PERILAKU MEKANIK LEKATAN BETON DAN TULANGAN PADA BETON MUTU TINGGI AKIBAT BEBAN STATIK TESIS

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "PERILAKU MEKANIK LEKATAN BETON DAN TULANGAN PADA BETON MUTU TINGGI AKIBAT BEBAN STATIK TESIS"

Sugiarto Wibowo
6 tahun lalu
Tontonan:

PERILAKU MEKANIK LEKATAN BETON DAN TULANGAN PADA BETON MUTU TINGGI AKIBAT BEBAN STATIK TESIS SEBAGAI SALAH SATU SYARAT UNTUK MENYELESAIKAN PROGRAM MAGISTER TEKNIK SIPIL PADA PROGAM PASCA SARJANA

1 PERILAKU MEKANIK LEKATAN BETON DAN TULANGAN PADA BETON MUTU TINGGI AKIBAT BEBAN STATIK TESIS SEBAGAI SALAH SATU SYARAT UNTUK MENYELESAIKAN PROGRAM MAGISTER TEKNIK SIPIL PADA PROGAM PASCA SARJANA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Oleh : NUROJI Pembimbing : Dr. Ir. Iswandi Imran, MASc. BIDANG KHUSUS REKAYASA TEKNIK STRUKTUR POGRAM MAGISTER TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCA SARJANA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 1996

3 ABSTRAK Dalam tahun-tahun terakhir ini, beton dengan nilai kuat tekan lebih dari 50 MPa telah banyak digunakan dalam pembangunan konstruksi gedung, Akan tetapi, banyak persamaan empiris yang digunakan untuk memprediksi perilaku beton atau untuk mendesain struktur didasarkan atas pengujian beton dengan nilai kuat tekan kurang dari 41 MPa. Penerapan persamaan desain ini untuk beton mutu tinggi masih menjadi tanda tanya besar. Pengunaan persamaan-persamaan tersebut untuk perencanaan struktur beton mutu tingi boleh jadi terlalu konservatif atau malah tidak aman. Salah satu contoh penentuan untuk perhitungan panjang penyaluran tulangan yang diturunkan berdasarkan kapasitas lekatan dari baja tulangan yang tertanam dalam beton. Yang menjadi alasan utama dari penelitian ini ialah kurangnya data tentang perilaku lekatan pada tulangan yang tertanam dalam beton mutu tinggi khususnya yang berkaitan dengan beton mutu tinggi yang menggunakan fly ash. Penelitian ini meliputi penelitian eksperimental dan analisis, dengan tujuan (1) untuk mendapatkan model benda uji yang dapat mensimulasikan perilaku lekatan pada stuktur yang mendekati kondisi sebenarnya, (2) untuk mempelajari secara eksperimental perilaku lekatan pada beton mutu tinggi yang menggunakan fly ash dengan berbagai parameter, (3) untuk menyelidiki mekanisme keruntuhan yang terjadi pada benda uji, dan (4) menggunakan hasil-hasil di atas untuk memformulasikan model matematik yang mampu merepresentasikan perilaku lekatan pada beton mutu tinggi. Dalam studi eksperimental ini dibuat benda uji sebanyak empat puluh. Pengaruh dari berbagai variabel desain terhadap kapasitas lekatan diselidiki. Variabel-variabel tersebut adalah kuat tekan beton, diameter tulangan, jenis/geometri tulangan dan umur beton. Kuat tekan beton yang digunakan dalam penelitian ini bervariasi dari 45 MPa

