Perilaku Beton Terkekang Bambang Budiono Iswandi Imran Perilaku

Perilaku Beton Terkekang Bambang Budiono/ Iswandi Imran Perilaku Struktur Beton 1

Pendahuluan • Material beton merupakan material yang getas. Kapasitas deformasi inelastik nya sangat rendah • Dengan adanya kekangan, material beton bisa bersifat daktil dan kekangan akan menaikkan mutu beton fc’. Perilaku Struktur Beton 2

Contoh Kegagalan Kolom yang Tidak Terkekang dengan Baik Perilaku Struktur Beton 3

Kegagalan Kolom yang Tidak Terkekang Perilaku Struktur Beton 4

Zona Kekangan Efektif (a) Kekangan tidak Efektif (b) Kekangan Efektif

Kekangan pada Beton Core (bagian tengah beton yang dikekang) F F Tekanan hidrolik oleh fluida Korelasi by Mander et al. Tulangan pengekang spiral F (a) Beton yang dikekang secara aktif F (b) Kekangan pasif pada beton oleh sengkang/spiral

Kekangan dari Tulangan Lateral fl fl a. fl= confining pressure b. c. a. Confinement dari spiral atau hoop b. Gaya yang bekerja pada setengah spiral c. Confinement dari sengkang persegi Perilaku Struktur Beton 8

Pengaruh Kekangan

TEORI KEKANGAN KENT and PARK

1 psi = 0, 00689 MPa

Persamaan Tegangan-Regangan Beton Terkekang Formulasi awal (Richart et al. 1928) s 1 = tegangan aksial beton terkekang (= fcc’) s 3 = tekanan lateral s 3 s 1

Biaxial Strength Envelope Perilaku Struktur Beton 15

Model Mander Perilaku Struktur Beton 16

Perilaku Struktur Beton 17

Perilaku Struktur Beton 18

Perilaku Struktur Beton 19

Lateral Confining Pressure fl’ Perilaku Struktur Beton 20

Spiral = (pds 2/4)((ds-s’/2)/ds) Perilaku Struktur Beton 21

Perilaku Struktur Beton 22

Perilaku Struktur Beton 23

Kekangan Penampang Persegi Perilaku Struktur Beton 24

Kekangan Efektiv Luas daerah tidak efektif berbentuk parabola = Ai Perilaku Struktur Beton 25

Perilaku Struktur Beton 26

Rasio Volumetrik Tulangan Sengkang Perilaku Struktur Beton 27

Ashx dan Ashy = 4, 00 Asc Ashx = 3, 67 Asc Ashx = 3, 00 Asc (conservative) Perilaku Struktur Beton 28

Perilaku Struktur Beton 29

Kuat Tekan Beton Terkekang, fcc’ Bila confining pressure arah x = arah y atau confining pressure dalam arah radial, maka puncak tegangan beton: Perilaku Struktur Beton 30

Confining Strength Ratio untuk sebarang penampang Perilaku Struktur Beton 31

Maximum Strain ecu esm r s = maksimum regangan tarik baja = volumetric ratio untuk cylinder = (rx + ry) untuk penampang persegi ecu antara 0, 012 sd 0, 05 Perilaku Struktur Beton 32

Perilaku Kolom Terkekang (Ozcebe and Saatcioglu (1987)) Kekangan Efektif Kekangan Tidak Efektif 33

Bentuk Penulangan Sengkang Perilaku Struktur Beton 34

Berbagai Penerapan Praktis Konsep Kekangan Perilaku Struktur Beton 35

Kekangan Pasif Kolom dengan sengkang ikat – umum digunakan Spasi sengkang ikat h (kecuali untuk desain gempa) Sengkang ikat berfungsi: - memberi tumpuan lateral pd tulangan longitudinal (mengurangi tekuk) - memberi kekangan terhadap beton inti Perilaku Struktur Beton 36

Kekangan Pasif Kolom berspiral – umum dijumpai pada kolom bundar Spasi = min 25 mm hingga maks. 75 mm Fungsi spiral mirip dengan fungsi sengkang ikat, namun sebagai pengekang, spiral lebih efektif (membuat keruntuhan tekan menjadi lebih daktail) Perilaku Struktur Beton 37

Rasio Volumetrik Rasio Tulang Spiral, rs Perilaku Struktur Beton 38

Rasio Tulangan Spiral Minimum Persyaratan rasio tulangan spiral minimum: SNI Pers. 27 dimana Perilaku Struktur Beton 39

Tulangan Transversal (Gempa) • Rasio volumetrik tulangan spiral atau sengkang cincin, s, tidak boleh kurang daripada yang ditentukan persamaan berikut ini: • Luas total penampang sengkang tertutup persegi tidak boleh kurang daripada yang ditentukan pada persamaan berikut ini: * Tidak perlu diperhatikan bilamana bagian inti penampang telah direncanakan thd kombinasi beban gempa. Perilaku Struktur Beton 40

Tulangan Minimum untuk Pengekang Spiral

Tulangan Minimum untuk Pengekang Persegi

Penulangan Transversal di Daerah Sendi Plastis

Contoh Penulangan yang “Benar” di Lapangan Kurniawan (2010)

Perkuatan Elemen Struktur Kolom Perkuatan kolom terkadang diperlukan karena: q q q Mutu beton sering mengalami drop saat pelaksanaan Pengekangan pada daerah sendi plastis yang belum memadai. Perubahan fungsi bangunan � penambahan beban layan Salah satu bentuk perkuatan yang populer di industri konstruksi saat ini yaitu perkuatan dengan menggunakan bahan Fiber Reinforced Polymer (FRP)

Perkuatan Kolom dengan FRP Hubungan Tegangan. Regangan Beton yang Terkekang

Contoh Aplikasi Perkuatan dengan FRP

Pemanfaatan Bahan Baja Mutu Tinggi q Penggunaan beton mutu tinggi dapat meningkatkan kerapatan tulangan pengekang q Solusi �menggunakan tulangan pengekang baja mutu tinggi