PERKUATAN ELEMEN BALOK BETON BERTULANG MENGGUNAKAN MATERIAL CFRP : STUDI KASUS GEDUNG BANK
Abstract
ABSTRACT: The addition of floors and changes in building function can modify the load distribution and affect the capacity of structural elements, making it necessary to evaluate the existing structure to ensure that it can safely accommodate the new loading conditions. If the capacity is insufficient, strengthening is required, one method being the use of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). This study includes the collection of existing structural data, structural modeling using analysis software, and the application of loads based on actual building conditions. The modeling results are used to assess the beam’s capacity under the additional loads, and if it does not meet the required strength, a strengthening system using CFRP is designed. In this research, an analysis was carried out on beam component B1 As 2-3 with a span length of 4.8 meters, considering an additional dead load from screed of 27.32 kN and an additional live load of 31.93 kN due to the functional change from office space to corridor. These added loads resulted in a new ultimate moment of 642.26 kNm, while the beam’s nominal moment capacity was only 530.29 kNm, indicating a required strengthening of at least 111.97 kNm. The analysis determined that three layers of CFRP were required, and with the CFRP installation, the new nominal moment capacity increased to 766 kNm, providing a total strength improvement of 44%.
Keywords: Structural Strengthening, Beam Element, CFRP, Material, Reinforced Concrete.
ABSTRAK: Penambahan lantai dan perubahan fungsi bangunan dapat mengubah distribusi beban dan kapasitas elemen struktur, sehingga diperlukan evaluasi untuk memastikan kemampuan struktur eksisting menahan beban baru. Bila kapasitas tidak mencukupi, perkuatan diperlukan, salah satunya menggunakan Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Penelitian ini mencakup pengumpulan data eksisting, pemodelan struktur dengan bantuan perangkat lunak analisis struktur, serta penerapan pembebanan sesuai kondisi aktual. Hasil pemodelan digunakan untuk menilai kapasitas balok terhadap beban tambahan, dan jika tidak memenuhi syarat kekuatan, dirancang sistem perkuatan dengan CFRP. Pada penelitian ini dilakukan analisa komponen struktur balok B1 As 2-3 dengan panjang bentang 4.8 meter dengan penambahan beban mati akibat screed sebesar 27.32 kN dan beban hidup akibat perubahan fungsi ruang kantor menjadi koridor sebesar 31.93 kN. Dari penambahan beban tersebut didapatkan momen ultimate yang baru yaitu sebesar 642.26 kNm. Sedangkan momen nominal balok tersebut hanya sebesar 530.29 kNm, sehingga dibutuhkan perkuatan setidaknya sebesar 111.97 kNm. Dari hasil analisa didapatkan jumlah layer CFRP yang dibutuhkan yaitu sebanyak 3 layer, dengan penambahan CFRP didapatkan momen nominal yang baru yaitu sebesar 766 kNm. Dengan begitu didapatkan penambahan perkuatan sebesar 44%.
Kata kunci: Perkuatan Struktur, Elemen Balok, CFRP, Material, Beton Bertulang.
Full Text:
PDF 1-12References
Achmad, K., Soehardjono, A., & Tavio. (2012). Penggunaan carbon fiber-reinforced polymer sebagai perkuatan kolom beton bertulang akibat beban siklik untuk meningkatkan daktilitas perpindahan struktur. TEKNOLOGI DAN KEJURUAN, 35(2), 183–190.
Alabdulhady, M. Y., Ojaimi, M. F., & Chkheiwer, A. H. (2022). The efficiency of CFRP strengthening and repair system on the flexural behavior of RC beams constructed with different concrete compressive strength. Results in Engineering, 16, 100763.
Alsuhaibani, E. (2024). Optimization of carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) configuration for enhanced flexural performance in strengthened concrete beams. Buildings, 14(1), 1–19.
Andreasnata, I. W. M., Sinarta, I. N., & Armaeni, N. K. (2022). Column structure strengthening with FRP (Fiber Reinforced Polymer) due to story addition. Journal of Infrastructure Planning and Engineering (JIPE), 1(1), 38–45.
Aulia, F., & Walujodjati, E. (2021). Pengaruh perkuatan beton menggunakan CFRP terhadap kuat tekan. Jurnal Konstruksi, 19(1), 128-136.
Harahap, S., Putri, P. Y., Putra, R. R., & Andayono, T. (2024). Perkuatan struktur beton dengan metode FRP pada bangunan gedung. INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research, 4, 9200–9214.
