studi eksperimental perilaku hubungan … · diharapkan dapat meningkatkan perilaku struktur dalam...

Str - 1

Prosiding Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil (KNPTS) 2014,

6 November 2014, ISSN 2407-1021

STUDI EKSPERIMENTAL PERILAKU HUBUNGAN PELAT-

KOLOM MENGGUNAKAN DROP PANEL DENGAN SERAT PVA-

ECC TERHADAP BEBAN SIKLIK LATERAL

Asdam Tambusay1, Priyo Suprobo2, dan Faimun3

1Mahasiswa Program Studi Doktor Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,

Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Email: [email protected] 2Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

Email: [email protected] 3 Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

Email: [email protected]

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan karena dilatarbelakangi oleh fakta bahwa struktur flat slab

memiliki kelemahan yang sangat signifikan dalam menahan beban lateral yang terjadi

akibat gempa. Kelemahan pada struktur flat slab adalah kekakuan transversal yang

rendah yang menyebabkan deformasi yang berlebihan serta struktur tidak sesuai

digunakan sebagai elemen utama penahan beban lateral karena bersifat flexible dibanding

beam-column frame dan berisiko terhadap kerusakan getas akibat punching shear karena

transfer gaya geser dan momen tak-imbang antara pelat dan kolom. Oleh karena itu,

berbagai penelitian dilakukan sebagai upaya peningkatan perilaku struktur khususnya

pada daerah hubungan pelat-kolom (joint) sehingga struktur dapat digunakan dengan

aman dan kelebihan yang dimiliki jenis struktur ini dapat dimanfaatkan. Penelitian ini

bertujuan untuk menganalisis perilaku hubungan pelat-kolom dalam memikul beban

siklik lateral yang dikombinasikan dengan beban gravitasi melalui pengujian

eksperimental. Material yang digunakan pada penelitian ini adalah beton konvensional

pada pelat dan kolom, sedangkan serat PVA-ECC diberikan pada drop panel. Studi

eksperimental dilakukan dengan lima buah benda uji berskala 1:2 dari model hubungan

pelat-kolom interior yang dirancang dengan ukuran sama dengan detail rasio tulangan

lentur/fraksi volume serat PVA-ECC adalah 1.0%, 1.0%/1.0%, 1.0%/1.5%, 1.5%/1.0%,

dan 1.5%/1.5% pada kelima benda uji secara berturut-turut. Pemilihan variasi rasio

tulangan lentur dan fraksi volume serat PVA-ECC yang berbeda dilakukan untuk

mengetahui konfigurasi yang optimum dalam mereduksi punching shear yang terjadi

pada penampang kritis hubungan pelat-kolom akibat beban siklik lateral dan beban

gravitasi. Beban gravitasi yang diberikan pada struktur berupa akumulasi berat yang

diterima struktur hubungan pelat-kolom dengan cara blok beton dikaitkan pada daerah

tekan dari penampang pelat, sedangkan beban siklik lateral diberikan dengan bantuan alat

uji cyclic loading test dengan metode displacement control, dimana posisi aktuator

ditempatkan ditempatkan tegak lurus dengan sisi penampang kolom. Hasil penelitian

diharapkan dapat meningkatkan perilaku struktur dalam memikul beban siklik lateral

sehingga memiliki kekakuan awal yang baik, degradasi kekakuan yang cukup, disipasi

energi yang baik dalam menyerap energi gempa, degradasi kekuatan yang memadai serta

daktilitas yang signifikan.

Kata kunci: hubungan pelat-kolom, drop panel, serat PVA-ECC, beban siklik lateral

1. PENDAHULUAN

Slab-column frame atau struktur flat slab merupakan salah satu model konstruksi sistem gedung dengan

elemen utama terdiri dari pelat dan kolom. Kelebihan struktur flat slab meliputi desain yang sederhana,

fleksibilitas arsitektur, ruang murni dengan tidak adanya elemen struktural balok sehingga konstruksi lebih

cepat dan menghemat waktu (Erberik dan Elnashai, 2004). Di samping itu, struktur flat slab memerlukan

mailto:[email protected]



Str - 9


6 November 2014, ISSN 2407-1021

STUDI KELAYAKAN APLIKASI LAMINATED GLASS BEAM;

INVESTIGASI PROPERTI KACA INDONESIA DAN PEMODELAN

PENGARUH DARI DIMENSI KACA PADA LAMINATED GLASS

SEBAGAI BALOK I Ketut Hartana1, Triwulan2, dan Pujo Aji3

1Mahasiswa Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut

Teknologi Sepuluh Nopember, Email: [email protected] 2Staf Pengajar,Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Email:

[email protected] 3 Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Email:

[email protected]

ABSTRAK

Untuk penerapan kaca sebagai balok di Indonesia harus memperhatikan beberapa isu yang

mempengaruhi kondisi kaca yakni dari faktor lingkungan, firma, peraturan, dan propertis

fisik dari kaca. Dilakukan perbandingan kondisi dari negara yang memiliki struktur dengan

balok kaca untuk mendapatkan kelayakan aplikasi. Dari faktor lingkungan diperhatikan

pengaruh dari perbedaan iklim, suhu, dan gempa. Pada faktor peraturan dilakukan

perbandingan dari ASTM dan TRAV terhadap SNI. Pada studi firma dilakuan investigasi

pada firma kaca di Indonesia. Untuk mengetahui propertis fisik dari kaca Indonesia

dilakukan pengujian lentur berdasarkan SNI 15-0047-2005. Dari pengujian didapatkan beban

maksimum dan displacement yang diolah untuk mendapatkan maksimum stress dan nilai

poisson ratio dari kaca. Dilakukan pemodelan dengan program MIDAS FEA dalam analisa

propertis dan permodelan balok kaca laminasi. Terakhir dilakukan studi mengenai faktor

non-struktur yang dapat menyebabkan kegagalan pengaplikasian kaca sebagai balok.

Berdasarkan faktor lingkungan, balok kaca tidak akan dipengaruhi oleh creep secara major

dan beban desain gempa harus diperhatikan. Peraturan di Indonesia belum mengatur

mengenai kapasitas izin dari kaca dan penerapan sebagai material struktur. Firma di

Indonesia belum siap dalam memproduksi kaca untuk struktur. Dari pengujian didapatkan

stress maksimum sebesar 40.253 MPa lebih besar 2.4 x dari allowable stress berdasarkan

ASTM 1300-03. Untuk analisa displacement didapatkan nilai poisson ratio sebesar 0.23.

Permodelan balok laminasi bahwa penambahan tinggi 100mm atau tebal 10mm dapat

meningkatkan kemampuan balok kaca sebesar 10kN. Kegagalan pada balok kaca selain

disebabkan oleh faktor beban, kandungan NiS dan local heating dapat menyebakan

keretakan secara tiba-tiba sehingga perlu dikontrol dalam proses pembuatan kaca dan lokasi

pembangunan.

