Studi Perilaku Non Linear Perbandingan Panjang Link Pada Eccentrically Braced Frame Dengan Program Bantu Finite Element Analysis

dokumen-dokumen yang mirip
ANALISA KINERJA LINK TERHADAP VARIASI TIPE PENGAKU PADA RANGKA BERPENGAKU EKSENTRIS

STUDI PERILAKU KNEE BRACED FRAME DENGAN KONFIGURASI X-BRACED

STUDI PERBANDINGAN PERILAKU RANGKA BERPENGAKU SENTRIS DAN RANGKA BERPENGAKU EKSENTRIS DENGAN KONFIGURASI V-TERBALIK AKIBAT BEBAN LATERAL GEMPA

Concentrically Braced Frame adalah pengembangan

Studi Perbandingan Beberapa Jenis Penampang Buckling Restrained Braces Akibat Beban Aksial dengan Program Bantu Finite Element Analysis

BAB I PENDAHULUAN. dengan struktur beton, baja dinilai memiliki sifat daktilitas yang dapat dimanfaatkan

Studi Perbandingan Perilaku Profil Baja WF dan HSS Sebagai Bresing pada SCBF Akibat Beban Lateral dengan Program Bantu Finite Element Analysis

BAB 1 PENDAHULUAN Umum

KAJIAN NUMERIK PERILAKU LINK PANJANG DENGAN PENGAKU DIAGONAL BADAN PADA SISTEM RANGKA BAJA BERPENGAKU EKSENTRIS

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

T I N J A U A N P U S T A K A

D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG BAB I PENDAHULUAN

ANALISIS KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN VARIASI PENEMPATAN BRACING INVERTED V ABSTRAK

Latar Belakang 1) Struktur baja untuk gedung membutuhkan truss dengan bentang 6-8 m, sedangkan untuk bentang lebih besar dari 10 m, struktur baja menj

Studi Perilaku Non Linear Pushover Struktur Jack Up Sistem Eccentrically Braced Frames (EBF)

PENGARUH BRACING PADA PORTAL STRUKTUR BAJA

PERILAKU LINK PANJANG DENGAN PENGAKU DIAGONAL BADAN PADA SISTEM STRUKTUR RANGKA BAJA TAHAN GEMPA

PERBANDINGAN ANALISIS RESPON STRUKTUR GEDUNG ANTARA PORTAL BETON BERTULANG, STRUKTUR BAJA DAN STRUKTUR BAJA MENGGUNAKAN BRESING TERHADAP BEBAN GEMPA

Studi Respon Seismik Penggunaan Steel Slit Damper (SSD) pada Portal Baja

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. A. Sistem Rangka Bracing Tipe V Terbalik

RESPON DINAMIS STRUKTUR PADA PORTAL TERBUKA, PORTAL DENGAN BRESING V DAN PORTAL DENGAN BRESING DIAGONAL

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gedung dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut. Dalam. harus diperhitungkan adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

STUDI PERBANDINGAN SPECIAL TRUSS MOMENT FRAME

PENGARUH SENSITIFITAS DIMENSI DAN PENULANGAN KOLOM PADA KURVA KAPASITAS GEDUNG 7 LANTAI TIDAK BERATURAN

Evaluasi Kinerja Gedung Beton Bertulang Dengan Pushover Analysis Akibat Beban Gempa Padang

sendiri dan daya dukung beban yang dapat dipikulnya, yaitu cukup kecii jika langsing, sehingga menjadi kurang menguntungkan pada perilaku respon

PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA DENGAN BRESING TAHAN TEKUK

STUDI PERBANDINGAN PERILAKU PENGAKU TIPE CROSS (X) DAN DIAGONAL PADA SISTEM CONCENTRICALLY BRACED FRAMES (CBF) DENGAN MENGGUNAKAN MIDAS FEA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. pembebanan yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan

RETROFITTING STRUKTUR BANGUNAN BETON BERTULANG DI BAWAH PENGARUH GEMPA KUAT

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 1

Skripsi BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG. Kondisi geografis Indonesia terletak di daerah dengan tingkat kejadian gempa

BAB I PENDAHULUAN. Latar Belakang

KAJIAN KINERJA LINK YANG DAPAT DIGANTI PADA STRUKTUR RANGKA BAJA BERPENGAKU EKSENTRIK TIPE SPLIT-K

EVALUASI KINERJA STRUKTUR BANGUNAN BAJA DENGAN MENGGUNAKAN PENGAKU EKSENTRIS (EBF) Ir. Torang Sitorus, MT.

