STUDI PERILAK-U TORSI MURNI BALOK TINGGI-T HYBRID BETON NORMAL DAN RINGAN DENGAN BUKAAN PADA BADAN

Lisantono, Ade (2004) STUDI PERILAK-U TORSI MURNI BALOK TINGGI-T HYBRID BETON NORMAL DAN RINGAN DENGAN BUKAAN PADA BADAN. Phd thesis, UAJY.

Text (STUDI PERILAK-U TORSI MURNI BALOK TINGGI-T HYBRID BETON NORMAL DAN RINGAN DENGAN BUKAAN PADA BADAN) TS88265.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB)

Abstract

Dalam pembangunan gedung bertingkat beton bertulang, biasanya janngan utilitas dan pemipaan dilewatkan ruangan tak terpakai di atas langit-langit atau plafon. Oleh karena lasan untuk menghemat ruangan antar tingkat, seringkali dibutuhkan bukaan melintang pada balok untuk melewatkan jaringan utilitas dan pemipaan. Penghematan tersebut akan meminimalkan tinggi kolom, sehingga pads akhirnya akan menghasilkan penghematan biaya bahan dan konstruksi. Pada daerah rawan gempa, gedung-gedung bertingkat harus dirancang terhadap beban gempa. Salah satu pilihan untuk mereduksi pengaruh gempa terhadap gedung adalah dengan mereduksi massa gedung. Selama gaya-gaya gempa yang bekerja pada gedung adalah gaya-gaya inersia, maka pengurangan massa gedung juga akan mengurangi intensitasnya. Dengan demikian, bahan yang lebih ringan lebih disukai untuk bahan konstruksi gedung. Biasanya, lantai merupakan prioritas pertama yang bahannya diganti dari beton normal menjadi beton ringan. Dalam praktek, lantai dicor langsung di atas balok. sehingga membentuk balok-T hybrid dimana sayapnya terbuat dari beton ringan dan badannya terbuat dari beton normal. Dengan demikian penampang hybrid beton ringan dan normal hares diperhitungkan dalam perancangan balok. Penelitian ini inempelajari perilaku torsi murni balok tinggi-T hybrid beton normal dan ringan dengan bukaan pada badan. Penelitian tersebut terdiri atas pengujian secara eksperimental, studi analisis serta studi numerik. Studi eksperimental telah dilakukan untuk mengetahui pengaruh lokasi dan dimensi bukaan terhadap perilaku torsi balok tinggi-T hybrid beton normal dan ringan. Sembilan spesimen balok telah diuji terhadap beban torsi murni. Hasilnya menunjukkan bahwa lokasi bukaan tidak mempengaruhi perilaku torsi murni balok, selama diameter bukaan lebih kecil atau sama dengan 0,4h dimana h adalah tinggi balok. Hasil eksperimental juga menunjukkan bahwa dimensi bukaan secara signifikan akan berpengaruh terhadap sudut kemiringan retak dan kapasitas torsi balok, apabila diameter bukaannya lebih besar dari 0,2h. Studi analisis dilakukan untuk memprediksi perilaku torsi balok tinggi-T hybrid beton normal dan ringan dengan bukaan pada badan. Studi ini terdiri dari dua bagian. Pertama, memodifikasi persamaan yang sudah ada di pustaka untuk memprediksi torsi retak dan sudut puntir balok pada saat retak pertama. Kedua, menambahkan beberapa persamaan kedalam Softened Truss Model untuk memprediksi kapasitas torsi dan sudut puntir selama riwayat pembebanan. Berdasarkan Softened Truss Model dan teori Bredt, telah diperoleh persainaan yang menggambarkan hubungan antara strut tekan beton ringan dan normal. Berdasarkan sudut kemiringan retak hasil eksperimen dan persamaan kurvatur beton ringan dan nonnal, telah pula diperoleh persamaan yang menunjukkan hubungan diagram regangan pada beton ringan dan normal. Hasil analisis menunjukkan bahwa prediksi kapasitas torsi pada saat retak pertama dan ultimate mendekati hasil eksperimen, terkecuali untuk balok dengan diameter bukaan 300 mm oleh karena prediksi sudut puntimya dua kali lebih besar dari hasil eksperimen. Dengan demikian, hasil studi analisis ini tidak direkomendasikan untuk balok dengan diameter bukaan lebih besar dari 0,4h. Studi numerik dengan menggunakan metoda elemen hingga juga dilakukan dalam penelitian ini. Dua subroutine telah dibuat dan ditambahkan pads Finite Element Analysis Program (FEAP) untuk memodelkan nonlinearitas material beton. Subroutine yang pertama adalah UCONST.F yang berfungsi sebagai interface serta pemasukan data parameter konstitutifnya. Subroutine yang kedua adalah UMODEL.F yang berfungsi sebagai model konstitutifnya. Elemen hexahedral delapan titik simpul dan elemen rangka batang ruang digunakan dalam studi ini. Smeared crack dan perfect bond diasumsikan dalam pemodelannya. Hasilnya menunjukkan bahwa prediksi kurva torsi-sudut puntirnya lebih kaku dari pada hasil eksperimen. Hal tersebut kemungkinan disebabkan oleh asumsi perfect bond antara tulangan dan beton. Namun setelah memasukkan adanya Faktor Penyesuai Kekakuan (Stiffness Adjustment Factor) didalam perhitungannya, maka prediksi kurva torsi-sudut puntirnya memberikan hasil yang baik, karena mendekati dengan hasil eksperimen.

Actions (login required)

View Item