Perkuatan Kolom Beton Bertulang Dengan Welded Wire Mesh

Manaha, Yosimson Petrus (2021) Perkuatan Kolom Beton Bertulang Dengan Welded Wire Mesh. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 03111360010010_Disertasi Yosimson Petrus Manaha.pdf Restricted to Repository staff only Download (13MB) | Request a copy

Abstract

Kegagalan struktur kolom pada bangunan gedung sebaiknya dihindari, karena pada saat terjadi gempa bumi kolom harus mampu memikul baban gempa dan mengalami simpangan in-elastis sehingga keruntuhan struktur dapat dihindari. Para peneliti telah menemukan beberapa teknik retrofit kolom agar kinerja dan daktilitas kolom beton bertulang dapat bekerja dengan baik. Pembesaran penampang kolom, membungkus kolom dengan pelat baja, membungkus kolom dengan fiber reinforced polimer, melapisi kolom dengan ferrocement dan pemasangan sabuk baja merupakan beberapa retrofit kolom yang dikembangkan. Pada penelitian ini diusulkan teknik baru retrofit kolom dengan membungkus kolom beton bertulang menggunakan Welded Wire Mesh (WWM) selanjutnya dilakukan pengecoran pada keliling penampang kolom. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar peningkatan kekuatan dan daktilitas kolom beton bertulang bujursangkar yang di-retrofit menggunakan (WWM). Untuk mencapai tujuan ini dua fase eksperimen dilakukan.
Pada fase pertama eksperimen, sembilan benda uji kolom dibuat dan diuji beban tekan aksial monotonik untuk menyelidiki pengaruh dari metode retrofit dengan WWM yang diusulkan pada peningkatan kekuatan dan yang lebih penting terhadap peningkatan daktilitas kolom. Untuk mempelajari efek ini, rasio volumetrik dari elemen pengekang digunakan sebagai parameter utamanya. Hasilnya menunjukan adanya peningkatan daktilitas dari spesimen yang diretrofit, sedangkan pada kuat tekan mengalami sedikit penurunan karena dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu rendahnya rasio penulangan WWM dan terjadinya penurunan tegangan leleh dari WWM. Sebuah metode analisis untuk memprediksi kurva hubungan tegangan-regangan aktual dari kolom beton bertulang yang diretrofit WWM. Kuat tekan hasil eksperimen WWM25 lebih rendah dibanding kolom RCH sebesar 8,19 % sedangkan daktilitas hasil eksperimen kolom WWM25 lebih tinggi 91,10% dibanding kolom RCH. Hasilnya menunjukan prediksi yang cukup baik pada tegangan puncak, regangan pada regangan puncak dan regangan pada regangan ultimit dapat diprediksi dengan baik.
Pada fase kedua, empat benda uji kolom dibuat dan diuji dengan beban kombinasi bebna aksial dan beban lateral siklik bolak-balik. Uji ini dilakukan untuk menyelidiki kinerja kolom beton bertulang yang diretrofit WWM terhadap simulasi beban gempa. Peningkatan kekuatan dan daktilitas yang berujung pada lebih besarnya kapasitas disipasi energi terlihat dengan jelas. Kurva prediksi backbone memberikan perkiraan yang paling baik untuk perilaku kurva naik dan turun terutama pada kolom WWM25-1 bila dibandingkan kolom WWM50-1 dan Kolom WWM25-2. Sedangkan kurva backbone kolom 50-2 mempunyai nilai beban siklik dan defleksi horisontal yang paling kecil. Kolom WWM25-1 hasil analisa eksperimen terhadap Analisa FEM untuk beban siklik (Ptarik) mengalami peningkatan sebesar 18,43% dan beban siklik (Ptekan) mengalami peningkatan sebesar 11,40%, Sedangkan defleksi horisontal  tarik mengalami penurunan sebesar 20,09% dan defleksi horisontal tekan mengalami penurunan sebesar 20,15%. Sebagai tambahan, prosedur perencanaan juga dikembangkan berdasarkan data terbatas yang diperoleh dari hasil eksperimen fase kedua. Pada akhirnya, dapat disimpulkan bahwa metode retrofit kolom beton bertulang dengan menggunakan WWM dapat dipakai sebagai solusi alternatif untuk memperbaiki kinerja kolom
============================================================================================
Failure of column structure of buildings should be avoided, as the earthquake strikes, the columns must be able to bear the earthquake load while experiencing inelastic deviation to prevent the structure collapse. Researchers have found column retrofit techniques so that the performance and ductility of reinforced concrete columns can work well. Enlargement of column sections, jacketing the columns with steel plates, jacketing the columns with fiber reinforced polymer, coating the column with ferrocement and steel belt installation are some of the column retrofits being developed. This research suggests a new column retrofit technique by jacketing the reinforced concrete columns using Welded Wire Mesh (WWM) and then casting the circumference of the column section. The objective of this research is to identify the increase in strength and ductility of rectangular reinforced concrete columns retrofitted using WWM. To achieve this objective, two phases of experiment were carried out.
In the first phase of the experiment, nine column specimens were constructed and tested for monotonic axial compressive loads to investigate the effect of retrofit method with the proposed WWM on the increase of strength, and specifically on the increase of column ductility. To study this effect, a volumetric ratio of the restraint element was used as the main parameter. The results showed that there was an increase in the ductility of the retrofitted specimens, while the compressive strength was slightly decreased as it was influenced by a number of factors, including the low WWM reinforcement ratio and the decrease in the yield stress of WWM. An analytical method was performed to predict the actual stress-strain relationship curve of WWM-retrofitted concrete columns. The compressive strength of the WWM25 experimental results is lower than the RCH column by 8.19%, while the ductility of the WWM25 column experimental results is 91.10% higher than the RCH column. The results showed a fair prediction at the peak stress that the strain at the peak strain and the strain at the ultimate strain were predicted well.
In the second phase, four column specimens were constructed and tested under a combination of axial load and alternating cyclic lateral loads. This test was conducted to investigate the performance of reinforced concrete columns retrofitted with WWM against earthquake load simulations. An increase of strength and ductility was leading to a greater energy dissipation capacity. The backbone prediction curve provides the best estimate of the up and down curve behavior, especially in column WWM25-1 when compared to column WWM50-1 and Column WWM25-2. While the 50-2 column backbone curve has the smallest cyclic load and horizontal deflection. Column WWM25-1 results from experimental analysis of FEM analysis for cyclic loads (P Interested) increased by 18.43% and cyclic loads (Ptekan) increased by 11.40%, while horizontal deflection  tensile decreased by 20.09% and press horizontal deflection has decreased by 20.15%. In addition, a planning procedure was developed based on the limited data obtained from the results of the second phase experiment. In conclusion, the retrofit method of reinforced concrete columns using WWM can be used as an alternative solution to improve column performance.

Key words: ductility, strain, retrofit, stress, welded wire mesh

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	daktilitas, regangan, retrofit, tegangan, welded wire mesh ductility, strain, retrofit, stress, welded wire mesh
Subjects:	T Technology > TH Building construction > TH1095 Earthquakes and building
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Civil Engineering > 22001-(S3) PhD Thesis
Depositing User:	Yosimson Petrus Manaha
Date Deposited:	03 Mar 2021 08:42
Last Modified:	03 Mar 2021 08:42
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/83300

Actions (login required)

View Item