Perbaikan kerusakan geser kolom beton bertulang penampang persegi dengan carbon fiber jacket

SUDJATI, Johanes Januar, Dr.Ing.Ir. Andreas Triwiyono

2003 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Kerusakan kolom akibat gempa perlu mendapat perhatian karena keruntuhan yang terjadi pada kolom akan mengakibatkan keruntuhan seluruh struktur bangunan. Kerusakan kolom akibat kegagalan geser merupakan kerusakan yang paling berbahaya karena akan menyebabkan keruntuhan struktur secara tiba-tiba sehingga kerusakan geser kolom perlu diperbaiki dengan metode yang tepat. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah perbaikan dengan carbon fiber jacket. Dalam penelitian ini akan ditinjau kuat geser kolom asli, kuat geser kolom yang diperkuat dan diperbaiki dengan carbon fiber jacket, peningkatan kapasitas beban lateral, kekakuan dan drift ratio, serta pola kerusakan yang terjadi pada kolom. Dalam penelitian ini digunakan 6 benda uji kolom yaitu 2 benda uji perbaikan, 2 benda uji perkuatan dan 2 benda uji pembanding. Kolom berpenampang persegi dengan dimensi 160 x 160 mm, tinggi 500 mm dengan tulangan longitudinal 8Æ12 dan sengkang Æ 4-160, khusus untuk kolom pembanding diberikan tulangan longitudinal 6Æ22 dan 2Æ12. Tiga kolom diuji dengan beban lateral siklik dan beban aksial konstan 10,5 Ton sampai diperoleh nilai beban lateral maksimum. Benda uji kolom yang rusak ini kemudian dikupas selimut betonnya, dicor selimut beton yang baru lalu dibungkus dengan carbon fiber jacket sedangkan tiga benda uji kolom yang lain langsung dibungkus dengan carbon fiber jacket. Benda uji yang sudah diretrofit ini kemudian diuji lagi dengan cara yang sama seperti pada pengujian kolom asli. Hasil penelitian menunjukkan terjadi perubahan pola kerusakan dari rusak geser menjadi rusak lentur setelah kolom diretrofit. Kapasitas beban lateral kolom yang diperbaiki meningkat 54,021 % sedangkan kolom yang diperkuat meningkat 75,566 % dibanding kolom asli. Pada tingkat daktilitas yang rendah kuat geser teoritis yang dihitung menurut persamaan Priestley dkk. lebih mendekati hasil pengujian dibanding kuat geser teoritis yang dihitung menurut SK SNI T-15-1991- 03. Kuat geser kolom yang diperbaiki menunjukkan kenaikan sebesar 49,290 % dibanding kolom asli sedangkan kuat geser kolom yang diperkuat terlihat lebih besar dibanding kuat geser teoritis. Kolom yang diperbaiki menunjukkan nilai drift ratio 1,76 kali lebih besar dari kolom asli sedangkan kolom yang diperkuat memiliki nilai drift ratio 1,17 kali lebih besar dari kolom asli. Pada awal pengujian kolom yang diperbaiki memiliki kekakuan 1,6 kali dari kolom asli sedangkan kolom yang diperkuat menunjukkan kekakuan 2,54 kali dari kolom asli.

Column should be carefully considered to avoid damage due to earthquake because collapse of column will result in collapse of building structure. Shear failure of column is the most dangerous one because the structure will collapse in brittle manner. Therefore a shear-damaged column must be repaired with a correct method. This research employed carbon fiber jacket material to repair and strengthen column. The objectives of this research are to know the shear strength, lateral load capacity, stiffness, drift ratio and modes of failure of the intact as well as retrofitted columns. This research used 6 specimens consisted of 2 repaired columns, 2 strengthened columns and 2 reference columns. The columns had rectangular cross sections of 160 x 160 mm, 500 mm high and had 8Æ12 longitudinal reinforcement with Æ4-160 tie, except the reference columns had 6Æ22 and 2Æ12 longitudinal reinforcements. Three specimens were tested subjected to cyclic lateral loading and constant axial load of 10,5 T until maximum lateral load was reached. The concrete cover of the damaged columns was peeled off and changed with new concrete cover then were wrapped with carbon fiber jacket and were retested. The other specimens were strengthened with carbon fiber jacket and were tested with the same manner as the intact columns. Results of the tests showed that modes of failure were changed from shear failure to flexural failure after retrofitting. The lateral load capacity of repaired columns and strengthened columns increased respectively of 54,021 % and 75,566 % relatively to the intact columns. At low ductility level equation of Priestley et al gave better prediction of shear strength than the SK SNI T-15-1991-03 equation. The shear strength of repaired column increased of 49,290 % relatively to the intact column and the shear strength of strengthened column was higher than the predicted shear strength. The drift ratio of repaired columns was 1,76 times greater than the intact columns and the drift ratio of strengthened columns was 1,17 times greater than the intact columns. At the beginning of the test the stiffness of repaired columns was 1,6 times greater than the intact columns and the stiffness of strengthened columns was 2,54 times greater than the intact columns.

Kata Kunci : Beton Bertulang,Perbaikan Geser,Carbon Fiber Jacket, shear failure, carbon fiber jacket, repair, cyclic lateral load