STUDI PERILAKU KNEE BRACED FRAME DENGAN KONFIGURASI X-BRACED

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

ANALISA KINERJA LINK TERHADAP VARIASI TIPE PENGAKU PADA RANGKA BERPENGAKU EKSENTRIS

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

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

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

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

Oleh : MUHAMMAD AMITABH PATTISIA ( )

STUDI PERBANDINGAN SPECIAL TRUSS MOMENT FRAME

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

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

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

PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA DENGAN BRESING TAHAN TEKUK

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

D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

PENGARUH BRACING PADA PORTAL STRUKTUR BAJA

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

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

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

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

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PRESENTASI TUGAS AKHIR

RETROFITTING STRUKTUR BANGUNAN BETON BERTULANG DI BAWAH PENGARUH GEMPA KUAT

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA TINJAUAN PUSTAKA

Skripsi BAB I PENDAHULUAN

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

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN

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

ANALISIS KINERJA BANGUNAN BETON BERTULANG DENGAN LAYOUT BERBENTUK YANG MENGALAMI BEBAN GEMPA TERHADAP EFEK SOFT-STOREY SKRIPSI

KAJIAN KINERJA STRUKTUR RANGKA BRESING V-TERBALIK EKSENTRIK DAN KONSENTRIK (215S)

BAB 1 PENDAHULUAN PENDAHULUAN

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

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

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR BAJA KOMPOSIT PADA GEDUNG PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS NEGERI JEMBER

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

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

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

MODIFIKASI PERENCANAAN MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA DENGAN BALOK KOMPOSIT PADA GEDUNG PEMERINTAH KABUPATEN PONOROGO

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

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

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

Pengaruh Bentuk Bracing terhadap Kinerja Seismik Struktur Beton Bertulang

BAB II STUDI PUSTAKA

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

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

STUDI PERILAKU ELEMEN STRUKTUR DENGAN SAMBUNGAN KAKU PADA BALOK DAN KOLOM BANGUNAN BAJA TAHAN GEMPA

STUDI PERBANDINGAN BEBERAPA BENTUK PENAMPANG BRESING ANTI TEKUK PADA STRUKTUR BANGUNAN BAJA AKIBAT BEBAN GEMPA DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE MIDAS FEA

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

EVALUASI PERBANDINGAN KONSEP DESAIN DINDING GESER TAHAN GEMPA BERDASARKAN SNI BETON

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

PENELITIAN MENGENAI SNI 1726:2012 PASAL TENTANG DISTRIBUSI GAYA LATERAL TERHADAP KEKAKUAN, KEKUATAN, DAN PENGECEKAN TERHADAP SISTEM TUNGGAL

EFISIENSI DAN KINERJA STRUKTUR RANGKA BREISING KONSENTRIK TIPE X-2 LANTAI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

BAB IV PERMODELAN STRUKTUR

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

EVALUASI SENDI PLASTIS DENGAN ANALISIS PUSHOVER PADA GEDUNG TIDAK BERATURAN

BAB I PENDAHULUAN. Keandalan Struktur Gedung Tinggi Tidak Beraturan Menggunakan Pushover Analysis

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

DAFTAR ISI. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Umum Beban Gempa Menurut SNI 1726: Perkuatan Struktur Bresing...

) DAN ANALISIS PERKUATAN KAYU GLULAM BANGKIRAI DENGAN PELAT BAJA

Pengaruh Core terhadap Kinerja Seismik Gedung Bertingkat

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

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

BAB I PENDAHULUAN. di Indonesia, yaitu gempa Aceh disertai tsunami tahun 2004, gempa Nias tahun. gempa di Indonesia menjadi sangatlah penting.

PERENCANAAN STRUKTUR BAJA BERDASARKAN KEKAKUAN DAN KEKUATAN SISTEM GANDA SRPMK DAN SRBE BENTUK DIAGONAL MENURUT SNI 1726:2012 PASAL

ANALISA PERBANDINGAN BERBAGAI PENAMPANG DINDING GESER KOMPOSIT AKIBAT BEBAN LATERAL

ANALISIS KINERJA BANGUNAN GEDUNG BETON BERTULANG DENGAN DENAH BERBENTUK YANG MENGALAMI BEBAN GEMPA TERHADAP EFEK SOFT STOREY SKRIPSI

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Gambar 5.1 Tegangan yang terjadi pada model 1.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN. metoda desain elastis. Perencana menghitung beban kerja atau beban yang akan

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

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

BAB 1 PENDAHULUAN. gempa di kepulauan Alor (11 November, skala 7,5), gempa Aceh (26 Desember, skala

STUDI PERILAKU SAMBUNGAN BALOK PRACETAK UNTUK RUMAH SEDERHANA TAHAN GEMPA AKIBAT BEBAN STATIK

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. tidak dapat diramalkan kapan terjadi dan berapa besarnya, serta akan menimbulkan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG FMIPA UNIVERSITAS NEGERI MAKASAR MENGGUNAKAN STRUKTUR BAJA DENGAN SISTEM RANGKA BRESING KONSENTRIS KHUSUS

