Kajian Numerik Terhadap Kinerja Link Geser dengan Pengaku Diagonal pada Struktur Rangka Baja Berpenopang Eksentrik (EBF)

Transkripsi

1 Yurismn, kk. ISSN Jurnl Teoretis n Terpn Bing Rekys Sipil Kjin Numerik Terhp Kinerj Link Geser engn Pengku Digonl p Struktur Rngk Bj Berpenopng Eksentrik (EBF) Yurismn Progrm Doktor Bing Kehlin Rekys Struktur, Fkults Teknik Sipil n Lingkungn Institut Teknologi Bnung / Stf Pengjr Politeknik Negeri Png, Kmpus Politeknik Limu Mnis Png E-mil: yurismn_pg@yhoo.om Bmng Buiono Kelompok Kehlin Rekys Struktur, Progrm Stui Teknik Sipil, Fkults Teknik Sipil n Lingkungn Institut Teknologi Bnung, Jl. Gnesh No.1 Bnung 4132 E-mil:.uiono@lpi.it..i Muslinng Moestopo Kelompok Kehlin Rekys Struktur, Progrm Stui Teknik Sipil, Fkults Teknik Sipil n Lingkungn Institut Teknologi Bnung, Jl. Gnesh No.1 Bnung 4132 E-mil: moestopo@si.it..i Me Surjn Kelompok Kehlin Rekys Struktur, Progrm Stui Teknik Sipil, Fkults Teknk Sipil n Lingkungn Institut Teknologi Bnung, Jl. Gnesh No.1 Bnung 4132 E-mil: msurjn@si.it..i Astrk Mklh ini menyjikn hsil stui numerik yng meneliti perilku link geser engn menggunkn pengku igonl p gin n untuk meningktkn kinerjny, p sistem struktur j erpengku eksentrik (EBF). Penelitin ini ertujun untuk meneliti perilku link geser engn menggunkn pengku igonl p gin n iwh pemenn sttik monotonik n siklik engn kontrol perpinhn, riwyt pemenn yng ierikn lm pengujin ini sesui engn stnr pemenn AISC 25. Anlisis ilkukn engn penektn elemen hingg Non-Linier engn menggunkn perngkt lunk komputer MSC/NASTRAN. Link imoelkn segi elemen shell yng itumpu p keu ujungny sengkn eerp nol p posisi pemenn iperolehkn untuk ertrnslsi lm stu rh sj (sumu-y).. Beerp prmeter penting yng inggp erpengruh ser signifikn terhp kinerj link geser telh inlis menkup: tel syp, tel n, tel n jrk pengku n, tel pengku igonl n geometrik pengku igonl. Perilku link geser engn pengku igonl n iningkn engn perilku link stnr yng irennkn sesui engn ketentun AISC 25. Hsil nlisis menunjukkn hw pengku igonl n pt meningktkn kinerj link geser lm hl: kekutn kekkun n issipsi energi lm menhn en lterl. Nmun, peren nili ktilits ntr link geser engn pengku igonl n n link geser yng irennkn sesui stnr AISC tik egitu signifikn. Hsil nlisis jug menunjukkn hw keteln pengku igonl n moel geometrik pengku terseut erpengruh ser signifikn terhp kinerj link geser. Kt-kt Kuni: Link geser, pengku igonl, en monotonik, en siklik, kekutn, kekkun, issipsi energi, ktilits. Astrt This pper presents numeril stuy to investigte the ehviour of sher link in se of enhnement of the sher link performne of Eentrilly Bre Frmes (EBF) of steel strutures y using igonl we stiffenner. This reserh ims to investigte the ehviour of sher link with igonl stiffenner uner monotoni n yli of loing with isplement ontrol, the loing hystory is pplie to the moel of link orne with stnr of AISC 25. Non-Linier Finite Element Metho is pplie using the omputer softwre of MSC/NASTRAN. Link is moele s shell element n fixe t its oth ens exept for egree of Vol. 17 No. 1 April 21 25

