Mempertahankan Kekuatan Konstruksi Bangunan Tinggi

Peningkatan kekakuan struktural sangat penting karena tren konstruksi bangunan mengarah ke lantai yang lebih tinggi, lebih luas, dan struktur bentang yang lebih panjang. Jadi, untuk mengurangi defleksi dan meningkatkan ketahanan struktur tersebut terhadap beban lateral seperti angin dan seismik, metode yang sesuai harus dipertimbangkan untuk memastikan kekakuan struktural yang memuaskan.

Metode meningkatkan kekakuan struktural bangunan tinggi adalah dengan menyediakan inti pusat, dinding geser, tabung, rangka bresing dan tabung ganda. Penggunaan satu atau kombinasi teknik ini dapat meningkatkan kekakuan struktural secara signifikan. Kekakuan struktur adalah kemampuan bulding untuk menahan deformasi. Kekakuan struktural menggambarkan kapasitas struktur untuk menahan deformasi yang disebabkan oleh beban yang diberikan

1. Inti Utama

Kekakuan bangunan dapat ditingkatkan secara substansial melalui pembangunan inti pusat. Biasanya, struktur inti pusat digunakan untuk memuat lift, tangga, dan layanan bangunan.

2. Dinding Geser

Dinding geser adalah bagian struktural yang digunakan untuk menahan gaya lateral. Mereka dibangun di ujung bangunan yang berlawanan untuk memberikan kekakuan pada arah tertentu. Dinding geser sangat berguna pada bangunan non-bujur sangkar, di mana kekuatan angin sebagian besar berasal dari satu arah.

Baca Juga : Harga Besi Beton

Bentuk dan posisi rencana dinding geser sangat mempengaruhi perilaku struktur. Secara struktural, posisi terbaik untuk dinding geser adalah di tengah setiap bagian bangunan. Ini jarang praktis, karena ini juga memanfaatkan ruang banyak, sehingga mereka diposisikan di ujung. Lebih baik menggunakan dinding tanpa bukaan di dalamnya.

3. Bingkai menguatkan

Bingkai bracing adalah struktur sederhana dengan bracing yang membantu meningkatkan kekakuan struktural. Rangka yang diperkuat mirip dengan penahan lantai, tetapi tidak tergantung pada kekakuan yang diberikan oleh sistem lantai, melainkan pada penambahan anggota silang diagonal lainnya. Dibandingkan dengan sistem dengan penguat lantai, sistem ini kurang mudah dibangun.

4. Sistem tabung

Sistem tabung pada dasarnya adalah dua set dinding geser. Sistem tabung memungkinkan bangunan menjadi kaku di semua arah pemuatan. Bangunan itu akan memiliki ketahanan torsional yang tinggi. Interior bangunan dijaga tetap jelas.

Dalam hal membuat pembukaan dalam sistem tabung adalah suatu keharusan, bukaan harus seminimal mungkin. Ini bertindak sebagai silinder berongga, kantilever tegak lurus terhadap tanah yang memungkinkan struktur menahan beban lateral dari angin, seismik, dan sebagainya.

5. Sistem Tabung Ganda

Sistem tabung ganda adalah kombinasi dari inti pusat dan sistem tabung seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Kombinasi kedua sistem ini memungkinkan bangunan menjadi sangat kaku. Bangunan ini memiliki ketahanan torsional yang tinggi. Untuk sistem tabung, lubang untuk windows harus dijaga agar tetap minimum. Inti pusat membutuhkan banyak ruang yang berharga. Jenis sistem ini digunakan untuk bangunan yang sangat tinggi.

Baca Juga : Rangka Atap Kayu

Penelitian terbaru tentang perkuatan struktur beton yang ada telah menyebabkan banyak kemajuan di bidang peningkatan kekuatan dan kekakuan anggota beton yang ada. Ikatan baja dan pelat plastik yang diperkuat serat ke permukaan tegangan dari komponen beton yang ada telah berevolusi sebagai sarana populer untuk meningkatkan kekuatan lentur dan kekakuan.

Teknik-teknik ini seringkali memerlukan persiapan lapangan yang substansial dari komponen-komponen dan dapat mengakibatkan biaya konstruksi yang signifikan. Metode alternatif sederhana yang hemat biaya untuk meningkatkan kekuatan lentur dan kekakuan yang dapat diperbaiki dari komponen beton bertulang yang ada disajikan.

Teknik yang diusulkan didasarkan pada prinsip-prinsip dasar dari desain beton bertulang dan melibatkan lari dari saluran baja struktural ke permukaan tegang dari anggota beton yang ada. Validitas metode ini ditetapkan melalui pengujian eksperimental. Hasil menunjukkan bahwa metode ini memberikan alternatif yang dapat diterima untuk ikatan plat ke soffit ketegangan balok beton yang ada.