EVALUASI SNI 1726:2012 PASAL MENGENAI DISTRIBUSI GAYA LATERAL PADA PENGGUNAAN SISTEM GANDA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

TUGAS AKHIR RC OLEH : ADE SHOLEH H. ( )

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

Desain Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa

BAB III METODOLOGI. Mulai. Pengumpulan Data. Preliminary Desain Struktur Model-1. Input Beban Yang Bekerja Pada Struktur

Transkripsi:

1 STUDI PERILAKU KNEE BRACED FRAME DENGAN KONFIGURASI X-BRACED Galih Reza Ardian, Budi Suswanto, R. Soewardojo. 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 Knee Braced Frame (KBF) adalah salah satu sistem rangka penahan gempa yang efektif untuk digunakan di daerah rawan gempa seperti di Indonesia. KBF merupakan hasil penggabungan sistem rangka antara rangka pemikul momen (Momen Resisting Frame/ MRF) dan rangka berpangku konsentrik (Concentrically Braced Frame/CBF) sehingga memiliki kekakuan yang lebih baik dari MRF dan Daktilitas yang lebih baik dari CBF Metode yang digunakan untuk mengevaluasi perilaku Knee Braced Frame dengan membuat desain bangunan fiktif yang nantinya diberi beban gempa. Evaluasi perilaku ini meliputi daktilitas, energi disipasi, kekakuan, kekuatan akibat pemberian beban gempa. Studi ini juga dibantu oleh program bantu struktur SAP 2 V.14.2.2 untuk mengetahui gaya dalam pada struktur dan ABAQUS untuk mengetahui perilaku dari KBF. Di dalam sistem ini, knee element merupakan ductile fuse sehingga ketika terjadi gempa berkekuatan kecil, knee element mampu untuk tetap elastis. Disaat gempa berkekuatan sedang knee element mampu mendisipasi energi sehingga dapat melindungi rangka utama. Pada saat gempa besar, knee element mampu mendisipasi terlebih dahulu energi yang masuk sehingga energi yang diterima rangka utama tidak sebesar energi awal dalam sistem ini knee element bertindak sebagai ductile fuse, sehingga diharapakan knee element leleh terlebih dahulu pada saat terjadinya gempa. Gambar 1 Struktur rangka baja tahan gempa : (a. Momen resisting frame (MRF) (b. Concentric braced Frame (CBF) (c. Eccentric braced frame (EBF) (d. Knee brace frame (KBF) KBF dirancang untuk mampu menyediakan kapasitas deformasi inelastis yang signifikan terutama melali geser atau lentur di knee element. Pada KBF, knee element merupakan bagian terlemah dari KBF jadi pada setiap kegagalan atau keruntuhan pada struktur harus terjadi kerusakan dahulu pada knee element dan juga harus memiliki daktilitas yang tinggi. Sedangkan pengaku diagonal, kolom dan segmen balok untuk sisa tegangan elastik dibawah tegangan maksimum yang dapat dihasilkan oleh knee element pada saat leleh.[1] Kata kunci : Knee Braced Frame (KBF), Knee Element, Bangunan tahan gempa.. I. PENDAHULUAN S 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.. Knee Braced Frame (KBF) ditemukan oleh Aristizabal Ochoa (1986) dan dikembangkan pertama kali oleh T.Balendra dan kawan-kawan (199,1991 dan 2) dan setelah itu dikembangkan oleh beberapa peneliti termasuk Clement dan kawan-kawan (22 dan 24) Naemi dan Bozorg (29) Kangavar (212) M.Shoukohian dan kawankawan (212) dan lain-lain. KBF sama dengan EBF yang merupakan hasil penggabungan dari MRF dan CBF yang memiliki kekakuan sebesar CBF. Berbeda dengan EBF, di Gambar 2 Desain KBF: (a. K-KBF, (b. X-KBF, (c. Single KBF dengan satu knee element, (d. Single KBF dengan dua knee element [1]. KBF adalah konsep yang secara paten diperkenalkan oleh Aristazabal Ochoa (1986) dan setelahnya dikembangkan oleh Bourhala (199) dan Balendra (199 dan 1995). Dalam KBF, croos-brace utama tersambung dengan knee element yang pendek yang terbentang secara diagonal terhadap sambungan beton-kolom. Knee element didesain untuk tetap elastis dalam gempa bumi berskala kecil. Disaat gempa bumi berskala sedang, semua energy di dissipasi oleh knee element untuk melindungi rangka utama. Dalam gempa bumi berskala besar, ketika beberapa kerusakan pada rangka utama tidak mungkin dihindarkan, energi telah didisipasi oleh knee element sehingga

