studi numerik perilaku link geser profil wf...

WAHANA INOVASI VOLUME 7 No.2 JULI-DES 2018 ISSN : 2089-8592

STUDI NUMERIK PERILAKU LINK GESER PROFIL WF DENGAN PENGAKU DIAGONAL BADAN

TERHADAP RASIO KETEBALAN DAN LEBAR SAYAP PADA SISTEMSTRUKTUR RANGKA BAJA BERPENOPANG EKSENTRIK (EBF) TIPE K

AKIBAT PEMBEBANAN SIKLIK

Ronal H.T SimbolonProdi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Islam Sumatera Utara

[email protected]

Abstrak

Penelitian dan inovasi yangdilakukan untuk meningkatkan kinerjalink dalam sistem EBF sudah banyakdilakukan. Inovasi ini diantaranyadengan cara memodifikasi tipepengaku dari tipe vertical menjadidiagonal dan hasilnya kinerja linkmeningkat cukup signifikan namunterjadi plastifikasi awal (prematureplastification) pada sayap link. Inovasitersebut kemudian diteliti kembaliberkaitan dengan perilaku link geser(shear link) profil WF pengakudiagonal terhadap rasio antara tebaldan lebar sayap link untukmengetahui sampai sejauh manapengaruhnya terhadap prosesplastifikasi awal pada sayap link dansejauh mana kontribusinya terhadapkinerja link. Penelitian ini dilakukandengan kajian secara numerikmenggunakan analisis elemen hingganonlinier. Kajian numerik dilakukandengan membuat model portaleccentrically bracing frame (EBF)dengan link geser (shear link) serta 3variasi ketebalan pelat sayap dimanaportal dan link dimodelkan denganelemen hingga. Pada setiap modelbenda uji tersebut diberikan bebandengan kontrol perpindahan secarastatik monotonik dan siklik. Kajiannumerik ini dilakukan dengan bantuanperangkat lunak komputerMSC/NASTRAN versi 70.5 danwindows 2.0. Kajian pada penelitianini menunjukkan bahwa denganpenambahan tebal plat pada bagiansayap profil WF, peningkatan kinerja

link dalam hal kekuatan, kekakuan,daktilitas dan disipasi energi tidaksignifikan tetapi yang terlebih pentingdapat menghambat terjadinya prosesplastifikasi awal (prematureplastification) pada sayap link.

Kata Kunci: Link geser, pengakudiagonal, ketebalanpelat sayap, rasio,kekuatan, kekakuan,daktilitas, dissipasienergi

PENDAHULUAN

Struktur baja merupakan salahsatu sistem struktur pemikul gempayang sangat baik karena material bajamempunyai kekuatan dan daktilitasyang lebih tinggi dibandingkan denganmaterial struktur lainnya misalnyabeton. Dengan mengandalkan padasifat kekuatan dan daktilitas yangtinggi maka struktur baja sangat cocokdigunakan untuk daerah-daerahdengan tingkat seismisitas yangtinggi. Terdapat 3 (tiga) tipe sistemstruktur penahan gempa yang umumdigunakan dalam struktur baja, salahsatunya adalah sistem EccentricallyBraced Frame (EBF). Rangka bajaberpengaku eksentrik (EBF)mempunyai kekakuan elastik yangsangat baik (excellent elastic stiffness)dibawah pembebanan lateral sedangdan mempunyai daktilitas yang bagus(good ductility) saat dibebani bebangempa yang besar (Ghobarah danRamadhan 1990). Pada saat kondisipembebanan ekstrim, perilaku

mailto:[email protected]

Gambar 1. Tiga model tipikal sistim struktur baja penahan gempa (diambil dari beberapa sumber)

e

MRF CBF EBF

204Ronal H. T Simbolon : Studi Numerik Perilaku Link Geser Profil WF dengan …………………

inelastik direncanakan ditahan olehsebuah elemen struktur yangdinamakan Link.

Dalam penelitian yang dilakukanoleh Yurisman (2010) dibuat suatuinovasi baru dalam peningkatankinerja link yaitu dengan pemasanganpengaku diagonal pada badan (web).Dalam hasil kajian yang telahdilakukan baik secara numerikmaupun hasil laboratoriummemberikan suatu indikasi bahwadengan penambahan pengakudiagonal pada badan ternyata mampumemperkecil terjadinya sudutdeformasi pada link, meningkatkankekuatan (strenght), kekakuan(stiffness), daktilitas (ductility) sertakemampuan link dalam melakukandissipasi energi. Berdasarkan hasilstudi pendahuluan tersebut, masihada kendala dengan timbulnyaplastifikasi pada sayap. Oleh karenaitu maka dirasa perlu untuk dilakukanpenelitian secara lebih mendalampengaruh dari rasio tebal dan lebarsayap dalam peningkatan dissipasienergi. Berdasarkan hasil penelitian

yang dilakukan Yurisman (2010)dengan menggunakan pengakudiagonal badan dilakukan penelitiansecara lebih mendalam pengaruh darirasio tebal dan lebar sayap dalampeningkatan dissipasi energi dannantinya hasil studi tersebut benar-benar dapat diaplikasikan terhadappeningkatan kinerja elemen link dalamsistem struktur baja berpengakueksentrik (EBF) khususnya tipe K.

TINJAUAN PUSTAKA

I.1 Sistem Struktur Rangka BajaPenahan GempaSecara garis besar terdapat tiga

jenis sistem portal baja penahangempa yang umum digunakan yaitu:sistem rangka penahan momen(moment resisting frame/MRF),rangka berpengaku konsentrik(concentrically braced frame/CBF)dan rangka berpengaku eksentrik(eccentrically braced frame/EBF).Gambar 1 memperlihatkan tiga jenissistem struktur tersebut.

Pada sistem EBF penyerapanenergi gempa dilakukan melaluimekanisme pembentukan sendiplastis pada elemen link. Elemen linkmerupakan bagian dari balok yangdirencanakan untuk mendisipasienergi pada saat terjadi gempa kuat.Kelelehan yang terjadi pada elemenlink dapat berupa kelelehan geseratau lentur yang cukup besar, maka

sistem pengaku direncanakan untuktidak mengalami kelelehan tarikmaupun tekuk. Hal ini dimaksudkanagar kestabilan elemen link dapatterjaga dengan baik.

Perbedaan yang paling mendasardiantara ketiga sistem strukturtersebut dapat dinyatakan dalamhubungan beban vs perpindahan

P

ΔGambar 2. Perbandingan perilaku tiga sistem struktur baja penahan gempa (Yurisman 2010)

e/2 e/2h

L

P/2P/2

VL

M = 0

A B

a. Split-K-braced EBF

b. D-braced EBF

e/2e/2

VLM = 0

h

P

L

A B

Gambar 3. Hubungan sederhana antara gaya geser rangka dan gaya geser link pada dua model sistem EBF (Bruneau, dkk,1998).


seperti yang diperlihatkan dalamkurva Gambar 2.

2.2 Filosofi Disain Sistem EBFKonsep desain sistem EBF pada

dasarnya adalah sederhana yaitu:batasi aksi inelastik terhadap link, danrencanakan rangka di sekitar linkuntuk dapat menahan gayamaksimum yang dapat dihasilkan olehlink. Desain dengan menggunakanstrategi ini seharusnya dapatmenjamin bahwa link akan berperilakusebagai sekring-sekring gempa yang

berperilaku daktail (ductile seismicfuses) dan menjaga integritas rangkapenahan gempa disekitarnya.

