studi prilaku kolom

8/18/2019 Studi Prilaku Kolom

1/17

1

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 : 3109106045

Jurusan : Teknik Sipil, FTSP – ITS

Dosen Pembimbing : 1) Budi Suswanto, ST, MT, Ph.D

: 2) Ir. R Soewardojo, MSc

AbstrakSuatu 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 momenlentur yang bekerja, maka efek dari gaya aksial tersebut diabaikan dan komponen tersebut dapatdidesain sebagai komponen struktur lentur. Sedangkan gaya aksial yang bekerja lebih dominan

daripada momen lentur, maka komponen struktur tersebut harus didesain sebagai komponenstruktur tarik (jika yang bekerja gaya aksial tarik) atau didesain sebagai komponen strukturtekan (jika yang bekerja gaya aksial tekan).

Secara umum dalam penelitian ini akan direncanakan sebuah bangunan gedung yangtypical dengan dimensi bangunan 20 m x 30 m ( jarak bentang 5 m) dan 5 lantai dengan tinggi bangunan 20 m (tinggi tiap lantai 4m). Untuk analisa struktur khususnya pada kolom yangmenerima beban aksial dan lentur secara bersamaan (beam-columns) dengan menggunakan program bantu SAP 2000 versi 14, untuk mengetahui perilaku elemen struktur menggunakansoftware 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 danfungsi bangunan tersebut. Tujuan dari Tugas akhir ini adalah menghasilkan perencanaanstruktur kolom yang menerima gaya Aksial dan Lentur secara bersamaan dengan memenuhi persyaratan keamanan struktur berdasarkan SNI 03-1729-2002, RSNI 03-1726-201x, danPPIUG 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 terdiridari beberapa elemen yaitu balok dan

kolom. Suatu elemen struktur kolom biasanya harus memikul beban aksial (tarikatau tekan) dan momen lentur secara

bersama-sama maka elemen tersebut dapatdikatakan balok kolom (beam-column).Apabila besarnya gaya aksial yang bekerjacukup kecil dibandingkan momen lenturyang bekerja, maka efek dari gaya aksialtersebut diabaikan dan komponen tersebutdapat didesain sebagai komponen strukturlentur. Sedangkan gaya aksial yang bekerja

lebih dominan daripada momen lentur,maka komponen struktur tersebut harusdidesain sebagai komponen struktur tarik

(jika yang bekerja gaya aksial tarik) ataudidesain sebagai komponen struktur tekan(jika yang bekerja gaya aksial tekan).

Dalam konstruksi bangunan baja

suatu elemen struktur pada suatu bangunangedung harus mempunyai syarat-syarat

perencanaan yang harus dipenuhi. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam

mencapai keamanan struktur yaitukekuatan, stabilitas, ekonomis dan berdayaguna selama umur layan yangdipengaruhi oleh pengaruh lingkungan(korosi), rangkak (creep), susut dan

pemuaian, dan akibat beban-beban berulangserta beban-beban khusus lainnya.

Secara umum dalam penelitian iniakan direncanakan sebuah bangunangedung yang typical dengan dimensi


2/17

2

bangunan 20 m x 30 m ( jarak bentang 5 m)dan 10 lantai dengan tinggi bangunan 40 m(tinggi tiap lantai 4m). Untuk analisastruktur khususnya pada kolom yangmenerima beban aksial dan lentur secara bersamaan (beam-columns) denganmenggunakan program bantu SAP 2000versi 14, untuk mengetahui perilaku sepertitegangan, regangan dan defleksi padaelemen struktur menggunakan softwareAbaqus 6.7 dan untuk analisa penampangdengan menggunakan software Xtract 2.6.2.

Proposal Tugas Akhir ini akandifokuskan untuk mempelajari perilakustruktur baja khususnya elemen kolom yangmengalami beban aksial dan lentur secara

bersamaan karena dalam perencanaanstruktur elemen kolom, terjadinya momenakan lebih besar sebab adanya faktor pembesaran momen dan untuk defleksi jugaakan lebih besar. Untuk desain profilmenggunakan profil King Cross karena pada struktur bangunan baja untuk desain profil King Cross lebih banyak digunakandibandingkan dengan profil yang lain.

1.2 Perumusan Masalah

Adapun perumusan masalah yang

ingin dibahas yaitu1. Bagaimana menganalisa struktur

kolom baja dengan menggunakan program SAP 2000 versi 14?

2. Bagaimana menganalisa strukturkolom baja yang menerima bebanaksial dan lentur secara bersamaan(beam-column) dengan menggunakanrumus empiris dengan menghitung

momen akibat pembesaran momen?3. Bagaimana mengetahui perilaku

struktur kolom yang menerima bebanaksial dan lentur secara bersamaanseperti regangan, tegangan dan

defleksi yang terjadi denganmengunakan software Abaqus 6.7?

4. Bagaimana mengetahui kekuatan penampang yang terjadi pada strukturkolom yang menerima beban aksial

dan lentur secara bersamaan denganmengunakan software Xtract 2.6.2?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian yang ingindicapai adalah

1. Dapat menganalisa struktur kolom baja dengan menggunakan programSAP 2000 versi 14.

2. Dapat menganalisa struktur kolom baja yang menerima beban aksial danlentur secara bersamaan (beam-column) dengan menggunakan rumusempiris dengan menghitung momenakibat pembesaran momen.

3. Dapat mengetahui perilaku strukturkolom yang menerima beban aksialdan lentur secara bersamaan sepertiregangan, tegangan dan defleksi yangterjadi dengan mengunakan softwareAbaqus 6.7.

4. Dapat mengetahui kekuatan

penampang yang terjadi pada strukturkolom yang menerima beban aksialdan lentur secara bersamaan denganmengunakan software Xtract 2.6.2.

