Abstrak
Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mengidentifikasi metode perkuatan yang efisien untuk cerita tanah
terbuka yang ada diperkuat kerangka bangunan beton. Kegagalan dari beberapa
bangunan yang tersimpan lunak dalam gempa bumi masa lalu menggarisbawahi kebutuhan
untuk retrofit bangunan cerita-lembut yang ada. Penyebab umum atas runtuhnya
bangunan bertingkat adalah terjadinya cerita lembut di lantai dasar karena
adanya dinding pengisi di lantai atas. Selama Bhuj (Gujarat) gempa 6th Januari
2001 beberapa bangunan bertingkat lembut gagal di sana dengan mengkonfirmasi
kerentanan bangunan tersebut terhadap beban gempa. Ini menggarisbawahi
kebutuhan untuk retrofit bangunan cerita lunak yang ada untuk mencegah
kehancuran total mereka. Struktur bangunan yang ada, yang dirancang dan
dibangun sesuai dengan ketentuan codal awal, tidak memenuhi persyaratan kode
dan desain praktek seismik saat ini. Dua dimensi R.C. bingkai dirancang dengan
analisis dinamis elastis linier dengan metoda spektrum respon. Perangkat lunak
komputer paket STAAD Pro-2005 digunakan untuk teknik analisis dinamika
digunakan untuk menilai kinerja (G + 4) diperkuat bangunan beton, dimana lantai
dasar adalah fasilitas parkir lantai dasar adalah 3.5m tinggi sementara atas
cerita memberikan tinggi total 15,5 m. bangunan ini terletak di Zona Seismik
IV.
RC frame dipasang dengan
tiga metode yaitu,
1) Brick batu infill dalam
kisah tanah.
2) Baja kawat gigi dalam
kisah tanah.
3) R.C. Dinding struktural
dalam kisah tanah.
Studi ini menyimpulkan bahwa
bangunan dirancang sesuai ketentuan IS: 456: 2000 menggunakan metode limit
state desain, dan dianalisis sesuai kode seismik yang ada IS: 1893-2000 dari
ketiga metode ini mempelajari penggunaan dinding struktural dalam cerita tanah
panel memberikan kekuatan maksimum dan daktilitas.
Kata kunci: lantai Terbuka
tanah, batu bata infill, RC dinding infill dan Baja Bracing.
PENDAHULUAN
Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mengidentifikasi metode perkuatan yang efisien untuk ada lantai
tanah terbuka diperkuat kerangka bangunan beton. Sebuah dimensi rangka beton
bertulang dua, dirancang dengan non-ulet merinci, dikenakan analisis pushover
static non-linear dengan kode tertentu distribusi desain geser. RC frame
dipasang oleh tiga Metode, yaitu (1) RC dinding struktural di lantai tanah
panel.2) bata pengisi di lantai dasar dan 3) baja bracing pada lantai dasar.
Dari ketiga metode belajar, penggunaan dinding struktural dalam panel lantai
tanah memberikan kekuatan maksimum dan daktilitas.
Beton Bertulang (RC) adalah
bahan yang populer untuk konstruksi bangunan di India. Juga konstruksi di RC
dianggap padat karya dan seharusnya membutuhkan alat-alat berteknologi tinggi
yang lebih rendah, infrastruktur dan keterampilan, dibandingkan dengan baja
struktural. Kerangka bangunan bertingkat RC rendah dan menengah dengan pengisi
masonary sangat umum di India perkotaan (gambar 1). 2001 Bhuj gempa adalah Satu
signifikan pertama dalam lima dekade terakhir telah melanda konstruksi
perkotaan India di jalan besar, dan telah tersedia mengungkapkan evaluasi
ketahanan seismik dari Bangunan rekayasa. Banyak bangunan rangka beton
bertulang runtuh selama gempa Bhuj 2001 membuktikan bahwa gelombang konstruksi
selama dekade terakhir belum memadai keselamatan seismik mereka. Paling terpengaruh
bangunan bertingkat multi adalah 5 lantai tinggi (Ground + 4 lantai), dan
banyak up to11 lantai (Ground 10); yang lantai basement adalah tambahan. Tinggi
lantai Khas bervariasi dari 2.6m sampai 3,2 m. di sebagian besar bangunan;
lantai tanah dibiarkan terbuka untuk mengakomodasi parkir. Beberapa bangunan
telah terisi sebagian lantai tanah. Berbeda dengan lantai atas pengisi, lantai
tanah terbuka dapat menyebabkan; (a) efek lantai lunak: lantai terbuka mungkin
memiliki kekakuan yang lebih kecil dan menyebabkan peningkatan permintaan
deformasi dalam anggota rangka lantai tersebut; dan (b) efek lantai Lemah:
lantai tanah terbuka mungkin memiliki kekuatan lateral yang lebih rendah dan
menyebabkan diskontinuitas dalam aliran geser seismik lateral lantai itu.
