PENGGABUNGAN MODEL SMEARED DAN DISCRETE CRACK PADA ANALISIS STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN MEMPERHITUNGKAN PENGARUH BOND-SLIP DISERTASI

dokumen-dokumen yang mirip
Pemodelan Retak pada Struktur Beton Bertulang

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

PERILAKU STATIS DAN DINAMIS STRUKTUR BETON PRACETAK DENGAN SISTEM SAMBUNGAN

SIMULASI NUMERIK BENTURAN DUA STRUKTUR TIGA DIMENSI DIBAWAH BEBAN DINAMIK TESIS MAGISTER. oleh : SUDARMONO

PERILAKU BALOK BETON SANDWICH DALAM MENERIMA BEBAN LENTUR TESIS MAGISTER OLEH FIRDAUS

TESIS. Karya tulis sebagai salah satu syarat Oleh RIDWAN MARPAUNG NIM : Program Studi Rekayasa Geoteknik

PADA BALOK BETON BERTULANG TUGAS AKHIR SEBAGAI SALAR SATU SYARAT UNTUK MENYELESAIKAN PENDIDIKAN SARJANA TEKNIK DI PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

STUDI EKSPERIMENTAL ELEMEN INTERFACE MODEL NON LINIER UNTUK ANALISIS INTERAKSI TANAH-STRUKTUR TESIS. Oleh : AHMAD RIFA ' I

PROPFREE TESIS. Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung. Oleh : DJAMAL MUHAMMAD ABDAT

STUDI PERILAKU TORSI MURNI BALOK TINGGI-T HYBRID BETON NORMAL DAN RINGAN DENGAN BUKAAN PADA BADAN DISERTASI

ANALISIS KOLOM BETON BERTULANG DENGAN CORBEL TUNGGAL MENGGUNAKAN PEMODELAN PENUNJANG DAN PENGIKAT. Nama : Jefry Christian Assikin NRP :

STUDI ANALISIS PERTEMUAN BALOK KOLOM BERBENTUK T STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG DENGAN PEMODELAN STRUT-AND- TIE ABSTRAK

KAJIAN PERKUATAN STRUKTUR BANGUNAN BERLANTAI ENAM RUMAH SAKIT MITRA MEDIKA TEMBUNG AKIBAT PERUBAHAN FUNGSI RUANGAN

PENGEMBANGAN KURVA t-z PADA TANAH PASIRAN BERDASARKAN HASIL UJI GESER LANGSUNG DENGAN APLIKASI PADA PONDASI BOR BER-INSTRUMEN. Tesis.

ANALISIS STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN PENDEKATAN SMEARED CRACK DAN SMEARED ELEMENT MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA TESIS

KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU PETUNG DENGAN TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE U LEBAR 1 CM DAN 2 CM PADA TIAP JARAK 5 CM

BAB I PENDAHULUAN. pesat, terutama terjadi di daerah perkotaan. Seiring dengan hal tersebut,

PEMODELAN NUMERIK METODE ELEMEN HINGGA NONLINIER STRUKTUR BALOK TINGGI BETON BERTULANG ABSTRAK

KAJIAN EKSPERIMENTAL DAN NUMERIK PERILAKU DINDING PASANGAN TERKEKANG DENGAN PEMBEBANAN SIKLIK TESIS MAGISTER. Oleh: Sangkan Tambunan

ANALISIS ELEMEN HINGGA UNTUK FAKTOR KONSENTRASI TEGANGAN PADA PELAT ISOTROPIK BERLUBANG DENGAN PIN-LOADED

ANALISA PERBANDINGAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN KAKU ANTARA METODE AASHTO 1993 DENGAN METODE BINA MARGA 1983 TUGAS AKHIR

Analisis Perilaku Lentur Balok Beton Bertulang Tampang T Menggunakan. Response-2000

SIMULASI LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN ORTHOTROPIC MODEL MENGGUNAKAN METODE FINITE ELEMENT. Dedi Budi Setiawan 1)

