Perbandingan Perkuatan R.C. Bangunan Menggunakan Baja Bracing Dan Walls infill

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.