Kolom beton bertulang yang dikekang dengan metode FRP jacketing dapat ...
kolom bulat beton bertulang sebesar 11,86 % sampai dengan 15,25 % dan
dapat ...
PERKUATAN KOLOM BULAT DARI BETON BERTULANG DENGAN MENGGUNAKAN GLASS FIBER REINFORCED POLYMER SHEET
CIRCULAR COLUMN REINFORCEMENT OF STRENGTHENING CONCRETE BY USING GLASS FIBER REINFORCED POLYMER SHEET
Nur Fitriana, Herman Parung, Andi Arwin Amiruddin
Teknik Sipil Universitas Hasanuddin, Makassar
Alamat Korespondensi: Nur Fitriana Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Hasanuddin Makassar, 90245 HP: 085299679532 Email:
[email protected]
Abstrak : GFRP-S Jacketing merupakan suatu metode perkuatan yang mampu memberikan kekuatan tambahan guna meningkatkan kekuatan kolom. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kapasitas beban maksimum dan model kegagalan pada kolom. Penelitian dilakukan di Laboratorium Struktur dan Material Teknik Sipil Universitas Hasanuddin. Ada 6 benda uji pada penelitian ini yaitu 2 benda uji kolom berpenampang lingkaran tanpa GFRP-S jacketing dan 4 benda uji kolom berpenampang lingkaran dengan GFRP-S jacketing. Kolom dengan diameter 130 mm dan tinggi 700 mm, dengan tulangan longitudinal 6D10 dan sengkang φ 8 – 50. Pengujian dilakukan dengan memberikan beban tekan aksial konstan sebesar 35 Ton, kemudian diberikan beban lateral sampai benda uji mengalami kegagalan. Data yang dicatat pada penelitian yaitu beban maksimum, deformasi lateral untuk setiap peningkatan beban sebesar 1 Ton dan model kegagalan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapasitas beban pada kolom berpenampang lingkaran dengan GFRP-S jacketing yaitu KB-GFRP-1L dan KB-GFRP-2L meningkat. Peningkatan beban aksial sebesar 30,0% dan 42,1% . Peningkatan beban lateral sebesar 114,5 % dan 156,5 %. Deformasi lateral rata-rata KBN, KB-GFRP-1L dan KB-GFRP-2L adalah 4,9 mm, 16,44 mm dan 16,12 mm. Terjadi perubahan model kegagalan dari kegagalan geser menjadi kegagalan lentur disertai kegagalan putusnya GFRP-S jacketing pada kolom yang diperkuat. Disimpulkan bahwa GFRP-S jacketing dapat digunakan sebagai bahan perkuatan yang mampu meningkatkan kapasitas beban pada kolom. Kata kunci : GFRP-S jacketing, perkuatan, beban aksial, beban lateral, model kegagalan
Abstract : GFRP-S Jacketing is a strengthening method that can provide additional power to increase the strength of the column. The research aimed to analyse the maximum load capacity and failure model in the column. The research was carried out in the Laboratory of Civil Engineering Structures and Materials department of Hasanuddin University. There were 6 specimens in the research, i.e. 2 circular columns without GFRP-S reinforcement and 4 circular columns with GFRP-S reinforcement . The column with a diameter of 130 mm and height of 700 mm, with longitudinal reinforcement of 6D10 and crossbar of φ 8 – 50. Testing was carried out by giving the constant axial compressive load as heavy as 35 tons, it was then given the lateral load until the specimens underwent failure. The data recorded in the research were the maximum load, lateral deformation for every load increase as heavy as 1 ton and failure model. The research results indicates that load capacity on the circular column with GFRP-S jacketing i.e. KB-GFRP-1L and KB-GFRP-2L increases. The increases of the axial load are 30.0% and 42.1%. The lateral load increases are 114.5% and 156.5%. The average lateral deformation of KBN, KB-GFRP-1L and KB-GFRP-2L are 4.9 mm, 16.44 and 16.12 mm. There is the failure model change from shear failure into a flexural failure accompanied by the failure of the breaking of GFRP-S jacketing on the reinforced column. It was concluded that the GFRP-S Jacketing can be used as reinforcement material that can increase the load capacity of the column. Keywords : GFRP-S jacketing, strengthening, axial load, lateral load, modes of failure