1.4 Batasan Masalah Penelitian

Permasalahan dalam penelitian ini

sebenarnya cukup banyak yang harusdiperhatikan, namum mengingat akanketerbatasan waktu, penelitian inimengambil batasan:

1. Hanya mempelajari perilaku kolom

yang menerima beban aksial danlentur secara bersamaan

2. Tidak meninjau dari segi analisa biaya, arsitektural dan manajemenkonstruksi

3. Tidak membahas struktur bagian bawah

4. Tidak membahas metode pelaksanaan di lapangan

5. Analisa struktur memakai alat bantu

software seperti SAP 2000 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 duniakonstruksi khususnya elemen strukturkolom yang menerima beban aksialdan momen lentur secara bersamaan.

2. Sebagai bahan pertimbangan bahwastruktur kolom tidak hanya didesainterhadap gaya aksial tetapi lentur juga harus diperhitungkan.

Untuk penulis


3/17

3

1. Dapat memberikan pengetahuankhususnya ketika suatu elemenstruktur kolom menerima bebanaksial dan lentur secara bersamaan

2. Dapat mengetahui dalam perencanaan hal-hal yang harusdiperhatikan dalam merencanakansuatu struktur tidak hanyamenghitung kekuatannya saja tetapikestabilan suatu bangunan juga harusdipertimbangkan.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Bagian struktur dari suatu bangunan banyak yang menerima beban kombinasi

momen dan beban normal. Yang palingmudah dikenali yaitu kolom dari suatu portal. Kolom tersebut disamping menerimagaya normal tekan, juga menerima momenlentur akibat sambungan kaku pada balokkolom. Oleh sebab itu kombinasi dari gayaaksial dan momen lentur harusdipertimbangkan dalam proses desainkomponen struktur tersebut. Komponenstruktur tersebut sering disebut sebagaielemen balok-kolom (beam-columns) (AgusSetiawan 2008). Bila lentur digabungkandengan tarikan aksial, kemungkinanketidakstabilannya menjadi berkurang dankelelehan biasanya membatasi perencanaan.Untuk gabungan lentur dengan tekananaksial, kemungkinan ketidakstabilannyamenjadi meningkat (Salmon dan Johson1994).

Pada struktur-struktur statis tak tentuumumnya sering dijumpai elemen balok-kolom ini. Berikut gambar portal statis taktentu pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Struktur portal statis tak tentu

Akibat kondisi pembebanan yang bekerja, maka batang AB tidak hanyamemikul beban merata saja, namun jugaharus memikul beban lateral P1. Dalam efek

ini efek lentur dan efek gaya tekan P1 yang bekerja pada batang AB harusdipertimbangkan dalam proses desain penampang batang AB, atau dengan katalain batang AB harus didesain sebagai

suatau elemen balok-kolom.Berbeda dengan batang CD yang

hanya didominasi oleh efek lentur saja,gaya lateral P2 sudah dipikul oleh pengaku- pengaku (bracing) bentuk X, sehingga

batang CD dapat didesain sebagai suatu

elemen balok tanpa pengaruh gaya aksial.Batang CF dan DE hanya akan memikulgaya aksial tarik maupun tekan saja,melihat kondisi pembebanan pada Gambar

2.1. maka batang DE akan memikul gayaaksial tarik, sedangkan batang CF akansedikit kendur (Segui 1994).

Selain batang AB yang didesainsebagai elemen balok-kolom, batang – batang AC,BD,CE,DF juga harus didesainsebagai suatu elemen balok-kolom, karenaselain memikul gaya aksial akibat reaksi

dari balok-balok AB dan CD, batang-batangini juga harus menerima transfer momenyang diberikan oleh batang AB dan BC,sehingga efek lentur dan efek gaya aksialyang bekerja tidak boleh diabaikan salahsatunya.

Kombinasi momen dengan gaya tariktidak terlalu menimbulkan masalah, karenagaya tarik akan mengurangi besarnyalendutan akibat beban momen. Sedangkan pada kombinasi gaya tekan dengan momen,gaya tekan akan menambah besarnya

lendutan yang akan menambah besarnyamomen. Ini akan menambah besarnyalendutan dan seterusnya. Diharapkan batangcukup kaku sehingga tidak terjadi defleksiyang berlebihan. Kegagalan suatu beamcolumn terjadi pada saat tekuk lentur, tekuklokal terjadi pada bentang pendek dan tekuktorsi terjadi pada bentang menengah dan panjang (Hassam dan Rasmussen 2002).

Beberapa prosedur desain yang dapatdigunakan untuk suatu elemen balok-kolomantara lain (1) pembatasan tegangankombinasi, (2) pemakaian rumus interaksisemi empiris berdasarkan tegangan kerja(metode ASD), serta (3) pemakaian rumus

A

FE

q

P1

P2

B

C D

q


4/17

4

interaksi semi empiris berdasarkankekuatan penampang ( Load and ResistanceFactor 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 03-1729-

2002 Pasal 6.2.2. beberapa jenis beban yang

ada yaitu

1. Beban Mati

Adalah berat dari semua bagian suatugedung 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 HidupAdalah beban gravitasi yang bekerja

pada struktur dalam masa layannyua dantimbul 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 bebanhidup secara pasti adalah merupakan suatuhal yang cukup suli. Untuk nilai reduksi beban hidup pada persamaan 1.

= �0,25 + 4,57 Dimana :

L = Beban hidup desain tereduksi yangditumpu oleh komponen struktur.

Lo = Beban hidup desain belumdireduksi yang ditumpu olehkomponen struktur (Tabel 2.1)

K LL= Faktor elemen beban hidup (Tabel2.2).

AT = Luas tributary (m2)

Tabel 2.1 Beban Hidup Merata Maksimum.

Lo, dan Beban Hidup Terpusat Minimum

FungsiBangunan Kantor

Merata( Kg/m

2)

Bebanterpusat( Kg )

Ruangan arsip dan

komputer harusdidesain berdasarkan beban yang lebih beratdari beban pemakaian

yang diantisipasi.1. Lobi dan koridor

lantai dasar.2. Kantor.3. Koridor diataas

lantai dasar.