Kata kunci: Balok kaca, Glass Beam, Midas FEA, Laminated Glass Beam, PVB

1. PENDAHULUAN

Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, kaca kini dimanfaatkan sebagai elemen stuktur utama

yang memilkul beban struktur. Kaca sebagai elemen struktural pertama dibangun di Paris pada tahun 1993

dan kemudian berkembang di negara German, Belanda, dan UK. Pada akhrnya tahun 1996 desain

arstiektrural dengan menggunakan media kaca mulai berkembang di negara non eropa, yakni di Jepang,

Saudi Arabia, dan sampai di USA pada tahun 2006 (Fu, 2010).

Selain bersifat artistik, populernya kaca dilatarbelakangi karena dapat diaplikasikan sebagai elemen komposit

pada material lain ataupun sebagai elemen murni struktur bermaterial kaca. Dari segi propertis, kaca

memiliki kuat tarik dan tekan 20 x dan 25 x lebih baik dari pada beton C20/25 serta kuat tekan 2 x lebih baik

dari baja S235, namun kuat tarik kaca hanya 20% dari baja S235 (Wurm, 2007). Point penting dalam desain

kaca adalah getasnya sifat kaca yang akan menyebabkan kaca runtuh tanpa mengalami kelelehan.




Str - 18


6 November 2014, ISSN 2407-1021

Pemodelan Dengan Program Berbasis Elemen Hingga DalamAnalisa

Sambungan Antar Pelat Beton Pracetak Pada Sistem Half-Slab Precast

Yang Dibebani Momen Dua Arah (Studi Kasus : Dermaga Petrokimia

Gresik) Mufdillawati Mursid1, Priyo Suprobo2, Data Iranata3, Djoko Irawan4

1Mahasiswa Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,

Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Email : [email protected] 2Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

Email : [email protected] 3Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

Email :[email protected] 4Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

Email :[email protected]

ABSTRAK

Penggunaan sistem pelat pracetak sebagian (Half Slab Precast) biasanya dilaksanakan

untuk pelat lantai yang berperilaku sebagai pelat satu arah (One Way Slab).

Penggunaan sistem pracetak ini sangat mudah, praktis dan cepat, sehingga banyak

digunakan oleh perencana bahkan para pelaksana. Namun bila sistem pracetak tersebut

dilakukan pada panel pelat yang berperilaku sebagai pelat dua arah (Two Way Slab)

diduga masih banyak menimbulkan masalah seperti penurunan kekuatan dan terjadi

keretakan. Kerusakan yang terjadi di lapangan berupa retak, diduga akibat adanya

perubahan sistem konstruksi dari cast in situ menjadi pracetak yang tidak

memperhitungkan dampak negatifnya. Akibat perubahan sistem konstruksi tersebut

akan terjadi perubahan perilaku struktur, dimana komponen pracetak bagian lapis

bawah akan berperilaku sebagai pelat satu arah sedangkan komponen lapis atas

akan berperilaku sebagai pelat dua arah, yang pada perencanaan awalnya komponen

pelat lapis bawah maupun lapis atas berperilaku sebagai pelat dua arah. Dengan demikian

dalam melakukan perubahan sistem dari cast in situ menjadi pracetak perlu diikuti

perubahan pada dimensi dan penulangannya baik jumlah maupun diameternya atau

memberikan sistem sambungan antara komponen pracetak, sehingga secara terangkai

dapat berperilaku sebagai pelat dua arah. Makalah ini akan memaparkan serangkaian

tahapan penelitian terkait pemodelan (analisa numerik) sambungan half slab precast.

Model benda uji yang digunakan adalah half slab precast yang sebelumnya telah diuji

oleh Irawan dkk (2014). Penelitian ini dimodelkan dengan balok bertulang dengan

geometri 5000mm x 800 mm x 500mm seperti benda uji yang telah dites di laboratorium.

Pemodelan sambungan pracetak dengan menggunakan program bantu berbasis metode

elemen hinggadianalisan secara 3D. Beton dimodelkan dengan tipe elemen

Solid,Homogenous sedangkan tulangan menggunakan tipe Beam. Mutu beton (f’c) yang

digunakan adalah 30 MPa dan menggunakan mutu baja BJ 37. Dengan adanya penelitian

ini diharapkan hasil yang didapatkan bisa mendekati hasil eksperimental benda uji yang

telah diiuji pada kasus Dermaga Petrokimia Gresik, sehingga perilaku pracetakpada pelat

dua arah dapat diketahui.

Kata kunci :half slab precast, sambungan,pelat,dua arah, metode elemen

hingga.

1. LATAR BELAKANG

Pelat atau slab adalah suatu struktur solid tiga dimensi yang memiliki bidang permukaan datar (tidak

melengkung), lurus dan memiliki tebal lebih kecil dibandingkan dengan dimensi yang lain (Asroni,2010)..

Pelat lantai juga merupakan panel – panel beton bertulang yang memungkinkan bertulangan satu arah atau




Str - 25


6 November 2014, ISSN 2407-1021

DAKTILITAS BETON PRATEKAN PARSIAL PADA STRUKTUR

BANGUNAN GEDUNG MODEL APARTMENT/RUSUN

Resti Nur Arini1, dan I Gusti Putu Raka2

1Mahasiswa Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut

Teknologi Sepuluh Nopember, Email: [email protected] 2 Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Email:

[email protected]

ABSTRAK

Dengan meningkatnya pertumbuhan bangunan tinggal seperti rusun atau apartment, maka

harus diperhatikan kualitas bangunan, sehingga bangunan yang di disain harus bersifat

daktail. Banyaknya penelitian terhadap daktilitas, maka konsep penggabungan dua material

tulangan biasa dan tendon prategang yang sering disebut beton pratekan parsial menjadi

solusi alternatif. Dengan mengacu pada peraturan SNI beton untuk struktur gedung dan SNI

gempa untuk gedung, maka dilakukan studi daktilitas beton pratekan parsial pada gedung

(dalam hal ini kasus yang diambil adalah apartment atau rusun), dimana penerapan beton

pratekan parsial masih harus dicari daktilitas struktur bangunan yang menggunakan beton

pratekan parsial, yaitu dengan mencari komposisi partial prestressing ratio (PPR), sehingga

dari penelitian yang akan dilakukan diperoleh nilai-nilai prosentase PPR yang bisa menjadi

batasan-batasan yang akan digunakan pada sebuah struktur gedung, sehingga struktur

bangunan yang menggunakan beton pratekan parsial mampu memikul beban mati dan beban

lainnya sebesar 25%.

