STUDI PERILAKU KOLOM AKIBAT GAYA AKSIAL DAN LENTUR (BEAM- COLUMNS) DENGAN MENGGUNAKAN ABAQUS 6.7 PADA DAERAH RAWAN GEMPA Nama Mahasiswa : Muhammad Amitabh Pattisia NRP : 3191645 Jurusan : Teknik Sipil, FTSP ITS Dosen Pembimbing : 1) Budi Suswanto, ST, MT, Ph.D : 2) Ir. R Soewardojo, MSc Abstrak Suatu elemen struktur kolom biasanya harus memikul beban aksial (tarik atau tekan) dan momen lentur secara bersama-sama maka elemen tersebut dapat dikatakan balok kolom (beam-columns). Apabila besarnya gaya aksial yang bekerja cukup kecil dibandingkan momen lentur yang bekerja, maka efek dari gaya aksial tersebut diabaikan dan komponen tersebut dapat didesain sebagai komponen struktur lentur. Sedangkan gaya aksial yang bekerja lebih dominan daripada momen lentur, maka komponen struktur tersebut harus didesain sebagai komponen struktur tarik (jika yang bekerja gaya aksial tarik) atau didesain sebagai komponen struktur tekan (jika yang bekerja gaya aksial tekan). Secara umum dalam penelitian ini akan direncanakan sebuah bangunan gedung yang typical dengan dimensi bangunan 2 m x 3 m ( jarak bentang 5 m) dan 5 lantai dengan tinggi bangunan 2 m (tinggi tiap lantai 4m). Untuk analisa struktur khususnya pada kolom yang menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan (beam-columns) dengan menggunakan program bantu SAP 2 versi 14, untuk mengetahui perilaku elemen struktur menggunakan software Abaqus 6.7 dan untuk analisa penampang dengan menggunakan software Xtract 2.6.2. Pada akhirnya penyusunan dari tugas akhir ini penulis mengharapkan dapat merencanakan suatu struktur kolom yang efisien tanpa mengabaikan faktor keselamatan dan fungsi bangunan tersebut. Tujuan dari Tugas akhir ini adalah menghasilkan perencanaan struktur kolom yang menerima gaya Aksial dan Lentur secara bersamaan dengan memenuhi persyaratan keamanan struktur berdasarkan SNI 3-1729-22, RSNI 3-1726-21x, dan PPIUG 1983. Kata Kunci : beam-columns, bangunan gedung, kolom, Xtract versi 2.6.2, Abaqus 6.7 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Suatu bangunan baja gedung terdiri dari beberapa elemen yaitu balok dan kolom. Suatu elemen struktur kolom biasanya harus memikul beban aksial (tarik atau tekan) dan momen lentur secara bersama-sama maka elemen tersebut dapat dikatakan balok kolom (beam-column). Apabila besarnya gaya aksial yang bekerja cukup kecil dibandingkan momen lentur yang bekerja, maka efek dari gaya aksial tersebut diabaikan dan komponen tersebut dapat didesain sebagai komponen struktur lentur. Sedangkan gaya aksial yang bekerja lebih dominan daripada momen lentur, maka komponen struktur tersebut harus didesain sebagai komponen struktur tarik 1 (jika yang bekerja gaya aksial tarik) atau didesain sebagai komponen struktur tekan (jika yang bekerja gaya aksial tekan). Dalam konstruksi bangunan baja suatu elemen struktur pada suatu bangunan gedung harus mempunyai syarat-syarat perencanaan yang harus dipenuhi. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam mencapai keamanan struktur yaitu kekuatan, stabilitas, ekonomis dan berdayaguna selama umur layan yang dipengaruhi oleh pengaruh lingkungan (korosi), rangkak (creep), susut dan pemuaian, dan akibat beban-beban berulang serta beban-beban khusus lainnya. Secara umum dalam penelitian ini akan direncanakan sebuah bangunan gedung yang typical dengan dimensi
2 bangunan 2 m x 3 m ( jarak bentang 5 m) dan 1 lantai dengan tinggi bangunan 4 m (tinggi tiap lantai 4m). Untuk analisa struktur khususnya pada kolom yang menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan (beam-columns) dengan menggunakan program bantu SAP 2 versi 14, untuk mengetahui perilaku seperti tegangan, regangan dan defleksi pada elemen struktur menggunakan software Abaqus 6.7 dan untuk analisa penampang dengan menggunakan software Xtract 2.6.2. Proposal Tugas Akhir ini akan difokuskan untuk mempelajari perilaku struktur baja khususnya elemen kolom yang mengalami beban aksial dan lentur secara bersamaan karena dalam perencanaan struktur elemen kolom, terjadinya momen akan lebih besar sebab adanya faktor pembesaran momen dan untuk defleksi juga akan lebih besar. Untuk desain profil menggunakan profil King Cross karena pada struktur bangunan baja untuk desain profil King Cross lebih banyak digunakan dibandingkan dengan profil yang lain. 1.2 Perumusan Masalah Adapun perumusan masalah yang ingin dibahas yaitu 1. Bagaimana menganalisa struktur kolom baja dengan menggunakan program SAP 2 versi 14? 2. Bagaimana menganalisa struktur kolom baja yang menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan (beam-column) dengan menggunakan rumus empiris dengan menghitung momen akibat pembesaran momen? 3. Bagaimana mengetahui perilaku struktur kolom yang menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan seperti regangan, tegangan dan defleksi yang terjadi dengan mengunakan software Abaqus 6.7? 4. Bagaimana mengetahui kekuatan penampang yang terjadi pada struktur kolom yang menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan dengan mengunakan software Xtract 2.6.2? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian yang ingin dicapai adalah 1. Dapat menganalisa struktur kolom baja dengan menggunakan program SAP 2 versi 14. 