PENDAHULUAN
Struktur komposit dengan kekuatan tinggi sudah sangat efektif digunakan pada perkuatan kolom untuk meningkatkan ketahanan terhadap gempa, untuk mengekang beton, sehingga meningkatkan (i) kekuatan tekan atau kapasitas gaya aksial, (ii) kekuatan lentur dan geser, dan (iii) daktilitas lentur dan untuk memperbaiki serta merehabilitasi balok kantilever dan hubungan balok-kolom (Balaguru dkk., 2009). Beton yang terkekang oleh bahan komposit dapat mempertahankan kuat tekan dan regangan jauh lebih tinggi dari beton tak terkekang. Kekangan mencegah perluasan yang terjadi pada benda uji akibat pembebanan uniaksial, sehingga memberikan kontribusi untuk kapasitas beban yang lebih tinggi. Dalam kasus beton yang dikekang oleh bahan komposit berkekuatan tinggi, kekangan bersifat pasif. Penerapan model Mander untuk setiap penampang kolom yang terkekang mendefinisikan tekanan pengekangan lateral berdasarkan pada geometri penampang dan menunjukkan adaptasi dari model mereka ke penampang lingkaran atau persegi panjang, di bawah pembebanan statis atau dinamis, baik monoton atau siklis yang diterapkan. Sehingga model ini diadopsi oleh ACI 440.2R-02 untuk balutan FRP ( Mander dkk., 1988). Kolom beton bertulang yang dikekang dengan metode FRP jacketing dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan dan daktilitas kolom (ACI 440-2R-08, 2008). Perkuatan dengan metode jacketing menggunakan satu lapis Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) dengan panjang sambungan (overlapping) yang bervariasi mampu meningkatkan daya dukung aksial kolom bulat beton bertulang sebesar 11,86 % sampai dengan 15,25 % dan dapat meningkatkan daktilitas aksial kolom bulat beton bertulang sebesar 12,41% hingga 47,14% (Sudarsana dkk., 2007). FRP yang digunakan dalam perkuatan kolom beton dianggap sebagai salah satu metode yang paling sederhana dan aplikasi yang paling efisien, FRP memiliki karakteristik bahan yang sangat baik seperti kekuatan tinggi untuk rasio berat dan ketahanan terhadap korosi yang tinggi, sehingga FRP berperilaku elastis, dan karena itu kekuatan yang mengekang meningkat secara proporsional dengan menyebabkan meningkatnya gaya yang diterima oleh kolom beton. Di sisi lain, pengekangan baja menyediakan tekanan pengekangan yang konstan setelah pengekangan baja meleleh (Abdel, 2012). (Lam dkk., 2003) mengusulkan sebuah model baru untuk beton yang dililit dengan Fiber Reinforced Polymer (FRP). Model ini diadopsi oleh ACI 440.2R-08 untuk balutan FRP. Pada penelitian ini dilakukan perkuatan pada kolom bulat beton bertulangan spiral yang belum mengalami kerusakan, dengan cara menempelkan GFRP-S pada arah melingkar di sepanjang tinggi kolom (GFRP Jacketing), dimana serat pengikat yang berwarna kuning
berorientasi pada arah 90° dan tegak lurus serat kaca. Tujuan dari penelitian ini dimaksudkan untuk menganalisis kapasitas beban maksimum dan mode kegagalan yang terjadi pada kolom bulat beton bertulangan spiral yang diperkuat dengan GFRP-S jacketing.