Perkuatan bangunan yang
diperlukan untuk mengatasi kekurangan seismik:
Tiga tingkat perbaikan
bangunan rangka beton bertulang yang ada yang mungkin, yaitu (a) Perbaikan:
hanya modifikasi kosmetik yang dibuat, (b) Restore: modifikasi struktural yang
dibuat sedemikian rupa sehingga kinerja seismik asli bangunan dipulihkan, dan
(c) Memperkuat : modifikasi struktural yang dibuat sedemikian rupa sehingga
kinerja seismik yang lebih tinggi dari bangunan dicapai dibandingkan dengan
struktur rusak asli.
Makalah ini menyajikan
gambaran dari beberapa langkah perkuatan bangunan rangka beton bertulang. Skala
berkurang dari (G + 3) ganda bay bertingkat bata pengisi rangka beton bertulang
dengan lantai terbuka dianalisis sampai gagal. Kemudian tiga metode perkuatan kembali
diterapkan pada frame di lantai tanah terbuka, yaitu (a) lantai tanah terbuka
(b) infilling dengan bata masonary (spesimen BMI), dan (c) pengenalan RC
dinding struktural (spesimen SW) (d) baja bracing (spesimen SB). Hasilnya
dibandingkan dengan memperkirakan efisiensi ketiga metode.
SKEMA RETROFIT
Skema Penguatan
diimplementasikan sebagai bagian dari baik pasca Restorasi gempa bangunan atau
sebagai kesiapan pra-gempa. Tujuan dari langkah-langkah penguatan adalah untuk
memberikan peningkatan daktilitas struktur. Dalam skenario India, skema
perkuatan yang relevan (a) lantai tanah terbuka (b) batu infilling dalam
bingkai RC, (c) dinding struktural RC, mengingat biaya dan kelayakan skema.
Dinding RC dan bracings baja (misalnya, Jordan, 1990; Pincheira dan Jirsa,
1995; Ghogarah andYoussef, 2000).
Selama 1985 gempa Mexico
City [Bertero et al. 1995], infills batu pondasi tanpa perkuatan dilakukan
menguntungkan serta buruk dalam sejumlah besar menengah naik bangunan rangka
beton bertulang di Mexico City. Bangunan RC dengan penggunaan sembarangan
infills bata mengalami kerusakan struktural yang parah selama tahun 1997
Jabalpur gempa. Baik konstruksi batu kualitas mengeluarkan kinerja yang
diinginkan dari bangunan bertingkat rendah dengan dinding pasangan bata pengisi
pada tahun 1992 Kairo gempa bumi dan di Uttarkashi Gempa. Bangunan bertingkat
rangka beton bertulang dengan dinding Medium struktural dilakukan commendably
pada tahun 1985 Chili gempa [Chile, 1986]. Meskipun ada contoh kegagalan dari
dinding RC di san Salvador gempa [San Salvador, 1986] dan Armenia gempa
[Armenia, 1988], dinding mencegah runtuhnya seluruh bangunan.
Untuk bangunan tertentu,
kinerja skema perkuatan tertentu tergantung pada sifat dari bangunan aslinya,
dan karakteristik gerakan tanah yang diharapkan di lokasi. Dengan demikian
studi banding kuantitatif skema retrofit perlu dilakukan untuk pemilihan bijaksana
skema final. Metode preskriptif penguatan bangunan sedang dianjurkan
akhir-akhir ini di India perkotaan kekurangan kekakuan kuantitatif. Dua
pendekatan kuantitatif untuk perkuatan seismik telah diuraikan [Murty, 2002],
yaitu (a) pendekatan sederhana yang berfokus pada aspek kekuatan dan kekakuan
sendiri, dan (b) keadaan pendekatan seni yang membahas daktilitas selain dua
lainnya. Pembahasan berikut dari dimensi bingkai dua RC didasarkan pada
pendekatan kedua.
STUDI ANALYTICAL
A (G + 3) storeyed dua bay
rangka beton bertulang dengan terbuka lantai tanah dan batu bata pengisi lantai
atas dianggap dengan ketinggian lantai sebagai 3m dan 3.5m untuk bagian atas
dan lantai tanah masing-masing. Lebar bay diambil sebagai bingkai 5m.The
diasumsikan tetap terhadap terjemahan dalam semua arah dan rotasi tentang semua
sumbu pada node bawah. Desain gaya lateral pada frame pengisi diperkirakan
menggunakan Indian Seismic Kode [IS: 1893, 2002]. Bingkai dimodelkan dalam
STAAD-PRO 2005 dan analisis linear elastis yang dilakukan di bawah gaya
lateral. Para anggota bingkai dirancang dan rinci (gambar 3) untuk resultan
tegangan yang sesuai sesuai Indian kode Beton [IS 456, 2000]. Rincian balok dan
kolom seperti yang ditunjukkan dalam table1. Ketebalan dinding pengisi bata diambil
sebagai 150mm menyiram dengan ukuran kolom
Table No.1: Detail bangunan.
