Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017
SK-53
ANALISIS KAPASITAS TEKAN PROFIL-C BAJA CANAI DINGIN
MENGGUNAKAN SNI 7971:2013 DAN AISI 2002
Tania Windariana Gunarto1 dan Ali Awaludin
2
1Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada, Bulaksumur Yogyakarta
Email: [email protected] 2 1Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada, Bulaksumur Yogyakarta
Email: [email protected]
ABSTRAK
Penggunaan baja canai dingin semakin populer di Indonesia karena strukturnya tidak membutuhkan
perawatan dan harga yang lebih murah dibandingkan baja konvensional. Selain itu, penggunaan baja
canai dingin sebagai material atap bangunan juga dinilai menambah nilai estetika bangunan. Profil
baja canai dingin memiliki ketebalan profil yang tipis, sehingga resiko kegagalan buckling menjadi
lebih tinggi. Untuk mendapatkan perhitungan kapasitas tekan baja canai dingin yang tepat, maka
perlu dievaluasi penggunaan effective width method dan direct strength method. Effective Width
Method adalah metode perhitungan yang sering digunakan dengan mempertimbangkan penyusutan
luas penampang yang menerima bebas aksial tekan. Effective width method tidak memperhitungkan
tipe kegagalan buckling yang dapat terjadi, oleh karena itu perlu dipertimbangkan penggunaan
direct strength method sebagai perhitungan kapasitas dengan memperhatikan kemungkinan buckling
yang terjadi. Penelitian ini menggunakan baja canai dingin profil C, mutu baja G-550 dengan ukuran
12CS2,5x085, 10CS2,5x085, 9CS2,5x085, 8CS2,5x085, 7CS2,5x085, 6CS2,5x085, dan
4CS2,5x085 dengan panjang 1 meter. Aplikasi CUFSM digunakan untuk mendukung perhitungan
metode direct strength method. Sebagai bahan pertimbangan dalam menentukan metode
perhitungan yang mendekati sifat baja canai dingin secara nyata, maka dilakukan modelisasi
pembebanan tekan aksial konsentris dengan menggunakan ABAQUS. Hasil analisis berdasarkan
direct strength method dan effective width method menunjukkan pada profil 12CS2,5x085,
perbedaan kapasitas tekan adalah 10%, profil 10CS2,5x085 sebesar 8%, profil 9CS2,5x085 sebesar
6%, profil 8CS2,5x085 sebesar 3%, dengan hasil effective width method lebih besar. Pada profil
7CS2,5x085, perbedaan kapasitas tekan sebesar 1%, profil 6CS2,5x085 sebesar 7%, dan profil
4CS2,5x085 sebesar 23%, dengan hasil direct strength method lebih besar. Perbedaan hasil ini
menunjukkan angka aman yang digunakan dalam effective width method lebih besar dibandingkan
direct strength method. Untuk perhitungan desain tekan baja canai dingin dengan panjang 1 meter,
penggunaan effective width method lebih disarankan.
Kata kunci: baja canai dingin, effective width method, direct strength method
1. PENDAHULUAN
Latar belakang
Seiring berkembangnya teknologi dalam bidang konstruksi, banyak inovasi inovasi baru yang muncul, terutama
material konstruksi. Salah satu inovasi material yang banyak digunakan saat ini adalah Cold Formed Steel. Cold
Formed Steel adalah baja yang dibentuk setelah proses pemanasan baja selesai, setelah baja dingin barulah dibentuk
menjadi berbagai macam tipe profil. Di Indonesia, Cold Formed Steel lebih dikenal dengan istilah baja ringan.
Disebut baja ringan, karena berat jenisnya yang lebih ringan dari baja konvensional. Baja canai dingin saat ini
banyak digunakan sebagai konstruksi atap.