BAHAN DAN METODE Lokasi dan Desain Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bahan dan Struktur Teknik Sipil Universitas Hasanuddin, selama empat bulan yang dimulai sejak April sampai dengan Agustus 2012. Desain penelitian adalah semua sampel uji yang terdiri dari 2 kolom bulat dari beton bertulang normal, 2 kolom bulat dari beton bertulang dengan menggunakan GFRP-S jacketing 1 lapis dan 2 kolom bulat dari beton bertulang dengan menggunakan GFRP-S jacketing 2 lapis yang masing-masing berdimensi diameter 130 mm dan tinggi 700 mm, menggunakan tulangan longitudinal sebanyak 6 D 10 dan tulangan sengkang spiral φ 8 – 50 mm, dimana dilakukan pengujian untuk semua sampel uji dengan menggunakan loading frame. Pengujian kolom pada penelitian ini terdiri dari 2 tahap yaitu tahapan pertama, kolom akan dibebani dengan beban aksial terlebih dahulu sebesar 35 ton (80% dari Pu rencana) disesuaikan dengan kapasitas alat, dimana kolom masih dalam kondisi elastis. Tahapan kedua, kolom akan dibebani dengan beban aksial 35 ton dan dibebani dengan beban lateral sampai kolom akan mengalami pembebanan maksimum dimana ditunjukkan dengan tidak bertambahnya dial beban aksial dan dial beban lateral. Untuk lebih jelasnya, setting-up pengujian dapat dilhat pada Gambar 1. Metode Pengumpulan Data Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental, dengan melakukan serangkaian pengujian di laboratorium dan analisa. Pengumpulan data dilakukan oleh petugas laboratorium struktur dan bahan yang terlatih dan menggunakan tabel data untuk mencatat datadata yang diperlukan untuk penelitian. Data-data yang diamati atau dibaca saat pengujian sampel uji adalah data beban yang dibaca pada hidraulic jack berkapasitas 50 ton untuk beban aksial dengan ketelitian 0,25 ton, data beban yang dibaca pada hidraulic jack berkapasitas 100 ton untuk beban lateral dengan ketelitian 1 ton dan data lendutan akibat beban lentur (lateral) pada kolom yang dibaca pada dial gauge setiap kenaikan beban lateral sebesar 1 ton, dengan ketelitian dial gauge 0,01 mm. Selain itu, diamati pula model kegagalan yang terjadi pada kolom. Analisis Data
Data-data yang diperoleh dari Laboratorium Bahan dan Struktur Teknik Sipil Universitas Hasanuddin dibandingkan dengan hasil analisis. Analisa beban, dilakukan untuk mengetahui seberapa besar beban aksial maksimum dan beban lateral maksimum yang mampu diterima oleh
sampel uji kolom hingga mengalami kegagalan. Rumus yang digunakan untuk perhitungan beban aksial adalah: Untuk kolom bulat dari beton bertulang : Pu = 0,85 φ [ 0,85 f'c (Ag – Ast) + fy Ast ] Untuk kolom bulat dari beton bertulang yang diperkuat dengan GFRP-S jacketing : Pu = 0,85 φ [ 0,85 f'c (Ag – Ast) + fy Ast ] Pu adalah beban aksial ultimate kolom bulat bertulangan spiral, f'c adalah kuat tekan beton akibat kekangan tulangan spiral, Ag adalah luas bruto kolom bulat, A st adalah luas penampang total tulangan longitudinal, φ adalah faktor reduksi. Rumus yang digunakan untuk perhitungan beban lateral adalah : Untuk kolom bulat dari beton bertulang : Pu = 0,85 φ f'c b a + A's f' s – As fs Pu adalah beban aksial ultimate pada kolom bulat bertulangan spiral, φ adalah faktor reduksi, f'c adalah kuat tekan beton akibat kekangan tulangan spiral, b adalah lebar penampang persegi, a adalah tinggi blok tegangan tekan ekuivalen, A's adalah luas penampang total tulangan longitudinal yang berada di serat tekan, f's adalah tegangan tekan yang terjadi pada tulangan longitudinal, As adalah luas penampang total tulangan longitudinal yang berada di serat tarik, fs adalah tegangan tarik yang terjadi pada tulangan longitudinal. Untuk kolom bulat dari beton bertulang yang diperkuat dengan GFRP-S jacketing : Pu = φ (Cb + F's) – (Fs + TFRP bott. + TFRP distr.) Pu adalah beban lateral ultimate pada kolom bulat bertulangan spiral, φ adalah faktor reduksi, Cb adalah gaya tekan yang disumbangkan oleh beton, F's adalah gaya tekan yang terjadi pada tulangan longitudinal, Fs adalah gaya tarik yang terjadi pada tulangan longitudinal, TFRP
bottom
adalah gaya tegangan yang dihasilkan oleh kolom komposit pada permukaan bawah
kolom. TFRP
distributed
adalah gaya tegangan rata –rata yang dihasilkan oleh kolom komposit pada
sisi kolom. Rumus yang digunakan untuk menghitung lendutan adalah : 5 wL4 1 PL3 384 E c I g 48 E c I g ∆ adalah lendutan yang terjadi pada kolom bulat dari beton bertulang akibat beban lateral, Δ
w adalah berat sendiri kolom bulat dari beton bertulang, Ec adalah modulus elastisitas pada beton, Ig adalah momen inersia penampang bruto, P adalah beban lateral ultimate pada kolom bulat bertulangan spiral, L adalah panjang kolom. Analisis hubungan beban dan lendutan menggunakan persamaan rumus menurut ACI. Committee 440.2R-08, 2008 dan ACI. Committee 318, 2008.
