ANALISIS DAKTILITAS KURVATUR PADA KOLOM BULAT BETON BERTULANG TERKEKANG DENGAN MENGGUNAKAN VISUAL BASIC 6.0 OLEH : YANUAR SISCARIA R. 3106 100 040 DOSEN PEMBIMBING : TAVIO, ST.,MT.,PhD Ir. KURDIAN SUPRAPTO, MS
BAB I PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG Kolom adalah salah satu elemen utama dalam suatu struktur yang memerlukan perencanaan yang serius. Sering terjadi kasus keruntuhan bangunan akibat gempa, penurunan, dan pergeseran tanah. Struktur harus direncanakan agar memiliki perilaku daktail, agar mampu menunda waktu keruntuhan beton
PERUMUSAN PERMASALAHAN Bagaimana pengaruh pengekangan terhadap daktilitas kurvatur penampang kolom bulat? Bagaimana hubungan antara daktilitas kurvatur penampang kolom bulat yang terkekang apabila ditinjau dari diagram Momen-Kurvatur?
TUJUAN Membuat program sederhana yang dapat menunjukkan pengaruh pengekangan terhadap daktilitas penampang kolom bulat Membuat program sederhana yang dapat membantu mengevaluasi daktilitas kurvatur penampang kolom bulat beton bertulang dengan memperhitungkan efek pengekangan dalam analisisnya
BATASAN MASALAH BATASAN PENAMPANG & PENULANGAN a. Penampang kolom yang dianalisis hanya yang berbentuk lingkaran (circular) b. Konfigurasi penulangan longitudinal kolom adalah merata di semua sisi (all sides equal) c. Konfigurasi tulangan transversal hanya berupa sengkang spiral
BATASAN MASALAH (lanjutan) BATASAN METODE KURVA TEGANGAN-REGANGAN BETON TERKEKANG YANG DIPAKAI : a. Metode oleh Kent dan Park (1971) b. Metode oleh Imran et al (1999) c. Metode modified Kent-Park d. Metode oleh Hong dan Han (2005) e. Metode oleh Kusuma dan Tavio (2008) BATASAN METODE KURVA TEGANGAN-REGANGAN BETON TAK TERKEKANG YANG DIPAKAI : a. Metode unconfined Kent dan Park (1971) b. Metode unconfined Popovics (1973) c. Metode unconfined modified Hognestad d. Metode unconfined Thorenfeldt (1987)
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
DASAR TEORI KOLOM Kolom merupakan elemen struktur vertikal yang menyalurkan beban dari balok dan pelat kemudian meneruskan hingga ke pondasi Pada dasarnya analisis penampang pada kolom dan balok hampir sama. Perbedaannya terletak pada gaya aksial yang hanya dialami pada kolom. Akibat gaya aksial tersebut, sebagian besar kekuatan kolom dipakai untuk menumpu gaya aksial yang terjadi, sehingga kapasitas terhadap momennya mengecil, dan sebaliknya.
TEORI DASAR KURVATUR PADA BATANG Kurvatur adalah gradien kemiringan dari diagram regangan. cm tan kd Karena tan φ <<, maka tan φ = φ
Crushing of conrete before steel yields Gambar a adalah gambar penampang yang mengalami keruntuhan tarik, Gambar b adalah gambar penampang yang mengalami keruntuhan tekan Penampang dengan keruntuhan tarik memiliki perilaku yang lebih daktail. Kedua perbedaan sifat ini dapat dievaluasi dari kurvanya. Semakin daktail penampang, maka kurva akan semakin panjang.
TEORI PENENTUAN MOMEN-KURVATUR M n C c n h f A i 1 si si 2 kd kd d i cm kd u y
BAB III METODOLOGI
Start Studi Literatur Perumusan Pendahuluan Mengumpulkan materi-materi penunjang Mempelajari konsep pengekangan Mempelajari kurva tegangan-regangan Mempelajari diagram Momen-Kurvatur Mempelajari bahasa pemrograman Visual Basic 6.0 Merumuskan Latar Belakang, Permasalahan, Batasan Masalah, Tujuan dan Manfaat Tugas Akhir Kriteria Desain Menetapkan metode pengekangan yang dipakai Menetapkan variabel-variabel dan batasan-batasan dalam menganalisa penampang kolom Algoritma Menganalisa pengaruh pengekangan terhadap bentuk kurva tegangan-regangan beton Menganalisa pengaruh penambahan beban aksial terhadap bentuk diagram Momen-Kurvatur. A
A error tidak Membuat Program Running program Output benar Finishing tampilan sukses ya Membuat tampilan (interface) program Membuat listing program untuk kurva tegangan-regangan beton terkekang Membuat listing program untuk diagram Momen Kurvatur (untuk kolom berpenampang bulat dengan tulangan merata di semua sisi) Mengoperasikan program untuk melihat apakah program bisa dijalankan, sekaligus memperbaiki error yang terjadi Mengecek validasi output program Mengatur tampilan program agar menjadi lebih baik Finish
BAB IV PENGOPERASIAN PROGRAM
Coba running salah satu kasus
