PERHITUNGAN KAPASITAS PENAMPANG KOLOM BETON MUTU TINGGI YANG TERKEKANG DENGAN BLOK TEGANGAN SEGIEMPAT EKIVALEN

Transkripsi

1 Civil Engineering Dimensin, Vl. 5, N., 45 50, Marh 00 ISSN Tehnial Nte PERHITUNGAN KAPASITAS PENAMPANG KOLOM BETON MUTU TINGGI YANG TERKEKANG DENGAN BLOK TEGANGAN SEGIEMPAT EKIVALEN Darmansyah Tjitradi, Syahril Tauik, Bengawan L. Ksasih Dsen Jurusan Teknik Sipil, UNLAM Banjarmasin Catatan redaksi: Betn mutu tinggi merupakan sesuatu yang saat ini masih asing dalam pelaksanaan, knstruksi di Indnesia, tetapi dengan kemajuan teknlgi yang memudahkan pembuatannya, dapat diharapkan pemakaiannya dalam waktu mendatang. Artikel ini membahas transrmasi diagram teganganregangan betn mutu tinggi menjadi segi empat ekivalen seperti biasa digunakan untuk betn mutu biasa. PENDAHULUAN Betn mutu tinggi dewasa ini semakin banyak digunakan. Betn mutu tinggi mempunyai siat yang getas bila dibandingkan dengan betn nrmal. Walaupun mampu menahan tekan yang ukup tinggi tetapi tidak mampu seara prpsinal meningkatkan kekuatan tariknya. Pemakaian sebagai bahan struktur dengan demikian tergantung pada pengendalian daktilitasnya. Sampai saat ini, ara yang paling eekti untuk meningkatkan daktilitas betn adalah dengan memberikan pengekangan (ninement). Penelitian mengenai kurva tegangan-regangan betn yang terkekang telah banyak dilakukan leh para peneliti dari berbagai negara [,]. Makalah ini membahas perubahan kurva hubungan tegangan-regangan betn mutu tinggi yang terkekang yang diusulkan leh Azizinamini, et al [] menjadi mdel blk tegangan segiempat ekivalen. Analisa kekuatan dan kurvatur penampang dapat dilakukan dengan mudah, sederhana dan lebih epat dengan menggunakan blk tegangan segiempat ekivalen. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan Yng, et.al [], Azizinamini, et al [] mengusulkan rumus kurva tegangan-regangan untuk klm betn mutu tinggi yang tertekan dengan pengekangan sengkang (Gambar ). Catatan: Diskusi untuk makalah ini diterima sebelum tanggal Juni 00. Diskusi yang layak muat akan diterbitkan pada Dimensi Teknik Sipil Vlume 5 Nmr September 00. Gambar. Kurva Tegangan Regangan Azizinamini [] Persamaan kurva tegangan-regangan dinyatakan dalam persamaan sampai 7, yaitu : untuk 0 () 0, untuk > () [ ( )] dimana K 0,45 S n d y K + 0,009 ρ + ρ (4) 8 S d h 0,74 S ( 0,005 ρ ) y h 0, (5) 0,7 + (6) 0,6 0,5, K,4 + 0,000 K (7) Civil Engineering Dimensin ISSN print 007 Thmsn Gale TM 45

2 D. Tjitradi, et al. / Perhitungan Kapasitas Penampang Klm Betn Mutu Tinggi / CED, Vl. 5, N., 45 50, Marh 00 Dalam persamaan sampai 7, K adalah aktr pertambahan kekuatan tekan betn akibat pengekangan, S adalah spasi sengkang lateral (in), h adalah panjang satu sisi dari sengkang segiempat (in), n adalah banyaknya tulangan lngitudinal, ρ adalah vlumetri rasi dari tulangan lngitudinal, ρ adalah vlumetri rasi dari tulangan lateral, y adalah tegangan leleh baja tulangan lateral (psi), d adalah diameter nminal dari sengkang (in), d adalah diameter nminal dari tulangan lngitudinal (in). NILAI DAN PADA BLOK TEGANGAN SEGIEMPAT EKIVALEN Penurunan nilai dan tergantung pada persamaan kurva tegangan-regangan betn mutu tinggi yang digunakan. Pada penelitian ini nilai dan setiap daerah diperleh langsung dari syarat berikut ini [] :. Luas daerah diagram tegangan betn sebenarnya harus sama dengan luas blk tegangan ekivalen.. Sentrid diagram tegangan betn sebenarnya berlkasi sama dengan sentrid blk tegangan ekivalen. Untuk memperleh nilai dan kurva tegangan-regangan betn yang sebenarnya dibagi menjadi daerah (Gambar ), yaitu: a. Zne : untuk 0 Syarat : Kesamaan luas d 0 (8) (9) Syarat : Kesamaan sentrid d 0 (0) () () Dari persamaan (9) dan () didapat : () 4 (4) b. Zne : untuk Penurunan rumus dan analg dengan penurunan rumus pada Zne, sehingga didapat : ( ) ( + ) (5) A (6) ( ) ( + ) (7) B (8) ( A B) (9) A A (0) A B ( ). Zne : untuk Penurunan rumus dan analg dengan penurunan rumus pada Zne, sehingga didapat : 0, , () A () 7 () ( + ) B ( A B) 0 (4) (5) A A (6) ( A B) MODEL BLOK TEGANGAN SEGIEMPAT EKIVALEN Berdasarkan nilai dan dapat ditentukan pemdelan blk tegangan segiempat ekivalen pada setiap nilai regangan tekan betn,, seperti pada Gambar s/d 5. Kemudian dengan menetapkan nilai garis netral,, terlebih dahulu didapat nilai gaya tekan betn, C, dan kekuatan tulangan baja, Ts, selanjutnya dengan syarat kesetimbangan gaya aksial, P, dilakukan prses iterasi sampai didapat nilai garis netral,, yang sebenarnya, maka didapatkan nilai kapasitas Mmen dan kurvatur klm. 46

3 D. Tjitradi, et al. / Perhitungan Kapasitas Penampang Klm Betn Mutu Tinggi / CED, Vl. 5, N., 45 50, Marh 00 Gambar. Pembagian Zne Kurva Tegangan Regangan Betn Azizinamini [] Gambar 4. Blk Tegangan pada Zne untuk Gambar. Blk Tegangan pada Zne untuk 0 Gambar 5. Blk Tegangan pada Zne untuk 47

4 D. Tjitradi, et al. / Perhitungan Kapasitas Penampang Klm Betn Mutu Tinggi / CED, Vl. 5, N., 45 50, Marh 00 HASIL ANALISA PENGGUNAAN BLOK TEGANGAN SEGIEMPAT EKIVALEN Sebagai nth penggunaan blk tegangan segiempat ekivalen diambil mdel penampang klm segiempat yang berukuran 00 mm x 00 mm, y 40 MPa, yh 60 MPa, 60 MPa, ρt , ρs 0.084, dan S 50 mm, sehingga didapat Graik hubungan Mmen- Kurvatur (Gambar 6) dan Mmen-Regangan tekan Betn (Gambar 7) yang sangat bermanaat untuk mengetahui kapasitas mmen dan kurvatur suatu klm, hasil analisa perhitungan klm seara lengkap dapat dilihat pada Tabel. Tabel. Hasil Perhitungan Analisis dengan Blk Tegangan Segiempat Ekivalen 48

5 D. Tjitradi, et al. / Perhitungan Kapasitas Penampang Klm Betn Mutu Tinggi / CED, Vl. 5, N., 45 50, Marh 00 Gambar 6. Graik Hubungan Mmen-Kurvatur Gambar 7. Graik Hubungan Mmen-Regangan Tekan Betn DAFTAR PUSTAKA. Azizinamini, A.; Kuska, S.S.B.; Brungardt, P.; Hatiled, E., Seismi Behaviur Square High Strength Cnrete Clumns, ACI Strutural Jurnal, V. 9, n., May- June 994, pp Yng, Y.K.; Nur, M.G.; Nawy, E.G., Behaviur Laterally Cnined Square High Strength Cnrete Axial Lads, Jurnal Strutural Engineering, ASCE, V. 4 N., Feb Sheikh, S.A.; Member, ASCE, Yeh, C.C., Analytial Mment-Curvature Relatins Fr Tied Cnrete Clumns, Jurnal Strutural Engineering, ASCE, V. 8 N., Feb