Karakteristik pasca-elastik dinding beton Styrofoam dengan tulangan horizontal akibat beban statik

AGUSTIN, Rima Sri, Dr.Ir. Iman Satyarno, ME.,Ph.D

2005 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Wilayah Indonesia merupakan wilayah yang rawan terhadap gempa. Pada umumnya dinding bangunan terbuat dari batu bata atau batako. Kedua bahan ini mempunyai kelemahan diantaranya berat dan getas (brittle). Akibat beratnya yang cukup besar maka akan menaikkan beban mati struktur. Sedangkan akibat sifatnya yang getas (brittle) maka pada tingkat perubahan bentuk (deformation) yang relatif rendah retak-retak tidak dapat dihindari. Dengan demikian, bahan yang ringan dan liat (ductile) akan lebih baik jika digunakan sebagai dinding bangunan tahan gempa dan tingkat resikonya pun lebih rendah (Sarwidi, 2000). Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan styrofoam dalam pembuatan dinding didasarkan pada pertimbangan bahwa bahan ini ringan dan daktail. Dalam penelitian ini, perilaku model kerusakan dinding panel styrofoam yang diteliti meliputi hubungan beban-simpangan dan drift ratio, kekakuan (stiffness), pola retak, Elastic-plastic curve, kuat geser ultimit (ultimit shear strength), daktilitas dan wilayah gempa maksimum. Sebagai simulasi beban gempa, dilakukan pembebanan secara lateral statik pada ujung atas dinding panel styrofoam. Pengujian dibuat 3 model benda uji, yaitu : rangka terbuka (RT) dinding beton styrofoam tanpa tulangan/ cast in situ (DBSTT), dinding panel styrofoam dengan tulangan horizontal φ5,14–250 mm/ precast (DPSDT). Dari penelitian didapatkan, pola/ tipe kerusakan yang terjadi pada DBSTT adalah retak diagonal dan pada DPSDT adalah kerusakan geser (sliding failure). DBSTT memiliki kapasitas tahanan lateral sebesar 38317,86 N, simpangan sebesar 15,608 mm, kekakuan maksimum sebesar 11167,265 N/mm, luasan penyerapan energi sebesar 422939,87 mm2, kuat geser ultimit sebesar 12,885 N/mm dan daktilitas sebesar 5,89. DPSDT memiliki kapasitas tahanan lateral sebesar 33030,27 N, simpangan sebesar 39,044 mm, kekakuan sebesar 28690,064 N/mm, luasan penyerapan energi 1069391,70 mm2, kuat geser ultimit sebesar 11,010 N/mm dan daktilitas sebesar 40,39. DBSTT dan DPSDT merupakan struktur dengan daktilitas penuh dan mampu bertahan terhadap gempa di wilayah 6 dengan jenis tanah keras.

Indonesian region has a high risk towards the earthquake. Generally, the wall of building has made by the bricks or conblock. Both of these materials have a weakness, they are weight and brittle. As the result of over weight, it would create dead load structure. In the character of brittle materials, it would causes unavoidable relative low deformation. Therefore, the light and ductile materials are better utilized as the earthquake resist building’s wall and lower risk to earthquake (Sarwidi, 2000). The purpose of this research is to utilize the styrofoam in making the wall based on consideration that these materials are light and ductile. In this research, characteristic of styrofoam wall damage of observed objects includes the relationship between lateral load-displacement curve, drift ratio, stiffness, crack pattern, elastic-plastic curve, ultimate shear strength, ductility and earthquake region. As the stimulation of earthquake load, it wold be laterally static load in top of styrofoam wall. Three specimens with different configuration of the confining elements are referred to open frame (RT), styrofoam walls without bar (DBSTT), styrofoam walls with horizontal bar ∅5,14-250 mm (DPSDT). The results of this research are; crack pattern of DBSTT is diagonal failure and DPSDT is sliding failure. DBSTT has lateral load resistance as 38317,86 N, deformatian capability as 15,608 mm, stiffness as 11167,265 N/mm, energy absorb capability as 422939,87 mm2, ultimate shear strength as 12,885 N/mm and ductility as 5,89. DPSDT has lateral load resistance as 33030,27 N, deformation capability as 39,044 mm, stiffness as 28690,064 N/mm, energy absorb capability as 1069391,70 mm2 ultimate shear strength as 11,010 N/mm and ductility as 40,39. DBSTT and DPSDT are ductile stucture and able to survive towards earthquake in 6 region with the hard soil type.

Kata Kunci : Dinding Beton Styrofoam, Beban Statik, Tulangan Horizontal, Styrofoam wall, lateral load (static), horizontal bar.