4 sampai 85 MPa sedangkan diameter tulangan yang digunakan adalah mm dan untuk tulangan polos dan mm dan mm untuk tulangan ulir. Perilaku lekatan pada tulangan polos dan ulir dibahas dalam penelitian ini. Pengujian lekatan ini dilakukan dengan menggunakan benda uji pull-out test, dimana beton disekitar tulangan mengalami tarik secara merata. Benda uji dites dengan menggunakan alat "Universal Testing Machine" (UTM) pada Laboratorium Mekanika Struktur PAU-ITB. Pengujian dilakukan dengan displacement control. Slip yang terjadi antara tulangan dengan benda uji diukur dengan menggunakan alat "Linear Variable Displacement Tranducer" (LVDT) yang dipasang pada tulangan. Hasil dari slip dan pengukuran beban digunakan sebagai dasar evaluasi perilaku lekatan benda uji. Selain itu, mekanisme keruntuhan juga diamati untuk menginterpretasikan perilaku lekatan pada beton mutu tinggi. Berikut ini kesimpulan diambil dari penelitian ini. 1. Jenis dan dimensi tulangan mempunyai pengaruh yang berarti terhadap perilaku tegangan lekat - slip. 2. Kapasitas lekatan yang diberikan oleh ACI dan SKSNI cenderung lebih rendah dibanding dengan kapasitas lekatan pada beton mutu tinggi 3. Perilaku setelah beban puncak pada tulangan ulir memperlihatkan sifat getas (brittle) 4. Umur beton lebih berpengaruh terhadap tulangan ulir. 5. Distribusi tegangan lekat pada beton mutu tingi tidak merata sepanjang panjang penyaluran.

5 ABSTRACT In recent years, concrete with compressive strength in excess of 50 MPa has been utilized in building construction. However, many empirical equations used to predict properties of concrete or design structure members are based on test using concrete with compressive strength less than 41 MPa. The applicability of this design equations with high strength concrete are still a big question mark. The use of equations for designing high strength concrete structures may lead to conservative or even unsafe design. One such example is the provision for calculating development length of reinforcing bars which is developed based on bond capacity of steel bars embedded in concrete. This research study was motivated by the lack of test data on bond performance of reinforcing bars embedded in high strength concrete especially those related to high-strength fly ash -concrete. It encompassed both experimental and analytical research, with specific objective (1) to find the model for bond test specimens that can simulate closely bond behaviour in real structures, (2) to study experimentally bond behavior of high strength-fly ash-concrete with variety of test parameters, (3) to investigate failure mechanisms occurred in the test specimens, and (4) to use the above result in formulating mathematical model capable of representing bond behavior of high strength concrete. In the experimental study, a total of fourty bond specimens were tested. The effect of several variables on bond capacity in high strength concrete is investigated. The variables were concrete strength, bar diameters, type of bar and age of concrete. The concrete strengths were varied from 45 MPa to 85 MPa while the reinforcement bar size were mm and mm for plain bars and mm and mm for deformed bars. Bond behavior of plain and deformed bars were both investigated

6 in this study. The bond tests were conducted using a pull-out test specimen in which the concrete surrounding the bar was in uniform tension. The test specimen were tested using a " Universal Testing Machine" at the Structural Mechanics Laboratory of Inter University Centre Institut Teknologi Bandung. The test were conducted under displacement control. Slip occurring between reinforcing bars and concrete was measured by LVDT (Linear Variable Displacement Transducer) attached to the reinforcing bars. The result from slip and load measurement were used as the bases for evaluating the bond behavior of the specimens. In addition to that, the failure mechanisms observed were also used to interprete the bond behavior of high strength concrete. The following conclusion can be drawn from this study: 1. Type and size of reinforcement have significant effects on bond behavior of high strength concrete 2. Bond provision of ACI or SKSNI tends to underestimate bond capacity of high strength fly ash concrete 3. The post-peak response of deformed bars embedded in high strength concrete shows brittle behavior 4. Age of concrete more significant to deformed bars than plain bars 5. Bond distribution of high strength concrete is not uniform

dokumen-dokumen yang mirip

TINJAUAN PANJANG LEKATAN ANTARA BETON NORMAL DENGAN TULANGAN AKIBAT BEBAN STATIK

TINJAUAN PANJANG LEKATAN ANTARA BETON NORMAL DENGAN TULANGAN AKIBAT BEBAN STATIK Surya Sebayang 1 Abstract This study summerizes the result of an experimental investigation of the development length of