2 Kjin Numerik Terhp Kinerj Link Geser engn Pengku Digonl... freeom of the vertil isplement (y-iretion) t the one en where the lo is pplie. Severl importnt prmeters of sher link hs en investigte: the thikness of flnge, we n we stiffener, the spe of we stiffner, the thikness of igonl we stiffner n its geometri. The ehviour of sher link with igonl we stiffener is ompre to the ehviour of the link esigne in orne with the AISC 25 Stnr Coe of Prtie. The results of the nlysis show tht the igonl we stiffener inreses the performne of the sher link in terms of strength, stiffness, energy issiption to resist lterl lo. However, the ifferene etween the utilities of the link with igonl we stiffenner n stnr link of AISC Coe is not signifint. Prmeters whih re signifintly influening the performne of the sher link re the thikness of igonl we stiffener n its geometry. Keywors: Sher link, igonl we stiffener, monotoni loing, yli loing, strength, stiffness, utility, energy of issiptions. 1. Penhulun Mengingt konisi geogrfis Inonesi yng terletk i erh engn tingkt kejin gemp umi tektonik yng reltif tinggi mk perlu ilkukn ergi upy untuk memperkeil resiko yng itimulknnny. Dlm eerp kejin gemp esr i Inonesi jumlh korn yng pling nyk terutm isekn oleh keruntuhn ngunn. Oleh kren itu esin ngunn thn gemp ersrkn p konsep: hw kit gemp esr ngunn iperolehkn menglmi rusk ert tetpi mnusi yng i lmny hrus selmt. Bersrkn Stnr Nsionl Inonesi (SNI) gemp yng erlku st ini, struktur ngunn thn gemp p umumny irennkn engn mengppliksikn konsep ktilits. Dengn penerpn konsep ini, p st gemp kut terji elemen-elemen struktur tertentu yng ipilih iperolehkn untuk menglmi plstifiksi (keruskn) segi srn untuk penissipsin energi gemp yng iterim oleh struktur. Nmun emikin struktur ihrpkn tik runtuh (ollpse). Agr struktur tik runtuh mk elemen-elemen tertentu terseut hrus irennkn seemikin rup gr pt menglmi eformsi inelstis ser stil selm terjiny gemp kut. Struktur j merupkn slh stu sistem struktur thn gemp engn kinerj yng sngt gus, kren mteril j mempunyi krkteristik yng unik iningkn engn mteril struktur linny, engn mengnlkn p sift ktilits n kekutnny yng tinggi mk struktur j sngt ook igunkn untuk erh-erh engn tingkt seismisits yng tinggi. Dri hsil-hsil riset yng pernh ilkukn telh iptkn tig sistem struktur j thn gemp yng umum igunkn yitu: (1) Rngk penhn momen (Moment Resisting Frme / MRF), (2) Rngk erpengku konsentrik (Conentrilly Bre Frme / CBF), (3) Rngk erpengku eksentrik (Eentrilly Bre Frme / EBF). (Bruneu, 1998). Rngk j penhn momen (MRF) mempunyi kemmpun issipsi energi yng ukup untuk pt memerikn ktilits yng iperlukn (require utility) tetpi struktur ini kurng kku sehingg memerlukn ukurn penmpng yng leih esr n pnel zone pelt gn yng mhl untuk memenuhi persyrtn rift (rift requirements). P sisi lin sistem rngk erpengku konsentrik (CBF) ser efisien pt memenuhi ts-ts lenutn mellui ksi rngkny tetpi tik memerikn sutu meknisme yng stil lm issipsi energi (Popov, kk., ). Peren perilku ketig system struktur j terseut iperlihtkn lm Gmr 1. Kren ketertsn keu sistem struktur terseut mk ikemngkn sutu sistem struktur ru yng iseut struktur erpengku eksentrik (EBF). 2. Mksu n Tujun Mksu ilkuknny penelitin ini lh lm rngk menptkn sistem struktur EBF yng mempunyi kinerj mksimum mellui peningktn kinerj elemen link. Untuk menpi mksu terseut penelitin ini ertujun untuk: 1) Memhmi meknisme penyerpn energi gemp p struktur rngk j erpengku eksentrik, 2) Melkukn pengkjin terhp prmeter prmeter p sj yng erpengruh ser signifikn terhp perilku elemen link lm sistem struktur rngk j erpengku eksentrik, 3) Melkukn pengkjin terhp keterkitn prmeter prmeter terseut ntr stu engn yng linny lm menghsilkn link engn kinerj yng leih ik, 4) Melkukn pengkjin terhp penggunn pengku n yng ipsng ser igonl p elemen link, lm rngk peningktn kinerj link lm sistem EBF. P Gmr 1. Peren perilku tig moel sistem struktur j (Moestopo, M., kk, 26) Δ 26 Jurnl Teknik Sipil

