Bagaimana Perkuatan Bangunan Beton Bertulang Dilakukan?
Artikel ini menjelaskan penggunaan modul perkuatan Bab 15.10, EK 15B, dan EK 15C TBDY 2018 (peraturan gempa Turki) di StatiCAD. Modul ini dibangun di atas rantai evaluasi kinerja bangunan eksisting: perkuatan merupakan properti elemen, dan satu opsi utama menentukan apakah perkuatan diperhitungkan atau tidak. Untuk latar belakang teori, lihat artikel Dasar Teori Perkuatan Beton Bertulang; untuk studi verifikasi, lihat artikel Studi Verifikasi Perkuatan Beton Bertulang.
Tersedia di edisi mana? Evaluasi kinerja beton bertulang dan perkuatan tersedia di edisi Ultimate, Profesyonel, dan Betonarme. Pada edisi lain, data perkuatan dalam proyek tetap disimpan tetapi tidak ditampilkan di antarmuka dan tidak masuk ke perhitungan.
1. Alur umum: sebelum dan sesudah dalam satu berkas
- Modelkan bangunan eksisting; pada grup Pengaturan Umum Proyek → Pemilihan Peraturan → Kinerja B.15, aktifkan evaluasi kinerja beton bertulang, jalankan analisis, lalu buat laporan. Ini adalah kondisi sebelum perkuatan.
- Pada jendela Properti elemen yang akan diperkuat (klik kanan → Properti), masukkan metode dan parameter di tab Perkuatan (lihat Bagian 2). Informasi ini disimpan bersama proyek.
- Pada grup Pengaturan Umum Proyek → Kinerja B.15, centang kotak “Perhitungkan perkuatan” dan jalankan kembali analisis. Sekarang seluruh rantai (kekakuan, kapasitas, batas kerusakan, keputusan bangunan, laporan) menghitung kondisi setelah diperkuat.
- Jika diinginkan, dengan kotak “Sertakan perbandingan sebelum/sesudah perkuatan dalam laporan”, ringkasan kedua kondisi dapat ditampilkan berdampingan di halaman pertama laporan (lihat Bagian 4).
Saat kotak tidak dicentang, program menghitung bangunan dalam kondisi sebelum perkuatan; hasilnya persis sama dengan hasil bangunan yang tidak memiliki data perkuatan.
2. Tab Perkuatan
Tab ini terdapat pada jendela kolom (Properti Kolom Praktis), balok (Properti Ring Balok), dan dinding/dinding geser (Properti Dinding). Tiga opsi di bagian atas mencegah penerapan yang tidak disengaja pada pemilihan ganda:
| Opsi | Arti |
|---|---|
| Tidak ada (hanya tampil pada pemilihan ganda) | Saat OK ditekan, pengaturan perkuatan elemen terpilih tidak diubah. Menjadi default pada pemilihan ganda. |
| Jangan diterapkan | Tanda perkuatan pada elemen terpilih dihapus. Menjadi default pada elemen tunggal. |
| Terapkan | Metode dan parameter yang dipilih di bawah ditulis ke elemen terpilih. |
Perubahan hanya disimpan dengan OK; Batal membatalkan semuanya. Kotak ringkasan di bawah tab menampilkan secara langsung besaran peraturan berdasarkan nilai yang dimasukkan (koefisien efektivitas pengekangan, rasio FRP, tekanan lateral, kuat dan regangan terkekang, kontribusi geser, kapasitas angkur, dan sebagainya) serta menuliskan peringatan penerapan.
