Aplikasi Highly-Flowable Strain Hardening Fiber Reinforced Concrete (HF-SHFRC) pada sistem rangka pemikul momen khusus beton bertulang di wilayah gempa

Abstract

Pembangunan gedung bertingkat di Jakarta terus meningkat untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Indonesia merupakan negara yang rawan terhadap gempa, sehingga semua gedung bertingkat harus memenuhi persyaratan sebagai gedung tahan gempa. Beton adalah salah satu material konstruksi yang sering digunakan untuk pembuatan struktur gedung di Indonesia karena dapat dibentuk sesuai perencana dan material yang mudah diperoleh. Seiring dengan berkembangnya tekonologi beton, beton mutu tinggi sudah dapat diproduksi. Keuntungan menggunakan beton mutu tinggi adalah dimensi elemen struktur yang dapat diperkecil dan beton memiliki durabilitas yang lebih baik. Akan tetapi, beton mutu tinggi memiliki sifat yang lebih getas jika dibanding dengan beton normal. Oleh karena itu, tulangan sengkang yang diperlukan akan meningkat untuk mencegah keruntuhan yang bersifat brittle. Selain itu, dimensi penampang elemen struktur perlu diperbesar agar tidak terjadi penumpukan tulangan sengkang. Steel fiber adalah material alternatif yang dapat digunakan untuk meningkatkan daktilitas beton tanpa memperbesar dimensi elemen struktur atau menambah tulangan sengkang secara berlebihan. Salah satu teknologi beton dengan fiber adalah Highly-Flowable Strain Hardening Fiber Reinforced Concrete (HFSHFRC), yaitu material yang memiliki sifat Self-Compacting Concrete (SCC) sebelum mengeras, dan memiliki kemampuan tensile strain hardening setelah mengeras. Studi ini mengkaji respons bangunan sistem rangka pemikul momen khusus (SRPMK) yang terbuat dari material HF-SHFRC mutu tinggi dan membandingkannya dengan bangunan SRPMK tanpa steel fiber. Analisis respons nonlinier elemen struktur dilakukan menggunakan program OpenSEES, kemudian dilanjutkan dengan analisis pushover untuk mengetahui respons bangunan dengan program analisis struktur. Hasil analisis menunjukkan model dengan steel fiber mencapai drift ratio 0,24% lebih besar dibandingkan tanpa steel fiber pada kondisi ultimit. Sendi plastis pertama kali muncul pada balok untuk semua model yaitu saat drift ratio sebesar 0,5% untuk model tanpa steel fiber dan 0,6% untuk dengan steel fiber. Ini membuktikan steel fiber mempengaruhi proses plastifikasi pada bangunan. Gaya geser leleh semua model lebih besar dibandingkan gaya geser desain. Performance level untuk semua model adalah Damage Control