3 Yurismn, kk. 3. Stui Litertur 3.1 Tinjun umum terhp sistem struktur erpenopng eksentrik (EBF) Sistem struktur erpenopng eksentrik (EBF) merupkn pengemngn ri u sistem struktur penhn gy lterl yng seelumny yitu: MRF n CBF. Sistem ini ikemngkn untuk menyempurnkn sistem MRF n CBF, imn sistem MRF memiliki nili ktilits n kpsits issipsi energi yng esr n stil nmun memiliki nili kekkun yng renh, isisi lin CBF memiliki kekkun yng leih esr nmun mempunyi kpsits issipsi energi yng leih renh. Gmr 2 memperlihtkn eerp entuk sistem EBF yng umum igunkn (AISC, 25). Sistem EBF pt menggungkn msing-msing keuntungn ri keu sistem struktur terseut, sert memperkeil kelemhn yng imilikiny. Ser spesifik EBF mempunyi eerp krkteristik ntr lin: 1) mempunyi kekkun elstik yng tinggi, 2) mempunyi respon inelstik yng stil iwh pemenn lterl siklik, 3) mempunyi kemmpun yng sngt ik lm hl ktilits n issipsi energi. P sistem EBF penyerpn energi gemp ilkukn mellui meknisme pementukn seni plstis p elemen link. Elemen link lh merupkn gin ri lok yng irennkn untuk menissipsi energi p st terjiny gemp kut. Kelehn yng terji p elemen link pt erup kelelehn geser tu kelelehn lentur. Tipe kelelehn ini sngt tergntung p pnjng link terseut. 3.2 Krkteristik elemen link lm sistem EBF Link lh slh stu elemen yng terpt lm sistem EBF yng erperilku segi lok penek yng p keu sisiny ekerj gy geser engn rh yng erlwnn sert momen lentur yng ikitkn oleh gy geser terseut. Kren gy geser yng erlwnn rh mk momen yng ekerj p ujung-ujung elemen link mempunyi esr n rh yng sm seperti yng iperlihtkn lm Gmr 3. Plstifiksi yng terji p elemen link isekn oleh keu gy terseut i ts, oleh kren itu mk perilku elemen link ser gris esr pt iekn menji u tipe yitu: 1) link lentur (moment link) n 2) link geser (sher link) (Popov, Engelhrt, 1992). Link iktkn segi link geser pil kelelehn yng terji isekn oleh gy geser, n iktkn segi link lentur pil kelehn yng terji isekn oleh momen lentur. = link = em segment outsie of link = igonl re = olumn Gmr 2. Beerp konfigursi eentrilly re frmes (AISC, 25) M M V V Gmr 3. Gy-gy p elemen link (Yurismn, kk., 29) Vol. 17 No. 1 April 21 27

4 Kjin Numerik Terhp Kinerj Link Geser engn Pengku Digonl... Deformsi psk leleh seuh lok link isekn oleh: kelelehn geser, kelelehn lentur tu kominsi ri keuny. Dengn menggunkn seuh moel nlitis seerhn pt itentukn sutu tsn yng tept ntr meknisme lentur n meknisme geser. Btsn ini pt igmrkn engn menggunkn seuh entngn geser yng leleh ser serempk lm konisi lentur n geser (Englekirk, 1994). Bentngn geser (sher spn) lh perningn ntr momen engn geser p sutu titik tu jrk ntr titik M = (infletion point) engn titik momen mksimum imn tik terji penmhn en ntr keu titik terseut. Bentngn geser lm entuk yng pling seerhn igmrkn segi lok kntilever yng ieni p ujungny, seperti yng iperlihtkn lm Gmr 4. Perilku link lm sistem EBF p konisi meknisme igmrkn engn konsep yng sm ykni seuh entngn geser seerhn seperti p Gmr 4. Perningn kekutn yng seimng (lne strength rtio) terpi st entngn geser menglmi kelelehn lentur n geser ser serempk. M = (1) V Dimn = pnjng entng geser lok kntilever, M = momen yng ekerj p lok, V = gy geser yng ekerj p lok. Sengkn pnjng kntilever lm konisi kekutn seimng inytkn engn rumus : M p = (2) V imn : p p M = Z. F V =,6. F.. t p x y y w = perningn kekutn lm konisi seimng (lne strength rtio). Mp = momen plstis, Vp = gy geser plstis, Zx = moulus penmpng rh-x, = tinggi penmpng lok profil WF, t w = tel n penmpng profil WF, Fy = tegngn leleh mteril j. Blok kntilever terseut kn leleh kit geser il pnjng kntilever kurng ri n kn leleh kit lentur il pnjng kntilever meleihi. Dri perspektif kriteri isin link inggp segi lok yng terkekng p keu ujungny, pnjng link lm konisi seimng (lne link length) inytkn engn formul : e. p = 2. = 2 (3) Vp imn : e = lne link length. Bersrkn meknisme kelelehn yng terji p lok link mk link igi lm u jenis yitu: link yng leleh kit momen inmkn link lentur n link yng leleh kit geser inmkn link geser. Nmun tik terpt sutu tsn yng jels ntr kelehn lentur n kelelehn geser. Untuk mengientifiksi seuh link leleh kit lentur tu kit geser pt ilkukn mellui pengujinpengujin. Konisi geser murni (pure sher) inggp terji st pnjng link (e) mksimum 8 % ri pnjng entng geser lm konisi seimng (e ). Ji e 8% e =,8.2 = 1,6Mp/Vp. Sengkn konisi lentur murni inggp terji st pnjng link (e) leih ri 5Mp/ Vp. Perilku lok link intr u konisi terseut igmrkn engn menggunkn strength rtio Mp/ Vp segi erikut : 1) link geser murni il : e < 1,6Mp/Vp, 2) link ominn geser il 1,6Mp/Vp < e < 2,6Mp/Vp, 3) link ominn lentur il : 2,6Mp/Vp < e < 5,Mp/Vp, 4) link lentur murni il : e > 5Mp/Vp. P M t f f Gmr 4. Bentng geser n penmpng lok kntilever seerhn (Yurismn, kk.. 29) 28 Jurnl Teknik Sipil