HASIL PENELITIAN Tabel 1 memperlihatkan bahwa beban aksial maksimum untuk kolom bulat beton bertulang normal (KBN) adalah 35 Ton sedangkan untuk kolom dengan perkuatan GFRPJacketing yaitu KB-GFRP-1L dan KB-GFRP-2L, beban maksimumnya berturut-turut adalah 45,5 Ton dan 49,75 Ton. Persentase peningkatan beban untuk kolom KB-GFRP-1L dan KBGFRP-2L berturut-turut adalah 30% dan 42% terhadap kolom bulat beton bertulang normal (KBN). Beban lateral maksimum untuk kolom bulat beton bertulang normal (KBN) adalah 24,8 Ton sedangkan untuk kolom dengan perkuatan GFRP-Jacketing yaitu KB-GFRP-1L dan KBGFRP-2L, beban maksimumnya berturut-turut adalah 53,2 Ton dan 63,6 Ton. Persentase peningkatan beban lateral untuk kolom KB-GFRP-1L dan KB-GFRP-2L berturut-turut adalah 115% dan 156 % terhadap kolom bulat beton bertulang normal (KBN). Gambar 2 memperlihatkan bahwa gaya aksial yang masih konstan 35,0 tonf hingga pada lendutan akibat dari beban lateral sebesar 5,17 mm, kemudian mulai bergerak naik hingga mengalami puncaknya pada 45,5 tonf dengan lendutan lateral 13,01 mm. KBN (Kolom Bulat Normal) berperilaku elastis sampai pada beban 9,0 tonf dengan lendutan sebesar 0,89 mm, adapun pada KB-GFRP-1L berperilaku elastis pada beban 10,0 tonf dengan lendutan sebesar 0,95 mm. Lain halnya pada kondisi inelastis, dari Gambar 29 tampak bahwa kurva pada KBN mulai mengalami trend yang lebih landai hingga akhirnya mencapai beban lateral makimum 31,0 tonf dengan lendutan 4,20 mm. Adapun kurva KB-GFRP-1L menunjukkan kondisi in-elastis hingga pada beban lateral 67,0 tonf pada lendutan (middle span) sebesar 13,01 mm. Gambar 3 memperlihatkan bahwa gaya aksial yang masih konstan 35,0 tonf hingga pada lendutan akibat dari beban lateral sebesar 5,10 mm, kemudian mulai bergerak naik hingga mengalami puncaknya pada 49,75 tonf dengan lendutan lateral 14,14 mm. KBN (Kolom Bulat Normal) berperilaku elastis sampai pada beban 9,0 tonf dengan lendutan sebesar 0,89 mm, adapun pada KB-GFRP-2L berperilaku elastis pada beban 14,0 tonf dengan lendutan sebesar 1,85 mm. Lain halnya pada kondisi inelastis, dari Gambar 31 tampak bahwa kurva pada KBN mulai mengalami trend yang lebih landai hingga akhirnya mencapai beban lateral maksimum 35,0 tonf dengan lendutan 4,20 mm. Adapun kurva KB-GFRP-2L menunjukkan kondisi in-elastis hingga pada beban lateral 79,5 tonf pada lendutan (middle span) sebesar 14,14 mm. Tabel 2 memperlihatkan bahwa model kegagalan yang terjadi pada penelitian ini yaitu Kegagalan geser pada kolom bulat dari beton bertulang tanpa perkuatan GFRP-S jacketing dan kegagalan lentur disertai rupture failure pada GFRP-S jacketing (sobeknya GFRP-S jacketing) pada kolom bulat dari beton bertulang yang diperkuat dengan GFRP-S jacketing.