2.1 Perkuatan kolom
| Metode | Peraturan | Input | Pengaruh pada perhitungan |
|---|---|---|---|
| Pembungkus polimer berserat (FRP) | 15.10.1.3 / EK 15B | Jumlah lapis dan tebal, modulus elastisitas, regangan putus, radius sudut, pembungkus menerus atau berupa strip (lebar dan jarak strip); opsional panjang sambungan lewatan yang ada | Model beton terkekang, batas kerusakan (GÖ = εcc, KH = 0,75εcc, SH = 0,004), dan kontribusi geser Vf. Kapasitas lentur tidak bertambah. Jika panjang sambungan lewatan dimasukkan, tebal FRP yang diperlukan dihitung menurut EK 15B.4 dan dibandingkan dengan yang disediakan; hasilnya ditambahkan ke label perkuatan sebagai “bind OK / YETERSİZ / UYGULANAMAZ”. |
| Pembesaran penampang (selubung beton) | 15.10.2 | Tebal selubung (≥ 10 cm), kelas beton selubung, jumlah sisi (1–4); tulangan longitudinal selubung (jumlah, diameter, selimut beton); sengkang selubung (diameter, jarak); model perhitungan: Komposit (default), Huruf peraturan, atau Hanya selubung | Kekakuan dan kekuatan dari penampang berselubung, dengan koefisien 0,9. Tulangan longitudinal selubung ikut dalam kapasitas lentur; sengkang selubung ditambahkan ke kuat geser. Pada selubung 1, 2, dan 3 sisi, penampang dihitung dengan geometri satu sisi yang sebenarnya dan diambil yang lebih kecil dari kapasitas ±. |
| Pengekangan beton bertulang (geser) | 15.10.1.1 | Tebal, kelas beton, jumlah sisi | Hanya geser dan aksial: kuat geser dari penampang bruto yang dikekang, dengan koefisien 0,9. Lentur dan kekakuan tidak berubah. |
| Pembungkus baja | 15.10.1.2, Pers. 15.3 | Tebal, lebar, jarak, dan kuat leleh pelat | Vj ditambahkan ke kuat geser. Daktilitas dan lentur tidak berubah. |
Kontinuitas selubung antarlantai dan persyaratan sengkang merupakan tanggung jawab pengguna; hal ini diingatkan di kotak ringkasan.
2.2 Perkuatan balok
| Metode | Peraturan | Input | Pengaruh pada perhitungan |
|---|---|---|---|
| Pembungkus FRP | 15.10.3.2 / EK 15B | Parameter FRP, lebar dan jarak strip | Model terkekang dan Vf. Pada pembungkus strip, jika syarat jarak strip (sf ≤ wf + d/4) tidak terpenuhi, kontribusi geser tidak diperhitungkan dan peringatan diberikan. |
| Sengkang eksternal | 15.10.3.1 | Diameter, jarak, jumlah kaki, kuat leleh | Hanya kontribusi sengkang TS 500 yang ditambahkan ke kuat geser; tidak ada efek pengekangan, batas daktilitas tidak berubah. |
2.3 Perkuatan dinding geser dan dinding pengisi
| Metode | Elemen | Input | Pengaruh pada perhitungan |
|---|---|---|---|
| Pembungkus FRP zona ujung | Dinding geser beton bertulang | Parameter FRP | Model terkekang zona ujung dan Vf. |
| Dinding geser perkuatan baru | Dinding geser beton bertulang (15.10.5) | Kelas beton dan tulangan dinding geser, di dalam portal / bersebelahan, diameter angkur (≥ 16 mm), jarak (≤ 400 mm), kedalaman (≥ 10Ø), koefisien gesek, jumlah baris | Saat opsi nonaktif, dinding geser tidak ada dalam model (sebelum perkuatan). Saat aktif, dinding dievaluasi sebagai elemen baru (koefisien tingkat informasi 1); pemeriksaan angkur, catatan zona ujung, dan peringatan fondasi diberikan. |
| Plesteran bertulang kawat anyam baja | Dinding pengisi (EK 15C) | Material dinding (dari tabel peraturan atau nilai khusus), tebal plesteran (≥ 30 mm) dan jumlah sisi, rasio tulangan kawat anyam, rasio bukaan | Batang diagonal ekuivalen dalam model; kapasitas geser; kinerja berdasarkan sudut geser (TBDY Tabel 15.2). |
| Strip diagonal FRP | Dinding pengisi (EK 15C) | Material dinding dan parameter FRP, lebar strip | Batang tekan dan batang tarik. |
Pada jendela dinding, opsi metode diaktifkan sesuai jenis elemen: FRP dan dinding geser baru untuk dinding geser beton bertulang, metode EK 15C untuk dinding pengisi. Dinding geser perkuatan baru digambar dalam model sebagai dinding geser beton bertulang biasa; statusnya sebagai “baru” hanya ditandai dari tab ini.
3. Membaca hasil
- Laporan: Pada tabel penampang dan pengekangan kolom serta balok terdapat kolom “Güçlendirme” (Perkuatan) (misalnya “LP nf=2 tf=0.17”, “Manto t=10”, “Celik sargi”, “Yeni perde ank 1Ø16/200 r=0.91 OK”, “Dolgu hasir siva”). Jika opsi utama nonaktif, “(kapali)” ditambahkan ke label.
- Dinding geser baru: Saat opsi nonaktif, barisnya dikeluarkan dari evaluasi dengan catatan “öncesi modelinde yok” (tidak ada dalam model sebelum perkuatan); saat aktif, rasio angkur dan catatan kolom ujung tercantum pada label.