5 Yurismn, kk. MODE KERUNTUHAN LINK LINK PENDEK Tekuk inelstik p n Dpt iperlmt engn penmhn pengku n (we stiffner) LINK PANJANG Frture syp Tekuk syp Tekuk torsi lterl Dpt iperlmt engn penmhn pengku lterl. Gmr 5. Peren moe keruntuhn ntr link lentur n geser (Bruneu, M., 29) Untuk link yng sngt penek gy geser link menpi kpsits geser plstis Vp =,55.h w.t w.f y n link leleh kit geser mementuk seuh seni geser. Untuk link yng leih pnjng, momen ujung menpi Mp mementuk seni-seni lentur seelum terjiny kelelehn geser. Peren ntr moe keruntuhn link geser n link lentur iperlihtkn lm Gmr Pengruh pengku n (we stiffner) terhp kinerj link geser Kren tingginy keutuhn ktilits (utility emn) p link penek mk gin syp ri penmpng link terseut (profil WF) kemungkinn kn menglmi tekuk, oleh kren itu pengkupengku n hrus ipsng jik tik tekuk p syp pt menyekn terjiny premtur torsionl ukling yng esr p n yng selnjutny pt menyekn terjiny lterl torsionl ukling p link. Gmr 6 memperlihtkn link geser profil WF engn jrk pengku n seesr. Bersrkn hsil pengujin yng ilkukn oleh Ghorh (Ghorh, kk., 1991) terhp link penek terukti hw link engn pengku n menghsilkn kemmpun geser yng leih esr engn loop hystereti yng leih gemuk n stil. Beerp peneliti lin seperti Ksi n Popov (1986) telh menetpkn eerp ketentun seerhn tentng huungn ntr jrk pengku n (we stiffner sping) engn suut rotsi inelstik mksimum (γ p ) hingg wl terjiny tekuk n segi erikut: = 29t w /5 γ p = ±,9 r. = 38t w /5 γ p = ±,6 r. = 29t w /5 γ p = ±,3 r. = jrk ntr pengku n, = tinggi lok, t w = tel n. Perturn terkhir yng mengtur jrk pengku n intumkn lm AISC 25, jrk pengku n (intermeite we stiffner) untuk link geser tik oleh kurng ri (3t w /5) n keteln pengku tik oleh kurng ri t w tu 1 mm. Gmr 6. Link geser engn pengku n (we stiffner) (Ksi n Popov, 1986) 4. Kjin Numerik Pengruh Pengku Bn Terhp Kinerj Link Geser Penelitin ini ilkukn engn u metoe yitu: stui numerik n stui eksperimentl. Stui numerik ilkukn segi lngkh wl untuk meliht perilku elemen link segi lok yng terkekng p keu ujungny. Selnjutny hsil hsil stui numerik ini kn ivlisi ser eksperimentl, stui eksperimentl seng ilkukn i Lortorium Meknik Struktur PAU-ITB. Dlm mklh ini peneliti menyjikn eerp prmeter yng imti yitu: jrk pengku n (we stiffner), tel pengku n, tel pengku igonl n (igonl we stiffner) n eerp moel geometrik pengku n. Stui numerik ilkukn engn penektn elemen hingg, link imoelkn segi elemen shell CQUAD engn menggunkn perngkt lunk komputer MSC/ NASTRAN n ijepit p keu ujungny lm 6 DOF: 3 rotsi (R x, R y, R z ) n 3 trnslsi (T x, T y, T z ). P slh stu ujung lok (teptny p nol imn posisi tumpun) ieri en perpinhn ser erthp (inrementl). Terpt u tipe pemenn yng ierikn lm penelitin ini yitu: sttik monotonik n kusi sttik (siklik). Pnjng lok link imil 4 mm, profil j yng igunkn lm nlisis ini lh: IWF 2.1. Dt mteril iptkn ri hsil uji trik i lortorium n inytkn lm entuk kurv tegngn regngn. Uji trik ilkukn terhp profil j yng kn iuji, stnr pemutn spesimen untuk uji trik isesuikn f t w Vol. 17 No. 1 April 21 29