244,65

245390,4

907,24

907,24907,24

Tabel 2.2 Faktor Elemen Beban Hidup, K LL

Elemen K LL

Kolom –kolom dalamKolom-kolom luar tapa pelatkantilever

44

Kolom-kolom tepi dengan pelat pelat kantilever. 3

Kolom-kolom sudut dengan pelatkantilever, Balok-balok tepi tanpa pelat kantilever, Balok dalam.

2

Semua komponen struktur yangtidak tercantum diatas :Balok-balok tepi dengan pelat

kantilever, Balok-balok kantilever,Pelat-pelat satu arah, Pelat-pelatdua arah, Komponen struktut tanpaketentuan ketentuan untuk

penyaluran geser menerus tegaklurus terhadap bentangnya.

1

3. Beban AnginBeban 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 ekuivalenyang bekerja pada struktur akibat adanya pergerakan tanah oleh gempa bumi, baik pergerakan arah vertikal maupun horisontal.


5/17

5

Namun pada umumnya percepatan tanaharah horisontal lebih besar dari pada arahvertikalnya, sehingga pengaruh gempahorisontal jauh lebih besar menentukandaripada gempa vertikal.

Berdasarkan SNI 03-1726-2010, peluang dilampauinya beban dalam kurunwaktu umur bangunan 50 tahun adalah 2%dan gempa yang menyebabkannya disebutGempa Rencana (dengan periode ulang2500 tahun). Nilai faktor modifikasi responstruktur dapat ditetapkan sesuai dengankebutuhan.

Koefisien respon seismic, Cs harusditentukan sesuai dengan :

Cs =SDS

R

Ie

Dimana:

SDS = parameter percepatan spektrumrespons disain dalam rentang periode pendek seperti ditentukan

dari RSNI2 03-1726-201x pasal 6.3

R = faktor modifikasi respon RSNI2 03-1726-201x Tabel 9

Ie = faktor keutamaan hunian yangditentukan sesuai dengan RSNI2

03-1726-201x

Nilai Cs yang dihitung sesuai dengan

RSNI2 03-1726-201x tidak perlu melebihi berikut ini:

Cs =SD 1

T×R

Ie

Cs harus tidak kurang dari:

Cs = 0,044 × SDS × Ie ≥ 0,01 Periode struktur fundamental, T,

dalam arah yang ditinjau harus diperolehmenggunakan properti struktur dan

karateristik deformasi elemen penahandalam analisis yang teruji. Sebagai

alternative pada pelaksanaan analisis untukmenentukan periode fundamental, T,diijinkan secara langsung menggunakan

periode bangunan pendekatan, (T a) dalamdetik, yang ditentukan dari persamaan

berikut: = × h Gaya gempa lateral (F x) (KN) yang

timbul di semua tingkat harus ditentukandari persamaan berikut: = × dimana:

= × h∑ × h=1 = ×

C vx = faktor distribusi verticalV = 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

hi dan h x = tinggi (m) dari dasar sampaitingkat padatingkat i atau x

k = eksponen yang terkait dengan

periode struktur sbagai berikut:

− untuk struktur yang mempunyai

periode sebesar 0,5 detik atau

kurang, k = 1


periode sebesar 2,5 detik atau lebih,

k = 2


periode antara 0,5 dan 2,5 detik, k =

2 atau harus ditentukan dengan

interpolasi linier antara 1 dan 2.

2.3 Aksi Kolom

Suatu komponen struktur yangmengalami gaya tekan konsentris, akibat beban terfaktor Nu, menurut SNI 03-1729-2002, Pasal 9.1 harus memenuhi:

< φ × dimana:φ = 0,85 = beban terfaktor = kuat tekan nominal komponenstruktur = ×

2.4 Aksi Balok

Tahanan balok dalam desain LRFD( Load and Resistance Factor Design) harusmemenuhi persyaratan sebagai berikut:

φ × > dimana:

φ = 0,9 = Tahanan momen nominal; = Momen lentur akibat bebanterfaktor

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


6/17

6

akan menghasilkan momen sekunder(menambah besarnya momen)sebesar gaya tekan dikalikanlendutannya (eksentrisitasnya). (Padagambar 2.5.a, tambahan momen ini

sebesar Pu × δ). Tambahan momenini akan menambah lendutan,seterusnya akan menambah momen begitu seterusnya sampai mencapaikeseimbangan.

• Bila portal mengalami pergoyangan,dimana ujung-ujung kolom akanmengalami perpindahan lateral satudengan yang lain. Hal ini akanmenimbulkan juga tambahan momen

(Pada gambar 2.5.b, tambahan

momen ini sebesar Pu×Δ) (Marwandan Isdarmanu 2006)Untuk menghitung momen-momen

tambahan akibat δ dan Δ ini menurut

peraturan LRFD dapat dihitung memakaianalisa order pertama, dan mengalikanmomen yang diperoleh dengan factor pembesaran momen (amplification factor ),δb dan δs dan dengan cara beam-columns dengan memakai Momen Akhir.

1. Pembesaran Momena. Elemen tidak bergoyang

Untuk suatu komponen struktur tak

bergoyang, maka besarnya momen

lentur terfaktor dihitung sebagai

berikut:

Mu = δ b Mntu

Dimana nilai

δb =Cm

1 − NuNcrb

> 1

Ncrb =Ag × f y

λ c2 =

π2 × E

λ

2 × Ag

b. Elemen tidak bergoyang

Untuk komponen struktur bergoyang, maka besarnya momenlentur terfaktor, harus diperhitungkansebagai berikut:

Mu = δ b Mntu + δs Mlt

Mlt adalah momen lentur terfaktor

pada analisa order pertama yang

diakibatkan beban yang

menimbulkan pergoyangan,

sedangkan δs adalah faktoramplifikasi, untuk memasukkan

pengaruh P-Δ dengan rumusnya

sebagai berikut:

= 1

− � ∑∑

> 1

= × λ 2 =

2 × λ

2 × dengan:

∑Nu → jumlah gaya tekan

berfaktor seluruh kolom dalam satutingkat yang ditinjau.

∑N crs → jumlah gaya kritis Euler

untuk element bergoyang,(K-bergoyang) dalam satu tingkat yangditinjau.