STUDI PERILAKU DARI SHORT LINK, INTERMEDIATE LINK DAN LONG LINK PADA SISTEM STRUKTUR ECCENTRICALLY BRACED FRAME (EBF)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang aman. Pengertian beban di sini adalah beban-beban baik secara langsung

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN. penggunaan bahan konstruksi dan sistem strukturnya. Pada perencanaan tersebut

STUDI PERILAKU TEKUK TORSI LATERAL PADA BALOK BAJA BANGUNAN GEDUNG DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ABAQUS 6.7. Oleh : RACHMAWATY ASRI ( )

Analisis Perbandingan Efektifitas Struktur Gedung dengan Menggunakan Shearwall dan kombinasi antara Shearwall-Outrigger

Oleh : MUHAMMAD AMITABH PATTISIA ( )

BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV EVALUASI KINERJA DINDING GESER

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

STUDI NUMERIK PENINGKATAN KINERJA STRUKTUR BAJA ECCENTRICALLY BRACED FRAME TYPE D DENGAN MODIFIKASI PENGAKU BADAN LINK GESER (033S)

Studi Numerik Usulan Jarak Pengaku Badan Diagonal Link Geser pada Struktur Baja Eccentrically Braced Frame Type D

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 1

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. permukaaan bumi. Ketika pergeseran terjadi timbul getaran yang disebut

Oleh : Irsyad Septian B. ( ) Dosen Pembimbing II : Budi Suswanto ST., MT., Ph.D. Hidayat Soegihardjo., Ir., MS., Dr.

BAB IV PERMODELAN STRUKTUR

Pengaruh Bentuk Bracing terhadap Kinerja Seismik Struktur Beton Bertulang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERILAKU STRUKTUR BAJA TIPE MRF DENGAN BEBAN LATERAL BERDASARKAN SNI DAN METODE PERFORMANCE BASED PLASTIC DESIGN (PBPD)

EVALUASI KINERJA INELASTIK STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG TERHADAP GEMPA DUA ARAH TUGAS AKHIR PESSY JUWITA

PRESENTASI TUGAS AKHIR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gedung dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut.

PENGGUNAAN BRACED FRAMES ELEMENT SEBAGAI ELEMEN PENAHAN GEMPA PADA PORTAL BERTINGKAT BANYAK. Reky Stenly Windah ABSTRAK

BAB 1 PENDAHULUAN PENDAHULUAN

EVALUASI SNI 1726:2012 PASAL MENGENAI DISTRIBUSI GAYA LATERAL TERHADAP KEKAKUAN DAN KEKUATAN PADA SISTEM GANDA SRPMK DAN SRBKK

Gambar 5.1 Tegangan yang terjadi pada model 1.

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 2, (2016) ISSN: ( Print)

Pengaruh Core terhadap Kinerja Seismik Gedung Bertingkat

PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA BRESING KONSENTRIK BIASA DAN STRUKTUR RANGKA BAJA BRESING KONSENTRIK KHUSUS TIPE-X TUGAS AKHIR

PERENCANAAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS PADA KOMPONEN BALOK KOLOM DAN SAMBUNGAN STRUKTUR BAJA GEDUNG BPJN XI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

KAJIAN NUMERIK STRUKTUR RANGKA TERBREIS EKSENTRIK DENGAN LINK YANG DAPAT DIGANTI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. harus dilakukan berdasarkan ketentuan yang tercantum dalam Tata Cara

ANALISIS DAN DESAIN DINDING GESER GEDUNG 20 TINGKAT SIMETRIS DENGAN SISTEM GANDA ABSTRAK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pada perencanaan bangunan bertingkat tinggi, komponen struktur

Evaluasi Gedung MNC Tower Menggunakan SNI dengan Metode Pushover Analysis

EFISIENSI KEBUTUHAN MATERIAL PADA PERENCANAAN PORTAL TAHAN GEMPA WILAYAH 4 DENGAN EFISIENSI BALOK

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Gempa merupakan fenomena alam yang harus diterima sebagai fact of life.

Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil 1 (SeNaTS 1) Tahun 2015 Sanur - Bali, 25 April 2015

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. Tabel 5.1 Spesifikasi Benda Uji Benda Uji Tulangan Dimensi Kolom BU 1 D mm x 225 mm Balok BU 1 D mm x 200 mm

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR BAJA KOMPOSIT PADA GEDUNG PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS NEGERI JEMBER

STUDI KOMPARASI PERILAKU STRUKTUR SISTEM RANGKA BERPENGAKU EKSENTRIK TIPE D TERHADAP SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN

EVALUASI KINERJA PORTAL BAJA 3 DIMENSI DENGAN PENGAKU LATERAL AKIBAT GEMPA KUAT BERDASARKAN PERFORMANCE BASED DESIGN

Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4) Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010

BAB I PENDAHULUAN. adalah struktur portal beton bertulang dengan dinding bata. Pada umumnya

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODE PENELITIAN

ANALISIS PERILAKU STRUKTUR PELAT DATAR ( FLAT PLATE ) SEBAGAI STRUKTUR RANGKA TAHAN GEMPA TUGAS AKHIR

sehingga lendutan yang disebabkan oieh beban gempa maupun angin dapat

Studi Assessment Kerentanan Gedung Beton Bertulang Terhadap Beban Gempa Dengan Menggunakan Metode Pushover Analysis

BAB 1 PENDAHULUAN. hingga tinggi, sehingga perencanaan struktur bangunan gedung tahan gempa

STUDI PERBANDINGAN BERBAGAI JENIS SAMBUNGAN KAKU DENGAN MENGGUNAKAN BALOK REDUCED BEAM SECTION DENGAN PROGRAM BANTU ABAQUS

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MODIFIKASI PERENCANAAN MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA BRESING KONSENTRIS KHUSUS PADA GEDUNG APARTEMEN METROPOLIS

Transkripsi:

Studi Perilaku Non Linear Perbandingan Panjang Link Pada Eccentrically Braced Frame Dengan Program Bantu Finite Element Analysis Fitri Hardiyanti, Budi Suswanto, Data Iranata. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 6111 E-mail: budi_suswanto@ce.its.ac.id 1 Abstrak : Eccentrically Braced Frames (EBF) adalah system rangka dengan balok dan kolom dengan pengaku dimana pada ujung dari setiap pengaku terhubung untuk mengisolasi bagian dari balok yang disebut link. EBF memiliki daktilitas yang tinggi seperti halnya pada system rangka pemikul momen, tetapi juga memiliki kekakuan yang tinggi seperti CBF. EBF diharapkan menahan deformasi inelastis yang signifikan pada link saat struktur mengalami gaya gempa. Pada EBF link merupakan bagian terlemah dari EBF jadi pada setiap kegagalan atau keruntuhan pada struktur harus terjadi kerusakan dahulu daripada link, link harus memiliki tingkat daktilitas yang tinggi. Konsep desain EBF adalah link ditetapkan sebagai bagian yang akan rusak sedangkan elemen lain tetap berada dalam kondisi elastik. Tugas Akhir ini akan membandingkan 4 panjang link yang didesain sesuai dengan ketentuan yang ada dengan menggunakan type inverted-v. Dari perbandingan link tersebut akan dianalisa dengan menggunakan program bantu finite element analysis. Dari hasil analisa abaqus maka diketuhui linkdengan panjang,6 memiliki daktilitas yang paling besar yaitu dengan nilai 16 dan link dengan panjang 2,5 memiliki faktor daktilitas terkecil dengan nilai 5,7. Link,6 juga memiliki nilai tegangan dan regangan yang semakin besar dibanding yang lain. Sehingga dapat diketahui dari analisa pushover dan finite element analysis bahwa link yang optimum digunakan yaitu link geser murni. Kata Kunci Eccentrically Braced Frame, Inverted v, link, perilaku struktur. S I. PENDAHULUAN stem yang umum dipakai untuk menahan beban gempa dalah Momen Resisting Frame (MRF) dan Concentrically Braced Frame (CBF). MRF bersifat daktail tetapi kurang kaku untuk memenuhi persyaratan drift control sedangkan CBF bersifat kaku tetapi memiliki kemampuan menyalurkan energi yang terbatas. Untuk mengatasi kekurangan dari MRF dan CBF maka digunakan struktur lain yaitu Eccentrically Braced Frame (EBF). EBF merupakan konsep desaing bungan antara konsep daktilitas dan disipasi energi yang baik dari desain MRF dengan karakteristik kelakuan elastik yang tinggi dari desain CBF. EBF biasa disebut sebagai system hybrid antara system rangka pemikul momen dan CBF karena EBF mampu memikul kombinasi antara beban rangka dan truss. EBF memiliki daktilitas yang tinggi seperti halnya pada system rangka penikul momen, tetapi juga memiliki kekakuan yang tinggi seperti CBF [1]. EBF diharapkan menahan deformasi inelastis yang signifikan pada link saat struktur mengalami gaya gempa. Type dari EBF memiliki berbagai desain seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini. Gambar 1. Desain dari EBF (AISC, 25) Konsep desain EBF adalah link ditetapkan sebagai bagian yang akan rusak sedangkan elemen lain tetap berada dalam kondisi elastik. Kelelehan yang terjadi pada elemen link dapat berupa kelelehan geser atau kelelehan lentur [2]. Perilaku dari link sangat ditentukan oleh panjangnya. Semakin pendek link tersebut maka semakin besar pengaruh gaya geser pada kinerja inelastic [3]. Dari penelitian yang sudah ada sebelumnya menganalisa desain link pada EBF tehadap rasio panjang balok dan tinggi kolom.untuk menghasilkan desain EBF yang paling optimum maka pada tugas akhir ini akan menganalisa panjang link dengan desain konfigurasi EBF tipe inverted V dengan program bantu Finite Element Analysis. Hasil dari analisa struktur ini akan dibandingkan dengan hasil eksperimental yang sudah ada.

2 II. URAIAN PENELITIAN A. Jenis dan Konsep Penelitian Penelitian ini membandingkan dari 4 jenis tipe link yaitu link geser murni, dominan geser, dominan lentur, dan lentur murni. Dari keempat jenis link ini akan dibandingkan dari segi daktilitas dan kegagalan strukturnya. Untuk mengetahui kegagalan struktur maka parameter yang digunakan yaitu tegangan dan regangan yang terjadi pada link. Dari hasil analisa tersebut dapat diketahui type link yang paling optimum digunakan. B. Proses Penelitian Proses penelitian ini ditampilkan dalam sebuah diagram alir metodologi yang dapat dilihat pada diagram alir dibawah ini : Gambar 3. Kurva Kapasitas Struktur e =,6 START Studi LIteratur Perencanaan Dimensi NO Gambar 2. Kurva Kapasitas Struktur e = 1 Analisa Struktur dengan ETABS YES Analisa Pushover Analisa perilaku tegangan dan regangan struktur dengan software ABAQUS v 6.7 Base force (kg) 3 2 1 e = 1,5.1.2.3 e = 1,5 Displacement (m) Visualisasi gambar dan penabelan hasil analisa SELESAI Penjelasan dari diagram alir serta metodologi secara rinci terkait penelitian dapat dilihat di Hardiyanti, Fitri (212) [4]. III. HASIL DAN DISKUSI A. Analisa Pushover Hasil analisa pushover pada struktur berupa kurva kapasitas struktur antara Base Reaction Vs Displacement seperti dalam gambar di bawah ini Gambar 4. Kurva Kapasitas Struktur e = 1,5 Base force (kg) 2 15 1 5 e = 2,5.1.2.3 Displacement (m) Gambar 5. Kurva Kapasitas Struktur e = 2,5 e = 2,5 Dari hasil analisa pushover dapat dilihat perbandingan antara base force dan displacement yang terjadi. Selanjutnya dari hari hasil diagram base force dan displacement akan dicari tingkat daktilitas dari masing-masing type EBF Faktor

3 daktilitas adalah rasio antar simpangan maksimum struktur gedung pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan dan simpangan struktur saat terjadinya pelelehan pertama dalam struktur gedung. Tabel 1 Daktilitas strukutur e (m) y m duktilitas,6,8,134 16, 1,13,95 7,7 1,5,15,8 5,23 2,5,15,75 5,7 Gambar 6 Hasil panjang link 1, m pada increment 1 B. Analisa Hasil Program Bantu Finite Element Analysis Dalam permodelan finite element analysis, beban yang digunakan yaitu beban merata pada balok dan link dengan kombinasi pembebanan 1,2 D + 1,6 L. Sedangkan untuk arah lateral beban yang digunakan yaitu pada finite element menggunakan base force dengan besar beban yaitu -,1 N. Dalam permodelan, hasil yang ditinjau yaitu tegangan dan regangan pada link. Sehingga akan dibandingkan dari empat jenis link tersebut dari hasil tegangan dan regangan. Berikut ini adalah hasil running dari program bantu Abaqus. Gambar dibawah ini merupakan dari hasil abaqus pada masingmasing link pada increment 1 dan pada increment akhir. Gambar 7. Hasil panjang link 1, m pada akhir increment Hasil dari analisa pada link 1, m hasil akhir dari increment tersebut maka terlihat bahwa seluruh bagian link terkena leleh begaitu jugbagian ujung bracing dan kolom. Gambar 4. Hasil panjang link,6 m pada increment 1 Gambar 8. Hasil panjang link 1,5 m pada increment 1 Gambar 5. Hasil panjang link,6 m pada akhir increment Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa pada incremanent 1 elemen EBF yang terkena leleh yaitu pada link. Sedangkan pada increment terakhir elemen yang terkena leleh yaitu ujung bracing. Gambar 9. Hasil panjang link 1,5 m pada akhir increment Pada tahap awal saat terkena beban, link memiliki kesamaan dengan link geser yaitu terkena leleh diawal yaitu link. Sedangkan untuk increment terakhir elemen balok, kolom dan bracing juga terkena leleh.