6 Kjin Numerik Terhp Kinerj Link Geser engn Pengku Digonl... engn stnr JIS Z 221 tentng Test Piees for Tensile Test for Metlli Mterils, JIS Z 2241 tentng Metho of Tensile Test for Metli Mterils n JIS G 311 tentng Rolle Steels for Generl Struture. Pengujin ilkukn engn menggunkn mesin UTM (Universl Testing Mhine) i Lortorium Meknik Struktur PAU-ITB. Pengujin illkukn terhp mteril gin syp (flnge), n (we), pengku n n pengku igonl. Gmr 6 memperlihtkn entuk en uji untuk uji trik n proses uji trik i lortorium. Gmr 7 memperlihtkn proses uji trik j yng ilkukn engn mesin UTM, p en uji ipsng lt ukur regngn (stringge) tipe post yiel n ekstensiometer, keuny ihuungkn ke t logger n hsil pengujin lnsung irekm i komputer. Dt hsil pengujin ini erup kurv tegngn regngn yng ijikn segi t msukn lm stui numerik. Kurv hsil pengujin ini iperlihtkn lm Gmr 8 smpi 11. Kurv tegngn-regngn p Gmr 8 smpi 11 lh kurv hsil uji trik j yng iptkn ri hsil pengujin, nili regngn iptkn ri hsil pemgin ntr en (i ri t logger) engn lus penmpng spesimen sengkn nili regngn ipt mellui lt ukur regngn (strin gge). Kurv tegngn-regngn p Gmr 8 smpi 11 lh kurv yng igmrkn engn mengmil eerp titik ri gmr, t-t tegngn n regngn p kurv Gmr kn ijikn segi t msukkn lm nlisis nonlinier finite element engn ntun perngkt lunk komputer komputer MSC/NASTRAN. Bersrkn kurv-kurv terseut pt ikethui nili-nili tegngn leleh, regngn leleh, tegngn ultimit, regngn ultimit n moulus elstis j yng igunkn lm pengujin. Tipe pemenn yng ierikn terhp en uji lh: sttik monotonik n kusi sttik (siklik) engn kontrol perpinhn (isplement ontrol). Stnr pemenn yng ierikn mengu p ketentun AISC 25. Gmr 12 memperlihtkn moel pemenn siklik yng ierikn p en uji link. 4.1 Anlis sensitivits terhp moel elemen hingg en uji Anlis sensitifits (uji konvergensi) ertujun untuk mengethui jumlh elemen/jumlh nol yng pling sesui yng igunkn lm moel elemen hingg en uji. Seelum ilkukn penelitin terhp prmeter-prmeter yng erpengruh ser signifikn terhp kinerj elemen link terleih hulu ilkukn nlisis konvergensi terhp moel elemen hingg en uji. Hsil nlisis konvergensi terseut iperlihtkn lm Gmr 13 n Gmr 13. Kurv p Gmr 13 lh kurv huungn en vs jumlh elemen yng iptkn ri hsil uji sensitifits terhp link geser yng menggunkn pengku igonl n, ri kurv terseut iptkn jumlh elemen yng igunkn lm moel elemen hingg link geser erkisr 15 smpi 2 elemen, wlupun konisi konvergen iptkn leih ri 25 elemen tetpi kren ketertsn kemmpun komputer mk imil 15 elemen. Denikin jug hlny kurv p gmr 13 lh hsil uji sensitivits terhp link geser tnp pengku igonl n, ersrkn hsil nlis terseut itetpkn hw jumlh elemen yng igunkn lm pemoeln link geser tnp pengku igonl n erkisr 25 smpi 3 elemen. () Mesin uji trik j (UTM) n posisi penemptn en uji (posisi ellips) () Ben uji seng lm pengujin engn menggunkn mesin UTM Gmr 7. Uji trik j (oupon test) ilkukn sesui stnr JIS engn mesin UTM Sumer: Dokumentsi eksperimen i Lortorium Meknik Struktur Pust Rekys Inustri ITB 3 Jurnl Teknik Sipil

