Perpustakaan Digital ITB

Infrastruktur atau bangunan yang kompleks saat ini menghadapi masalah seperti beban gempa yang selalu meningkat serta deteriorasi pada elemen struktur yang terus terjadi hingga memberikan dampak buruk pada umur layan suatu bangunan maupun infrastruktur. Dibutuhkan inovasi untuk menyelesaikan masalah tersebut. Inovasi yang sedang berkembang saat ini yaitu menggunakan lembaran Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) dalam desain perkuatan bangunan maupun infrastruktur. Namun, perilaku dan kinerja dari lembaran CFRP sebagai tulangan tarik pada elemen struktur seperti kolom beton belum banyak diketahui. Oleh karena itu, penelitian ini akan membahas mengenai hal tersebut yang dilakukan secara komprehensif. Pada penelitian ini dilakukan dengan membuat simulasi pemodelan yang menggunakan metode berbasis numerik komputer yaitu analisis elemen hingga (FEM). Terdapat 3 variasi pemodelan benda uji yang diberi nama benda uji kontrol (B-K), benda uji custom (B-CUS), dan benda uji konseptual ACI 440.2R.17 (BACI). Fokus pada penelitian ini yaitu melakukan investigasi teoritis untuk normalisasi peningkatan kapasits lentur dan melakukan analisis kinerja atau mengetahui perilaku histeretik untuk seluruh benda uji. Investigasi teoritis dilakukan untuk mendapatkan diagram interaksi dan normalisasi aksial-lentur dari benda uji. Sedangkan analisis kinerja dilakukan untuk mendapatkan perilaku histeretik dari benda uji. Pengujian pada investigasi teoritis dilakukan dengan memberikan beban monotonik arah lateral saat beban tekan tertentu. Sedangan pengujian pada analisis kinerja dilakukan dengan memberikan beban siklik arah lateral saat beban tekan 20%. Untuk mengukur perilaku histeretik menggunakan 3 (tiga) parameter, yaitu kurva beban-perpindahan, disipasi energi, dan degradasi kekakuan. Berdasarkan hasil investigasi teoritis, didapatkan normalisasi peningkatan kapasitas lentur yang terbesar untuk benda uji konseptual ACI 440.2R.17 (B-ACI) sebesar 55.86% pada axial load 20% dari kapasitas benda uji kontrol (B-K). Sedangkan normalisasi peningkatan kapasitas lentur yang terbesar untuk benda uji custom (B CUS) sebesar 26.77% pada pure bending dari kapasitas benda uji kontrol (B-K). Maka dari itu, hasil investigasi teoritis tersebut membuktikan bahwa perkuatan dengan menggunakan konseptual ACI 440.2R.17 (B-ACI) maupun konsep custom (B-CUS) sangat signifikan meningkatkan kapasitas lentur dari kolom beton bertulang. Teoritis perhitungan peningkatan kapasitas lentur dari kolom beton bertulang yang telah diperkuat menggunakan lembaran CFRP baik dengan konsep ACI 440.2R.17 (B-ACI) maupun konsep custom (B-CUS) dibuat pada penelitian ini. Berdasarkan hasil analisis kinerja, didapatkan benda uji mampu memikul beban hingga daktilitas 6 (enam) dengan metode displacement control hingga 120 mm dan seluruh benda uji mengalami pinching effect. Peningkatan kumulatif disipasi energi untuk benda uji konseptual ACI 440.2R.17 (B-ACI) sebesar 19.85% dari kumulatif disipasi energi benda uji kontrol (B-K). Sedangkan peningkatan kumulatif disipasi energi untuk benda uji custom (B-CUS) sebesar 5.23% dari kumulatif disipasi energi benda uji kontrol (B-K). Seluruh benda uji mengalami degradasi kekakuan sebelum mencapai kapasitas beban maksimum. Setelah beban lateral maksimum tercapai, degradasi kekakuan untuk benda uji konseptual ACI 440.2R.17 (B-ACI) dan benda uji custom (B-CUS) lebih lambat jika dibandingkan dengan benda uji kontrol (B-K). Maka dari itu, hasil analisis kinerja tersebut membuktikan bahwa perkuatan dengan menggunakan konseptual ACI 440.2R.17 (B-ACI) maupun konsep custom (B-CUS) sangat signifikan meningkatkan ketangguhan terhadap beban siklik dan membuat penurunan kekuatan yang lebih lambat untuk kolom beton bertulang.