BETON TERKEKANG

BETON TERKEKANG (Ref. Priestley 3.2.2) 1. Efek pengekangan oleh tulangan Transversal (Ash) a. Tanpa Ash : - cu tak bisa > c = 0.004 - regangan lateral mengalami micro craks b. Dengan Ash : - cu dan Daktilitas lebih tinggi (fig. 3.5) - Mencegah tulangan menekuk (sh < b ) - Mengurangi lateral strain - Meningkatkan fc’ (lihat fig. 3.5) c. Fig. 3.3 (a) : fe max tercapai bila spiral leleh ......................................... (3.7) d. Pengekangan oleh sengkang: - Efektif di pojok, ditengah tidak (fig. 3.3.c) - Cross ties, begel rangkap  contoh (fig. 3.4.b & c) - Jarak min. tul. Transversal  contoh (fig. 3.4.d & e)

BETON TERKEKANG 2. Hubungan fc – c (fig. 3.5) Hasil penelitian : Parameter penting fcc’ , cu , dan blok tegangan equivalen (fig. 3.8.a) a. fcc’ = K. fℓ’ - Penampang bundar : fℓ’ = Ke. fℓ ………… 3.8 fℓ’ = effectife confinement Stress ………. 3.7 Ke = effectife confinement coeficien = 0.95 - Penampang Rectang: fℓX’ = Ke.ρx .fyh ………………………… 3.9a fℓy’ = Ke. ρy .fyh ………………………… 3.9b dimana: fℓX’ = Coeficien Stress sb.x fℓy’ = Coeficien Stress sb.y Ke = 0.75 (kolom) ; 0.6 (balok) ρ = ratio luas Ash terhadap luas core concrete - Pada fℓX’ = fℓy’ = fℓ’ fcc’ = K. fℓ’ ; K  lihat Eq. 3.10 - Pada fℓX’ ≠ fℓy’ ; K  dicari dengan fig. 3.6 - fcc’ dicapai pada

BETON TERKEKANG b. Regangan Tekan ultimate cu - cu >> 0.004 (regangan spalling) tercapai bila Ash pertama putus - Taksiran konservatif c. Pengaruh Beban bolak balik pada hubungan fc - c. Fig. 3.5 sebagai envelope. Tak ada perubahan fc - c untuk Mn (boleh pakai fc - c monotonic curve loading). d. Pengaruh Strain rate. Ada kenaikan 27% pada strain rate, tapi hilang pada cyclic straining (jadi tidak perlu diperhitungkan). e. Blok Teg. Ekivalen. α dan β dicari dengan bantuan Fig. 3.8 tergantung pada ratio cm /cc dan K, setelah itu dapat dicari Mn.

BETON TERKEKANG Figure 3.3. Confinement pada beton oleh (a) begel (b) spiral

BETON TERKEKANG Figure 3.4. Confinement of column sections by transverse and longitudinal reinforcement.

BETON TERKEKANG Figure 3.5. Stress-strain model for monotonic loading of confined and unconfined concrete in compression

BETON TERKEKANG Figure 3.6. Compression strength determination of confined concrete form lateral confining stresses for rectangular sections [P43]

BETON TERKEKANG Figure 3.8. Concrete compressive stress block parameters for rectangular sections with concrete confined by rectangular hoops for use with Eqs. (3.3) and (3.4) [P46]

BETON TERKEKANG 3. Analisis Penampang (Ref. Priestley 3.3) a. Kekuatan kolom terkekang naik (fig. 3) - Mmax/Mi naik dengan peningkatan Pu/fc’.Ag akibat kenaikan c dan fcc’ Faktor 1.13 berlaku pada Pu rendah akibat strain hardening pada daktilitas tinggi. Bila fy pakai nilai ”specified”  faktor 1.13 perlu diganti λo. - Pada naik tajam ........ (lihat figur 3.22) Jadi ø tidak perlu turun dari 0.9  0.7 Note : Bila c > 0.004, bagian spalling diabaikan

BETON TERKEKANG Figure 3.22. Flexural strength enchancement of confined columns at different axial force levels [A13]

Figure 3.23. Mechanisms of shear transfer in plastic hinges [F3] BETON TERKEKANG Figure 3.23. Mechanisms of shear transfer in plastic hinges [F3]

BETON TERKEKANG Figure 3.25. Flexural strength enchancement of confined columns at different axial force levels [A13]

BETON TERKEKANG Figure 3.29. Confinement reinforcement for columns form Eq. (3.62), and comparison with typical requirements for bar stability shear ressistance (Ag/Ac =1.27). (1 MPa = 145 Psi; 1 mm = 0.0394 in.)

