Studi Perilaku Geser Elemen Balok Beton Bertulang Dengan Tulangan Glass Fiber Reinforcement Polimer (GFRP) Dengan Simulasi Numerik 3DNLFEA

Sutrisno, Rahmat Dwi (2022) Studi Perilaku Geser Elemen Balok Beton Bertulang Dengan Tulangan Glass Fiber Reinforcement Polimer (GFRP) Dengan Simulasi Numerik 3DNLFEA. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6012201021-Master_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only until 1 October 2024. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Prediksi perilaku geser pada elemen struktur balok beton bertulang masih menjadi permasalahan hingga saat ini. Tulangan GFRP merupakan salah satu material yang sedang popular untuk menggantikan tulangan konvensional karena lebih tahan terhadap korosi dan memiliki rasio kekuatan (tegangan tarik dan leleh) per berat yang lebih baik dibandingkan dengan tulangan konvensional. Beberapa penelitian telah memanfaatkan GFRP baik sebagai tulangan longitudinal maupun tulangan sengkang. Oleh karena itu perlu dilakukan studi lebih dalam terkait pemanfaatan tulangan GFRP. Penelitian ini menyajikan prediksi perilaku geser balok dalam bentuk hasil analisa beban puncak, displacement, pola retak dan gaya geser dengan program 3DNLFEA baik untuk balok dengan tulangan sengkang konvensional dan GFRP. Pemodelan balok akan menggunakan data material dan konfigurasi dari sembilan balok Bresler-Scordelis dan sembilan balok Vecchio-Shim. Gaya geser hasil pemodelan akan dibandingkan dengan ACI 318 untuk balok dengan tulangan konvensional dan ACI 440.1R.15 untuk balok dengan tulangan sengkang GFRP. Untuk pemodelan tulangan sengkang GFRP akan dibagi menjadi 2 tipe yaitu GFRP A dan GFRP B. Berdasarkan hasil pemodelan, program bantu 3DNLFEA mampu memprediksi perilaku geser yang sesuai dengan hasil eksperimental baik dari nilai beban puncak, displacement dan pola retak yang terbentuk dengan rata-rata perbandingan beban puncak dan displacement dengan hasil ekperimental memiliki nilai masing-masing sebesar 0.96 dan 0.92. Tension stiffening effect pada beton mempengaruhi kekuatan beton dalam menerima gaya geser dan displacement. Perbandingan gaya geser analisa pemodelan 3DNLFEA baik dengan ACI 318 dan ACI 440.1R.15 menunjukkan bahwa hasil ACI 318 dan ACI 440.1R.15 lebih konservatif karena mempertimbangkan keamanan dalam segi desain. Pola retak pada beton untuk balok bentang pendek dan menengah memiliki mode keruntuhan geser-tekan dan retak diagonal yang terbentuk pada sekitar 60% dari beban ultimit dimana hal ini sesuai dengan percobaan yang dilakukan oleh Bresler-Scordelis.
====================================================================================================================================
Prediction of shear behavior in reinforced concrete beam structural elements is still a problem today. GFRP reinforcement is one of the most popular materials to replace conventional reinforcement because it is more resistant to corrosion and has a better ratio of strength (tensile and yield stress) per weight compared to conventional reinforcement. Several studies have utilized GFRP as both longitudinal reinforcement and stirrup reinforcement. Therefore, it is necessary to conduct a deeper study related to the utilization of GFRP reinforcement. This study presents predictions of beam shear behavior in the form of analysis of peak loads, displacements, crack patterns and shear forces using the 3DNLFEA program for beams with conventional and GFRP stirrups. The beam modeling will use material and configuration data from nine Bresler-Scordelis beams and nine Vecchio-Shim beams. The modeled shear forces will be compared with ACI 318 for beams with conventional reinforcement and ACI 440.1R.15 for beams with GFRP hoop reinforcement. For modeling of GFRP stirrup reinforcement, it will be divided into 2 types, namely GFRP A and GFRP B. Based on the modeling results, the 3DNLFEA auxiliary program is able to predict the shear behavior of concrete beam in accordance with the experimental results both from the peak load value, displacement and crack pattern formed. The average ratio of peak load and displacement compared with experimental results having values of 0.96 and 0.92, respectively. Tension stiffening effect on concrete affects the shear strength and displacement of the concrete. Comparison of the shear force analysis modeling 3DNLFEA with both ACI 318 and ACI 440.1R.15 shows that the results of ACI 318 and ACI 440.1R.15 are more conservative because it consider safety in terms of design. The crack pattern in concrete for short and medium span beams has a shear-compressive failure mode and a diagonal crack formed at about 60% of the ultimate load which is in accordance with the experiments conducted by Bresler-Scordelis.

Item Type:	Thesis (Masters)
Additional Information:	RTS 624.183 41 Sut s-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Balok Beton Bertulang, Perilaku Geser Beton Bertulang, Tulangan GFRP, Beban Puncak, Dispalacement, 3DNLFEA
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:	- Davi Wah
Date Deposited:	08 Dec 2023 08:19
Last Modified:	08 Dec 2023 08:19
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/105251

Actions (login required)

View Item