STUDI PERBANDINGAN PENURUNAN KELOMPOK TIANG DITINJAU DARI FAKTOR INTERAKSI DENGAN PENDEKATAN ELASTIK TESIS

TINJAUAN PENERAPAN METODE STRUT-TIE PADA PERECANAAN STRUKTUR BALOK TINGGI BETON BERTULANG SKRIPSI. disusun oleh :

POLA RETAK LENTUR GESER BALOK BETON BERTULANG DENGAN ORTHOTROPIC MODEL

Iswandi Imran' Kamaludin 2) Hanafiah 3)

STUDI METODA ANALISIS LINING TEROWONGAN DAN PERMODELAN KASUS TEROWONGAN PADA TANAH LUNAK

POLA RETAK LENTUR GESER BALOK BETON BERTULANG DENGAN ORTHOTROPIC MODEL. Dedi Budi Setiawan 1)

Ika Bali 1,2* dan Sadikin 1. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen. S. Parman No.1, Jakarta 11440

PEMODELAN REKATAN GFRP PADA BALOK BETON MENGGUNAKAN LUSAS

ANALISIS LENDUTAN SEKETIKA dan LENDUTAN JANGKA PANJANG PADA STRUKTUR BALOK. William Trisina NRP : Pembimbing : Daud Rahmat Wiyono, Ir.,M.Sc.

ANALISIS PORTAL BETON BERTULANG PADA STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT BANYAK DENGAN TINGKAT DAKTILITAS PENUH DAN ELASTIK PENUH

PENGARUH ALAT SAMBUNG DISKRET TERHADAP PERILAKU KONSTRUKSI KAYU

PENGGUNAAN CARBON FIBER REINFORCED PLATE SEBAGAI BAHAN KOMPOSIT EKSTERNAL PADA STRUKTUR BALOK BETON BERTULANG

PERHITUNGAN KESTABILAN LUBANG BUKAAN PADA TEROWONGAN HEADRACE PLTA SINGKARAK MENGGUNAKAN ANALISIS BALIK TESIS MAGISTER

TESIS. Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung. Oleh YUHANAS NIM :

PERFORMANCE BASED DESIGN ANALYSIS PADA PERILAKU NON LINEAR STRUKTUR PILAR JEMBATAN LAYANG AKIBAT BEBAN STATIK DAN DINAMIK GEMPA KUAT TESIS

METODA ELEMEN BATAS UNTUK ANALISIS PROBLEM MEDIUM INFINITE DAN SEMI-INFINITE ELASTIS DUA DIMENSI. Thesis

NEUROKONTROL UNTUK VIBRASI PADA STRUKTUR MDOF NONLINIER HISTERESIS TESIS MAGISTER

KAJIAN PERILAKU RUPTURE MELALUI SIMULASI NUMERIK. Bobby Rio Indriyantho, Aditya Sage Pamungkas Han Ay Lie, Sukamta

aintis Volume 12 Nomor 1, April 2011, 49-54

ANALISA RETAK PADA BALOK TINGGI DENGAN VARIASI JARAK SENGKANG MENGGUNAKAN ANSYS

Analisis Lentur Balok Penampang T Berlubang Memanjang Menggunakan Metode Elemen Hingga Non-linier

Analisis Deformasi-Tegangan pada Medium Ruang Paro Semi-Infinite Akibat Beban Bawah-Permukaan Bagian I : Teori

