Shear Performance of Fiber Cementitious Composites Beam-Column Joint Using Various Fibers

FAIZAL HANIF , Ali Awaludin, ST., M. Eng, Ph. D.

2017 | Skripsi | S1 TEKNIK SIPIL

Peningkatan permintaan dari perkuatan pada sendi panel kini membutuhkan sistem yang lebih efektif untuk mengurangi kerumitan proses fabrikasi dengan menggunakan sistem pracetak. Sendi panel bertanggungjawab untuk melakukan transfer beban melalui kolom dan balok. Sendi kolom dan balok adalah bagian sangat penting dalam kerangka struktural yang memastikan fungsi utamadari keseluruhan struktur saat terjadi gempa. Karena sistem pracetak mungkin mengurangi sistem integritas sendi panel, sebuah inovasi dengan menambahkan serat fiber dalam sistem grouting akan memberikan terobosan. Uji pembebanan dari sendi balok-kolom beton pracetak menggunakan FRCC (Fiber Reinforced Cementitious Composites atau Perkuatan Serat Semen Komposit) di sendi panel telah dilakukan untuk mengevaluasi pengaruh serat fiber terhadap kinerja geser. Faktor percobaan adalah jenis serat fiber dengan fraksi volume yang sama dalam matriks mortar dari panel sendi. Dua spesimen dengan serat Aramid dan serat PP dengan dua persen fraksi volume telah dirancang untuk gagal dengan kegagalan geser di panel sendi dengan metode pengujian siklik bolak-balik. Perbandingan antara hasil percobaan dengan berbagai parameteruntuk kinerja geser FRCC sendi balok-kolom menggunakan berbagai jenis serat fiber akan dibahas. Spesimen sebelumnya terdiri dari spesimen tanpa serat fiber, dengan serat PVA, dan dengan serat baja telah dilakukan. Melalui hasil percobaan saat ini dan dibandingkan dengan hasil percobaan sebelumnya, dapat diakui bahwa dengan menggunakan serat fiber di sendi panelteramatisecara kualitatif dapat mencegah pelebaran retak yang lebih merata dan retak yang lebih kecil, meningkatkan kapasitas geser dengan perluasan area histeresis, meningkatkan kapasitas beban maksimum sebesar 49.9% pada pembebanan positif dan 44.0% pada pembebanan negatif, dan penurunan tingkat deformasi sebesar 13%. Sifat modulus elastisitas serat fiber teramati memberikan dampak yang paling signifikan terhadap kinerja geser.

Increasing demands of reinforcement in the joint panel is now requiring more effective system to reduce the complicated fabrication by widely used precast system. Joint panel is responsible to keep the load transfer through beam and column. Beam and column joint is a crucial part in a structural frame that ensure the main feature of the whole structure during earthquake. Since precast system might reduce the joint panel monolithic integrity and stiffness, an innovation by adding fiber into the grouting system will give a breakthrough. The loading test of precast concrete beam-column joints using FRCC (Fiber Reinforced Cementitious Composites) in joint panel was conducted to evaluate the influences of fiber towards shear performance. The experimental factor is fiber types with same volume fraction in mortar matrix of joint panel. Two specimens with Aramid-fiber and PP-fiber by two percent of volume fraction are designed to fail by shear failure in joint panel by reversed cyclic testing method. The comparison amongst those experiment results by various parameters for the shear performance of FRCC beam-column joints using various fibers are discussed. Preceding specimens was using no fiber, PVA fiber, and steel fiber has been carried out. Through the current experiment results and the comparison with previous experiment results, it can be recognized that by using fibers in joint panel was observed qualitatively could prevent crack widening with equitable and smaller crack width, improved the shear capacity by widening the hysteretic area, increased highest increment of maximum load by 49.9% in positive loading and 44.0% in negative loading, and decreased the deformation rate by 13%. Elastic modulus properties of fiber are observed to give the most impact towards shear performance.

Kata Kunci : joint panel, sendi panel, serat fiber, fiber, FRCC, elastic modulus, modulus elastisitas, shear performance, kinerja geser