Kata kunci: Daktilitas, Beton pratekan parsial, Bangunan tinggal, SNI untuk struktur beton

dan gempa

1. LATAR BELAKANG

Seiring dengan meningkatnya pertumbahan bangunan tinggal seperti rusun atau apartment maka dituntut pula

pembangunan yang sangat cepat, selain itu harus diperhatikan juga kualitas dari struktur bangunan-bangunan

tinggal tingkat tinggi, karena Indonesia merupakan wilayah yang sangat berpotensi terhadap terjadinya

gempa, sehingga bangunan yang di desain harus bersifat daktail.

Banyaknya penelitian terhadap daktilitas beton bertulang telah dilakukan. Struktur yang memiliki daktilitas

yang besar akan menyerap energi lebih banyak dibandingkan dengan elemen-elemen yang memiliki daktilitas

kecil (Kurniawan dan Pebrianti, 2008). Selain itu, daktilitas struktur sering dihubungkan dengan unsur

material yang digunakan, kemudian dengan memanfaatkan elemen beton yang dikombinasikan antara

tulangan konvensional dan tendon prategang maka sering disebut beton pratekan parsial, dengan

menggabungkan konsep dari beton bertulang dan beton pratekan semakin dianggap sebagai solusi alternatif

(Karayannis dan Chalioris, 2012).

Menurut komite ACI-ASCE bahwa pratekan parsial merupakan sebuah pendekatan dalam mendisain, dimana

antara tulangan prategang dan tulangan biasa yang digunakan masih diizinkan terhadap beban mati dan

hidup, serviceability akibat retak dan tarik karena lentur serta kekuatan pada beton masih terpenuhi

(Karayannis dan Chalioris, 2012). Jika pada beton pratekan penuh tegangan tarik pada beban layan adalah

nol, maka dengan menggunakan beton pratekan parsial sejumlah tegangan tarik diijinkan pada beban layan

penuh (Nilson, 1989). Dengan berkembangnya beton pratekan parsial pada pembangunan, peneliti telah

menunjukan keuntungan pada penggunaan beton pratekan parsial seperti meingkatkan kinerja struktur dan

mengurangi biaya atau keduanya (Nilson, 1989).

Dengan mengacu pada peraturan SNI beton struktur untuk gedung (2847-2013) dan peraturan gempa untuk

gedung (1726-2012), maka dilakukan studi daktilitas pada struktur bangunan gedung dengan melakukan

penerapan beton pratekan parsial pada bangunan tinggal, diharapkan daktilitas dengan menerapkan beton



Str - 32


6 November 2014, ISSN 2407-1021

OPTIMASI SAMBUNGAN KOMBINASI LAS DAN BAUT SEBAGAI

UPAYA PENINGKATAN KUAT TARIK MATERIAL PELAT

Saripuddin. M1, Hammada Abbas2, Herman Parung3 dan Wahyu H. Piarah4.

1Mahasiswa Program Doktor Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin, Email:

[email protected] 2Dosen Jurusan Teknik Mesin, Universitas Hasanuddin, Email: [email protected] 3 Dosen Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Email: [email protected] 4 Dosen Jurusan Teknik Mesin, Universitas Hasanuddin, Email: [email protected]

ABSTRAK

Tujuan penelitian yang ingin dicapai adalah merumuskan model kekuatan tarik

sambungan kombinasi las dan baut jika dibandingkan dengan kuat tarik sambungan las atau

baut saja. Metode yang akan digunakan dalam pengujian kuat tarik adalah melakukan proses

pembentukan benda uji, proses pengerjaan sambungan las (variasi arus las), sambungan baut

dan benda uji sambungan kombinasi las – baut. Proses selanjutnya melakukan pengujian

tarik untuk semua jenis sambungan dengan menggunakan mesin tensile test untuk

menghasilkan nilai beban maksimal yang mampu diterima oleh setiap material sambungan.

Untuk mengetahui model kuat tarik optimal sambungan kombinasi las – baut dengan

menghitung nilai tegangan dan regangan. Hasil yang diharapkan dalam pengujian tensile test

terhadap sambungan kombinasi las – baut adalah optimasi model terbaik sambungan

kombinasi las dan baut sebagai upaya peningkatan kuat tarik material pelat melalui kuat arus

las (variasi arus las) dibandingkan dengan sambungan las (longitudinal dan transversal) atau

baut saja. Hasil penelitian ini dapat dipergunakan dalam pemakaian jenis sambungan

kombinasi las – baut pada bidang konstruksi bangunan, jembatan atau industri yang bergerak

dibidang konstruksi yang berhubungan dengan pemakaian sambungan.

Kata Kunci: KekuatanTarik, Kombinasi Las-Baut, Optimasi Sambungan

1. PENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah Kekuatan sambungan merupakan salah satu faktor penentu dalam suatu konstruksi, baik konstruksi jembatan,

rangka atap, perkapalan dan konstruksi lainnya yang menggunakan material logam dalam proses

penyambungan. Banyaknya kerusakan konstruksi yang terjadi pada daerah sambungan, baik yang dilakukan

melalui sambungan mati atau proses pengelasan maupun sambungan yang menggunakan baut dan mur

sebagai alat pengikat dalam penggunaan konstruksi sambungan. Peningkatan kekuatan tarik sambungan

dapat dilakukan melalui proses sambungan kombinasi las dan baut dengan mengoptimalkan model dan jenis

sambungan, variasi penggunaan arus listrik serta memvariasikan media pendingin setelah proses perlakuan

pengelasan. Hasil penelitian dan pengujian ini akan dapat diketahui nilai tegangan tarik ultimate, nilai

regangan dan nilai reduksi penampang melalui pengujian tensile test.

Permasalahan utama dalam proses pengelasan adalah terjadinya tegangan sisa dan distorsi yang merupakan

fenomena yang terjadi pada material, apabila diabaikan dapat mengakibatkan material hasil proses

pengelasan tersebut mengalami kegagalan pada saat beroperasi. Ruang lingkup penggunaan sambungan

kombinasi baut dan las dalam bidang konstruksi sangat luas, meliputi industri perkapalan, bangunan, struktur

jembatan, rangka baja, bejana tekanan, kendaraan rel dan sebagainya.

Hasil penelitian terdahulu tentang Pengujian tarik sambungan las baja ST 42 adalah 464,50 N/mm2, dengan

peningkatan kekuatan sebesar 0,15 %, (Iman Pujo M dkk) dan hasil pengujian tarik pada kuat arus las 110 A

adalah kekuatan sambungan las 507, 33 N/mm2 dengan peningkatan kekuatan tarik sebesar 0,65 %, (Fenoria

Putri). Sedangkan hasil pengujian sambungan baut tunggal menghasilkan perilaku Curling yang

menyebabkan mekanisme tumpu tidak bekerja sempurna, (Wiryanto Dewobroto).