Keunggulan penggunaan baja canai dingin sangat banyak, namun ada beberapa kekurangannya. Dengan rasio
kelangsingan profil yang tinggi, baja canai dingin diharuskan memikul beban yang sama besar dengan baja
konvensional. Dengan beban yang besar, resiko terjadinya buckling pada baja canai dingin lebih tinggi. Dalam
penyusunan tugas akhir ini akan dianalisis kapasitas kekuatan tekan baja canai dingin dengan menggunakan SNI
7971:2013 mengenai Struktur Baja Canai Dingin dan AISI Manual Cold- Formed Steel Design 2002. Uji efektifitas
dari metode tersebut akan dilihat dengan permodelan perilaku profil menggunakan ABAQUS.
SK-54
Rumusan masalah
Dalam penyusunan tugas akhir, akan dianalisis kapasitas tekan baja canai dingin dengan mempertimbangkan
kemungkinan buckling yang terjadi.
Tujuan penelitian
1. Memodelkan perilaku beban deformasi profil baja canai dingin akibat pembebanan aksial tekan konsentris
dengan program ABAQUS.
2. Menganalisis kapasitas kuat tekan baja canai dingin profil C dengan menggunakan metode SNI 7971:2013
mengenai Struktur Baja Canai Dingin (effective width method) dan AISI Manual Cold-Formed Steel Design
2002 (direct strength method).
Batasan masalah
Batasan dalam penelitian adalah sebagai berikut:
1. Panjang profil yang digunakan adalah 1 meter;
2. Analisis hanya menggunakan baja canai dingin profil C dengan mutu baja ringan G-550.
Manfaat penelitian
Memberikan rekomendasi pedoman perancangan batang tekan yang lebih mendekati pola perilaku baja canai dingin
profil C dalam penerapannya di lapangan.
2. TINJAUAN PUSTAKA
Baja canai dingin
Pengertian
Dalam kegiatan konstruksi, dikenal dua jenis baja, yaitu baja konvensional yang lebih dikenal masyarakat dan baja
canai dingin, yang termasuk baja jenis baru. Baja konvensional adalah baja yang dibentuk pada saat proses
pemanasan, sedangkan baja canai dingin adalah baja yang dibentuk setelah proses pemanasan selesai. Baja canai
dingin semakin digemari masyarakat karena lebih tipis dan lebih ringan dibandingkan baja konvensional. Tebal
lempengan baja canai dingin berkisar antara 0,4 mm hingga 6,4 mm, tebal plat berkisar 25 mm, dan lebar profil baja
canai dingin antara 51 mm hingga 305 mm (Yu, 2000).
Tipe Kegagalan Buckling
Buckling adalah kegagalan tekuk dari profil yang disebabkan oleh beban yang ditanggung terlalu besar atau rasio
kelangsingan profil yang tinggi. Dalam analisis baja canai dingin perlu diperhatikan 3 tipe kegagalan buckling, yaitu
local buckling, distortional buckling, dan global buckling (Schafer, 2006)
a. Local Buckling
Local buckling terjadi pada elemen plat penampang (sayap dan badan) karena terlalu tipis, dan sudut-sudut pada
profil tidak ada perubahan. (Yu & Yan, 2011)
b. Distortional Buckling
Pada distortional buckling, komponen sayap dan lips mengalami rotasi pada ujung antara sayap dan lips. (Yu &
Yan, 2011)
c. Global Buckling
Pada global buckling seluruh penampang profil mengalami translasi dan rotasi dari profil awal.
Effective width method Effective width method adalah metode yang paling sering digunakan dalam memperhitungkan kapasitas kekuatan
baja canai dingin. Perhitungan effective width method memperhatikan reduksi lebar penampang pada saat diberi
beban. Dalam perhitungannya, luas area secara keseluruhan akan dihitung lagi menjadi luas area efektif yang
menahan beban.
Distribusi beban pada penampang profil baja canai dingin dengan effective width method tidak merata. Distribusi
beban yang tidak merata ini disebabkan oleh pengaruh local buckling. Metode effective width ini bertujuan untuk
menganalisis efek dari local buckling tersebut dengan cara mencari lebar efektif profil, sehingga kapasitas kekuatan
penampang dapat mendekati kondisi yang sebenarnya.