2. Kontrol kestabilan struktur tekan danmomen lentur

Persamaan Interaksi antara gayanormal tekan dengan momen lentur samaseperti pada kombinasi gaya tarik danmomen lentur.

φ ×

≥ 0,2 → φ ×

+8

9

φ ×+

φ

×

≤ 1

φ ×

< 0,2 → 2φ ×

+ φ ×

+

φ × ≤ 1

3. METODOLOGI

3.1 Preliminary elemen struktur

Pertama – pertama direncanakan

lebih dahulu sebuah bangunan gedungtypical dengan dimensi bangunan 30 x 20 m

(jarak bentang 5 m) dan 10 lantai dengantinggi bangunan sebesar 20 m (tinggi antarlantai 4m), untuk kemudian dianalisa

perilaku dan kapasitas penampang kolom.Untuk melihat gambar bangunannya dapatdilihat 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 41Data Tanah


7/17

7

• Dalam kurun waktu umur bangunan50 tahun adalah 2% dan gempa yangmenyebabkannya disebut gemparencana dengan periode ulang 2500

tahun dengan klasifikasi tanah lunak

Gambar 3.1 Gambar tampak atas bangunan

Gambar 3.2 Gambar tampak melintang bangunan

3.2 Analisa Struktur dengan

menggunakan SAP 2000 v.14

Pada tahap ini dilakukan pemodelan

dan analisa linier struktur dengan

mengunakan program bantu SAP 2000 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 kontroldimensi baik struktur sekuder maupun primer, dimensi yang direncanakan berdasarkan gaya dalam yang terjadi darihasil permodelan dan penganalisa yang

dilakukan dengan bantuan program bantuSAP 2000 v.14 berdasarkan preeliminarydan pembebanan yang telah direncanakan.Pada tahap pengontrolan ini dilakukansupaya dimensi yang telah kita rencanakanatau asumsi sudah sesuai dengan peraturanSNI 03 – 1729 – 2002. Bila telah memenuhi persyaratan, maka dapat dteruskan ke tahap pendetailan dan apabila tidak memenuhi persyaratan maka harus dilakukan re-design.

3.4 Analisa Struktur dengan Minor

Analysis.

1. Analisa Penampang kolom dengan

menggunakan Xtract 2.6.2

+24,00

+32,00

+28,00

+36,00

+40,00

+20,00

+12,00

+16,00

+8,00

+4,00

+0,00-

+40,00

+32,00

+36,00

+28,00

+24,00

-+0,00

+4,00

+8,00

+16,00

+12,00

+20,00

Balok Anak

Balok Memanjang

Balok Melintang


8/17

8

Analisa penampang strukturdengan program Extract adalahuntuk mengetahui interaksi darigaya aksial dan momen yang bekerja pada suatu kolom profilWF.

2. Analisa Perilaku Kolom denganmenggunakan Abaqus 6.7

Tahap ini merupakan lanjutan

dari analisa struktur dengan

menggunakan SAP 2000 v.14.

Analisa penampang struktur dengan

program Abaqus 6.7 adalah

program analisa elemen hingga

untuk mengetahui perilaku seperti

tegangan, regangan dan deformasiyang 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 = 30 mLebar bangunan = 20 mJarak bentang = 5 mTinggi bangunan = 40 mJumlah lantai = 10 lantaiTinggi antar lantai = 4 mMutu beton (f’c) = 30 MpaMutu baja tulangan (fy) = 240 MPaMutu baja profil (fy) = 250 MPa (BJ 41)Fungsi bangunan = PerkantoranZona gempa = 2% dalam 50

tahunJenis tanah = Tanah lunakLetak bangunan = Jauh dari pantai

6.3 Data Pembebanan

1. Pembebanan Pelat

Dipakai pelat bondek dengan tebal 0,75 mm

a.

Lantai Atap- Beban BergunaAspal t = 1 cm = 1 x 14 kg/m2 = 14 kg/m2

Spesi t = 1 cm = 1 ×21 kg/m2 = 21 kg/m2

Rangka & Plafond = 18 kg/m2

Ducting dan plumbing 93kg/m

2

= 40 kg/m2+

Pelat bondek = 10,1 kg/m2

Beban mati

Beban finishing = 93 kg/m2

Pelat beton 0,09mx2400 =

=319,1 kg/m2

216 kg/m2 +

Beban Hidup

b. Lantai 1-9

= 91,107 kg/m2

- Beban BergunaKeramik t = 1 cm = 1 x 24 = 24 kg/m2

Spesi t = 2 cm = 2 ×21

= 42 kg/m2

Rangka & Plafond = 18 kg/m2

Ducting dan plumbing 128 kg/m

2

= 40 kg/m2+

Pelat bondek = 10,1 kg/m2Beban mati

Beban finishing = 128 kg/m2

Pelat beton 0,09mx2400 =

=350,1 kg/m2

216 kg/m2 +

Beban Hidup

2. Perencanaan Balok Anak

=172,966 kg/m2

Balok anak berfungsi membagiluasan lantai agar tidak terlalu lebar,sehingga mempunyai kekakuan yangcukup. Balok anak menumpu diatas dua

tumpuan sederhana. Pada perencanaan ini, balok anak direncanakan menggunakan

profil WF 250x175x7x11 dengan L balokanak (span) L = 5 m = 5000 mm.A = 56,24 cm2 ix = 10,4 cm

Zx = 535 cm3

w = 44,1 kg/m iy = 4,18 cm

Zy = 171 cm3

Ix = 6120 cm4 Sx = 502 cm3

bf = 175 mm

Iy = 984 cm4 Sy = 113 cm3

d = 244 mm

tf = 11 mm tw = 7 mm

r = 16 mm


9/17

9

h = d – 2(tf + r) = 244 – 2(11 + 16) = 190

mm

BJ-41 : fy = 2500 kg/cm2

fu = 4100 kg/cm2

Beton : fc’ = 30 Mpa = 300 kg/cm2

Gambar 4.1 Gambar pembebanan balokanak

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

Dimensi balok induk lantai 1-4 =Balok Induk Melintang

WF 600x200x12x20

Dimensi balok induk lantai 5-7 =WF 600x200x11x17Dimensi balok induk lantai 8-10 =WF 450x200x8x12

