Kemampuan redistribusi momen balok beton bertulang tampang persegi dengan luas tulangan minimum pada tumpuan

IRRIANI, Siti Nursanti, Ir. Hrc. Priyosulistyo, M.Sc., Ph.D

2008 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Secara umum redistribusi momen merupakan suatu konsep yang dapat digunakan untuk menyederhanakan pendetailan penulangan, terutama pada daerah tumpuan. Semakin besar momen yang dapat diredistribusikan, maka semakin sedikit penulangan tarik yang dibutuhkan pada daerah tumpuan. Dalam peraturan SNI 03-2847-2002, konsep redistribusi momen hanya mendapat porsi yang kecil dan tidak ditinjau lebih lanjut. Besar redistribusi momen maksimal yang dapat diberikan pada balok-balok lentur non-prategang menurut peraturan tersebut adalah sebesar 20 %, dibandingkan dengan hasil penelitian Cagney dan Wong (2004) yang menunjukkan bahwa nilai redistribusi momen dapat ditingkatkan hingga 60 %. Banyaknya faktor yang mempengaruhi redistribusi momen akan membuat permasalahan ini menjadi lebih kompleks apabila semua parameter dilibatkan. Di dalam penelitian ini akan dibahas mengenai kemampuan redistribusi momen balok beton bertulang tampang persegi dengan luas tulangan tarik minimum pada tumpuannya (2D10). Variabel yang divariasi dalam penelitian ini adalah luas tulangan positif pada daerah lapangan. Model 1 sebagai referensi menggunakan tulangan positif 2D10. Model 2 dan model 3 diberi penambahan berturut-turut sebesar 100% dan 150%. Ketiga balok dijepit pada kedua ujungnya. Pengamatan dan pengambilan data dilakukan melalui bantuan data logger yang merekam beban, lendutan, sudut rotasi dan regangan baja pada setiap tahap pembebanan. Untuk pengamatan lebar retak dilakukan secara visual dengan bantuan microcrack meter. Dari hasil penelitian dapat diketahui bahwa balok beton bertulang dengan luas tulangan minimum pada tumpuannya ternyata mampu untuk meredistribusikan momen melebihi nilai 20% seperti yang ditetapkan dalam peraturan SNI 03-2847- 2002, terutama pada model 2 dan model 3, dan nilainya dipengaruhi r*. Semakin kecil nilai r*, maka besarnya momen yang dapat diredistribusikan semakin besar. Besarnya redistribusi momen untuk model 1, model 2 dan model 3 berturut-turut adalah 17,291 %, 25,280 % dan 26,250 %. Pengujian secara numeris dengan program ATENA dilakukan untuk menghitung ulang nilai redistribusi momen jika pengaruh perbedaan spring constant pada ketiga model ditiadakan, dan hasilnya berturut-turut mulai dari model 1 adalah 23,077 %, 26,190 % dan 28,889 %. Hasil ini menunjukkan bahwa nilai redistribusi momen dapat ditingkatkan jika efek jepitan pada tumpuannya lebih baik. Adanya penambahan tulangan tarik di lapangan akan meningkatkan kapasitas momen dan daktilitas balok. Pada model 2, penambahan kapasitas momen di lapangan dan daktilitas berturut-turut sebesar 59,692 % dan 0,784 %. Pada model 3 penambahan kapasitas momen di lapangan dan daktilitas berturut-turut sebesar 89,764 % dan 29,428 %. Untuk ketiga model retak terjadi pertama kali di daerah lapangan dan lebar retak akan bertambah secara signifikan setelah tulangan tarik di lapangan mengalami leleh.

Moment redistribution is a concept which can be used to simplify the reinforcement detailing, especially at support region. The greater the moment to be redistributed, the lesser the tensile reinforcement required at support. The Indonesian Code, SNI 03 -2847-2002, does not take any further discuss such a concept. According to SNI 03 -2847-2002, the amount of moment redistribution that can be given to non -prestressed beam is limited to 20%. Compared to the result of Cagney and Wong (2004) investigation shows that this amount of moment redistribution ca n be increased up to 60%. There are many factors that influence the amount of moment redistribution, and will make the anaylsis much more complex if all parameters are involved. The aim of this research is to investigate the moment redistribution capacity of rectangular reinforced concrete beam with minimum tensile steel at supports (2D10). Dependent variabel in this research was tensile reinforcement at midspan region. Mod el 1 as a reference used 2D10 as tensile reinforcement. The tensile reinforcement area was then increased by 100% and 150% respectively in model 2 and 3 . The three model were fixed support in both end. Data logger was used to record valuable data such as load, displacement, rotation and steel strain. The crack width was observed visually with microcrack meter. The amount of moment redistribution observed in this research is higher than 20 %, especially in model 2 and model 3, and all depend on the parameter of r*. The maximum moment redistribution is achieved in Model 3 which requires the smaller r*. The amount of moment redistribution for model 1, model 2 and model 3 respectively are 17,291%, 25,280 % and 26,250%. Numerical analysis with ATENA is used to re-calculate the amount of moment redistribution if the effect of different spring constant is neglected. The result for model 1, model 2 and model 3 respectively are 23,077%, 26,190% and 28,889%. This result shows that the amount of moment redistribution can be improved if the support area has a better fixed end. The increase in tensile reinforcement will also improve the moment capacity of that region and beam ductility. The improvement in moment capacity and beam ductility for model 2 respectively are 59,692% and 0,784%. Whereas for model 3, the improvement in moment capacity and beam ductility respectively are 89,764% and 29,428%. First crack for all models occur at midspan region and the width of the crack will significantly propagate after yielding at tensile reinforcement is achieved.

Kata Kunci : Tumpuan jepit,Luas tulangan minimum pada tumpuan,Redistribusi momen,ATENA, fixed end s support, minimum steel area at support, moment redistribution , ATENA