Tips Memperkuat Kuncian Balok Beton

Penggunaan strip serat karbon diperkuat (CFRP) untuk memperkuat geser balok beton bertulang telah mendapatkan sukses besar. Balok struktural dapat kehilangan kapasitas geser karena pengaruh lingkungan atau kesalahan desain dan konstruksi dan karenanya rehabilitasi balok tersebut adalah suatu keharusan. Terkadang, pengerahan beban tambahan dapat mendorong peningkatan balok untuk meningkatkan kemampuannya menahan muatan ekstra.

Penggunaan NSM dan EB untuk memperkuat geser balok beton bertulang menggunakan strip polimer bertulang serat Carbone (CFRP) dapat secara efektif merehabilitasi dan meningkatkan kapasitas geser balok beton bertulang. Strip CFRP tidak menimbulkan korosi dan beratnya rendah yang membuatnya mudah dipasang.

Kemampuan anti-korosi memungkinkan penempatan strip CFRP tanpa perlu beton tebal. Baik epoxies maupun sistem yang menggunakan mortar semen berkualitas tinggi dapat digunakan. Untuk semua metode penguatan, sangat penting untuk memahami bagaimana penguatan akan mempengaruhi struktur akhir.

Teknik Penguatan Geser Balok Beton

Penguatan strip CFRP didasarkan pada pengikatan, perekat epoksi, Carbon Fiber Reinforced Polymers. Prosedur penguatan untuk EB dan NSM menggunakan strip CFRP disajikan di bawah ini:

Prosedur untuk Penguatan EB CFRP

Strip CFRP dapat diikat secara eksternal ke balok beton bertulang dalam tiga bentuk yaitu dibungkus sisi penuh, tiga sisi dibungkus, dan dua sisi dibungkus seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1. Ditambahkan untuk itu, strip CFRP dapat dipasang secara vertikal atau horizontal seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Prosedur berikut dapat dipertimbangkan untuk polimer yang diperkuat serat Carbone yang diikat secara eksternal.

Baca Juga : Besi Hollow

  • Siapkan permukaan balok terutama sisi-sisinya.
  • Oleskan epoksi ke permukaan yang disiapkan
  • Instal laminasi CFRP
  • Biarkan epoksi sembuh

Prosedur untuk Penguatan CFRP NSM

Perincian tulangan yang dipasang dekat permukaan merupakan masalah penting; kita perlu memilih penampang dan perekat FRP yang paling cocok. Dalam desain harus dipertimbangkan jarak minimum antara tulangan yang berdekatan untuk menghindari perambatan horizontal dari retakan retak, dan jarak minimum dari tepi elemen untuk menghindari efek pemisahan tepi. Prosedur berikut dapat digunakan untuk memperkuat geser beton balok NSM CFRP:

  • Slot gergaji pada penutup beton permukaan lateral balok, dengan kedalaman tergantung pada produk yang digunakan dan kedalaman penutup beton.
  • Membersihkan slot setelah menggergaji menggunakan air bertekanan tinggi, disarankan sekitar 100-150 batang.
  • Jika sistem epoksi digunakan, slot harus kering sebelum mengikat. Jika sistem semen digunakan, direkomendasikan bahwa permukaan yang ada basah pada saat pengecoran mortar beton.
  • Perekat diterapkan dalam slot, atau dengan sistem semen, mortar semen diterapkan dalam slot.

Baca Juga : Harga Besi Hollow

Dimensi Alur untuk Teknik NSM

  • Dimensi minimum alur harus diambil setidaknya 1,5 kali diameter batang FRP.
  • Ketika bar persegi panjang (strip) dengan rasio aspek besar digunakan, dimensi minimum harus 3 kali lebar bar dan 1,5 kali tinggi bar.
  • Dalam kasus lain, dimensi alur minimum bisa merupakan hasil dari persyaratan pemasangan daripada rekayasa.
  • Misalnya, lebar alur mungkin dibatasi oleh ukuran pisau minimum dan kedalaman oleh penutup beton. Kita harus selalu menghindari pemotongan tulangan baja yang ada.
  • Dimensi optimal alur mungkin tergantung pada karakteristik perekat, perlakuan permukaan FRP, dan kekuatan tarik beton, agregat permukaan

Penyebab Kerusakan Pada Beton

Ada sejumlah kesalahan desain umum yang menyebabkan kerusakan beton dan karenanya kapasitas bagian struktural akan berkurang. Dalam desain struktural yang memadai, tutup yang tidak memadai, perincian sambungan yang tidak tepat, penempatan embedment yang tidak benar pada beton, dan detail sambungan yang tidak tepat adalah kesalahan desain yang paling umum yang dialami oleh bangunan beton. Penting bagi para desainer yang menyadari kesalahan desain ini untuk mencegah kerusakan beton di masa depan.