Hubungan sederhana antara gayageser rangka (frame shear force) dangaya geser link (link shear force)dapat dikembangkan untuk beberapabentuk konfigurasi EBF yang umumdigunakan seperti yang diperlihatkandalam Gambar 3 a dan b.

VL = P.h/L


dimana:P = gaya lateral yang bekerja pada

rangka.h = tinggi lantai (story height).L = lebar bentang pengaku (widht of

the braced bay).e = panjang link.

PEMODELAN STRUKTUR

Kajian numerik dilakukan denganmengambil studi kasus pada

bangunan ruko 3 lantai yang berlokasidi zona 4 peta gempa 2002.Pemodelan dan analisis strukturdilakukan dengan bantuan softwareSAP2000 V.14.2.2. Struktur ruko yangdimodelkan merupakan strukturrangka baja yang terdiri dari 1bangunan yang berukuran 4 x 12 m.Portal SRBE tipe split K dipasangsetiap 4 meter dalam arah sumbu-x,seperti diilustrasikan pada Gambar 4dan Gambar 5 di bawah ini.

PO

RT

AL

EB

F

PO

RT

AL

EB

F

PO

RT

AL

EB

F

PO

RT

AL

EB

F

PO

RT

AL

EB

FA

A

WF 200.100.5,5.8

WF 300.200.8.12

WF 200.100.5,5.8

WF 200.100.5,5.8

WF 300.200.8.12

WF 200.100.5,5.8

WF 200.100.5,5.8

WF 300.200.8.12

WF 200.100.5,5.8

WF 200.100.5,5.8

WF 300.200.8.12

WF 200.100.5,5.8

WF 200.100.5,5.8

WF 300.200.8.12

WF 200.100.5,5.8

WF 200.100.5,5.8

WF 300.200.8.12

WF 200.100.5,5.8

Gambar 5. Denah dan potongan model struktur

VL = P.h/(L-e/2)

DENAH

POTONGAN A-A


Desain dilakukan denganmengacu kepada beberapa peraturansebagai berikut:

a. Pedoman PerencanaanPembebanan untuk Rumahdan Gedung.

b. Standar PerencanaanKetahanan Gempa UntukStruktur Bangunan Gedung.

c. Spesification for StructuralSteel Building AISC 360-05.

d. Seismic Provision for SteelBuilding AISC 341-05.

Pada tahap awal dilakukanperhitungan beban pada struktur yangterdiri atas beban mati, beban hidupdan beban gempa, kemudian strukturdirencanakan sesuai manualkomponen SRBE berdasarkan prinsipdesain kapasitas. Pada prinsip desainkapasitas, elemen struktur lainnyadidesain berdasarkan kapasitas darilink yang akan digunakan sehinggaelemen link selalu menjadi yangpaling lemah, dan elemen lainnyadiharapkan masih bersifat elastisapabila struktur mengalami gayalateral sampai dengan link mencapaikapasitasnya.

Pada tahap awal dilakukanperhitungan beban pada struktur yangterdiri atas beban mati, beban hidupdan beban gempa, kemudian struktur

direncanakan sesuai manualkomponen SRBE berdasarkan prinsipdesain kapasitas. Pada prinsip desainkapasitas, elemen struktur lainnyadidesain berdasarkan kapasitas darilink yang akan digunakan sehinggaelemen link selalu menjadi yangpaling lemah, dan elemen lainnyadiharapkan masih bersifat elastisapabila struktur mengalami gayalateral sampai dengan link mencapaikapasitasnya.

Setelah itu, struktur dimodelkanpada SAP2000 dan dilakukan analisisstruktur untuk mengetahui gayadalam, perpindahan yang terjadi, danpengecekan kekuatan elemenstruktur. Pengecekan kekuatankomponen struktur dilakukan denganmengecek rasio tegangan (strengthratio) elemen yang terjadi.

Apabila nilainya kurang dari 1maka profil yang digunakan masihkuat, sedangkan bila melebihi 1 makaelemen struktur sudah gagal (fail)sehingga harus diubah dengan caracoba-coba sampai seluruh elemenstruktur lolos dalam pemeriksaanstrength ratio dan diperoleh desainyang ekonomis. Profil hasil dariperhitungan tersebut di atas dapatdilihat pada Tabel 1 dan dimodelkanpada Gambar 6 dan Gambar 7sebagai berikut:

Tabel 1. Dimensi Penampang Elemen Struktur Skala Penuh

ElemenStruktur DimensiPenampangLink IWFBracing IWFBalok IWFKolom IWFPengaku/stiffener VerticalPengaku/stiffener Digonal

200.100.5,5.8200.100.5,5.8200.100.5,5.8300.200.8.12Pelat tebal 10 mmPelat tebal 4.5 mm


Gambar 6. Dimensi struktur model standar AISC

Gambar 7. Dimensi struktur model LPVD

Setelah diperoleh dimensi strukturhasil dari desain kapasitas, kemudianselanjutnya dilakukan analisis kembalidengan menggunakan pendekatannumerik untuk mengetahui gambaranperilaku setiap elemen dari link baik

sayap (flange), badan (web) maupunpengaku (stiffner). Analisis dibantudengan menggunakan softwareberbasis elemen hingga yaitu MSCNastran versi 70.5 dan penggambaranmodel di MSC Nastran windows 2.0.

DETAIL LINK AISC

X

Y

Z

V1

L1

C1

X

Y

Z

V1

C1

Model Standar AISC)

Model LPDV


Gambar 8. Meshing struktur pada program MSC. Nastran

3.2 Pemodelan MaterialProperti material pada penelitian

ini diperoleh dari data uji tarik baja,dimana properti material dinyatakandalam kurva tegangan- regangan.Data properti material untuk penelitianadalah sebagai berikut:Modulus Elastisitas = 210.259,3N/mm2

Poisson ratio μ = 0,3.TeganganLeleh (fy) = 373 MPa.TeganganUltimit (fu) = 498,28MPa.

Hasil uji tarik baja (coupon test)yang digunakan pada penelitian inidapat dilihat pada kurva tegangan-regangan yang tergambar pada tabledan kurva berikut:

Tabel 2. Nilai Tegangan – Regangan Uji Tarik ProfilREGANGAN (ε) TEGANGAN (σ)

(mm) (mPa)0.000000 0.00000.001774 373.00000.013938 373.00000.028399 423.88060.076899 486.34250.105605 495.52240.161324 498.28280.225314 491.4781


0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.2500

100

200

300

400

500

600

Kurva Tegangan vs ReganganUji Tarik Profil

Regangan (mm)

Tegangan (MPa)

Gambar 9. Kurva tegangan – regangan uji tarik profil3.3 Desain dan Model Elemen Link

3.3.1 Geometri Elemen LinkElemen link dan struktur portal

pada kajian numerik akan di modelkandengan menggunakan software MSC /Nastran, dimana link dan strukturakan dimodelkan sebagai elemenshell CQUAD IV sebagaimanaterdapat pada program MSC/Nastran.Profil link yang digunakan adalah bajaprofil IWF 200.100.5,5.8 dengan tinggiprofil d = 200 mm, lebar sayap b =100 mm, tebal badan tw = 5,5 mmdengan variasi tebal sayap tf1 = 8 mm,tf2 = 6 mm, tf3 = 10 mm. Panjang linkyang akan digunakan adalah L = 400mm.

