LANDASAN TEORI STUDI PERILAKU KOLOM PENDEK BETON BERTULANG DENGAN KEKANGAN CARBON FIBER REINFORCED POLYMER (CFRP) YANG DIKENAI BEBAN KONSENTRIK.

BAB III
LANDASAN TEORI

3.1

Kolom
Menurut SNI 2847-2013, kolom merupakan komponen struktur dengan rasio

tinggi terhadap dimensi lateral terkecil melebihi 3 yang digunakan terutama untuk
mendukung beban aksial tekan.

3.2

Persamaan kekuatan tekan beton f’c dan beberapa model kekuatan tekan

beton FRP f’cc.
Beberapa model kekuatan tekan beton FRP f’cc diprediksi dengan beberapa
persamaan berikut :
• Model Toutanji et al (2007)
f 'l ……………………………………………… (1)
f ' cc

k
k
k
=
1
+
1 2 3
f ' co
f ' co

Dimana koefisien k 2 dan k 3 diperhitungkan dari berbagai sudut jari-jari dan aspek
masing-masing rasio :

α

β

 2r 
d 
k2 =  

dan
k 3 =   ………………………………… (2)
D
b 
nilai α dan β yakni 0,10 dan 0,12 masing-masing didapat dari analisis regresi dari

104 kolom (Anselm.,2005 ). untuk k1 nilai diambil 4,0 (Richaart et al., 1929).

11

12

Tekanan efektif lateral persegi panjang oleh FRP f

'

l

yakni :

f ' l = k e f l …………………………………………………………….. (3)

koefisien k e ditentukan dengan persamaan berikut :

ke =

1 − ((b − 2 Rc ) 2 + (h − 2 Rc ) 2 / 3 Ag ) − ρ sc
1 − ρ sc

………………………... (4)

dimana :
Ag = luas penampang bruto beton

ρ sc = luas baja selama luas penampang bruto beton
Tekanan maksimum FRP pada kolom yang dibatasi

fl

ditentukan oleh

persamaan berikut :
fl =

2ε FRP ε j t j

…………………………………………………….. (5)
D
dimana ε j merupakan regangan lateral FRP dengan ε j = 0,43ε FRP
dengan diameter kolomnya :
D=

2bh ………………………………………………………….. (6)
b+h

• Model Campione dan Miraglia’s (2003)

ks = 1 −

fl =

[

2(1 − 2r / b )

2

3 1 − (4 − π )(r / b )

2

]

………………………………………..... (7)

2σ j t ………………………………………………………...... (8)
b

13



σ j = f FRP 1 −


2  2r 
2  …………………………....... (9)
ki 
k i   +
2  b  2 

dimana nilai ki adalah faktor reduksi




 2r 
 + 0,15 ……………………………………….. (10)
 b 


σ j = f FRP 0,85


 fl 

 2t  f FRP  ...... (11)
f ' cc
 2r 


+
=
+
=
+
1
2
,
0

1
2
,
0
0
,
85
0
,
15
k
k


s
s

 b  f ' 
 f' 
b

f ' co



  co 
 co 

• Model Lam dan Teng’s (2003)

 Ae
f ' cc

1
3
,
3
=
+
f ' co
 Ac

 f l  ………………………………………….... (12)


'
f
 co 

Ae
(b / h )(h − 2r )2 + (h / b )(b − 2r )2 …………………………….. (13)
= 1−
Ac
3 Ag (1 − ρ g )
dimana Ag adalah luas kotor dari kolom

Ag = bh − (4 − π )r 2…………………………………………………... (14)

• Model Kumutha et al (2007)

 f 

f ' cc
= 1 + 0,93 l  ……………………………………………...... (15)
f 'co
 f ' co 

14

fl =

ρf =

3.3

ρ f f FRP

……………………………………………………….... (16)

2
2nt (b + h ) …………………………………………………..... (17)
bh

Tulangan
Sesui dengan ketentuan yang ada pada SNI 03-2847-2002, tulangan yang

digunakan adalah tulangan ulir.

3.4

Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP).
CFRP yang digunakan dengan tipe sikawrap 231 C dengan kuat tarik 4900

N/mm2, modulus elastisitasnya 230000N/mm2, ketebalannya 0,127 mm dan lebar 500
mm.
Bahan perekat yang digunakan yakni dengan tipe sikadur 330 memiliki modulus
lentur 3800 N/mm2 dan kekuatan perekatan pada beton yakni lebih bsar dari 4
N/mm.

3.5

Hipotesis
Berdasarkan landasan teori yang ada, untuk sementara dapat diambil hipotesis

bahwa semakin banyak jumlah lapisan FRP, maka semakin meningkat kekuatan
kolom.