2. Dapat menganalisa struktur kolom baja yang menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan (beamcolumn) dengan menggunakan rumus empiris dengan menghitung momen akibat pembesaran momen. 3. Dapat mengetahui perilaku struktur kolom yang menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan seperti regangan, tegangan dan defleksi yang terjadi dengan mengunakan software Abaqus 6.7. 4. Dapat mengetahui kekuatan penampang yang terjadi pada struktur kolom yang menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan dengan mengunakan software Xtract 2.6.2. 1.4 Batasan Masalah Penelitian Permasalahan dalam penelitian ini sebenarnya cukup banyak yang harus diperhatikan, namum mengingat akan keterbatasan waktu, penelitian ini mengambil batasan: 1. Hanya mempelajari perilaku kolom yang menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan 2. Tidak meninjau dari segi analisa biaya, arsitektural dan manajemen konstruksi 3. Tidak membahas struktur bagian bawah 4. Tidak membahas metode pelaksanaan di lapangan 5. Analisa struktur memakai alat bantu software seperti SAP 2 versi 14, Xtract 2.6.2 dan Abaqus 6.7. 1.5 Manfaat Manfaat yang bisa didapatkan dari penelitian ini adalah Untuk dunia konstruksi 1. Sebagai bahan masukan bagi dunia konstruksi khususnya elemen struktur kolom yang menerima beban aksial dan momen lentur secara bersamaan. 2. Sebagai bahan pertimbangan bahwa struktur kolom tidak hanya didesain terhadap gaya aksial tetapi lentur juga harus diperhitungkan. Untuk penulis
3 P 1 P 2 1. Dapat memberikan pengetahuan khususnya ketika suatu elemen struktur kolom menerima beban aksial dan lentur secara bersamaan 2. Dapat mengetahui dalam perencanaan hal-hal yang harus diperhatikan dalam merencanakan suatu struktur tidak hanya menghitung kekuatannya saja tetapi kestabilan suatu bangunan juga harus dipertimbangkan. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum Bagian struktur dari suatu bangunan banyak yang menerima beban kombinasi momen dan beban normal. Yang paling mudah dikenali yaitu kolom dari suatu portal. Kolom tersebut disamping menerima gaya normal tekan, juga menerima momen lentur akibat sambungan kaku pada balok kolom. Oleh sebab itu kombinasi dari gaya aksial dan momen lentur harus dipertimbangkan dalam proses desain komponen struktur tersebut. Komponen struktur tersebut sering disebut sebagai elemen balok-kolom (beam-columns) (Agus Setiawan 28). Bila lentur digabungkan dengan tarikan aksial, kemungkinan ketidakstabilannya menjadi berkurang dan kelelehan biasanya membatasi perencanaan. Untuk gabungan lentur dengan tekanan aksial, kemungkinan ketidakstabilannya menjadi meningkat (Salmon dan Johson 1994). Pada struktur-struktur statis tak tentu umumnya sering dijumpai elemen balokkolom ini. Berikut gambar portal statis tak tentu pada Gambar 2.1. A C E Gambar 2.1 Struktur portal statis tak tentu q B q D F Akibat kondisi pembebanan yang bekerja, maka batang AB tidak hanya memikul beban merata saja, namun juga harus memikul beban lateral P 1. Dalam efek ini efek lentur dan efek gaya tekan P 1 yang bekerja pada batang AB harus dipertimbangkan dalam proses desain penampang batang AB, atau dengan kata lain batang AB harus didesain sebagai suatau elemen balok-kolom. Berbeda dengan batang CD yang hanya didominasi oleh efek lentur saja, gaya lateral P 2 sudah dipikul oleh pengakupengaku (bracing) bentuk X, sehingga batang CD dapat didesain sebagai suatu elemen balok tanpa pengaruh gaya aksial. Batang CF dan DE hanya akan memikul gaya aksial tarik maupun tekan saja, melihat kondisi pembebanan pada Gambar 2.1. maka batang DE akan memikul gaya aksial tarik, sedangkan batang CF akan sedikit kendur (Segui 1994). Selain batang AB yang didesain sebagai elemen balok-kolom, batang batang AC,BD,CE,DF juga harus didesain sebagai suatu elemen balok-kolom, karena selain memikul gaya aksial akibat reaksi dari balok-balok AB dan CD, batang-batang ini juga harus menerima transfer momen yang diberikan oleh batang AB dan BC, sehingga efek lentur dan efek gaya aksial yang bekerja tidak boleh diabaikan salah satunya. Kombinasi momen dengan gaya tarik tidak terlalu menimbulkan masalah, karena gaya tarik akan mengurangi besarnya lendutan akibat beban momen. Sedangkan pada kombinasi gaya tekan dengan momen, gaya tekan akan menambah besarnya lendutan yang akan menambah besarnya momen. Ini akan menambah besarnya lendutan dan seterusnya. Diharapkan batang cukup kaku sehingga tidak terjadi defleksi yang berlebihan. Kegagalan suatu beam column terjadi pada saat tekuk lentur, tekuk lokal terjadi pada bentang pendek dan tekuk torsi terjadi pada bentang menengah dan panjang (Hassam dan Rasmussen 22). Beberapa prosedur desain yang dapat digunakan untuk suatu elemen balok-kolom antara lain (1) pembatasan tegangan kombinasi, (2) pemakaian rumus interaksi semi empiris berdasarkan tegangan kerja (metode ASD), serta (3) pemakaian rumus
