sedemikian rupa sehingga bagian struktur yang dimaksud benar-benar mendapatkan beban yang sesuai dengan yang direncanakan. Hal ini kadang kala sulit direncanakan, terutama untuk pengujian struktur lantai. Hal ini dikarenakan adanya keterkaitan antara
bagian struktur yang diuji dengan bagian struktur lain yang ada disekitarnya. Sehingga Timbul apa yang disebut pengaruh pembagian pembebanan ("Load sharing effect"). Pengaruh ini juga bisa ditimbulkan oleh elemen-elemen nonstruktual yang menempel pada lagian struktur yang akan diuji, sebagai contoh "ceiling board", Elemen non struktural ini dapat berfungsi mendistribusikan beban pada komponen-komponen struktur dibawahnya yang sebenarnya tidak saling berhubungan. Untuk menghindari terjadinya distribusi beban yang akan diinginkan maka bagian struktur yang akan diuji sebaiknya diisolasikan dari bagian struktur yang ada disekitarnya.
ACI-318- ’ 89 mengisyaratkan bahwa besamya beban yang harus diaplikasikan selama “load test" (termasuk beban mati yang sudah ada pada struktur) adalah:

Beban total = 0,85 (1,4D + 1,7 L)

dimana:
D = beban mati
L = benda hidup (termasuk faktor reduksinya)

Beban mati harus diaplikasikan 48 jam sebelum "load test" dimulai. Sebelum beban diterapkan, terlebih dahulu dilakukan pembacaan lendutan awal yang nantinya dijadikan sebagai acuan untuk pembacaan lendutan setelah penerapan beban. Pembebanan harus dilakukan secara bertahap dan
perlahan-lahan, sehingga tidak menimbulkan beban kejutan pede struktur.
Setelah beban-beban yang direncanakan berada pada struktur yang diuji selama 24 jam, pembacaan lendutan bisa dilakukan. Setelah pembacaan beban bisa dilepaskan dari struktur. Dua puluh empat jam setelah itu pembacaan lendutan dilakukan kembali.
Kriteria umum yang harus dipenuhi dari hasil load test ini adalah struktur tidak boleh memperlihatkan tanda-tanda keruntuhan seperti terbentuknya retak-retak yang berlebihan atau menjadi lendutan yang melebihi persyaratan keamanan yang telah ditetapkan dalam peraturan-peraturan bangunan.
Sebagai contoh, ACI mensyaratkan bahwa untuk balok/lantai diatas tumpuan:

dimana:
δ maks = lendutan maksimum yang terjadi, inch
L = Panjang bentang, inch
h = Tinggi penampang

Persyaratan lendutan diatas bisa dilanggar tapi dengan syarat lendutan yang terjadi setelah beban-beban bekerja yang dilepaskan haruslah lebih kecil dari 25 % δ maks.
Jika struktur gagal dalam "load test", maka:
Struktur tidak boleh digunakan sama sekali jika sudah terjadi tanda-tanda kerusakan struktural yang fatal).
Struktur masih bisa digunakan, tapi dengan pembatasan beban-beban yang bekerja sehingga sesuai dengan kekuatan struktur yang sebenarnya. Jadi disini fungsi struktur dikurangi.

Teknik Pembebanan
Pembebanan harus dilakukan sedemikian rupa sehingga laju distribusi pembebanan dapat dikontrol (Gambar Teknik Pembebanan). Beban yang bisa digunakan diantaranya air, bata/batako, kantong semen/pasir, pemberat baja dan lainlain. Pemilihan beban yang akan digunakan tergantung dengan distribusi pembebanan yang diinginkan, besarnya total beban yang dibutuhkan, dan kemudahan pemindahannya.

Teknik Pembebanan

Pengukuran
Parameter yang biasanya diukur dalam "load test" adalah lendutan, lebar retak. dan regangan. "Gambar Teknik Pengukuran" memperlihatkan aplikasi beberapa jenis alat ukur dalam "load test". Lebar retak yang terjadi biasanya diukur dengan mikroskop tangan yang dilengkapi dengan lampu dan mempunyai lensa yang diberi garis-garis berskala yang ketebalannya berbeda-beda. Cara
pengukuran adalah dengan membandingkan lebar retak yang terjadi, lewat peneropongan dengan mikroskop dengan lebar garis-garis berskala tersebut. Pola retak-retak yang terjadi biasanya ditandai dengan menggambarkan garis-garis yang mengikuti pola retak yang ada dengan menggunakan spidol berwarna (diujung garis-garis tersebut dituliskan imformasi mengenai tingkat pembebanan dan lebar retak yang sudah terjadi).

Teknik Pengukuran

Mikroskop untuk Pemeriksaan retak-retak pada beton

Uji Merusak

Uji merusak biasanya ditempuh jika pengujian ditempat (in-situ) tidak mungkin dilakukan atau jika tujuan utama pengujian adalah mengetahui kapasitas suatu bagian struktur yang nantinya akan dijadikan sebagai acuan dalam menilai bagian-bagian struktur lainnya yang identik dengan bagian

yang diuji. Pengujian jenis ini biasanya memakan waktu dan biaya yang besar, terutama untuk pemindahan dan penggantian bagian struktur yang akan diuji dilaboratorium. Namun, walaupun begitu hasil yang bisa diharapkan dari pengujian jenis ini tergolong sangat akurat dan informatif. Mengenai teknik pelaksanaan dalam pengukuran untuk pengujian jenis ini sama dengan teknik-teknik yang sudah diuraikan sebelumnya.