Karakteristik pasca elastik dinding panel Styrofoam dengan tulangan horizontal akibat beban bolak-balik

SATIAWAN, Budi, Ir. Iman Satyarno, M.E.,Ph.D

2005 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Gempa bumi adalah merupakan salah satu fenomena alam yang tidak dapat diprediksi kapan dan seberapa besar efek yang ditimbulkannya. Kerusakan pada bangunan gedung akibat gempa bumi dominan terjadi pada non-strukturnya terutama pada dinding dan bukan pada strukturnya. Kerusakan bagian nonstruktur tersebut dapat mengakibatkan kerugian yang sangat besar bahkan dapat mengakibatkan korban jiwa. Dinding bangunan umumnya terbuat dari bata atau batako, namun kedua material ini mempunyai beberapa kelemahan diantaranya berat dan getas (brittle). Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perilaku dinding panel styrofoam meliputi hubungan beban-simpangan, pola retak, drift ratio, kekakuan, maximum shear strength, shear modulus, damping dan daktilitas. Penelitian dilakukan menggunakan tiga buah benda uji yang berukuran 300 x 300 x 10 cm3, yang terdiri dari satu buah portal rangka terbuka (RT) tanpa dinding pengisi, satu buah dinding beton styrofoam tanpa tulangan horizontal (DBSTT) dengan ketebalan 10 cm dan satu buah dinding panel styrofoam dengan tulangan horizontal φ5-250 (DPSDT). Benda uji DPSDT menggunakan pengisi panel styrofoam yang dimensinya 290 x 25 x 7,5 cm3. Pengujian dilakukan menggunakan pembebanan lateral bolak-balik yang mengacu pada ASTM E 2126-02a. Dari hasil penelitian, dengan penambahan tulangan horisontal φ5-250 pada pasangan dinding panel styrofoam (DPSTT) ternyata mampu memberikan simpangan maksimum struktur sebesar 200,137% benda uji DBSTT. Equivalent Viscous Damping Ratio (EVDR) yang dimiliki antara benda uji DBSTP dan DPSDP tidak terlihat perbedaan yang terlalu besar, tapi pada benda uji DPSDP terlihat kemampuan struktur dalam meredam beban luar yang diterima hingga mencapai nilai daktilitas yang signifikan disaat keruntuhannya (μ > 45). Besarnya beban rata-rata Pyield pada benda uji DBSTT adalah 35,937 kN diikuti benda uji DPSDT sebesar 18,246 kN pada kondisi pembebanan initial (dari kurva Equivalent Energy Elastic-Plastic). Mekanisme kegagalan yang terjadi pada benda uji DBSTT adalah shear failure sedangkan mekanisme kegagalan mayoritas pada benda uji DPSDT adalah sliding failure yang terjadi sepanjang permukaan antara pertemuan panel styrofoam dan mortar

An earth quake is natural phenomenon. We can not predict instinctively when it happens and how big the effect will be. The damage after an earth quake on a building in general occurs in the non structural particularly on the wall rather than on its structure sector. The effect of non-structure damage may suffer a financial lost or the worst is to fall victims The materials such as brick or concrete block are having weakness on their weight and brittle. This research is aimed at finding out the behavior of styrofoam panels wall including the load displacement, crack pattern, drift ratio, stiffness, maximum shear strength, shear modulus, damping ratio and ductility. The research was conducted by using three specimens with the dimension of 300 x 300 x 10 cm3, they were one open frame without the infilled wall (RT), one concrete styrofoam wall without horizontal bar (DBSTT) of 10 cm thick, and one styrofoam panels wall with horizontal bar of φ5-250 (DPSDT). The DPSDT used the infilled styrofoam panel with the dimension of 290 x 25 x 7.5 cm3. The test was performed by applying the lateral cyclic load based on the ASTM E 2126- 02a. The result is as follow, the additional horizontal bar of φ5-250 on styrofoam panels wall (DPSDT) is able to support the maximum structure displacement of 200,137 % from the initial DBSTT. The range of Equivalent Viscous Damping Ratio (EVDR) between DBSTT and DPSDT is not far, but the DPSDT has a structure capability to dissipated external loading up to a significant ductility level (μ > 45). The average load of Pyield on DBSTT is 35,937 kN followed by DPSDT with 18,246 kN initially (based on Equivalent Energy Elastic-Plastic curve). The failure mechanism on DBSTT is shear failure, meanwhile on the DPSDT is sliding failure which occurs along the surface joints between styrofoam panel and mortar.

Kata Kunci : Daktilitas, getas, bolak-balik, RT, DBSTT, DPSDT, Ductility, brittle, cyclic