Str - 40


6 November 2014, ISSN 2407-1021

POTENSI REACTIVE POWDER CONCRETE SEBAGAI MATERIAL

ELEMEN STRUKTUR

Siti Aisyah Nurjannah1, Bambang Budiono2, Iswandi Imran2, dan Saptahari Sugiri2

1Mahasiswa Program Studi Doktor Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan,

Institut Teknologi Bandung, Email: [email protected] 2 Staf Pengajar Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung

ABSTRAK

Saat ini di berbagai negara, diperlukan bangunan-bangunan gedung yang lebih tinggi akibat

keterbatasan lahan. Untuk memenuhi kebutuhan bangunan gedung dengan jumlah lantai yang

semakin banyak, diperlukan suatu material beton yang memiliki kinerja tinggi sehingga rasio

kekuatan struktur terhadap berat bangunan akan meningkat. Pada beberapa gedung tertentu,

terdapat batasan dimensi elemen struktur untuk mengakomodasi keperluan arsitektural dan

kebutuhan ruang, sehingga diperlukan struktur prategang. Penelitian di beberapa negara

mengenai beton telah menghasilkan suatu jenis beton Ultra High Performance Concrete

(UHPC) yang memiliki kekuatan, daktilitas, modulus elastisitas, dan durabilitas tinggi, yang

disebut Reactive Powder Concrete (RPC). Penelitian struktur yang menggunakan material

RPC di berbagai negara telah memperlihatkan kinerja yang lebih baik daripada struktur yang

terbuat dari Normal Concrete (NC) ataupun High Performance Concrete (HPC) dalam

menahan beban monotonik. Hasil penelitian struktur bermaterial RPC yang menahan beban

siklik statik memperlihatkan bahwa perilaku struktur cukup daktail. Potensi material RPC

untuk diaplikasikan pada elemen struktur cukup besar karena memiliki kekuatan, daktilitas,

dan durabilitas yang lebih tinggi daripada NC dan HPC. Penelitian tersebut dilakukan secara

eksperimental (material dan struktur) serta numerik. Penelitian eksperimental material terdiri

dari pengujian kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur, dan modulus elastisitas RPC, serta uji tarik

baja tulangan dan strand. Pada pengujian struktur, parameter yang ditinjau adalah nilai beban

lateral, perpindahan, regangan beton, dan regangan baja di titik-titik yang mewakili perilaku

benda uji. Hasil pengujian dianalisis untuk mengetahui kinerja benda uji join berupa nilai

tingkat kestabilan struktur menurut ACI 374.1-05 (2005), degradasi kekuatan, degradasi

kekakuan, daktilitas perpindahan, disipasi energi, dan pola retak. Penelitian yang telah

dilakukan saat ini adalah penelitian eksperimental material. Dalam penelitian ini, material

RPC dibuat menggunkan bahan lokal dan serat polypropylene untuk mengurangi susut dan

meningkatkan daktilitas. Dari hasil pengujian, material RPC telah memperlihatkan kinerja

yang tinggi dalam hal kekuatan, daktilitas, kekuatan lentur, kekuatan tarik, modulus

elastisitas, dan Poisson’s ratio, sehingga berpotensi untuk meningkatkan kinerja struktur.

Struktur yang akan dibuat dengan material RPC adalah subassemblage balok-kolom

prategang parsial yang diberi beban aksial tekan konstan kosentrik dan lateral siklik statik

pada ujung atas kolom.

Kata kunci: Reactive Powder Concrete, polypropylene

1. PENDAHULUAN

Bangunan gedung rangka terbuka murni ataupun rangka terbuka yang dikombinasikan dengan dinding geser

dengan jumlah lantai yang semakin banyak menjadi kebutuhan penting di berbagai negara. Untuk memenuhi

kebutuhan tersebut, diperlukan material beton yang memiliki kinerja tinggi, sehingga rasio kekuatan struktur

terhadap berat bangunan akan semakin meningkat. Struktur yang menggunakan material berkinerja tinggi

akan memiliki dimensi yang lebih kecil dibandingkan struktur yang menggunakan material Normal Concrete

(NC) atau High Performance Concrete (HSC). Hal ini akan mengakomodasi batasan dimensi struktur untuk

keperluan arsitektural dan kebutuhan ruangan. Selain itu, pengakomodasian batasan dimensi struktur dapat

diatasi dengan pemasangan strand prategang parsial. Penggunaan strand prategang parsial telah secara umum

digunakan pada struktur gedung yang diharapkan tetap berperilaku daktail saat terjadi gempa. Hasil

penelitian mengenai aplikasi beton prategang untuk bangunan gedung memperlihatkan bahwa sistem

Str - 50


6 November 2014, ISSN 2407-1021

DAKTILITAS TIANG PANCANG PRACETAK BETON BERONGGA

DIMENSI BESAR Jaka Propika1, Priyo Suprobo2, dan Faimun3

1Mahasiswa Program Studi Magster Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,

Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Email: [email protected] 2Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

Email: [email protected] 3 Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

Email: [email protected]

ABSTRAK

Penggunaan tiang pancang cylinder pile mengalami perkembangan dengan munculnya

beberapa jenis tiang pancang baru ukuran besar yaitu 800 mm, 1000 mm, 1200 mm,

1600 mm dan 2000 mm, penggunaan tiang pancang dimensi tersebut perlu mendapat

perhatian khusus karena fungsi tiang pancang yang bisa berkembang menjadi kolom

untuk beberapa design struktur bangunan seperti struktur bawah jembatan ataupun

dermaga. Pengujian eksperimental tentang tiang pancang prestress beton bulat berongga

dengan dimensi lebih kecil telah banyak dilakukan, hasil dari eksperimental tersebut

menunjukan bahwa prilaku tiang pancang bulat berongga tidak mencapai kuat daktail

yang disyaratkan yaitu 4 untuk daktilitas displacement dan 16 untuk curvature. Makalah

ini memaparkan serangkaian rencana penelitian untuk mendapatkan desain tiang pancang

pracetak beton berongga (cylinder pile) dimensi besar yang kuat apabila ditinjau dari segi

daktilitas. Dalam rencana penelitian yang akan dilakukan, akan dibahas tentang prilaku

kemampuan daktilitas tiang pancang eksisiting pabrikasi PT.WIKA BETON dengan

dimensi 800 mm kelas A, penelitian akan dilakukan dengan analisa awal kemampuan

daktilitas curvature dan defleksi oleh penampang eksisting, dilanjutkan dengan

membandingkan efek perbedaan ratio volumetric tulangan spiral eksisting dengan ratio

volumetric tulangan spiral yang disyaratkan dalam pereturan, sehingga akan

menghasilkan peningkatan tegangan dan regangan pada inti beton yang dapat

meningkatkan nilai daktilitas yang dihasilkan. Pengecekan kemampuan daktilitas

penampang tiang pancang dilakukan dengan analisa kebutuhan tulangan pengekang

minimum yang disyaratkan dalam peraturan SNI, ACI dan PCI yang kemudian akan

ditinjau daktilitas curvature dan defleksi yang dihasilkan. Tujuan dari penelitian ini

adalah mencari persyaratan minimum ratio volumetric spiral berdasarkan peraturan yang

digunakan yang memenuhi batas minimal tercapainya daktilitas displacement dan

curvature dari tiang pancang praetak beto berongga.