PERILAKU KOLOM LANGSING BETON MUTU TINGGI TERHADAP BEBAN AKSIAL EKSENTRIS DENGAN KEKANGAN LATERAL TESIS

ANALISIS TEGANGAN DAN REGANGAN SEBAGAI FUNGSI WAKTU PADA STRUKTUR BETON PRATEKAN APLIKASI PADA JEMBATAN CABLE-STAYED

PENGEMBANGAN DESIGN CHART SISTEM PONDASI PILED RAFT DI TANAH PASIR DENGAN PEMODELAN 2D AKSISIMETRIK DAN 3D TESIS

KAJIAN DAKTILITAS DAN KEKAKUAN PERKUATAN BALOK T DENGAN KABEL BAJA PADA MOMEN NEGATIF

ERWIN ROMMEL-LUKITO PRASETYO

EVALUASI CEPAT DESAIN ELEMEN BALOK BETON BERTULANGAN TUNGGAL BERDASARKAN RASIO TULANGAN BALANCED

Pengembangan Model Sengkang Penahan Geser Pada Balok/Kolom Beton Bertulang Untuk Meningkatkan Daktilitas Struktur Gedung Tahan Gempa

ANALISIS PENURUNAN PONDASI GEDUNG DENGAN PEMODELAN ELASTIK-PLASTIK (Studi Kasus: Penurunan Gedung KPP-Samarinda) TESIS MAGISTER

Gambar 1 PENGARUH KONFIGURASI BAJA DAN FAKTOR KELANGSINGAN TERHADAP KAPASITAS TEKAN KOLOM

ANALISIS TEORITIS LAYER METHOD DAN EKSPERIMENTAL PERKUATAN BALOK BETON BERTULANG MENGGUNAKAN TULANGAN LONGITUDINAL DENGAN SELIMUT MORTAR

FITRIANY NIM :

SIMULASI PEMODELAN U-DITCH PRECAST BERBASIS FEM

TESIS MAGISTER. Oleh : Aan Heryadi Zulihadi Saputra

Identifikasi Cacat pada Struktur Pelat Baja dengan Respons Dinamis Regangan (Sebuah Studi Numerik)

Perbandingan Hasil Analisa Konsentrasi Tegangan Pada Plat Berlubang Akibat Beban Tarik Dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga dan Kajian Eksperimen

PENGARUH MODEL SHEAR MODULUS TERHADAP HASIL ANALISIS PANEL BETON BERTULANG DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA NONLINIER

TESIS ANALISA STRUKTUR SABO DAM YANG BERFUNGSI SEBAGAI JEMBATAN


Oleb: HANINDYA KUSUMA ARTATI NTh1:

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XXIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 1 Agustus 2015

PERENCANAAN STABILITAS LERENG DENGAN SHEET PILE DAN PERKUATAN GEOGRID MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA. Erin Sebayang 1 dan Rudi Iskandar 2

DEVELOPMENT OF MAXIMUM ENTROPY ESTIMATOR FOR CALIBRATING TRIP DISTRIBUTION MODELS

PERILAKU PANEL PRACETAK SANDWICH BETON NORMAL-RINGAN-NORMAL TERHADAP BEBAN LATERAL IN-PLANE DISERTASI MARDIANA OESMAN NIM.

Analisis Pertemuan Balok-Kolom Struktur Rangka Beton Bertulang Menggunakan Metode Strut And Tie. Nama: Budi Piyung Riyadi NRP :

ANALISIS DAN EKSPERIMENAL PERHITUNGAN MOMEN-KURVATUR BALOK BETON BERTULANG ABSTRAK

PENGEMBANGAN PROGRAM ANALISIS STRUKTUR BERBASIS INTERNET UNTUK PEMBELAJARAN DAN PENELITIAN METODE ELEMEN HINGGA

KARAKTERISASI SIFAT BAJA TULANGAN BETON PRATEKAN UNTAIAN KAWAT (WIRE STRAND)

KAPASITAS PELAT BETON BERTULANG BAMBU MENGGUNAKAN TEORI GARIS LELEH SKRIPSI. Erick Ardana Yunanda NIM

TINJAUAN ANALISIS STRUT AND TIE MODEL UNTUK MEMPREDIKSI KUAT GESER ULTIMIT

EVALUASI UMUR SISA DAN TEBAL OVERLAY STRUKTUR PERKERASAN LENTUR JALAN TOL JAKARTA CIKAMPEK (STUDI KASUS: RUAS CIBITUNG-CIKARANG) TESIS