Desain Struktural yang tidak memadai

Desain struktural yang tidak memadai membuat anggota struktural untuk mendukung beban yang berada jauh di atas beban desain. retak beton karena torsi dan tegangan geser dan spalling beton karena tekanan kompresi yang tinggi adalah indikator desain struktural yang tidak memadai. Untuk menentukan desain yang tidak memadai sebagai penyebab kerusakan, diperlukan untuk membandingkan lokasi kerusakan dengan jenis tekanan yang harus ada dalam beton.

Sebagai contoh, jika ada bola di bagian bawah balok yang hanya didukung, tekanan tekan yang tinggi tidak ada dan desain yang tidak memadai dapat dihilangkan sebagai penyebabnya. Namun, jika jenis dan lokasi kerusakan dan kemungkinan stres sesuai, analisis tegangan rinci akan diperlukan untuk menentukan apakah desain yang tidak memadai adalah penyebab atau tidak. Desain yang tidak memadai paling baik dicegah dengan peninjauan yang seksama dan cermat terhadap semua perhitungan desain

Tutup Beton yang Tidak Memadai

Jika penutup untuk tulangan tidak cukup disediakan dalam gambar konstruksi sesuai dengan paparan lingkungan seperti yang disarankan oleh kode standar, tulangan baja akan menimbulkan korosi karena permeabilitas uap air ke dalam beton. Ini juga menjadi penyebab kerusakan beton beku-cair.

Baca Juga : Harga Genteng

Karena korosi pada tulangan baja, volume baja yang terkorosi meningkat di dalam beton yang dapat menyebabkan keretakan pada beton dan terjadi pengelupasan beton. ACI 318-14 bagian 20.6.1.3 memberikan persyaratan penutup beton minimum untuk cast in place, pratekan, dan beton pracetak berbagai elemen struktur.

Penempatan Embedment yang Tidak Tepat di Beton

Ini juga merupakan jenis kesalahan yang paling umum yang mungkin terjadi dalam perincian beton. Penempatan embedment di lokasi dan posisi yang tepat penting untuk mencegah kerusakan beton.

Logam tertanam, saluran listrik atau kotak outlet tidak boleh berada di dekat permukaan luar struktur beton. Celah dapat terjadi berulang-ulang di sekitar embedment yang dapat menyebabkan kerusakan beton akibat korosi dan efek pencairan beku.

Perincian sendi

Perincian sambungan dalam gambar untuk struktur beton sangat penting. Sambungan memungkinkan beton untuk mengembang dan menyusut seiring perubahan suhu. Ini juga memungkinkan beton untuk memindahkan muatan melalui sambungan. Perincian sambungan kontraksi, sambungan ekspansi, dan sambungan konstruksi untuk struktur beton diperlukan untuk mencegah segala jenis kerusakan yang mungkin terjadi.

Rincian tulangan, jenis bahan yang akan digunakan, penempatan yang tepat dari bahan penyambung harus ditentukan secara jelas untuk mencegah kesalahan yang mungkin terjadi di lokasi selama konstruksi. Lembaran beton yang dibangun dengan sambungan ekspansi yang tidak memadai atau terlalu sempit dapat menyebabkan kerusakan serius pada permukaan dek jembatan, jalan bendungan, dan lantai yang panjang, miring curam, menghadap ke spillway selatan di mana perubahan suhu besar terjadi setiap hari dan musiman.

Detail koneksi yang tidak benar

Detail koneksi yang tidak tepat antara bagian beton seperti balok, kolom, dan pelat dapat menyebabkan kerusakan struktur beton. Jika perincian anggota penghubung di persimpangan tidak tepat, perpindahan beban dari satu anggota ke anggota lainnya mungkin tidak seperti yang diharapkan dari desain. Akibatnya, anggota beton dapat membelokkan atau menderita masalah daya tahan selama hunian struktur; dapat menyebabkan struktur tidak layak untuk digunakan.

Detail Penguatan

read more

Cara Ampuh Mencegah Besi Berkarat

Perawatan bala bantuan dengan bahan yang tepat dan agen salah satu lapisan pertahanan terhadap serangan korosi di lingkungan agresif. Ada banyak metode perawatan penguatan misalnya pengobatan anti korosi yang menggunakan agen asam atau alkali dan pelapis epoksi berikat fusi.

Prinsip dasar dari metode perawatan ini adalah untuk mencegah reaksi antara zat agresif seperti ion klorida dan tulangan baja. karenanya, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai bahan berbahaya seperti untuk batang baja meningkat dan akibatnya daya tahan struktur meningkat secara substansial.