PEMBAHASAN Penelitian ini memperlihatkan kolom bulat dengan perkuatan GFRP-S Jacketing ternyata dapat meningkatkan kapasitas lentur ultimate sebesar 114.5 % dan 156.5 % dan kapasitas aksial ultimate sebesar 30.0% dan 42.1% dibandingkan dengan kolom bulat beton bertulang normal. Hal ini disebabkan, dengan pemasangan lapisan GFRP dengan metode Jacketing, menyebabkan bidang kontak GFRP dengan permukaan beton pada kolom semakin luas. Sehingga ikatan yang dibutuhkan GFRP-S untuk menjadi satu kesatuan komposit dengan beton menjadi sempurna dan dapat meningkatkan kinerja kolom saat menerima kombinasi beban aksial dan lentur. Model kegagalan yang terjadi pada penelitian ini yaitu pada kolom bulat dari beton bertulang tanpa perkuatan GFRP-S jacketing mengalami kegagalan geser yang ditandai dengan retak diagonal yag terdapat sepanjang span kolom, adapun retak lentur juga ditemukan pada sisi tarik middlespan kolom, namun jumlahnya sedikit dan lebar retaknya umumnya lebih kecil dari 1 mm serta pada kolom bulat dari beton bertulang yang diperkuat dengan GFRP-S jacketing mengalami kegagalan lentur yang dapa dilihat berupa pola retak lentur yang menyebar seragam di sepanjang span kolom bulat disertai rupture failure pada GFRP-S jacketing (sobeknya GFRP-S jacketing) setelah mencapai pembebanan maksimum. Peningkatan lendutan akibat beban lateral yang mengakibatkan kolom berdeformasi dan berdampak pada meningkatnya beban aksial pada kenaikan beban lateral tertentu. Pengaruh material bermutu tinggi seperti GFRP menyebabkan kolom menjadi lebih daktail dan memaksa kolom untuk berdeformasi pada saat memasuki beban lateral yang lebih tinggi dibanding beban lateral maksimum dua kolom bulat normal. Lendutan yang besar ini akhirnya berpengaruh pada pembacaan beban aksial yang meningkat, sehingga yang bekerja selanjutnya dalam menahan beban adalah kemampuan serat GFRP dalam menahan lentur. Selain itu GFRP – S jacketing pada kolom bulat berperan sangat penting pada peningkatan kapasitas lentur kolom dalam kondisi inelastisnya dan mampu meningkatkan daktilitas kolom bulat secara signifikan. Kekangan inti beton hanya bekerja, ketika elemen beton dikenakan tekan. Kolom yang tertekan cenderung untuk mengadakan perluasan ke arah lateral, dan jika terkekang, kekangan akan mencegah perluasan ini ke tingkat yang berbeda berdasarkan tingkatan kuat tekan dan kekuatan kekangan. Untuk elemen yang ditekan murni, kekangan menjadi 100% efektif karena semuanya bertindak untuk mencegah perluasan lateral. Sedangkan elemen yang mengalami kombinasi beban tekan aksial dan lentur, hanya kekangan yang berdekatan dengan zona tekan yang bekerja. Dengan demikian, kolom menjadi sebagian terkekang. Dengan adanya penambahan GFRP-J sebagai kekangan eksternal pada kolom, maka dapat meningkatkan kinerja inti kolom sebagai kekangan eksternal saat menahan kombinasi beban aksial dan lentur, sehingga ketika
tercapai beban aksial dan beban lateral maksimum, terjadi sobekan pada GFRP-S jacketing (rupture failure of GFRP-S jacketing ). Peningkatan kapasitas beban aksial dan beban lateral pada penelitian ini bergantung pada nilai kuat tekan akibat kekangan GFRP-S jacketing. Pada kolom bulat beton bertulang, tekanan pengekangan konstan di seluruh penampang. Ketika jaket FRP mengalami kegagalan, nilai maksimum tekanan pengekangan yang dihasilkan oleh kekangan GFRP-S jacketing, yang diberikan oleh persamaan : 2E f l
ε t frp j d
(Fei Wu dkk., 2009)
fl = nilai maksimum tekanan pengekangan yang dihasilkan oleh kekangan GFRP-S jacketing, Efrp = modulus elastisitas GFRP sheet pada arah melingkar, t = total ketebalan GFRP sheet, d = diameter inti beton yang terkekang, dan εj = regangan tarik melingkar pada saat GFRP mengalami kegagalan. Nilai ratio antara f'cc dan f'co dihitung dengan menggunakan persamaan dari penelitipeneliti sebelumnya : 1,1 + [ 4,1 – 0,45 ( f'co 2/Cj )1,4 ] ( fl/f'co )
(Xiao dkk., 2003)
1 + 3,3 ( fl/f'co )
