BETON TERKEKANG.

Presentasi berjudul: "BETON TERKEKANG."— Transcript presentasi:

1 BETON TERKEKANG

2 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)

3 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 = (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

4 BETON TERKEKANG b. Regangan Tekan ultimate cu
- cu >> (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.

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

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

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

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

9 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]

10 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

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

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

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

14 BETON TERKEKANG Figure 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 = in.)

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

16 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) ] ≤ 0.16 fc’≤ 6 Mpa 4) Coupling Beams  no limit (tidak mengandalkan kekuatan compression) - Bila Vi dilampaui  dimensi harus dibesarkan.

17 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) ≤ ≤ 0.002

18 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 dan eq.3.46)

19 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 (3.4.1b)) - Hasil riset : Tk. μφ kolom (pakai Asb) tergantung pada gaya aksil (Pu/fc’Ag) Fig : perbandingan (3.62) dan ACI a) Konservatif untuk Pu rendah b) Tidak konservatif untuk Pu tinggi - Tul. Shear bisa belum mencukupi, dimana

20 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 (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/ 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