Perilaku sambungan balok-kolom interior pracetak dengan sambungan kabel strand berdasarkan metode eksperimental

HARVINA, Dina Mandyani, Dr. -Ing. Ir. Andreas Triwiyono

2008 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Penggunaan struktur sistem precast pada bangunan bertingkat berkembang pesat sejak pertengahan tahun 1990-an hingga kini. Kelebihan dari sistem precast dibandingkan dengan sistem monolit antara lain karena kualitas bahan, waktu pelaksanaan, biaya yang efektif dan ramah lingkungan. Permasalahan utama sistem precast yaitu sifat sambungannya yang tidak seperti sistem monolit dan belum adanya peraturan perencanaan yang berkaitan dengan struktur jenis ini. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan parameter : beban crack, yield dan ultimit, kekakuan dan reduksi kekakuan titik kumpul, daktilitas, disipasi energi serta pola retak pada joint balok-kolom interior sistem precast. Benda uji pada penelitian ini terdiri dari 2 buah joint interior precast JBKIP-1 dan JBKIP-2 dan 1 buah joint interior monolit JBKIM (kontrol). Joint precast terdiri dari elemen balok G1 (125×200×1195) mm, G2 (125×200×200) mm dan G3 (125×200×320) mm serta elemen kolom K1 dan K2 ukuran (150×150×657,5) mm yang dirangkai menjadi satu dengan tulangan baja diameter D10, kabel sling diameter ¼" dan grouting Conbextra GP sebagai sambungannya .Ukuran joint monolit sama dengan ukuran tiap-tiap elemen pada joint precast. Benda uji ditempatkan pada loading frame dengan tumpuan bebas (balok G1), tumpuan sendi (balok G3) dan tumpuan rol (kolom K1 dan K2). Pembebanan dilakukan dengan hydraulic jack sebagai beban statik pada balok G1, dilakukan secara bertahap sesuai nilai drift ratio yang diatur dalam ACI Standard, ACI T1.1-01 dan dilanjutkan sampai terjadi penurunan nilai puncak sebesar 15% dari puncak drift ratio sebelumnya. Analisis dari pengujian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik sambungan joint precast dibandingkan dengan joint monolit. Hasil pengujian menunjukkan beban crack, yield dan ultimit joint precast lebih kecil dari joint monolit, kekakuan rata-rata joint precast lebih kecil dengan nilai 13,106 kg/mm (JBKIP-1) dan 7,209 kg/mm (JBKIP-2) dibandingkan joint monolit JBKIM 83,934 kg/mm, maka reduksi kekakuan titik kumpul rata-rata joint precast pun lebih kecil sebesar 0,159 (JBKIP-1) dan 0,085 (JBKIP-2) dibandingkan joint monolit JBKIM yang nilainya 1,00. Daktilitas rata-rata joint precast juga lebih kecil sebesar 1,326 (JBKIP-1) dan 2,021 (JBKIP-2) dibandingkan joint monolit dengan nilai 2,513. Disipasi energi maksimum joint precast sebesar 9514,51 kg.mm (JBKIP-1) dan 15369,92 kg.mm (JBKIP-2) sedangkan joint monolit JBKIM sebesar 91804,66 kg.mm. Pola retak joint precast adalah timbul retak pada leher sambungan (sisi pertemuan antara elemen balokkolom) dan slip antara kabel sling dengan grouting serta spalling yang cukup besar pada elemen balok yang dibebani sedangkan untuk joint monolit keretakan merata disepanjang badan balok dan kolom disertai spalling yang mengakibatkan selimut beton terkelupas.

Since the mid of 1990’s, application of precast system on multistory buildings structures have been growing fast. The precast system has advantages compared to monolith system such as element quality, construction time and effectiveness of formwork, labour and cost. The difference of connection behaviour to that of monolith system become the main problem on precast system and there’s no standard of connection precast system is available. This research was conducted to find crack, yield and ultimit load, joint stiffness reduction and stiffness, ductility, energy dissipation and crack pattern on precast interior beam-column joint. Two precast interior beam-column joint (JBKIP-1 and JBKIP-2) and one monolith interior beam-column joint (JBKIM, control) were made on this research. Precast joint consist of beam element G1 (125×200×1195)mm, G2 (125×200×200)mm, G3 (125×200×320)mm and column element K1 and K2 (150×150×657,5)mm altogether with the reinforcement of 10mm steel bars and using sling cable ¼" and Conbextra GP grouting as a connection. The dimension of monolith joint is exactly the same as the dimension of each precast element. Joint was tested on the loading frame on conditions, a free supporting on beam G1, a supporting hinge on beam G3 and a supporting roller both on column K1 and K2. The testing method was adopted from ACI T1.1-01 where drift ratio is applied until the load is decreased 15% from the previous drift ratio peak load using the hydraulic jack as a static load (load controll) on beam G1. From the testing results, the analysis will be made from the comparison between the precast joint and the monolith joint. The testing showed several results, crack, yield and ultimit load on precast joint smaller than the monolith joint, the average stiffness on precast joint, with 13,106 kg/mm (JBKIP-1) and 7.209 kg/mm (JBKIP-2) smaller than the monolith joint with 83,934 kg/mm and automatically caused the average stiffness reduction on precast joint with 0,159 (JBKIP-1) and 0,085 (JBKIP-2) also smaller than the monolith system with 1,00. The average ductility on precast joint, with 1,326 (JBKIP-1) and 2,021 (JBKIP-2) smaller compare to monolith joint with 2,513. Dissipation energy on precast joint reached its maximum with 9514,51 kg.mm (JBKIP-1) and 15369,92 kg.mm (JBKIP-2) while on monolith joint was 91804,66 kg.mm. Spalling on the loading beam, slip between sling cable and grouting and crack on the connection neck indicates the crack pattern occurred on precast joint while spalling on monolith joint caused the concrete cover is peeled off and the crack was spread along beam and column.

Kata Kunci : Joint interior,Sambungan balok,kolom,Kabel sling,Drift ratio,beam-column connection, sling cable