Baja merupakan alternatif bangunan tahan gempa yang sangat baik karena sifat daktilitas dari baja itu sendiri.

Transkripsi

1 Latar Belakang Baja merupakan alternatif bangunan tahan gempa yang sangat baik karena sifat daktilitas dari baja itu sendiri. 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 direncanakan lebih kuat daripada komponen yang disambung. Semi rigid connection, rigid connection, merupakan jenis sambungan yang sering dipakai dalam merencanakan sambungan pada struktur rangka baja.

2 Permasalahan Bagaimana membuat pemodelan sambungan jenis Semi rigid conection, Rigid connection yang tahan terhadap beban gempa untuk struktur gedung rangka baja? Bagaimana menganalisis perilaku sambungan jenis Semi rigid conection, Rigid connection yang tahan terhadap beban gempa secara analitis? Bagaimana membuat pemodelan sambungan jenis Semi rigid conection, Rigid connection yang tahan terhadap beban gempa, ke dalam software Abaqus 6.7? Bagaimana menganalisis hasil dari software Abaqus 6.7 dan hasil dari perencanaan secara teoritis.?

3 Tujuan Dapat membuat pemodelan sambungan tipe Semirigid connection dan Rigid connection, untuk gedung rangka baja yang tahan terhadap perilaku beban gempa. Dapat menganalisis perilaku sambungan jenis Semi rigid conection, Rigid connection yang tahan terhadap beban gempa secara teoritis. Dapat membuat pemodelan sambungan jenis Semi rigid conection, Rigid connection yang tahan terhadap beban gempa, ke dalam software Abaqus 6.7? Dapat menganalis hasil dari software Abaqus 6.7 da hasil dari perencanaan secara teoritis untuk rekomendasi perencanaan sambungan yang cocok untuk daerah rawan gempa.

4 Batasan Masalah Mempelajari perilaku sambungan pada elemen struktur kolom-balok, dari gedung rangka baja terhadap beban gempa. Perencanaan sambungan hanya meninjau lokasi sambungan dengan gaya terbesar. Tidak menghitung struktur bangunan bawah (pondasi). Tidak membahas detail metode pelaksanaan. Tidak membahas rencanaanggaran biaya.

5 Tinjauan Pustaka Klasifikasi jenis sambungan : Simple connection. Momen sambungan = ( 0 20 %) momen jepit sempurna. Simple rigid connection. Momen sambungan = ( %) momen jepit sempurna. Rigid connection. Momen sambungan = ( % ) momen jepit sempurna

6 Tinjauan Pustaka Semirigid Connection

7 Tinjauan Pustaka Rigid Connection Penerimaan beban dianggap sebagai berikut. 1.Beban geser P u diteruskan oleh sambungan pada badan balok dengan ke flens kolom. 2.Beban momen M u diteruskan oleh sayap balok dengan baja T ke flens kolom. Baut Sayap profil Badan profil 2T Q T + Q T + Q a b a' b' Bidang M M1 M2 2T d w d Q Gaya tarik pada profil Kekuatan sambungan pada sayap

8 Metode Penelitian Mulai A Studi Literatur Perencanaan Sambungan dengan Beberapa Type : 1. Semirigid Connection 2. Rigid Connection PreliminarI Design Pembebanan (PPIUG 1983, SNI 2002) dan pendimensian Analisa Pemodelan Type Sambungan Secara Teoritis Analisa Pemodelan Sambungan dengan Software Abaqus 6.7 Tidak Analisa Linear Struktur Perbandingan model sambungan yang telah dianalisa Kontrol Dimensi ( LRFD, AISC ) Pemilihan sambungan yang paling tepat digunakan Ya A Visualisasi hasil dalam gambar Selesai

9 Metode Penelitian Preliminary Design Data Umum Bangunan : - Fungsi bangunan : Perkantoran - Lokasi : Mentawai - Panjang bangunan : 35 m - Lebar bangunan : 25m - Tinggi bangunan : 40 m ( 10 lantai dengan atap ) - Sistem struktur :Open Frame 3D didesain dengan SRPMK - Tipe tanah : Tanah lunak Data Bahan : Mutubahan yang akan digunakan sebagai berikut : - Baja : Tipe profil WF dan Kingcross Profil Bj 41 : fy = 250 Mpa fu = 410 Mpa

10 Metode Penelitian Pembebanan Preliminary Design Beban Mati ( Bab 2 PPIUG 1983 ) Beban Hidup ( RSNI ) Beban Angin (Bab 4 PPIUG 1983) Beban Gempa ( SNI )

11 Sambungan = 2 buah Balok Induk dengan Balok anak Balok Anak WF ,5.9 Balok Induk WF Sambungan pada badan anak balok anak Vu = 4386,47 kg. = 2 buah Ø 16 mm Sambungan pada badan balok induk = 2 buah Ø 16 mm Baut Ø16mm Profil Siku Balok Anak WF ,5.9 Profil Balok Induk WF

12 Sambungan balok kolom type Rigid Connection Kolom dengan Balok Kolom K Balok Induk WF Mu = 1,1.Ry. Mp balok = Kgcm Vu total = Kg kg = 71051,156 Kg Sambungan pada badan balok induk Dipasang 3 buah baut diameter 30 mm Sambungan pada sayap kolom Dipasang 4 buah baut diameter 30 mm

13 Sambungan sayap-profil T Kuat rencana baut menurut cara Thornton : B = Φ Rn = 0,75. F ub.(0,75. Ab )x n = 0, (0,75 x 8,04) 2 = 76303,62 kg T = Gaya kopel = T = 73503,98kg < B = 76303,62 kg ok Dipasang 2 buah baut Ø 32 mm B ( T + Q ) 76303, ,27..OK Sambungan badan profil T dengan flens balok Q T + Q T + Q Q a b a' b' Bidang M M1 M2 2T d w d Dipasang 6 buah baut Ø 32 mm pada dua sisi, sehingga pada 1 sisi terdapat 3 baut.