4 e = 1, m 4 2.1.2 e = 1, m Gambar 1. Hasil panjang link 2,5 m pada increment 1 Gambar 13. Diagram e = 1, m pertama terjadi dengan nilai regangan,868. Gambar 11. Hasil panjang link 2,5 m pada akhir increment Untuk hasil dari tegangan pada link 2,5 m sama dengan hasil tegangan pada link 1,5 m yaitu elemen yangterkena leleh semakin besar dibanding yang lain yaitu elemen balok,kolom, dan bracing. Selanjutnya dari hasil tegangan dan regangan akan ditampilkan dalam grafik dan akan diketahui diagram tegangan rengangan pada masing-masing link. e=1,5 4 2 e=1,5.5 1 Gambar 14 Diagram e = 1,5 m 4 2 e=,6 m.5 1 e=,6 m Gambar 12. Diagram e =,6 m pertama terjadi dengan nilai regangan,227. pertama terjadi dengan nilai regangan,257. 4 2 e = 2,5 m 1 2 Gambar 15. Diagram e = 2,5 m e = 2,5 m pertama terjadi dengan nilai regangan,286.

5 DAFTAR PUSTAKA [1] Bambang Budiono, Yurisman, Nidiasari, 211, Perilaku Link Panjang Dengan Pengaku Diagonal Badan Pada Sistem Struktur Rangka Baja Tahan Gempa. [2] Engelhardt, Michael D, Popov, Egor P, 1989, On Design of Eccentrically Braced Frames, Earthquake Spectra Vol.5, No.3. [3] Jefrey W. Berman, Michael Bruneau, 28, Turbular Links for Eccentrically Braced Frames. [4] Hardiyanti, Fitri, Studi Perilaku Non Linear Perbandingan panjang Link Pada Eccentrically Braced Frame dengan Program Bantu Finite Element Analysis, Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember (212). Gambar 16. Diagram empat type link Dari hasil diagram tegangan regangan diatas maka dapat diketahui bahwa link paling pendek yaitu geser murni mencapai titik leleh dengan nilai regangan yang lebih kecil dibanding tipe link yang lain. Dengan demikian link dengan panjang,6 m mengalami leleh lebih awal daripada link yang lain. Desain link ini menunjukkan bahwa link akan mengalami keruntuhan yang lebih awal daripada elemen EBF yang lain. Sedangkan perbandingan dari hasil pushover etabs dan abaqus memiliki kesamaan bahwa urutan elemen EBF yang memiliki titik leleh terlebih dahulu yaitu ujung-ujung link, ujung kolom bawah, kolom atas dan balok. IV. KESIMPULAN/RINGKASAN Setelah dilakukan analisa pushover dan analisa menggunakan Program Bantu Finite Element Analysis maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: - Dari hasil analisa pushover maka diketahui bahwa link dengan panjang,6 memiliki nilai daktilitas yang tinggi yaitu 16, sedangkan link dengan panjang 2,5 memiliki daktilitas terkecil yaitu 5,7. Dengan demikian apabila daktilitas semakin besar maka kekakuannya juga semakin besar sehingga kerusakan yang terjadi pada struktur akan lebih kecil. - Dari analisa daktilitas maka disimpulkan bahwa link dengan panjang,6 m merupakan link yang paling optimum digunakan. - Dari hasil Abaqus terlihat hasil analisa diagram tegangan regangan. Link dengan panjang,6 memiliki tegangan dan regangan yang lebih tinggi dibanding link yang lain. - Pada proses leleh dan runtuh, elemen EBF akan terkena leleh terlebih dahulu yaitu link. Selanjutnya kolom dan balok.