Dimensi balok induk lantai 1-4 =Balok Induk Memanjang

WF 600x200x10x15

Dimensi balok induk lantai 5-7 =WF 500x200x9x14Dimensi balok induk lantai 8-10 =WF 400x200x8x13

Dimensi kolom lantai 1-4= 800x300x14x26

Kolom King Cross

Dimensi kolom lantai 5-7= 588x300x12x20Dimensi kolom lantai 8-10= 600x200x11x17

5.3 Perhitungan kontrol Struktur

1. Balok Induk 600x200x12x20

Fungsi dari balok utama adalah

meneruskan beban yang terjadi pada pelat

lantai dan balok anak ke kolom. Balokutama melintang direncanakan dengan profil WF 600x200x12x20 Panjang balokinduk (L) = 5000 mm.

Adapun data – data profil adalah sebagai berikut :A = 152,5 cm

2ix = 24,3 cm r = 22 mm

W= 120 kg/m tw =12 mm Zx = 3317 cm3

d = 606 mm tf = 20 mm

Zy = 424 cm3

b = 201 mm Ix = 90400 cm4

Sx = 2980 cm3 iy = 4.22 cm

Iy = 2720 cm4

Sy = 271 cm3

h = d – 2(tf + r )= 606 – 2(20+22)= 522 mm

L = 5 m

Kontrol interaksi balokφ × +

φ × =

60274,36

0,9×82925= 0,8076 <

1 → 2. Kolom KC 800x300x14x26

Adapun data – data profil adalah sebagai berikut :

A = 534,8 cm2 ix = 24,3 cm r = 22 mmW= 419,8 kg/m tw =14 mm Zx = 9203,39 cm

3

d = 800 mm tf = 26 mm

Zy = 9385,31 cm3

b = 300 mm Ix = 303700 cm4

Sx = 7595,2 cm3 iy = 4.22 cm

Iy = 315027 cm4

Sy = 271 cm3

h = d – 2(tf + r )= 800 – 2(26+22) = 704 mm

Kontrol Aksi kolom

∅= ∅

=

0,85×2500×534,8

1,05176=

∅ = 1080519.175 ∅ =304920,874

1080519,175= 0,282 > 0,2

→ Rumus Interaksi 1 Pembesaran Momen = × + × = = 1 × 555,792 + 1,013889

× 137244,03 = 139706 = × + × = = 1 × 618,362 + 1,023804 × 18689,55 = 19752,8


10/17

10

Kontrol Kombinasi tekan dan lentur∅ +8

9 ∅ × +

∅ × < 1 304920,874

1080519.175

+8

9 �139706

0,9 × 230084,75+

19752,8

0,9 × 234632,65

= 0,965043 < 1,00→ penampang cukup kuat 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 250.175.7.11Profil Balok Induk : WF 600.200.12.20Pelat penyambung siku 60.60.6Pelat penyambung : t p= 7 mmq D= 670,29 kg/m ; q L = 611,62 kg/m = 1,2+1,6 = 1,2 × 670,29 + 1,6 × 611,62 = 1782,84 /

=

1

2 =

1

2× 1782,94 × 5

= 4457,35

Gambar 6.1 Detail sambungan balok anakdengan balok Induk

Gambar 6.2 Detail sambungan balok indukdengan balok Anak

6.2

Sambungan Balok Induk denganKolom

Balok Induk : WF 600x200x12x20Kolom Kingcross : KC800x300x14x26

BJ-41 : f y = 2500 kg/cm2

f u = 4100 kg/cm2

Momen ultimate pada balok : = × = 3317 × 2500= 8292500 = 1,1 × 1,5 ×

= 1,1 × 1,5 × 8292500

= 13682625

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 = 20385,59 kg

Mux = 1,5.fy.Zx = 1,5.2500. 9203,39

WF 250X175X7X11

L 60X60X6

∅ 16 mm

Tulangan negatif

φ 1 -250

25.00

WF 600x200x12x20

9.00

4.00

8.00

4.00

Tulangan negatifφ 1 -250

9.00

WF 600x200x12x20

WF 250X175X7X11

4.00

8.00

4.00

L 60X60X6

∅ 16 mm

∅ 22∅ 28

L.100x100x10

∅ 22

∅ 32

WF.600x200x12x20

K C 8 0 0 x 3 0 0 x 1 4 x 2 6 ∅ 28

∅ 32

∅ 28

POTONGANWF.600x200x12x20

T.600x300x14x23

L.100x100x10

∅ 28


11/17

11

= 34512712,5 Kgcm

Muy = 1,5.fy.Zy = 1,5.2500. 9385,306

= 35194897,5 Kgcm

Gambar 6.4 Sambungan Kolom denganKolom

Gambar 6.5 Potongan A – A sambungankolom 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 = 109874,62 kg

Vu = 25832,82 kg

Mux = 1,5.fy.Zx = 1,5.2500. 5229,36

= 19610100 Kgcm

Muy = 1,5.fy.Zy = 1,5.2500. 5340,528

= 20026980 Kgcm

Kolom : KC588 x 300 x12 x 20

BJ-41 : fy = 2500 kg/cm2

fu = 4100 kg/cm2

Gambar 6.6 Sambungan kolom lantai 4 ke

kolom lantai 5

Gambar 6.7 Potongan A – ASambungan 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 manual2. Analisa dengan menggunakan program

XTRACT

7.2 Analisa kapasitas penampang

balok

1. Analisa secara manual

KC.800x300x14x26

12∅ 32

20∅ 32

Pelat 12mm

Pelat 12mm AA

∅ 32

∅ 32

Pelat 12mm

Pelat 12mm

∅ 32

KC.800x300x14x26

KC.588x300x12x20

∅ 28

∅ 28

Pelat 80mm

Pelat 13mm

AA

Pelat 12mm

∅ 28Pelat 12mm

∅ 28

Pelat 12mm

∅ 28

∅ 28

Pelat 12mm

Pelat 12mm

∅ 28Pelat 12mm

Pelat 106mm∅ 28

KC.800x300x14x26

KC.588x300x12x20


12/17

12

= × = 3316,788 × 2500= 8291970 = ∅ × = 0,9 × 8291970 = 7462773 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 × 103