(Lam dkk., 2003a)
Untuk kurva yang naik : 1 + 2,25 ( fl/f'co )1,25
(Youssef dkk., 2007)
Untuk kurva yang turun : 1 + 3,0 [ ( 4 Efrp εjt t/d ) / f'co ]1,25
(Youssef dkk., 2007)
1 + 1,25 ( fl/f'co)
(Shehata dkk., 2002)
1 + 2,0 ( fl/f'co )
(Campione dkk., 2003)
1 + 2,3 ( fl/f'co )
0,85
1 + 0,93 ( fl/f'co )
(Matthys dkk., 2005) (Kumutha dkk., 2007)
f'cc adalah kuat tekan pada kolom bulat beton bertulang yang dikekang dengan GFRP-S jacketing dan f'co adalah kuat tekan pada kolom bulat beton bertulang yang tak terkekang. Semua kolom beton yang terkekang oleh CFRP mengalami kegagalan berupa sobeknya serat komposit yang membungkus kolom akibat pembebanan aksial konsentris dimana kegagalan terjadi secara tiba-tiba disertai dengan ledakan terlebih dahulu. Untuk kolom pendek, putusnya serat dimulai terutama pada titik pusat penampang kolom dan kemudian menyebar ke bagian lain pada penampang kolom. Mengenai kolom langsing, runtuhnya sebagian besar terkonsentrasi di daerah ujung kolom, hal ini menunjukkan bahwa semakin besar rasio kelangsingan, semakin kecil daerah CFRP yang seratnya putus. Pada beban maksimum, ketika tindakan pengekangan
tidak lagi diberikan karena putusnya serat FRP, tulangan baja internal yang mulai tekuk dan beton hancur, jatuh di antara serat FRP yang utus. Hal ini menunjukkan bahwa inti beton secara signifikan telah rusak (tapi tidak terkekang) bahkan sebelum mencapai beban maksimum (Chikh dkk., 2012). KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan pada penelitian ini adalah peningkatan kapasitas beban aksial dengan penambahan 1 lapis GFRP-S jacketing dan 2 lapis GFRP-S jacketing masing-masing sebesar 30.0% dan 42.1% terhadap kolom bulat beton bertulang normal, peningkatan kapasitas beban lentur dengan penambahan 1 lapis GFRP-S jacketing dan 2 lapis GFRP-S jacketing masingmasing sebesar 114.5 % dan 156.5 % terhadap kolom bulat beton bertulang normal dan model kegagalan yang terjadi adalah kegagalan geser pada kolom bulat beton bertulang normal dan model kegagalan yang terjadi pada kolom bulat beton bertulang dengan GFRP-S jacketing adalah kegagalan lentur dan sobeknya GFRP-S setelah tulangan tarik meleleh (rupture failure of GFRPS). Berdasarkan hasil eksperimen yang telah dilakukan maka dapat disarankan beberapa hal yaitu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan benda uji yang sama namun mengambil variasi model penempelan, penggunaan FRP di arah longitudinal harus dipertimbangkan dalam rangka meningkatkan kapasitas momen lentur dan variasi jumlah lapisan GFRP-S.
DAFTAR PUSTAKA
ACI. Committee 440.2R-08, (2008). Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures. American Concrete Institute. U.S.A Abdel Fattah, Ahmed Mohsen, (2012). Behavior Of Concrete Columns Under Various Confinement Effects. Kansas State University, Manhattan, Kansas. Balaguru Perumalsamy, Nanni Antonio and Giancaspro James, (2009). FRP Composites for Reinforced and Prestressed Concrete Structures. Taylor and Francis Group, 270 Madison Ave, New York, NY 10016, USA Campione, G., and Miraglia, N. (2003). “Strength and strain capacities of concrete compression members reinforced with FRP.” Cem. Concr. Compos., 25:31–41. Chikh N., Gahmous M., Benzaid R. (2012). “Structural performance of high strength concrete columns confined with cfrp sheets.” Proceedings of the World Congress on Engineering 2012, 3(7):1738–1783. Fei Wu -Yu and Ming Wang-Lei, (2009) . Unified Strength Model for Square and Circular Concrete Columns Confined by External Jacket. Journal Of Structural Engineering, ASCE 135 (3):253–261. Mander J.B., Priestley M.J.N., Park R., (1988). Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete. Journal of Structural Engineering, 114(8):1804-1826. Kumutha, R., Vaidyanathan, R., and Palanichamy, M. S. (2007). “Behaviour of reinforced concrete rectangular columns strengthened using GFRP.” Cem. Concr. Compos., 29(8):609–615.