4 interaksi semi empiris berdasarkan kekuatan penampang (Load and Resistance Factor Design (LRFD)) (Chen 1991). 2.2 Pembebanan Beban adalah gaya luar yang bekerja pada suatu struktur. Penentuan secara pasti besarnya beban yang bekerja pada suatu struktur selama umur layannya merupakan salah satu pekerjaan yang sangat sulit. Dan pada umumnya penentuan besarnya beban hanya merupakan suatu estimasi saja. Jika beban beban yang bekerja pada suatu struktur telah diestimasi, maka masalah berikutnya adalah menentukan kombinasi kombinasi beban yang paling dominan yang mungkin bekerja pada struktur tersebut. Besar beban yang bekerja pada suatu struktur diatur oleh peraturan pembebanan yang berlaku (PPIUG 83) sedangkan masalah kombinasi dari beban beban yang bekerja telah diatur dalam SNI 3-1729- 22 Pasal 6.2.2. beberapa jenis beban yang ada yaitu 1. Beban Mati Adalah berat dari semua bagian suatu gedung atau bangunan yang bersifat tetap selama masa layan struktur, termasuk unsur unsur tambahan, finishing, mesin mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung / bangunan tersebut. 2. Beban Hidup Adalah beban gravitasi yang bekerja pada struktur dalam masa layannyua dan timbul akibat penggunaannya suatu gedung. Termasuk beban ini adalah berat manusia, perabotan yang dapat dipindah pindah, kendaraan dan barang barang lain. Karena besar dan lokasi beban yang senatiasa berubah ubah, maka penentuan beban hidup secara pasti adalah merupakan suatu hal yang cukup suli. Untuk nilai reduksi beban hidup pada persamaan 1. LL = LL oo,25 + 4,57 KK LLLL AA TT Dimana : L = Beban hidup desain tereduksi yang ditumpu oleh komponen struktur. L o = Beban hidup desain belum direduksi yang ditumpu oleh komponen struktur (Tabel 2.1) K LL = Faktor elemen beban hidup (Tabel 2.2). A T = Luas tributary (m 2 ) Tabel 2.1 Beban Hidup Merata Maksimum. Lo, dan Beban Hidup Terpusat Minimum Fungsi Bangunan Kantor Ruangan arsip dan komputer harus didesain berdasarkan beban yang lebih berat dari beban pemakaian yang diantisipasi. 1. Lobi dan koridor lantai dasar. 2. Kantor. 3. Koridor diataas lantai dasar. Merata ( Kg/m 2 ) 244,65 245 39,4 Beban terpusat ( Kg ) 97,24 97,24 97,24 Tabel 2.2 Faktor Elemen Beban Hidup, K LL Elemen K LL Kolom kolom dalam 4 Kolom-kolom luar tapa pelat 4 kantilever Kolom-kolom tepi dengan pelat pelat kantilever. Kolom-kolom sudut dengan pelat kantilever, Balok-balok tepi tanpa pelat kantilever, Balok dalam. Semua komponen struktur yang tidak tercantum diatas : 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. 3. Beban Angin Beban angin adalah beban yang bekerja pada struktur akibat Beban angin adalah beban yang bekerja pada struktur akibat tekanan-tekanan dari gerakan angin. Beban angin sangat tergantung dari lokasi ketinggian dari struktur. 4. Beban Gempa Adalah semua beban statik ekuivalen yang bekerja pada struktur akibat adanya pergerakan tanah oleh gempa bumi, baik pergerakan arah vertikal maupun horisontal. 3 2 1
5 Namun pada umumnya percepatan tanah arah horisontal lebih besar dari pada arah vertikalnya, sehingga pengaruh gempa horisontal jauh lebih besar menentukan daripada gempa vertikal. Berdasarkan SNI 3-1726-21, peluang dilampauinya beban dalam kurun waktu umur bangunan 5 tahun adalah 2% dan gempa yang menyebabkannya disebut Gempa Rencana (dengan periode ulang 25 tahun). Nilai faktor modifikasi respon struktur dapat ditetapkan sesuai dengan kebutuhan. Koefisien respon seismic, C s harus ditentukan sesuai dengan : C s = S DS R Ie Dimana: S DS = parameter percepatan spektrum respons disain dalam rentang periode pendek seperti ditentukan dari RSNI2 3-1726-21x pasal 6.3 R = faktor modifikasi respon RSNI2 3-1726-21x Tabel 9 I e = faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai dengan RSNI2 3-1726-21x Nilai C s yang dihitung sesuai dengan RSNI2 3-1726-21x tidak perlu melebihi berikut ini: C s = S D 1 T R Ie C s harus tidak kurang dari: C s =,44 S DS I e,1 Periode struktur fundamental, T, dalam arah yang ditinjau harus diperoleh menggunakan properti struktur dan karateristik deformasi elemen penahan dalam analisis yang teruji. Sebagai alternative pada pelaksanaan analisis untuk menentukan periode fundamental, T, diijinkan secara langsung menggunakan periode bangunan pendekatan, (T a ) dalam detik, yang ditentukan dari persamaan berikut: xx TT aa = CC tt h nn Gaya gempa lateral (F x ) (KN) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut: FF xx = CC vvvv VV dimana: CC vvvv = WW kk xx h nn nn kk ii=1 WW ii h ii VV ss = CC ss WW TT C vx = faktor distribusi vertical V = gaya lateral disain total atau geser didasar struktur(kn) W i dan w x = bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang ditempatkan atau dikenakan padatingkat i atau x h i dan h x = tinggi (m) dari dasar sampai tingkat padatingkat i atau x k = eksponen yang terkait dengan periode struktur sbagai berikut: untuk struktur yang mempunyai periode sebesar,5 detik atau kurang, k = 1 untuk struktur yang mempunyai periode sebesar 2,5 detik atau lebih, k = 2 untuk struktur yang mempunyai periode antara,5 dan 2,5 detik, k = 2 atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan 2. 2.3 Aksi Kolom Suatu komponen struktur yang mengalami gaya tekan konsentris, akibat beban terfaktor Nu, menurut SNI 3-1729- 22, Pasal 9.1 harus memenuhi: NN uu < φ NN nn cc dimana: φ =,85 cc NN uu = beban terfaktor NN nn = kuat tekan nominal komponen struktur = AAAA ff yy 2.4 Aksi Balok Tahanan balok dalam desain LRFD (Load and Resistance Factor Design) harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: φ MM nn > MM uu bb dimana: φ =,9 bb MM nn = Tahanan momen nominal; MM uu = Momen lentur akibat beban terfaktor 2.5 Kombinasi beban Aksial dan Lentur (Beam-Columns) Bila balok kolom memikul momen lentur sepanjang bagian tanpa pengekang lateral, akan melendut pada bidang momen lenturnya. Ini