PENELITIAN BALOK BETON BERTULANG DENGAN DAN TANPA PEMAKAIAN SIKAFIBRE

PENGUJIAN LENTUR BALOK BETON BERTULANG DENGAN MENGGUNAKAN MODIFIKASI ALAT UJI TEKAN

SIMULASI NUMERIK & UJI EKSPERIMENTAL PEMBEBANAN PRE-KOMPRESI DAN LATERAL PADA PASANGAN BATA TRIPLET

ANALISIS STABILITAS KONSTRUKSI SHEET PILE AKIBAT PEKERJAAN GALIAN DENGAN METODE ELEMEN HINGGA. (Studi Kasus : Normalisasi Kali Item Jakarta)

KERUNTUHAN LENTUR BALOK PADA STRUKTUR JOINT BALOK-KOLOM BETON BERTULANG EKSTERIOR AKIBAT BEBAN SIKLIK

PENGARUH PANJANG SAMBUNGAN LEWATAN LEBIH DARI SYARAT SNI TERHADAP KUAT LENTUR PADA BALOK BETON BERTULANG TULANGAN BAJA ULIR

TINJAUAN KOEFISIEN GEMPA DASAR DAN PERENCANAAN GESER BALOK PADA BANGUNAN BERDAKTILITAS PENUH DI INDONESIA TESIS. oleh

Kata Kunci: Struktur Komposit, Penghubung Geser Lekatan (Bond Connector), Kuat Tekan Beton, Kuat Lekat, dan Slip.

ANALISIS MEKANIKA FRAKTUR DIIMPLEMENTASIKAN PADA BETON RINGAN SERAT BAJA DENGAN BUKAAN TARIK TUNGGAL DISERTASI. Oleh AGNES H. PATTY.

SISTEM PENGENALAN PENGUCAPAN HURUF VOKAL DENGAN METODA PENGUKURAN SUDUT BIBIR PADA CITRA 2 DIMENSI ABSTRAK

OLEH : FITRI SUHARIYADI NIM:

PEMODELAN NUMERIK METODE ELEMEN HINGGA RUMAH TINGGAL TERHADAP BEBAN GEMPA

Abstrak. Studi tentang..., Fitri Yuli Zulkifli, FT UI., Universitas Indonesia

STABILITAS PORTAL BIDANG

TESIS. Oleh : Nama : Rina Martsiana Nim : Pembimbing

MESIN BUBUT Dedy Haryanto, Sagino, Riswan Djambiar Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir-BATAN ABSTRAK

ANALISIS GESER BALOK-T BETON BERTULANG BERLUBANG MEMANJANG DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA NONLINIER

STUDI EKSPERIMENTAL KUAT LENTUR PADA BALOK BETON BERTULANG DENGAN PERKUATAN BAJA RINGAN PROFIL U

TUGAS AKHIR STUDI NUMERIK PERILAKU SAMBUNGAN BALOK-KOLOM BETON BERTULANG PRACETAK INTERIOR DENGAN PEMBEBAN STATIK

PENGARUH PERUBAHAN PARAMETER "A" SKEMPTON PADA KELAKUAN KONSOLIDASI TANAH LUNAK AKIBAT BEBAN TIMBUNAN

ANALISA HAZARD GEMPA DENGAN GEOMETRI SUMBER GEMPA TIGA DIMENSI UNTUK PULAU IRIAN TESIS MAGISTER. Oleh : Arvila Delitriana

LAMPIRAN I SIGN CONVENTION

Ivan Julianto Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia,

ANALISIS DEFORMASI DAN RETAKAN STRUKTUR TEROWONGAN DENGAN PEMODELAN PSEUDOSHELL

MEKANISME KERUNTUHAN BALOK BETON YANG DIPASANG CARBON FIBER REINFORCED PLATE

Transkripsi:

PENGGABUNGAN MODEL SMEARED DAN DISCRETE CRACK PADA ANALISIS STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN MEMPERHITUNGKAN PENGARUH BOND-SLIP DISERTASI Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dari Institut Teknologi Bandung Oleh NUROJI NIM. 35098024 I NSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2004

ABSTRAK DISERTASI Banyak studi numerik finite element telah dilakukan untuk mengetahui perilaku struktur beton bertulang. Retak pada beton dan slip antara beton dan tulangan merupakan permasalahan yang paling mendasar pada struktur beton bertulang. Pengembangan finite element method dengan memasukkan retak dan pengaruh slip, merupakan salah satu cara untuk mengetahui perilaku struktur beton bertulang melalui pendekatan simulasi numerik. Pada umumnya para peneliti memodelkan retak dengan pemodelan smeared atau discrete crack. Smeared crack menganggap elemen yang telah retak sebagai suatu kontinum dengan merubah perilaku material isotropik menjadi orthotropik. Sedangkan discrete crack memodelkan retak dengan melakukan pemisahan titik nodal pada elemen yang bersebrangan jika tegangan utama tank di titik nodal tersebut telah melampaui tegangan tank beton. Meskipun pemodelan discrete crack mempunyai konsekuensi pada perubahan topologi struktur, tapi pemodelan ini diakui dapat merepresentasikan diskontinuitas regangan pada struktur. Sayangnya pemisahan titik nodal sepanjang tepi elemen pada elemen yang bersebrangan mempunyai arah yang tidak sama dengan arah retak, sehingga arah yang dibentuk oleh discrete crack tidak menunjukkan arah retak yang benar dan panjang perambatan retak dari titik nodal yang satu ke titik nodal berikutnya cenderung overestimate. Pada disertasi ini dikembangkan suatu cara baru untuk memodelkan retak. dimana retak dimodelkan dengan cara menggabungkan discrete crack dan smeared crack. Discrete crack dimasukkan kedalam struktur jika tegangan utama tank pada titik nodal telah melampaui kuat tank beton. Pemasukan discrete

crack ke dalam struktur dibatasi hanya untuk kombinasi tegangan yang didominasi oleh tegangan normal tank. Meskipun demikian jika tegangan utama tank pada Gauss point telah mencapai tegangan tank beton, maka retak diperlakukan sebagai smeared crack. Untuk mendapatkan arah dan pola retak yang benar, pemasukkan discrete crack pada struktur tidak hanya dilakukan dengan melakukan pemisahan titik nodal pada titik-titik nodal yang telah melampaui tegangan retak, tapi juga dilakukan rotasi retak diskrit ke arah tegak lurus tegangan utama tank dan penggeseran titik nodal ke lokasi propagasi retak. Pengaruh bond slip juga diperhitungkan dengan cara yang berbeda dengan caracara sebelumnya. Sebelum retak melintasi tulangan, interaksi antara beton dan tulangan ditinjau sebagai lekat sempurna (full bonded). Ketika retak melintasi tulangan, tegangan tank yang dilepas oleh beton seluruhnya diterima oleh tulangan, sehingga tegangan tulangan meningkat dan mengakibatkan slip antara beton dan tulangan pada daerah retak yang diikuti oleh debonding zone sepanjang slip di sebelah kanan dan kin retak. Slip yang terjadi juga mereduksi mekanisme bond pada tulangan yang masih tertanam di belakang slip. Tulangan di celah retak sepanjang debonded length ditinjau sebagai elemen tulangan telanjang (unbonded) dengan memasukkan elemen tulangan baru. Faktor reduksi dimasukkan ke dalam kekakuan elemen tulangan di belakang slip sebagai akibat dan berkurangnya mekanisme bond. Akan tetapi reduksi kekakuan pada elemen tulangan yang masih tertanam di belakang slip lebih akurat jika diberlakukan pada struktur beton bertulang dengan kondisi tulangan under-reinforced. Sedangkan pada struktur beton bertulang dengan kondisi tulangan overreinforced elemen tulangan yang masih tertanam di belakang slip tetap dianggap sebagai full-bonded. Untuk mengimplementasikan pemodelan ini dibuat suatu program elemen hingga. Beberapa kasus struktur beton bertulang dianalisis kemudian dibandingkan dengan data eksperimental dan hasil studi numerik dari penelitipeneliti sebelumnya untuk mengetahui tingkat akurasi model. Re:spon bebanperpindahan, pola retak utama, distribusi tegangan pada tulangan dan

