TINJAUAN KUAT GESER KOLOM BETON BERTULANG DENGAN VARIASI RASIO BEBAN AKSIAL DAN RASIO TULANGAN LONGITUDINAL

Transkripsi

1 TINJAUAN KUAT GESER KOLOM BETON BERTULANG DENGAN ARIASI RASIO BEBAN AKSIAL DAN RASIO TULANGAN LONGITUDINAL Johane Januar Sudjati 1 1 roram Studi Teknik Sipil, Univerita Atma Jaya Yoyakarta, Jl. Babarari 44 Yoyakarta januar@taff.uajy.a.id 1. ABSTRAK eraturan SNI menyebutkan bahwa kuat eer kolom terdiri dari kuat eer beton dan kuat eer tulanan eer. Kontribui beban akial terhadap kuat eer kolom dimaukkan ke dalam peramaan kuat eer beton. rietley dkk. memiahkan kontribui beban akial dari peramaan kuat eer beton ehina kuat eer kolom dihitun ebaai penjumlahan dari kuat eer beton, kuat eer tulanan eer dan kuat eer yan diediakan beban akial. dan rietley kemudian menyempurnakan peramaan kuat eer beton denan memperhitunkan penaruh apek raio kolom dan raio tulanan lonitudinal. Dalam penulian ini akan ditinjau kuat eer kolom beton bertulan penampan perei denan raio beban akial terhadap f A mulai dari,1 ampai denan,5 (denan penambahan,1). Untuk etiap raio beban akial ditinjau empat raio tulanan lonitudinal (ρ l =,1;,2;,3 dan,4). Kuat eer kolom dihitun denan peramaan SNI dan peramaan yan diuulkan oleh dan rietley pada berbaai tinkat daktilita. Kuat eer nominal menurut SNI memiliki nilai yan lebih keil dibandin kuat eer nominal menurut dan rietley denan perbedaan rata-rata 43,27% pada ampai denan 2, 29,94% pada 2,5 dan 3, erta 12,33% pada 3,5 dan 4. Kata kuni: kuat eer kolom, raio beban akial, raio tulanan lonitudinal ENDAHULUAN Menurut peraturan SNI kuat eer kolom terdiri dari kuat eer beton dan kuat eer tulanan eer. SNI tidak memaukkan penaruh tinkat daktilita pada peramaan kuat eer ehina kuat eer nominal kolom memiliki nilai yan ama untuk emua tinkat daktilita. rietley dkk. (1994) menyatakan bahwa kuat eer kolom dapat dihitun ebaai penjumlahan kuat eer beton, kuat eer tulanan eer dan kuat eer yan diediakan beban akial. Kuat eer beton akan berkuran nilainya pada tinkat daktilita yan lebih bear karena retak beton yan emakin melebar ehina menurani ikatan antar areat. dan rietley () kemudian menyempurnakan peramaan kuat eer kolom denan memperhitunkan penaruh apek raio kolom dan raio tulanan lonitudinal. Kuat eer kolom akan lebih bear untuk kolom denan apek raio yan lebih keil. Semakin keil raio tulanan lonitudinal akan menakibatkan penurunan nilai kuat eer beton. Hal ini diebabkan oleh 3 faktor yaitu: berkurannya aki paak dari tulanan lonitudinal, jumlah retak beton lebih edikit tapi memiliki lebar retak yan lebih bear dan berkurannya lua daerah tekan beton. 2. LANDASAN TEORI Diplaement dutility fator Seara matemati tinkat daktilita (μ) dapat dinyatakan ebaai perbandinan antara defleki akibat beban dan defleki aat terjadi luluh pertama (ark dan aulay, 1975) eperti peramaan di bawah ini. (1) y Tinkat daktilita yan diperoleh denan perbandinan defleki ini diebut. Menurut rietley dkk. (1994) nilai defleki aat luluh pertama (Δ y ) dalam ekperimen dapat diperoleh denan menatat defleki lateral pada arah poitif dan neatif (Δ y1 dan Δ y2 ) ketika tulanan lonitudinal terluar menapai luluh pertama teoriti kemudian diektrapolaikan nilai reratanya ke nilai kuat lentur nominal teoriti eperti terlihat pada ambar 1. Nilai Δ y dapat dihitun denan peramaan bb.: y æ ç è y 1 2 y 2 ö ø if y (2) SEMINAR NASIONAL-1 BMTTSSI - KoNTekS 5 S-123 Univerita Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 211