|
Sr.No
|
Particulars
|
Detail
/ nilai
|
|
1
|
Jenis
bangunan
|
perumahan
|
|
2
|
Jumlah
lantai
|
G
+ 3
|
|
3
|
Jarak
frame dalam arah x
|
5m
|
|
4
|
Jarak
frame di arah z
|
5m
|
|
5
|
Jumlah
teluk dalam arah x
|
2
|
|
6
|
Jumlah
teluk di arah z
|
1
|
|
7
|
Setiap
lantai tinggi
|
3m
|
|
8
|
Ukuran
kolom
|
230
x 350 mm
|
|
9
|
Ukuran
balok
|
230
x 350mm
|
|
10
|
Kelas
beton
|
M20
|
|
11
|
Grade
Baja
|
Fe415
dan Fe250
|
|
12
|
Ketebalan
dinding RC
|
100mm
|
|
13
|
Ketebalan
batu bata pengisi
|
150mm
|
|
14
|
Ukuran
baja bagian bracing
|
2
ISA 150x115x12mm
|
Pushover Lateral analisis
spesimen OGS yang dilakukan dengan menggunakan STAAD-PRO 2005.The infill
dimodelkan sebagai elemen strut tunggal dengan kemungkinan membentuk engsel
aksial an strut properti engsel dihitung sesuai model yang ada [Rein tanduk et
al., 1995]. Untuk balok, saat ini (M?) Engsel dan engsel geser (V ?,)
disediakan, dan untuk kolom saat engsel, engsel geser dan gaya aksial momen
(PM) interaksi engsel disediakan. Analisis berhenti ketika mekanisme dibentuk
pada frame.
Model OGS diperkuat oleh
skema retrofit berikut. Masing-masing dimodelkan di STAAD PRO 2005 dan
dikenakan analisis pushover lateralis untuk memperkirakan karakteristik
membatasi mereka.
Views elevasi spesimen untuk
analisis
Gambar No 1: pandangan
elevasi spesimen untuk analisis.
1) BRICK masonary infill:
The open panel lantai tanah
dipenuhi dengan 150mm masonary.thus bata tebal dalam model BMI, sebuah strut
tambahan diperkenalkan dalam bingkai di tempat panel lantai tanah. Kontribusi
beton retak dalam kapasitas geser kolom lantai tanah yang terbengkalai sementara
menentukan kapasitas engsel geser
2) WALL STRUKTURAL:
Pada dasarnya, dinding
struktural diperkenalkan pada panel terbuka lantai dasar. Sebuah single layer
penguatan diberikan untuk 100 mm tebal dinding struktural RC dirancang sesuai
standar India untuk ulet merinci [IS13920, 1993].
3) bracing STEEL
Terbuka lantai dasar balok
kolom persimpangan yang baja bersiap dengan bagian sudut ukuran sudut ganda ISA
150 x 115 x12mm.
retrofitting
HASIL
Kurva pushover komparatif
Gbr.2 (b) menunjukkan bahwa model SW pameran frekuensi maksimum 53,09 Hz pada
periode waktu dari 0.019 detik, untuk model modus no.06.The BMI dengan batu
pengisi menunjukkan kegagalan getas. Kekuatan model BMI puncak up di 49.315hz
pada periode waktu 0.02 detik ditunjukkan pada gambar 2 (b). Demikian pula
untuk baja menguatkan kurva ditunjukkan pada gambar. 2 (a) sehubungan dengan
membuka kurva lantai tanah ditunjukkan pada gambar. 2 (d)
KESIMPULAN:
Kesimpulan penting dari
penelitian ini adalah:
1) Untuk membuka tanah
bingkai bertingkat, perkuatan dengan cara memperkenalkan dinding struktural RC
di lantai tanah terbuka, menawarkan kekuatan maksimum (frekuensi) dan
daktilitas.
2) Meskipun kekakuan awal
bata pengisi spesimen lebih dari itu dari spesimen lain, pada tingkat perpindahan
yang lebih tinggi, dan spesimen dinding struktural RC memberikan kekakuan yang
lebih baik.
3) Memperkenalkan dinding
struktural RC di lantai tanah terbuka memberikan perilaku yang paling
diinginkan untuk frame dua dimensi dari sudut pandang kekuatan, kekakuan
daktilitas dan profil frekuensi.
REFERENCES
1. Armenia Earthquake Reconnaissance Team (1986),”Performance of Engineered structures”, earthquake spectra, special supplement, august 1989 EERI, pp.70-92.
2. Chile Earthquake Reconnaissance Team,(1986),”Performance of structures”, Earthquake Spectra, vol.2 EERI pp 293-371.
3. Ghobrah, A; and Youseef, M ;( 2000),”Rehabilation of RC Buildings using structural Walls” 12th world conference in earthquake engineering, CDROM Paper no 0153.
4. IS 456:2000,(2000),Indian Standard code of practice for plain and reinforced concrete , Bureau of Indian standards New Delhi.
5. IS 1893:2002(2000) Indian standard criteria for earthquake resistant design of Structures Part 1: general provisions and buildings, Bureau of Indian Standards, New Delhi.