6 akan menghasilkan momen sekunder (menambah besarnya momen) sebesar gaya tekan dikalikan lendutannya (eksentrisitasnya). (Pada gambar 2.5.a, tambahan momen ini sebesar P u δ). Tambahan momen ini akan menambah lendutan, seterusnya akan menambah momen begitu seterusnya sampai mencapai keseimbangan. Bila portal mengalami pergoyangan, dimana ujung-ujung kolom akan mengalami perpindahan lateral satu dengan yang lain. Hal ini akan menimbulkan juga tambahan momen (Pada gambar 2.5.b, tambahan momen ini sebesar P u Δ) (Marwan dan Isdarmanu 26) Untuk menghitung momen-momen tambahan akibat δ dan Δ ini menurut peraturan LRFD dapat dihitung memakai analisa order pertama, dan mengalikan momen yang diperoleh dengan factor pembesaran momen (amplification factor), δ b dan δ s dan dengan cara beam-columns dengan memakai Momen Akhir. 1. Pembesaran Momen a. Elemen tidak bergoyang Untuk suatu komponen struktur tak bergoyang, maka besarnya momen lentur terfaktor dihitung sebagai berikut: Mu = δ b M ntu Dimana nilai δ b = C m 1 N u N crb > 1 N crb = A g f y = π2 E A g λ c 2 λ 2 b. Elemen tidak bergoyang Untuk komponen struktur bergoyang, maka besarnya momen lentur terfaktor, harus diperhitungkan sebagai berikut: Mu = δ b M ntu + δ s M lt M lt adalah momen lentur terfaktor pada analisa order pertama yang diakibatkan beban yang menimbulkan pergoyangan, sedangkan δ s adalah faktor amplifikasi, untuk memasukkan pengaruh P-Δ dengan rumusnya sebagai berikut: δδ ss = CC mm 1 NN uu NN cccccc > 1 NN cccccc = AA gg ff yy 2 = ππ2 EE λ cc λ 2 AA gg dengan: Nu jumlah gaya tekan berfaktor seluruh kolom dalam satu tingkat yang ditinjau. N crs jumlah gaya kritis Euler untuk element bergoyang, (K-bergoyang) dalam satu tingkat yang ditinjau. 2. Kontrol kestabilan struktur tekan dan momen lentur Persamaan Interaksi antara gaya normal tekan dengan momen lentur sama seperti pada kombinasi gaya tarik dan momen lentur. PP uu,2 PP uu + 8 φ PP nn φ MM uuuu + PP 9 nn φ MM nnnn cc cc bb MM uuuu φ 1 MM nnnn bb PP uu <,2 PP uu + MM uuuu + φ PP nn 2φ PP nn φ MM nnnn cc cc bb MM uuuu φ 1 MM nnnn bb 3. METODOLOGI 3.1 Preliminary elemen struktur Pertama pertama direncanakan lebih dahulu sebuah bangunan gedung typical dengan dimensi bangunan 3 x 2 m (jarak bentang 5 m) dan 1 lantai dengan tinggi bangunan sebesar 2 m (tinggi antar lantai 4m), untuk kemudian dianalisa perilaku dan kapasitas penampang kolom. Untuk melihat gambar bangunannya dapat dilihat pada Gambar 3.2 3.4. Dan untuk preliminary struktur sekunder terdiri dari pelat lantai dan balok anak. Untuk preliminary struktur primer terdiri dari balok dan kolom. Data Bahan : Kolom= Baja Profil King Cross Balok = Baja Profil Wide Flange Mutu Baja = BJ 41 Data Tanah
7 Dalam kurun waktu umur bangunan 5 tahun adalah 2% dan gempa yang menyebabkannya disebut gempa rencana dengan periode ulang 25 tahun dengan klasifikasi tanah lunak Gambar 3.2 Gambar tampak melintang bangunan +4, +36, +32, +28, Balok Memanjang +24, +2, Balok Anak +16, +12, Balok Melintang +8, +4, -+, Gambar 3.1 Gambar tampak atas bangunan +4, +36, +32, +28, +24, +2, +16, +12, +8, +4, +, - 3.2 Analisa Struktur dengan menggunakan SAP 2 v.14 Pada tahap ini dilakukan pemodelan dan analisa linier struktur dengan mengunakan program bantu SAP 2 v.14 berdasarkan preliminary dan pembebanan yang telah direncanakan. Semua pembebanan harus dimasukkan untuk menghasilkan gaya yang terbesar sehingga akan menghasilkan gaya-gaya dalam yang terbesar 3.3 Kontrol Dimensi Penampang Pada tahap ini dilakukan kontrol dimensi baik struktur sekuder maupun primer, dimensi yang direncanakan berdasarkan gaya dalam yang terjadi dari hasil permodelan dan penganalisa yang dilakukan dengan bantuan program bantu SAP 2 v.14 berdasarkan preeliminary dan pembebanan yang telah direncanakan. Pada tahap pengontrolan ini dilakukan supaya dimensi yang telah kita rencanakan atau asumsi sudah sesuai dengan peraturan SNI 3 1729 22. Bila telah memenuhi persyaratan, maka dapat dteruskan ke tahap pendetailan dan apabila tidak memenuhi persyaratan maka harus dilakukan redesign. 3.4 Analisa Struktur dengan Minor Analysis. 1. Analisa Penampang kolom dengan menggunakan Xtract 2.6.2