7 Yurismn, kk tegngn (MP) tegngn (MP) regngn (mm/mm) Gmr 8. Kurv hsil uji trik gin n regngn (mm/mm) Gmr 8. Moel kurv untuk input t ke komputer Gmr 9. Kurv hsil uji trik gin n Gmr 9. Moel kurv untuk input t ke komputer tegngn (MP) regngn (mm/mm) Gmr 1. Kurv hsil uji trik gin n tegngn (MP) regngn (mm) Gmr 1. Moel kurv untuk input t ke komputer Vol. 17 No. 1 April 21 31

8 Kjin Numerik Terhp Kinerj Link Geser engn Pengku Digonl tegngn (MP) regngn (mm/mm) Gmr 11. Kurv hsil uji trik gin pengku igonl tegngn (MP) regngn (mm/mm) Gmr 11. Moel kurv untuk input t ke komputer Gmr 12. Pol pemenn siklik yng igunkn lm nlisis non linier n eksperimentl pengujin 32 Jurnl Teknik Sipil

9 Yurismn, kk. Gmr 13. Hsil nlis sensitivits terhp moel link engn pengku igonl Gmr 13. Hsil nlis sensitivits terhp moel link tnp pengku igonl Sumer: Hsil nlisis sensitivits engn perngkt lunk MSC/NASTRAN (13, 13) 4.2 Pengruh pengku n (we stiffener) terhp kinerj link geser AISC 25 mengtur jrk pengku n (intermeite we stiffner) untuk link geser tik oleh kurng ri (3t w /5) n keteln pengku tik oleh kurng ri t w tu 1 mm, lm penelitin ini imil jrk pengku seesr 1 mm n tel pengku 1 mm. Selnjutny untuk mengmti gimn pengruh jrk n keteln pengku terhp kinerj link geser, ilkukn pengmtn terhp tig vrisi jrk pengku yitu 2 mm (2 spsi), 133,3 mm (3 spsi) n 1 mm (4 spsi). Keteln pengku imil tig vrisi yitu: 4 mm, 6 mm n 1 mm. Hsil nlisis nonlinier inytkn lm entuk kurv huungn en vs perpinhn. Gmr 14 memperlihtkn moel elemen hingg link yng inlis. Kurv huungn en vs perpinhn p Gmr 15 memperlihtkn pengruh jrk pengku n terhp kinerj link geser. Hsil nlisis nonlinier terseut menunjukkn hw jrk pengku tik mempunyi pengruh yng signifikn, kren pengku vertikl yng ipsng p gin n profil IWF hny erfungsi untuk memperlmt terjiny tekuk lokl p n. Umumny profil profil IWF yng itemui i psrn mempunyi krkteristik penmpng yng kompk sehingg sehingg pt mengurngi pengruh tekuk lokl yng terji p penmpng. Sm hlny engn jrk pengku, vrisi tel pengku jug tik mempunyi pengruh yng signifikn terhp kinerj link geser. Kurv p Gmr 16 memperlihtkn pengruh keteln pengku terhp kinerj link geser. 4.3 Peningktn kinerj link geser mellui pemsngn pengku igonl Bersrkn nlisis yng telh ilkukn i ts, tik terpt sutu pengruh yng signifikn peruhn vrisi keteln pengku n jrk pengku n terhp kinerj link geser, meskipun ketentunketentun tentng keteln pengku n jrk pengku n telh itur lm AISC 25 sert ri eerp penelitinny seelumny. Dlm nlisis ini peneliti meno melkukn sutu inovsi untuk meningktkn kinerj link geser mellui pemsngn pengku ser igonl p gin n. Penelitin ini ilkukn engn sr pemikirn hw engn memsng pengku ser igonl mk terji peruhn p properti penmpng (peningktn momen inersi n ing geser) n jug menghmt terji tekuk lokl p elemen link. Wlupun elum terpt sutu ketentun (oe) tupun hsil-hsil penelitin seelumny yng mengtur perennn pengku igonl p link, peneliti meno melkukn stui ser numerik n eksperimentl untuk meneliti leih juh tentng perilku link geser engn pengku igonl p n. Bersrkn hsil stui wl yng telh ilkukn ser numerik, peneliti menemukn sutu iniksi hw pemsngn pengku igonl p gin n elemen link profil WF pt meningktkn kemmpun link lm menhn gy lterl, n meningktkn kemmpun link lm issipsi energi. Iniktor kemmpun link geser lm issipsi energi inytkn lm entuk kurv hystereti huungn gy vs perpinhn yng iperoleh ri hsil pemenn kusi sttik (siklik). Vol. 17 No. 1 April 21 33

