Kinerja lentur tiang pancang beton prategang persegi padat prategang yang diperkuat dengan untaian baja dan batang baja deformasi

Abstrak
Tiang pancang beton prategang dan tiang pancang beton persegi berongga telah menjadi subjek penelitian yang menarik dalam beberapa tahun terakhir; namun, penerapannya dalam proyek praktis terbatas karena kesulitan dalam menjamin kinerja dan daya tahan keseluruhan yang dihasilkan dari penampang berongga secara efektif. Di sisi lain, tiang pancang beton persegi padat (PSP) prategang yang menggunakan batang baja beralur heliks (HGB) tradisional biasanya menunjukkan deformabilitas yang buruk, yang menyebabkan kegagalan getas dini di bawah beban lateral yang besar. Makalah ini mengembangkan jenis baru tiang pancang beton persegi padat prategang (PSSP), yang menggunakan untai baja berkekuatan tinggi dan daktilitas tinggi sebagai tendon prategang longitudinal dan batang baja yang dideformasi sebagai batang ereksi di empat sudut. Uji tekuk dilakukan pada empat spesimen PSSP skala penuh dengan ukuran dan spesifikasi yang berbeda dan satu spesimen PSP. Hasil penelitian menunjukkan bahwa spesimen PSSP menunjukkan ketahanan retak dan kapasitas menahan beban yang sama tetapi kapasitas deformasi yang lebih baik dibandingkan dengan spesimen PSP. Retakan spesimen PSSP berkembang sepenuhnya dan terdistribusi secara merata. Dibandingkan dengan spesimen PSP, yang menunjukkan kegagalan pecahnya HGB, mode kegagalan spesimen PSSP terutama ditentukan oleh penghancuran beton, yang menunjukkan karakteristik daktail. Model elemen hingga yang disempurnakan dibuat menggunakan ABAQUS untuk tujuan simulasi perilaku lentur spesimen PSSP. Setelah validasi, spesimen model PSSP-450A digunakan sebagai tolok ukur untuk studi parametrik. Hasil numerik menunjukkan bahwa lendutan tengah bentang maksimum meningkat sebesar 28,4% saat tegangan kontrol pra-tegangan untaian baja berkurang dari 70% f ptk menjadi 30% f ptk . Selain itu, kapasitas menahan beban meningkat sebesar 10,8% saat rasio batang baja yang mengalami deformasi meningkat dari 0,22% menjadi 0,39%, sementara rasio untaian baja yang lebih tinggi (dari 0,32% menjadi 0,58%) menyebabkan peningkatan 42,0% dalam kapasitas menahan beban. Mengurangi tegangan kontrol pra-ketegangan pada untaian baja dapat meningkatkan kapasitas deformasi PSSP secara signifikan. Meningkatkan rasio untaian baja merupakan metode yang lebih efektif untuk meningkatkan kapasitas menahan beban PSSP daripada meningkatkan rasio batang baja yang mengalami deformasi. Akhirnya, rumus teoritis untuk retak dan momen ultimit PSSP diusulkan.