vi DAFTAR ISI HALAMAN DEPAN... I LEMBAR PENGESAHAN... II HALAMAN PERNYATAAN... III HALAMAN PERSEMBAHAN... IV KATA PENGANTAR... V DAFTAR ISI... VI DAFTAR GAMBAR... VIII DAFTAR TABEL... XI INTISARI... XII ABSTRACT... XIII BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Manfaat Penelitian... 3 1.5 Batasan Masalah... 3 1.6 Keaslian Penelitian... 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA... 4 2.1 Umum... 5 2.2 Penelitian yang Berhubungan... 5 BAB 3 LANDASAN TEORI... 8 3.1 Umum... 8 3.2 Perilaku balok yang secara lateral stabil... 9 3.3 Kondisi Batas Momen Lentur... 11 3.4 Kuat Nominal Lentur Penampang... 16 3.5 Tekuk Torsi Lateral... 20 3.6 Stabilitas... 25 3.7 Analisis Finite Element... 27 BAB 4 METODE PENELITIAN... 34 vi
vii 4.1 Bahan Penelitian... 34 4.2 Peralatan Penelitian... 34 4.3 Benda Uji... 39 4.4 Pelaksanaan Pengujian... 41 4.5 Diagram Alir Penelitian... 44 BAB 5 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN... 51 5.1 Pengujian Pendahuluan... 51 5.2 Pengujian Lentur... 56 5.3 Sambungan Balok... 74 5.4 Pola keruntuhan benda uji... 78 5.5 Faktor Modifikasi Gradien Momen... 83 BAB 6 HASIL DAN KESIMPULAN... 86 6.1 Kesimpulan... 86 6.2 Saran... 86 DAFTAR PUSTAKA... 88 vii
viii DAFTAR GAMBAR Gambar 3.1 Balok Dengan Pengaku Lateral... 8 Gambar 3.2 Profil Simetrik... 9 Gambar 3.3 Distribusi Tegangan pada Berbagai Tahap Pembebanan... 10 Gambar 3.4 Pengelompokan Batang... 13 Gambar 3.5 Sendi Plastis dan Kurva M-... 15 Gambar 3.6 Balok dengan Fork Support... 16 Gambar 3.7 Kurva Momen Nominal M n untuk Tekuk Torsi Lateral... 19 Gambar 3.8 Balok Terkekang Lateral pada Ujung-Ujungnya (segui, 2008)... 22 Gambar 3.9 Balok dengan Beban Momen Konstan Tanpa Kekangan Lateral... 24 Gambar 3.10 Struktur Open Frame Bangunan Baja(Bruins, 2007)... 25 Gambar 3.11 Deformasi Balok (Bruins, 2007)... 25 Gambar 3.12 Pengaku Lateral dan Torsional Pada Balok (Segui, 2007)... 27 Gambar 3.13 Komponen Tegangan... 28 Gambar 3.14 Perubahan Bentuk karena Beban Tarik pada Arah Lateral... 29 Gambar 3.15Elemen 3-Dimensional Solid dengan 2 variasi bentuk yaitu:... 33 Gambar 4.1 Loading Frame... 34 Gambar 4.2 Hydraulic Jack... 35 Gambar 4.3 Load Cell... 36 Gambar 4.4 LVDT... 36 Gambar 4.5 Data Logger... 37 Gambar 4.6 Strain Gauge... 38 Gambar 4.7 Strain Indicator dan Switching Box... 39 Gambar 4.8 Dimensi Benda Uji Tarik (SNI 07-0371-1998)... 40 Gambar 4.9 Tipe Benda Uji... 40 Gambar 4.10 Tampak Depan Setting Up Pengujian BL-1... 41 Gambar 4.11 Tampak Samping Pengujian BL-1... 42 Gambar 4.12 Isometri Pengujian Benda Uji BL-2... 43 Gambar 4.13 Diagram Alir Pengujian... 44 Gambar 4.14 Posisi Balok Tumpuan... 45 viii