Kata kunci: Cylinder pile, daktilitas defleksi,curvature, prestress.

1. PENDAHULUAN

Seiring dengan perkembangan dunia konstruksi, penggunaan tiang pancang prestress dimensi besar atau lebih

dari 600 mmakan semakin banyak digunakan untuk menopang struktur-struktur bangunan berat seperti

jembatan dan dermaga, dengan tiang pancang yang sebagian tertanam didalam tanah dan sebagian lagi

berprilaku sebagai kolom diatas tanah, maka untuk Indonesia yag merupakan negara dengan resiko gempa

yang cukup tinggi, perlu diadakan suatu penelitian tentang prilaku dari tiang pancang tersebut, terutama

mengenai kemampuan daktilitasnya.

Dalam SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.8.4.4 dijelaskan secara umum mengenai ketentuan khusus untuk

perencanaan struktur tahan gempa untuk pondasi pancang, tiang bor, dan caisson. Ketentuan tersebut

menjeaskan, sewaktu terjadi gempa, pancang dapat terkena lenturan yang sangat tinggi dititik – titik

discontinue, terutama tepat dibawah poer dan dekat peralihan lapisan jenis tanah lunak atau lepas, ketentuan

tersebut mensyaratkan pemakaian tulangan pengekang dibagian atas pancang didasarkan banyaknya



Str - 57


6 November 2014, ISSN 2407-1021

INSTABILITAS FLUTTER PADA JEMBATAN SUSPENSI BENTANG

PANJANG DENGAN DEK TIPIS : STUDI MODIFIKASI SIFAT

AERODINAMIK PENAMPANG DENGAN PENDEKATAN

UNSTEADY PRESSURE CHARACTERISTICS Robby Permata1, Hiromichi Shirato2

1Alumni Graduate School of Engineering, Kyoto University, Email: [email protected]

2Profesor, Department of Civil and Earth Resources Engineering, Kyoto University, Email:

[email protected]

ABSTRAK

Struktur jembatan bentang panjang merupakan struktur yang fleksibel dan sangat rentan

terhadap gangguan oleh angin. Flutter adalah adalah salah satu fenomena instabilitas

aerodinamik yang perlu diperhatikan karena bisa mengakibatkan keruntuhan menyeluruh

struktur dek jembatan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari stabilitas dek tipis, dengan

penampang persegi dengan B/D=20 (B: lebar, D: tinggi) sebagai penampang acuan/dasar.

Model penampang diuji di terowongan angin, dengan sistem gerak paksa (forced vibration)

dan pada kondisi aliran tenang. Aerodynamic derivatives didapatkan dengan dua cara:

perhitungan matematis dari hasil pengukuran tekanan permukaan tak tunak yang dinyatakan

oleh unsteady pressure characteristics (disebut juga metode pengukuran tidak langsung) dan

pengukuran langsung gaya aerodinamik pada model dengan loadcell. Stabilitas terhadap

flutter dihitung dengan metode complex eigen value analysis (CEVA) dengan model 2 derajat

kebebasan. Modifikasi pada penampang adalah dengan menambahkan slot, fairings dan

winglets. Slot menjadi fokus utama karena desain dek beberapa jembatan panjang saat ini

menggunakan slot untuk menstabilkan dek. Hasil pengujian dengan terowongan angin dan

analisis menunjukkan bahwa penggunaan slot bisa menghasilkan dek yang sangat stabil,

tetapi sangat dipengaruhi oleh posisi dan lebar slot tersebut. Penggunaan slot yang tidak

sesuai sebaliknya bisa menyebabkan ketidakstabilan. Fairings dan winglets menjadi

modifikasi tambahan untuk memastikan stabilitas dek. Hasil studi ini juga mengkonfimasi

bahwa pendekatan unsteady pressure characteristics memberikan informasi lebih lengkap

terkait proses fisik dan medan aliran sekitar dek yang mempengaruhi stabilitas dek.

Kata kunci: jembatan panjang, flutter, unsteady pressure characteristics, slotted deck

1. PENDAHULUAN

Perkembangan jembatan suspensi bentang panjang dipengaruhi oleh pertimbangan ekonomis (berat dek dan

kabel yang paling ringan) dan pertimbangan kinerja struktur (Kawada, 2010). Keruntuhan jembatan Tacoma

Narrows pada tahun 1940 adalah hasil dari penggunaan dek yang terlalu tipis sebagai konsekuensi

penggunaan analisis statik jembatan dengan deflection theory, tetapi tanpa pemahaman terhadap interaksi dek

dengan angin. Kejadian ini menjadi titik awal berkembangnya ilmu aerodinamik pada jembatan panjang,

terutama fenomena flutter pada jembatan suspensi.

Secara umum, terdapat 2 pendekatan untuk mengatasi masalah flutter pada jembatan suspensi bentang

panjang: pendekatan aerodinamik (menggunakan dek dengan sifat aerodinamik yang bagus) dan pendekatan

struktur (membuat struktur yang lebih kaku). Pada kasus bentang yang sangat panjang (di atas 2000 m),

pendekatan struktur menjadi tidak efektif karena kekakuan total jembatan lebih ditentukan oleh elemen kabel

utama (Brancaleoni et al., 2010). Masalah yang dihadapi jembatan gantung bentang panjang adalah: berat

sendiri kabel, dan perilaku dinamik struktur yang semakin mirip elemen kabel murni sehingga rasio frekuensi

torsional dengan vertikal akan mendekati 1. Dek jembatan untuk memenuhi kebutuhan bentang panjang di

masa depan harus memenuhi kriteria: dimensi dek yang tipis sehingga berat struktur dan kabel utama bisa

ekonomis, dan memiliki sifat aerodinamik yang sangat bagus sehingga instabilitas flutter bisa dihindari

meskipun rasio frekuensi mendekati 1.



Str - 67


6 November 2014, ISSN 2407-1021

TEKNIK KONDENSASI STATIS DALAM ANALISIS SISTEM

STRUKTUR DENGAN METODE ELEMEN HINGGA Muhamad Lutfi1, Samdi Yarsono2, dan Ika Wulandari3 1 Alumni Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik,Universitas Tama Jagakarsa Jakarta/Staf

Pengajar, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Ibnu Khaldun Bogor, Email:

[email protected] 2 Alumni Program Studi Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik,Universitas Tama Jagakarsa Jakarta/Staf

BRDST-BPPT, Email: [email protected] 3 Staf BRDST-BPP Email: [email protected]

ABSTRAK

Perhitungan analisis yang diterapkan pada umumnya didasarkan atas metode relaksasi

iteratif, seperti cara Cross, Kani dan Takabeya. Struktur dengan solusi eksak yang sulit

atau praktis tidak dapat diperoleh, sehingga kemungkinan dianalisis dengan menggunakan

metode numerik, dalam hal ini dengan menggunakan metode elemen hingga. Dalam

metode elemen hingga, semakin halus jejaring elemen semakin teliti hasilnya. Semakin

halus jejaring elemen, semakin banyak elemen dan semakin banyak derajat kebebasan.