14 Sambungan balok kolom type Semi Rigid Connection Kolom dengan Balok menggunakan sambungan type end plate Kolom K Balok Induk WF Baut Ø30 (Ag = 4,9 cm2) lubang standar BJ50 Dipasang baut 18 buah baut Ø 25 mm Momen rencana yang dapat dipikul sambungan : ϴMn = BAUT Ø = + 2 x 13781,25 Kg x (5, , , ,46 +52, ,06 +74, , ,06 ) = ,5 kgcm. ϴMn =. x 100 =80,05 % d3 105 d2 54 a d1 d4 d5 d6 d7 d8 d9 ( Syarat Momen sambungan % momen jepit sempurna)

15 Sambungan balok kolom type Rigid Connection dan Semirigid connection T.900x300x18x WF.588x300x12x WF.588x300x12x20 L.140x140x40 25 KC700x300x13x POTONGAN WF.588x300x12x20 POTONGAN 1-1 KC700x300x13x24 25 T.900x300x18x34 1 POTONGAN 1-1 Gb. Rigid Connection Gb. Semirigid Connection

16 Sambungan kolom kolom lantai 1 dan lantai 2 Sambungan kolom K Pada sayap kolom dipasang 20 buah Ø 32 Pada bada kolom dipasang 12 buah Ø 32 KC.700x300x13x24 Pelat 12mm KC.700x300x13x Pelat 12mm Pelat 12mm Pelat 12mm 32

17 Sambungan kolom - kolom Sambungan kolom K dan kolom K Pada sayap kolom dipasang 10 buah Ø 28 Pada bada kolom dipasang 12 buah Ø 28 KC.700x300x13x24 Pelat 12mm KC.700x300x13x24 28 Pelat 12mm Pelat 12mm Pelat 12mm 32

18 Analisa Penampang dengan Abaqus (Semi rigid connection) Pelat 1 Pelat 2 Profil T1 Profil T2

19 Analisa Penampang dengan Abaqus (Semi rigid connection) PELAT 1 BEBAN U.Magnitude U.U1 U.U2 U.U3 Node 305 (ton) (mm) (mm) (mm) (mm) E E E E E PROFIL T2 Node 138 BEBAN E.E11 E.E22 E.E33 E.E12 E.E13 E.E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E-04 PROFIL T2 BEBAN S.S11 S.S22 S.S33 S.S12 S.S13 S.S23 Node 138 (ton) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) (N/mm²) E E E E E E E E E E E E E E E PELAT 1 PROFIL T2 PROFIL T2 Displacement (mm) 1.00E E E E E E E E E E E BEBAN (ton) U1 U2 U3 Regangan 3.00E E E E E E E E E E BEBAN (ton) E11 E22 E33 E12 E13 E23 Tegangan (N/mm²) 2.00E E E E E E E E BEBAN (ton) S11 S22 S33 S12 S13 S23

20 Analisa Penampang dengan Abaqus (Rigid connection) Profil I1 Siku 1 Siku 2 Profil I2

21 Analisa Penampang dengan Abaqus (Rigid connection) Siku 1 Beban U.Magnitude U.U1 U.U2 U.U3 (ton) (mm) (mm) (mm) (mm) Node E E E E E E E Siku 2 Beban E.E11 E.E22 E.E33 E.E12 E.E13 E.E23 Node E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E-03 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 E E E E E E E E E E E E E E E E E Siku 1 Siku 2 Siku 2 Displacement (mm) 1.00E E E E E E E E Beban ( ton ) U1 U2 U3 Regangan 4.00E E E E E E E E E Beban (ton) E11 E22 E33 E12 E13 E23 Tegangan (N/mm²) 1.00E E E E E E E E E E E E Beban (ton) S11 S22 S33 S12 S13 S23

22 Kesimpulan 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. Dari hasil analisa perilaku dengan Abaqus 6.7 sambungan balok kolom type rigid connection, ternyata terjadi displacement U3 = -5,711 mm, regangan E23 = -1, , tegangan S23 = 82,97 N/mm 2 Dari hasil analisa perilaku dengan Abaqus 6.7 sambungan balok kolom type semirigid connection, ternyata terjadi displacement U3 = -7,15 mm, regangan E23 = -5, , tegangan S23 = -39,144 N/mm 2 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.

23 Daftar Pustaka Salmon dan Johnson Struktur Baja Desain dan Perilaku Jilid 2 Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh Ir. Wira M.S.CE. Jakarta : Erlangga. Setiawan, Agus Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD (Sesuai SNI ). Jakarta : Erlangga. Badan Standardisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI ). American Institute of Steel Construction Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications ( ANSI/AISC ). Badan Standardisasi Nasional Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI ). 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. Kim, Jae Hoon dan Lee, Cheol Ho Seismic design of reduced beam section steel moment connections with bolted web attachment. Jurnal of Constructioal Steel Research 63 (2007) Lee, Sang-Sup dan Moon, Tae-Sup Moment-rotation model of semirigid connections with angles. Jurnal Enginering Structures 24 (2002) Mustopo, Muslinang.2007.Beberapa Ketentuan Baru Mengenai Desain Struktur Baja Tahan Gempa.Seminar dan Pameran HAKI KonstruksiTahan Gempa Di Indonesia.

24 TERIMA KASIH