Perawatan Anti Korosif

Perawatan Anti Korosi diterapkan setelah batang dipotong dan ditekuk untuk dibentuk. Perawatan dilakukan di area tertutup. Batang yang dirawat disimpan di atas tanah di area tertutup pada penopang kayu / batu. Ketebalan rata-rata lapisan adalah 0,3 ± 0,1 mm. Prosedur untuk perawatan tulangan anti-korosif adalah sebagai berikut:

  1. Batang penguat direndam dalam larutan de-rusting selama sekitar 15-30 menit sampai karat dihilangkan dan batang permukaan yang cerah tercapai.
  2. Larutan penghilangan karat dibuat dengan mencampurkan larutan penghambat karat dengan asam hidroklorat ditambah air; rasio campuran penghambat 5 liter: asam klorida 50 liter: 50 liter air dapat digunakan untuk produksi 100 liter larutan penghilang karat.
  3. Kemudian, lepaskan batangan dari larutan, bersihkan dengan kain bekas basah.
  4. Setelah itu, rendam batang dalam larutan yang dihasilkan dengan mencampurkan bubuk alkali dengan air; 1. Kg bubuk harus dicampur dengan 400 liter air. Batang harus dibiarkan dalam larutan ini selama 5 menit kemudian dibersihkan dan dilepas.
  5. Jelly Fosfat kemudian segera dioleskan pada permukaan batang menggunakan sikat serat. Agar-agar agar dibiarkan bereaksi dengan permukaan batang selama 45-60 menit dan agar-agar tersebut dihilangkan dengan cara membilasnya dengan air atau kain basah.
  6. Solusi inhibitor korosi kemudian diterapkan pada permukaan tulangan dengan menyikat / mencelupkan.
  7. Larutan penghambat korosi dicampur dengan semen portland biasa dalam perbandingan 500 CC inhibitor dengan 1 kg OPC dan bubur yang dapat disiapkan disiapkan. Bubur ini kemudian diaplikasikan pada permukaan batang dengan menyikat. Semua langkah di atas harus diterapkan pada hari yang sama dan baja dibiarkan kering selama 12 – 24 jam.
  8. Solusi penyegelan korosi kemudian diterapkan dengan menyikat / mencelupkan.
  9. Inhibitor dicampur dengan semen Portland biasa dalam perbandingan 600 CC inhibitor dengan 1 kg. semen dan bubur yang bisa disikat disiapkan. Bubur ini segera diterapkan pada permukaan tulangan. Lapisan kemudian dibiarkan kering selama 12 – 24 jam.
  10. Solusi penyegelan korosi diterapkan pada permukaan tulangan. Lapisan ini kembali diulang setelah 4 jam pengeringan udara.

Baca Juga : Besi Siku

Pelapisan Epoksi Berikat Fusi

Proses ini harus dilakukan sesuai IS: 13620. Proses ini dilakukan oleh agen khusus di Pabrik mereka. Prosedur berikut harus dipertimbangkan ketika lapisan epoksi pengikat fusi digunakan. Rincian lebih lanjut mengenai metode perawatan ini dapat ditemukan di IS: 13620.

  • Bersihkan permukaan batang baja dengan pembersihan ledakan abrasif sampai diperoleh permukaan yang hampir putih.
  • Profil permukaan harus bebas dari skala pabrik, karat dan benda asing jika dilihat dalam kondisi yang cukup terang.
  • Oleskan pelapis ke permukaan yang dibersihkan sesegera mungkin. Periode maksimum antara penyelesaian pembersihan dan mulai menerapkan mantel adalah delapan jam.
  • Lapisan harus diterapkan sebagai bubuk kering bermuatan listrik yang disemprotkan ke batang baja yang ditanahkan menggunakan pistol semprot elektrostatik.
  • Bedak bisa diaplikasikan pada batang yang panas atau dingin.
  • Batang yang dilapisi harus diberi perlakuan termal yang ditentukan oleh pabrikan resin epoksi yang akan memberikan lapisan akhir yang sepenuhnya sembuh. Temperatur harus dikontrol untuk menghindari lepuh atau cacat lainnya.
  • 90 persen dari semua pengukuran ketebalan lapisan harus 0,1 mm hingga O-3 mm setelah pengeringan.
  • Pelapisan harus diinspeksi secara visual setelah pengawetan untuk kelanjutan pelapisan dan harus bebas dari lubang, lubang, kontaminasi, retakan dan area yang rusak.

Baca Juga : Harga Besi Siku

Penguatan Tahan Korosi yang Tersedia Secara Komersial

Penguat dibeli dari merek terkenal batang tahan korosi. Sifat-sifat mekanis seperti kekuatan tarik, perpanjangan dll. Harus sesuai dengan persyaratan kelas batang yang sesuai, seperti Fe 415, Fe 500 dll. Sesuai IS-1786.