Lb

d

tf

tf8

tw

Gambar 10. Model elemen link

Dalam pemodelan numerikdimensi elemen link akan dilakukanpenyesuaian, karena elemen link akandimodelkan sebagai elemen shell

maka tinggi dari elemen link yangdigunakan d = 192 mm sepertitergambar pada Gambar 11.

b= 100

d=200

tf (var)

tf (var)

tw = 5.5192

Gambar 11. Model elemen link dalamprogram MSC. Nastran

Dari data geometri dan propertymaterial dapat dihitung momen plastisdan gaya geser elastis dari elemenlink tersebut sehingga dapatditentukan klasifikasi elemen link.Untuk profil IWF 200.100.5,5.8diperoleh data sebagai berikut:

Element link yang digunakan= 200 x 100 x 5,5 x 8d=200 mm Ag= 39,01 cm²bf=100 mm Zx= 184 cm³ = 184 x 10³ mm³tf=8 mm fy = 373 Mpa (Sesuai Hasil Test Tarik)


tw= 5,5 mmFu = 498 Mpa (Sesuai Hasil Test Tarik)

E = 21.0259,2828 Mpa (Sesuai Hasil Test Tarik)

Mp = Zx x fy = 184 x 10³ x 373= 68.632,000 X 10³Nmm

Vp = 0,6 x fy x Aw = 0,6 x 373 x (184 x 5,5)= 0,6 x 373 x 1012= 226.485,600 N

e =1,6 x MpVp = 1,6 x

68.632 x103

226.485,6 = 0,48485 x

10³mm= 484,85 mm

Syarat link geser murni e < 1,6MpVp

Sehingga diambil e = 480 mm ≈48 cm, namun dalam pemodelandigunakan panjang link 400 mm(40 cm).

3.3.2. Pengaku Badan pada ElemenLink

Sebagaimana telah diuraikan diatas, penelitian ini akan dicobadengan beberapa model yaitu linkdengan pengaku badan standar AISC(vertical) dan link dengan pengakubadan LPVD (diagonal). Untuk linkdengan pengaku standar AISC perluditentukan jarak antara pengakubadan sebagaimana yang ditetapkanoleh Kasai dan Popov 1986 yaitu jarakantar pengaku badan (a) adalahsebagai berikut:

a = 38tw – d/5a = 38.(6 – 200/5)a = 169 mm

Sehingga dengan menggunakanformulasi tersebut kita memperolehjarak antar pengaku badan 169 mm,namun untuk pembulatan jumlahpengaku badan jarak yangdipergunakan 100 mm sehinggajumlah pengaku badan sebanyak 4buah. Untuk model yangmenggunakan pengaku diagonalkarena belum ada standar dalampenentuan jarak maka digunakanpengaku diagonal pada ujung-ujungelemen link sepanjang 200 mm untuksetiap ujung-ujungnya (Yurisman,2010). Model dari masing-masingpengaku dapat dilihat pada Gambar11 dan Gambar 12.

]]]

Pengaku (AISC)


Gambar 11. Meshing struktur EBF dengan pengaku badan standar AISC

Gambar 12. Meshing struktur EBF dengan pengaku badan diagonal

3.4. Standar Protokol Pembebanan3.5. Pembebanan yang

akan dilakukan pada penelitian iniberdasarkan peraturan yangdikeluarkan oleh AISC 2005 SeismicProvision For Steel Buildings padaketentuan S6.3 mengenaipembebanan (loading sequence),dimana pembebanan yang akandilakukan dikontrol dengan sudutrotasi total link (total link rotationangle), dengan ketentuan berikut:

1. 6 siklus pada γtotal = 0,00375 rad.2. 6 siklus pada γtotal = 0,005 rad.3. 6 siklus pada γtotal = 0,0075 rad.4. 6 siklus pada γtotal = 0,01 rad.5. 4 siklus pada γtotal = 0,015 rad.6. 4 siklus pada γtotal = 0,02 rad.7. 2 siklus pada γtotal = 0,03 rad.8. 1 siklus pada γtotal = 0,04 rad.9. 1 siklus pada γtotal = 0,05 rad.3.6. 10. 1 siklus pada γtotal = 0,07

rad.3.7. 11. 1 siklus pada γtotal = 0,09

rad.3.8. Pembebanan

dilanjutkan pada saat

peningkatan dari sudut rotasitotal link (γtotal) = 0.02 radian,dengan 1 siklus pembebanansetiap tahapan.

3.9. Dalampengujian ini panjangspesimen link 400 mm,sehingga bila ketentuan diatasdisesuaikan dengan panjanglink maka akan diperolehperpindahan benda uji setiapsiklusnya sebagai berikut:

1. 6 siklus pada δ = 1,4625 mm.2. 6 siklus pada δ = 1,9500 mm.3. 6 siklus pada δ = 2,9250 mm.4. 6 siklus pada δ = 3,900 mm.5. 4 siklus pada δ = 5,850 mm.6. 4 siklus pada δ = 7,800 mm.7. 2 siklus pada δ = 11,700 mm.8. 1 siklus pada δ = 15,600 mm.9. 1 siklus pada δ = 19,500 mm.

3.10. 10. 1 siklus pada δ = 27,300 mm.

3.11. 11. 1 siklus pada δ = 31,200 mm.

3.12.

XY

Z

V1

Pengaku (LPDV)


3.13. Sikluspembebanan setiap tahapan

dapat dilihat dalam bentukkurva pada Gambar 13.

3.14.3.15.

3.16.3.17.

0 10 20 30 40 50 60 70 80

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

3.18.3.19. Gambar 13. Pola pembebanan siklik pada

program MSC. Nastran3.20.

II. ANALISA DATAIII.

IV. Dalam kajian numerikini parameter-parameter yangditinjau dan juga memilikipengaruh signifikan adalahpenampang link berupa tebaldan lebar pelat sayapsedangkan tebal pelat badandan pengaku diambil dari

penelitian Yurisman (2010)terdahulu. Model geometrikpengaku badan yangdigunakan adalah pengakuvertical (standard AISC)dengan ketebalan 10 mm danpengaku badan vertical –diagonal (LPVD) denganketebalan 4,5 mm, sepertipada Tabel 3.

V.VI.VII.

VIII. Tabel 3. Model Link Dengan Variasi Pengaku dan TebalSayap

IX. Model

X.Jara

XI. TebalPengakuBadan

XII. TebalSayap

XIII. Sketsa

XVI.Verti

XVII.Diag

XX. Linkdeng

XXI.100

XXII.10

XXIII.Tida

XXIV. tf1

=6

XXVII.

Perpindahan

Siklus


anpengakuStandarAISC

mm

XXV. tf2

=8mm

XXVI. tf3

=10mm

XXVIII.XXIX.XXX. L

PVD

XXXI.

XXXII.

XXXIII.200

XXXIV.

XXXV.10

XXXVI.

XXXVII.XXXVIII.4.5

XXXIX.

XL. tf1

=6mm

XLI.XLII. tf

2

=8mm

XLIII. tf3

=10mm

XLIV.

XLV.