Solusi numerik dengan jumlah derajat kebebasan banyak, semakin lama dan semakin

mahal. Dalam proses solusi, sebagian derajat kebebasan bisa dieliminir untuk

memperkecil ukuran matriks kekakuan struktur dengan bantuan program komputer.

Teknik mengeliminir sejumlah derajat kebebasan struktur ini dinamakan teknik

kondensasi statis (static condensation), dimana teknik ini dituangkan ke dalam sebuah

paket program komputer berbasiskan bahasa pemrograman Fortran, dimana didalamnya

berisikan sejumlah subroutine salah satunya adalah subroutine kondensasi statis.Program

yang disusun diuji coba terhadap struktur yang telah dianalisis dengan program paket

komputer lain yang standar, dalam hal ini STAADPRO. Program kemudian diterapkan

dalam struktur portal bidang reguler dan irreguler dengan beban titik yang bekerja pada

titik simpul searah horisontal. Hasil yang diperoleh membuktikan ukuran matriks

kekakuan total dan ukuran matriks kekakuan modifikasi memberikan reduksi dari pada

volume pekerjaan (running time programming), dan merupakan kuadrat dari pada

perbandingan kedua ukuran matriks. Ketelitian hasil tidak begitu mengalami perubahan,

perbedaan ketelitian hanya diakibatkan oleh rentetan perhitungan numerik dan

mempermudah dalam melakukan perhitungan dari pada mengunakan analisa strutur

metode relaksasi ieratif.

.

Kata kunci: derajat kebebasan, matriks kekakuan struktur, kondensasi statis, fortran

1 Pendahuluan Struktur adalah suatu kerangka utama sistem bangunan yang akan menyangga beban dari elemen yang lain

baik secara langsung maupun tidak langsung. Dalam persoalan-persoalan yang menyangkut geometri yang

rumit, seperti persoalan pembebanan terhadap struktur yang kompleks, pada umurnnya sulit dipecahkan

melalui matematika analisis. Struktur dengan solusi eksak yang sulit atau praktis tidak dapat dengan mudah

diperoleh, sehingga ada baiknya dilakukan analisis dengan metode numerik, dalam hal ini dengan

menggunakan metode elemen hingga. Dalam metode elemen hingga, semakin halus jejaring elemen semakin

teliti hasilnya. Semakin halus jejaring elemen, semakin banyak elemen dan semakin banyak derajat

kebebasan. Banyaknya jumlah derajat kebebasan (degree of freedom) dari sebuah struktur akan

mempengaruhi ukuran dari matriks kekakuan struktur. Solusi numerik dengan jumlah derajat kebebasan yang

banyak, semakin lama dan semakin mahal adanya. Dalam proses solusi, sebagian derajat kebebasan bisa di-

condensed out untuk memperkecil ukuran matriks kekakuan struktur, dimana teknik ini dinamakan

Kondensasi Statis. Analisis dengan teknik kondensasi statis ini mencoba mengeliminir beberapa derajat

kebebasan dari sebuah struktur yang sedang dianalisis guna mengetahui sejauh mana dampak pengurangan

dof tersebut terhadap respon atau daya tanggap struktur yang dimiliki. Penelitian ini dimaksudkan sebagai



Str - 77

Prosiding Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil (KNPTS) 2014, 6 November 2014, ISSN 2407-1021

STUDI EKSPERIMENTAL PENAMBAHAN TULANGAN PADA

SAMBUNGAN BALOK-KOLOM EKSTERIOR MENGGUNAKAN

BETON BUBUK REAKTIF DENGAN BEBAN SIKLIK Pio Ranap Tua Naibaho1, Bambang Budiono2, Awal Surono3, Ivindra Pane4

1Mahasiswa Program Studi Doktor Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil & Lingkungan, Institut Teknologi

Bandung, dan Staff Pengajar, Program Studi Teknik Sipil, FT, Universitas Tama Jagakarsa, Jl. TB.

Simatupang No.152 Tanjung Barat, Jakarta Selatan 12530 Email: [email protected] 2 Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung, Email:

[email protected] 3 Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung, Email:


[email protected]

ABSTRAK

Beton bubuk reaktif adalah jenis beton baru yang memiliki kuat tekan ultra tinggi.

Komponen penyusunnya adalah powder sangat halus yang memiliki kandungan silika tinggi.

Hal ini bertujuan untuk menyempurnakan reaksi yang terjadi pada beton dan meningkatkan

homogenitas beton. Beton bubuk reaktif yang digunakan terdiri dari: semen, silica fume,

pasir kuarsa dengan diameter maksimum 300 μm, superplasticizer dan serat polypropylene.

Penelitian ini bertujuan mempelajari perilaku sambungan balok-kolom eksterior dengan

menambahkan tulangan pada sambungan balok-kolom eksterior menggunakan beton bubuk

reaktif dengan pembebanan siklik. Penelitian terdiri atas dua buah benda uji dengan kuat

tekan beton bubuk reaktif 135 MPa. Benda uji pertama (BU-1) berupa sambungan balok-

kolom konvensional dan benda uji kedua (BU-2) sambungan balok-kolom eksterior dengan

menambahkan tulangan pada tulangan pokok balok di sambungan balok-kolom eksterior.

Hasil penelitian eksperimental dengan sistem pembebanan siklik statik benda uji-2 lebih baik

dibandingkan dengan benda uji-1 untuk pola retak, kurva histeretik, hubungan antara beban

dan lendutan, disipasi energi, degradasi kekuatan, dan degradasi kekakuan pada setiap siklus

pembebanan.

Kata kunci: sambungan balok-kolom, eksterior, siklik, pola retak, disipasi energi.

1. PENDAHULUAN

Indonesia terletak di daerah yang rawan gempa.Besaran dan waktu terjadinya gempa tidak dapat diprediksi

sebelumnya, maka struktur bangunan harus direncanakan dengan daktilitas yang memadai untuk mampu

berdeformasi secara inelastis pada saat terjadi gempa kuat. Hierarki keruntuhan elemen struktur harus

direncanakan sedemikian rupa sehingga dapat memberikan disipasi energi yang maksimal.