2 denan: Δ y = defleki aat luluh pertama, if = beban lateral aat kuat lentur nominal terapai, y = beban lateral aat tulanan lonitudinal terluar menapai luluh pertama. Rodriuez dan ark (1994) menyatakan bahwa nilai y dapat didekati denan,75 if. if y Δ y2 Δ y1 Δ y if Kuat eer menurut SNI Gambar 1. enentuan nilai Δ y ekperimen (Sumber: rietley dkk., 1994) Menurut SNI kuat eer kolom dapat dihitun denan peramaan bb.: n (3) æ N ö u 1 ' ç1 f b d (4) 14 A è ø 6 A v f y d (5) denan: n = kuat eer nominal, = kuat eer beton, = kuat eer tulanan eer, N u = beban akial, A = lua penampan bruto, f = teanan tekan makimum beton, b = lebar daerah tekan, d = jarak dari erat tekan terluar ke puat tulanan tarik, A v = lua tulanan eer, f y = teanan leleh baja dan = pai tulanan eer. Kuat eer menurut rietley dkk. (1994) Menurut rietley dkk. (1994) kuat eer kolom dihitun denan peramaan bb.: n (6) ' p,85 f, 8 A (7) p p ' 1,73 A v f y D,85 (8) N u D a, 85, tumpuan jepit pada kedua ujunnya (9a) L,5 N,85 D L a u, untuk kolom kantilever (9b) denan: p = kuat eer yan diediakan beban akial, γ = kontanta, D = jarak antara puat tulanan eer pada arah melintan kolom, D = dimeni penampan melintan kolom, a = tini blok teanan tekan perei ekuivalen, L = tini kolom. Nilai γ terantun pada tinkat daktilita eperti pada ambar 2. S-124 SEMINAR NASIONAL-1 BMTTSSI - KoNTekS 5 Univerita Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 211

3 ,3,25 γ,2,15,1,5, Uniaxial dutility Biaxial dutility Diplaement dutility Gambar 2. Nilai kontanta γ (Sumber: dan rietley, ) Dalam peramaan kuat eer menurut rietley dkk. (1994) kontribui beban akial terhadap kuat eer kolom dihitun terendiri dan dipiahkan dari perhitunan kuat eer beton eperti pada pada ambar 3. D D γ γ H H /o γ /o γ a (a) kolom denan tumpuan jepit pada kedua ujunnya a (b) kolom kantilever Gambar 3. Kontribui beban akial terhadap kuat eer kolom (Sumber: rietley dkk., 1994) Kuat eer menurut dan rietley () dan rietley () menyempurnakan peramaan kuat eer beton bb:,85 f, 8 A (1) denan: α = faktor untuk memperhitunkan apek raio kolom yan dihitun denan peramaan (11), β = faktor untuk penaruh raio tulanan lonitudinal, dihitun denan peramaan (12). ' M 1 3 1,5 (11) D,5 2 1 (12) l SEMINAR NASIONAL-1 BMTTSSI - KoNTekS 5 S-125 Univerita Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 211

4 denan: M = momen lentur, = aya eer pada penampan kriti, variabel M/D pada peramaan (11) ekuivalen denan apek raio L/D, ρ l = raio tulanan lonitudinal. 3. STUDI KASUS Dalam tudi kau ini akan ditinjau kolom penampan bujurankar berdimeni mm dan tini 3 meter. Kolom diberi enkan 31-15, kuat tekan beton f = 25 Ma, teanan luluh enkan f y = 24 Ma dan teanan luluh tulanan lonitudinal f y = Ma. Ditinjau lima raio beban akial terhadap f A mulai dari,1 ampai denan,5 (denan penambahan,1). Untuk etiap raio beban akial ditinjau empat raio tulanan lonitudinal (ρ l =,1;,2;,3 dan,4) eperti pada tabel 1. Kuat eer kolom dihitun denan peramaan SNI dan peramaan yan diuulkan oleh dan rietley () pada berbaai tinkat daktilita. 4. Tabel 1. ariai raio beban akial dan raio tulanan lonitudinal Kode ' ρ f A l Kode ' ρ f A l Kode ' ρ f A l Kode ' ρ f A l Kode ' f A ρ l A-1,1,1 B-1,2,1 C-1,3,1 D-1,4,1 E-1,5,1 A-2,1,2 B-2,2,2 C-2,3,2 D-2,4,2 E-2,5,2 A-3,1,3 B-3,2,3 C-3,3,3 D-3,4,3 E-3,5,3 A-4,1,4 B-4,2,4 C-4,3,4 D-4,4,4 E-4,5,4 HASIL DAN EMBAHASAN Kuat eer nominal kolom pada etiap tinkat daktilita menurut dan rietley () dan SNI denan raio beban akial terhadap f A ebear,1 dapat dilihat pada ambar SNI 2 (a) Kode A-1 () Kode A-3 SNI (b) Kode A-2 (d) Kode A-4 Gambar 4. Kuat eer nominal denan / f A =,1 Kuat eer nominal menurut SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 4,17% dibandin kuat eer nominal menurut dan rietley pada tinkat daktilita ampai denan 2. Untuk tinkat daktilita 2,5 dan 3 kuat eer nominal berdaarkan SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 25,12%. Saat tinkat daktilita 3,5 dan 4 eliih kuat eer nominal antara SNI denan dan rietley emakin meneil yaitu 5,83%. Kuat eer nominal kolom pada etiap tinkat daktilita menurut dan rietley () dan SNI denan raio beban akial terhadap f A ebear,2 dapat dilihat pada ambar 5. 1, 1, SNI SNI S-126 SEMINAR NASIONAL-1 BMTTSSI - KoNTekS 5 Univerita Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 211

