studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection … file1 studi perilaku sambungan jenis semi...

16
1 STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION DAN RIGID CONNECTION PADA STRUKTUR RANGKA BAJA YANG TAHAN TERHADAP BEBAN GEMPA DENGAN MENGGUNAKAN ABAQUS 6.7 Nama : Andi Zulfiana NRP : 3109 106 036 Dosen Pembimbing : 1.Budi Suswanto, ST.,MT.,Ph.D. 2.Endah Wahyuni, ST.,Msc.,Ph.D. Abstrak Struktur baja merupakan alternatif bangunan tahan gempa yang sangat baik. Jika dibandingkan dengan struktur beton, baja dinilai memiliki sifat daktilitas yang dapat dimanfaatkan pada saat struktur memikul gaya gempa. Gempa Northridge pada tahun 1994 dan Kobe pada tahun 1995 menunjukka bahwa material baja tidak serta merta membuat struktur menjadi daktail. Untuk menjamin struktur bersifat daktail, maka selain daktilitas material ( baja ) maka hal lain yang tidak dapat diabaikan adalah menjamin sambungan agar tidak gagal pada saat terjadi beban gempa. Dalam perencanaan struktur tahan gempa disyaratkan dengan ketat bahwa sambungan harus direcanakan lebih kuat daripada komponen yang disambung, untuk menjamin bahwa selama gempa terjadi, pelelehan tidak terjadi pada bagian sambungan, tetapi dibagian yag memang telah direncanakan leleh pada struktur yang bersangkutan. Dalam SNI 03-1729-2002 dinyatakan bahwa sambungan pada struktur pemikul gempa harus mengakomodasi terjadinya penyerapan energi yang baik pada sendi plastis sesuai dengan kinerja struktur yang direncanakan. Kinerja ini dinyatakan dengan besaran sudut rotasi plastis yang terbentuk diantara sumbu balok dan sumbu kolom. Fokus pada penelitian pada Tugas Akhir ini adalah untuk mempelajari perilaku sambungan terhadap beban gempa pada struktur rangka baja dengan merencanakan beberapa macam type sambungan seperti Semirigid connection dan Rigid connection secara teoritis dan dengan menggunakan software Abaqus 6.7. 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Gempa Northridge pada tahun 1994 dan Kobe pada tahun 1995 menunjukkan bahwa material baja tidak serta merta membuat struktur menjadi daktail. Untuk menjamin struktur bersifat daktail, maka selain daktilitas material (baja) maka hal lain yang tidak dapat diabaikan adalah menjamin sambungan agar tidak gagal pada saat terjadi beban gempa. Perencanaan struktur yang tahan terhadap beban gempa didesain untuk menyediakan daktilitas pada elemen yang disambung, sehingga perlunya pemilihan sambungan yang tepat untuk menjamin terjadinya sendi plastis pada daerah balok. (Budiono 2010) Fokus pada penelitian pada Tugas Akhir ini adalah untuk mempelajari perilaku sambungan terhadap beban gempa. Sambungan diharapkan bisa menahan beban maksimum yang dipindahkan dari elemen yang disambungnya, sehingga mencegah perilaku inelastis yang dapat terjadi pada sambungan tersebut. Direncanakan dan dihitung kebutuhan sambungan dengan beberapa macam type sambungan seperti Semirigid connection dan Rigid connection, untuk gedung rangka baja. Kemudian kembali dibuat pemodelan sambungan pada software Abaqus 6.7 seperti pada perencanaan sebelumnya, hasilnya dianalisis dengan membandingkan terhadap hasil perencanaan secara teorirtis sebelumnya. Tujuan dari analisa sambungan ini adalah untuk memilih perencanaan sambungan yang cocok untuk daerah rawan gempa. 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Umum Dalam perencanaan struktur tahan gempa disyaratkan dengan ketat bahwa sambungan harus direncanakan lebih kuat daripada komponen yang disambung, untuk menjamin bahwa selama gempa terjadi, pelelehan tidak terjadi pada bagian sambungan, tetapi dibagian yag memang telah direncanakan leleh pada struktur yang bersangkutan. Dalam SNI 03-1729- 2002 dinyatakan bahwa sambungan pada struktur pemikul gempa harus mengakomodasi terjadinya penyerapan

Upload: ngongoc

Post on 12-Jun-2019

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

1

STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION DAN RIGID CONNECTION PADA STRUKTUR RANGKA BAJA YANG TAHAN TERHADAP BEBAN

GEMPA DENGAN MENGGUNAKAN ABAQUS 6.7

Nama : Andi Zulfiana NRP : 3109 106 036 Dosen Pembimbing : 1.Budi Suswanto, ST.,MT.,Ph.D.

2.Endah Wahyuni, ST.,Msc.,Ph.D.

Abstrak Struktur baja merupakan alternatif bangunan tahan gempa yang sangat baik. Jika

dibandingkan dengan struktur beton, baja dinilai memiliki sifat daktilitas yang dapat dimanfaatkan pada saat struktur memikul gaya gempa. Gempa Northridge pada tahun 1994 dan Kobe pada tahun 1995 menunjukka bahwa material baja tidak serta merta membuat struktur menjadi daktail. Untuk menjamin struktur bersifat daktail, maka selain daktilitas material ( baja ) maka hal lain yang tidak dapat diabaikan adalah menjamin sambungan agar tidak gagal pada saat terjadi beban gempa.

Dalam perencanaan struktur tahan gempa disyaratkan dengan ketat bahwa sambungan harus direcanakan lebih kuat daripada komponen yang disambung, untuk menjamin bahwa selama gempa terjadi, pelelehan tidak terjadi pada bagian sambungan, tetapi dibagian yag memang telah direncanakan leleh pada struktur yang bersangkutan. Dalam SNI 03-1729-2002 dinyatakan bahwa sambungan pada struktur pemikul gempa harus mengakomodasi terjadinya penyerapan energi yang baik pada sendi plastis sesuai dengan kinerja struktur yang direncanakan. Kinerja ini dinyatakan dengan besaran sudut rotasi plastis yang terbentuk diantara sumbu balok dan sumbu kolom.

Fokus pada penelitian pada Tugas Akhir ini adalah untuk mempelajari perilaku sambungan terhadap beban gempa pada struktur rangka baja dengan merencanakan beberapa macam type sambungan seperti Semirigid connection dan Rigid connection secara teoritis dan dengan menggunakan software Abaqus 6.7.