10 Kjin Numerik Terhp Kinerj Link Geser engn Pengku Digonl... Gmr 14. Moel elemen hingg link geser Sumer: Hsil pemoeln en uji engn menggunkn perngkt lunk MSC/NASTRAN en (N) 15 1 = 1 mm = 133 mm = 2 mm perpinhn (mm) Gmr 15. Pengruh jrk pengku n terhp kinerj link geser Sumer: Hsil nlisis nonliner engn menggunkn penektn elemen hingg. Gmr 16. Pengruh tel pengku n terhp kinerj link geser Sumer: Hsil nlisis nonliner engn menggunkn penektn elemen hingg. 34 Jurnl Teknik Sipil

11 Yurismn, kk Gy (N) Perpinhn (mm) engn pengku igonl tnp pengku igonl Gmr 17. Kurv hystereti link geser engn n tnp pengku igonl n Sumer: Hsil nlisis nonliner engn menggunkn penektn elemen hingg Gmr 18. Link geser moel DSGL6 Gmr 18. Link geser moel TVS1 Gmr 18. Link geser moel TVD2 Gmr 18. Link geser moel D1A Sumer: Hsil pemoeln en uji engn menggunkn perngkt lunk MSC/NASTRAN Gmr 19. Pengruh keteln pelt pengku igonl terhp kinerj link geser Sumer: Hsil nlisis nonliner engn menggunkn penektn elemen hingg Vol. 17 No. 1 April 21 35

12 Kjin Numerik Terhp Kinerj Link Geser engn Pengku Digonl... Kurv hystereti p Gmr 17 menunjukkn peren perilku link geser engn n tnp pengku igonl lm hl issipsi energi n kekutn. Bersrkn fenomen inilh mk peneliti ingin meneliti leih juh gimn pengruh pengku igonl terhp perilku n kinerj link geser segi slh stu elemen struktur lm sistem struktur EBF. Dlm nlisis selnjutny iut eerp moel konfigursi pengku igonl p link geser, eerp moel konfigursi terseut iperlihtkn lm Gmr 18-, pun penmn yng ierikn terhp tip moel link hnylh untuk mempermuh memeknny stu sm lin. 4.4 Pengruh vrisi geometrik konfigursi pengku igonl Pengku igonl yng ipsng p gin n tik hny erfungsi untuk menghmt terjiny tekuk lokl p n tetpi jug meningktkn kekutn n kekkun elemen link. Hsil nlisis memperlihtkn keteln pengku igonl mempunyi pengruh yng signifikn terhp kinerj elemen link. Anlisis nonlinier untuk meneliti pengruh tel pengku igonl ilkukn terhp moel link TVS1. Profil yng igunkn sm engn moel seelumny yitu: IWF 2.1.5,5.6.8 pnjng link 4 mm, imil tig vrisi keteln pengku yitu: 4 mm, 6 mm n 8 mm. Dri tig vrisi keteln terseut iptkn link geser engn kinerj yng ere. Gmr 19 memperlihtkn peren kinerj link geser engn tig vrisi keteln pelt pengku igonl. Bersrkn hsil nlisis nonlinier seperti yng iperlihtkn lm Gmr 2, link engn pengku igonl n mempunyi perilku yng leih stil iningkn engn link tnp pengku igonl. Fenomen ini pt iliht ri krkteristik kurv yng ihsilkn, link engn pengku igonl mempunyi kurv yng leih stil. Untuk menptkn link engn kinerj yng leih optiml, keteln pengku igonl p n hrus iperhitungkn gr tik menghmt proses plstifiksi yng terji p n. Konisi yng pling ik lh imn terji proses inelstis ser ersmn ntr plt pengku igonl n plt n. Bersrkn gmr kontur tegngn yng ierikn lm Gmr 2 terliht hw pelt pengku igonl menglmi proses inelstis ersmn engn pelt n, hl ini menunjukkn hw keern pelt pengku igonl ukup efektif lm peningktn kinerj link Gmr 2. Bentuk eformsi n kontur tegngn Von Misses yng memperlihtkn peren perilku link geser engn tel pelt pengku igonl 4 mm, 6 mm n 8 mm st rotsi,8 r Sumer: Hsil nlisis non liner engn menggunkn perngkt lunk MSC/NASTRAN. 36 Jurnl Teknik Sipil

