Studi eksperimen perilaku dinamik plat lantai berbentang panjang dengan dan tanpa pengaku rangka batang

ISLAM, Mukhlis, Dr.Ir. Bambang Supriyadi, CES.,DEA

2004 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Dalam mendesain suatu struktur, hasil yang diharapkan adalah suatu struktur yang memenuhi limit states yang ditentukan, antara lain kekuatan, stabilitas, daktilitas dan kemampulayanan. Namun dalam proses desain tersebut, analisis yang digunakan terbatas hanya pada analisis statis yang mengasumsikan bahwa beban yang bekerja pada struktur tersebut adalah beban yang bernilai tetap dalam fungsi waktu. Hal ini akan mengakibatkan beberapa struktur akan berperilaku kurang memuaskan, karena batasan-batasan pada limit state yang jika dianalisis dengan metode statik belum terlampaui, telah terlewati dibawah pengaruh pembebanan dinamik. Jika hal ini terjadi pada struktur yang telah berdiri, diperlukan perbaikan yang dapat menghasilkan struktur yang berperilaku memuaskan dibawah pembebanan dinamik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik dinamik struktur plat beton bertulang dengan perbaikan berupa penambahan pengaku rangka baja, memberikan verifikasi hasil analisis numeris untuk digunakan dalam analisis perbaikan gedung prototype, serta menghasilkan pertimbangan dalam analisis dan desain struktur pengaku. Benda uji yang digunakan adalah dua buah plat beton bertulang (Plat1 dan Plat2) dengan dimensi 4,6 x 0,96 x 0,05 m, yang akan dikombinasikan dengan tiga jenis rangka baja (RK1, RK2 dan RK3). Hasil yang didapatkan dari eksperimen akan dibandingkan dengan hasil analisis numeris yang akan digunakan dalam analisis perbaikan gedung protoype. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa perilaku struktur dibawah beban dinamis meningkat cukup signifikan dengan penambahan rangka baja, dengan peningkatan frekuensi alami sebesar 15,565% untuk penambahan pengaku RK1, 33,333% untuk RK2, dan 68,888% untuk RK3. Sedangkan dari perbandingan hasil numeris diketahui bahwa model numeris perlu diberikan perlakuan khusus agar dapat menggambarkan frekuensi alami experimen, dengan besar penyimpangan rata-rata sebesar 4,503%.

In structural design, the expected result is a structure that fulfill the predefined limit states, among others are strength, stability, ductility and serviceability. However, analysis which is commonly employed in the process is limited to static analysis, which assume that expected loadings in the structure have a constant value. In case of dynamic life loading acting on the slab this might cause the structure behaves unsatisfactory, due to unfulfilled of the limit states, while static analysis confirms that the behavior of the structure is within the limit of predefined limit states. In case of existing structures, stiffening is required in order to satisfy the structural behavior under dynamic loadings. The aim of this research is to study the dynamic structural characteristic of RC slab which stiffened by the addition of steel truss, to verify the numerical analysis results which will be used in the next stage to analyze the prototype structure and resulting in material of consideration in the analysis and design of stiffener structures. Specimens used are two RC slab with length, wide and thickness are 4,6 x 0,96 x 0,05 m respectively, which will be combined with three kinds of steel trusses (RK1, RK2, and RK3). The experimental results will be compared with the numerical results, which will be used in the analysis of repairing method of prototype structure. The results of the research show that the behavior of the structure under dynamic loading increased significantly by addition of the steel truss, with the increase in the natural frequency of 15,565%, 33,333% and 68,888% respectively with the addition of steel trusses RK1, RK2 and RK3. Meanwhile from the comparison of experimental and numerical results it was shown that the average difference is 4,503%, therefore the numerical model needs to be modified in order to model the true experimental specimens.

Kata Kunci : Struktur Bangunan,Pelat Lantai Bentang Panjang,Rangka Batang,Long Span Floor Slab, Structural Stiffening, Dynamic Characteristic, Stiffener Structures, Natural Frequency