8 Analisa penampang struktur dengan program Extract adalah untuk mengetahui interaksi dari gaya aksial dan momen yang bekerja pada suatu kolom profil WF. 2. Analisa Perilaku Kolom dengan menggunakan Abaqus 6.7 Tahap ini merupakan lanjutan dari analisa struktur dengan menggunakan SAP 2 v.14. Analisa penampang struktur dengan program Abaqus 6.7 adalah program analisa elemen hingga untuk mengetahui perilaku seperti tegangan, regangan dan deformasi yang bekerja pada suatu profil kolom King Cross. 4. PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER. 6.1 Umum Struktur gedung biasanya terbagi menjadi dua yaitu struktur primer (dibahas pada bab berikutnya) dan struktur sekunder. Struktur sekunder merupakan bagian dari struktur gedung yang tidak menahan kekuatan secara keseluruhan, tetapi tetap mengalami tegangan, tegangan akibat pembebanan yang bekerja pada bagian tersebut secara langsung ataupun tegangan akibat perubahan bentuk dan struktur primer. Biasanya bagian dari struktur sekunder meliputi pelat lantai dan balok anak 6.2 Data Perencanaan Data data perencanaan yang digunakan adalah sebagai berikut: Panjang bangunan = 3 m Lebar bangunan = 2 m Jarak bentang = 5 m Tinggi bangunan = 4 m Jumlah lantai = 1 lantai Tinggi antar lantai = 4 m Mutu beton (f c) = 3 Mpa Mutu baja tulangan (fy) = 24 MPa Mutu baja profil (fy) = 25 MPa (BJ 41) Fungsi bangunan = Perkantoran Zona gempa = 2% dalam 5 tahun Jenis tanah = Tanah lunak Letak bangunan = Jauh dari pantai 6.3 Data Pembebanan 1. Pembebanan Pelat Dipakai pelat bondek dengan tebal,75 mm a. Lantai Atap - Beban Berguna Aspal t = 1 cm = 1 x 14 kg/m 2 = 14 kg/m 2 Spesi t = 1 cm = 1 21 kg/m 2 = 21 kg/m 2 Rangka & Plafond = 18 kg/m 2 Ducting dan plumbing = 4 kg/m 2 + 93kg/m 2 Beban mati Pelat bondek = 1,1 kg/m 2 Beban finishing = 93 kg/m 2 Pelat beton,9mx24 = 216 kg/m 2 + =319,1 kg/m 2 Beban Hidup = 91,17 kg/m 2 b. Lantai 1-9 - Beban Berguna Keramik t = 1 cm = 1 x 24 = 24 kg/m 2 Spesi t = 2 cm = 2 21 = 42 kg/m 2 Rangka & Plafond = 18 kg/m 2 Ducting dan plumbing = 4 kg/m 2 + 128 kg/m 2 Beban mati Pelat bondek = 1,1 kg/m 2 Beban finishing = 128 kg/m 2 Pelat beton,9mx24 = 216 kg/m 2 + =35,1 kg/m 2 Beban Hidup =172,966 kg/m 2 2. Perencanaan Balok Anak Balok anak berfungsi membagi luasan lantai agar tidak terlalu lebar, sehingga mempunyai kekakuan yang cukup. Balok anak menumpu diatas dua tumpuan sederhana. Pada perencanaan ini, balok anak direncanakan menggunakan profil WF 25x175x7x11 dengan L balok anak (span) L = 5 m = 5 mm. A = 56,24 cm 2 ix = 1,4 cm Zx = 535 cm 3 w = 44,1 kg/m iy = 4,18 cm Zy = 171 cm 3 Ix = 612 cm 4 Sx = 52 cm 3 bf = 175 mm Iy = 984 cm 4 Sy = 113 cm 3 d = 244 mm tf = 11 mm tw = 7 mm r = 16 mm
9 h = d 2(tf + r) = 244 2(11 + 16) = 19 mm BJ-41 : fy = 25 kg/cm 2 fu = 41 kg/cm 2 Beton : fc = 3 Mpa = 3 kg/cm 2 Gambar 4.1 Gambar pembebanan balok anak 5. PERENCANAAN STRUKTUR PRIMER DAN ANALISA BEBAN GEMPA 5.1 Umum Struktur gedung biasanya terbagi menjadi dua yaitu struktur primer (dibahas pada bab berikutnya) dan struktur sekunder. Struktur primer merupakan bagian dari struktur gedung yang menahan kekuatan secara keseluruhan, Biasanya bagian dari struktur sekunder meliputi kolom dan balok induk. 5.2 Dimensi Struktur Utama Balok Induk Melintang Dimensi balok induk lantai 1-4 = WF 6x2x12x2 Dimensi balok induk lantai 5-7 = WF 6x2x11x17 Dimensi balok induk lantai 8-1 = WF 45x2x8x12 Balok Induk Memanjang Dimensi balok induk lantai 1-4 = WF 6x2x1x15 Dimensi balok induk lantai 5-7 = WF 5x2x9x14 Dimensi balok induk lantai 8-1 = WF 4x2x8x13 Kolom King Cross Dimensi kolom lantai 1-4= 8x3x14x26 Dimensi kolom lantai 5-7= 588x3x12x2 Dimensi kolom lantai 8-1= 6x2x11x17 5.3 Perhitungan kontrol Struktur 1. Balok Induk 6x2x12x2 Fungsi dari balok utama adalah meneruskan beban yang terjadi pada pelat lantai dan balok anak ke kolom. Balok utama melintang direncanakan dengan profil WF 6x2x12x2 Panjang balok induk (L) = 5 mm. Adapun data data profil adalah sebagai berikut : A = 152,5 cm 2 i x = 24,3 cm r = 22 mm W= 12 kg/m t w =12 mm Z x = 3317 cm 3 d = 66 mm t f = 2 mm Z y = 424 cm 3 b = 21 mm I x = 94 cm 4 S x = 298 cm 3 i y = 4.22 cm I y = 272 cm 4 S y = 271 cm 3 h = d 2(tf + r ) = 66 2(2+22) = 522 mm L = 5 m Kontrol interaksi balok MM uuuu + MM uuuu φ bb MM nnnn φ bb MM nnnn 6274,36 =,9 82925 1 oooo 2. Kolom KC 8x3x14x26 Adapun data data profil adalah sebagai berikut : A = 534,8 cm 2 i x = 24,3 cm r = 22 mm W= 419,8 kg/m t w =14 mm Z x = 923,39 cm 3 d = 8 mm t f = 26 mm Z y = 9385,31 cm 3 b = 3 mm I x = 337 cm 4 S x = 7595,2 cm 3 i y = 4.22 cm I y = 31527 cm 4 S y = 271 cm 3 h = d 2(tf + r ) = 8 2(26+22) = 74 mm Kontrol Aksi kolom PP nn = ff yy AA gg ωω =,85 25 534,8 1,5176 PP nn = 18519.175 kkkk PP uu = 3492,874 =,282 >,2 PP nn 18519,175 Rumus Interaksi 1 Pembesaran Momen MM uuuu = δδ bbbb MM nnnn + δδ ssss MM llll = MM uuuu = 1 555,792 + 1,13889 137244,3 = 13976 kkkkkk MM uuuu = δδ bbbb MM nnnn + δδ ssss MM llll = MM uuuu = 1 618,362 + 1,2384 18689,55 = 19752,8 kkkkkk =