2 mengurangi energy yang seharusnya diterima oleh rangka utama [2]. strukturnya dan variabelnya dapat dilihat pada Gambar dibawah Gambar 3 Contoh knee element [1] II. URAIAN PENELITIAN A. Jenis dan Konsep Penelitian Penelitian ini menganalisa perilaku KBF. Untuk mengetahui kegagalan struktur maka parameter yang digunakan yaitu tegangan dan regangan yang terjadi pada setiap elemen. Dari hasil analisa tersebut dapat diketahui elemen terlemah dari KBF. B. Proses Penelitian Proses penelitian ini ditampilkan dalam sebuah diagram alir metodologi yang dapat dilihat pada diagram alir dibawah ini : Gambar 4 Denah bangunan dan letak pengaku Gambar 5 X-KBF sepuluh tingkat C. Desain Perencanaan KBF Dalam studi kasus kali ini yang akan dipelajari secara detail adalah perilaku elemen struktur pada KBF. Jenis struktur yang akan digunakan adalah KBF dengan Konfigutasi X-braced, adapun model Gambar 7 Detail Pengaku

3 H = 4m, h = 8cm B = 5m, b = 1 cm 3.3.1. Preleminary Design Untuk mendapatkan kinerja maksimal dari link yang ditinjau digunakan, pembebanan gempa diasumsikan dengan beban gempa dari Zona 6 Base Force (kg) 3 2 1. 1.5 3. 4.5 6. 7.5 8.94 1.53 12.43 14.35 14.35 15. Displacement (cm) Tabel 1 Desain Perencanaan Profil Struktural Elemen Struktur Dimensi Penampang Knee Element WF 25.25.14.14 Balok WF 4.3.1.16 Balok anak WF 25.125.6.9 Bracing WF 25.25.14.14 Kolom lantai 1-5 KC 7.3.13.24 Kolom lantai 6-1 KC 6.3.12.2 III. HASIL DAN DISKUSI A. Analisa Pushover Hasil analisa pushover dari software analisa struktur sebagai berikut Gambar 9 kurva Antara base force dan displacement Daktilitas =.SNI 3-1726-22 = =1,61 B. Analisa Hasil Program Bantu Finite Element Analysis Pada bagian ini akan dibahas perilaku dari struktur knee brace frame dengan menggunakan piranti lunak ABAQUS versi 6.1. piranti lunak ini digunakan untuk menganalisa portal dan memiliki hasil yang lebih detail daripada SAP. Input beban akan diberikan pada balok yang diasumsikan sebagai beban pressure 1 ton yang diberikan merata pada penampang profil, dan nantinya akan diberikan secara bertahap. Q = 1. g / Abalok Q = 1. 9.81 / 136 Q = 72.1324 N/mm 2 Tabel 2 beban pasa programbantu finite element analysis Gambar 8 step-step pembentukan sendi plastis pada struktur tersebut Dari hasil analisa pushover dapat kurva antara base force dan displacement yang terjadi. Selanjutnya dari hari hasil diagram base force dan displacement akan dicari tingkat daktilitas sistem struktur tersebut no Tahapan Besaran beban (N/mm 2 ) 1.1 7.21324 2.2 14.42648 3.3 21.63972 4.4 28.85296 5.5 36.662 6.6 43.27944 7.7 5.49268 8.8 57.7592 9.9 64.91916 1 1 72.1324

4 3 2 1 Balok Gambar 9 posisi beban Q di ABAQUS Gambar 7. 2 Diagram tegagan dan regangan balok Dalam permodelan ABAQUS, hasil yang ditinjau adalah tegangan pada elemen struktur KBF, yang nantinya akan dibandingkan antara elemen struktur tersebut. Berikut hasil dari program ABAQUS 3 2 1 Kolom Gambar 7. 3 Diagram tegagan dan regangan kolom 3 2 1 Gambar 9 Hasil ABAQUS knee element Diagram Perbandingan 3 2 Kolom 1 knee element Balok Gambar 7. 4 Diagram perbandingan antar elemen Gambar 7. 1 Diagram tegagan dan Q knee element KESIMPULAN Setelah dilakukan analisa struktur dengan software SAP dan ABAQUS maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: - Dari hasil analisa pushover maka diketahui bahwa struktur KBF dengan konfigurasi x-braced ini memilik daktilitas sebesar 1,61 - Pada proses leleh dan runtuh, elemen KBF akan terkena leleh terlebih dahulu yaitu knee element. Selanjutnya kolom dan balok - Knee element akan mencapai kelelehan saat regangan mencapai,58

5 Saran - Diperlukan peneletian lebih lanjut untuk membandingkan tingkat keandalan struktur KBF dibandingkan struktur lain DAFTAR PUSTAKA [1] Williams, M. and Clement, D., 24, Application of Pushover Analysisi to The Design of Structures Containing Disspative Elements [2] Naeemi, M. and Bozorg, M., 29, Seismic Performance of Knee Braced Frame [3] Kangavar, M., 212, Seismic Propensity of Knee Braced Frame (KBF) As Weighed Against Concentric Braced Frame (CBF) Utilizing ETABS and OPENSEES, [4] Reza Ardian, Galih, STUDI PERILAKU KNEE BRACED FRAME DENGAN KONFIGURASI X- BRACED, Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember (214).