PERILAKU GESER BALOK CASTELLATED MODIFIKASI DENGAN PENGAKU DIAGONAL TULANGAN BAJA

Milla Dwi Astari, Prof. Ir. Iman Satyarno, M.E., Ph.D.

2014 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Material baja banyak digunakan untuk bangunan bertingkat tinggi maupun bangunan yang berbentang lebar. Selain kemampuan material baja yang cukup besar untuk menahan tarik dan tekan, sifat daktilitas yang dimiliki baja menjadikan material ini sangat baik digunakan dalam konstruksi di daerah rawan gempa seperti Indonesia. Namun karena harga material baja relatif mahal maka diperlukan upaya untuk dapat memperoleh desain konstruksi baja yang lebih ekonomis dan dapat meminimalisir penggunaan bahan baja. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perilaku geser dari balok kastella dengan pengaku diagonal tulangan dan membandingkan dengan hasil penelitian sebelumnya Balok Castellated Modifikasi dengan Pengaku Tulangan Baja (BCT) yang diuji terbuat dari baja profil IWF 150x75x7x5 mm yang dipotong lurus di tengah badan, dan dihubungkan dengan pengaku diagonal baja tulangan D22, sehingga menjadi balok dengan tinggi efektif 275 mm dan bentang 910 mm, yang mengacu dimensi penelitian sebelumnya. Setting up pengujian menggunakan pembebanan statis 2 titik pada jarak 244,5 mm dari tumpuan. Deformasi dipantau dengan 5 LVDT, 2 dipasang vertikal pada bagian bawah benda uji, 2 buah dipasang horisontal pada sisi pengaku diagonal, dan 1 buah dipasang vertikal pada posisi tengah bentang di bawah profil Tatas. Pembebanan melalui hydraulic jack dilakukan dengan interval kenaikan sebesar 1 kN sampai melampaui Pmaks, dan semua respons lendutan maupun regangan dicatat. Pengujian dihentikan ketika beban sudah mengalami penurunan 30% dari Pmaks. Hasil penelitian menunjukkan kapasitas geser pada benda uji BCT (Balok Castellated Modifikasi Tulangan) dengan pengaku baja tulangan, ditentukan oleh kapasitas inelastic buckling pada T-Section dan baja tulangan pengaku sehingga mekanisme keruntuhannya bersifat daktail. Perbedaan nilai Pyield antara BCT dengan BCH (Balok Castellated Bukaan Heksagonal) adalah 30,33 %, BCT dengan BCM (Balok Castellated Modifikasi Siku) adalah 38,57 % dan BCT dengan BCS (Balok Castellated Bukaan Segiempat) adalah 92 %. Perbedaan nilai Pmaks antara BCT dengan BCM adalah 45,29 %, BCT dengan BCH adalah 45,7 %. Untuk nilai perbandingan strength to weight ratio antara BCH dengan BCT sekitar 21,9 % dan perbedaan antara BCM dan BCT sekitar 29,6 %. Sedangkan untuk nilai strength to cost ratio perbandingan antara BCT dengan BCM, BCH dan BCS berturut-turut adalah 39,3%, 29,6% dan 84,2%. Secara umum penambahan pengaku lateral berupa baja tulangan, selain mengatasi masalah buckling pada web post, juga meningkatkan kapasitas geser dari balok castellated modifikasi.

Steel materials mostly used for high-rise buildings and buildings with wide spans. In addition to the ability of the steel material large enough to withstand tensile and compressive, owned ductility properties of steel make this excellent material used in construction in seismic region like Indonesia. However, because the price is relatively expensive steel materials it is necessary to be able to obtain a design that is more economical steel construction and can minimize the use of steel materials. The aim of this study was to determine the shear behavior of castellated beam with diagonal stiffener reinforcement and compare with the results of previous research. Modification castellated beams with steel reinforcement bracing (BCT) which is made of steel profiles tested IWF 150x75x7x5 mm straight cut in the middle of the body, and connecting with steel reinforcement D22, so it becomes high beams with effective span of 275 mm and 910 mm, referring to the dimensions of research previously. Setting up static loading test using 2 points at a distance of 244.5 mm from support. Deformation monitored with LVDT 5, 2 mounted vertically on the bottom of the specimen, 2 pieces mounted horizontally on the side of the diagonal stiffener, and 1 piece mounted vertically at midspan position under the profile T top. Imposition done through hydraulic jack with a gain of 1 kN intervals to exceed Pmaks, and all deflection and strain responses were recorded. Testing was stopped when the load has decreased 30% from Pmaks. The results showed the shear capacity of the test specimen BCT (Reinforcement Modification Castellated Beams) with reinforcing steel stiffeners, determined by inelastic buckling capacity of the T-section stiffeners and reinforcing steel that is ductile collapse mechanism. The difference in value between BCT Pyield with BCH is 30.33%, BCT with BCM is 38.57%, BCT with BCS was 92%. The difference in value between BCT Pmaks with BCM is 45.29%, BCT with BCH is 45.7%. For comparison the value of strength to weight ratio between BCH with BCT approximately 21.9% and the difference between the BCM and the BCT approximately 29.6%. As for the value of strength to cost ratio comparison between the BCM BCT, BCH and BCS are respectively 39.3%, 29.6% and 84.2%. In general, addition of a lateral stiffeners reinforcing steel, in addition to overcome the problem of buckling on the web post, also increase the shear capacity of castellated beam modification.

Kata Kunci : castellated beam, kapasitas geser, pengaku diagonal, tulangan ulir.