Direct strength method Direct strength method tidak menggunakan perhitungan lebar efektif penampang, melainkan menggunakan luas area
keseluruhan dengan mempertimbangkan stabilitas elastis dari keseluruhan penampang baja canai dingin untuk
SK-55
mendapatkan kapasitas kuat tekan profil baja canai dingin. Kestabilan elastis penampang yang dipertimbangkan
adalah local, distortional, dan global buckling. Direct strength method juga mencakup perhitungan momen yang
menyebabkan profil mencapai titik lelehnya.
Finite strip analysis Analisis finite strip adalah analisis untuk menentukan jenis buckling yang terjadi secara akurat dan cepat.
Penggunaan finite strip analysis ini sangat membantu perencanaan kapasitas tekan, karena hasil dari finite strip
analysis ini adalah bentuk buckling yang terjadi, dan faktor beban kritis yang digunakan dalam perhitungan direct
strength method.
Dalam penelitian, akan digunakan aplikasi CUFSM sebagai finite strip analysis. Hasil dari analisis finite strip adalah
kurva antara faktor beban dan panjang profil. Perbandingan faktor beban dan panjang profil akan menentukan faktor
beban minimal untuk setiap jenis buckling yang terjadi.
3. LANDASAN TEORI
Analisa kuat tekan baja canai dingin Pada analisa kuat tekan baja canai dingin ini digunakan Direct Strength Method dan Effective Width Method dengan
menggunakan Ms. Excel.
Effective Width Method
Analisis dengan Effective Width Method mengacu pada elemen struktur tekan baja canai dingin, SNI 7971:2013
mengenai struktur baja canai dingin. Tahap perhitungan effective width method akan meliputi:
A. Komponen Struktur Tekan Pembebanan Konsentris
Pada komponen struktur dengan resultan semua beban yang bekerja padanya berupa gaya aksial yang melalui titik
berat penampang efektif yang dihitung pada tegangan kirtis (fn). Gaya aksial tekan desai (N*) harus memenuhi
syarat berikut (SNI 7971, 2013):
(3.1)
(3.2)
Keterangan:
Φc : 0,85 faktor reduksi kapasitas untuk komponen struktur dalam tekan
Ns : kapasitas penampang nominal dari komponen struktur dalam tekan,
Ns = Ae.fy (3.3)
Ae : luas efektif saat tegangan leleh (fy)
Nc : kapasitas komponen struktur nominal dari struktur dalam tekan,
Nc = Ae.fn (3.4)
Ae : luas efektif saat tegangan kritis (fn)
fn : tegangan kritis, dimana:
untuk :fn fy (3.5)
untuk :fn fy (3.6)
keterangan:
λc : kelangsingan nondimensional digunakan untuk menentukan nilai fn, dengan (3.7)
foc : nilai terkecil dari tegangan tekuk lentur, torsi dan lentur torsi elastis atau analisis tekuk yang rasional
Direct Strength Method
Analisis dengan direct strength method mengacu pada American Iron and Steel Institute, AISI Manual Cold-Formed
Steel Design 2002 Edition dan AISI Direct Strength Method Design Guide 2006. Tahap perhitungan direct strength
method akan meliputi local buckling, distortional buckling, dan global buckling (Schafer, 2006):
Pada perhitungan kolom, digunakan Ωc = 1.80 dan φc= 0.85.
A. Global Buckling
Kapasitas penampang nominal, Pne, dihitung sebagai berikut (Schafer, 2006):
SK-56
, maka (3.8)
, maka (3.9)
Keterangan:
(3.10)
(3.11)
Pcre : nilai minimal dari batas kritis beban buckling pada global buckling.
B. Distortional Buckling
Kapasitas penampang nominal, Pnd, dihitung sebagai berikut (Schafer, 2006):
, maka (3.12)
, maka (3.13)
Keterangan:
(3.14)
Pcrd : nilai minimal dari batas kritis beban buckling pada distortional buckling.
C. Local Buckling
Kapasitas penampang nominal, Pnl, dihitung sebagai berikut (Schafer, 2006):
Untuk , maka (3.15)
, maka
(3.16)
Keterangan:
(3.17)
Pcrl : nilai minimal dari batas kritis beban buckling pada local buckling.
