Perilaku struktural balok lengkung horisontal beton bertulang akibat kombinasi momen lentur, torsi, dan gaya geser

EFFENDI, Mahmud Kori, Prof.Ir. Bambang Suhendro, M.Sc.,Ph.D

2005 | Tesis | S2 Teknik Sipil (Teknik Struktur)

Selama ini perencana di lapangan banyak yang merancang balok lengkung horisontal beton bertulang dengan pendekatan sebagai balok-balok lurus. Peraturan-peraturan mengenai balok beton bertulang lengkung horisontal di dunia belum ada dan yang ada hanya peraturan baja lengkung horisontal yaitu AASHTO Guide Specifications for Horizontally Curved Highway Bridges (1980). Penelitian ini menindaklanjuti penelitian yang dilakukan oleh Hsu (1974) mengenai struktur pertemuan balok tepi lurus dan balok lantai. Tujuan penelitian untuk mengetahui pengaruh kelengkungan horisontal balok tepi terhadap beban dan lendutan first crack. Benda uji yang digunakan dalam penelitian berupa balok tepi lurus dan balok tepi berjari-jari kelengkungan horisontal 3,3 m (balok tepi lengkung8) dan 4,8 m (balok tepi lengkung12) dan masing-masing 1 buah. Pembebanan dilakukan pada balok lantai secara statik dengan kenaikan 1 kN secara bertahap. Tumpuan pada balok tepi adalah sendi tetapi torsionally fixed dan pada balok lantai juga sendi. Untuk mengamati perilaku balok tepi eksperimen maka dipasang LVDT, inclinometer, dan strain gauge. Analisis pembanding memakai ATENAv2-1-8 dengan model solid 3D dan truss 2D nonlinier material dan geometrik. Hasil eksperimen didapatkan bahwa lendutan pada beban first crack balok tepi semakin membesar jika balok tepi dilengkungkan. Lendutan yang terjadi pada seperempat bentang yaitu lendutan balok tepi lengkung8 > lengkung12 > lurus. Tulangan lentur tarik leleh. Hasil ATENA memberikan fenomena seperti tersebut diatas. Fenomena nilai beban first crack dan ultimit, lendutan samping, leleh tulangan sengkang, dan sudut perputaran hasil eksperimen tidak sama dengan hasil ATENA. Karena tumpuan balok tepi eksperimen tidak dapat secara sempurna berperilaku sebagai torsionally fixed maka hasil analisis ATENA mempunyai perbedaan yang cukup besar dan hasil pola retak berbeda jika dibandingkan dengan eksperimen.

During this time many engineer design horizontally curved reinforced beam in field using straight beams approach. There are not horizontally curved reinforced concrete beam codes in the world but there is code about horizontally curved steel i.e AASHTO Guide Specifications for Horizontally Curved Highway Bridges (1980). This research follows up the research that has been done by Hsu (1974) about intersection structure between straight spandrel and floor beam. The research objective is knowing effect horizontally curvature spandrel beam. The speciment which were used in this research were straight spandrel beam and spandrel beam with horizontally curvature 3,3147 m (curved8 spandrel beam) and 4,80695 m (curved12 spandrel beam) and 1 every speciment. Loading was done on floor beam statically with increment 1 kN gradually. The support on spandrel beam is hinge but torsionally fixed and on floor beam is hinge too. To investigate behavior of spandrel beam speciments hence LVDT, inclinometer, strain gauge are installed. Comparasion analysis use ATENAv2-1-8 with 3D solid and 2D truss nonlinear material and geometry model. The results of research are displacement on first crack load higher if spandrel beams are curved. Displacement on quarter span are displacement curved8 spandrel beam > curved12 > straight. Tension bending reinforcement are yield. Result of ATENA got the same phenomenon as above. Phenomena of experiment value of first crack and ultimit load, of side displacement, and of yield stirrup, and of agle twist were not the same as result of ATENA analysis. Because the support of spandrel beam was not perfectly torsionally fixed hence the result of ATENA have big enough difference and cracking pattern is different if have compared with experiments.

Kata Kunci : Balok Lengkung Horisontal,Beton Bertulang,First Crack, nonlinear, experiment, ATENAv2-1-8, spandrel beam, horizontally curved reinforced concrete beam