=86600 Maka, = ∅ × = 0,9 × 8827726,8 =7794000 kgcm


kolom

1. Analisa secara manual

- Kapasitas maksimum beban tekan ≤ ∅ = 0,85 × 1300184,09 kg= 1105156,482 kg

Jadi beban maksimum yangdiijinkan akibat tekan adalah

1105156,480 kg

- Kapasitas maksimum beban tarik ≤ ∅ = 0,75 × 1303600 kg = 977700 kg Jadi beban maksimum yang

diijinkan akibat tekan adalah 977700 kg

- Kapasitas maksimum momen

nominal

Untuk penampang balok yangditinjau merupakan bentang pendek

karena balok WF dikekang padakedua ujungnya.Modulus plastis penampang kolom : = × = 9203,39 × 2500

= 230088475 = ∅ × = 0,9 × 230088475= 20707627,5 kgcm

2. Analisa dengan Xtract 2.6.2

Gambar 7.2 Analysis Report penampang

kolom pada Xtract

Dari hasil Analysis Report dapat dilihat bahwa :

• Kuat tekan nominal (Pn) = 1,3036 × 107 =1303600 Maka, = ∅ × = 0,85 × 1303600 =1108060 kg

• Kuat tarik nominal (Pn) = −1,3036 ×107 = 1303600 Maka,

=

∅×

= 0,75 ×

− 1303600 =

977000 kg • Kuat momen nominal (Mn) = 2292 ×

103 = 2292000 Maka, = ∅ × = 0,9 × 2292000 =2062800 kgcm


kolom

Hasil perhitungan manual dan denganmenggunakan program Xtract yaitu sebagai

berikut :


13/17

13

Tabel 7.1 Perbandingan hasil analisaKapasitas

Penampang Manual Xtract

Balok Momen,Mn (kgm) 82919.7 86600

Tekan,Nn (kg) 1300184.1 1303600

Tarik,Rn (kg) 1303600 1303600Momen,Mn (kgm) 2300884.75 2292000

Kolom

ElemenAnalisa

Dari table diatas dapat disimpulkan bahwa pada penampang balok momennominal hasil Xtract jauh lebih besardibandingkan hasil perhitungan manual,

sedangkan pada penampang kolom, momennominal hasil perhitungan sedikit lebih besar dibandingkan hasil Xtract dan untukkuat tekan perhitungan manual lebih kecildibandingkan 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 penampangkolom yang diberi beban asli dan bebansetelah dilakukan tambahan beban yangmenjadi tolak ukur untuk menentukan

efektifitas dan pengaruh terhadap struktur portal dan penampang king cross itu sendiriadalah deformasi, tegangan dan reganganyang terjadi.

Gambar 8.1 Hasil Deformasi akibat bebanasli

Gambar 8.2 Hasil Deformasi akibat beban

gempa tambahan 25 ton

Gambar 8.3 Hasil Deformasi akibat bebangempa 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 8.6 Hasil Deformasi akibat

beban gempa tambahan 65 ton

Warna pada struktur portal

menunjukkan tegangan yang terjadi padaelemen tersebut. Semakin warna merah

maka menunjukkan bahwa deformasi,regangan dan tegangan yang terjadisemakin besar. Dari hasil Gambar 8.1, 8.2,

8.3, 8.4, 8.5 dan 8.6 akan ditinjau untuktiap titik pada suatu elemen dapat dilihat

pada Gambar 8.7.


14/17

14

Gambar 8.7 Titik yang akan ditinjau padaanalisa Abaqus 6.7

1. Displacement

Dari gambar 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5 dan8.6 diperoleh titik – titik yang akan ditinjau berdasarkan nilai deformasi yang terbesar

pada elemen tersebut yang akan ditinjauseperti kolom pada KC2 pada titik 1 (node1558), titik 2 (node 1348), dan titik 3 (node31) yang dapat dilihat pada Tabel 8.1. Darihasil Tabel 8.1 dapat dilihat pada Gambar8.8 sampai 8.10 dimana nilai displacementmaksimum terletak pada arah Z atau U3karena yang dominan beban disebabkanoleh beban lateral. Untuk displacement arahMagnitude hasil ini diperoleh dari resultandari 3 gaya yaitu arah X, Y dan Z. Darihasil Tabel 8.1 dapat dilihat bahwa semakin

ditambahkan bebannya, displacement yangterjadi menjadi lebih besar dari beban awalyang diberikan. Tetapi untuk arah Ysemakin ditambahkan bebannya makahasilnya semakin kecil dan hasilnya yangtadinya negatif akan menjadi positif. Hal initerjadi pada node 1348 dengan beban 45ton.

Tabel 8.1 Displacement pada Portal bagian Kolom KC2

Beban

ton Magnitude Arah X Arah Y Arah Z

23.12399 2.3976 0.001451 -0.6318 -2.3129

25 2.5848 0.001555 -0.6161 -2.510335 3.6019 0.002107 -0.5325 -3.5623

45 4.6361 0.002659 -0.4490 -4.6143

55 5.6781 0.003211 -0.3654 - 5.6664

65 6.7262 0.003799 -0.2825 - 6.7203

23.12399 1.0121 -0.002453 -0.1375 -1.0027

25 1.0882 - 0. 002607 - 0. 1170 - 1.0819

35 1.5037 - 0. 003432 - 0. 0080 - 1.5037

45 1.9282 -0.004258 0.1010 - 1.9255

55 2.3567 -0.005083 0.2101 - 2.3473

65 2.7877 -0.005902 0.3192 - 2.7694

23.12399 2.3243E-33 1.383E-34 2.157E-33 -8.559E-34

25 4.0015E-33 1.887E-34 3.604E-33 -1.728E-33

35 1.3002E-32 4.574E-34 1.132E-32 -6.375E-33

45 2.2012E-32 7.262E-34 1.904E-32 -1.102E-32

55 3.1024E-32 9.949E-34 2.676E-32 -1.567E-32

65 3.6240E-32 -7.239E-33 2.958E-32 -1.965E-32

Node Displacement (mm)