4. METODE PENELITIAN
Diagram alir penelitian
Garis besar prosedur penelitian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut:
1. menentukan profil baja canai dingin. Setiap kelompok tinggi profil dari profil C yang disediakan pada AISI
2002, akan diambil 1 sampel,
2. melakukan finite stripe analysis menggunakan aplikasi CUFSM, untuk mendapatkan faktor beban yang
dibutuhkan,
3. menggunakan faktor beban yang dihasilkan CUFSM sebagai bahan analisis menggunakan direct strength
method,
4. melakukan analisis effective width method sesuai dengan SNI 7971:2013,
5. membuat permodelan pembebanan tekan konsentris menggunakan ABAQUS.
6. menggunakan hasil permodelan ABAQUS sebagai perbandingan antara effective width method, dan direct
strength method.
Peraturan yang digunakan
Pada penelitian ini, beberapa peraturan yang digunakan adalah:
1. SNI 7971:2013 tentang Struktur Baja Canai Dingin
2. AISI Manual Cold-Formed Steel Design 2002
SK-57
Peralatan penelitian Penelitian dilakukan secara numerik, sehingga alat yang dibutuhkan hanya komputer yang telah dilengkapi dengan
software ABAQUS untuk modelisasi pembebanan dan Ms. Excel untuk analisis kapasitas tekan.
Data penelitian Pada penelitian ini digunakan data sekunder berupa data profil baja canai dingin. Data profil baja canai dingin
diambil dari AISI Manual Cold-Formed Steel Design 2002. Setiap kelompok tinggi profil baja canai dingin, diambil
satu sampel. Profil canai dingin yang digunakan adalah 12CS2.5x085, 10CS2.5x085, 9CS2.5x085, 8CS2.5x085,
7CS2.5x085, 6CS2.5x085, 4CS2.5x085. Dengan spesifikasi pada Tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi Baja Canai Dingin
ID D B t d r
mm mm mm mm mm
12CS2.5x085 304,8 63,5 2,159 21,2344 4,7625
10CS2.5x085 254 63,5 2,159 21,2344 4,7625
9CS2.5x085 228,6 63,5 2,159 21,2344 4,7625
8CS2.5x085 203,2 63,5 2,159 21,2344 4,7625
7CS2.5x085 177,8 63,5 2,159 21,2344 4,7625
6CS2.5x085 152,4 63,5 2,159 21,2344 4,7625
4CS2.5x085 101,6 63,5 2,159 21,2344 4,7625
Permodelan struktur di ABAQUS
Geometri Struktur
Dimensi profil digambar sesuai dengan tabel profil, dengan panjang profil 1000 mm. Setelah permodelan profil,
maka dilakukan mesh untuk membagi luasan menjadi lebih kecil. Tujuan meshing adalah agar perhitungan menjadi
lebih rinci. Besaran mesh yang diterapkan adalah 100 mm² (10 mm x 10 mm). Untuk ketebalan profil, hanya dibagi
menjadi 1 bagian luasan, karena tebal < 10 mm (tebal = 2,159 mm).
Section Properties
Pada penelitian ini digunakan baja canai dingin G-550, dengan tegangan leleh 550 MPa. Baja canai dingin memiliki
modulus elastisitas sebesar 200.000 MPa, dan angka poisson 0,3.
Input Beban dan Analisis
Beban dimasukkan sebesar 1 N, dengan arah menekan profil. Tumpuan profil yang digunakan adalah jepit-roll.
Analisis pertama pada model adalah linear pertubation buckle, tujuan dari linear pertubation buckle adalah untuk
melihat gelombang buckling yang terjadi, serta besar beban yang terjadi. Analisis kedua setelah linear pertubation
buckle mendapatkan hasil adalah general riks. Tujuan dari analisis general riks ini adalah untuk mendapatkan grafik
beban-displacement. Dari grafik dapat dilihat beban ultimit yang dapat diterima oleh profil. Hasil dari analisis
general riks ini adalah grafik beban-displacement, ilustrasi displacement dan persebaran beban pada profil saat
beban ultimit.
5. HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis effective width method
Spesifikasi profil yang digunakan adalah sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil analisis effective width method
ID D B t d r Øc. Pn
mm mm mm mm mm Ton
12CS2.5x085 304.8 63.5 2.159 21.2344 4.7625 15,071
10CS2.5x085 254 63.5 2.159 21.2344 4.7625 14,867
9CS2.5x085 228.6 63.5 2.159 21.2344 4.7625 14,721
SK-58
8CS2.5x085 203.2 63.5 2.159 21.2344 4.7625 14,540
7CS2.5x085 177.8 63.5 2.159 21.2344 4.7625 14,295
6CS2.5x085 152.4 63.5 2.159 21.2344 4.7625 13,967
4CS2.5x085 101.6 63.5 2.159 21.2344 4.7625 12,789
Analisis direct strength method Hasil dari CUFSM adalah grafik pada Gambar 1.
100
101
102
103
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
length
load f
acto
r
200.0,0.07
global
distortional
local
other
100
101
102
103
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
length
load f
acto
r
200.0,0.07
global
distortional
local
other
Gambar 1. Hasil CUFSM untuk local dan distortional buckling 12CS2.5x085
Tabel 3. Hasil analisis direct strength method
ID D B t d r Øc.Pn
mm mm mm mm mm Ton
12CS2.5x085 304.8 63.5 2.159 21.2344 4.7625 13,752
10CS2.5x085 254 63.5 2.159 21.2344 4.7625 13,718
9CS2.5x085 228.6 63.5 2.159 21.2344 4.7625 13,828
8CS2.5x085 203.2 63.5 2.159 21.2344 4.7625 14,114
7CS2.5x085 177.8 63.5 2.159 21.2344 4.7625 14,510
6CS2.5x085 152.4 63.5 2.159 21.2344 4.7625 15,018
4CS2.5x085 101.6 63.5 2.159 21.2344 4.7625 16,531
ABAQUS Hasil permodelan menggunakan ABAQUS perintah linier pertubation buckle adalah bentuk buckling dengan beban
yang terjadi. Pada pembahasan ini diambil 2 bentuk buckling dengan beban yang terjadi. Pada Gambar 2, terlihat
local buckling pada profil pada beban 56488 N atau 5,649 Ton dan beban 198067 N atau 19,807 Ton.
Gambar 2. Bentuk buckling pada beban 56488 N dan 198067 N
Pada general riks didapatkan grafik beban-deformasi. Beban yang ada pada grafik dapat menunjukkan beban ultimit
yang dapat ditahan oleh profil 12CS2.5x085. Pada Gambar 3, terdapat grafik beban-deformasi yang menunjukkan
SK-59
pada beban 19750 N atau 19,750 Ton, profil sudah mengalami tegangan leleh maksimum, kemudian mengalami
beban ultimit sebesar 253.744 N atau 25,374 Ton. Pergerakan persebaran beban ditunjukkan pada Gambar 4, dengan
gerakan kiri ke kanan. Gambar 4a merupakan persebaran beban pada profil pada beban 15 Ton, kemudian Gambar
4b merupakan persebaran beban pada tegangan leleh maksimum (19,75 Ton), Gambar 4c menunjukkan persebaran
beban setelah kondisi elastis dicapai, yaitu pada beban 24,5 Ton, dan Gambar 4d menunjukkan persebaran beban
pada beban ultimit.
Gambar 3. Grafik beban-deformasi profil 12CS2,5x085
a b c d
Gambar 4. Persebaran beban profil 12CS2,5x085
Pembahasan
Effective Width Method dan Direct Strength Method
Hasil analisis menggunakan effective width method, menunjukkan penurunan kapasitas tekan seiring dengan
penurunan tinggi penampang profil. Penurunan kapastias tekan linear dengan penurunan tinggi penampangnya
karena kapasitas tekan dihitung berdasarkan dari luas efektif penampang.