XLVI.XLVII. Analisis dalam

menentukan kinerja link diukurberdasarkan empat kriteriadalam sistem strukturpenahan beban gempa. Empatkriteria tersebut antara lain:kekuatan (strength), kekakuan(stiffnes), daktilitas (ductility)dan yang terakhir kemampuandalam penyerapan energi(energy dissipation). Analisisterhadap keempat kriteriatersebut dilakukan denganmetode numerik dengan

menggunakan bantuanprogram elemen hingga.

XLVIII.XLIX. 4.3.1 Analisis Parameter

Kekuatan (strength)L. Kekuatan (strength)

yang dimaksud ialah kemampuan linkatau benda uji dalam menahan gayalateral maksimum untuk tiap tahappembebanan (load step). Data hasilkeluaran dievaluasi dan dinyatakankedalam kurva beban vs perpindahan.Tingkat kekuatan struktur diketahuidengan memberikan beban statikmonotonik pada struktur portal yang


dikaji. Beban diberikan sampaitercapai kondisi leleh pertama (initialyield) dan kondisi maksimum(ultimate). Sesuai dengan konsepdesain kapasitas bahwa kondisimaksimum yang ditinjau adalahkondisi dimana beban maksimumtercapai saat sebelum mengalamidegradasi kekuatan. Bila kurva yang

dihasilkan menunjukkan pada setiapperpindahan, gaya (beban) yangdihasilkan tinggi maka link atau bendauji dinyatakan berkinerja baik.

LI. Berikut ini adalah kurvaperbandingan variasi link dan tebalsayap terhadap pembebanan statikmonotonik.

LII.

- 10.00 20.00 30.00 40.00 -

200,000.00

400,000.00

600,000.00

800,000.00

GRAFIK GAYA VS PERPINDAHAN (TEKAN)

AISC-6 AISC-8 AISC-10 LPVD-6 LPVD-8

LPVD-10

Displacement (mm)

Force (kN)

LIII. Gambar 14. Kurva gaya vs perpindahan untuk beban statik monotonik(tekan)

LIV.

- 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 -

100,000.00

200,000.00

300,000.00

400,000.00

500,000.00

600,000.00

700,000.00

GRAFIK GAYA VS PERPINDAHAN (TARIK)

AISC-6 AISC-8 AISC-10 LPVD-6 LPVD-8 LPVD-10

Displacement (mm)

Force (kN)

LV. Gambar 15. Kurva gaya vs perpindahan untuk beban statik monotonik(tarik)

LVI.LVII. Dari kurva yang

dihasilkan sebagaimana ditampilkanpada Gambar 14 dan Gambar 15

terlihat link dengan pengaku standarAISC dengan pengaku diagonal(LPVD), bahwa kekuatan link dengan


pengaku diagonal (LPVD) meningkatcukup signifikan namun tebal sayaphanya memberikan kontribusikekuatan yang cukup kecil sehinggadapat dilihat bahwa pengaku diagonalcukup baik dalam meningkatkankekuatan link.

LVIII. Sebagaimana yangsudah dijelaskan dan digambarkan

pada Gambar 14. (kondisi tekan) danGambar 15 (kondisi tarik) di atas, darikurva dapat dilihat bahwa modeldengan pengaku diagonal baik dalamkondisi tarik maupun tekan lebih baikdalam menahan gaya lateral (gayageser).

LIX.LX. Tabel 4. Perbandingan Nilai Kekuatan Geser Antara Model LPVD dan

AISCLXI.

LXII.LXIII.4.3.2 Analisis Parameter

Kekakuan (stiffness)LXIV. Analisa kekakuan

struktur yang digunakan adalahmetode secant stiffness untuk setiapmodel. Kekakuan (stiffness) yangdikaji dengan metode tersebut dalamkajian ini adalah perbandingan nilaigaya lateral sebelum kondisi lelehpertama (initial yield) denganperpindahannya pada saat struktur

masih dalam keadaan elastik. Strukturdinyatakan mempunyai kinerja yangbaik bila mempunyai nilai kekauanyang tinggi pada kondisi tekanmaupun tarik.

LXV. Kekakuan yang ditinjauadalah kekakuan arah tarik dankekakuan untuk arah dorong (tekan)yang dapat dilihat pada Tabel 5 danTabel 6 berikut:

LXVI.LXVII. Tabel 5. Perbandingan Nilai Kekakuan Struktur Model LPVD dan AISC

(Tekan)

LXVIII.N

LXIX.MODE

LXX. BEBANELASTIK

LXXI. P (kN)

LXXII. PERPINDAHAN

LXXIII. ELASTIK,Δ (mm)

LXXIV. KEKAKUAN

LXXV. ELASTIK

LXXVI.1

LXXVII.AISC 6

LXXVIII. 174.530

LXXIX. 6.090 LXXX. 28.658

LXXXI.2

LXXXII.AISC 8

LXXXIII. 200.620

LXXXIV. 6.679 LXXXV. 30.037

LXXXVI.3

LXXXVII.AISC

LXXXVIII. 220.405

LXXXIX. 7.071 XC. 31.170

XCI.4

XCII.LPVD XCIII. 182.532

XCIV. 5.696 XCV. 32.046

XCVI.5

XCVII.LPVD XCVIII.212.150

XCIX. 6.286 C. 33.750

CI.6

CII.LPVD CIII. 241.710

CIV. 6.874 CV. 35.163

CVI.CVII. Tabel 6. Perbandingan Nilai Kekakuan Struktur Model LPVD dan AISC

(Tarik)


CVIII.N

CIX.MODE

CX. BEBANELASTIK

CXI. P (kN)

CXII. PERPINDAHAN

CXIII. ELASTIK,Δ (mm)

CXIV. KEKAKUAN

CXV. ELASTIK

CXVI.1

CXVII.AISC 6

CXVIII.175.384CXIX. 6.089 CXX. 28.803

CXXI.2

CXXII.AISC 8

CXXIII.201.611CXXIV.6.678 CXXV. 30.190

CXXVI.3

CXXVII.AISC

CXXVIII. 221.479

CXXIX. 7.071 CXXX. 31.322

CXXXI.4

CXXXII.LPVD

CXXXIII. 183.399

CXXXIV. 5.696 CXXXV. 32.198

CXXXVI.5

CXXXVII.LPVD

CXXXVIII. 213.177

CXXXIX. 6.285 CXL. 33.918

CXLI.6

CXLII.LPVD CXLIII. 241.710

CXLIV. 6.873 CXLV. 35.168

CXLVI.CXLVII.

6 8 1026.0

28.0

30.0

32.0

34.0

36.0

NILAI KEKAKUAN STRUKTUR (TEKAN)

AISC LPVD

Tebal Flens

Kekakuan

CXLVIII. Gambar 16. Kurva kekakuan struktur model LPVD dan AISC (tekan)CXLIX.


CL.

6 8 1026.0

28.0

30.0

32.0

34.0

36.0

NILAI KEKAKUAN STRUKTUR (TARIK)

AISC

LPVD

Tebal Flens

Kekakuan

CLI.CLII. Gambar 17. Kurva kekakuan struktur model LPVD dan AISC (tarik)

CLIII.CLIV. Dari kurva yang

dihasilkan pada Gambar 16 danGambar 17 baik untuk kondisi tarikmaupun tekan terlihat bahwa linkdengan pengaku standar AISCmemiliki kekakuan struktur yang lebihkecil dibandingkan dengan pengakudiagonal (LPVD), selain itu tebalsayap (flens) juga memberikankontribusi dalam meningkatkankekakuan meskipun cukup kecilsehingga diketahui bahwa pengakudiagonal (LPVD) cukup baik dalammeningkatkan kekakuan Link.