BETON TERKEKANG Figure 3.35. Lateral restraint to prevent premature buckling of compression bars situated in plastic hinge regions.

BETON TERKEKANG b. Kuat Geser - Akibat beban gravitasi timbul retak, harus pakai tul. Geser : fig. 3.23(a) - Akibat beban b.b. arah crack berubah 90° , lihat fig. 3.23(b) - Dikenalkan Teg. Geser nominal : Vi = Vi / bw.d  Tidak ada arti fisik, hanya sebagai ’Index’ - Vi max Perlu untuk menghindarkan premature diagonal compression faillure akibat leleh awal tulangan geser  batasi : 1) Umum  Vi ≤ 0.2 fc’ ≤ 6 Mpa .................................. (3.30) 2) Sendi plastis balok/kolom  Vi ≤ 0.16 fc’ ≤ 6 Mpa ....................... (3.31) 3) SW  V­i max ≤ [(0.22 øow/MA) + 0.03] ≤ 0.16 fc’≤ 6 Mpa 4) Coupling Beams  no limit (tidak mengandalkan kekuatan compression) - Bila Vi dilampaui  dimensi harus dibesarkan.

BETON TERKEKANG c. Kekuatan Geser - Vi = Vc + Vs ≤ 0.002 c. Kekuatan Geser - Vi = Vc + Vs Dimana : Vc = kontribusi beton Vs = Av.Fy. (d/s) - Khusus di sendi Plastis : ~ Balok  Vc = 0 ~ kolom  ~ SW  ............. (3.39) Av min (untuk gempa) 0.0015 ≤ ≤ 0.002

BETON TERKEKANG d. Sliding Shear (Large shear displacement hal. 130, fig. 3.24) - Sliding displacement mengurangi energy dissipation (britle failure) - Perlu tul. Diagonal (lihat fig. 3.25) Vi ≥ 0.25 (2+r) √fc’ ...................... (3.43) Dimana : r = Vun / Vum ≤ 0 (negatif) ............(3.44) Vun dan Vum arah gempa berlawanan - Tul. Diagonal memikul ................ (3.45) Dimana : -1 < r < -0.2 Tul. Diagonal berkontribusi memikul shear force : (lihat fig. 3.25 dan eq.3.46)

BETON TERKEKANG e. Faktor Reduksi ø( sect. 3.4.1) ø Si ≥ Su Kolom : ø Variable 0.9 → 0.7 Karena Mmax/Mi  Naik ø diambil = ......(SNI 23.4(5(1)) Pemakaian Mo Berlaku pula untuk kekuatan geser. 4. Detailing pada Kolom (lihat fig. 3.29) - Code (ACI, NI) Menentukan Ash (SKSNI ada di pasal 23..4.(3.4.1b)) - Hasil riset : Tk. μφ kolom (pakai Asb) tergantung pada gaya aksil (Pu/fc’Ag) Fig. 3.29 : perbandingan (3.62) dan ACI a) Konservatif untuk Pu rendah b) Tidak konservatif untuk Pu tinggi - Tul. Shear bisa belum mencukupi, dimana

BETON TERKEKANG 5. Tulangan Transversal Untuk Struktur Daktail - Untuk lokasi yang potensial menjadi sendi plastis - Selalu perlu Ash, s maximum ditetapkan untuk 4 tujuan : Menahan geser (selain syarat Av) a) Balok  S ≤ 0.5 d atau 600 (SNI 23.3(3(4))) b) Kolom  S ≤ 0.75 d atau 600 (SNI 23.4(4(3))) c) SW  S ≤ 2.5 bw atau 450 (SNI 23.7(2(1))) Mencegah tekuk tulangan kolom S ≤ 6 db ≤ d/4 akibat lateral strain beton + efek Banschinger ≤ 150 Note : Untuk balok + syarat Afe (sect. 4.5) 3. Menciptakan daktilitas beton Sh ≤ bc/3 ≤ hc/3 ≤ b db ≤ 180 4. Melindungi sambungan lewatan (bukan di sendi plastis) S ≤ 8 db