PERILAKU KOLOM BETON PRACETAK DENGAN DOWEL BAJA PROFIL H PADA PENGUJIAN SIKLIK

Lalu Arya Ngendung Sumantri, Ir. Ashar Saputra, S.T., M.T., Ph.D., IPM., ASEAN.Eng.; Dr-Ing Ir.Djoko Sulistyo

2026 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Dalam konstruksi modern dan keberlanjutan mendorong penggunaan inovasi material dan sistem struktur yang lebih efektif, salah satunya beton pracetak yang dinilai lebih unggul dibandingkan beton konvensional karena mampu meningkatkan mutu, mempercepat waktu pelaksanaan, menekan biaya, serta mengurangi dampak lingkungan dan kebutuhan tenaga kerja. Sistem ini dirancang menyerupai struktur monolit dan banyak diterapkan pada bangunan modular, namun memiliki kelemahan utama pada aspek sambungan antar elemen yang menjadi titik kritis dalam mentransfer gaya, terutama pada kondisi beban gempa dengan konsep “strong column weak beam”. Sambungan dapat berupa sambungan kering atau basah, yang masing-masing memiliki karakteristik tersendiri, tetapi keduanya memerlukan ketelitian tinggi dalam perencanaan dan pelaksanaan agar tidak terjadi penyimpangan dimensi yang dapat memengaruhi distribusi tegangan. Pada sambungan kolom pracetak, penggunaan dowel baja profil H terbukti dapat meningkatkan kekakuan dan daktilitas struktur, meskipun masih berpotensi menimbulkan permasalahan seperti slip, konsentrasi tegangan, dan retak akibat perbedaan sifat material serta kualitas pemasangan. Oleh karena itu, desain sambungan yang tepat, kontrol mutu, serta ketelitian dalam pelaksanaan menjadi kunci untuk menjamin kinerja struktur yang aman, andal, dan tahan terhadap beban siklik. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan kolom beton pracetak menggunakan sistem sambungan kering (dry connection).

Benda uji yang diteliti berjumlah dua buah, PKC-1 diuji pada arah sumbu kuat, sedangkan PKC-2 diuji pada arah sumbu lemah. Hasil pengujian dapat disimpulkan berdasarkan hasil pengujian, perilaku struktur menunjukkan bahwa hingga mencapai drift ratio sebesar 3,5?nda uji belum mengalami kegagalan. Meskipun demikian, pelat ujung penutup H-Beam masih menunjukkan kinerja yang baik dan tetap mampu mempertahankan kekuatan sambungan tanpa mengalami kerusakan signifikan.

Rasio degradasi kekuatan menunjukan hasil PKC-1 bernilai 11% sedangkan PKC-2 adalah 12%, memenuhi persyaratan maksimal 25?lam ACI 374.1:2005. Disipasi energi relatif rata-rata sebesar 21,53%, memenuhi persyaratan minimal 12,5?lam SNI 7834:2012. Persentase kekakuan siklus pertama pada rasio ?/L 3,5% menunjukan hasil minimum 42,77%, memenuhi persyaratan minimal 5?lam SNI 7834:2012. Model sambungan memiliki daktilitas yang diperoleh menunjukkan bahwa PKC-1 sebesar 2,137 tergolong memiliki daktilitas terbatas dan belum memenuhi kriteria daktilitas yang diharapkan, sedangkan PKC-2 sebesar 4,871. (FEMA, 2000), nilai daktilitas PKC-1 sebesar 2,137 menunjukkan bahwa struktur berada pada kategori Life Safety (LS), di mana struktur telah mengalami deformasi plastis yang signifikan namun belum mengalami keruntuhan, sehingga masih memenuhi kriteria kinerja minimum terhadap beban gempa. Benda uji dikatagorikan sebagai sistem struktur dengan daktilitas penuh untuk PKC-2 karena memiliki daktilitas lebih dari 3,5 (Paulay & Priestly, 1992).

In modern and sustainable construction, the use of innovative materials and more effective structural systems is encouraged. One such example is precast concrete, which is considered superior to conventional concrete because it improves quality, accelerates construction time, reduces costs, and minimizes environmental impact and labor requirements. This system is designed to resemble monolithic structures and is widely applied in modular buildings; however, it has a major weakness in the joint connections between elements, which serve as critical points for force transfer, particularly under seismic loads with the “strong column, weak beam” concept. Joints can be either dry or wet, each with its own characteristics, but both require high precision in planning and execution to prevent dimensional deviations that could affect stress distribution. In precast column connections, the use of H-shaped steel dowels has been shown to enhance structural stiffness and ductility, although it still carries the potential for issues such as slippage, stress concentration, and cracking due to differences in material properties and installation quality. Therefore, proper connection design, quality control, and meticulous execution are key to ensuring a safe, reliable, and cyclically load- resistant structural performance. This study aims to develop precast concrete columns using a dry connection system.

Two test specimens were examined: PKC-1 was tested in the direction of the strong axis, while PKC-2 was tested in the direction of the weak axis. Based on the test results, it can be concluded that the structural behavior indicates that the test specimens did not fail until a drift ratio of 3.5% was reached. Nevertheless, the H-beam end plates still demonstrated good performance and remained capable of maintaining joint strength without significant damage.

The strength degradation ratio showed a value of 11% for PKC-1 and 12% for PKC-2, meeting the maximum requirement of 25% in ACI 374.1:2005. The average relative energy dissipation was 21.53%, meeting the minimum requirement of 12.5% in SNI 7834:2012. The first-cycle stiffness percentage at a ?/L ratio of 3.5% yielded a minimum result of 42.77%, meeting the minimum requirement of 5% in SNI 7834:2012. The joint model’s measured ductility indicates that PKC-1, at 2.137, is classified as having limited ductility and does not yet meet the expected ductility criteria, whereas PKC-2 is 4.871. (FEMA, 2000), the ductility value of PKC-1 at 2.137 indicates that the structure falls into the Life Safety (LS) category, where the structure has undergone significant plastic deformation but has not yet failed, thus still meeting the minimum performance criteria for seismic loads. The test specimen is categorized as a structural system with full ductility for PKC-2 because it has a ductility value greater than 3.5 (Paulay & Priestly, 1992).

Kata Kunci : Kolom beton pracetak; dowel baja; pengujian siklik; sambungan kolom - kolom