Analisis kolom dengan perkuatan profil baja siku menggunakan metode elemen hingga

BASID, Abdul, Dr. Ir. H. Muslikh, M.Sc.,Ph.D

2010 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Adanya penambahan beban pada suatu struktur sebagai perubahan fungsi akan berpengaruh pada beban kolom. Perkuatan pada struktur kolom dengan menggunakan material tertentu merupakan salah satu pilihan yang dapat meningkatkan kapasitas kekuatan kolom. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai lendutan, kekakuan, daktilitas serta pola retak kolom beton bertulang non-perkuatan dan yang diberi perkuatan baja siku secara numerik dengan menggunakan program finite element non linier, kemudian membandingkannya dengan hasil eksperimental. Dalam penelitian ini dimodelkan 3 jenis kolom beton bertulang non-perkuatan verifikasi penelitian sebelumnya (KAe15, KAe40 dan KAe150) dan 9 kolom beton bertulang yang diberi perkuatan baja siku yang terdiri dari 3 kolom verifikasi penelitian sebelumnya (KPe15, KPe40 dan KPe150), 3 kolom dengan variasi kuat tekan beton (KPFC20, KPFC25 dan KPFC30) serta 3 kolom dengan variasi rasio L/D (KPLD4, KPLD8 dan KPLD12). Kolom non-perkuatan berukuran 110x110x3000 mm. Adapun untuk kolom beton bertulang yang diberi perkuatan baja siku berukuran 200x200x3000 mm. Mutu baja tulangan dan sengkang yang digunakan untuk semua kolom adalah sama yaitu fy = 391,2 MPa dengan Es = 205377,48 MPa. Adapun baja siku yang di gunakan memiliki fy = 228,47 MPa dengan Es = 167,853 MPa. Pembebanan dimodelkan dengan beban titik yang terbagi merata ke nodal-nodal pada arah melebar kolom. Analisis kolom menggunakan software ATENA V.2.1.10 dan hasilnya dibandingkan dengan hasil eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kolom-kolom eksperimental yang dimodelkan dengan ATENA yaitu kolom KAe15, KAe40, KAe150, KPe40 dan KPe150 memiliki perbedaan beban maksimum dengan hasil eksperimental berturut-turut sebesar 10,68%, 14,56%, 25,91%, 6,66% dan 11,11% dengan perbedaan kekakuan berdasarkan beban maksimum berturut-turut sebesar 35,47%, 54,32%, 16,44%, 22,47% dan 61,83% dan perbedaan daktilitas secara berturut-turut sebesar 30,46%, 67,66%, 33,97%, 19,92% dan 43,94%. Adapun selisih beban maksimum antara KPFC20 dengan KPFC25 dan KPFC30 adalah 2,08% dan 20,33% dengan selisih kekakuan 17,48% dan 11,38%. Selisih beban maksimum KPLD4 dengan KPLD8 dan KPLD12 adalah 7,31% dan 37,8%.

Load adding on one structure as function modification will highly influences columns load. Strengthening columns structure using specific material is one option to increase column strengths capacity. This research objective include investigating the value of flexure, stiffness, ductility and fractures pattern of non-strengthened and angle profile - strengthened reinforced concrete column numerically using non-linear finite element method and compared with experiment result. Three columns type of non-strengthen reinforced concrete of experimental research verification (KAe15, KAe40 and KAe150) and 9 reinforced concrete columns with angle profile -strengthening consist of 3 columns of experimental research verification (KPe15, KPe40 and KPe150), 3 columns of concrete‟s compressive-strength variation (KPFC20, KPFC25 and KPFC30) and 3 columns ratio L/D variation (KPLD4, KPLSD8 and KPLD12) were employed in this research as models. 110x110x300 mm of non-strengthening column and 200x200x300mm of angle profile -strengthened reinforced concrete were token. Yield strength of bar that employed for all columns were fy = 391.2 MPa and Es =205377.48 MPa. Angle profile which employed were fy = 228.47 MPa and Es = 167.853 MPa. Load was modeled using point load evenly distribute to nodals on columns wide. Columns were analyzed using ATENA V.2.1.10 software and its results were compared on experiment result. Research result reveals that experimental columns modeled with ATENA – Kae15, KAe40, KAe150, KPe40 and KPe150 – has maximum load differences on early experimental result as 10.68%, 14.56%, 25.91%, 6.66% and 11.11%, respectively, and stiffness difference based on maximum load as 30.46%, 67.66%, 33.97%, 19.92% and 43.49%, respectively. Maximum load differences between KPFC20 and KPFC25 and KPFC30 were 2.08% and 20.33%, while stiffness differences were 17.48% and 11.38%, respectively. Maximum load difference of KLPD4 and KPLD 8 and KPLD 1 were 7.31% and 37.8%, respectively.

Kata Kunci : Kolom non,perkuatan dan dengan perkuatan baja siku,Elemen hingga non linear,ATENA,Kuat tekan beton, non-strengthened and angle profile -strengthened columns, element non-linear, ATENA, concrete‟s compressive strength (fc’), L/D.