Hartono. (2012). Structural strengthening using carbon fiber reinforced polymer. Civil Engineering Dimension, 14(3), 205–208. https://doi.org/10.9744/CED.14.3.205-208
Hasan, M., Mahlil, & Mubarak, A. (2020). Desain perkuatan struktur bangunan gedung akibat perubahan fungsi dan umur bangunan menggunakan CFRP sheet. Jurnal Teknik Sipil Universitas Syiah Kuala, 9(1), 28–38.
Hosen, A., et al. (2024). Carbon fiber reinforced polymer (CFRP) for structural capacity enhancement of RC beams incorporating innovative side hybrid (SH) technique. MDPI: Buildings, 12, 1-19.
Jamal, A. U., Bale, H. A., & Haqiqi, I. (2015). Perilaku lentur perbaikan balok beton bertulang dengan variasi lebar carbon fibre reinforced polymer. Jurnal Teknisia, 20(2), 154–162.
Jamal, A. U., Rahmayanti, N., Bale, H. A., & Haqiqi, I. (2016). Pengaruh variasi lebar CFRP pada bagian tarik terhadap daktilitas kurvatur balok beton bertulang paska perbaikan. Jurnal Teknisia, 201–208.
Keshava, B., & Wijaya, U. (2023). Studi mechanical properties material carbon fiber reinforced polymer produk lokal. Jurnal Mitra Teknik Sipil, 6(3), 659–668.
Noorhidana, V. A., & Purwanto, E. (2012). Daktilitas kolom yang diperkuat dengan CFRP. Jurnal Teknik Sipil UBL, 3(2), 367–377.
Rozak, H. A. (2022). Evaluasi perkuatan struktur menggunakan carbon fiber reinforced polymer (CFRP) pada struktur beton bertulang proyek transformasi Gedung Sarinah Thamrin, Jakarta Pusat. Jurnal Ismetek, (2), 75–80.
Sandjaya, A., et al. (2024). Analisis exterior beam-column joint beton bertulang dengan perkuatan CFRP menggunakan MIDAS FEA. JMTS: Jurnal Mitra Teknik Sipil, 7(3), 931-936.
Saputra, R. B., & Ahyar, M. R. (2023). Sistem perkuatan struktur menggunakan carbon fiber reinforced polymer. JURNAL ILMIAH SULTAN AGUNG, 2(1), 850-863.
Sari, D., Natalia, M., & Atmaja, J. (2022). Carbon fiber reinforced polymer sebagai bahan retrofit struktur rumah tinggal. Jurnal ABDIMAS: Pengabdian dan Pengembangan Masyarakat, 4(2), 92–96.
Sumargo, Ruslan, U., & Ghulam, M. (2014). Kapasitas penggunaan carbon fiber reinforced polymer (CFRP) berlapis banyak terhadap perkuatan lentur struktur balok beton bertulang. IRWNS, 2, 126-133.
Tavio, Purwono, R., & Rosyidah, A. (2009). Peningkatan daya dukung dan daktilitas balok beton bertulang dengan menggunakan perkuatan CFRP. Dinamika Teknik Sipil, 9(1), 9–18.
Utami, S. R. L. (2019). Pengaruh carbon fiber reinforced polymer (CFRP) terhadap balok beton bertulang. INERSIA, 15(1), 23–42.
Utami, S. R. L., & Sutantiningrum, K. H. (2019). Analisis perhitungan geser balok normal dengan geser balok perlakuan carbon fiber reinforced polymer (CFRP) terhadap balok beton bertulang. Jurnal Kajian Teknik Sipil, 4(1), 35–47.
Wei, A., Al-Ameri, R., Koay, Y. C., & Tan, M. Y. J. (2021). Triple-functional carbon fibre reinforced polymer for strengthening and protecting reinforced concrete structures. Composite Communications, 24, 100648.
Zega, A. (2020). Pemodelan dan analisis reinforced concrete kolom persegi panjang dengan komposit carbon fiber reinforced polymer. Media Teknik Sipil, 18(1), 17–24.
DOI: https://doi.org/10.35334/cesj.v5i1.7301
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Published By : Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Borneo Tarakan Jl. Amal Lama No 1, Tarakan 77115, Indonesia |
All publications by Civil Engineering Scientific Journal are licensed under a |
