RESULTAN ENGINEERING

Home » Earthquake Engineering » Analisis Modifikasi Sambungan Portal Baja yang Menjamin Mekanisme “SCWB” (Bagian 4-selesai)

Analisis Modifikasi Sambungan Portal Baja yang Menjamin Mekanisme “SCWB” (Bagian 4-selesai)

Artikel kali ini merupakan sambungan dari artikel sebelumnya pada tautan berikut.

Hasil analisis memperlihatkan tahapan dan posisi terbentuknya sendi plastis pada saat elemen struktur pertama runtuh hingga kolom lantai bawah dan seluruh struktur runtuh.

Dibawah ini adalah gambar pembentukan sendi plastis pada tiap model pada saat sendi plastis pertama terbentuk, elemen struktur pertama runtuh, hingga seluruh kolom bawah runtuh.

SENDI PLASTIS PADA PORTAL TANPA MODIFIKASI:

This slideshow requires JavaScript.

SENDI PLASTIS PADA PORTAL + PERKUATAN SAMBUNGAN:

This slideshow requires JavaScript.

SENDI PLASTIS PADA PORTAL + PERLEMAHAN BALOK:

This slideshow requires JavaScript.

Dari serangkaian gambar di atas dapat dilihat beberapa hal yang berkaitan dengan perilaku inelastik struktur. Untuk semua model terlihat bahwa sendi plastis pertama selalu terbentuk di balok. Namun pada model Portal biasa (MRF) terlihat bahwa elemen struktur yang mencapai plastis runtuh pertama adalah seluruh kolom bawah, hal ini sebenarnya tidak diinginkan. Sedangkan pada model yang mengalami modifikasi sambungan (4 model) terlihat bahwa elemen struktur yang pertama mencapai keruntuhan plastis adalah balok di tingkat pertama. Perilaku inelastik struktur yang terjadi pada 4 model yang mengalami modifikasi sambungan ini  lebih baik jika dibandingkan dengan perilaku yang terjadi pada MRF tanpa modifikasi sambungan.

Pada model yang mengalami modifikasi perkuatan sambungan terbentuk titik kelelehan yang jumlahnya lebih sedikit dibandingkan MRF ataupun Reduced Beam, tetapi jumlah sendi plastis yang sudah mencapai keruntuhan lebih banyak. Pada model yang mengalami perkuatan sambungan terdapat 8 titik keruntuhan plastis (4 pada kolom, 4 pada balok), sedangkan pada Reduced Beam hanya 6 titik (4 pada kolom, 2 pada balok) dan pada MRF hanya 4 titik yang kesemuanya merupakan titik keruntuhan pada kolom. Hal ini menunjukkan bahwa modifikasi sambungan yang dilakukan dapat lebih memberikan jaminan terjadinya mekanisme Strong Column Weak Beam pada portal.

Rekapitulasi terbentuknya sendi plastis dapat dilihat pada tabel di bawah ini,

SCWB-10

Dari analisis diatas, dapat disimpulkan bahwa :

  • Empat jenis modifikasi sambungan yang dimodelkan seluruhnya memastikan terjadinya mekanisme keruntuhan Strong Column Weak Beam. Hal ini dapat dilihat melalui tahapan – tahapan kelelehan atau terjadinya sendi plastis pada analisis pushover yang menunjukkan terjadinya keruntuhan pada bagian balok terlebih dahulu sebelum terjadinya keruntuhan pada kolom.
  • Modifikasi perkuatan sambungan lebih memberikan jaminan mekanisme Strong Column Weak Beamdibandingkan dengan model perlemahan balok. Hal ini terlihat dari lebih banyaknya jumlah balok yang plastis pada model modifikasi perkuatan sambungan dibandingkan dengan jumlah balok yang leleh pada model perlemahan balok.
  • Modifikasi sambungan memberikan lebih banyak daerah plastis yang terjadi terlebih dahulu pada balok. Ditinjau dari segi keamanan dan resiko keruntuhan, hal ini menjadi sangat menguntungkan karena berarti bahwa para pengguna gedung yang berada di dalam gedung memiliki lebih banyak waktu untuk menyelamatkan diri sebelum terjadi kegagalan total pada struktur yang ditandai dengan terjadinya keruntuhan pada daerah kolom bawah.
  • Modifikasi perkuatan sambungan menyebabkan nilai kapasitas leleh dan kapasitas ultimit struktur menjadi lebih besar daripada portal biasa tanpa modifikasi. Sebaliknya modifikasi sambungan yang dilakukan dengan memperlemah bagian balok menyebabkan kapasitas leleh dan kapasitas struktur menjadi lebih rendah.
  • Setelah terbentuk sendi plastis, strukur tetap mengalami peningkatan kekuatan (strain hardening) hingga batas ultimatenya. Modifikasi perkuatan sambungan menyebabkan struktur mengalami strain hardening yang lebih besar dibandingkan dengan portal biasa tanpa modifikasi, sedangkan pada model perlemahan balok terjadi hal yang sebaliknya.
  • Modifikasi perkuatan pada sambungan menyebabkan struktur menjadi lebih kaku dibandingkan dengan Portal tanpa modifikasi sambungan. Sebaliknya modifikasi sambungan yang dilakukan dengan memperlemah bagian balok menyebabkan struktur menjadi lebih fleksibel.
  • Pada modifikasi perkuatan sambungan, simpangan yang terjadi antara satu kejadian sendi plastis dengan kejadian lainnya memberikan simpangan yang relatif lebih pendek dibandingkan dengan portal biasa tanpa modifikasi sehingga nilai faktor daktilitasnya pun lebih kecil. Hal yang berlawanan terjadi pada modifikasi sambungan Reduced beam Section.
  • Berdasarkan analisis tinjauan beberapa parameter kuantitatif dan kualitatif, ketiga model perkuatan sambungan memberikan hasil yang relatif sama.
  • Berdasarkan titik kinerjanya, grup model portal A cenderung termasuk pada struktur yang elastis sempurna (μ=1). Hal ini menunjukan bahwa untuk struktur gedung biasa grup model portal A tidak efisien secara ekonomi. Sedangkan grup model portal B berada pada kelompok struktur daktail parsial (5.2 > μ > 1). Hal ini menunjukkan bahwa grup model portal B lebih efisien secara ekonomi, tetapi memang memiliki resiko keruntuhan yang lebih besar.

Seri pembahasan Analisis Modifikasi Sambungan Portal Baja yang Menjamin Mekanisme “SCWB” ini sudah selesai. Semoga bermanfaat dan nantikan artikel kami selanjutnya.

Salam,

RAS & Fajar Eka Rahman Telaumbanua

 

Artikel terkait:
Analisis Modifikasi Sambungan Portal Baja yang Menjamin Mekanisme “SCWB” (Bagian 1)
Analisis Modifikasi Sambungan Portal Baja yang Menjamin Mekanisme “SCWB” (Bagian 2)
Analisis Modifikasi Sambungan Portal Baja yang Menjamin Mekanisme “SCWB” (Bagian 3)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: