KAPASITAS AKSIAL DAN DAKTILITAS KOLOM PENAMPANG PIPIH DENGAN PENGEKANGAN WELDE WIRE FABRIC (WWF).
Se m ina r N a siona l Sa ins da n Te k nologi (SEN AST EK -2 0 1 5 ), Kut a , Ba li, I N DON ESI A, 2 9 – 3 0 Ok t obe r 2 0 1 5
P-PNL-51
KAPASITAS AKSIAL DAN DAKTILITAS KOLOM PENAMPANG
PIPIH DENGAN PENGEKANGAN WELDED WIRE FABRIC (WWF)
I K. Sudarsana, I G.N.Oka Suputra, P.A.R. Astri
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana
Corresponding author: iks1610@gmail.com; ksudarsana@unud.ac.id
Pendahuluan
Hasil dan Pembahasan
Kolom beton bertulang dengan perbandingan ukuran sisi penampang terkecil terhadap
ukuran tegak lurusnya (c1/c2) kurang dari 0.4 (penampang pipih) banyak
dipergunakan pada bangunan-banguan perumahan atau perkantoran di wilayah
gempa tinggi seperti Bali. Sementara itu, kolom dengan penampang pipih ini tidak
memenuhi persyaratan SNI 2847:2013 namun tetap dipergunakan sehingga perlu
dilakukan penelitian melalui pengujian untuk mendapatkan kolom penampang pipih
dengan kekuatan dan daktilitas yang cukup.
Pengekangan tulangan transversal pada kolom telah terbukti mampu meningkatkan
kapasitas dan daktilitas kolom. Beberapa penelitian terhadap kolom persegi, persegi
panjang dan lingkaran oleh Sheik and Uzumeri (1980), Valenas et. al (1977), Scott et.
al (1982) dan Mender et. al (1984) telah menunjukan bahwa pengekangan dapat
meningkatkan daktilitas beton bertulang terutama pada komponen struktur pemikul
gaya aksial yang cukup besar. Namun kolom dengan penampang pipih belum banyak
diteliti. Sugita (2011), Purnawan (2011) dan Sudarsana (2013) melakukan pengujian
kolom dengan penampang pipih. Hasil menunjukkan bahwa pengekangan lateral oleh
sengkang dapat meningkatkan kapasitas dan daktilitasnya namun bila tulangan
sengkang yang rapat menyebabkan inti beton terganggu oleh hook standar sengkang
tersebut sehingga inti beton terkekang tidak efektif. Oleh karena itu, penelitian dengan
menggunakan Welded Wire Fabric (WWF) sebagai tulangan transversal (sengkang)
perlu dilakukan untuk mengatasi permasalahan terganggunya inti beton oleh hooks
namun tetap mempertahankan pengaruh kekangan yang diharapkan.
Pengujian dilakukan setelah beton berumur 28 hari. Nilai kuat tekan yang diperoleh
dari hasil pengujian kuat tekan beton silinder adalah 18, 835 MPa. Adapun pola
keruntuhan benda uji seperti terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Pola keruntuhan benda uji kolom
Hubungan antara rasio volumetric sengkang dengan daya dukung aksial dan daktilitas
dari benda uji dapat dilihat pada Gambar 4a dan 4b untuk kedua grup benda uji yang
ditinjau. Pada kedua grup benda uji, kapasitas aksial dan daktiitas mengalami
peningkatan. Peningkatan ini lebih jelas terlihat pada benda uji dari Grup 2. Hal ini
disebabkan grid dari WWF lebih rapat sehingga memberikan pengekangan yang lebih
baik.
Metode Penelitian
Penelitian ini dialksanakan di Laboratorium Bahan dan Struktur, Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Adapun material, benda uji dan metode
pengujian disampaikan berikut ini.
Material
Benda uji dibuat dengan kuat tekan beton rencana sebesar 20 MPa. Sebelum
dilakukan pengecoran benda uji, semua material pembentuk beton dilakukan
pemerikasaan agar memenuhi standar sebagai bahan pembentuk beton. Untuk
meyakinkan kualitas beton sesuai dengan yang direncanakan maka setiap
pengecoran kelompok benda uji dibuat silinder beton ukuran standar ASTM
(diameter 150mm, tinggi 300mm). Jumlah silinder yang buat adalah 6 buah silinder.
Benda Uji
Pengambilan sampel dan data dilakukan dengan membuat sejumlah benda uji kolom
dengan penampang pipih berukuran (125 mm x 425 mm x 300 mm) dan (139 mm x
469 mm x 300 mm). Ada 6 variasi benda uji (C1, C2, C3, C4, C5 dan C6) dengan
masing-masing variasi dibuat 3 buah benda uji sehingga total benda uji yang dibuat
adalah 18 buah benda uji seperti terlihat pada Tabel 1 dengan tulangan seperti
Gambar 1.
(a)
(b)
Gambar 4. Hubungan antara rasio volumetric dan kapasitas aksial (a)
dan Daktilitas regangan (b)
Tabel 1. Data benda uji
Tul. Longitudinal
No
Benda
Uji
Ast (mm²)
ρg (%)
1
2
3
4
5
6
C1 (3x)
C2 (3x)
C3 (3x)
C4 (3x)
C5 (3x)
C6 (3x)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
1,478
1,478
1,478
1,478
1,478
1,478
Tul. Transversal
Diameter
S
(mm)
(mm)
BJTP Ø 3
70
WWF 100x100 ; Ø 3
70
WWF 100x100 ; Ø 3
35
WWF 50x50 ; Ø 4,06
70
WWF 50x50 ; Ø 3,00
70
WWF 50x50 ; Ø 2,03
70
ρsv (%)
0,431
0,431
0,861
1,157
0,624
0,296
Gambar 1. Tulangan benda uji
Rasio volumetric Sengkang dihitung dengan rumus sebagai berikut:
A .2.( p l )
sv st
x100%
p.l.s
Dimana : ρsv = rasio volumetric sengkang , Ast= luas tulangan Sengkang, S = jarak
vertikal antar Sengkang dihitung dari pusat ke pusat Sengkang, p = panjang
penampang inti beton terkekang, l = lebar penampang inti beton terkekang.
Pengujian Benda Uji
Benda uji ditetakkan pada alat dan
kemudian diberikan beban terpusat.
seperti terlihat pada Gambar 2. Beban
dikerjakan secara bertahap sampai
benda uji mengalami keruntuhan. Pada
ujung atas dan ujung bawah benda uji
ditetakkan pelat baja dengan ukuran
150x475x40 mm untuk meratakan beban
yang bekerja pada penampang kolom.
Perpendekan kolom diukur dengan 3
buah dial gauge serta dicatat untuk
setiap peningkatan beban sebesar 20
kN.
Ucapan Terima Kasih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam
penelitian ini. Adapun penelitian ini dibiayai dari dana PNBP dengan Kontrak No.
2009/UN14.1.31/PN.00.00.00/2015
Daftar Pustaka
Mander, J. B., Priestly, M. J. N., and Park, R. 1988. “Theoritical Stress-Strain Model for
Confined Concrete”, Journal of Structural Engineering, ASCE. 114(8), 1804-1825
Purnawan, I Kadek. 2011. Pengaruh Rasio Volumetrik Sengkang Terhadap Kapasitas
Aksial Tekan dan Daktilitas Kolom Beton Bertulang Berpenampang Pipih. Tugas Akhir
tidak Diterbitkan. Denpasar. P. S. Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana.
Sheikh, S. A., and Uzumeri, S. M. 1980. “Strength and Ductility of Tied Concrete
Columns”, Journal of the Structural Division, ASCE. Volume 106, ST5,1079-1102.
Sudarsana, I K. 2010. “Analisis Pengaruh Konfigurasi Tulangan Terhadap Kekuatan Dan
Daktilitas Kolom Beton Bertulang”, dalam Jurnal Ilmiah Teknik Sipil. Vol. 14, No. 1,
Januari 2010.
Sugita, I Made. 2011. Pengaruh Konfigurasi Sengkang Terhadap Kapasitas Aksial dan
Daktilitas Kolom Beton Bertulang Berpenampang Pipih. Tugas Akhir tidak Diterbitkan.
Denpasar. P. S. Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana.
