STUDI KAPASITAS DAN DAKTILITAS KOLOM BETON BERTULANG YANG DIPERKUAT BAJA SIKU DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

Authors

  • Lisyana Junelin Restu Mahasiswa Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas
  • Ruddy Kurniawan Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas
  • Rendy Thamrin Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas
  • Eka Juliafad Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Padang

DOI:

https://doi.org/10.55123/storage.v5i3.8866

Keywords:

Kolom Beton Bertulang, Perkuatan, Baja Siku, Metode Elemen Hingga, Kapasitas Tekan

Abstract

Kolom merupakan elemen struktur yang berfungsi memikul beban tekan vertikal dari balok, pelat, dan elemen struktur di atasnya. Kegagalan kolom dapat menyebabkan keruntuhan bangunan secara progresif sehingga perkuatan diperlukan apabila terjadi penurunan kapasitas. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh baja siku sebagai perkuatan eksternal terhadap perilaku kolom beton bertulang. Analisis dilakukan secara numerik menggunakan metode elemen hingga dengan bantuan perangkat lunak ATENA 3D. Model kolom berukuran 150×150 mm dengan tulangan utama 4D12 mm, tulangan sengkang Ø6-150 mm, dan tebal selimut beton 20 mm. Perkuatan dipasang pada keempat sudut kolom menggunakan baja siku berukuran 20×20×3 mm, 30×30×3 mm, dan 40×40×3 mm yang diikat dengan baja strap berukuran 19×0,8 mm pada jarak 150 mm. Model numerik divalidasi terhadap hasil eksperimen penelitian sebelumnya dan menunjukkan kesesuaian yang baik, dengan perbedaan kapasitas beban maksimum sebesar 3,93% pada kolom kontrol dan 4,77% pada kolom yang diperkuat. Hasil analisis menunjukkan bahwa perkuatan baja siku meningkatkan kapasitas tekan aksial, kapasitas deformasi, kekakuan, dan daktilitas kolom beton bertulang. Kapasitas tekan meningkat sebesar 31,69%, 39,03%, dan 48,34% pada model KBS20, KBS30, dan KBS40, sedangkan kekakuan dan daktilitas meningkat hingga masing-masing 24% dan 58% dibandingkan kolom kontrol. Dengan demikian, baja siku sebagai perkuatan eksternal terbukti efektif dalam meningkatkan kinerja struktural kolom beton bertulang terhadap beban aksial tekan. Meskipun demikian, karena penelitian ini merupakan studi numerik parametrik, efektivitas penerapan baja siku berukuran 20×20×3 mm dan 40×40×3 mm masih memerlukan verifikasi melalui pengujian eksperimental.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Lisyana Junelin Restu, Mahasiswa Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas

Mahasiswa Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas

Ruddy Kurniawan, Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas

Rendy Thamrin, Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas

Eka Juliafad, Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Padang

Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Padang 

References

Abd-el-nabi, E., Zahran, F. and Selouma, T. (2024) ‘Numerical Analysis of Reinforced Concrete Columns Strengthened with Steel Jacket’, Fayoum University Faculty of Engineering, 7(2), pp. 21–30. Available at: https://doi.org/10.21608/fuje.2024.343760.

Aminulai, H.O. et al. (2023) ‘Nonlinear behaviour of corrosion damaged low-strength short reinforced concrete columns under compressive axial cyclic loading’, Engineering Structures, 289(January), p. 116245. Available at: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2023.116245.

Avcil, F. et al. (2026) ‘Effectiveness of FRP Strengthening on RC Columns with Multiple Structural Deficiencies : A Numerical Investigation’, Buildings, 16(12), pp. 1–27. Available at: https://doi.org/https://doi.org/10.3390/buildings16122372.

Červenka, V., Jendele, L. and Červenka, J. (2021) ATENA Program Documentation Part 1 : Theory, Červenka Consulting. Červenka Consulting.

Fauzan, Kurniawan, R. and Al Jauhari, Z. (2018) ‘Finite element analysis of EWECS columns with varying shear span ratio’, International Journal of GEOMATE, 14(43), pp. 1–7. Available at: https://doi.org/10.21660/2018.43.3530.

Gonilha, J.A. and Martins, D. (2022) ‘Numerical simulation of the damage progression of pultruded GFRP beam-to-column connections under monotonic and cyclic loads’, Composite Structures, 300(February). Available at: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116180.

