Studi numerik pengaruh kuat leleh tulangan pengekang lingkaran terhadap perilaku beton bertulang terkekang

Abstract

Penggunaan tulangan sengkang pada struktur beton bertulang dapat meningkatkan daktilitas beton yang berpengaruh pada kestabilan struktur secara menyeluruh. Tulangan sengkang memberikan efek kekangan pada beton yang telah teruji oleh berbagai penelitian memberikan dampak peningkatan kekuatan pada beton. Berdasarkan SNI 2847:2019, penggunaan tulangan sengkang untuk struktur kolom dibatasi pada mutu baja tulangan yang dapat digunakan tidak melebihi 700 MPa untuk tujuan perhitungan. Pembatasan mutu baja tulangan tersebut didasari pada beberapa penelitian, salah satunya penelitian yang dilakukan oleh Pessiki et al. (2001) yang menunjukan benda uji dengan tulangan leleh melebihi 1000 MPa tidak dapat mencapai kekuatan yang dikalkulasikan. Studi ini menganalisis penelitian yang dilakukan oleh Pessiki et al. (2001) tersebut secara numerik dengan metode elemen hingga menggunakan bantuan perangkat lunak Abaqus. Analisis dengan metode elemen hingga bertujuan untuk melihat bagaimana perilaku dari benda uji ditinjau dari kontur tegangan, regangan, dan pola kegagalan. Hasil analisis menunjukan terdapat perbedaan pada besar kekuatan dan perilaku beton terkekang ditinjau dari grafik hubungan tegangan-regangan untuk benda uji yang menggunakan tulangan dengan kuat leleh lebih dari 1000 MPa. Hal tersebut terjadi karena bond pada simulasi mengikat sempurna sehingga tulangan akan tetap melekat saat inti beton mengalami kegagalan yang berakibat tulangan tetap aktif menerima distribusi tegangan. Kondisi tersebut didukung dengan meninjau kontur tegangan von mises pada eksterior benda uji yang didominasi oleh tegangan bernilai kecil sedangkan pada tulangan pengekang terjadi regangan plastis yang cukup besar.