analisis rangka baja dengan bresing
TRANSCRIPT
Nama : A.A.GDE.NGR.CAKRA.DNim : 0704105096
Fakultas TeknikUniversitas Udayana
2010
Bresing dapat di bedakan menjadi dua jenis yaitu:
Bresing Konsentrik
Bresing ini diharapkan dapat mengalami deformasi inelastis yang cukup besar akibat gempa rencana
Bresing merupakan struktur yang mampu menahan gaya lateral seperti gaya gempa dan angin
Bresing Eksentrik
Bresing ini diharapkan dapat mengalami deformasi inelastis yang cukup besar pada link saat memikul gaya – gaya akibat beban gempa rencana.
Untuk Menganalisa kemampuan bracing, disni saya memodelkan struktur rangka portal baja dengan ketentuan:-Struktur berlantai 5-Balok anak menggunakan profil IWF W6X9-Balok induk menggunakan profil IWF W6X12-Kolom menggunkan Profil IWF-Bracing IWF9X6-Dengan pembebanan 1.2D+1.6L+1.0E
Model Struktur 2D
Model Struktur 3D
Mdl 1 = Tp. V Trblik
Mdl 4 = Tp. 2 X
Mdl 3 = Tp. X
Mdl 2 = Tp. V
Untuk analisa pemodelan dilakukan dengan program SAP 2000 v.11
Untuk analisa pengaku rangka sebelum di run pengaku rangka tersebut harus direlease terlebih dahulu sehingga tidak terjadi momen. Karena prinsip rangka batang adalah tidak ada momen yang bekerja kecuali akibat berat sendiri.
Hal – hal yang dianalisa adlh :
Berat SendiriSimpanganBid Momen Geser dan Axial
Dengan mengolah data simpangan yang dimasukkan ke dalam excel, maka dapat dibuatlah grafik hubungan antara tinggi lantai dan simpangan yang terjadi.
Dapat dilihat bahwa semakin tinggi lantai, maka simpangan yang terjadi akibat gaya lateral semakin besar. Untuk itulah disini diperlukan pengaku rangka yang berfungsi sebagai penahan gaya lateral.
Model Mdl V Trbik Mdl V Mdl X Mdl 2-X AwalBerat Struktur
(ton) 191.42 191.4 192.06 191.42 190.26Def(lantai) Simp. Ratio Simp. Ratio Simp. Ratio Simp. Ratio Simp.
0 0 0 0 0 0
1 7.8 6.2 12.13 4.0 8.6 5.6 8.8 5.5 48.2
2 20.8 7.2 25.8 5.8 20.3 7.3 20.4 7.3 148.9
3 32.9 8.2 37.3 7.3 30 9.0 29.8 9.1 271.3
4 41.1 9.7 45 8.8 36.5 10.9 36.8 10.8 398.1
5 45.5 11.2 49.3 10.4 40.2 12.7 40.3 12.7 510.3
Prosentase
Berat Thd Brat Awal
0.61 0.60 0.95 0.61 0
Analisa Prosentase Berat dan Ratio Simpangan
Dapat dilihat bahwa model 2 silang memiliki simpangan pada lantai tertinggi paling kecil yaitu 40.3 mm. Dan untuk struktur terringan adalah model V dengan berat 191.4 T
Model StrukturMomen pada Titik Tinjauan Kgfm
Balok
Kanan Ratio Tngah Ratio Kiri RatioAwal 7690.27 1.00 61.03 1.00 -7880.09 1.00
V Terbalik 609.61 12.62 -141.28 -0.43 -397.22 19.84V 374.05 20.56 110.67 0.55 -662.6 11.89X 299.69 25.66 61.02 1.00 -489.25 16.11
2-X 400.35 19.21 -17.48 -3.49 -424.3 18.57
Dapat dilihat bahwa 2x dan v terbalik nilai momen pada bentang tengah bernilai negatif.Sedangkan pada model v nilai momennya bertambah.
Model Struktur
G. Axial pada Titik Tinjauan Kgf
Kolom Kiri kolom Kanan Luar Kiri
G. Axial Ratio G. Axial Ratio G. Axial Ratio
Awal -28130.85 1.00 -28165.76 1.00 -5909.26 1.00
V Terbalik -1928.31 14.59 -54378.81 0.52 -13651.37 0.43
V 30973.27 -0.91 -87625.69 0.32 -13536.94 0.44
X 16440.73 -1.71 -69175.88 0.41 -13659.15 0.43
2-X 1478.40 -19.03 -51296.25 0.55 -13659.23 0.43
Nilai Gaya axial pada kolom-kolom didekat bresing memiliki nilai lebih besar daripada kolom-kolom yang berjauhan dari bresing.
Model Struktur
G. Geser pada Titik Tinjauan Kgf
Kolom Kiri kolom Kanan Luar Kiri
G.Geser Ratio G.Geser Ratio G.Geser Ratio
Awal 20825.19 1.00 21061.65 1.00 10613.68 1.00
V Terbalik 790.11 26.36 902.80 23.33 -417.42 -25.43
V 841.66 24.74 1230.35 17.12 -204.40 -51.93
X 541.45 38.46 738.44 28.52 -460.39 -23.05
2-X 1824.88 11.41 698.91 30.13 -14.49 -732.48
Untuk kolom-kolom yang terletak didekat bresing, pada model x dan 2x memiliki gaya geser terkecil dari pada struktur acuan.
Untuk menjaga agar struktur tetap berdiri pada saat ditempati maka perlu dilakukan pengecekan stress ratio struktur, terhadap berat sendiri dan berat hidup.
Pengecekan strss ratio dilakukan pada model dengan berat struktur terbesar.Dengan harapan pada struktur yang memilki berat lebih kecil akan ok. Karena di model ini yang dirubah hanya bentuk bracing saja selainnya tetap.
Pengecekan sebaiknya dilakukan 2x yaitu sebelum penambahan dan setelah penambahan bracing
Dari hasil di atas dapat saya simpulkan:1. Bresing dapat dibedakan atas dua jenis yaitu konsentrik dan eksentrik
2. Bresing merupakan rangka batang yang sangat efektif dalam menahan gaya lateral dan tidak dapat menahan momen. Dikarenakan pada ujung-ujungnya telah direlease atau di anggap sendi dan hanya terdapat momen akibat berat sendiri.
Akibat beban lateral dari arah kiri
Akibat beban merata dari atas
4. Bresing akan sangat lebih efektif pada struktur yang memilki ketinggian.misalnyaPada lantai dua bresing 2 silang dapat menahan simpangan 7.3x lebih besar daripada strutur acuan. Sedangkan pada lantai limanya dapat menahan 12.7x lebih besar dari struktur acuan.
3. Bresing model 2 silang terbukti sangat efektif dalam menahan gaya lateral hal ini dapat dilihat dari simpangan yang dihasilkan merupakan simpangan terkecil yaitu 12.7x lebih kecil dari simpangan model acuan.
5. Untuk bresing model V terbalik dan 2-X nilai momen pada titik dimana terdapat pertemuan joint bresing bernilai negatif & pada bresing V terdapat penambahan momen sebesar 1.82 kali lebih besar dari momen struktur acuan
Jika struktur anda ingin kuat dari serangan gaya lateral salah satu alternatif yang dapat digunakan adlah dengan memasang bresing konsentrk tipe 2-x.
Penambahan bresing dengan berat berlebihan juga akan sangat berbahaya terhadap overstress yang terjadi pada kolom-kolom, sehingga diperlukan pegecekan ulang terhadap overstressnya.