Huang, Q., Guo, Z. and Kuang, J.S. (2016) ‘Designing infilled reinforced concrete frames with the “strong frame-weak infill” principle’, Engineering Structures, 123, pp. 341–353. Available at: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.05.024.

Juliafad, E. (2021) Metode Elemen Hingga Non-Linear Studi Kasus: Beton Bertulang Pasca-Bakar dengan Perkuatan Caron Fiber Strip. Padang: UNP Press.

Khedmatgozar Dolati, S.S., Matamoros, A. and Ghannoum, W. (2024) ‘Guidelines for Nonlinear Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Columns with Various Types of Degradation Subjected to Seismic Loading’, Infrastructures, 9(12). Available at: https://doi.org/10.3390/infrastructures9120227.

Khoeri, H. (2020) ‘Pemilihan Metode Perbaikan Dan Perkuatan Struktur Akibat Gempa (Studi Kasus Pada Bank Sulteng Palu)’, Konstruksia, 12(1), pp. 93–104.

Kosasih, P.B. (2012) Teori dan Aplikasi Metode Elemen Hingga. Penerbit ANDI Yogyakarta.

Mousa, A.M. and Al, S.R. (2026) ‘Experimental Performance of CFRP strengthened square RC columns with inadequate interior ties : Effects of slenderness and load eccentricity’, Research on Engineering Structures & Materials, pp. 1–21. Available at: https://doi.org/http://dx.doi.org/10.17515/resm2026-1702ma0523rs.

Mousa, A.M. and Zaidee, S.R. Al (2026) ‘Numerical Study of CFRP-Strengthened Square RC Columns under Axial Compression with Initial Geometric Imperfections’, Journal of Engineering, 32(5), pp. 93–115. Available at: https://doi.org/https://doi.org/10.31026/j.eng.2026.05.05.

Nuraga, K. et al. (2021) ‘Analisis Daktilitas Struktur Gedung Rangka Beton Bertulang Dengan Metode Analisis Pushover (Studi: Gedung Tugu Reasuransi Indonesia Jakarta)’, Jurnal Ilmiah TELSINAS, 4(2), pp. 34–41. Available at: https://doi.org/https://doi.org/10.38043/telsinas.v4i2.3342.

Rochman, T. et al. (2020) ‘The effect of columns configuration on high-rise building using performance-based design’, Civil Engineering and Architecture, 8(6), pp. 1144–1166. Available at: https://doi.org/10.13189/cea.2020.080601.

Sarhan, O. and Raslan, M. (2020) ‘Study of the elastic stiffness factor of steel structures with different lateral load resisting systems’, International Journal of Advanced Engineering, Sciences and Applications, 1(2), pp. 6–11. Available at: https://doi.org/10.47346/ijaesa.v1i2.26.

Sirimontree, S. et al. (2021) ‘Experimental Investigations on Strengthened Reinforced Concrete Columns under Monotonic Axial Loading’, International Journal of Engineering, Transactions B: Applications, 34(5), pp. 1124–1131. Available at: https://doi.org/10.5829/ije.2021.34.05b.06.

Thamrin, R., Zaidir and Wahyuni, A. (2023) ‘Shear capacity of reinforced concrete beams strengthened with web bonded steel bars or steel plates’, Results in Engineering, 17(December 2022), p. 100953. Available at: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2023.100953.

Thamrin, R., Zaidir, Z. and Iwanda, D. (2022) ‘Ductility Estimation for Flexural Concrete Beams Longitudinally Reinforced with Hybrid FRP–Steel Bars’, Polymers, 14(5). Available at: https://doi.org/10.3390/polym14051017.

Xu, L. et al. (2025) ‘Concentric Axial Load Test for Square CFST Columns Strengthened with Steel Jackets’, Journal of Constructional Steel Research, 229, p. 109481. Available at: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2025.109481.

Yuhazri, M.Y., Zulfikar, A.J. and Ginting, A. (2020) ‘Fiber Reinforced Polymer Composite as a Strengthening of Concrete Structures: A Review’, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1003(1). Available at: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1003/1/012135.

Zaiter, A. and Lau, T.L. (2021) ‘Experimental study of jacket height and reinforcement effects on seismic retrofitting of concrete columns’, Structures, 31(September 2020), pp. 1084–1095. Available at: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.02.020

Downloads

Published

2026-08-31

Issue

Section

Articles