1 Kontrol Kombinasi tekan dan lentur PP uu MM uuuu MM uuuu + 8 PP nn 9 + < 1 MM nnnn MM nnnn 3492,874 18519.175 + 8 9 13976,9 2384,75 19752,8 +,9 234632,65 =,96543 < 1, penampang cukup kuat 9. L 6X6X6 WF 6x2x12x2 16 mm 4. 8. 4. WF 25X175X7X11 Tulangan negatif φ 1-25 6. PERENCANAAN SAMBUNGAN 6.1 Sambungan Balok Anak dengan Balok Induk Sambungan antara balok anak dan balok induk direncanakan dengan baut tidak memikul momen, karena disesuaikan dengan anggapan dalam analisa sendi. Profil Balok Anak : WF 25.175.7.11 Profil Balok Induk : WF 6.2.12.2 Pelat penyambung siku 6.6.6 Pelat penyambung : t p = 7 mm q D = 67,29 kg/m ; q L = 611,62 kg/m qq uu = 1,2qq dd +1,6qq ll = 1,2 67,29 + 1,6 611,62 = 1782,84 kkkk/mm VV uu = 1 2 qq uull = 1 2 1782,94 5 = 4457,35 kkkk Gambar 6.2 Detail sambungan balok induk dengan balok Anak 6.2 Sambungan Balok Induk dengan Kolom Balok Induk : WF 6x2x12x2 Kolom Kingcross : KC8x3x14x26 BJ-41 : f y = 25 kg/cm 2 f u = 41 kg/cm 2 Momen ultimate pada balok : MM pp = ZZ xx ff yy = 3317 25 = 82925 kkkkkkkk MM uu = 1,1 1,5 MM pp = 1,1 1,5 82925 = 13682625 kkkkkkkk 32 T.6x3x14x23 9. Tulangan negatif φ 1-25 WF.6x2x12x2 L 6X6X6 16 mm 4. 8. 4. WF 25X175X7X11 25. KC 8x3x14x26 22 L.1x1x1 22 L.1x1x1 WF 6x2x12x2 32 POTONGAN WF.6x2x12x2 Gambar 6.1 Detail sambungan balok anak dengan balok Induk Gambar 6.3 Sambungan Balok dengan Kolom 6.3 Sambungan kolom dengan Kolom Sambungan kolom - kolom direncanakan pada lantai 2. Berdasarkan SNI 1729 pasal 15.5.2 gaya gaya yang bekerja pada kolom frame 582 adalah sebagai berikut : Pu = 273419,41 kg Vu = 2385,59 kg Mux = 1,5.fy.Zx = 1,5.25. 923,39
11 = 34512712,5 Kgcm Muy = 1,5.fy.Zy = 1,5.25. 9385,36 = 35194897,5 Kgcm = 22698 Kgcm Kolom : KC588 x 3 x12 x 2 BJ-41 : fy = 25 kg/cm2 fu = 41 kg/cm2 KC.8x3x14x26 Pelat 8mm KC.588x3x12x2 2 32 12 32 A A A A Pelat 13mm Gambar 6.4 Sambungan Kolom dengan Kolom Gambar 6.6 Sambungan kolom lantai 4 ke kolom lantai 5 KC.588x3x12x2 KC.8x3x14x26 Pelat 16mm 32 32 32 KC.8x3x14x26 Gambar 6.5 Potongan A A sambungan kolom ke kolom. 6.4 Sambungan kolom lantai 4 dengan Kolom lantai 5 Sambungan kolom - kolom direncanakan pada lantai 2. Berdasarkan SNI 1729 pasal 15.5.2 gaya gaya yang bekerja pada kolom frame 582 adalah sebagai berikut : Pu = 19874,62 kg Vu = 25832,82 kg Mux = 1,5.fy.Zx = 1,5.25. 5229,36 = 19611 Kgcm Muy = 1,5.fy.Zy = 1,5.25. 534,528 Gambar 6.7 Potongan A A Sambungan kolom lantai 4 ke kolom lantai 5 7. ANALISA KAPASITAS PENAMPANG 7.1 Umum Dalam analisa kapasitas penampang ini digunakan 2 cara yaitu: 1. Analisa secara manual 2. Analisa dengan menggunakan program XTRACT 7.2 Analisa kapasitas penampang balok 1. Analisa secara manual
12 MM nn = ZZ xx ff yy = 3316,788 25 = 829197 kkgggggg MM uu = MM nn =,9 829197 = 7462773 kgcm 2. Analisa dengan Xtract 2.6.2 karena balok WF dikekang pada kedua ujungnya. Modulus plastis penampang kolom : MM nn = ZZ xx ff yy = 923,39 25 = 2388475 kkkkkkkk MM uu = MM nn =,9 2388475 = 277627,5 kgcm 2. Analisa dengan Xtract 2.6.2 Gambar 7.1 Analysis Report penampang balok pada Xtract Dari hasil Analysis Report dapat dilihat bahwa : Kuat momen nominal (Mn) = 866 1 3 NNNN = 866 kkkkkk Maka, MM uu = MM nn =,9 8827726,8 = 7794 kgcm 7.3 Analisa kapasitas penampang kolom 1. Analisa secara manual - Kapasitas maksimum beban tekan NN uu NN nn =,85 13184,9 kg = 115156,482 kg Jadi beban maksimum yang diijinkan akibat tekan adalah 115156,48 kg - Kapasitas maksimum beban tarik RR uu RR nn =,75 1336 kg = 9777 kg Jadi beban maksimum yang diijinkan akibat tekan adalah 9777 kg - Kapasitas maksimum momen nominal Untuk penampang balok yang ditinjau merupakan bentang pendek Gambar 7.2 Analysis Report penampang kolom pada Xtract Dari hasil Analysis Report dapat dilihat bahwa : Kuat tekan nominal (Pn) = 1,336 1 7 NN = 1336 kkkk Maka, PP uu = PP nn =,85 1336 = 1186 kg Kuat tarik nominal (Pn) = 1,336 1 7 NN = 1336 kkkk Maka, PP uu = PP nn =,75 1336 = 977 kg Kuat momen nominal (Mn) = 2292 1 3 NNNN = 2292 kkkkkk Maka, MM uu = MM nn =,9 2292 = 2628 kgcm 7.4 Analisa kapasitas penampang kolom Hasil perhitungan manual dan dengan menggunakan program Xtract yaitu sebagai berikut :
13 Tabel 7.1 Perbandingan hasil analisa Elemen Kapasitas Analisa Penampang Manual Xtract Balok Momen,Mn (kgm) 82919.7 866 Tekan,Nn (kg) 13184.1 1336 Kolom Tarik,Rn (kg) 1336 1336 Momen,Mn (kgm) 23884.75 2292 Dari table diatas dapat disimpulkan bahwa pada penampang balok momen nominal hasil Xtract jauh lebih besar dibandingkan hasil perhitungan manual, sedangkan pada penampang kolom, momen nominal hasil perhitungan sedikit lebih besar dibandingkan hasil Xtract dan untuk kuat tekan perhitungan manual lebih kecil dibandingkan hasil analisa Xtract sedangkan untuk tarik nominal sebaliknya. 8. ANALISA PERILAKU KOLOM KING CROSS DENGAN ABAQUS 6.7 8.1 Hasil analisa Abaqus Untuk membandingkan penampang kolom yang diberi beban asli dan beban setelah dilakukan tambahan beban yang menjadi tolak ukur untuk menentukan efektifitas dan pengaruh terhadap struktur portal dan penampang king cross itu sendiri adalah deformasi, tegangan dan regangan yang terjadi. Gambar 8.3 Hasil Deformasi akibat beban gempa tambahan 35 ton Gambar 8.4 Hasil Deformasi akibat beban gempa tambahan 45 ton Gambar 8.5 Hasil Deformasi akibat beban gempa tambahan 55 ton Gambar 8.1 Hasil Deformasi akibat beban asli Gambar 8.6 Hasil Deformasi akibat beban gempa tambahan 65 ton Gambar 8.2 Hasil Deformasi akibat beban gempa tambahan 25 ton Warna pada struktur portal menunjukkan tegangan yang terjadi pada elemen tersebut. Semakin warna merah maka menunjukkan bahwa deformasi, regangan dan tegangan yang terjadi semakin besar. Dari hasil Gambar 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5 dan 8.6 akan ditinjau untuk tiap titik pada suatu elemen dapat dilihat pada Gambar 8.7.