Gambar 2. Setup Pengujian
Tavio, Benny Kusuma, and Priyo Suprobo. 2012. “Experimental Behavior of Concrete
Columns Confined by Welded Wire Fabric as Transverse Reinforcement under Axial
Compression”, Journal of Structural, ACI. Title no. 109-S28.
P-PNL-51
KAPASITAS AKSIAL DAN DAKTILITAS KOLOM PENAMPANG
PIPIH DENGAN PENGEKANGAN WELDED WIRE FABRIC (WWF)
I K. Sudarsana, I G.N.Oka Suputra, P.A.R. Astri
Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana
Corresponding author: iks1610@gmail.com; ksudarsana@unud.ac.id
Pendahuluan
Hasil dan Pembahasan
Kolom beton bertulang dengan perbandingan ukuran sisi penampang terkecil terhadap
ukuran tegak lurusnya (c1/c2) kurang dari 0.4 (penampang pipih) banyak
dipergunakan pada bangunan-banguan perumahan atau perkantoran di wilayah
gempa tinggi seperti Bali. Sementara itu, kolom dengan penampang pipih ini tidak
memenuhi persyaratan SNI 2847:2013 namun tetap dipergunakan sehingga perlu
dilakukan penelitian melalui pengujian untuk mendapatkan kolom penampang pipih
dengan kekuatan dan daktilitas yang cukup.
Pengekangan tulangan transversal pada kolom telah terbukti mampu meningkatkan
kapasitas dan daktilitas kolom. Beberapa penelitian terhadap kolom persegi, persegi
panjang dan lingkaran oleh Sheik and Uzumeri (1980), Valenas et. al (1977), Scott et.
al (1982) dan Mender et. al (1984) telah menunjukan bahwa pengekangan dapat
meningkatkan daktilitas beton bertulang terutama pada komponen struktur pemikul
gaya aksial yang cukup besar. Namun kolom dengan penampang pipih belum banyak
diteliti. Sugita (2011), Purnawan (2011) dan Sudarsana (2013) melakukan pengujian
kolom dengan penampang pipih. Hasil menunjukkan bahwa pengekangan lateral oleh
sengkang dapat meningkatkan kapasitas dan daktilitasnya namun bila tulangan
sengkang yang rapat menyebabkan inti beton terganggu oleh hook standar sengkang
tersebut sehingga inti beton terkekang tidak efektif. Oleh karena itu, penelitian dengan
menggunakan Welded Wire Fabric (WWF) sebagai tulangan transversal (sengkang)
perlu dilakukan untuk mengatasi permasalahan terganggunya inti beton oleh hooks
namun tetap mempertahankan pengaruh kekangan yang diharapkan.
Pengujian dilakukan setelah beton berumur 28 hari. Nilai kuat tekan yang diperoleh
dari hasil pengujian kuat tekan beton silinder adalah 18, 835 MPa. Adapun pola
keruntuhan benda uji seperti terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Pola keruntuhan benda uji kolom
Hubungan antara rasio volumetric sengkang dengan daya dukung aksial dan daktilitas
dari benda uji dapat dilihat pada Gambar 4a dan 4b untuk kedua grup benda uji yang
ditinjau. Pada kedua grup benda uji, kapasitas aksial dan daktiitas mengalami
peningkatan. Peningkatan ini lebih jelas terlihat pada benda uji dari Grup 2. Hal ini
disebabkan grid dari WWF lebih rapat sehingga memberikan pengekangan yang lebih
baik.
Metode Penelitian
Penelitian ini dialksanakan di Laboratorium Bahan dan Struktur, Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Adapun material, benda uji dan metode
pengujian disampaikan berikut ini.
Material
Benda uji dibuat dengan kuat tekan beton rencana sebesar 20 MPa. Sebelum
dilakukan pengecoran benda uji, semua material pembentuk beton dilakukan
pemerikasaan agar memenuhi standar sebagai bahan pembentuk beton. Untuk
meyakinkan kualitas beton sesuai dengan yang direncanakan maka setiap
pengecoran kelompok benda uji dibuat silinder beton ukuran standar ASTM
(diameter 150mm, tinggi 300mm). Jumlah silinder yang buat adalah 6 buah silinder.
