KARAKTERISTIK PERILAKU KOLOM CONCRETE-FILLED TUBES (CFT) DENGAN BEBAN LATERAL SIKLIK EKSENTRIK MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

  • I Ketut Sudarsana Program Studi Teknik Sipil, Universitas Udayana, Bali
  • Ida Ayu Made Budiwati Universitas Udayana
  • Putu Ryan Priyatna Universitas Udayana

Abstract

Penggunaan material komposit dalam dunia konstruksi telah mengarah kepada penggunaan Concrete-Filled Tubes (CFT). Selain secara eksperimental, dengan meningkatnya perkembangan teknologi dan formulasi elemen hingga memungkinkan dilakukan penelitian secara analitik melalui aplikasi berbasis metode elemen hingga (FEM). ABAQUS dengan fitur Concrete Damage Plasticity, dapat digunakan untuk pemodelan keruntuhan beton yang mampu memprediksi perilaku inelastisnya. Dengan aplikasi ini, interaksi antar elemen dimodelkan dengan surface to surface contact dengan friction coeffition beton dan baja sebesar 0,2, sedangkan baja dan baja sebesar 0,1. Beban aksial diaplikasikan secara konstan pada bagian bebas yang diikuti dengan beban lateral siklik yang mengacu pada SNI 7834-2012. Studi pengaruh ketebalan baja dan eksentrisitas gaya lateral dilakukan dengan menggunakan true stress dan true strain sebagai input aplikasi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa peningkatan ketebalan baja hingga 50% dapat meningkatkan kapasitas beban, kapasitas drift, dan daktilitas. Peningkatan ketebalan baja juga dapat memperkecil panjang sendi plastis dan distribusi tegangan maksimum pada kolom CFT. Sedangkan, hasil uji eksentrisitas gaya lateral hingga 400 mm menghasilkan kecenderungan terbalik dengan peningkatan ketebalan baja, tetapi distribusi tegangan maksimum juga terjadi pada kolom CFT. Dari hasil validasi analisis FEM memberikan prediksi yang baik dengan keakuratan diatas 95% dan pola keruntuhan yang menyerupai hasil uji eksperimental.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Bradford, M. A. (1996) ‘Design strength of slender concrete-filled rectangular steel tubes’, ACI Structural Journal, 93(2), pp. 229–235.
Chen, S., Wei, P. and Weiming, Y. (2018) ‘Experimental study on steel reinforced concrete columns subjected to combined bending – torsion cyclic loading’, (August 2017), pp. 1–13.
Ghasemian, M. and Schmidt, L. C. (1999) ‘Curved circular hollow section (CHS) steel struts infilled with higher-strength concrete’, ACI Structural Journal, 96(2), pp. 275–281.
Goto, Y., Kumar, G. P. and Seki, K. (2011) ‘Finite element analysis for hysteretic behavior of thin-walled CFT columns with large cross sections’, Procedia Engineering. Elsevier B.V., 14(2011), pp. 2021–2030.
Huang, H., Hao, R., Zhang, W., Huang, M. (2019) ‘Experimental study on seismic performance of square RC columns subjected to combined loadings’, Engineering Structures. Elsevier, 184(January), pp. 194–204.
Kilpatrick, A. E. and Rangan, B. V. (1999a) ‘Influence of interfacial shear transfer on the behavior of concrete-filled steel tubular columns’, ACI Structural Journal, 96(4), pp. 642–648.
Kilpatrick, A. E. and Rangan, B. V. (1999b) ‘Tests on high-strength concrete-filled steel tubular columns’, ACI Structural Journal, 96(2), pp. 268–274.
Li, W., Ma, D. Y., Xu, L., Qian, W. (2022) ‘Performance of concrete-encased CFST column-to-beam 3-D joints under seismic loading: Analysis’, Engineering Structures. Elsevier Ltd, 252(November 2021), p. 113661.
Najafgholipour, M. A., Dehghan, S. M., Dooshabi, A., Niroomandi, A. (2017) ‘Finite element analysis of reinforced concrete beam-column connections with governing joint shear failure mode’, Latin American Journal of Solids and Structures, 14(7), pp. 1200–1225.
Nie, J., Wang, Y. and Fan, J. (2013) ‘Thin-Walled Structures Experimental research on concrete filled steel tube columns under combined compression-bending-torsion cyclic load’, Thin-Walled Structures. Elsevier, 67, pp. 1–14.
Roeder, C. W. and Lehman, D. E. (1999) ‘Composite action in concrete filled steel tubes’, Proceedings of 8th Pacific Structural Steel Conference - Steel Structures in Natural Hazards, PSSC 2007, 1(May), pp. 17–29.
Sakino, K. and Sun, Y. (2000) ‘Steel Jacketing for Improvement of Column Strength and Ductility.’, Proceedings of the 12th world conference on earthquake engineering, 1985, pp. 2525–2540.
Silva. A, Jiang, Y., Macedo, L., Castro, J. M., Monteiro, R., Silvestre, N. (2016) ‘Seismic performance of composite moment-resisting frames achieved with sustainable CFST members’, Frontiers of Structural and Civil Engineering, 10(3), pp. 312–332.
Wang, B., Liang, J. and Lu, Z. (2019) ‘Experimental investigation on seismic behavior of square CFT columns with different shear stud layout’, Journal of Constructional Steel Research. Elsevier Ltd, 153, pp. 130–138.
Wang, Y. H., Wang, W. and Chen, J. (2018) ‘Seismic behavior of steel tube confined RC columns under compression-bending-torsion combined load’, Journal of Constructional Steel Research. Elsevier Ltd, 143, pp. 83–96.
Xing, W., Shena, Q., Wang, J., Sheng, M. (2020) ‘Performance and design of oval-ended elliptical CFT columns under combined axial compression-torsion’, Journal of Constructional Steel Research. Elsevier Ltd, 172, p. 106148.
Published
2023-04-28
How to Cite
SUDARSANA, I Ketut; BUDIWATI, Ida Ayu Made; PRIYATNA, Putu Ryan. KARAKTERISTIK PERILAKU KOLOM CONCRETE-FILLED TUBES (CFT) DENGAN BEBAN LATERAL SIKLIK EKSENTRIK MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil, [S.l.], v. 27, n. 1, p. 46-56, apr. 2023. ISSN 2541-5484. Available at: <https://ojs.unud.ac.id/index.php/jits/article/view/100278>. Date accessed: 24 apr. 2024. doi: https://doi.org/10.24843/JITS.2023.v27.i01.p06.