Studi Verifikasi Perkuatan Beton Bertulang

Artikel ini merangkum studi verifikasi modul perkuatan beton bertulang beserta hasilnya. Rumus dibandingkan dengan aplikasi independen dan perhitungan tangan, dan pengaruhnya diamati melalui hasil analisis pada contoh bangunan beton bertulang (varian berportal, berdinding geser, dan berdinding pengisi).

1. Hasil tidak berubah saat perkuatan nonaktif

tip

Meskipun data perkuatan telah didefinisikan, saat opsi utama nonaktif, hasil evaluasi kinerja seluruh elemen bangunan contoh dibandingkan baris demi baris dengan hasil sebelum modul perkuatan ditambahkan, dan ditemukan selisih nol. Perbandingan ini diulang pada setiap edisi.

2. Rumus EK 15B dan rantai FRP

Verifikasi	Metode	Hasil
κa, εf, ρf, fl, fcc, εcc (pembungkus menerus dan strip, lingkaran, elips, 7 kasus termasuk rasio sisi terlampaui)	Perbandingan dengan aplikasi independen	Selisih relatif terbesar 3,3·10⁻¹³ %
Vf (menerus, strip, 5 kasus termasuk kasus syarat jarak strip tidak terpenuhi)	Perbandingan dengan aplikasi independen	1,7·10⁻¹³ %
Vf dalam rantai analisis	FRP pada 12 kolom dan 17 balok	Kontribusi geser balok persis sama dengan nilai pada uji unit (281,0 kN)
Pengaruh penampang	FRP pada 12 kolom lantai 1	Hanya hasil kolom-kolom ini yang berubah; kapasitas kelengkungan +3,6% (efek yang diharapkan dari idealisasi EK 15B)
Panjang sambungan lewatan (15B.9–15B.11)	Perhitungan tangan	Tebal FRP yang diperlukan dan besaran antara persis sama; bila sengkang eksisting memadai, tebal yang diperlukan nol

3. Selubung kolom, pengekangan baja dan beton bertulang, sengkang eksternal

Verifikasi	Hasil
Kekakuan: selubung 10 cm, 4 sisi pada 12 kolom lantai 1	Periode pertama 0,3252 → 0,2811 s; kembali persis sama saat opsi dinonaktifkan
Kapasitas: kolom yang sama	Rasio momen leleh pada kolom berselubung paling tinggi 1,34 (50×50 → 70×70 cm, dengan koefisien 0,9)
Tulangan longitudinal selubung: 8Ø16	Penempatan dan luas batang sama dengan perhitungan tangan; rasio momen leleh kolom (bertulang/tanpa tulangan) rata-rata 1,36; penempatan U, L, dan satu tepi pada selubung 3, 2, dan 1 sisi diverifikasi secara manual
Model selubung (Komposit, Huruf peraturan, Hanya selubung; 8 kasus)	Properti penampang transformasi sama dengan perhitungan independen dengan selisih relatif ≤ 4·10⁻¹⁵; pemeriksaan perhitungan tangan konsisten. Urutan periode dan kapasitas sesuai harapan
Sengkang selubung	Kontribusi geser sama dengan perhitungan tangan (Ø10/100, 2 kaki: 435,4 kN, dengan koefisien 0,9)
Selubung satu sisi	Pada penampang asimetris, kapasitas ± dihitung terpisah dan diambil yang lebih kecil; pada selubung 4 sisi hasilnya sama dengan kasus simetris
Pembungkus baja (Vj) dan sengkang eksternal (Vw)	Nilai yang dihitung sama dengan rumus; Vj persis sama dengan nilai di ringkasan jendela
Pengekangan beton bertulang	Kuat geser ×0,9; lentur dan kekakuan tidak berubah

4. Dinding geser perkuatan baru

Pada bangunan contoh berdinding geser, satu dinding geser ditandai sebagai “dinding geser perkuatan baru”:

