BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

Transkripsi

1 iii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pada saat ini kegiatan ketekniksipilan tidak dapat dipisahkan dari penggunaan program program komputer. Berbagai program komputer, seperti AutoCad, SAP, ANSYS, Midas, StandPro, dan Abaqus, sudah sering digunakan untuk mempermudah dalam melakukan analisis maupun perancangan. Penggunaan program komputer tentu saja mempunyai keuntungan dan kelemahan. Beberapa keuntungan dan kelemahan dari penggunaan program komputer adalah sebagai berikut, Keuntungan dari penggunaan program komputer : a. Tidak perlu membuat benda uji b. Pengguna dapat memodelkan berbagai bentuk struktur yang mungkin sulit untuk dimodelkan dalam laboratorium c. Tidak memerlukan alat, bahan, dan tenaga kerja d. Biaya pemodelan yang relatif murah dan waktu pemodelan yang lebih cepat Kelemahan dari penggunaan program komputer : a. Diperlukan kalibrasi hasil pemodelan untuk mengetahui kecocokan dengan hasil uji laboratorium dan analisis b. Prinsip G I G O (Garbage In Garbage Out) c. Hasil tergantung dari fasilitas software dalam memodelkan hasil laboratorium sepenuhnya Abaqus/CAE (Complete Abaqus Enviroment) adalah sebuah aplikasi komputer dengan lisensi dari Abaqus Inc.. Abaqus/CAE merupakan sebuah program yang dapat digunakan untuk memodelkan dan menganalisis komponen mekanis dan assemblies serta dapat untuk menampilkan hasil dari analisis. Dalam melakukan analisisnya Abaqus/CAE menggunakan finite element method atau metode elemen hingga. Metode elemen hingga adalah sebuah metode penyelesaian permasalahan teknik yang menggunakan pendekatan dengan membagi (diskretisasi) benda yang akan dianalisis ke dalam bentuk elemen elemen yang berhingga yang saling berkaitan satu dengan lainnya. Castellated - beam merupakan penerapan dari konsep Open Web E panded Beams and Girders. Konsep ini bekerja dengan cara merubah dan memperluas 1

2 2 penampang balok atau girder tanpa mengganti profil awal. Castellated beam adalah balok IWF namun dengan tambahan beberapa lubang pada bagian web. Gambar Contoh Castellated Beam Beberapa penelitian tentang castellated beam sudah banyak dilakukan. Salah satu dari penelitian penelitian itu adalah penelitian yang dilakukan oleh Pradipta (2012). Penelitian tersebut berjudul Perilaku Geser Balok Komposit Castellated Bukaan He agonal dengan Selimut Mortar. Dalam penelitiannya Pradipta meneliti tentang pengaruh penambahan pengaku dan mortar terhadap peningkatan kuat geser castellated beam. Selain itu dia juga mengamati pengaruhnya pada defleksi yang terhadi pada beban maksimum, perilaku geser castelallated beam, dan mode keruntuhan yang terjadi. Berdasar atas penelitian castellated beam yang dilakukan oleh Pradipta dan beberapa peneliti lainnya penulis tertarik untuk melakukan penelitan serupa dengan judul Perilaku Geser Castellated Beam Dengan Bukaan Heksagonal Menggunakan Metode Elemen Hingga. Benda uji yang digunakan untuk penelitian adalah balok baja IWF , castellated beam IWF , castellated beam IWF dengan tambahan pengaku, dan komposit castellated beam IWF dengan beton. Dari penelitian ini diharapkan dapat diketahui kuat geser penampang, besar defleksi pada beban maksimum, perilaku geser, dan mode keruntuhan dari benda uji. Selain itu juga untuk mengetahui perbandingan variabel variabel di atas terhadap berbagai benda uji.