1558

1348

31

Gambar 8.8 Gambar displacement padakolom KC2 node 1558



2. Regangan

Dari gambar 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5dan 8.6 diperoleh titik – titik yang akan

ditinjau berdasarkan nilai regangan yang

terbesar pada elemen tersebut yang akanditinjau seperti pada kolom KC2 pada titik1 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 dapatdilihat pada Gambar 8.11 (titik acuan 1node 1558) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan makaregangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah E11, E22, E33, E12, E13 danE23. Dari semua regangan ada yangmelebihi regangan maksimumnya sebesar ε= fy / E = 250/200000 = 0,00125 yaitu E33(regangan arah sumbu 3-3) sebesar0,0013355 dengan beban 65 ton.

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Magnitude

Arah X

Arah Y

Arah Z

Kolom Node 1558

D e f l e k s i ( m m )

Beban (Ton)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

0 10 20 30 40 50 60 70

Magnitude

Arah X

Arah Y

Arah Z

Kolom Node 1348


Beban (Ton)

-3E-32

0 10 20 30 40 50 60 70

Magnitude

Arah X

Arah Y

Arah Z

Kolom Node 31


Beban (Ton)

1

2

3

1

2

3


15/17

15

Pada Gambar 8.12 (titik acuan 2node 1348) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan makaregangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah E12 dan E23 sedangkan padaarah E11,E22, E33 dan E13 cenderungmenurun. Dari semua regangan tidak adayang melebihi regangan maksimumnyayaitu 0,00125

Pada Gambar 8.13 (titik acuan 3node 31) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan makaregangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah E11, E22, E33, E12, E13 danE23. Dari semua regangan tidak ada yangmelebihi regangan maksimumnya yaitu

0,00125.Tabel 8.2 Regangan pada Portal bagianKolom KC2

Beban

ton E.E11 E.E22 E.E33 E.E12 E.E13 E.E23

23.12399 -7.83E-05 -0.000292 0.0005656 -5.587E-06 -9.971E-07 0.000202

25 -8.76E-05 -0.000298 0.0005989 -6.282E-06 -1.114E-06 0.000215

35 -1.37E-04 -0.000331 0.0007763 -9.985E-06 -1.735E-06 0.000288

45 -1.87E-04 -0.000363 0.0009538 -1.369E-05 -2.357E-06 0.000362

55 -2.36E-04 -0.000396 0.0011313 -1.739E-05 -2.978E-06 0.000435

65 -3.04E-04 -0.000439 0.0013355 -2.352E-05 -2.728E-06 0.000513

23.12399 4.788E-05 -0.000160 4.800E-05 -1.826E-05 3.035E-09 -8.726E-06

25 4.655E-05 -0.000155 4.668E-05 -1.95E-05 2.821E-09 -9.317E-06

35 3.947E-05 -0.000132 3.965E-05 -2.609E-05 1.680E-09 -1.247E-05

45 3.238E-05 -0.000108 3.261E-05 -3.268E-05 5.389E-10 -1.562E-05

55 2.529E-05 -0.000085 2.558E-05 -3.927E-05 -6.021E-10 -1.877E-05

65 1.818E-05 -0.000061 1.853E-05 -4.586E-05 -1.837E-09 -0.000021921

23.12399 -6.2411E-14 8.66E-06 -8.897E-13 1.61E-07 -5.635E-15 -5.118E-05

25 -1.1515E-13 2.33E-05 -1.251E-12 5.98E-07 -2.709E-14 -6.213E-05

35 -9.3546E-13 1.01E-04 -3.064E-12 2.93E-06 -2.331E-13 -1.205E-04

45 -1.0454E-12 1.80E-04 -4.096E-12 5.26E-06 -3.288E-13 -1.788E-04

55 -2.0279E-12 2.58E-04 -7.095E-12 7.59E-06 -5.607E-13 -2.371E-04

65 -1.6713E-12 3.36E-04 -9.405E-12 9.92E-06 -3.283E-13 -2.954E-04

Node Regangan

1558

1348

31

Gambar 8.11 Gambar regangan padakolom KC2 node 1558

Gambar 8.12 Gambar regangan padakolom KC2 node 1348

Gambar 8.13 Gambar regangan pada kolomKC2 node 31

3. Tegangan

Dari gambar 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5dan 8.6 diperoleh titik – titik yang akan

ditinjau berdasarkan nilai tegangan yangterbesar pada elemen tersebut yang akanditinjau seperti pada kolom KC2 pada titik1 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 dapatdilihat pada Gambar 8.12 (titik acuan 1node 1558) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan makaregangan 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 terjadikelelehan karena tegangan maksimum yangterjadi yaitu sebesar 262,635 Mpa padategangan arah sumbu Z atau E33 dengan beban 65 ton.

Pada Gambar 8.13 (titik acuan 2node 1348) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan makaregangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah S11, S33, S12 dan E23sedangkan pada arah S22 dan S13cenderung menurun. Dari semua tegangantidak ada yang melebihi fy berarti semua penampang belum leleh karena teganganmaksimum yang terjadi yaitu sebesar -31,951 Mpa pada tegangan arah sumbu Yatau E22 dengan beban asli sebesar 23,124ton.

Pada Gambar 8.14 (titik acuan 3node 31) didapatkan hasil bahwa semakin besar beban lateral yang diberikan makaregangan yang terjadi cenderung meningkat pada arah S11, S22, S33, S12, S13 dan S23.