Lam, L., and Teng, J. G. (2003a). “Design-oriented stress-strain model for FRP-confined concrete.” Constr. Build. Mater., 17:471–489. Matthys, S., Toutanji, H., Audenaert, K., and Taerwe, L. (2005). “Axial load behavior of largescale columns confined with FRP composites.” ACI Structural Journal, 102(2):258–267. Shehata, L. A. E. M., Carneiro, L. A. V., and Shehata, L. C. D. (2002). “Strength of short concrete columns confined with CFRP sheets.” Mater. Struct., 35:50–58. Sudarsana I Ketut dan Sutapa A.A. Gede, 2007. Perkuatan Kolom Bulat Beton Bertulang Dengan Lapis Glass Fiber Reinforced Polymer Sheet ( GFRP-S ). Jurnal Ilmiah Teknik Sipil, 11(1). Xiao, Y., and Wu, H. (2003). “Compressive behavior of concrete confined by various types of FRP composite jackets.” Journal Reinforced Plastic Composite, 22(13):1187–1201. Youssef, M. N., Feng, Q., and Mosallam, A. S. (2007). “Stress-strain model for concrete confined by FRP composites.” Composites, Part B, 38:614–628.
13 cm
44 cm
Gambar 1 Set-up pengujian pada loading Frame
Tabel 1 Perbandingan Beban Aksial Maksimum dan Beban Lateral Maksimum Hasil Eksperimen
No.
Kolom Bulat dari Beton Bertulang
Beban Aksial Maksimum rata-rata (Ton)
Persentase Perkuatan Kolom Terhadap Kolom Normal (%)
Beban Lateral Maksimum rata-rata (Ton)
Persentase Perkuatan Kolom Terhadap Kolom Normal (%)
1
KBN
35
-
24,8
-
2
KB-GFRP-1L
45,5
30 %
53,2
114,5 %
3
KB-GFRP-2L
49,75
42,14 %
63,6
156,5 %
80.0 70.0 60.0 Beban (Ton)
50.0 LATERAL - LENDUTAN KBN
40.0 30.0
LATERAL - LENDUTAN KBGFRP-1L
20.0
AKSIAL - LENDUTAN KBGFRP-1L
10.0 0.0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Lendutan (mm)
Gambar 2 Grafik Hubungan Beban Aksial dan Lendutan serta Beban Lateral dan Lendutan di Tengah Bentang D2 (Middle Span) pada KB-GFRP-1L
90.0 80.0 70.0 Beban (Ton)
60.0 LATERAL - LENDUTAN KBN
50.0 40.0
LATERAL - LENDUTAN KBGFRP-2L
30.0
AKSIAL - LENDUTAN KBGFRP-2L
20.0 10.0 0.0 0
2
4
6
8
10 12 14 16 18
Lendutan (mm)
Gambar 3 Grafik Hubungan Beban Aksial dan Lendutan serta Beban Lateral dan Lendutan di Tengah Bentang D2 (Middle Span) pada KB-GFRP-2L
Tabel 2 Model Kegagalan yang terjadi pada Kolom Bulat dari Beton Bertulang No.
1
KODE BALOK
KBN
KBN-1
MODEL KEGAGALAN
Kegagalan Geser
KBN-2 KB-GFRP-1L -1 2
KB-GFRP-1L KB-GFRP-1L -2 KB-GFRP-2L -1
3
KB-GFRP-2L KB-GFRP-2L-2
Kegagalan lentur dan Rupture Failure of GFRP-J (Sobeknya lapisan GFRP-J) Kegagalan lentur dan Rupture Failure of GFRP-J (Sobeknya lapisan GFRP-J)