3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut, 1. Mengetahui perilaku geser castellated beam, castellated beam dengan tambahan pengaku, dan komposit castellated beam dengan beton berdasarkan metode elemen hingga menggunakan program komputer. 2. Mengetahui perbandingan hasil pembacaan kuat geser pada benda uji berdasarkan uji laboratorium, metode analisis sederhana, dan metode elemen hingga dengan menggunakan program komputer. 3. Mengetahui moda kegagalan yang terjadi pada benda uji dengan metode elemen hingga menggunakan program komputer dan membandingkan dengan hasil laboratorium. 4. Mengetahui distribusi tegangan yang terjadi pada benda uji akibat pembebanan Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah bertambahnya pengetahuan tentang castellated beam dan komposit castellated beam dengan beton serta pemodelan menggunakan program komputer Ruang Lingkup Masalah Batasan masalah yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut, 1. Benda uji yang digunakan sesuai dengan benda uji laboratorium yang dilakukan oleh Pradipta (2012), yaitu balok IWF , castellated beam IWF , castellated beam IWF dengan tambahan pengaku, dan komposit castellated beam IWF dengan beton. 2. Sistem struktur balok yang ditinjau adalah balok di atas perletakan sederhana atau simple beam ( sendi roll). 3. Perlemahan las pada daerah web post diabaikan atau diidealisasikan sebagai bagian baja utuh. 4. Mutu baja yang digunakan adalah E = MPa, f y = 287,72 MPa, dan f u = 418,36 MPa. Mutu baja ini diambil berdasarkan hasil uji tarik baja profil pada penelitian dengan judul Perilaku Geser Balok Komposit Castellated Bukaan He agonal dengan Selimut Mortar

4 tegangan (N/m 2 ) 4 5. Grafik tegangan regangan yang digunakan untuk analisis plastis pada metode elemen hingga diambil dari grafik tegangan regangan pada penelitian Pradipta (2012). Grafik tegangan regangan itu dapat dilihat pada gambar di bawah ini regangan Gambar Grafik tegangan - regangan hasil uji tarik baja penelitian Pradipta (2012) 6. Mutu beton yang digunakan sebagai komposit adalah Fc = 40 MPa dan E c = MPa. 7. Bentang balok dalam penelitian digunakan bentang pendek, sehingga gaya geser akan lebih dominan bekerja. Batasan bentang yang digunakan berdasar peraturan SNI poin Metode yang digunakan selama penelitian adalah metode elemen hingga dengan program Abaqus CAE Keaslian Penelitian Penelitian mengenai perilaku castellated beam telah banyak dilakukan. Diantaranya adalah penelitian oleh Dwi Pradipta yang berjudul Perilaku Geser balok Komposit Castellated Bukaan He agonal dengan Selimut Mortar, Muhtarom dengan judul Optimasi Dimensi Lubang He agonal Balok Kastela Bentang Pendek dengan Metode Artificial Neural Network, Blodgett (1982) yang meneliti tentang kapasitas dari castellated beam, dan lain lain.

5 5 Penelitian castellated beam dengan menggunakan program komputer sendiri juga pernah dilakukan oleh N.K. Chhapkhane dan Shashikant R. Kamble (2012) dengan judul Analysis of Stress Distribution in Castellated Beam Using Finite Element Method and E perimental Technique, Marian A. Gizejowski dan Wael A. Salah dengan Numerical Modeling if Composite Castellated Beam, Suharjanto dengan Kajian Banding Secara Numerik Kapasitas dan Perilaku Balok Baja Kastela Menggunakan Program SAP 2000, O. Kohnehpooshi dan H. Showkati dengan Numerical Modeling and Structural Behavior of Elastic Castellated Section, dan M.R. Wakchaure dan A.V. Sagade dengan Finite Element Analysis if Castellated Beam. Sepanjang pengetahuan penulis dan berdasarkan studi literatur yang dilakukan penelitian tentang castellated beam lubang bukaan heksagonal dengan tambahan pengaku dan komposit beton menggunakan program komputer belum pernah dilakukan, sehingga keaslian penelitian ini masih terjamin.