14 1 1 8 6 Kolom Node 1558 2 2 Defleksi (mm) 4 2-2 1 2 3 4 5 6 7-4 Magnitude Arah X Arah Y Arah Z -6 3 Gambar 8.7 Titik yang akan ditinjau pada analisa Abaqus 6.7 1. Displacement Dari gambar 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5 dan 8.6 diperoleh titik titik yang akan ditinjau berdasarkan nilai deformasi yang terbesar pada elemen tersebut yang akan ditinjau seperti kolom pada KC2 pada titik 1 (node 1558), titik 2 (node 1348), dan titik 3 (node 31) yang dapat dilihat pada Tabel 8.1. Dari hasil Tabel 8.1 dapat dilihat pada Gambar 8.8 sampai 8.1 dimana nilai displacement maksimum terletak pada arah Z atau U3 karena yang dominan beban disebabkan oleh beban lateral. Untuk displacement arah Magnitude hasil ini diperoleh dari resultan dari 3 gaya yaitu arah X, Y dan Z. Dari hasil Tabel 8.1 dapat dilihat bahwa semakin ditambahkan bebannya, displacement yang terjadi menjadi lebih besar dari beban awal yang diberikan. Tetapi untuk arah Y semakin ditambahkan bebannya maka hasilnya semakin kecil dan hasilnya yang tadinya negatif akan menjadi positif. Hal ini terjadi pada node 1348 dengan beban 45 ton. Tabel 8.1 Displacement pada Portal bagian Kolom KC2 Node 1558 1348 31 Beban Displacement (mm) ton Magnitude Arah X Arah Y Arah Z 23.12399 2.3976.1451 -.6318-2.3129 25 2.5848.1555 -.6161-2.513 35 3.619.217 -.5325-3.5623 45 4.6361.2659 -.449-4.6143 55 5.6781.3211 -.3654-5.6664 65 6.7262.3799 -.2825-6.723 23.12399 1.121 -.2453 -.1375-1.27 25 1.882 -.267 -.117-1.819 35 1.537 -.3432 -.8-1.537 45 1.9282 -.4258.11-1.9255 55 2.3567 -.583.211-2.3473 65 2.7877 -.592.3192-2.7694 23.12399 2.3243E-33 1.383E-34 2.157E-33-8.559E-34 25 4.15E-33 1.887E-34 3.64E-33-1.728E-33 35 1.32E-32 4.574E-34 1.132E-32-6.375E-33 45 2.212E-32 7.262E-34 1.94E-32-1.12E-32 55 3.124E-32 9.949E-34 2.676E-32-1.567E-32 65 3.624E-32-7.239E-33 2.958E-32-1.965E-32 3 Defleksi (mm) Defleksi (mm) -8 Gambar 8.8 Gambar displacement pada kolom KC2 node 1558 Kolom Node 1348 4 3 2 1-1 1 2 3 4 5 6 7-2 -3-4 Magnitude Arah X Arah Y Arah Z Gambar 8.9 Gambar displacement pada kolom KC2 node 1348 Kolom Node 31-3E-32 1 2 3 4 5 6 7 Magnitude Arah X Arah Y Arah Z Gambar 8.1 Gambar displacement pada kolom KC2 node 31 2. Regangan Dari gambar 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5 dan 8.6 diperoleh titik titik yang akan ditinjau berdasarkan nilai regangan yang terbesar pada elemen tersebut yang akan ditinjau seperti pada kolom KC2 pada titik 1 pada node 1558, titik 2 pada node 1348, dan titik 3 pada node 31 yang dapat dilihat pada Tabel 8.2. Dari hasil Tabel 8.2 dapat dilihat pada Gambar 8.11 (titik acuan 1 node 1558) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan maka regangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah E11, E22, E33, E12, E13 dan E23. Dari semua regangan ada yang melebihi regangan maksimumnya sebesar ε = fy / E = 25/2 =,125 yaitu E33 (regangan arah sumbu 3-3) sebesar,13355 dengan beban 65 ton.
15 Pada Gambar 8.12 (titik acuan 2 node 1348) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan maka regangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah E12 dan E23 sedangkan pada arah E11,E22, E33 dan E13 cenderung menurun. Dari semua regangan tidak ada yang melebihi regangan maksimumnya yaitu,125 Pada Gambar 8.13 (titik acuan 3 node 31) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan maka regangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah E11, E22, E33, E12, E13 dan E23. Dari semua regangan tidak ada yang melebihi regangan maksimumnya yaitu,125. Tabel 8.2 Regangan pada Portal bagian Kolom KC2 Node Beban Regangan ton E.E11 E.E22 E.E33 E.E12 E.E13 E.E23 23.12399-7.83E-5 -.292.5656-5.587E-6-9.971E-7.22 25-8.76E-5 -.298.5989-6.282E-6-1.114E-6.215 1558 35-1.37E-4 -.331.7763-9.985E-6-1.735E-6.288 45-1.87E-4 -.363.9538-1.369E-5-2.357E-6.362 55-2.36E-4 -.396.11313-1.739E-5-2.978E-6.435 65-3.4E-4 -.439.13355-2.352E-5-2.728E-6.513 1348 31 Regangan Regangan 23.12399 4.788E-5 -.16 4.8E-5-1.826E-5 3.35E-9-8.726E-6 25 4.655E-5 -.155 4.668E-5-1.95E-5 2.821E-9-9.317E-6 35 3.947E-5 -.132 3.965E-5-2.69E-5 1.68E-9-1.247E-5 45 3.238E-5 -.18 3.261E-5-3.268E-5 5.389E-1-1.562E-5 55 2.529E-5 -.85 2.558E-5-3.927E-5-6.21E-1-1.877E-5 65 1.818E-5 -.61 1.853E-5-4.586E-5-1.837E-9 -.21921 23.12399-6.2411E-14 8.66E-6-8.897E-13 1.61E-7-5.635E-15-5.118E-5 25-1.1515E-13 2.33E-5-1.251E-12 5.98E-7-2.79E-14-6.213E-5 35-9.3546E-13 1.1E-4-3.64E-12 2.93E-6-2.331E-13-1.25E-4 45-1.454E-12 1.8E-4-4.96E-12 5.26E-6-3.288E-13-1.788E-4 55-2.279E-12 2.58E-4-7.95E-12 7.59E-6-5.67E-13-2.371E-4 65-1.6713E-12 3.36E-4-9.45E-12 9.92E-6-3.283E-13-2.954E-4 Kolom Node 1558.16.14.12.1.8.6.4.2 -.2 1 2 3 4 5 6 7 -.4 -.6 Gambar 8.11 Gambar regangan pada kolom KC2 node 1558 Kolom Node 1348.1.5 1 2 3 4 5 6 7 -.5 -.1 -.15 -.2 Gambar 8.12 Gambar regangan pada kolom KC2 node 1348 E.E11 E.E22 E.E33 E.E12 E.E13 E.E23 E.E11 E.E22 E.E33 E.E12 E.E13 E.E23 Regangan.4.3.2.1 -.1 1 2 3 4 5 6 7 -.2 -.3 -.4 Kolom Node 31 E.E11 E.E22 E.E33 E.E12 E.E13 E.E23 Gambar 8.13 Gambar regangan pada kolom KC2 node 31 3. Tegangan Dari gambar 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5 dan 8.6 diperoleh titik titik yang akan ditinjau berdasarkan nilai tegangan yang terbesar pada elemen tersebut yang akan ditinjau seperti pada kolom KC2 pada titik 1 pada node 1558, titik 2 pada node 1348, dan titik 3 pada node 31 yang dapat dilihat pada Tabel 8.3. Dari hasil Tabel 8.3 dapat dilihat pada Gambar 8.12 (titik acuan 1 node 1558) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan maka regangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah S11, S22, S33, S12, S13 dan S23. Dari semua tegangan ada yang melebihi fy berarti pada titik 1 atau node 1558 terjadi kelelehan karena tegangan maksimum yang terjadi yaitu sebesar 262,635 Mpa pada tegangan arah sumbu Z atau E33 dengan beban 65 ton. Pada Gambar 8.13 (titik acuan 2 node 1348) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan maka regangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah S11, S33, S12 dan E23 sedangkan pada arah S22 dan S13 cenderung menurun. Dari semua tegangan tidak ada yang melebihi fy berarti semua penampang belum leleh karena tegangan maksimum yang terjadi yaitu sebesar - 31,951 Mpa pada tegangan arah sumbu Y atau E22 dengan beban asli sebesar 23,124 ton. Pada Gambar 8.14 (titik acuan 3 node 31) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan maka regangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah S11, S22, S33, S12, S13 dan S23. Dari semua tegangan tidak ada yang melebihi fy berarti semua penampang belum leleh karena tegangan maksimum yang terjadi yaitu sebesar 9,46 Mpa pada