Tabel 4. Hasil perhitungan Direct Strength Method Tabel 5. Hasil analisis direct strength method
ID D B t d r Øc.Pn
mm mm mm mm mm Ton
12CS2.5x085 304.8 63.5 2.159 21.2344 4.7625 13,752
10CS2.5x085 254 63.5 2.159 21.2344 4.7625 13,718
9CS2.5x085 228.6 63.5 2.159 21.2344 4.7625 13,828
8CS2.5x085 203.2 63.5 2.159 21.2344 4.7625 14,114
7CS2.5x085 177.8 63.5 2.159 21.2344 4.7625 14,510
6CS2.5x085 152.4 63.5 2.159 21.2344 4.7625 15,018
4CS2.5x085 101.6 63.5 2.159 21.2344 4.7625 16,531
Dari Tabel 4, hasil analisis menggunakan direct strength method, menunjukkan penurunan kapasitas tekan pada
profil 10CS2,5x085 dari profil 12CS2,5x085, kemudian pada profil 9CS2,5x085 hingga profil 4CS2,5x085
kapasitas tekan profil mengalami kenaikan. Kapasitas profil mengalami kenaikan seiring dengan bertambahnya
tinggi penampang profil.
Terlihat pada Tabel 5, dari 7 profil yang dianalisis menggunakan direct strength method, keseluruhan profil
menunjukkan local buckling sebagai penentu kapasitas tekan kritis dari profil. Local buckling adalah buckling yang
ID Pn Local Distortional Global
Ton Ton Ton Ton
12CS2.5x085 16.179 16.179 19.974 44.579
10CS2.5x085 16.139 16.139 18.264 40.667
9CS2.5x085 16.268 16.268 19.411 38.633
8CS2.5x085 16.605 16.605 20.484 36.574
7CS2.5x085 17.071 17.071 20.729 34.419
6CS2.5x085 17.668 17.668 21.291 32.203
4CS2.5x085 19.448 19.448 21.284 27.516
SK-60
terjadi di badan dan sayap profil. Ketebalan profil yang tipis menyebabkan kemungkinan terjadi local buckling
menjadi lebih besar.
Grafik perbandingan kapasitas tekan antara effective width method dan direct strength method dapat dilihat pada
Gambar 5. Berdasarkan Gambar 5. pada hasil analisis direct strength method mengalami kenaikan kapasitas tekan,
sementara hasil analisis effective width method mengalami penurunan kapasitas tekan. Pada profil 12CS2,5x085,
perbedaan kapasitas tekan adalah 10%, profil 10CS2,5x085 sebesar 8%, profil 9CS2,5x085 sebesar 6%, profil
8CS2,5x085 sebesar 3%, profil 7CS2,5x085 sebesar 1%, profil 6CS2,5x085 sebesar 7%, dan profil 4CS2,5x085
sebesar 23%.
Gambar 5. Grafik garis perbandingan effective width method dan direct strength method
Pada Gambar 5, terdapat titik temu antara grafik effective width method dan direct strength method, yaitu pada
beban 14,3 Ton. Sebelum beban 14,3 Ton (profil 12CS2,5x085, profil 10CS2,5x085, profil 9CS2,5x085, profil
8CS2,5x085) kapasitas tekan berdasarkan effective width method lebih besar dibandingkan hasil analisis direct
strength method. Setelah beban 14,3 Ton (profil 7CS2,5x085, profil 6CS2,5x085, profil 4CS2,5x085) kapasitas
tekan berdasarkan effective width method lebih kecil dibandingkan hasil analisis direct strength method.
Perbedaan hasil kapasitas penampang ini disebabkan oleh perbedaan pertimbangan dalam perhitungan. Effective
width method memperhitungkan luas penampang efektif, sehingga semakin pendek profil, kapasitas semakin kecil.
Pada direct strength method yang dipertimbangkan adalah kestabilan elastisnya, sehingga semakin pendek profil,
maka profil semakin kompak dan kapasitas semakin besar.
