TINJAUAN PENERAPAN METODE STRUT-TIE PADA PERECANAAN STRUKTUR BALOK TINGGI BETON BERTULANG SKRIPSI Diajukan sebagai Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Bandung disusun oleh : DIONYSIUS MANLY S. (15094082) RULLY KARTAGA (15094099) Dosen Pembimbing : Ir. ISWANDI IMRAN, MASc., Ph. D. JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 1999
TINJAUAN PENERAPAN METODE STRUT-TIE PADA PERENCANAAN STRUKTUR BALOK TINGGI BETON BERTULANG ABSTRAK Laporan tugas akhir ini menyajikan tinjauan analisis terhadap perencanaan strulctur balok tinggi menurut metode strut-tie. Seperti diketahui, balok tinggi adalah salah satu struktur yang tergolong dalam kategori daerah terganggu (Daerah-D). Pada struktur beton bertulang perubahan tiba-tiba penampang, keberadaan beban terpusat atau reaksi perletakan dapat menimbulkan gangguan pada aliran gaya yang menghasilkan daerah terganggu (Daerah-D). Pada daerah ini distribusi tegangan-regangan menjadi tidak linier. Adalah tidak tepat untuk merencanakan daerah terganggu ini menggunakan pendekatan konvensional plane-section. Ada beberapa metode pendekatan yang dapat digunakan dalam merencanakan balok tinggi yaitu Peraturan SK.SNI-1991 yang menggunakan konsep plane-section, sementara Canadian Code CSA-1984 dan CEB-FIP 1990 menggunakan metode strut-tie. Pada laporan tugas akhir ini dilakukan studi perbandingan antara metode desain pada ketiga peraturan di atas dan tiga pendekatan metode strut-tie yang diusulkan oleh Mac. Gregor (1997), Schlaich (1987) dan Marti (1985). Prediksi kekuatan dari masing-masing komponen yaitu strut, tie dan nodal; dan mekanisme keruntuhannya disajikan dengan perbandingan prediksi cekuatan yang diperoleh dari analisis dengan metode konvensional SK.SNI-1991. Kekuatan komponen strut dipengaruhi oleh keberadaan retak, regangan dan tegangan tarik, dan nodal dipengaruhi oleh keadaan multiaksial tegangan. Keadaan ini menimbulkan perbedaan dalam penentuan kapasitas tegangan efektif Tujuan dari studi ini ialah untuk menentukan keunggulan dan kelemahan tiap metode. Prediksi secara teoritis dengan menggunakan metode strut-tie dan dengan metode plane-section SK.SNI-1991, dibandingkan dengan hasil percobaan terhadap 55 balok dengan rasio a/d kurang dari 5, untuk mengidentifikasi faktorfaktor penting dalam perencanaan balok tinggi. Hasil studi menunjukkan bahwa prediksi SK.SNI-1991 secara umum konservatif, terutama untuk balok dengan a/d 2, yang merupakan batasan dari balok tinggi. Prediksi CSA-1984 dan CEB-FIP 1990 serta usulan metode strut-tie oleh Mac.Gregor, Schlaich dan Marti secara umum sangat baik untuk balok tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa metode strut tie lebih tepat digunakan dalam perencanaan balok tinggi.
AN OVERVIEW OF APPLICATION OF STRUT-TIE METHOD IN REINFORCED CONCRETE DEEP BEAM STRUCTURE DESIGNING ABSTRACT This report presents an analysis overview of deep beams structure designing using strut-tie method. Deep beams are one of structure that categorized as disturbed regions (D-Regions). On reinforced concrete the abrupt changes in cross-sectional, the presence of concentrated loads or reactions can cause disturbances in the flow of the internal forces result in disturbed regions (D-Regions). In these regions stress-strain distributions become non-liner. It is not appropriate to design these disturbed regions using the conventional plane-section approach There are several possible design approaches can be used in designing deep beams. The current SK.SNI- 1991 Code uses plane-section concept, meanwhile the Canadian Code CSA-1984 and CEB-FIP 1990 recommend a strut-tie design approach for deep beams. This report presents a comparative-study of deep beams according to those three-design codes and the strut-tie approach method proposed by Mac.Gregor ( 1997), Schlaich (1987) and Marti (1985). The strength predictions of each component such as struts, ties and nodal zones; and their failure mechanisms are presented and then compared with predictions based on conventional method, SK.SNI-1991. The strength of struts are affected by the presence of cracks, tensile strains and tension stresses, and nodal zones are affected by multiaxial state of stress. These behavior cause differences in determining the effective strength capacity. The main aim of this study is to determine the advantages and the weaknesses of each proposed method. Theoretical predictions using strut tie method and SK.SNI-1991 plane section method are then compared to 55 beams with a/d ratio less then 5 test results, to identify the major factors that affect in deep beams design. The study shows that the SK.SNI-1991 predictions are generally conservative, especially to the beams with a/d ratio less than 2, that is the transition point of deep beams. The predictions from CSA-1984, CEB-FIP 1990 and the strut-tie method proposed by Mac.Gregor, Schlaich, and Marti are comparatively good. This result shows that the strut-tie method is more appropriate in deep beams designing.