Proses	Periode	Dinding geser
Tidak ditandai (dinding geser biasa)	T1 = 0,3175 s	Dinding geser biasa
Ditandai, opsi nonaktif	T1 = 0,4087 s	Tidak ada dalam model sebelum perkuatan
Ditandai, opsi aktif	Persis sama dengan proses tanpa tanda	Tuntutan angkur q = 332,4 N/mm, kapasitas qr = 367,2 N/mm, rasio 0,905

tip

Telah diverifikasi melalui rincian massa bahwa saat opsi nonaktif, berat sendiri dinding geser dikurangkan dari berat lantai, berat bangunan, dan massa elemen hingga; dan bahwa beban pelat yang bertumpu pada dinding geser didistribusikan ke tumpuan di sebelahnya dengan total yang tetap terjaga. Nilai angkur sama dengan perhitungan tangan.

5. Perkuatan dinding pengisi (EK 15C)

Pada varian bangunan berdinding geser, satu dinding diubah menjadi dinding pengisi (bersih 654 × 260 cm, tebal 24 cm, kolom 50×50) dan dua metode dihitung:

Proses	Program	Perhitungan tangan
Plesteran bertulang kawat anyam baja (30 mm, 2 sisi)	ad = 911,2 mm; kd = 77 678,6 kN/m; Vd = 1294,9 kN	ad = 911 mm; kd = 77,66 MN/m; Vd = min(1825; 1295) = 1295 kN
Strip diagonal FRP	ad = 931,7 mm; kt = 1627,5 kN/m; Tf = 34,4 kN; Vd = 313,9 kN	kt = 1627,5 kN/m; Tf = 34,4 kN; Vd = 313,9 kN
Plesteran bertulang kawat anyam baja, opsi nonaktif	Hasil persis sama dengan bangunan tanpa perkuatan	—

info

Pada analisis pushover, konstruksi batang satu arah dibandingkan dengan konstruksi pasangan simetris: jumlah kejadian sama dan selisih geser dasar kurang dari 0,01% (kekakuan horizontal total sama; perbedaan hanya pada distribusi gaya batang). Kejadian ketika batang diagonal mencapai kapasitas diverifikasi dengan perhitungan tangan: batang tekan dikeluarkan dari model pada N = Vd / cos θ, dan ikatan tarik FRP pada T = Tf.

Pada model uji yang disiapkan dengan input yang tidak memenuhi persyaratan peraturan (radius sudut kecil, pengekangan tipis, sambungan lewatan pendek, angkur tidak memadai, plesteran tipis, dan rasio bukaan tinggi), baris kesalahan dan peringatan yang diharapkan masuk ke daftar periksa proyek tanpa pengulangan.

6. Perbandingan sebelum / sesudah

Pada bangunan contoh, analisis dilakukan lebih dulu dengan opsi nonaktif (sebelum), kemudian dengan selubung pada 12 kolom dan opsi aktif (sesudah). Blok perbandingan melaporkan dengan benar tingkat bangunan, persentase kriteria, 12 elemen yang diperkuat, dan distribusi kerusakan. Tidak ditemukan perbedaan pada kerusakan, jenis keruntuhan, dan tingkat bangunan antara menjalankan kedua proses berurutan dalam sesi yang sama dan menjalankannya secara terpisah.

7. Antarmuka dan penyimpanan

• Tab Perkuatan pada tiga jendela properti telah diperiksa untuk pemilihan ganda, pengaktifan opsi sesuai jenis elemen, dan kondisi nilai sisa dari elemen sebelumnya.
• Data perkuatan disimpan dalam format teks maupun biner proyek, dibuka kembali, dan dibaca persis sama. Berkas proyek lama dibuka tanpa perkuatan.

catatan

Seluruh hasil yang dihasilkan perangkat lunak pada dasarnya harus diperiksa oleh insinyur yang bertanggung jawab.