HUBUNGAN LEVEL KERUSAKAN LENTUR TERHADAP FREKUENSI ALAMI BALOK PRATEGANG: EKSPERIMEN DAN ANALITIS
ZAIDAN MUHAMMAD FARHAN, Angga Fajar Setiawan S.T., M.Eng., Ph.D.
2024 | Skripsi | TEKNIK SIPIL
Menurut laporan pemeriksaan jembatan
INVI-J Kementerian PUPR terdapat 10,5% jembatan dengan masa layan kurang dari
10 tahun, 68,1?ngan masa layan 10-50 tahun, dan 5,4% lebih dari 10 tahun. Usaha
monitoring secara rutin perlu dilakukan untuk memantau kondisi jembatan. Salah
satu metode yang dapat digunakan adalah dengan mengkaji pada karakteristik
dinamik struktur untuk mengetahui sisa kondisi sisa layan jembatan. Parameter
dinamik berupa frekuensi alami erat kaitannya dengan kekakuan struktur yang
dapat menjadi indikator petunjuk sisa kekuatan struktur. Pengecekan frekuensi
alami struktur dapat menjadi solusi karena biayanya yang murah dan pelaksanaan
mudah karena tidak perlu merusak struktur jembatan.
Penelitian ini mengkaji hubungan
kerusakan lentur balok terhadap parameter
frekuensi alaminya. Data yang digunakan berupa data primer hasil pengujian di
laboratorium. Pembebanan menggunakan metode setengah siklus dengan kenaikan
beban setiap 15kN hingga 293kN dan setiap selesai 1 siklus dilakukan perekaman
data vibrasi. Pengolahan data vibrasi menggunakan metode Fast Fourier Transform (FFT) dan averaging. Nilai frekuensi
pengujian didekati dengan hasil analitik menggunakan metode Rayleigh dan diperiksa
kerusakan beton terhadap batasan setiap level kerusakan mengacu pada metode
kompatibilitas regangan penampang balok prategang.
Berdasarkan
hasil pengujian, frekuensi alami balok prategang menurun dari 22,96 Hz menjadi
19,30 Hz, yang mengindikasikan penurunan sebesar 15,94%. Grafik hubungan antara
lendutan dan beban menunjukkan perbedaan antara hasil analitis dan hasil
pengujian dengan penurunan faktor kekakuan ? dari 1,553 menjadi 0,585. Selain
itu, balok prategang mengalami penurunan frekuensi hingga 16,17% saat terjadi
retak tarik, namun setelah retak frekuensi alami tidak menunjukkan perubahan
yang signifikan karena tendon belum leleh. Analisis penurunan frekuensi dengan
faktor kekakuan perhitungan analitik yang dimodifikasi menunjukkan bahwa retak
pertama terjadi pada beban 207,36kN (faktor ?mod 0,830).
According
to the Ministry of PUPR's INVI-J bridge inspection report, there are 10.5% of
bridges with a service life of less than 10 years, 68.1% with a service life of
10-50 years, and 5.4% more than 10 years. Regular monitoring efforts need to be
carried out to monitor the condition of the bridge. One method that can be used
is to examine the dynamic characteristics of the structure to determine the
remaining service life of the bridge. Dynamic parameters in the form of natural
frequencies are closely related to structural stiffness which can be an
indicator of the remaining structural strength. Checking the natural frequency
of the structure can be a solution because of its low cost and easy
implementation because it does not need to damage the bridge structure.
This
research examines the relationship of beam flexural damage to its natural
frequency parameters. The data used is primary data from laboratory testing.
The loading uses a half-cycle method with an increase in load every 15kN up to
293kN and every time 1 cycle is completed, vibration data is recorded.
Vibration data processing uses the Fast Fourier Transform (FFT) method and
averaging. The test frequency values were approximated by analytical results
using the Rayleigh method and checked for concrete damage against the limits of
each damage level referring to the prestressed beam cross-section strain
compatibility method.
Based
on the test results, the natural frequency of the prestressed beam decreased
from 22.96 Hz to 19.30 Hz, indicating a decrease of 15.94%. The relationship
graph between deflection and load shows the difference between the analytical
and test results with a decrease in stiffness factor ? from 1.553 to 0.585. In
addition, the prestressed beams experienced a decrease in frequency of up to
16.17% when tensile cracking occurred, but after cracking the natural frequency
did not show significant changes because the tendons had not yet yielded. The
frequency drop analysis with the modified analytical calculation stiffness
factor showed that the first crack occurred at a load of 207.36 kN (?mod factor
0.830).
Kata Kunci : Balok prategang, Frekuensi, Faktor kekakuan, Metode Rayleigh, Kompatibilitas regangan