Dari semua tegangan tidak ada yangmelebihi fy berarti semua penampang belum leleh karena tegangan maksimumyang terjadi yaitu sebesar 90,406 Mpa pada

-0.0006

-0.0004

-0.0002

0

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.001

0.0012

0.0014

0.0016

0 10 20 30 40 50 60 70

E.E11

E.E22

E.E33

E.E12

E.E13

E.E23

Kolom Node 1558

R e g a n g a n

Beban (Ton)

-0.0002

-0.00015

-0.0001

-0.00005

0

0.00005

0.0001

0 10 20 30 40 50 60 70

E.E11

E.E22

E.E33

E.E12

E.E13

E.E23

Kolom Node 1348

R e g a n g a n

Beban (Ton)

-0.0004

-0.0003

-0.0002

-0.0001

0

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0 10 20 30 40 50 60 70

E.E11

E.E22

E.E33

E.E12

E.E13

E.E23

Kolom Node 31

R e g a n g

a n

Beban (Ton)


16/17

16

tegangan arah sumbu Y atau E22 dengan beban 65 ton.

Gambar 8.13 Gambar tegangan pada kolomKC2 node 1558



9.

PENUTUP9.1 Kesimpulan

Dari hasil perhitungan dan analisisyang telah dilakukan pada struktur bangunan gedung, maka dapat ditarikkesimpulan sebagai berikut:1) Dari hasil perhitungan dan analisis

SAP 2000 v14 yang telah dilakukan pada struktur bangunan gedung, perencanaan dimensi profil pada balok

anak, balok induk dan kolom Kingcross sudah memenuhi kriteria

ketentuan kekuatan profil terhadap beban yang diterima oleh strukturseperti kontrol tekuk lokal, tekuk

lateral, persamaan interaksi, lendutandan geser.

2) Dari hasil perhitungan kolom pada KC800x300x14x26 dengan menambahkan pembesaran momen sudah memenuhikriteria kekuatan seperti kontrol tekuklokal, tekuk lateral dan masuk terhadap

kontrol kombinasi tekan dan lenturmasuk kriteria yaitu 0,96438 lebihkecil dari 1,0. Sedangkan pada kolomKC 588x300x12x20 untuk kontrolkombinasi tekan dan lentur masuk

kriteria yaitu 0,6759 lebih kecil dari1,0.

3) Dari hasil analisa perilakumenggunakan software Abaqus 6.7

kolom mengalami displacementmaksimum pada arah Z (U3) sebesar2,3129 mm yang ditinjau di atas penampang kolom di titik 1 (Node1558) dengan beban lateral awal yaitu23,124 ton (15,294 N/mm2).

Displacement tersebut akan semakinmeningkat saat beban lateral yangdiberikan juga bertambah. Untuk nilaitegangan yang terjadi pada kolomakibat pemberian beban lateral yang

semakin bertambah didapatkan hasil

tegangan maksimum berada di titik 1(Node 1558) dengan beban sebesar 65ton mengalami tegangan sebesar262,635 Mpa pada arah Z (S33). Hasil

ini menunjukkan bahwa pada titiktersebut sudah mengalami kelelehansebab fy bernilai 250 Mpa. Untuk nilairegangan didapatkan pada kolom KC2yang mengalami regangan maksimum

pada arah Z (E33) sebesar 0,0013355.Hasil ini menunjukkan sudah melebihiregangan maksimum sebesar 0,00125.

4)

Dari hasil perhitungan manual danmenggunakan program Xctract 2.6.2

dapat disimpulkan bahwa pada penampang balok momen nominal perhitungan manual pada balok WF600x200x12x20 lebih kecil dari perhitungan Xtract 2.6.2 selisihnyasebesar 4,25 %, sedangkan pada penampang kolom KC800x300x14x26 nilai momen nominalhasil perhitungan sedikit lebih besardibandingkan hasil Xtract selisihnyasebesar 0,386% dan untuk kuat tekan perhitungan manual lebih kecildibandingkan hasil analisa Xtract

-50

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40 50 60 70

S.S11

S.S22

S.S33

S.S12

S.S13

S.S23

Kolom Node 1558

T e g a n g a n ( M p a )

Beban (Ton)

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

0 10 20 30 40 50 60 70 S.S11

S.S22

S.S33

S.S12

S.S13

S.S23

Kolom Node 1348


Beban (Ton)

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70

S.S11

S.S22

S.S33

S.S12

S.S13

S.S23

Kolom Node 31


Beban (Ton)


17/17

17

selisihnya sebesar 0,262%, sedangkanuntuk tarik nominal pada perhitunganmanual sama dengan perhitungandengan Xtract.

9.2

Saran

1) Perlu ditambahkan stiffner padasambungan balok kolom karena jikatidak ditambahkan akan menyebabkan beam column joint mengalami sendi plastis. Diusahakan terjadi sendi plastisterletak pada muka balok.

2) Perlu ditambahkan yield stress dan plastic strain hingga mencapai kondisi putusnya yaitu sebesar f u pada saatmemasukkan material pada plasticity.

Jika tidak ditambahkan perilaku padastrukturnya jika diberi beban tambahanakan linier.

3) Perlu pembelajaran program ABAQUSsecara advance untuk melakukan percobaan bahan dengan teknologicomputer.

DAFTAR PUSTAKA

Chen, W.F. dan Lui, E.M. 1988.

Structural Stability Theory and

Implementation. Taiwan : ELSEVIER.

Badan Standardisasi Nasional. 2002.

Tata Cara Perencanaan Ketahanan

Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI

03-1726-2002).

Badan Standardisasi Nasional. 2002.

Tata Cara Perencanaan Perhitungan

Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung

(SNI 03-1729-2002).

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. 2008. Perencanaan

Struktur Baja dengan Metode LRFD(Sesuai SNI 03 – 1729-2002). Semarang

: PT. Gelora Aksara Pratama.

Marwan dan Isdarmanu. 2006. 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. 2008. 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 47907.

Hasham, Anthony S., Rasmussen,

K.J.R. 2002. Interaction curves for

locally buckled I-section beam columns.

Journal of Constructional Steel

Research 58 (2002) No.213–241.

ELSEVIER.

studi prilaku kolom

Documents