CLV.CLVI. 4.3.3 Analisis Parameter

Daktilitas (Ductility)

CLVII. Daktilitas strukturmeng-gambarkan kemampuan daristruktur untuk berdeformasi inelastiktanpa kehilangan kekuatan yangsignifikan. Daktilitas terhadap strukturmerupakan perbandingan antaraperpindahan pada saat elemen linkmencapai kondisi ultimate denganperpindahan elemen link pada saatmengalami kelelehan pertama kali(initial yield). Perhitunganperbandingan daktilitas struktur untuksemua model dapat dilihat pada Tabel7 dan Tabel 8 serta Gambar 18 danGambar 19 berikut.

CLVIII.CLIX.CLX.

CLXI.CLXII. Tabel 7. Perbandingan Nilai Daktilitas Struktur Model LPVD dan AISC

(Tekan)

CLXIII.N

CLXIV. MODEL

CLXV. Pmax(kN)

CLXVI.Py

CLXVII.δ maxCLXVIII.(mm)

CLXIX.δ yCLXX.(mm)

CLXXI.µ


CLXXII.1

CLXXIII.AISC 6

CLXXIV.467.289

CLXXV.180.1

CLXXVI.35.44

CLXXVII.6.286

CLXXVIII.5.639

CLXXIX.2

CLXXX.AISC 8

CLXXXI.485.408

CLXXXII.206.4

CLXXXIII.35.45

CLXXXIV.6.875

CLXXXV.5.157

CLXXXVI.3

CLXXXVII.AISC 10

CLXXXVIII.494.779

CLXXXIX.226.5

CXC.35.46

CXCI.7.268

CXCII.4.880

CXCIII.4 CXCIV.L

PVD6

CXCV. 434.432

CXCVI.188.8

CXCVII.32.38

CXCVIII.5.892

CXCIX.5.497

CC.5 CCI. L

PVD8

CCII. 552.026

CCIII.218.7

CCIV.31.47

CCV.6.482

CCVI.4.856

CCVII.6 CCVIII.L

PVD10

CCIX. 573.926

CCX.248.5

CCXI.31.48

CCXII.7.071

CCXIII.4.452

CCXIV.CCXV.

6 8 104.0

5.0

6.0

NILAI DAKTILITAS STRUKTUR (TEKAN)

AISC LPVD

Tebal Flens

Daktilitas

CCXVI. Gambar 18. Kurva daktilitas struktur model LPVD dan AISCCCXVII.

CCXVIII. Tabel 8. Perbandingan Nilai Daktilitas Struktur Model LPVD dan AISC(Tarik)

CCXIX.N

CCXX. MODE

CCXXI.Pmax

(k

CCXXII.Py

CCXXIII.δ maxCCXXIV.(mm)

CCXXV.δ yCCXXVI.(mm)

CCXXVII.µ


LN)

CCXXVIII.1

CCXXIX.AISC 6

CCXXX.491.175

CCXXXI.168.9

CCXXXII.35.42

CCXXXIII.6.285

CCXXXIV.5.636

CCXXXV.2

CCXXXVI.AISC 8

CCXXXVII.487.643

CCXXXVIII.207.5

CCXXXIX.31.48

CCXL.6.875

CCXLI.4.580

CCXLII.3

CCXLIII.AISC 10

CCXLIV.498.737

CCXLV.227.6

CCXLVI.31.49

CCXLVII.7.267

CCXLVIII.4.334

CCXLIX.4 CCL. L

PVD6

CCLI. 541.888

CCLII.189.7

CCLIII.31.45

CCLIV.5.892

CCLV.5.339

CCLVI.5

CCLVII.LPVD 8

CCLVIII.574.939

CCLIX.219.8

CCLX.31.46

CCLXI.6.481

CCLXII.4.855

CCLXIII.6

CCLXIV.LPVD 10

CCLXV.573.926

CCLXVI.248.5

CCLXVII.31.48

CCLXVIII.7.070

CCLXIX.4.453

CCLXX.

6 8 104.0

5.0

6.0

NILAI DAKTILITAS STRUKTUR (TARIK)

AISC

LPVD

Tebal Flens

Daktilitas

CCLXXI. Gambar 19. Kurva daktilitas struktur model LPVD dan AISC (tarik)CCLXXII.

CCLXXIII. Dari kurva daktilitasyang dihasilkan di atas untuk kondisitekan terlihat bahwa link denganpengaku standar AISC memilikidaktilitas struktur yang lebih besardibandingkan dengan pengakudiagonal (LPVD), namun sebaliknyapada saat struktur dalam kondisi tarikterlihat bahwa link dengan pengaku

standar AISC memiliki daktilitasstruktur yang lebih kecil dibandingkandengan pengaku diagonal (LPVD),hanya pada tebal sayap (flens) = 6mm daktilitas struktur standar AISClebih besar baik dalam kondisi tekanmaupun tarik.

CCLXXIV.


4.1 Perilaku Link Terhadap BebanSiklikCCLXXV. Salah satu parameter

untuk mendapatkan kinerja link yangbaik ialah kemampuan elemen linkdalam mendissipasi energi. Untukmendapatkan kemampuan link dalamhal penyerapan energi maka linkharus diuji dengan menggunakanpembebanan siklik, sehinggadiperoleh kurva hysteresis (hystereticloop). Dari hysteretic loop yangdihasilkan maka dapat dianalisakemampuan link dalam halpenyerapan energi. Pada umunyakurva hysteresis yang menunjukkan

penyerapan energi yang baik ialahkurva yang gemuk dan tidak terdapatpinching.

CCLXXVI.CCLXXVII. 4.4.1 Kurva Histeresis

(Histeretyc Loop)CCLXXVIII. Kemampuan

benda uji dalam melakukan disipasienergi dapat dilihat pada kurvahysteresis beban vs perpindahanuntuk setiap pembebanannya. Kurvahisteresis merupakan kurva hubunganantara beban terhadap perpindahan.Kurva histeresis model yang dikajiterlihat seperti pada Gambar 20sampai Gambar 27 berikut:

CCLXXIX.

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 400

2

4

6

8

10

12

SIKLUS 6

SIKLUS 7

SIKLUS 8

SIKLUS 9

SIKLUS 10

SIKLUS 11

CCLXXX. Gambar 20. Kurva histeresis beban vs perpindahan link model AISC,tf = 6 mm


CCLXXXI.

-40.00 -30.00 -20.00 -10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00

-600,000.00

-400,000.00

-200,000.00

0.00

200,000.00

400,000.00

600,000.00

SIKLUS 10

SIKLUS 6

SIKLUS 7

SIKLUS 8

SIKLUS 9

SIKLUS 11

CCLXXXII.Gambar 21. Kurva histeresis link model AISC dengan tebal flens (tf=8 mm)

CCLXXXIII.

CCLXXXIV.