Terobosan baru dalam bidang teknologi material beton adalah Reactive Powder Concrete (RPC). Pertama

kali dikembangkan pada awal tahun 1990-an oleh para peneliti di Laboratorium Henningston, Durham dan

Richardson (HDR) pada Perusahaan Bouygues S.A di Paris, Perancis. Selanjutnya Pierre Claude Aitcin,

Direktur Sains Beton Canada di Universitas Sherbrooke, mengaplikasikan RPC pada struktur Jembatan untuk

pejalan kaki dan sepeda di Sherbrooke, Quebec, Canada. RPC mempunyai karakteristik berupa kuat tekan,

daktilitas, dan durabilitas yang sangat tinggi. Properties yang telah dihasilkan di Laboratorium HDR

Bouygues berupa kuat tekan yang mencapai 200 – 800 MPa (Richard, 1996), modulus elastisitas antara 50

dan 75 GPa, serta daktilitas dengan regangan ultimit sebesar 0,007. Energi fraktur RPC yang diperkuat

dengan serat baja (steel fibers) dapat mencapai 40 kJ/m2 (Bonneau et.al, 1996). Shah 1996

mengklasifikasikan beton dengan kuat tekan diatas 200 MPa sebagai Ultra High Strength Concrete (UHSC),

sehingga dengan kualifikasi yang telah dihasilkan di laboratorium HDR tersebut, RPC dapat digolongkan

sebagai Ultra High Performance Concrete (UHPC).



Str - 87

Prosiding Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil (KNPTS) 2014, 6 November 2014, ISSN 2407-1021

APLIKASI NANOMATERIAL PADA BETON KINERJA TINGGI Saloma1, Amrinsyah Nasution2, Iswandi Imran3, dan Mikrajuddin Abdullah4

1 Alumni Program Studi Doktor Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi

Bandung, Email: [email protected] 2 Staf Pengajar, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung, Email:


[email protected] 4 Staf Pengajar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam , Institut Teknologi Bandung, Email:

[email protected]

ABSTRAK

Paper ini merupakan ringkasan disertasi mengenai aplikasi nanomaterial pada beton kinerja

tinggi. Penggunaan beton kinerja tinggi terutama di Indonesia masih sangat terbatas. Hal ini

disebabkan belum adanya standar untuk desain campuran, penggunaan material dasar yang

kurang efisien, belum adanya metode praktis untuk penerapan di lapangan, dan keterbatasan

peralatan yang ada. Sehubungan dengan permasalahan tersebut, salah satu upaya untuk

meningkatkan kinerja beton adalah penggunaan nanomaterial. Nanomaterial memiliki sifat

fisik dan kimia yang lebih unggul dibandingkan material yang berukuran besar. Hal ini

membuat nanomaterial mampu meningkatkan sifat fisik dan mekanik beton. Program

penelitian meliputi dua tahapan eksperimental dan satu tahap analisis. Tahap pertama adalah

uji sifat fisik dan mekanik beton. Tahap kedua dilakukan uji durabilitas beton dengan

perendaman dalam larutan sulfat. Selanjutnya, dilakukan analisis degradasi fisik dan mekanik

beton akibat serangan sulfat. Hasil penelitian sifat mekanik beton menunjukkan bahwa

penggunaan nanomaterial mampu meningkatkan kuat tekan beton 6,24% - 31,41% bila

dibandingkan beton tanpa nanosilika. Hasil uji rendaman sulfat menunjukkan terjadi

penurunan kuat tekan beton sebesar 3,50% - 5,60%, kehilangan massa 1,80% - 3,15%, dan

peningkatan porositas 1,80% - 2,57%.

Kata kunci: nanomaterial, beton kinerja tinggi, durabilitas.

1. PENDAHULUAN

Penelitian mengenai kinerja tinggi di Indonesia masih sangat terbatas. Salah satu penyebabnya adalah

penggunaan material dasar yang kurang efisien. Beberapa peneliti mengembangkan komposisi campuran

beton kinerja tinggi tanpa menggunakan agregat kasar, sehingga kebutuhan semen dalam 1 m3 beton

meningkat menjadi 30% - 40%. Tingginya penggunaan semen merupakan masalah yang serius terhadap isu

lingkungan, karena pabrik semen mengeluarkan 1 ton karbondioksida untuk memproduksi 1 ton klinker.

Berdasarkan permasalahan yang ada mengenai beton kinerja tinggi, maka penelitian yang diusulkan ini

memanfaatkan teknologi nano untuk mendapatkan material dasar dengan harapan dapat memberikan

pengembangan desain campuran yang lebih rasional dengan sifat mekanik dan durabilitas yang tinggi.

2. STUDI LITERATUR

Riset nanoteknologi tidak hanya terbatas pada nanopartikel, tetapi lebih luas ke material nanostruktur.

Material nanostruktur adalah material yang tersusun atas bagian-bagian kecil dengan tiap-tiap bagian

berukuran kurang dari 100 nm, walaupun ukuran material secara keseluruhan cukup besar. Namun, dalam

ukuran besar tersebut sifat bagian-bagian kecil harus tetap dipertahankan.

Sifat-sifat material nanostruktur sangat bergantung pada ukuran maupun distribusi ukuran, komponen

kimiawi unsur-unsur penyusun material, keberadaan batas bulir (grain boundary) dan interaksi antar bulir

penyusun material nanostruktur. Kebergantungan sifat pada parameter-parameter di atas memungkinkan

pengaturan sifat material dengan tingkat kebebasan yang tinggi.





Str - 88

Prosiding Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil (KNPTS) 2014, 6

November 2014, ISSN 2407-1021

KAJIAN EKSPERIMENTAL BESARAN DAN DISTRIBUSI

TEGANGAN SISA PADA ELEMEN LINK STRUKTUR RANGKA

BAJA BERPENGAKU EKSENTRIK (SRBE) DENGAN METODE

HAMBURAN NEUTRON (NEUTRON DIFFRACTION METHOD)

Kurdi1, Bambang Budiono2,Muslinang Moestopo3, Dyah Kusumastuti4 dan M. Refai Muslih5

1Program Doktor Bidang Keahlian Rekayasa Struktur, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan - Institut

Teknologi Bandung. E-mail: [email protected] 2Kelompok Keahlian Rekayasa Struktur, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan-

Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganesa No.10 Bandung 40132, E-mail: [email protected] 3Kelompok Keahlian Rekayasa Struktur, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan/ Pusat Rekayasa Industri-

Laboratorium Mekanika Struktur Institut Teknologi Bandung Jl. Ganesa No. 10 Bandung, 40132,

E-mail: [email protected] 4Kelompok Keahlian Rekayasa Struktur, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan-

Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganesa No.10 Bandung 40132, E-mail: [email protected] 5Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju (PSTBM) -BATAN, Kawasan Puspitek Serpong, Tangerang 15314

E-mail: [email protected]

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh efek tegangan sisa (residual stress)

terhadap peningkatan kinerja link pada Struktur Rangka Baja Berpengaku Eksentrik

(SRBE) penahan gaya gempa. Pengukuran besaran dan distribusi tegangan sisa dilakukan

secara eksperimental dengan cara nondestructive menggunakan Neutron Diffraction

Technique. Pengujian dilakukan secara eksperimen menggunakan alat Difraktometer

Neutron DN1-M PSTBM BATAN. Pengaruh dari geometri link seperti tebal pelat, jarak

pengaku, tahapan pengelasan dan luas daerah k diteliti dalam penelitian ini. Hasil

pengukuran diperoleh pola besaran dan distribusi tegangan sisa yang mirip antara arah

transversal maupun longitudinal. Tegangan sisa tarik yang tinggi diperoleh disekitar daerah

k dekat weld toe pengelasan antara pengaku-web-flange dengan nilai 170 Mpa untuk arah

transversal dan 140 Mpa arah longitudinal. Tingginya nilai tegangan sisa tarik serta lebar

daerah tarik yang dihasilkan mencapai tujuh kali dari tebal web mengindikasi bahwa daerah

k rawan terjadinya failure berupa crack yang dapat menurunkan kinerja dari link.

