Kristianto, Marley and Dr. Eng. Ir. Indradi Wijatmiko,, ST., M.Eng. (Prac). and Ir. Ari Wibowo, ST., MT., Ph.D. (2024) Analysis Of The Effect Of Spiral Confinement In The Compression Zone On Reinforced Concrete Beam’s Ductility And Flexural Strength Using Moment Curvature Relationship. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Pembangunan gedung tahan gempa di Indonesia, yang terletak di Cincin Api Pasifik, memerlukan perhatian yang serius dalam hal peningkatan daktilitas pada elemen struktural. Daktilitas memungkinkan terjadinya deformasi plastis dan bukan kegagalan getas selama terjadinya gempa bumi. Daktilitas dapat diukur dengan parameter daktilitas lengkungan. Perhitungan kebutuhan baja dengan mempertimbangkan kekuatan yang dibutuhkan sangat penting untuk mencapai daktilitas yang optimal. Mempertahankan baik daktilitas maupun kekuatan memunculkan tantangan yang mendorong penelitian dengan metode seperti kekangan lateral di zona kompresi balok beton bertulang. Perlakuan ini membatasi ekspansi lateral beton saat dibebani, dengan tujuan melampaui regangan beton ultimit dan dengan demikian meningkatkan daktilitas keseluruhan balok. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efek penambahan kekangan spiral di zona tekan balok beton bertulang terhadap kuat lentur dan daktilitas balok. Pengujian eksperimental dilakukan pada balok beton dengan dan tanpa penambahan kekangan spiral yang kemudian dikenai beban monoton. Pendekatan teoritis juga dilakukan dengan menggunakan teori dan rumus dari penelitian sebelumnya dengan topik serupa. Hasil teoritis dan eksperimental kemudian diekspresikan dalam bentuk kurva Momen-Kurvatur dan dibandingkan untuk menganalisis efek kekangan spiral tambahan. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah bahwa penambahan kekangan spiral mengakibatkan peningkatan yang tidak terlalu besar dalam kekuatan lentur akibat peningkatan tegangan pada beton yang terkekang. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa peningkatan momen sedikit lebih efektif dengan spiral dibandingkan metode penguatan beton konvensional, meskipun lebih rendah dari perhitungan teoritis. Kekangan spiral juga secara signifikan meningkatkan daktilitas kurvatur dengan memberikan kekangan yang lebih baik dibandingkan dengan sengkang tradisional, yang menghasilkan regangan beton yang lebih tinggi pada serat tekan ekstrim dan mengurangi kedalaman sumbu netral. Namun, adanya ketidaksesuaian antara perhitungan teoritis dan hasil eksperimental menunjukkan bahwa perhitungan teoritis untuk kurvatur sangat konservatif. Kesimpulan ini menegaskan efektivitas kekangan spiral dalam meningkatkan baik kuat lentur maupun daktilitas balok beton bertulang, dengan menekankan perlunya model teoritis yang lebih baik untuk memprediksi perilaku secara akurat dalam penggunaan praktis.
English Abstract
The construction of earthquake-resistant buildings in Indonesia, situated in the Pacific Ring of Fire, demands a keen focus on enhancing ductility in structural elements. Ductility, crucial for allowing plastic deformation rather than brittle failure during seismic events, can be quantified through parameters like curvature ductility. Achieving optimal ductility involves calculating steel content to satisfy the strength requirements. Challenges arise in maintaining both ductility and strength, prompting the exploration of methods such as lateral confinement in the compression zone of reinforced concrete beams. This treatment restricts concrete lateral expansion under load, aiming to surpass the ultimate concrete strain and thereby improving overall beam ductility. This research aims to analyze the effect of additional spiral confinement in the compressive zone of the reinforced concrete beam to the flexural strength and ductility of the beam. An experimental investigation was carried out involving beams with and without additional spiral confinement subjected to monotonous loading. A theoretical approach is also conducted using theories and formulas from previous researches in similar topic. Both the theoretical and experimental results will then be expressed in terms of Moment Curvature curve and compared to analyze the effect of additional spiral confinement. The result concludes that the addition of spiral confinement leads to a noticeable increase in flexural strength due to enhanced stress in the confined concrete. Experimental results demonstrate that the observed increase in moment is slightly more effective with spirals compared to conventional concrete reinforcement methods, albeit lower than theoretical expectations. The spiral confinement also substantially improves curvature ductility by providing superior confinement compared to traditional stirrups, resulting in higher concrete strains at extreme compression fibers and a reduction in neutral axis depth. However, the discrepancy between theoretical calculations and experimental outcomes suggests that theoretical predictions for curvature is overly conservative. These conclusions underscore the efficacy of spiral confinement in enhancing both the strength and ductility of reinforced concrete beams, while highlighting the need for refined theoretical models to accurately predict performance in practical applications.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 052407 |
| Uncontrolled Keywords: | beton terkekang, kekangan spiral, momen-kurvatur, daktilitas, kuat lentur. |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Sipil |
| Depositing User: | S Sucipto |
| Date Deposited: | 27 Aug 2024 02:11 |
| Last Modified: | 23 Dec 2024 02:52 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/229375 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Marley Kristianto.pdf Restricted to Registered users only Download (9MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |