ANALISIS DAKTILITAS KURVATUR PADA KOLOM BULAT BETON BERTULANG TERKEKANG DENGAN MENGGUNAKAN VISUAL BASIC 6.0

(1)

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

(2)

BAB I

(3)

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

(4)

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?

(5)

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

(6)

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

(7)

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)

(8)

BAB II

(9)

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.

(10)

TEORI DASAR KURVATUR PADA BATANG

Kurvatur adalah gradien kemiringan dari diagram regangan.

kd

cm







(11)

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.

(12)

TEORI PENENTUAN MOMEN-KURVATUR





























n

i

d

i

h

si

A

si

f

k d

c

C

n

M

1 ₂



kd

cm







y u







(13)

BAB III

(14)

Studi Literatur

•Mengumpulkan materi-materi penunjang •Mempelajari konsep pengekangan

•Mempelajari kurva tegangan-regangan •Mempelajari diagram Momen-Kurvatur

•Mempelajari bahasa pemrograman Visual Basic 6.0 Perumusan

Pendahuluan 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.

Start

(15)

tidak Membuat Program Running program Output benar

•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

Mengatur tampilan program agar menjadi lebih baik

Finish

A

Mengecek validasi output program

Finishing tampilan

error

sukses

(16)

BAB IV

(17)

(18)

BAB V

PENGARUH PENGEKANGAN

TERHADAP KURVA HUBUNGAN

MOMEN-KURVATUR

(19)

Pengaruh spasi antar sengkang

Spasi 15 cm

Spasi 30 cm

M

_y

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

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

(20)

Pengaruh jumlah dan ukuran tulangan longitudinal

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

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

(21)

Pengaruh mutu beton

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

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

(22)

Pengaruh rasio inti terhadap penampang keseluruhan

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

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

(23)

BAB VI

PENGARUH BEBAN AKSIAL

TERHADAP KURVA HUBUNGAN

MOMEN-KURVATUR

(24)

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 = 20% Pn

P = 5% Pn

P = 30% Pn

P = 10% Pn

P = 40% Pn

Dapatkan nilai M

_y,

φ

_y

, M

_u

, φ

_u

, dan μ

_φ

serta gambar

diagram momen-kurvaturnya

(25)

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

(26)

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 = 20% Pn

P = 5% Pn

P = 30% Pn

P = 10% Pn

P = 40% Pn

Dapatkan nilai M

_y,

φ

_y

, M

_u

, φ

_u

, dan μ

_φ

serta gambar

diagram momen-kurvaturnya

(27)

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