Memperlebar daerah k antara 4 sd 5 dari tebal web dapat mengurangi luas daerah tarik

yang dapat meminimalkan pengaruh dari residual stress pada elemen link.

Kata Kunci : Tegangan sisa (residual stress), Link, Neutron Diffraction Method, Sruktur

Rangka Baja Berpengaku Eksentrik (SRBE), Difraktometer Neutron DN1-M PSTBM

BATAN, daerah k.

Pendahuluan

Kinerja link dari SRBE sangat ditentukan oleh parameter kekuatan, kekakuan, daktilitas dan energi disipasi

saat gempa terjadi. Kinerja link diukur melalui kapasitas rotasi inelastik yang dapat dicapai sebagaimana

diatur dalam ketentuan AISC 341-10. Penelitian peningkatan kinerja link telah banyak dilakukan mulai dari

penambahan pengaku badan untuk mencegah terjadi bukling (Kasai dan Popov,1986), tipe sambungan antara

link dengan kolom (Okazaki dkk, 2005), link yang dapat digantikan (Moestopo dkk, 2008) dan jarak pengaku

badan serta pola pembebanan (Kasai dan Popov,1986; Richards dan Uang, 2005), penambahan pengaku

diagonal (Yurisman dkk, 2010; Kurdi dkk, 2013) serta link built up (Moestopo dan Panjaitan, 2012). Namun

sampai saat ini sejumlah link dari hasil pengujian eksperimen tidak mencapai kapasitas rotasi link yang

disyaratkan. Beberapa hasil pengujian dari elemen link dapt dilihat pada gambar 1a.





Str - 99

Prosiding Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik Sipil (KNPTS) 2014, 6

November 2014, ISSN 2407-1021

PERILAKU MODIFIKASI LINK PANJANG DENGAN

PENAMBAHAN PELAT SAYAP TEPI TERHADAP PENINGKATAN

KINERJA STRUKTUR RANGKA BAJA BERPENGAKU EKSENTRIK Musbar1, Bambang Budiono2, Herlien D Setio3 dan Dyah Kusumastuti4

1Mahasiswa Program Studi Doktor Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi

Bandung, Email: [email protected] 2Staf Pengajar Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi



Bandung, Email: [email protected]

ABSTRAK

Mengantisipasi kerusakan bangunan akibat gaya gempa, banyak model konstruksi bangunan

yang terus dikembangkan dan diteliti hingga sekarang, salah satunya struktur bangunan rangka

baja EBF (eccentrically braced frame) yang menggunakan elemen link sebagai bagian elemen

struktur yang berfungsi untuk menyerap energi gempa. Kinerja link panjang tidak sebaik link

pendek yang ditunjukkan oleh nilai dari variabel : daktilitas (ductility), kekuatan (strength),

kekakuan (stiffness) serta kapasitas absorpsi energi gempa yang lebih rendah. Kegagalan pada

link panjang yang lebih dominan disebabkan oleh momen menyebabkan terjadinya kegagalan

yang lebih awal akibat fraktur dan tekuk pada zona di ujung – ujung link terutama pada sayap.

Untuk mengatasi kegagalan awal yang lebih cepat, maka dilakukan inovasi dengan menambah

pengaku sayap pada tepi link. Penambahan pelat pengaku sayap tepi pada link panjang

mempunyai beberapa keuntungan diantaranya; kemudahan dalam pengerjaan dan pengelasan

yang minimal sehingga mengurangi pengaruh tegangan sisa akibat proses pengelasan. Penelitian

ini mengkaji secara numerik dengan menggunakan perangkat lunak MSC Nastran/Patran

terhadap kinerja link panjang untuk beberapa variasi model link yang dianalisis. Parameter yang

dianalisis meliputi variasi yaitu: panjang link, penambahan pelat sayap tepi beserta konfigurasi

pemodelannya, tebal pelat dan kombinasi dengan pengaku badan vertikal. Hasil analisis pada

model dengan modifikasi penambahan pelat pengaku tepi dapat meningkatkan kinerja link

panjang dibandingkan dengan model link standar pada variabel : daktilitas, kekuatan, disipasi

energi dan kekakuan.

Kata kunci : kinerja, modifikasi, konfigurasi, model

1. Pendahuluan

Struktur rangka baja berpengaku eksentrik EBF diperkenalkan sejak tahun 1970-an dan terus dilakukan kajian

pengembangannya hingga sekarang ini. Penelitian awal yang dilakukan mengenai perilakunya dalam berbagai

beban siklik dan monotonik telah dilakukan oleh Popov, E.P, Hjelmstad, K.D., Roeder, C.W dan Engelhardt,

M.D., mereka adalah pelopor awal tentang penelitian struktur rangka baja berpengaku eksentrik (SRBE/EBF).

Rangka baja berpengaku eksentrik (EBF) mempunyai kekakuan elastik yang sangat baik (excellent elastic

stiffness) dibawah pembebanan lateral sedang dan mempunyai daktilitas yang bagus (good ductility) saat

dibebani beban gempa yang besar (Ghobarah dan Ramadhan,1990-1991). Bagian yang diisolasi antara segmen

pengaku (bracing) atau antara pengaku dengan kolom dinamakan dengan link.

Sistem rangka berpengaku eksentrik (SRBE/EBF) merupakan pengembangan lebih lanjut dari sistem rangka

penahan gaya lateral. Sistem ini dikembangkan untuk menyempurnakan sistem-sistem struktur sebelumnya

MRF dan CBF, dimana sistem struktur MRF memiliki daktilitas dan kapasitas energi dissipasi yang besar dan

stabil namun memiliki kekakuan yang rendah, disisi lain CBF memiliki kekakuan yang besar namun

mempunyai daktilitas dan kapasitas dissipasi energi yang rendah. Perbandingan perilaku ketiga sistem struktur

seperti ditampilkan dalam ilustrasi pada Gambar 1.





studi eksperimental perilaku hubungan … · diharapkan dapat meningkatkan perilaku struktur dalam...

Documents