Studi Perilaku Daktilitas Kolom Beton Bertulang Yang Terbuat Dari Material Mutu Tinggi Akibat Pembebanan Aksial dan Lentur

Wasita, Putu Pradnyanita Manik (2021) Studi Perilaku Daktilitas Kolom Beton Bertulang Yang Terbuat Dari Material Mutu Tinggi Akibat Pembebanan Aksial dan Lentur. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
03111950020010-Master_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Kolom dengan beton mutu tinggi memiliki kapasitas aksial yang lebih besar tetapi mengakibatkan penurunan nilai daktilitas. Untuk mencapai kolom beton mutu tinggi yang daktail, desain tulangan pengekang yang bertugas mengekang inti beton perlu diperhatikan agar kolom dapat menahan beban dalam jangka waktu yang lebih lama. Perilaku daktilitas dapat dihitung dengan menilai keseluruhan daktilitas struktur kolom (μΔ), daktilitas penampang (μϕ), dan energi di bawah kurva geser-regangan nominal (I10). Nilai μΔ dan μϕ dapat diamati dengan menggunakan kurva geser-drift dan momen-kurvatur pada kolom. Studi ini akan meninjau perilaku daktilitas kolom beton bertulang dengan mutu beton 90 MPa, mutu tulangan longitudinal 500 MPa, dan tiga variasi mutu tulangan pengekang, yakni 420 MPa, 700 MPa, dan 1000 MPa. Benda uji terdiri dari kolom berukuran 600 mm x 600 mm x 2400 mm dan stub berukuran 1000 mm x 1500 mm x 1600 mm. Kolom didesain dengan tulangan longitudinal 16D25, 5 kaki tulangan sengkang tertutup, spasi antar sengkang 75 mm serta tiga variasi koefisien pembesaran luasan tulangan transversal berdasarkan ACI 318-19 (Ash/Ash(ACI)). Benda uji akan dikenakan enam varian beban aksial dari 10% sampai 60% dan kontrol perpindahan pada stub secara monotonik sebagai beban lateral. Studi ini dilakukan dengan analisis metode elemen hingga menggunakan Program Three Dimensional Non-Linear Finite Element Analysis (3D-NLFEA). Desain tulangan pengekang dengan mempertimbangkan nilai daktilitas dan rasio beban aksial diusulkan dalam penelitian ini. Penggunaan baja mutu tinggi secara efektif dapat mengurangi diameter tulangan transversal tanpa mengurangi nilai daktilitas kolom dan kekuatan kolom. Nilai rata – rata panjang sendi plastis dari penelitian ini lebih besar dari prediksi sebelumnya disebabkan oleh tahanan susut dini pada permukaan tulangan akibat tingginya tingkat pengekangan kolom. Daerah beton yang mengalami kerusakan dapat diamati dengan nilai hardening parameter pada selimut beton. Luasnya daerah kerusakan beton seiring dengan peningkatan pengekangan kolom disebabkan oleh besarnya perbedaan laju dilatasi plastis pada permukaan selimut dan inti kolom. Akibat tulangan pengekang yang tinggi, kapasitas momen dan aksial kolom dalam menahan beban naik hingga 79% dari kapasitas nominal kolom berdasarkan ACI. ================================================================================================ HSC column provides higher axial capacity without any enhancement in ductility. To achieve a ductile HSC column, the design of transverse bars which confined concrete core need to considered so the column is able to withstand the load for a longer period of time. The ductility behavior can be measured by assessing overall structural ductility demand (μΔ), sectional ductility (μϕ), and energy under shear-nominal strain curve (I10). The value of μΔ dan μϕ can be obtained using shear-tip deflection curve and momen-curvature curve, respectively. This study observed ductility behavior of RC columns with 90-MPa concrete and three variants of yield strength confining bars (420 MPa, 700 MPa, and 1000 MPa). Speciments consist of 600 mm x 600 mm x 2400 mm column and 100 mm x 1500 mm x 1600 mm stub. In addition, columns are designed with 16D25-longitudinal reinforcement, 5-feet closed transverse reinforcement, 75mm-spacing ties, and three enlargement coefficients of transverse reinforcement area based on ACI 318-19. Speciments are subjected to six variants of axial load from 10% to 60% and static displacement control at stub as lateral load. This study was analyzed by finite element method using Three Dimensional Non Linear Finite Element Analysis (3D-NLFEA) program. Design requirement of confinement reinforcement taking into account ductility value and axial load ratio were proposed in this study. The use of high strength steel for confining bars can effectively reduce diameter of transverse reinforcement without degradation on strength and ductility. The average value of the plastic hinge length from this study was greater than previously predicted due to premature shrinkage restrained from high level confinement. The damaged concrete area can be observed by hardening parameter on concrete cover. Wide damage area was caused by high difference of plastic dilatation rate on cover-core interface. Due to high level confinement, the moment and axial capacity of the column increases up to 79% of the nominal capacity under ACI.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: kolom, beton mutu tinggi, daktilitas, metode elemen hingga column, high strength concrete, ductility, finite element method
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA444 Reinforced concrete
Divisions: Faculty of Civil Engineering and Planning > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Putu Pradnyanita Manik Wasita
Date Deposited: 25 Feb 2021 13:25
Last Modified: 25 Feb 2021 13:25
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/82844

Actions (login required)

View Item View Item