Effective Width Method dan Direct Strength Method dan ABAQUS
Pada permodelan menggunakan ABAQUS, hasil yang didapat jauh lebih besar dibandingkan dengan hasil effective
width method dan direct strength method. Untuk dapat membandingkan hasil perhitungan, maka untuk effective
width method dan direct strength method digunakan hasil kuat tekan tanpa faktor reduksi. Hasil perhitungan
kapasitas tekan dari program direct strength method, effective width method, dan ABAQUS ada pada Tabel 6.
Hasil perhitungan kapasitas dari program ABAQUS yang ditampilkan adalah beban pada saat tegangan leleh
maksimum (pada saat batas elastis). Untuk profil 12CS2,5x085, 10CS2,5x085, 9CS2,5x085, 8CS2,5x085, dan
7CS2,5x085 digunakan beban pada saat tegangan leleh maksimum, sementara pada profil 6CS2,5x085 dan
4CS2,5x085 digunakan beban ultimit yang sanggup diterima profil, karenakan bentuk grafik adalah linear hingga
beban ultimit.
Tabel 6. Perbandingan hasil perhitungan
ID DSM EWM ABAQUS
Ton Ton Ton
12CS2.5x085 16,179 17,730 19,750
10CS2.5x085 16,139 17,491 23,500
9CS2.5x085 16,268 17,319 23,800
8CS2.5x085 16,605 17,106 25,300
SK-61
7CS2.5x085 17,071 16,818 27,500
6CS2.5x085 17,668 16,431 27,747
4CS2.5x085 19,448 15,045 27,119
Dari Tabel 6, dapat dilihat perbedaan signifikan antara hasil perhitungan manual dengan permodelan yang
dilakukan. Terjadinya perbedaan hasil ini dapat disebabkan oleh perbedaan cara perhitungan yang dilakukan oleh
program ABAQUS dengan yang dilakukan penulis. Pada permodelan ABAQUS, angka aman yang diberikan lebih
kecil dibandingkan dengan angka aman dalam analisis effective width method dan direct strength method. Perbedaan
hasil analisis dapat dilihat pada grafik garis pada Gambar 6. Bentuk grafik hasil analisis ABAQUS hampir
menyerupai dengan hasil analisis menggunakan direct strength method, yaitu semakin kecil tinggi penampang,
maka kapasitas tekan penampang semakin besar.
Gambar 6. Grafik batang perbandingan effective width method, direct strength method, dan ABAQUS
6. KESIMPULAN
Dari hasil analisis penulis menggunakan SNI 7971:2013 mengenai Struktur Baja Canai Dingin, AISI Manual Cold-
Formed Steel Design 2002, dan ABAQUS, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
a. Penggunaan effective width method dalam perhitungan desain baja canai dingin akan memberikan hasil yang
lebih aman dan lebih memudahkan perhitungan dibandingkan penggunaan direct strength method. Apabila
panjang profil lebih dari 1 meter sebaiknya menggunakan effective width method, karena penggunaan CUFSM
dalam direct strength method terbatas pada panjang profil 1 meter.
DAFTAR PUSTAKA
American Iron and Steel Institute., (2003). AISI Manual Cold-Formed Steel Design 2002 Edition. AISI-
spesifications for the design of cold-formed steel structural members, Issue 130.
Schafer, B., (2006). “Designing Cold-Formed Steel Using the Direct Strength Method”. Orlando, s.n.
Schafer, B., (2006). Direct Strength Method Design Guide, s.l.: American Iron and Steel Institute.
Schafer, B., (2008). “Review: The Direct Strength Method of Cold-Formed Steel Member Design”. Journal of
Construction Steel Research.
Badan Standardisasi Nasional, (2013). SNI 7971:2013 Struktur Baja Canai Dingin. Jakarta: Badan Standardisasi
Nasional.
Yu, C. & Yan, W., (2011). “Effective Width Method for determining distortional buckling strength of cold-formed
steel flexural C and Z sections”. Thin-Wallad Structures, Issue 49, pp. 233-238.
Yu, W.-W., (2000). Cold-Formed Steel Design. 3rd ed. Canada: John Wiley & Sons, Inc..