5 1, SNI , SNI (a) Kode B-1 (b) Kode B-2 1, SNI , SNI () Kode B-3 (d) Kode B-4 Gambar 5. Kuat eer nominal denan / f A =,2 ada tinkat daktilita ampai denan 2, kuat eer nominal menurut SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 46,77% dibandin kuat eer nominal menurut dan rietley. Untuk tinkat daktilita 2,5 dan 3 kuat eer nominal berdaarkan SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 33,%. Seliih kuat eer nominal antara SNI denan dan rietley emakin meneil ebear 14,57% pada tinkat daktilita 3,5 dan 4. Kuat eer nominal kolom pada etiap tinkat daktilita menurut dan rietley () dan SNI denan raio beban akial terhadap f A ebear,3 dapat dilihat pada ambar 6. ada tinkat daktilita ampai denan 2, kuat eer nominal menurut SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 45,99% dibandin kuat eer nominal menurut dan rietley. Kuat eer nominal berdaarkan SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 33,29% pada tinkat daktilita 2,5 dan 3. ada tinkat daktilita 3,5 dan 4, eliih kuat eer nominal antara SNI denan dan rietley emakin meneil ebear 16,3% 1, SNI , SNI (a) Kode C-1 (b) Kode C-2 1, SNI , SNI () Kode C-3 (d) Kode C-4 SEMINAR NASIONAL-1 BMTTSSI - KoNTekS 5 S-127 Univerita Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 211

6 Gambar 6. Kuat eer nominal denan / f A =,3 Kuat eer nominal kolom pada etiap tinkat daktilita menurut dan rietley () dan SNI denan raio beban akial terhadap f A ebear,4 dapat dilihat pada ambar 7. 1, SNI , SNI (a) Kode D-1 (b) Kode D-2 1, 1, SNI , 1, SNI () Kode D-3 (d) Kode D-4 Gambar 7. Kuat eer nominal denan / f A =,4 ada tinkat daktilita ampai denan 2, kuat eer nominal menurut SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 4,14% dibandin kuat eer nominal menurut dan rietley. Untuk tinkat daktilita 2,5 dan 3 kuat eer nominal berdaarkan SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 28,36%. Seliih kuat eer nominal antara SNI denan dan rietley emakin meneil ebear 12,6% pada tinkat daktilita 3,5 dan 4. Kuat eer nominal kolom pada etiap tinkat daktilita menurut dan rietley () dan SNI denan raio beban akial terhadap f A ebear,5 dapat dilihat pada ambar 8. 1, SNI , 1, SNI (a) Kode E-1 () Kode E-3 1, 1, SNI , 1, SNI (b) Kode E-2 (d) Kode E-4 Gambar 8. Kuat eer nominal denan / f A =,5 S-128 SEMINAR NASIONAL-1 BMTTSSI - KoNTekS 5 Univerita Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 211

7 ada tinkat daktilita ampai denan 2, kuat eer nominal menurut SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 35,86% dibandin kuat eer nominal menurut dan rietley. Untuk tinkat daktilita 2,5 dan 3 kuat eer nominal berdaarkan SNI memiliki nilai yan lebih keil rerata 24,88%. ada tinkat daktilita 3,5 dan 4, eliih kuat eer nominal antara SNI denan dan rietley emakin meneil ebear 1,18% 5. KESIMULAN Kuat eer nominal menurut SNI memiliki nilai yan lebih keil dibandin kuat eer nominal menurut dan rietley () denan perbedaan rata-rata 43,27% pada ampai denan 2, 29,94% pada 2,5 dan 3, 12,33% pada 3,5 dan 4. Dari hail ini terlihat kuat eer nominal yan dihitun denan peramaan SNI memperlihatkan nilai yan konervatif dibandinkan denan peramaan dan rietley () pada tinkat daktilita yan rendah (ampai denan tinkat daktilita 3). Kuat eer menurut SNI baru mendekati nilai kuat eer menurut peramaan dan rietley () pada tinkat daktilita DAFTAR USTAKA, M.J and rietley, M.J.N (). Improved Analytial Model for Shear Strenth of Cirular Reinfored Conrete Column in Seimi Reion. ACI Strutural Journal, May-June, ark, R and aulay, T. (1975). Reinfored Conrete Struture. John Wiley & Son In, Canada. rietley, M.J.N.; Seible, F.; Xiao, Y. and erma, R. (1994) Steel Jaket Retrofittin of Reinfored Conrete Bride Column for Enhaned Shear Strenth (part I). ACI Strutural Journal, July-Auut, Rodriuez, M. And ark, R. (1994). Seimi Load Tet on Reinfored Conrete Column Strenthened by Jaketin. ACI Strutural Journal, Marh-April, Yayaan Lembaa enyelidikan Maalah Banunan (2). Tata Cara erhitunan Struktur Beton Untuk Banunan Gedun (SNI ), Bandun. SEMINAR NASIONAL-1 BMTTSSI - KoNTekS 5 S-129 Univerita Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 211

8 S-13 SEMINAR NASIONAL-1 BMTTSSI - KoNTekS 5 Univerita Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 211