-40.00 -20.00 0.00 20.00 40.00

-600,000.00

-400,000.00

-200,000.00

0.00

200,000.00

400,000.00

600,000.00

SIKLUS 10

SIKLUS 6

SIKLUS 7

SIKLUS 8

SIKLUS 9

SIKLUS 11

CCLXXXV.Gambar 22. Kurva histeresis link model AISC dengan tebal flens (tf=10 mm)


CCLXXXVI.

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 400.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

F10-SIKLUS 6 F10-SIKLUS 7 F10-SIKLUS 8



F8-Siklus 9 F8-SIKLUS 10 F8-SIKLUS 11

F6- SIKLUS 6 F6-SIKLUS 7 F6-SIKLUS 8

F6-SIKLUS 9 F6-SIKLUS 10 F6-SIKLUS11

CCLXXXVII. Gambar 23. Kurva histeresis link model AISC dengan variasi tebalflens

CCLXXXVIII.

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 400.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

SIKLUS 6

SIKLUS 7

SIKLUS 8

SIKLUS 9

SIKLUS 10

SIKLUS 11

CCLXXXIX. Gambar 24. Kurva histeresis link model LPVD dengan tebalflens (tf =6 mm)


CCXC.

-40.00 -20.00 0.00 20.00 40.00

-600,000.00

-400,000.00

-200,000.00

0.00

200,000.00

400,000.00

600,000.00

SIKLUS 10

SIKLUS 6

SIKLUS 7

SIKLUS 8

SIKLUS 9

SIKLUS 11

CCXCI. Gambar 25 Kurva histeresis link model LPVD dengan tebal flens (tf=8 mm)

CCXCII.

CCXCIII.

-40.00 -20.00 0.00 20.00 40.00

-600,000.00

-400,000.00

-200,000.00

0.00

200,000.00

400,000.00

600,000.00

SIKLUS 10

SIKLUS 6

SIKLUS 7

SIKLUS 8

SIKLUS 9

SIKLUS 11

CCXCIV. Gambar 26. Kurva histeresis link model LPVD dengan tebal flens(tf=10 mm)


CCXCV.

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 400.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00




F8-Siklus 9 F8-SIKLUS 10 F8-SIKLUS 11

F6- SIKLUS 6 F6-SIKLUS 7 F6-SIKLUS 8

F6-SIKLUS 9 F6-SIKLUS 10 F6-SIKLUS11

CCXCVI. Gambar 27. Kurva histeresis link model LPVD dengan variasi tebalflens

CCXCVII.CCXCVIII. Dari keenam kurva

histeresis diatas dapat dilihat bahwamodel LPVD cenderung lebih gemukdibandingkan dengan AISC selain itudimensi sayap (flens) yang lebih tebaljuga cenderung lebih gemuk. Haltersebut dapat dilihat dari kemiringankurva histeresis yang terbentuk.Semakin tegak kurva yang dihasilkanmaka semakin kaku struktur yangditinjau. Penurunan kekuatan untuksemua model terjadi pada saatloading menuju perpindahan positif .

CCXCIX. Dari kurvaGambar 20 sampai Gambar 27dapat dilihat bahwa semuamodel mampu menghasilkankurva hysteresis hingga 11siklus tetapi ada dua model(Gambar 20 dan Gambar 27)yang tidak mampumenghasilkan kurva hysteresishingga akhir siklus 11 yaitu linkdengan tebal sayap 6 mm,kejadian ini disebabkan olehtebal sayap link yang terlalukecil sehingga link mengalamiplastifikasi awal pada sayapyang diakibatkan terjadinya

fracture pada bagian sayaplink. Model link pengakudiagonal (LPVD) mempunyaienergi dissipasi yang palingbesar dibandingkan denganmodel AISC. Hal inidisebabkan karena pengakudiagonal memberikankontribusi pada prosesplastifikasi pada link. Besarenergi dissipasi pada link inilebih besar yang dapat dilihatpada luas kurva hysteresisyang terbentuk juga lebihbesar.

CCC.CCCI. 4.4.2 Energi Dissipasi

CCCII. Paramaterselanjutnya memegangperanan dalam bidang seismikialah kemampuan suatustruktur dalam menyerapenergi gempa. Penyerapan inidikenal dengan energidissipasi. Kemampuanpenyerapan energi akibatpembebanan siklik dapatdilihat dari luasan kurvahisteretik loop yang dihasilkan,


semikin besar dan gemukkurva yang dihasilkan makasemakin besar pula energiyang diserap oleh link akibatdari proses plastifikasi. Padastruktur SRBE, komponenyang berfungsi sebagaipenyerap energi gempaterletak pada link. Oleh karenaitu, link harus bersifat daktailsehingga dapat mendisipasienergi lebih besar. Energiregangan yang terdisipasipada elemen link yangdibebebani secara siklik,

dihitung dari kurva histeresisyang terjadi. Dari kurvahisteresis versusperpindahan, dapat dihitungluasan yang terbentuk setiapsiklusnya untuk mendapatkanbesarnya energi dissipasi.pada Tabel 9 berikutditampilkan nilai dan kurvaenergi dissipasi untuk keduabuah model yaitu StandardAISC dan LPVD dengan 3variasi ketebalan sayap darilink.

CCCIII.CCCIV. Tabel 9. Perbandingan Energi Dissipasi Tiap Tahap Pembebanan

CCCV.

CCCVI. Dari Tabel 9 di atasdapat dibandingkan kemampuanbenda uji dalam menyerap energy,dimana terlihat bahwa model LPVDmemiliki energi dissipasi kumulatifyang lebih tinggi dibandingkan denganmodel Standard AISC.

CCCVII.CCCVIII. 4.4.3 Diagram Kontur

Tegangan Von MissesCCCIX. Setelah dilakukan

pembebanan siklik untuk seluruhmodel, maka dapat dilihat konturtegangan yang terjadi di sepanjangelemen link akibat beban siklik. Konturtegangan yang dihasilkanmenunjukkan besarnya teganganyang terjadi di sepanjang elemenstruktur pada setiap tahap

pembebanan. Pada penelitian ini yangmenjadi fokus utama yaitu padaelemen link sehingga kontur teganganyang ditampilkan hanya di bagian linksaja. Kontur tegangan menunjukkanriwayat kelelehan untuk setiap siklusdan tahap pembebanannya.

CCCX. Diagram konturtegangan von misses ini menunjukkanperbedaan tegangan yang terjadipada elemen link melalui perbedaanwarna dan juga dapat dilihatdeformasi struktur dari visual kontur.Dari Gambar 28 sampai Gambar 33 dibawah dapat dilihat pola teganganpada tiap model pada kondisi lelehpertama dan pada kondisi ultimate.Link dengan pengaku diagonal(LPVD) dan link dengan pengaku


badan standard AISC memilikikesamaan dalam penyebarantegangan, namun untuk pengakubadan diagonal memberikankontribusi yang cukup baik dalammemikul beban, hal ini ditunjukkan

dengan terjadinya leleh pada pengakudiagonal. Sedangkan pengaku badanvertikal standard AISC perletakanpengaku badan pada elemen linktidak memberikan kontribusi yangsignifikan.

CCCXI.CCCXII.CCCXIII.CCCXIV.CCCXV.CCCXVI.CCCXVII.CCCXVIII.CCCXIX.CCCXX.CCCXXI.

CCCXXII.CCCXXIII. Gambar 28. Diagram tegangan von misses link model AISC dengan

tebal flens (tf = 6 mm) kondisi leleh pertama (a) kondisi ultimate (b)CCCXXIV.CCCXXV.