1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang

Gempa Northridge pada tahun 1994 dan Kobe pada tahun 1995 menunjukkan bahwa material baja tidak serta merta membuat struktur menjadi daktail. Untuk menjamin struktur bersifat daktail, maka selain daktilitas material (baja) maka hal lain yang tidak dapat diabaikan adalah menjamin sambungan agar tidak gagal pada saat terjadi beban gempa. Perencanaan struktur yang tahan terhadap beban gempa didesain untuk menyediakan daktilitas pada elemen yang disambung, sehingga perlunya pemilihan sambungan yang tepat untuk menjamin terjadinya sendi plastis pada daerah balok. (Budiono 2010)

Fokus pada penelitian pada Tugas Akhir ini adalah untuk mempelajari perilaku sambungan terhadap beban gempa. Sambungan diharapkan bisa menahan beban maksimum yang dipindahkan dari elemen yang disambungnya, sehingga mencegah perilaku inelastis yang dapat terjadi pada sambungan tersebut. Direncanakan dan dihitung kebutuhan sambungan dengan beberapa macam type sambungan seperti

Semirigid connection dan Rigid connection, untuk gedung rangka baja. Kemudian kembali dibuat pemodelan sambungan pada software Abaqus 6.7 seperti pada perencanaan sebelumnya, hasilnya dianalisis dengan membandingkan terhadap hasil perencanaan secara teorirtis sebelumnya. Tujuan dari analisa sambungan ini adalah untuk memilih perencanaan sambungan yang cocok untuk daerah rawan gempa.

2. Tinjauan Pustaka

2.1 Umum

Dalam perencanaan struktur tahan gempa disyaratkan dengan ketat bahwa sambungan harus direncanakan lebih kuat daripada komponen yang disambung, untuk menjamin bahwa selama gempa terjadi, pelelehan tidak terjadi pada bagian sambungan, tetapi dibagian yag memang telah direncanakan leleh pada struktur yang bersangkutan. Dalam SNI 03-1729-2002 dinyatakan bahwa sambungan pada struktur pemikul gempa harus mengakomodasi terjadinya penyerapan

Page 2: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

2

energi yang baik pada sendi plastis sesuai dengan kinerja struktur yang direncanakan. Kinerja ini dinyatakan dengan besaran sudut rotasi plastis yang terbentuk diantara sumbu balok dan sumbu kolom.

Daktilitas pada elemen yang disambung dianggap penting karena :

1. Kegagalan pada sambungan antara dua elemen struktur dapat menyebabkan pemisahan dari dua elemen tersebut sehingga terjadi keruntuhan.

2. Respon inelastik elemen lebih mudah diketahui.

3. Perilaku elastik elemen rangka baja umumnya terjadi pada daerah dimana distribusi regangan dan tegangan tidak menimbulkan tegangan triaksial.

4. Tegangan dan regangan pada sambungan yang direncanakan tahan terhadap perilaku beban gempa, bisa menjadi cukup sulit dan berbeda dari desain model sambungan sederhana yang umum digunakan.

5. Kegagalan pada sambungan struktur rangka baja dapat membahayakan stabilitas struktur dengan mengurangi pengekangan tekuk terhadap kolom bangunan.

6. Perbaikan kerusakan akibat kegagalan sambungan lebih sulit menanggulanginya dan lebih mahal daripada memperbaiki elemen struktur yang mengalami lengkungan akibat tekuk. (Tamboli 1999).

2.2 Pembebanan Perencanaan pembebanan pada struktur ini berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983, RSNI 03-1727-1989 dan SNI 03-1726-2010. Pembebanan tersebut antara lain :

Beban Mati Beban mati adalah berat semua bagisn dari struktur gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian mesin mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu.

Beban Hidup

Beban hidup terdiri dari beban yang diakibatkan oleh pemakaian gedung dan tidak termasuk beban mati, dan beban akibat lingkungan (alam) seperti beban angin, beban salju, beban hujan, beban gempa atau beban banjir.

Reduksi beban hidup :

Dengan :

L = Beban hidup desain tereduksi yang ditumpu oleh komponen struktur.

Lo= Beban hidup desain belum direduksi yang ditumpu oleh komponen struktu (lihat tabel 2.1) KLL = Faktor elemen beban hidup (lihat tabel 2.2 ). AT = Luas tributary ( m2 )

Tabel 2.1 Beban Hidup Merata Maksimum. Lo, dan Beban Hidup Terpusat Minimum

Fungsi Bangunan Kantor. :

Merata ( Kg/m2)

1. Ruangan arsip dan komputer harus didesain berdasarkan beban yang lebih berat dari beban pemakaian yang diantisipasi.

2. Lobi dan koridor lantai dasar.

3. Kantor. 4. Koridor diataas lantai

dasar.

479 240 383

Tabel 2.2 Faktor Elemen Beban Hidup, KLL.

Elemen KLL Kolom –kolom dalam Kolom-kolom luar tapa pelat kantilever

4 4

Kolom-kolom tepi dengan pelat pelat kantilever.

3

Kolom-kolom sudut dengan pelat kantilever Balok-balok tepi tanpa pelat kantilever. Balok dalam.

2 2 2

Semua komponen struktur yang tidak tercantum diatas :

Page 3: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

3

Balok-balok tepi dengan pelat kantilever. Balok-balok kantilever. Pelat-pelat satu arah. Pelat-pelat dua arah. Komponen struktut tanpa ketentuan ketentuan untuk penyaluran geser menerus tegak lurus terhadap bentangnya.

1

• Beban Angin Tekanan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali tekanan tiup di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari pantai harus diambil minimum 40 kg/m2. Koefisien angin untuk gedung tertutup pada bidang-bidang luar, koefisien angin (+ berarti tekanan dan – berarti isapan), adalah sebagai berikut : Dinding vertikal : di pihak angin = + 0,9 ; di belakang angin = - 0,4

• Beban Gempa Beban gempa adalah semua beban dinamis yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu.

Kombinasi Pembebanan : Untuk perhitungan secara AISC-LFRD kombinasi yang digunakan adalah COMBO 1 : 1,4 D COMBO 2 : 1,2 D + 1,6 L COMBO 3 : 1,2 D + 0,5 L + 1,3 COMBO 4 : 1,2 D + 0,5 L + 1 E COMBO 5 : 0,9 D + 1 E

Dimana : D = Beban mati L = Beban hidup W = Beban angin E = Beban gempa.

2.3 Perencanaan Struktur. 2.3.1 Kontrol Perhitungan Balok

2.3.2 Kontrol Perhitungan Kolom Kontrol Penampang (Local Buckling)

2.3.3 Kontrol Perhitungan Balok Kolom Amplifikasi Momen Struktur Portal

B1 =

11

crb

u

m

NN

C Ncrb = 2

2

)(kcLEIπ

Cm = 0,6 – 0,4(M1/M2)

B2 =

Σ∆

Σ−HL

N ohu1

1 B2 =

ΣΣ

−crs

u

NN1

1

Ncrs = 2

2

)(kcLEIπ

Persamaan Interaksi Tekan – Lentur

a.Jika 2,0≥n

u

NN

φmaka

0,198

++

nyb

uy

nxb

ux

n

u

MM

MM

NN

φφφ

b. Jika 2,0<n

u

NN

φ maka

0,12

++

nyb

uy

nxb

ux

n

u

MM

MM

NN

φφφ

2.4 Klasifikasi jenis sambungan. Semua sambungan mempunyai tahanan terhadap perputaran sudut ( kekangan) antara batang batang yang disambung bila ada beban yang bekerja padanya.

2.4.1 Type sambungan Type sambungan berdasar atas

kemampuan terhadap perputaran dibagi 2 type yaitu: a. Type Fully Restrained ( FR ) adalah

penahanan penuh atau kaku, mempunyai tahanan yang kaku, tidak dapat berputar.

b. Type Partially Restrained ( PR ) adalah penahanan tidak penuh, tidak cukup kaku untuk mempertahankan sudut akibat beban. pada sambungan ini.

c. Type rangka setengah kaku , terjadi jika kekangan rotasi kira-kira antara 20-90 %dari yang diperlukan untuk mencegah perubahan sudut relatif.

Page 4: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

4

P

Baut b

2.4.2 Klasifikasi sambungan berdasar ratio tahanan momen

Klasifikasi sambungan berdasar pada ratio tahanan momen sambungan terhadap momen jepit sempurna, secara kasar adalah :

a) Simple connection. Momen sambungan = ( 0 – 20 %) momen jepit sempurna. 1. Sambungan dapat memberikan

perputaran pada ujung balok secara bebas.

2. Sambungan tidak boleh mengakinatkan momen lentur terhadap elemen struktur yag disambung.

3. Detail sambungan harus mempunyai kapasitas rotasi yang cukup.

4. Dapat memikul gaya reaksi yang bekerja.

b) Simple rigid connection. Momen sambungan = ( 20 – 90 %) momen jepit sempurna. 1. Sambungan tidak memiliki

kekuatan yang cukup untuk mempertahankan sudut antara elemen yang disambung.

2. Dianggap memiliki untuk memberikan tahanan yang dapat diukur terhadap perubahan sudut tersebut.

c) Rigid connection. Momen sambungan = ( 90 – 100 %) momen jepit sempurna. 1. Sambungandianggap memiliki

kekakuan yang cukup untuk mempertahan kan sudut diantara elemen-elemen yang disambung.

Gambar 2.1 Distribusi momen tahanan terhadap momen jepit sempurna sambungan

simple connections, semirigid connections, dan rigid connections.

2.5 Semirigid connection a. Sambungan tidak memiliki kekuatan

yang cukup untuk mempertahankan sudut antara elemen yang disambung.

b. Dianggap mempunyai kapasitas yang cukup untuk memberikan tahanan yang dapat diukur terhadap perubahan besar sudut tersebut.

c. Tingkat kapasitas tersebut terhadap pembebanan yang bekerja ditetapkan dengan metoda berdasarkan percobaan. Berikut ini adalah gambar jenis jenis sambungan semirigid conection :

Gambar 2.2 Jenis-jenis sambungan semirigid connections

2.6 Rigid connection. Sambungan dianggap memiliki

kekakuan yang cukup untuk mempertahankan sudut diantara elemen elemen yang disambung.

Gambar 2.3 Jenis sambungan rigid

connection type T-connection 2.7 Dasar teori perhitungan 2.7.1 WebConnection Contoh:

Page 5: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

5

P

Baut b

Gambar 2. 4 Contoh Web Connection a) Balok dan balok , b) Balok dan kolom

- Untuk penyambung dipakai sepasang profil

- Sambungan memikul beban geser Pu - Baut-baut (a) memikul beban Pu dan M

= Pu x e, namun M ini dianggap kecil, sering diabaikan karena e kecil.

Misal : Sambungan balok dengan kolom:

- Untuk penyambung dipakai sepasang profil

- Sambungan memikul beban geser Pu - Baut-baut (a) memikul beban Pu dan M

= Pu x e, namun M ini dianggap kecil, sering diabaikan karena e kecil.

Misal : Sambungan balok dengan kolom:

Kontrol Kekuatan Baut : Baut (a) :

Banyaknya baut n = n

u

RP

φ

dimana φ Rn = Kekuatan rencana baut →Baut type tumpu :

φ Rn = 0,75 x (0,5 fn) 2. Ab → kuat geser fn = tegangan patah baut

Ab = luas baut = 2.4

φRn = 0,75 x (2,4 d.tp.fn) → kuat tumpu d=diameter baut tp= tebal pelat yang tipis 2 tL atau tW

balok.

fn = tegangan patah terkecil pelat/baut. φ Rn = harga terkecil kuat geser dan kuat

tumpu. → Bila baut type gesek (friksi) :

φ Rn = φ (1,13µ.m.Tb) pasal 13. 2. 3.1 M = 1 lubang standar µ = 0,35 / bidang kontak bersih Tb = Gaya tarik minimal baut. D = diameter baut

Baut (b) : Banyaknya baut

2.9.4 Rigid – Connection Contoh : T-Connection

Sambungan memikul beban geser Pu dan momen Mu.

Gambar 2.9 Contoh Rigid connection

Penerimaan beban dianggap sebagai berikut.

- Beban geser Pu diteruskan oleh sambungan pada badan balok dengan ke flens kolom.

- Beban momen Mu diteruskan oleh sayap balok dengan baja T ke flens kolom.

1. Untuk bebas geser Pu Kontrol kekuatan sambungan adalah sebagai berikut:

Kontrol kekuatan sambungan sama seperti pada Contoh 1 Web Connection.

Gambar 2.5 Web connection yang diberi beban Pu

2. Akibat beban Mu; timbul gaya tarik

pada profil T sebesar 2T = b

a

dM

Gambar 2.6 Gaya tarik pada profil

a. Kontrol kekuatan sambungan ini adalah sebagai berikut : Kontrol Kekuatan pada Sambungan Sayap (Flens) Profil T. Akibat gaya

e

Pu

a

b

e

Pu

b

2TSayap profil

Badan profil

Baut

PuM

2T

2T

Page 6: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

6

ab

a'b'

T + Q

Q

Q

T + Q

2T

M1M2

d d d d

wBidang M

Bidang kritis

balok anakbalok induk

D

C

B

A

1 2 3 4 5 6

tarik, pada flens profil T terjadi deformasi seperti tergambar.

• Ujung flens profil T menumpu/menjungkit flens kolom, maka timbul gaya Q (prying force).

• Karena adanya gaya Q, gaya pada baut

bertambah menjadi B = T + Q.

Gambar 2.7 Kekuatan sambungan pada bagian sayap.

Gaya : 2T = b

u

dM

Mu = Momen yang bekerja pada sambungan. db = Tinggi profil yang disambung (balok).

b. Gaya-gaya dan kesetimbangan yang terjadi:

Gaya pada baut B = T + Q M2 = Q.a M2 = T.b – M1 ……….

M2 = 111

2 ......

MMM

Mδαδα

δ=

didapat M1 = δα.1

.+

bT

dimana : a =jarak baut ke tepi flens.

b = jarak baut ke bidang kritis. Menurut Kulak, Fisher & Struik : a ≤ 1,25b. Bila nilai a > 1,25b, ambil a = 1,25b.

c. Besarnya prying force Q : M2 = Q.a M2 = α.δ..M1 ……………… (2.60) danM1 = (2.61)

Eliminasi M1 = M1, maka didapat Q =

+ a

bTδα

δα.1

.

δ = W

dW 1Σ−

Keterangan: W - Σd1 = di tempat M2 bekerja W = di tempat M1 bekerja d1 = diameter lubang Dari pengujian, hanya a diganti a’ = a + d/2 dan b diganti b’ = b – d/2 Memberikan hasil yang mendekati.

3.1 Preliminary Design

Gambar 3.1 Denah Bangunan

Gambar 3.2 Potongan Memanjang

M2 = M2 → M1 δα..aQ

Page 7: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

7

Gambar 3.3 Potongan Melintang Data Umum Bangunan : - Fungsi bangunan : Perkantoran - Lokasi :Wilayah gempa 6 (SNI 2010) - Panjang bangunan : 30 m - Lebar bangunan : 18 m -Tinggi bangunan: 40 m (10 lantai denganatap) -Sistem struktu :Open Frame 3D didesain dengan sitem SRPMK. - Tipe tanah : Tanah lunak Data Bahan : Mutu bahan yang akan digunakan sebagai berikut : -Baja: Tipe profil WF -Profil Bj 41 : fy = 250 Mpa

fu = 410 Mpa 3.2 Pembebanan

Perencanaan pembebanan pada struktur ini berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983, SNI 03-1726-2010, RSNI-03-1726. Pembebanan tersebut antara lain

1. Beban Mati 2. Beban Hidup 3. Beban Angin 4. Beban Gempa

Gambar 3.4 Peta zona gempa di Indonesia

3.3 Analisa Linear Struktur Untuk mengetahui gaya dalam yang

timbul pada elemen struktur akibat beban

yang bekerja maka dilakukan analisa struktur dengan menggunakan program bantu SAP 2000 v14. Gaya tersebut adalah gaya geser, gaya aksial, momen lentur, dan momen puntir. Selain itu juga digunakan untuk mengetahui besarnya pergeseran lateral. Disini menganalisa sambungan pada struktur gedung rangka baja.

3.4 Kontrol Dimensi.

Setelah melakukan analisa struktur bangunan, tahap selanjunya kita kontrol desain meliputi kontrol terhadap kolom, balok dimana dari kontrol tersebut dapat mengetahui apakah desain yang kita rencanakan telah sesuai dengan syarat-syarat perencanaan, dan peraturan angka keamanan, serta efisiensi.

3.5 Perencanaan Sambungan.. Kuat rencana setiap komponen sambungan tidak boleh kurang dari beban terfaktor yang dihitung. Perencanaan sambungan harus memenuhi persyaratan berikut :

Gaya-gaya dalam yang disalurkan berada dalam keseimbangan dengan gaya-gaya yang bekerja pada sambungan.

Deformasi pada sambungan masih berada dalam batas kemampuan deformasi sambungan.

Sambungan dan komponen yang berdekatan harus mampu memikul gaya-gaya yang bekerja padanya.

Dalam perencanaana untuk struktur tahan gempa disyaratkan bahwa sambungan yang direncanakan harus lebih kuat dari komponen yang disambung, untuk menjamin bahwa selama gempa terjadi pelelehan tidak terjadi di daerah sambungan, tetapi pada bagian yang telah direncanakan leleh pada struktur yang bersangkutan. Pemodelan sambungan ditinjau pada

daerah sambungan yang memikul beban paling berat dan sering mengalami kegagalan pada saat terjadi beban gempa. Kemudian dibuat rencana pemodelannya dengan beberapa macam type sambungan yaitu :

3.5.1 Semirigid connection a. Sambungan tidak memiliki kekuatan yang

cukup untuk mempertahankan sudut antara elemen yang disambung.

Page 8: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

8

b. Dianggap mempunyai kapasitas yang cukup untuk memberikan tahanan yang dapat diukur terhadap perubahan besar sudut tersebut.

c. Tingkat kapasitas tersebut terhadap pembebanan yang bekerja ditetapkan dengan metoda berdasarkan percobaan.

Berikut ini adalah gambar jenis jenis sambungan semirigid conection :

Gambar3.5 Jenis-jenis sambungan semirigid connection

3.5.2 Rigid connection. Sambungan dianggap memiliki

kekakuan yang cukup untuk mempertahankan sudut diantara elemen elemen yang disambung.

Gambar 3.6 Jenis sambungan rigid connection type T-connection

3.6 Analisa pemodelan sambungan dengan

menggunakan software ABAQUS 6.7

3.7 Visualisasi hasil dalam gambar.

4.Perencanaan struktur.

4.1 Pelat Atap a. Beban Superimposed (Berguna) • Beban finishing :

- aspal t = 1 cm = 1.14 kg/m2 = 14 kg/m2 - spesi t = 1 cm = 1. 21kg/m2 = 21kg/m2 - rangka + plafond = (11+7) kg/m2 = 18 kg/m2 - ducting AC + pipa = 40kg/m2

Total beban finishing = 93 kg/m2

• Beban Hidup

- Beban hidup atap (Lor ) = 96 kg/m2 Beban superimposed berguna = beban hidup+finishing = 96 kg/m2+ 93 kg/m2 = 189 kg/m2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data data sebagai berikut : - bentang ( span )= 2,5 m - tebal pelat beton = 9 cm - tulangan negatif= 2,16 cm2/m - direncanakan memakai tulangan dengan

Ø = 10 mm (As = 0.7854 cm2) - banyaknya tulangan yang diperlukan tiap

1 m N = = 3,375 = 4 buah

Jarak antar tulangan = = 25 cm Jadi dipasang tulangan negatif Ø 10 – 250. 4. 2 Pelat lantai. Data Perencanaan Pelat Lantai. a. Beban superimposed (Berguna)

• Beban finishing : Spesi lantai t = 2 cm = 2.21 kg/m2 = 42kg/m2

Lantai keramik t = 2 cm = 2.1kg/m2 = 28kg/m2 Rangka+Plafond = (11+7) kg/m2 = 18kg/m2 Ducting AC + pipa =40kg/m2+

Total beban finishing =128kg/m2 • Beban Hidup Lantai Tereduksi

Beban Hidup (Lo) = 240 kg/m2 Beban superimposed (berguna) = beban hidup+finishing

= 240 kg/m2 + 128 kg/m2 = 368 kg/m2

Berdasarkan tabel perencanaan praktis untuk bentang menerus dengan tulangan negatif dengan satu baris penyangga didapatkan data data sebagai berikut :

- bentang ( span )= 3 m - tebal pelat beton = 9 cm - tulangan negatif=3.13 cm2/m

direncanakan memakai tulangan dengan Ø = 10 mm (As = 0.7854 cm2) banyaknya tulangan yang diperlukan tiap 1 m N = = 3,98 = 4 buah

Jarak antar tulangan = = 25 cm 4.3 Perencanaan balok anak Balok anak direncanakan menggunakan profil WF 300x150x6,5 x9. Pembebanan : • Beban mati - berat pelat bondek = 10,1 kg/m2 x 2,5 m

Page 9: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

9

Tingkat hx (m) Wx (kg) Wx.hx^k Cvx 100 % Fx-y (kg) 30 % Fx-y (kg)10 40 434984,9 88978329,3 0,151519 194363,8042 58309,141279 36 655875,9 115247409 0,196252 251745,8468 75523,754058 32 655875,9 97240864,8 0,165589 212412,4443 63723,733297 28 686177,5 83910454,6 0,142889 183293,565 54988,06956 24 686177,5 67181868,4 0,114402 146751,7273 44025,518195 20 686177,5 51646525,6 0,087948 112816,4046 33844,921394 16 699175,9 38142412,8 0,064952 83318,09002 24995,427013 12 699175,9 25188170,6 0,042892 55020,91021 16506,273062 8 717625,9 14405037,3 0,02453 31466,28937 9439,886811 4 717625,9 5300403,84 0,009026 11578,17486 3473,452458

587241476

= 25,25kg/m - berat sendiri pelat beton

= 0,09 m x 2400 kg/m3 x 2,5 m= 540 kg/m - berat sendiri profil WF = 36,72kg/m

601,97 kg/m - berat ikatan 10 % x 601,97 kg/m = 60,19kg/m+- qD = 662,16 kg/m

• Beban hidup Beban Hidup (Lo) = 240 kg/m2 qL = 2,5 m x 240 kg/m2= 600 kg/m2 Beban terfaktor = qu = (1.2 x qD ) + (1.6 x qL )

= (1.2 x 662,16)+(1.6 x 600 ) = 1754,59 kg/m

Gambar 4.1 Denah pembebanan balok anak

5. Perencanaan struktur utama 5.1 Pembebanan Struktur Utama.

Lantai Tinggi ( m ) Berat Lantai ( kg ) 10 40 434976 9 36 655872 8 32 655872 7 28 686192 6 24 686192 5 20 686192 4 16 699193 3 12 699193 2 8 717643 1 4 717643

Jumlah 5921247 Tabel 5.2Besarnya gaya Fx pada masing-masing lantai untuk pembebanan gempa

5.2 Perhitungan Kontrol Struktur. 5.2.1. Kontrol Dimensi Balok Induk a. Untuk lantai 1-4 profil WF

600x200x12x20 Kontrol lendutan

b. Untuk lantai 5-7 profil WF 600x200x11x17 Kontrol lendutan

c. Untuk lantai 8-10 profil WF

500x200x10x16 Kontrol lendutan

5.2.2 Kontrol dimensi kolom

a. Untuk lantai 1-4 profil K

700x300x13x24

0,898 ≤ 1,0…OK

b. Untuk lantai 5-7 profil K 600x200x12x20

0,553 ≤ 1,0…OK

Page 10: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

10

c. Untuk lantai 8-10 profil K 500x200x10x16.

0,812≤ 1,0…OK

6. Perencanaan sambungan. 6.1. Sambungan Balok Anak dengan Balok induk. Vu = 6316,17 kg. Balok anak : WF 300x150x6,5 x9 Balok induk : WF 600x300x12x20

a. Sambungan pada badan anak balok anak Penentuan jumlah baut Direncanakan menggunakan baut tipe A325 Ø 16 mm (Ab = ¼ d2 = 2,01) dengan mutu 120 ksi (fu = 120 x 70,3 = 8436 kg/cm2 ). Baut tanpa ulir pada bidang geser baut r1 = 0,50. Kekuatan 1 baut pada sayap : Kuat geser ( φ Vn ) = 0,75* r1 * fu * Abaut * m = 0,75* 0,5* 8436 * 2,01 * 2 = 12717,27 kg Kuat tumpu (φ Rn ) = 0,75 * 2,4 * db * tp * fu = 0,75 * 2,4 * 1,6 * 0,65 * 4100 = 7675,2 kg Dipakai φ Vn = 9446,4 kg Jumlah baut yang diperlukan adalah

= 2 buah Dipasang 2 buah baut diameter 16 mm Vu ≤ n x φ Rn, 6710,99 kg ≤ 2 x 6710,99 kg = 13421,98 Kg…OK

b. Sambungan pada badan balok induk Penentuan jumlah baut Direncanakan menggunakan baut Ø 16 mm (Ab = ¼ d2 = 2,01) dengan mutu 120 ksi (fu = 120 x 70,3 = 8436 kg/cm2 ). Baut tanpa ulir pada bidang geser baut r1 = 0,50. Kuat geser ( φ Vn ) = 0,75* r1 * fu *Abaut* m = 0,75* 0,5* 8436 * 2,01 * 1 = 6358,63 kg Kuat tumpu (φ Rn )

= 0,75 * 2,4 * db * tp * fu = 0,75 * 2,4 * 1,6 * 1,2 * 4100 = 14169,6 kg Dipakai φ Vn = 6358,63 kg Jumlah baut yang diperlukan adalah

= 2 buah Dipasang 2 buah baut diameter 16 mm

Gambar 6.1 Sambungan balok anak dan balok induk

6.2. Sambungan Balok Induk dengan Kolom

6.2.1. Sambungan Balok Induk dengan Kolom type Rigid Connection

Balok induk WF 600 x 300 x 12 x 20 Kolom K 700 x 300 x 13 x 24 Vu total = 77414,67 Kg

a. Sambungan pada badan balok induk

• Baut type A325 Ø 30 mm (Ag = ¼ d2 = 7,06 cm2) . mutu 120 ksi (fu = 120 x 70,3 = 8436 kg/cm2 ).

• Baut tanpa ulir pada bidang geser baut r1 = 0,50.

• Mutu profil BJ 41 ( fu = 4100 Kg/cm2 ) • Pelat siku dari profil ∟ 150.150.15

Kuat tumpu (φ Rn ) = 0,75 * 2,4 * db * tp * fu = 0,75 * 2,4 * 3 * 1,2 * 4100 = 26568 kg Jumlah baut yang diperlukan adalah

= 3 buah Dipasang 3 buah baut diameter 30 mm Vu ≤ n x φ Rn,

77414,67 kg ≤ 3 x 26568 kg = 79704 Kg…OK

50

5050

80

50

18.0080

Baut Ø16mmProfil Siku70.70.7

Balok Anak WF 300.150.6,5.9

Profil Balok IndukWF 600.200.12.20

30.00

50.00

Page 11: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

11

b. Sambungan pada sayap kolom

• Baut type A325 Ø 30 mm (Ag = ¼ d2 = 7,06) . mutu 120 ksi (fu = 120 x 70,3 = 8436 kg/cm2 ).

• Baut tanpa ulir pada bidang geser baut r1 = 0,50.

• Mutu profil BJ 41 ( fu = 4100 Kg/cm2 ) • Pelat siku dari profil ∟ 140.140.14

Kuat geser ( φ Vn ) = 0,75* r1 * fu * Abaut * m = 0,75* 0,5* 8436 * 7,06 *1 = 22334,31 kg Jumlah baut yang diperlukan adalah

= 4 buah Dipasang 4 buah baut diameter 30 mm c. Kontrol kekuatan pelat siku ∟ 140.140.14

Diameter perlemahan (dengan bor ) 30 + 1,5 = 31,5 mm = 2,55 cm Anv = Lnv .t∟. = (40 – n. Ø lubang ).t∟ = ( 40 – 4 x 3,15 ) x 1,4 = 38,36 cm2 Φ Pn = 0,75 x 0,6 x Fu x Anv =0,75 x 0,6 x 4100 x 38,36 = 70774,2 Kg untuk 1 plat siku Karena terdapat dua siku penyambung, maka : 2 Φ Pn = 2*70774,2 =14154,84 Kg ≥ 74405,56 Kg..ok d. Kontrol kekuatan sambungan sayap-

profil T Kekuatan rencana baut

Kuat rencna baut menurut cara Thornton :

B = Φ Rn = 0,75. Fub.(0,75. Ab )x n = 0,75 . 8436. (0,75 x 10,2) 2 = 96552,55 kg

T = Gaya kopel = T = kg < B = 96552,55 kg …ok

Gaya yang terjadi pada baut : B ≥ ( T + Q )

≥ ( …..OK

e. Kontrol kekuatan badan profil T dengan flens balok.

• Baut type A325 Ø 36 mm (Ag = ¼ d2 = 10,2) . mutu 120 ksi (fu = 120 x 70,3 = 8436 kg/cm2 ).

• Baut tanpa ulir pada bidang geser baut r1 = 0,50.

• Mutu profil BJ 41 ( fu = 4100 Kg/cm2 ).

Kuat geser ( φ Vn ) = 0,75* r1 * fu * Abaut * m = 0,75* 0,5* 8436 * 10,2 *1 = 32267,7 kg. Jumlah baut yang diperlukan

Dipasang 6 buah baut Ø 36 mm pada dua sisi, sehingga pada 1 sisi terdapat 3 baut.

Gb.6.1 Sambungan rigid balok kolom.

6.2.2.Sambungan Balok Kolom typSemirigid Connection.

Balok induk WF 600 x 300 x 12 x 20 Kolom K 700 x 300 x 13 x 24 Vu total = 60785,53 Kg. Mu = 13.617.341,83 Kgcm • Baut tipe gesek Ø30 (Ag = 10,2 cm2)

lubang standar mutu 120 ksi (fu = 120 x 70,3 = 8436 kg/cm2 ).

• Mutu profil BJ 41 ( fu = 4100 Kg/cm2 ) • μ = 0,35.

• Kuat rencana baut : Vd = 1,13 x μ x m x Tb = 1,13 x 0,35 x 1 x 49000 = 19, 37 ton Vu =

T baut = Ab x f baut = 38522,95Kg/cm2

WF.588x300x12x20

L.140x140x40

POTONGANWF.588x300x12x20

T.900x300x18x34

KC

700x

300x

13x2

4∅ 30

∅ 36

∅ 30

∅ 36

∅ 36

1

1POTONGAN 1-1

∅ 30

Page 12: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

12

= 5896,466 Kg > Vu ( Kg )..ok

Momen rencana yang dapat dipikul sambungan :

ϴMn

=

= + 2 x 48401,55 x (6,8+17,8+28,8+39,8) +2 x 48401,55 x (7,1+17,6+28)

= 18.672.805,67 kgcm >

Gb.6.2 Sambungan semirigid balok kolom.

7. Analisa perilaku abaqus 7.2.1 Rigid connection.

Gambar 8.1 Hasil Deformasi akibat beban 65 ton

Tabel 8.1 Displacement pada Profil I1 node 78

Tabel 8.2 Displacement pada Profil I2 node 372

Tabel 8.3 Displacement pada Profil 1 node 88

Tabel 8.4 Displacement pada Siku2 node 88

Gb.8.1 Grafik Displacement pada Profil I

1node 78

Profil I1 Beban U.Magnitude U.U1 U.U2 U.U3(ton) (mm) (mm) (mm) (mm)

Node 78 25 1.90298 6.92E-03 -8.89E-01 -1.6826635 2.6766 1.00E-02 -9.64E-01 -2.4967945 3.47061 1.31E-02 -1.04005 -3.3110855 4.27365 1.62E-02 -1.11571 -4.1254265 5.08224 1.93E-02 -1.19177 -4.94049

Profil I2 Beban U.Magnitude U.U1 U.U2 U.U3(ton) (mm) (mm) (mm) (mm)

Node 372 25 1.70849 -4.14E-03 -2.66E-01 -1.6877135 2.47421 -6.25E-03 -1.97E-01 -2.4663545 3.24768 -8.37E-03 -1.28E-01 -3.2451355 4.02465 -1.06E-02 -6.03E-02 -4.0241865 4.80494 -1.30E-02 -8.81E-04 -4.80492

Siku 1 Beban U.Magnitude U.U1 U.U2 U.U3(ton) (mm) (mm) (mm) (mm)

Node 88 25 2.27094 4.36E-03 -1.16E+00 -1.9527435 3.17583 6.61E-03 -1.31E+00 -2.8919845 4.10212 8.87E-03 -1.46546 -3.8314155 5.03803 1.11E-02 -1.61864 -4.7709165 5.9805 1.34E-02 -1.77324 -5.71155

Siku 2 Beban U.Magnitude U.U1 U.U2 U.U3(ton) (mm) (mm) (mm) (mm)

Node 88 25 1.94273 -2.82E-03 -3.09E-01 -1.9179835 2.82964 -4.07E-03 -1.68E-01 -2.8246545 3.73159 -5.31E-03 -2.69E-02 -3.7314955 4.63986 -6.56E-03 1.14E-01 -4.6384565 5.55308 -7.81E-03 2.52E-01 -5.54735

-6.00E+00

-5.00E+00

-4.00E+00

-3.00E+00

-2.00E+00

-1.00E+00

0.00E+00

1.00E+00

0 10 20 30 40 50 60 70

Dis

pla

ce

me

nt (

mm

)

Beban (ton)

PROFIL I1

U1

U2

U3

Page 13: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

13

Gb.8.2 Grafik Displacement pada Profil I 2 node 372

Gb. 8.3 Grafik Displacement pada Siku 1 node 88

Gb. 8.4 Grafik Displacement pada Siku 2 node 88

8.2.2. Regangan.

Tabel 8.5 Regangan pada Profil I 1 node

78

Tabel 8.6 Regangan pada Profil I2 node

372

Tabel 8.7 Regangan pada Siku1 node 88

Tabel 8.8 Regangan pada Siku2 node 88

Gb.8.5 Grafik Regangan pada Profil I 1node 78

-6.00E+00

-5.00E+00

-4.00E+00

-3.00E+00

-2.00E+00

-1.00E+00

0.00E+00

0 10 20 30 40 50 60 70

Dis

pla

cem

en

t (m

m)

Beban ( Ton )

Profil I2

U1

U2

U3

-6.00E+00

-5.00E+00

-4.00E+00

-3.00E+00

-2.00E+00

-1.00E+00

0.00E+00

1.00E+00

0 10 20 30 40 50 60 70

Dis

pla

cem

en

t (m

m)

Beban ( ton )

Siku 1

U1

U2

U3

-6.00E+00

-5.00E+00

-4.00E+00

-3.00E+00

-2.00E+00

-1.00E+00

0.00E+00

1.00E+00

0 10 20 30 40 50 60 70

Dis

pla

cem

en

t (m

m)

Beban ( ton )

Siku 2

U1

U2

U3

Profil I1

Node 78 25 2.19E-05 -7.66E-05 2.50E-05 1.42E-07 1.06E-07 -4.39E-0535 -1.16E-05 6.52E-06 2.03E-05 1.49E-07 2.00E-07 -1.73E-0445 -4.51E-05 8.97E-05 1.55E-05 1.55E-07 2.93E-07 -3.03E-0455 -7.86E-05 1.73E-04 1.07E-05 1.62E-07 3.87E-07 -4.33E-0465 -1.12E-04 2.56E-04 5.98E-06 1.69E-07 4.81E-07 -5.62E-04

E.E23E.E13E.E12E.E33E.E22E.E11Beban

Profil I2

Node 372 25 1.37E-04 -3.54E-04 3.32E-05 2.98E-08 2.64E-07 -4.62E-0435 1.71E-04 -4.38E-04 3.82E-05 2.80E-08 3.57E-07 -5.95E-0445 2.05E-04 -5.23E-04 4.33E-05 2.62E-08 4.49E-07 -7.27E-0455 2.38E-04 -6.06E-04 4.95E-05 7.15E-08 5.67E-07 -8.58E-0465 2.86E-04 -7.18E-04 7.71E-05 3.20E-06 2.59E-06 -9.94E-04

E.E12 E.E13 E.E23Beban E.E11 E.E22 E.E33

Siku 1

Node 88 25 -6.34E-05 7.15E-05 7.73E-05 8.01E-08 -9.29E-09 -2.75E-0435 -9.62E-05 1.09E-04 1.16E-04 5.11E-08 -5.57E-09 -4.16E-0445 -1.29E-04 1.46E-04 1.55E-04 2.22E-08 -1.86E-09 -5.57E-0455 -1.62E-04 1.83E-04 1.95E-04 -6.82E-09 1.85E-09 -6.98E-0465 -1.94E-04 2.20E-04 2.34E-04 -3.58E-08 5.56E-09 -8.39E-04

Beban E.E11 E.E22 E.E33 E.E12 E.E13 E.E23

Siku 2

Node 88 25 9.71E-05 -1.04E-04 -1.22E-04 -2.18E-07 -1.16E-08 -4.14E-0435 1.36E-04 -1.44E-04 -1.72E-04 -2.51E-07 -1.12E-08 -5.80E-0445 1.75E-04 -1.85E-04 -2.22E-04 -2.85E-07 -1.09E-08 -7.46E-0455 2.14E-04 -2.26E-04 -2.72E-04 -3.19E-07 -1.06E-08 -9.13E-0465 2.53E-04 -2.67E-04 -3.21E-04 -3.50E-07 -9.69E-09 -1.08E-03

Beban E.E11 E.E22 E.E33 E.E12 E.E13 E.E23

-7.00E-04

-6.00E-04

-5.00E-04

-4.00E-04

-3.00E-04

-2.00E-04

-1.00E-04

0.00E+00

1.00E-04

2.00E-04

3.00E-04

0 10 20 30 40 50 60 70

Re

ga

ng

an

Beban (ton)

PROFIL I1

E11

E22

E33

E12

E13

E23

Page 14: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

14

Gb.8.6 Grafik Regangan pada Profil I 2 node 372

Gb. 8.7 Grafik Regangan pada Profil I 2 node 372

Gb. 8.8 Grafik Regangan pada Siku 2 node 88

8.2.3 Tegangan

Tabel 8.9 Tegangan pada Profil I 1 node

78

Tabel 8.10 Tegangan pada Profil I 2 node

372

Tabel 8.11 Tegangan pada Siku1 node 88

Tabel 8.12 Tegangan pada Siku2 node 88

Gb.8.9 Grafik Tegangan pada Profil I 1node 78

-1.20E-03

-1.00E-03

-8.00E-04

-6.00E-04

-4.00E-04

-2.00E-04

0.00E+00

2.00E-04

4.00E-04

0 10 20 30 40 50 60 70

Re

ga

ng

an

Beban (ton)

Profil I2

E11

E22

E33

E12

E13

E23

-1.00E-03

-8.00E-04

-6.00E-04

-4.00E-04

-2.00E-04

0.00E+00

2.00E-04

4.00E-04

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Re

ga

ng

an

Beban (ton)

Siku 1

E11

E22

E33

E12

E13

E23

-1.20E-03

-1.00E-03

-8.00E-04

-6.00E-04

-4.00E-04

-2.00E-04

0.00E+00

2.00E-04

4.00E-04

0 10 20 30 40 50 60 70

Re

ga

ng

an

Beban (ton)

Siku 2

E11

E22

E33

E12

E13

E23

Profil I1 Beban S.S11 S.S22 S.S33 S.S12 S.S13 S.S23(ton) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²)

Node 78 25 -6.52E-02 -15.2219 4.23E-01 1.09E-02 8.12E-03 -3.3758535 -3.72E-02 2.75273 4.8694 1.14E-02 1.53E-02 -13.343145 -9.10E-03 20.7308 9.31688 1.20E-02 2.26E-02 -23.312355 1.90E-02 38.7062 13.7638 1.25E-02 2.98E-02 -33.280365 4.70E-02 56.6371 18.201 1.30E-02 3.70E-02 -43.2274