16 tegangan arah sumbu Y atau E22 dengan beban 65 ton. Kolom Node 1558 Tegangan (Mpa) 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7-5 S.S11 S.S22 S.S33 S.S12 S.S13 S.S23 Gambar 8.13 Gambar tegangan pada kolom KC2 node 1558 Kolom Node 1348 Tegangan (Mpa) 5-5 1 2 3 4 5 6 7 S.S11 S.S22-1 S.S33-15 S.S12-2 S.S13-25 S.S23-3 -35 Gambar 8.14 Gambar tegangan pada kolom KC2 node 1348 Kolom Node 31 Tegangan (Mpa) 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7-2 -4 S.S11 S.S22 S.S33 S.S12 S.S13 S.S23 Gambar 8.15 Gambar tegangan pada kolom KC2 node 31 9. PENUTUP 9.1 Kesimpulan Dari hasil perhitungan dan analisis yang telah dilakukan pada struktur bangunan gedung, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1) Dari hasil perhitungan dan analisis SAP 2 v14 yang telah dilakukan pada struktur bangunan gedung, perencanaan dimensi profil pada balok anak, balok induk dan kolom King cross sudah memenuhi kriteria ketentuan kekuatan profil terhadap beban yang diterima oleh struktur seperti kontrol tekuk lokal, tekuk lateral, persamaan interaksi, lendutan dan geser. 2) Dari hasil perhitungan kolom pada KC 8x3x14x26 dengan menambahkan pembesaran momen sudah memenuhi kriteria kekuatan seperti kontrol tekuk lokal, tekuk lateral dan masuk terhadap kontrol kombinasi tekan dan lentur masuk kriteria yaitu,96438 lebih kecil dari 1,. Sedangkan pada kolom KC 588x3x12x2 untuk kontrol kombinasi tekan dan lentur masuk kriteria yaitu,6759 lebih kecil dari 1,. 3) Dari hasil analisa perilaku menggunakan software Abaqus 6.7 kolom mengalami displacement maksimum pada arah Z (U3) sebesar 2,3129 mm yang ditinjau di atas penampang kolom di titik 1 (Node 1558) dengan beban lateral awal yaitu 23,124 ton (15,294 N/mm 2 ). Displacement tersebut akan semakin meningkat saat beban lateral yang diberikan juga bertambah. Untuk nilai tegangan yang terjadi pada kolom akibat pemberian beban lateral yang semakin bertambah didapatkan hasil tegangan maksimum berada di titik 1 (Node 1558) dengan beban sebesar 65 ton mengalami tegangan sebesar 262,635 Mpa pada arah Z (S33). Hasil ini menunjukkan bahwa pada titik tersebut sudah mengalami kelelehan sebab fy bernilai 25 Mpa. Untuk nilai regangan didapatkan pada kolom KC2 yang mengalami regangan maksimum pada arah Z (E33) sebesar,13355. Hasil ini menunjukkan sudah melebihi regangan maksimum sebesar,125. 4) Dari hasil perhitungan manual dan menggunakan program Xctract 2.6.2 dapat disimpulkan bahwa pada penampang balok momen nominal perhitungan manual pada balok WF 6x2x12x2 lebih kecil dari perhitungan Xtract 2.6.2 selisihnya sebesar 4,25 %, sedangkan pada penampang kolom KC 8x3x14x26 nilai momen nominal hasil perhitungan sedikit lebih besar dibandingkan hasil Xtract selisihnya sebesar,386% dan untuk kuat tekan perhitungan manual lebih kecil dibandingkan hasil analisa Xtract
17 selisihnya sebesar,262%, sedangkan untuk tarik nominal pada perhitungan manual sama dengan perhitungan dengan Xtract. 9.2 Saran 1) Perlu ditambahkan stiffner pada sambungan balok kolom karena jika tidak ditambahkan akan menyebabkan beam column joint mengalami sendi plastis. Diusahakan terjadi sendi plastis terletak pada muka balok. 2) Perlu ditambahkan yield stress dan plastic strain hingga mencapai kondisi putusnya yaitu sebesar f u pada saat memasukkan material pada plasticity. Jika tidak ditambahkan perilaku pada strukturnya jika diberi beban tambahan akan linier. 3) Perlu pembelajaran program ABAQUS secara advance untuk melakukan percobaan bahan dengan teknologi computer. DAFTAR PUSTAKA Chen, W.F. dan Lui, E.M. 1988. Structural Stability Theory and Implementation. Taiwan : ELSEVIER. Badan Standardisasi Nasional. 22. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 3-1726-22). Marwan dan Isdarmanu. 26. Buku Ajar: Struktur Baja I. Surabaya : Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS. Segui, William T. 1994. LRFD Steel Design. Massachusetts : PWS Publishing Company. Galambos, Theodore V. dan Surovek Andrea E. 28. Structural Stability Of Steel: Concepts and Applications For Structural Engineers. New Jersey : John Wiley & Sons, Inc. Chen, W.F. 1991. Design of Beam- Columns in Steel Frames in the United States. Department of Structural Engineering, School of Civil Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 4797. Hasham, Anthony S., Rasmussen, K.J.R. 22. Interaction curves for locally buckled I-section beam columns. Journal of Constructional Steel Research 58 (22) No.213 241. ELSEVIER. Badan Standardisasi Nasional. 22. Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 3-1729-22). Departemen Pekerjaan Umum. 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983. Salmon dan Johnson. 1994. Struktur Baja Desain dan Perilaku Jilid 2 Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh Ir. Wira M.S.CE. Jakarta : Erlangga. Setiawan, Agus. 28. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD (Sesuai SNI 3 1729-22). Semarang : PT. Gelora Aksara Pratama.