perkembangan lebar retak dari pemodelan ini menunjukkan basil yang realistis dan representatif. Kata kunci : discrete crack, smeared crack, bond-slip, pemisahan titik nodal, rotasi retak, penggeseran titik nodal, elemen tulangan barn dan faktor reduksi.

ABSTRACT OF DISSERTATION Many numerical studies on finite element method have been done by others to find out the behavior of reinforced concrete structures. Concrete cracking and slip between concrete and steel bar are fundamental problems of reinforced concrete structures. Development of finite element method by inserting cracks and slips is one the method to find out the behavior of reinforced concrete structures through numerical simulation. Usually, cracks are modeled by smeared or discrete crack model. In smeared crack a cracked element is assumed as a continuum with a change in material behavior from one of isotropic to another orthotropic character. While in discrete crack, a crack is modeled as a node separation on the side of adjacent elements when principle tensile stresses of nodes have reached the tensile strength of concrete. Although using discrete crack has a consequence to change the topology, it is recognized to be able to represent strain discontinuity of the structure. Unfortunately, the node separation from one node to adjacent node on the side of element is not the same with a true direction of crack, and it is also causing overestimate of the crack propagation. In this study, a new model was developed to simulate crack, where cracks are modeled with proper combination of discrete cracks and smeared cracks. Discrete cracks are inserted into the structure when the principle tensile stresses of nodes have reached the tensile strength of concrete. Insertion of discrete cracks' into structure is only performed when resulting stress combinations are dominated by normal tension stress. Nevertheless, if the principle tension stress on a Gauss point has exceeded the tensile strength of concrete, crack is treated

as a smeared crack with a change in material behavior from one of isotropic to another orthotropic character. To find the true direction and the pattern of cracks, insertion of discrete cracks into structure is not only performed by node separation at nodes which have reached the tensile strength of concrete, but also rotate the crack perpendicular to the direction of the principle tension stress and drags the crack-tip node as far as the crack has propagated Bond slip effect in finite element is also modeled by different methods of previous studies. It is included into reinforcement stiffness of the rest embedded element behind the slip. Before a crack crosses a reinforcing bar, the behavior of bond between concrete and bars is considered as full bonded. When a crack crosses a reinforcing bar, tension stresses released by the concrete are entirely carried by the reinforcement, therefore tensile stress in the steel increase, lead to slip between concrete and the reinforcing bar at the crack-gap followed by debonding zone along slip length at the right and the left crack The slip also reduces bond mechanism on embedded reinforcement at behind slip. The reinforcing bar in the crack-gap along debonded length is considered as a naked bar element by inserting a new steel-element. To simulate the bond slip effect in finite element analysis, a reduction factor is included into the reinforcement stiffness behind slip. However, the reduction of stress on the embedded reinforcement element at behind the slip is more accurate for reinforced concrete structures with under-reinforced condition. On the other hand, the embedded reinforcement element at behind the slip for reinforced concrete structures with over-reinforced condition, is remain treated as full-bonded condition. A Special Finite Element computer program is written for application purposes of this model. Various cases of reinforced concrete beam structures were analyzed and the results were then compared to those obtained from experimental testing and numerical analysis of previous studies to verify the accuracy of the model. Application of the model was able to shows realistic and

representative load-displacement responses, crack pattern formation, distribution of steel stresses and development of proper crack widths. Key words: discrete crack, smeared crack, bond-slip, node separation, crack rotation, drags node, new steel-element and reduction factor.