CCCXXVI.CCCXXVII.CCCXXVIII.CCCXXIX.CCCXXX.CCCXXXI.CCCXXXII.

CCCXXXIII.CCCXXXIV.CCCXXXV. Gambar 29. Diagram tegangan von misses link model LPVD dengan

tebal flens (tf = 6 mm) kondisi leleh pertama (c) kondisi ultimate (d)CCCXXXVI.CCCXXXVII.CCCXXXVIII.CCCXXXIX.CCCXL.CCCXLI.CCCXLII.CCCXLIII.CCCXLIV.CCCXLV.CCCXLVI.CCCXLVII.

CCCXLVIII. Gambar 30. Diagram tegangan von misses link model AISC dengan tebal flens (tf = 8 mm) kondisi leleh pertama (f) kondisi ultimate (g)

CCCXLIX.CCCL.CCCLI.CCCLII.CCCLIII.

(d)

(c)

(a)

(b)

(f) (g)


CCCLIV.CCCLV.CCCLVI.CCCLVII.CCCLVIII.CCCLIX.CCCLX. Gambar 31. Diagram tegangan von misses link model LPVD dengan

tebal flens (tf = 8 mm) kondisi leleh pertama (h) kondisi ultimate (i)CCCLXI.

CCCLXII.CCCLXIII.CCCLXIV.CCCLXV.CCCLXVI.CCCLXVII.CCCLXVIII.CCCLXIX.CCCLXX.CCCLXXI.

CCCLXXII. Gambar 32. Diagram tegangan von misses link model AISC dengan tebal flens (tf = 10 mm) kondisi leleh pertama (j) kondisi ultimate (k)

CCCLXXIII.CCCLXXIV.CCCLXXV.CCCLXXVI.CCCLXXVII.CCCLXXVIII.CCCLXXIX.CCCLXXX.CCCLXXXI.CCCLXXXII.CCCLXXXIII. Gambar 33. Diagram tegangan von misses link model LPVD dengan

tebal flens (tf = 10 mm) kondisi leleh pertama (l) kondisi ultimate (m)CCCLXXXIV. Tabel 10. Perbandingan Nilai Tegangan Antara Model AISC

dan LPVDCCCLXXXV.

CCCLXXXVI.CCCLXXXVII. Sesuai dengan

Gambar 28 sampai Gambar 33 konturtegangan von misses di atas terlihatbahwa selama dilakukan pembebananhingga mengalami penurunankekuatan pada model LPVDmenunjukkan perilaku yang samadengan model AISC. Untuk link

dengan ketebalan sayap 6 mm, konturtegangan Von Misses model LPVDpada saat leleh pertama (first yield)tidak hanya terjadi pada pelat badansaja seperti yang diharapkan padakonsep link berfungsi sebagai sekring,tetapi juga pada sayap link bahkanpada elemen di luar link yaitu pada

(h)

(i)

(m)(l)

(j) (k)


bracing, tepatnya pertemuan antarabracing dengan link dan pada modelAISC dengan tebal flens 6 mm,fenomena yang sama juga terjadiyaitu timbulnya kelelehan pada sayapbalok di luar link namun berbedadengan model dengan ketebalan flens8 mm dan 10 mm sepanjang riwayatpembebanannya menunjukkan polayang hampir sama. Pada sikluskeenam pada saat terjadinya lelehpertama, tegangan von misses dipelat badan tersebar secara meratahingga tercapai kondisi batastegangan (ultimate). Tegangan VonMisses pada pelat badan yang palingtinggi berada di ujung link. Pada awalsiklus keenam, mulai terjadi tekukpada pelat sayap yang menandaipenurunan kekuatan hingga akhirsiklus sebelas. Adanya tekuk padapelat sayap mengindikasikan adanya

kontribusi momen yang cukup besaryang dapat mengakibatkan kelelehanlentur yang terjadi secara bersamaandengan kelelehan geser. Di akhirsiklus, tegangan Von Misses padaend plate di sebelah kiri link bagianpermukaan atas dan pada end plate disebelah kanan link bagian permukaanbawah mencapai batas teganganultimate material.

CCCLXXXVIII.CCCLXXXIX. 4.5 Nilai Gaya Geser

dan Momen LinkCCCXC. Untuk mengetahui

besar gaya geser dan momensebenarnya yang diberikan pada linkdapat diketahui dari nilai gaya lateralyang dihasilkan dari kurva push overberupa kurva gaya vs perpindahanakibat beban statik monotonik.Adapun nilai gaya geser dan momendapat dilihat pada Tabel 11 berikut:

CCCXCI.CCCXCII.Tabel 11. Perbandingan Nilai Geser dan Momen Antara Model AISC

dan LPVD

CCCXCIII.No

CCCXCIV.M

CCCXCV.P

CCCXCVI.P

CCCXCVII.Ting

CCCXCVIII.H(m

CCCXCIX.Be

CD.L(

CDI.

VL(

CDII.VL(

CDIII.G

CDIV.V

CDV.G

CDVI.V

CDVII.Ges

CDVIII.Vu(k

CDIX.Ges

CDX.Vu(k

CDXVII.(P

CDXVIII.(P

CDXIX.V

CDXX.V

CDXXI.(Vu/

CDXXII.(Vy/

CDXXIII.1

CDXXIV.AI

CDXXV.4

CDXXVI.4

CDXXVII.4,00

CDXXVIII.4,0

CDXXIX.98

CDXXX.33

CDXXXI.4

CDXXXII.1

CDXXXIII.98,2

CDXXXIV.33,7

CDXXXV.2

CDXXXVI.AI

CDXXXVII.4

CDXXXVIII.2

CDXXXIX.4,00

CDXL.4,0

CDXLI.97

CDXLII.41

CDXLIII.4

CDXLIV.2

CDXLV.97,5

CDXLVI.41,5

CDXLVII.3

CDXLVIII.AI

CDXLIX.4

CDL.2

CDLI.4,00

CDLII.4,0

CDLIII.99

CDLIV.45

CDLV.4

CDLVI.2

CDLVII.99,7

CDLVIII.45,5

CDLIX.4

CDLX.L

CDLXI.5

CDLXII.1

CDLXIII.4,00

CDLXIV.4,0

CDLXV.1,0

CDLXVI.37

CDLXVII.5

CDLXVIII.1

CDLXIX.108,

CDLXX.37,9

CDLXXI.5

CDLXXII.L

CDLXXIII.5

CDLXXIV.2

CDLXXV.4,00

CDLXXVI.4,0

CDLXXVII.1,1

CDLXXVIII.43

CDLXXIX.5

CDLXXX.2

CDLXXXI.114,

CDLXXXII.43,9

CDLXXXIII.6

CDLXXXIV.L

CDLXXXV.5

CDLXXXVI.2

CDLXXXVII.4,00

CDLXXXVIII.4,0

CDLXXXIX.1,1

CDXC.49

CDXCI.5

CDXCII.2

CDXCIII.114,

CDXCIV.49,7

CDXCV.CDXCVI. Dari Tabel 11 dapat

diketahui bahwa nilai gaya gesermaupun momen model pengakudiagonal (LPVD) pada saat lelehpertama lebih besar dari pengakustandar AISC selain itu nilai gayageser plastis (226, 486 kN) yang telahditentukan pada saat penentuan profillink juga tidak jauh berbeda, olehkarena itu berdasarkan data-data dariTabel 11 di atas dapat diketahui

bahwa link mengalami mekanismeplastis akibat kelelehan geser.