- Dinding pengisi yang diperkuat: Dihitung sebagai elemen vertikal; zona kerusakan ditentukan berdasarkan sudut geser (TBDY Tabel 15.2: SH 0,003 / KH 0,005 / GÖ 0,010). Komponen horizontal gaya batang diagonal dibandingkan dengan kapasitas geser; jika terlampaui, elemen dianggap getas.
4. Perbandingan sebelum / sesudah
Jika kotak “Sertakan perbandingan sebelum/sesudah perkuatan dalam laporan” pada grup Kinerja B.15 dicentang, sebuah rekaman sesaat disimpan saat laporan disiapkan sesuai status opsi utama. Jika rekaman kedua kondisi tersedia, blok berikut dicetak di halaman pertama laporan: tingkat kinerja bangunan X/Y (sebelum → sesudah), persentase kriteria 15.8, daftar elemen yang diperkuat, distribusi kerusakan, dan elemen yang zona kerusakannya berubah.
Urutan yang benar:
- Opsi utama nonaktif → analisis → laporan (rekaman sebelum)
- Opsi utama aktif → analisis → laporan (sesudah dan perbandingan)
Kedua proses ini dapat dijalankan berurutan dalam sesi yang sama.
5. Laporan desain pada mode kinerja
Saat analisis kinerja linear dipilih (Ra = 1), laporan desain kolom, balok, dan dinding geser dibuat dengan gaya gempa yang tidak direduksi: pada judul bagian ditambahkan “(Ra=1 - bilgi amaçlıdır)” (hanya bersifat informatif), dan baris bertipe kesalahan ditampilkan sebagai “Bilgi (Ra=1)” (Informasi). Pada mode ini, pesan kelebihan kapasitas bukan merupakan kesalahan desain; evaluasi dilakukan berdasarkan laporan kinerja Bab 15.
6. Di mana persyaratan peraturan ditampilkan?
Input perkuatan yang tidak memenuhi persyaratan peraturan muncul setelah analisis di daftar Pemeriksaan Kesalahan Proyek sebagai baris “Hata: TBDY2018 M.…” (Kesalahan) atau “Uyarı: TBDY2018 …” (Peringatan). Persyaratan utama yang diperiksa:
- Pada FRP, radius sudut < 30 mm dan rasio sisi penampang > 2,5 (peningkatan pengekangan tidak diterapkan),
- Pada perkuatan sambungan lewatan, rasio penampang > 2, tulangan polos, atau tebal FRP tidak memadai,
- Tebal pengekangan dan selubung < 10 cm,
- Pada angkur dinding geser baru, diameter, jarak, kedalaman, dan kapasitas geser,
- Pada dinding pengisi, tebal plesteran < 30 mm, rasio bukaan > 10%, diagonal/tebal ≥ 30, rasio panjang/tinggi pada FRP di luar 0,5–2, batas lantai pada 15.10.4,
- Tuntutan geser melampaui kapasitas (perilaku getas).
Pelanggaran aturan tidak menghentikan perhitungan; keputusan ada pada insinyur.
7. Pertanyaan yang sering diajukan
Saya sudah memasukkan perkuatan, tetapi hasilnya tidak berubah. Apakah “Perhitungkan perkuatan” sudah dicentang di Pengaturan Umum Proyek dan apakah analisis sudah dijalankan ulang? Pada kolom FRP dengan rasio sisi melebihi 2,5 atau radius sudut kurang dari 30 mm, peningkatan pengekangan tidak diterapkan sesuai peraturan (peringatan terlihat di kotak ringkasan).
Apakah massa dinding geser baru juga dihitung pada model sebelum perkuatan? Tidak. Saat opsi nonaktif, berat sendiri dinding geser dan beban tambahan yang ditetapkan padanya dinolkan; berat lantai, pusat massa, dan massa elemen hingga dihitung tanpa dinding geser. Dinding geser juga tidak dianggap sebagai tumpuan pelat (beban pelat didistribusikan ke tumpuan yang tersisa). Bangunan “sebelum” tidak memiliki dinding geser.
Pada dinding pengisi saya melihat catatan “EK 15C çubuğu oluşmadı”. Tidak ditemukan kolom eksisting di kedua ujung dinding, atau input material tidak lengkap. Batang diagonal dibentuk di antara titik nodal kolom ujung dinding.
Apakah perkuatan juga berlaku pada analisis pushover (nonlinear)? Ya. Perubahan kekakuan dan penampang dari pembungkus FRP, selubung beton, dinding geser baru, dan batang dinding pengisi juga tercermin dalam analisis pushover. Pemeriksaan geser tambahan seperti pembungkus baja, sengkang eksternal, dan angkur dilaporkan dalam evaluasi linear.