Profil I2 Beban S.S11 S.S22 S.S33 S.S12 S.S13 S.S23(ton) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²)

Node 372 25 -1.34E-01 -75.6771 -16.1091 2.29E-03 2.03E-02 -35.560935 -1.61E-01 -93.8729 -20.5603 2.15E-03 2.74E-02 -45.756445 -1.89E-01 -112.072 -25.0124 2.01E-03 3.46E-02 -55.953855 -2.20E-01 -130.114 -29.1977 5.50E-03 4.36E-02 -66.020865 -2.82E-01 -145.589 -31.5668 3.84E-02 6.38E-02 -73.8817

Siku 1 Beban S.S11 S.S22 S.S33 S.S12 S.S13 S.S23(ton) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²)

Node 88 25 9.37E-02 20.8589 21.7479 6.16E-03 -7.14E-04 -2.12E+0135 8.15E-02 31.5955 32.7824 3.93E-03 -4.29E-04 -3.20E+0145 6.94E-02 42.3341 43.8189 1.70E-03 -1.43E-04 -4.29E+0155 5.72E-02 53.0722 54.8552 -5.25E-04 1.43E-04 -5.37E+0165 4.51E-02 63.8003 65.8862 -2.75E-03 4.27E-04 -6.45E+01

Siku 2 Beban S.S11 S.S22 S.S33 S.S12 S.S13 S.S23(ton) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²)

Node 88 25 1.47E-01 -30.7303 -33.5439 -1.67E-02 -8.91E-04 -3.18E+0135 1.58E-01 -42.9688 -47.203 -1.93E-02 -8.65E-04 -4.46E+0145 1.70E-01 -55.2096 -60.8647 -2.19E-02 -8.39E-04 -57.400255 1.80E-01 -67.4506 -74.5246 -2.45E-02 -8.12E-04 -70.195765 1.82E-01 -79.6945 -88.1511 -2.69E-02 -7.45E-04 -82.9796

-6.00E+01

-4.00E+01

-2.00E+01

0.00E+00

2.00E+01

4.00E+01

6.00E+01

8.00E+01

0 10 20 30 40 50 60 70

Tega

nga

n (

N/m

m²)

Beban (ton)

Profil I1

S11

S22

S33

S12

S13

S23

Page 15: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

15

Gb.8.10 Grafik Tegangan pada Profil I 2 node 372

Gb. 8.11 Grafik Tegangan pada Siku1 node 88

Gb. 8.12 Grafik Tegangan pada Siku2 node 88

8. KESIMPULAN 8.1 Kesimpulan

1. Dari hasil perhitungan dan analisis SAP 2000 v14 yang telah dilakukan pada struktur bangunan gedung, perencanaan dimensi profil pada balok anak (WF 300x150x6,5 x9),balok induk (WF 600x200x11x17) (WF 600x200x11x17),(WF 500x200x10x16) dan kolom (K700x300x13x24),(K588x300x12x20),(K500x200x10x16) sudah memenuhi kontrol kekuatan profil.

2. Dari hasil analisa perilaku dengan Abaqus 6.7 balok mengalami displacement maksimum pada arah Z (U3) sebesar -5,711 mm yang ditinjau didaerah sambungan siku di bawah balok dengan beban lateral yaitu 65 ton Displacement tersebut akan semakin bertambah saat beban lateral yang diberikan juga bertambah.

3. Untuk nilai tegangan yang terjadi pada sambungan akibat pemberian beban lateral sebesar 65 ton didapatkan hasil tegangan maksimum S23 = -82,9796 N/ mm2 berada pada sambungan siku di bawah balok di daerah yang sama untuk displacement terbesar.

4. Unuk nilai regangan di dapatkan sebesar E23 = -1,08E-3 pada saat diberi beban 65 ton, tetapi berada pada daerah sambungan siku sebelah kanan di bawah balok.

5. Dengan diberikannya variasi beban lateral yang semakin bertambah maka displacement, tegangan dan regangan yang terjadi ikut mengalami kenaikan hingga melebihi batas leleh dari penampang tersebut.

8.2 Saran

Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam untuk mengetahui prilaku sambungan balok-kolom agar menghasilkan perencanaan struktur dengan mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi, dan estetika. Sehingga

-1.60E+02

-1.40E+02

-1.20E+02

-1.00E+02

-8.00E+01

-6.00E+01

-4.00E+01

-2.00E+01

0.00E+00

2.00E+01

0 10 20 30 40 50 60 70

Te

ga

ng

an

(N

/m

m²)

Beban (ton )

Profil I2

S11

S22

S33

S12

S13

S23

-8.00E+01

-6.00E+01

-4.00E+01

-2.00E+01

0.00E+00

2.00E+01

4.00E+01

6.00E+01

8.00E+01

0 10 20 30 40 50 60 70

Te

ga

ng

an

(N

/m

m²)

Beban (ton)

Siku 1

S11

S22

S33

S12

S13

S23

-1.00E+02-9.00E+01-8.00E+01-7.00E+01-6.00E+01-5.00E+01-4.00E+01-3.00E+01-2.00E+01-1.00E+010.00E+001.00E+01

0 10 20 30 40 50 60 70

Te

ga

ng

an

(N

/m

m²)

Beban (ton)

Siku 2

S11

S22

S33

S12

S13

S23

Page 16: STUDI PERILAKU SAMBUNGAN JENIS SEMI RIGID CONNECTION … file1 studi perilaku sambungan jenis semi rigid connection dan rigid connection pada struktur rangka baja yang tahan terhadap

16

diharapkan perencanaan dapat dilaksanakan mendekati kondisi sesungguhnya di lapangan dan hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan perencanaan yaitu kuat, ekonomis, dan tepat waktu dalam pelaksanaannya.

DAFTAR PUSTAKA

Salmon dan Johnson. 1995. Struktur Baja Desain dan Perilaku Jilid 2 Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh Ir. Wira M.S.CE. Jakarta : Erlangga. Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD (Sesuai SNI 03 – 1729-2002). Jakarta : Erlangga. Badan Standardisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002). American Institute of Steel Construction. 2005. Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications ( ANSI/AISC 358-05 ).

Badan Standardisasi Nasional.2002. Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002).

Tamboli, Akbar R.1999.Handbook of Structural Steel Connection Design and Details.New Jersey : McGraw Hill.

Soewardojo.Buku Ajar : Struktur Baja II. Surabaya : Jurusan Teknik Sipil FTSP – ITS. Lee, Sang-Sup dan Moon, Tae-Sup.2001.”Moment-rotation model of semirigid connections with angles”. Jurnal Enginering Structures 24 (2002) 227-237.