13 Yurismn, kk Gy (N) Perpinhn (mm) tnp peng. igonl t = 6 mm t = 8 mm t = 1 mm Gmr 21. Kurv hystereti link geser engn vrisi keteln pengku igonl n Sumer: Hsil nlisis nonliner engn menggunkn penektn elemen hingg Gy (N) Perpinhn (mm) TVD2 DSGL6 TVS1 D1A Gmr 22. Pengruh geometrik konfigursi pengku igonl terhp kinerj link geser Sumer : Hsil nlisis nonliner engn menggunkn penektn elemen hingg Vol. 17 No. 1 April 21 37

14 Kjin Numerik Terhp Kinerj Link Geser engn Pengku Digonl Kesimpuln Mklh ini memprkn sutu hsil stui penhulun yng ilkukn ser numerik engn penektn elemen hingg terhp perilku link geser engn menggunkn pengku yng ipsng ser igonl p gin n profil IWF. Bersrkn hsil stui ini pt imil eerp kesimpuln sementr segi erikut : 1. Diptkn sutu iniksi hw pengku igonl n (igonl we stiffner) mempunyi pengruh yng signifikn terhp peningktn kinerj elemen link. Kinerj terseut menkup: kemmpun link lm menhn en geser, kekkun inelstis n issipsi energi. Dlm nlisis ini telh itunjukkn hw tel n jrk pengku vertikl tik mempunyi pengruh yng signifikn lm peningktn kinerj link geser seklipun ketentun tentng tel n jrk pengku terseut telh itur lm ketentun AISC Hsil nlisis jug memperlihtkn hw pengruh keteln n konfigursi pengku igonl jug mempunyi pengruh yng signifikn terhp kinerj link geser. Mkin tinggi nili keteln pengku igonl mk kemmpun link lm menhn gy geser semkin meningkt egitu jug lm hl issipsi energi. Dismping itu jug iperlihtkn hw engn menghilngkn pengku vertikl tik mempunyi pengruh terhp kinerj elemen link. Mklh yng kmi sjikn ini lh hsil stui wl n elum mempunyi sutu kesimpuln yng vli. Stui ser eksperimentl seng ilkukn i lortorium Meknik Struktur Pust Rekys Inustri ITB. Dn kmi sngt menghrpkn msukn-msukn ri temn-temn Peneliti, Prktisi n Mhsisw untuk kesempurnn penelitin ini. 6. Upn Terim Ksih Peneliti mengupkn terim ksih yng seesresrny kep LPPM ITB yng telh memiyi penelitin ini mellui progrm Riset KK ITB thun 29, Kontrk No: 77.A/K1.1/KP/29 n Bntun Hih Progrm Doktor No.418/K1.12/ KU/29. Dftr Pustk Amerin Institute of Steel Constrution, 25, Seismi Provision for Struturl Steel Builings, AISC, In. Bruneu M, Ung, C.M., Whittker, A., 1998, Dutile Design of Steel Strutures, MGrw-Hill. Engelhrt, M.D., n Popov, E.P., 1992, Experimentl Performne of Long Links in Eentrilly Bre Frmes. Journl of Struturl Engineering. Vol.118, No.11: Novemer, ASCE. Englekirk, R., 1994, Steel Stutures: Controlling Behviour Through Design, John Wiley n Son, In. Gorh, A., n Rmn, T., 1991, Seismi Anlysis of Links of Vrious Lengths in Eentrilly Bre Frmes, Cn. Journl of Civil Engineering, Ksi K., n Popov, E.P., 1986, Generl Behviour of WF Steel Sher Link Bems, Journl of the Struturl Division. Vol. 112, No.2: Ferury, ASCE. Moestopo, M., n Auli, M., 26, Kinerj Link engn Smungn But P Struktur Rngk Berpengku Eksentrik, Seminr Hki, Agustus, Jkrt. Popov, E.P., 1983, Reent Reserh on Eentrilly Bre Frmes, Journl of Engineering Strutures. 5(1): 3-9. Yurismn, Buiono, B., Mustopo, M., Me, S., 29, Perilku Link Geser Dengn Pengku Digonl Bn P Sistem Struktur Rngk Bj Berpenopng Eksentrik (EBF), Seminr Nsionl Perkemngn Mutkhir Pemnftn Mteril Bj lm Inustri Konstruksi, Universits Ktolik Prhyngn Bnung Fkults Teknik Jurusn Sipil. 38 Jurnl Teknik Sipil