ix Gambar 4.15 Penyentrisan Benda Uji... 47 Gambar 4.16 Pemasangan Penahan Lateral... 48 Gambar 4.17 Fork Support di Ujung Bentang... 48 Gambar 4.18 Setting up benda uji... 49 Gambar 5.1 Bentuk dan Dimensi Sample Uji Tarik... 51 Gambar 5.2 Benda Uji Tarik Material... 52 Gambar 5.3 Load Indicator pada Mesin Uji Tarik... 52 Gambar 5.4 Dial Gauge untuk Pembacaan Displacement... 53 Gambar 5.5 X-Y Plotter... 54 Gambar 5.6 Kurva Hasil Pengujian Tarik Dari X-Y Plotter... 54 Gambar 5.7 Kurva Tegangan-Regangan WF... 55 Gambar 5.8 Kurva Tegangan-Regangan Plat Sambungan... 55 Gambar 5.9 Penampang Melintang Profil... 58 Gambar 5.10 Kurva Beban-Displacement Vertikal Benda Uji Tipe 1... 61 Gambar 5.11 Beban-Regangan BL-1... 61 Gambar 5.12 Beban Regangan Pada Badan BL-1... 62 Gambar 5.13 Kurva Beban-Displacement Horisontal Benda Uji Tipe 1... 62 Gambar 5.14 Kurva Beban-Displacement Vertikal Benda Uji Tipe 2... 64 Gambar 5.15 Beban-Regangan BL-2... 65 Gambar 5.16 Beban Regangan Pada Badan BL-2... 65 Gambar 5.17 Kurva Beban-Displacement Horisontal Benda Uji Tipe 2... 66 Gambar 5.18 Baja Pejal pada Pengujian BL-1 (Kiri) dan Pengujian BL-2... 67 Gambar 5.19 Plat Baja di Tengah Balok Penumpu... 67 Gambar 5.20 Baja Pejal Lingkaran Sebelum (Kiri) dan Setelah... 68 Gambar 5.21 Kurva True Stress and Strain dan Nominal Stress and Strain... 70 Gambar 5.22 Benda Uji Tarik dengan ABAQUS... 70 Gambar 5.23 Perbandingan Kuat Tarik Hasil Eksperimental dan FEM... 71 Gambar 5.24 Grafik Hubungan Jumlah Elemen dengan Displacement... 72 Gambar 5.25 Analisis Benda Uji Lentur... 72 Gambar 5.26 Kurva Beban-Displacement Vertikal BL-1 FEM... 73 Gambar 5.27 Kurva Beban-Displacement Horisontal BL-1 FEM... 73 ix
x Gambar 5.28 Sambungan Balok Induk dengan Balok Anak... 75 Gambar 5.29 Balok Pengaku Lateral (Balok Anak)... 75 Gambar 5.30 Baut ML8.8 Diameter 16 mm... 75 Gambar 5.31 Benda Uji Tipe 1 Sebelum (a) dan Setelah Pengujian (b)... 78 Gambar 5.32 Tampak Atas Benda Uji Tipe 1... 78 Gambar 5.33 Benda Uji Tipe 1 Sebelum (a) dan Setelah Beban Dihilangkan(b). 79 Gambar 5.34 Kerusakan Pada Flens... 79 Gambar 5.35 Benda Uji Tipe 2 Sebelum (a) dan Setelah Pengujian (b)... 80 Gambar 5.36 Tampak Atas Benda Uji Tipe 2 Setelah Pengujian... 80 Gambar 5.37 Sambungan Benda Uji Tipe 2... 81 Gambar 5.38 Lokasi Stiffener... 81 Gambar 5.39 Benda Uji FEM Tipe 1... 82 Gambar 5.40 Benda Uji FEM Tipe 1 Sebelum (a) dan Setelah Pembebanan (b). 82 Gambar 5.41 Tampak Atas Benda Uji FEM Tipe 1... 83 Gambar 5.42 Grafik Momen Panjang Tak Terkekang Kondisi BL-1... 84 Gambar 5.43 Grafik Momen Panjang Tak Terkekang Kondisi BL-2... 85 x
xi DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Sifat-Sifat Mekanis Baja Struktural (SNI 03-1729-2002)... 13 Tabel 3.2 Batas-Batas p dan r Profil WF (Segui, 2007)... 14 Tabel 3.3 Nilai Batas Untuk Berbagai Mutu Baja (SNI 03-1729-2002)... 14 Tabel 3.4 Batasan Penampang (RNI 03-1729-201x)... 21 Tabel 3.5 Faktor yang Mempengaruhi Tekuk Torsi Lateral... 24 Tabel 4.1 Ukuran Batan Uji No.14B Sesuai Ketebalan Plat... 39 Tabel 4.2 Benda Uji Pengujian Eksperimental... 40 Tabel 4.3 Benda Uji Pengujian Secara Finite Elemen (FE)... 41 Tabel 5.1 Dimensi Profil IWF... 57 Tabel 5.2 Kapasitas Momen Lentur Benda Uji BL-1 Hasil Eksperimen... 63 Tabel 5.3 Kapasitas Momen Lentur Benda Uji BL-2 Hasil Eksperimen... 66 Tabel 5.4 Hasil Uji Konvergensi... 71 Tabel 5.5 Kapasitas Momen Lentur Benda Uji BL-1 Hasil FEM... 74 Tabel 5.6 Perbandingan Faktor Modifikasi Gradien (C b ) Eksperimen - Teoritis. 83 Tabel 5.7 Perbandingan Faktor Modifikasi Gradien (C b ) FEM - Teoritis... 84 xi