KAJIAN EKSPERIMENTAL PERILAKU BALOK-KOLOM PRACETAK MENGGUNAKAN BERBAGAI MACAM SAMBUNGAN BASAH TERHADAP BEBAN SIKLIK

ERI IWAN PRIYADI, ST, Dr.-Ing.Ir. Andreas Triwiyono.

2015 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Sistem beton pracetak telah berkembang pesat dewasa ini di Indonesia dalam dekade terakhir ini, sistem ini memiliki berbagai keunggulan mulai dari kontrol kualitas yang baik, ekonomis dalam tenaga kerja di lapangan dan cetakan, pelaksanaan yang cepat, rapi dan massal. Kelemahan yang sering yang menjadi pertanyaan dalam sistem ini adalah kehandalan sambungan elemen pracetak pada daerah rawan gempa. Dapat dikatakan secara natural hubungan antara sub elemen pracetak tidaklah sangat monolitik sebagaimana pada sistem konvensional. Berbagai model sambungan pracetak yang ada disyaratkan dalam perencanaannya memenuhi kriteria “sekaku dan setegar sistem monolit” dengan menambahkan halhal ekstra untuk menjamin tercapainya kemampuan sistem sehingga menyerupai sistem monolit bahkan dapat lebih handal, namun penambahan hal-hal ekstra tersebut perlu dikaji kembali dari segi keekonomisan jika sistem hanya digunakan pada daerah seismisitas sedang atau rendah. Tujuan dari penelitian ini untuk mendapatkan perilaku dan kemampuan balok-kolom pracetak menggunakan berbagai model sambungan terhadap beban siklik sehingga memenuhi kriteria “sekaku dan setegar yang memenuhi persyaratan perencanaan” yang lebih ekonomis dan sederhana. Hipotesa dari penelitian ini adalah bahwa konsep desain kapasitas dapat diterapkan pada perencanaan struktur beton pracetak dengan prinsip kolom kuat balok lemah. Suatu studi ekperimental pengujian berbagai model sambungan balok-kolom pracetak interior dengan skala model 2/5 telah dilakukan, spesimen uji terdiri dari tiga model sambungan balok-kolom pracetak, yakni JBKP- 1, JBKP-2 dan JBKP-3 dan satu benda uji sistem monolit JBKM sebagai pembanding. Spesimen uji dikenakan beban aksial pada ujung atas kolom sebagai pemodelan beban tetap gravitasi dan beban siklik quasi statik horisontal bolak-balik sebagai pemodelan beban sementara gempa bumi. Perilaku yang ditinjau dalam menilai kehandalan sambungan balok-kolom berdasar pada hubungan beban perpindahan, tingkat daktilitas, degradasi kekuatan dan kekakuan, disipasi energi serta pola retak dan keruntuhan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mekanisme perencanaan kapasitas dapat diterapkan, semua sistem sambungan memiliki kehandalan yang baik terhadap beban siklik dengan tidak terjadinya kerusakan pada titik sambungan. Prinsip desain kolom kuat balok lemah terpenuhi dengan terjadinya retak pada balok dimuka kolom. Sistem monolit JBKM dapat memenuhi persyaratan perencanaan tingkat daktilitas penuh sedangkan sistem pracetak JBKP-1, JBKP-2 dan JBKP-3 hanya dapat memenuhi persyaratan tingkat daktilitas parsiil sehingga hanya layak untuk digunakan pada daerah seismisitas sedang atau rendah.

Precast concrete system has been rapidly growing nowadays in Indonesia in the last decade, This system possesses many excellences, starting from a good quality control, economical in terms of workers in the field and in the formwork, fast, neat and mass implementation. The weakness which frequently becomes the question about this system is the reliability of precast elements connections in earthquake areas. It can be said that, naturally the relation between the precast sub-elements is not extremely monolithic as it is in the conventional system. On the planning, a variety of the existing precast connections are required to fulfill the criterion \\"as tough and rigid as monolithic system\\" by adding the extras to guarantee the achievement of the system’s abilities in order to resemble monolithic system and even to be more reliable. However, the addition of the extras should explore further in terms of economics if the system is only used in medium or low seismicity areas. The objective of this research is to obtain the behavior and capabilities of precast beam-columns by using a variety of connection models on cyclic loading, thus fulfilling the criterion “as tough and as rigid, meeting the planning requirements\\" which is more economical and simpler. The hypothesis of this research is that the capacity design concept can be applied to the structural planning of precast concrete by the principle of strong column weak beam. An experimental study had been undertaken on the testing of various connection models of interior precast beam-columns with a model scale of 2/5. The testing specimen consisted of three models of precast block-columns connections, i.e. JBKP-1, JBKP-2, and JBKP-3 and one testing object of the JBKM monolithic system as the comparison. The testing specimen was charged to axial loading on the upper end of the column as the gravitational constant load, and horizontal quasistatic cyclic loading as the earthquake temporary load modeling. The behavior reviewed in assessing the reliability of beam-column connections was based on the relation of the transfer load, the ductility level, the strength and toughness degradation, energy dissipation as well as cracking patterns and collapse. The results indicate that the capacity planning mechanism can be applied. The entire connection system has a good reliability on cyclic loading with no occurrence of damage on connection points. The design principle of strong column weak beam is fulfilled with the occurrence of cracks on the beam in upfront column. JBKM monolithic system can fulfill the full ductility level requirement of the planning system, while the JBKP-1, JBKP-2 and JBKP-3 precast systems can only fulfill partial ductility level requirement, thus they are only feasible to be used in medium or low seismicity areas.

Kata Kunci : struktur beton pracetak, sambungan balok-kolom, kehandalan sambungan, daktilitas struktur