CDXCVII.CDXCVIII. KESIMPULAN DAN

SARANCDXCIX.

D. Penelitian ini mengkaji perilakulink geser atas pengaruh rasio tebaldan lebar sayap link yangmenggunakan pengaku diagonal(LPVD) dengan pengaku standar


AISC dengan ketebalan tertentu yangdipasang pada bagian badan profilWF. Penelitian ini bertujuan untukmendapatkan link geser dengankinerja maksimum yang mencakupsemua aspek seismik yaitu: kekuatan(strength), kekakuan (stiffness),daktilitas (ductility) dan kemampuandalam mendissipasi energi gempa(energy dissipation).

DI. Untuk mendapatkan aspek-aspek seismik tersebut penelitian inidilakukan dengan kajian numerik.Kajian numerik dilakukan denganpendekatan metode elemen hingga(finite element) dengan menggunakanperangkat lunak komputerMSC/NASTRAN.

DII.Berdasarkan hasil kajiannumerik yang telah dilakukan makadikemukakan beberapa kesimpulansebagai berikut :

1. Hasil studi ini menyimpulkanbahwa plat pengaku diagonalbadan mempunyai pengaruhyang signifikan terhadapkinerja link geser, fenomena inidapat diperlihatkan darikarakteristik kurva hystretichubungan beban perpindahanyang dihasilkan dari hasilanalisis numerik.

2. Hasil analisis numerikmenunjukkan bahwapemasangan pengakudiagonal dengan ketebalantertentu pada bagian badanprofil WF dapat meningkatkankinerja link tersebut dalam halkekuatan (strength), kekakuan(stiffness), daktilitas (ductility),dan dissipasi energi (energydissipation). Disamping itupengaku diagonal dianggaplebih efektif digunakan padalink geser profil WFdibandingkan dengan pengakuvertikal, karena hasil analisismenunjukkan bahwa pengakuvertikal hanya mempunyaifungsi stabilitas saja. Ini

membuktikan hasil penelitiandari Yurisman terdahulu.

3. Perbandingan terhadap kinerjamasing-masing modeldilakukan pada rotasi 0,03radian karena pada kondisitersebut ketiga modeldianggap stabil artinya semuabagian model sudahmengalami deformasi inelastisdan belum mengalamikeruntuhan.

4. Link dengan model pengakudiagonal (LPVD) dapatmempercepat terjadinyaproses plastifikasi padaelemen di luar link, hal iniditunjukkan pada konturtegangan von misses,sehingga penggunaanpengaku diagonal badan harusmemperhitungkan ketebalandari pengaku diagonal itusendiri serta ketebalan sayapdari elemen link maupun balokdi luar link.

5. Hasil simulasi menunjukkanbahwa tebal pelat sayap tidakmemberikan kontribusi yangcukup besar dalampeningkatan kekuatan,kekakuan, daktilitas sertadissipasi energi tetapi dapatmenghambat terjadinyakeruntuhan yang lebih awal(premature failure) akibal lokalbuckling pada sayap benda uji.

DIII.DIV. 2. SaranDV.Sebagai tindak lanjut dari

penelitian ini maka penelitimenyarankan beberapa hal yangbelum dapat diselesaikan karenaadanya beberapa keterbatasanketerbatasan. Hal hal yang perludiperbaiki dan dilanjutkan untukpenelitian selanjutnya adalah sebagaiberikut:

1. Perlu penelitian lebih lanjutterhadap tebal pengakudiagonal, model dan variasipenempatan karena hal


tersebut sangat besarpengaruhnya terhadap prosesterjadinya keruntuhan yanglebih awal (premature failure)akibat local buckling padasayap model kajian.

2. Kinerja sistem struktur EBFsangat tergantung pada kinerjalink, oleh karena itu penelitianini perlu dilanjutkan terhadapportal EBF yang sesungguhnyaminimal dalam skalalaboratorium

DVI.DVII. DAFTAR PUSTAKA

DVIII.DIX. AISC (2005), Specification for

Structural Steel Building, Chicago,American Institute of SteelConstruction.

DX.DXI. Becker, Roy, Ishler, Michael (1996),

Seismic Design Practice ForEccentrically Braced Frames Basedon The 1994 UBC, Steel TipsJournal.

DXII.DXIII. Engelhardt, Michael D., Popov,

Egor P.(1992). ExperimentalPerformance of Long Link inEccentrically Braced Frames.Journal of Structural Engineering.Vol. 118, No. 11, November.

DXIV.DXV. Engelhardt, Michael D., popov, Egor

P. (1989), Behaviour of Long Linksin Eccentrically Braced Frames,Earthquake Engineering ResearchCenter UBC/EERC-89/01, Collegeof Engineering University ofCalifornia at Barkeley.

DXVI.DXVII. Engelhardt Michael D., popov,

Egor P. (1989), On Design ofEccentrically Braced Frames,Earthquake Spectra Vol. 5, No.3.

DXVIII.DXIX.Guo-Qiang Li, Jin-Jun Li. (2007).

Advance Analysis and Design ofSteel Frames. John Wiley & SonsLtd.

DXX.DXXI.Nidiasari. (2010), Kajian Numerik

Perilaku Link Panjang denganPengaku Diagonal Badan pada

Sistem Rangka Baja BerpengakuEksentris, Tesis Magister TeknikSipil, Pengutamaan RekayasaStruktur, ITB.

DXXII.DXXIII. Novan, Andre (2008),

Peningkatan Kinerja Link Geserdengan Sambungan Baut TipeFlush yang Memikul Beban Siklik,Tesis Magister Teknik Sipil,Pengutamaan Rekayasa Struktur,ITB.

DXXIV.DXXV. Popov, Egor P., Engelhardt

Michael D. (1988). SeismicEccentrically Braced Frames,Journal Construction Steel research10. P.321-354.

DXXVI.DXXVII.Popov, Egor P. (1983). “Recent

Research On Eccentrically BracedFrames”, Journal of EngineeringStructures. 5 (1): 3-9.

DXXVIII.DXXIX. Richard P.W, Uang C.M. (2005).

Effect of Flange Width-ThicknessRatio on Eccentrically BracedFrames Link Cyclic RotationCapacity, Journal of StructuralEngineering, Vol 131, No. 10,Oktober 1 2005.

DXXX.DXXXI.DXXXII.DXXXIII.DXXXIV.DXXXV.DXXXVI.DXXXVII.DXXXVIII. Taichiro Okazaki,

Gabriela Arce, Han-Choul Ryu, andMichael D. Engelhardt, M.ASCE(2005). Experimental Study of LocalBuckling, Overstrength, andFracture of Links in EccentricallyBraced Frames, Journal ofStructural Engineering, Vol 131, No.10, Oktober 1 2005.

DXXXIX.DXL. Yurisman, (2010), Perilaku Link

dengan Pengaku Diagonal Badanpada Sistem Struktur Rangka BajaBerpenopang Eksentik (EBF),Disertasi Doktoral Teknik Sipil,Pengutamaan Rekayasa Struktur,ITB.

DXLI.

studi numerik perilaku link geser profil wf...

Documents