Studi Perumusan Defleksi Balok Beton Bertulang yang Diperkuat dengan Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP)

Ummah, Zaiimatul (2023) Studi Perumusan Defleksi Balok Beton Bertulang yang Diperkuat dengan Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6012211053-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Beton memiliki kelemahan dalam menahan gaya tarik dikarenakan sifat beton yang getas, sehingga untuk mengantisipasi hal tersebut dibuatlah beton bertulang. Namun, beton bertulang memiliki kekurangan lain berupa nilai berat sendiri yang sangat besar. Sehingga, banyak inovasi untuk membuat beton lebih ringan tanpa menghilangkan fungsi kekuatan dan ketahanannya. Salah satunya ialah dengan penggunaan sebuah komposit Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) sebagai bahan penguat dan/atau pengganti baja tulangan. Lendutan komponen struktur beton yang diperkuat dengan CFRP menjadi perhatian karena modulus elastisitasnya yang lebih kecil dibandingkan dengan batang baja yang menghasilkan lendutan yang lebih besar. Dengan demikian, kemampuan layan balok bertulang CFRP perlu diselidiki lebih lanjut untuk mengevaluasi perilaku defleksinya.
Dalam penelitian ini, kajian mengenai studi perumusan berdasarkan peraturan atau standar perencanaan struktur beton bertulang menggunakan CFRP dilakukan. Analisis nilai defleksi pada balok beton bertulang yang diperkuat dengan CFRP menggunakan data-data yang didapat dari hasil eksperimen berdasarkan 4 peraturan dan perumusan dari peneliti yaitu ACI 4401R-06, ACI 4401R-15, Bischoff and Gross, dan ISIS Canada. Kemudian dengan cara statistik dilakukan perbandingan hasil perhitungan berdasarkan peraturan dan perumusan tersebut untuk mendapatkan parameter dalam mengusulkan rumusan pendekatan baru. Selanjutnya, dilakukan validasi defleksi hasil eksperimen dengan hasil numerik menggunakan analisis metode elemen hingga dengan software ABAQUS.
Diharapkan studi ini dapat menambah pengetahuan mengenai perilaku struktur beton bertulang yang diperkuat dengan CFRP khususnya mengenai defleksi, sehingga perhitungan mengenai defleksi dapat diperkirakan lebih awal dan kegagalan struktur baik dalam pelaksanaan maupun operasi dapat diminimalisir. Selain itu, dapat memperoleh informasi akan keakuratan dari masing-masing perumusan yang dipilih serta perumusan baru hasil evaluasi dan modifikasi yang lebih akurat. Sehingga dapat digunakan sebagai alternatif perumusan dalam perencanaan struktur balok beton bertulang yang diperkuat dengan CFRP.
=====================================================================================================================================
Concrete has a weakness in resisting tensile forces due to its brittle nature, leading to the development of reinforced concrete. However, reinforced concrete has its own drawback, namely its substantial self-weight. To address this issue, various innovations have been explored to make concrete lighter without compromising its strength and durability. One such innovation involves the use of a Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) composite as a reinforcement and/or replacement for steel reinforcement. The deflection of concrete structural components reinforced with CFRP is of interest due to its lower elastic modulus compared to steel bars, resulting in larger deflections. Therefore, further investigation is needed to evaluate the deflection behavior of CFRP-reinforced concrete beams.

This research focuses on the formulation study based on regulations or design standards for CFRP-reinforced concrete structures. Deflection values in reinforced concrete beams strengthened with CFRP are analyzed using data obtained from experiments based on four regulations and formulations: ACI 4401R-06, ACI 4401R-15, Bischoff and Gross, and ISIS Canada. Then, a statistical comparison is conducted to obtain parameters for proposing a new approach to the formulation. Subsequently, the experimental deflection results are validated against numerical results using finite element analysis with ABAQUS software.

It is expected that this study will enhance understanding of the behavior of CFRP-reinforced concrete structures, particularly in terms of deflection. This allows for early estimation of deflection calculations and minimizes the risk of structural failure during both construction and operation. Additionally, it aims to assess the accuracy of each selected formulation and propose more precise and reliable new formulations. These findings can then be utilized as alternative formulations in the design of CFRP-reinforced concrete beam structures.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Defleksi, Balok Beton Bertulang, Carbon Fiber Reinforced Polymer, Perbandingan, Peraturan, Deflection, RC Beams, Carbon Fiber Reinforced Polymer, Comparison, Design Codes
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA444 Reinforced concrete
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Zaiimatul Ummah
Date Deposited:	28 Jul 2023 12:42
Last Modified:	28 Jul 2023 12:42
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/100470

Actions (login required)

View Item