Benda Uji
Pengambilan sampel dan data dilakukan dengan membuat sejumlah benda uji kolom
dengan penampang pipih berukuran (125 mm x 425 mm x 300 mm) dan (139 mm x
469 mm x 300 mm). Ada 6 variasi benda uji (C1, C2, C3, C4, C5 dan C6) dengan
masing-masing variasi dibuat 3 buah benda uji sehingga total benda uji yang dibuat
adalah 18 buah benda uji seperti terlihat pada Tabel 1 dengan tulangan seperti
Gambar 1.
(a)
(b)
Gambar 4. Hubungan antara rasio volumetric dan kapasitas aksial (a)
dan Daktilitas regangan (b)
Tabel 1. Data benda uji
Tul. Longitudinal
No
Benda
Uji
Ast (mm²)
ρg (%)
1
2
3
4
5
6
C1 (3x)
C2 (3x)
C3 (3x)
C4 (3x)
C5 (3x)
C6 (3x)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
10D10 (785,398)
1,478
1,478
1,478
1,478
1,478
1,478
Tul. Transversal
Diameter
S
(mm)
(mm)
BJTP Ø 3
70
WWF 100x100 ; Ø 3
70
WWF 100x100 ; Ø 3
35
WWF 50x50 ; Ø 4,06
70
WWF 50x50 ; Ø 3,00
70
WWF 50x50 ; Ø 2,03
70
ρsv (%)
0,431
0,431
0,861
1,157
0,624
0,296
Gambar 1. Tulangan benda uji
Rasio volumetric Sengkang dihitung dengan rumus sebagai berikut:
A .2.( p l )
sv st
x100%
p.l.s
Dimana : ρsv = rasio volumetric sengkang , Ast= luas tulangan Sengkang, S = jarak
vertikal antar Sengkang dihitung dari pusat ke pusat Sengkang, p = panjang
penampang inti beton terkekang, l = lebar penampang inti beton terkekang.
Pengujian Benda Uji
Benda uji ditetakkan pada alat dan
kemudian diberikan beban terpusat.
seperti terlihat pada Gambar 2. Beban
dikerjakan secara bertahap sampai
benda uji mengalami keruntuhan. Pada
ujung atas dan ujung bawah benda uji
ditetakkan pelat baja dengan ukuran
150x475x40 mm untuk meratakan beban
yang bekerja pada penampang kolom.
Perpendekan kolom diukur dengan 3
buah dial gauge serta dicatat untuk
setiap peningkatan beban sebesar 20
kN.
Ucapan Terima Kasih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam
penelitian ini. Adapun penelitian ini dibiayai dari dana PNBP dengan Kontrak No.
2009/UN14.1.31/PN.00.00.00/2015
Daftar Pustaka
Mander, J. B., Priestly, M. J. N., and Park, R. 1988. “Theoritical Stress-Strain Model for
Confined Concrete”, Journal of Structural Engineering, ASCE. 114(8), 1804-1825
Purnawan, I Kadek. 2011. Pengaruh Rasio Volumetrik Sengkang Terhadap Kapasitas
Aksial Tekan dan Daktilitas Kolom Beton Bertulang Berpenampang Pipih. Tugas Akhir
tidak Diterbitkan. Denpasar. P. S. Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana.
Sheikh, S. A., and Uzumeri, S. M. 1980. “Strength and Ductility of Tied Concrete
Columns”, Journal of the Structural Division, ASCE. Volume 106, ST5,1079-1102.
Sudarsana, I K. 2010. “Analisis Pengaruh Konfigurasi Tulangan Terhadap Kekuatan Dan
Daktilitas Kolom Beton Bertulang”, dalam Jurnal Ilmiah Teknik Sipil. Vol. 14, No. 1,
Januari 2010.
Sugita, I Made. 2011. Pengaruh Konfigurasi Sengkang Terhadap Kapasitas Aksial dan
Daktilitas Kolom Beton Bertulang Berpenampang Pipih. Tugas Akhir tidak Diterbitkan.
Denpasar. P. S. Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana.
Gambar 2. Setup Pengujian
Tavio, Benny Kusuma, and Priyo Suprobo. 2012. “Experimental Behavior of Concrete
Columns Confined by Welded Wire Fabric as Transverse Reinforcement under Axial
Compression”, Journal of Structural, ACI. Title no. 109-S28.