BAB V PENGARUH PENGEKANGAN TERHADAP KURVA HUBUNGAN MOMEN-KURVATUR
Pengaruh spasi antar sengkang fc = 30 MPa dia = 400 mm Tul. longitudinal = 8 D 13 Diameter sengkang = 10 mm Beton cover = 40 mm Mutu baja, f yh = 500 MPa P = 20 % Pn Spasi sengkang = 15 cm Spasi sengkang = 30 cm Spasi 15 cm Spasi 30 cm M y 139.533 knm 139.533 knm φ y 1.255 x 10-5 / mm 1.255 x 10-5 / mm M u 175.266 knm 172.035 knm φ u 2.702 x 10-4 / mm 1.193 x 10-4 / mm μ φ 21.52 9.501
Pengaruh jumlah dan ukuran tulangan longitudinal fc = 30 MPa dia = 400 mm Diameter sengkang = 10 mm Spasi sengkang = 15 cm Beton cover = 40 mm Mutu baja, f yh = 500 MPa P = 20 % Pn Tul. longitudinal = 6 D 13 Tul. longitudinal = 10 D 13 6 D 13 10 D 13 M y 122.929 knm 161.383 knm φ y 1.234 x 10-5 / mm 1.26 x 10-5 / mm M u 142.111 knm 224.950 knm φ u 1.850 x 10-4 / mm 2.655 x 10-4 / mm μ φ 14.991 21.059
Pengaruh mutu beton dia = 400 mm Tul. longitudinal = 8 D 13 Diameter sengkang = 10 mm Spasi sengkang = 15 cm Beton cover = 40 mm Mutu baja, f yh = 500 MPa P = 20 % Pn fc = 30 MPa fc = 40 MPa 30 MPa 40 MPa M y 139.533 knm 167.280 knm φ y 1.255 x 10-5 / mm 1.263 x 10-5 / mm M u 175.266 knm 196.78 knm φ u 2.702 x 10-4 / mm 2.223 x 10-4 / mm μ φ 21.52 17.602
Pengaruh rasio inti terhadap penampang keseluruhan fc = 30 MPa Tul. longitudinal = 6 D 13 Diameter sengkang = 10 mm Spasi sengkang = 15 cm Beton cover = 40 mm Mutu baja, f yh = 500 MPa P = 20 % Pn dia = 300 mm dia = 400 mm 300 mm 400 mm M y 63.599 knm 122.929 knm φ y 1.834 x 10-5 / mm 1.234 x 10-5 / mm M u 74.822 knm 142.111 knm φ u 3.146 x 10-4 / mm 1.850 x 10-4 / mm μ φ 17.151 14.991
BAB VI PENGARUH BEBAN AKSIAL TERHADAP KURVA HUBUNGAN MOMEN-KURVATUR
Kasus pemberian beban aksial yang berbeda pada NSC Diberikan penampang kolom seperti gambar disamping dengan data data sebagai berikut : fc = 30 MPa dia = 400 mm Tul. longitudinal = 8 D 13 Diameter sengkang = 10 mm Beton cover = 40 mm Spasi sengkang = 15 cm Mutu baja, f yh = 500 MPa Dengan pemberian beban aksial : P = 0% Pn P = 5% Pn P = 10% Pn P = 20% Pn P = 30% Pn P = 40% Pn Dapatkan nilai M y, φ y, M u, φ u, dan μ φ serta gambar diagram momen-kurvaturnya
Pengaruh beban aksial pada NSC 0 % 5 % 10 % 20 % 30 % 40 % M y (knm) 60.375 83.546 104.593 139.534 169.422 201.935 φ y ( /mm) 9.227 x 10-6 1.016 x 10-5 1.15 x 10-5 1.255 x 10-5 1.311 x 10-5 1.54 x 10-5 M u (knm) 101.010 127.329 147.621 175.273 199.965 268.068 φ u ( /mm) 2.180 x 10-4 2.282 x 10-4 2.283 x 10-4 2.702 x 10-4 1.757 x 10-4 1.731 x 10-4 μ φ 23.633 22.445 22.357 21.52 13.405 11.240
Kasus pemberian beban aksial yang berbeda pada HSC Diberikan penampang kolom seperti gambar disamping dengan data data sebagai berikut : fc = 60 MPa dia = 400 mm Tul. longitudinal = 8 D 13 Diameter sengkang = 10 mm Beton cover = 40 mm Spasi sengkang = 15 cm Mutu baja, f yh = 500 MPa Dengan pemberian beban aksial : P = 0% Pn P = 5% Pn P = 10% Pn P = 20% Pn P = 30% Pn P = 40% Pn Dapatkan nilai M y, φ y, M u, φ u, dan μ φ serta gambar diagram momen-kurvaturnya
Pengaruh beban aksial pada HSC 0 % 5 % 10 % 20 % 30 % 40 % M y (knm) 62.877 111.632 152.344 223.232 280.134 319.719 φ y ( /mm) 8.937 x 10-6 9.759 x 10-5 1.006 x 10-5 1.246 x 10-5 1.407 x 10-5 1.537 x 10-5 M u (knm) 102.492 156.076 202.491 280.385 335.173 362.250 φ u ( /mm) 2.165 x 10-4 2.011 x 10-4 1.149 x 10-4 6.039 x 10-5 3.735 x10-5 2.847 x 10-5 μ φ 24.224 20.613 11.417 4.844 2.653 1.852
BAB VII PENUTUP
KESIMPULAN Parameter-parameter yang paling berpengaruh antara lain : Spasi antar sengkang Semakin rapat jaraknya, daktilitas kurvatur semakin besar Jumlah dan ukuran tulangan longitudinal Jumlah ditambah dan ukuran diperbesar, daktilitas kurvatur semakin besar Mutu beton Semakin besar mutu beton, nilai daktilitas kurvatur berkurang Rasio inti terhadap penampang keseluruhan Semakin luas penampang kolom, daktilitas kurvatur berkurang Beban Aksial Semakin besar beban aksial yang diberikan, maka nilai daktilitas akan berkurang
SARAN Perlu dilakukan studi perbandingan lebih lanjut untuk melengkapi program MoCurV v.1.2 ini dengan usulan metode pengekangan lain yang jumlahnya sangat banyak. Ada baiknya juga kalau program ini dikembangkan untuk kolom komposit dan tiang pancang pratekan
SEKIAN DAN TERIMA KASIH