peningkatan kinerja link geser dengan … · eccentric brace steel frame (ebf) has some...

PENINGKATAN KINERJA LINK GESER

DENGAN SAMBUNGAN BAUT TIPE FLUSH

YANG MEMIKUL BEBAN SIKLIK

TESIS

Karya tulis sebagai salah satu syarat

Untuk memperoleh gelar magister dari Institut Teknologi Bandung

Oleh:

ANDRE NOVAN

NIM : 25006002

Program Studi Magister Teknik Sipil

Pengutamaan Rekayasa Struktur

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2008




Oleh

ANDRE NOVAN

NIM : 25006002

Program Studi Magister Teknik Sipil

Pengutamaan Rekayasa Struktur

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Menyetujui,

Pembimbing

Tanggal 17 Juni 2008

Ir. Muslinang Moestopo, MSEM, Ph.D

iii

ABSTRAK




Oleh

ANDRE NOVAN

NIM : 25006002

Kinerja link geser dengan sambungan baut tipe flush pada struktur rangka baja berpengaku eksentrik (SRBE) menunjukkan sejumlah kekurangan jika dibandingkan dengan sambungan yang menggunakan las. Kinking pelat ujung dan perpanjangan baut yang berlebihan pada beban siklik menyebabkan kurva histeretik yang terbentuk mengalami pinching dan energi disipasi total yang dimobilisasi link akan menjadi lebih kecil. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kinerja sambungan baut tipe flush dengan memakai baut mutu tinggi (HSB) berukuran besar dan pelat ujung yang lebih tebal. Pengujian dilakukan terhadap dua spesimen link geser, kedua spesimen tersebut di disain berdasarkan spesifikasi bangunan baja struktural dan khususnya mengikuti prosedur konsep disain kapasitas yang berlaku terhadap semua elemen dan bagian sambungan di luar link. Spesimen kedua diperkuat dengan memberikan pelebaran terhadap pelat sayap di setiap ujung link yang disebut dengan Side Extended Plate (SEP). Pengujian beban siklik dilakukan menggunakan aktuator merek Dartec dengan prosedur kontrol perpindahan sampai spesimen mengalami keruntuhan. Data dari hasil pengujian terhadap kedua spesimen menunjukkan peningkatan parameter kinerja terhadap kekuatan, kekakuan, daktilitas dan kapasitas disipasi energi jika dibandingkan dengan hasil penelitian terdahulu. Lebih jauh spesimen kedua semakin memperlihatkan peningkatkan kinerja dibandingkan dengan spesimen pertama melalui indikasi bertambahnya beban ultimit sebesar 11,7%, daktilitas sebesar 28,6% dan kapasitas disipasi energi total sebesar 88,4%. Hasil tersebut juga menunjukkan tidak adanya perbedaan perilaku yang berarti dalam rentang zona elastik diantara kedua spesimen. Kapasitas rotasi inelastik dari kedua spesimen berturut-turut sebesar γup1=0,13 rad dan γup2=0,18 rad. Kedua spesimen link dengan spesifikasi tersebut bisa dipergunakan pada struktur rangka baja berpengaku eksentrik yang sesuai dengan persyaratan Seismic Provision for Structural Steel Building (AISC-2005).

Kata Kunci : Link Geser, Pelat Ujung, Side Extended Plate (SEP), Beban Siklik,

Kekuatan, Kekakuan, Daktilitas, Energi Disipasi.

iv

ABSTRACT

IMPROVED PERFORMANCE OF THE BOLT-CONNECTED

SHEAR LINK WITH FLUSH END PLATE

DUE TO CYCLIC LOADING

by

ANDRE NOVAN

NIM : 25006002

The performance of bolt-connected shear link with flush type of end plate in eccentric brace steel frame (EBF) has some disadvantages compared with welded type connection. Kinking of end plate and excessive bolt elongation, decrease energy dissipation as shown by pinching in hysteretic curve. This study aims to improve the performance of bolt connected by using large diameter of High Strength Bolt (HSB) and thicker end plate. Experimental work has been carried out on two specimens of shear link. Both specimens have been designed comply to the specification for structural steel building, as well as to the capacity design concept for all of element and connection part outside the link. The second specimen was strengthened by extended flange at each link end that called Side Extended Plate (SEP). Cyclic loading test was carried out on loading frame with displacement control procedure. The test result showed both specimens performed improvement in strength, stiffness, ductility and energy dissipation capacity compared with the result of previous study. Furthermore, the second specimen (SEP) showed improved performance compared with first specimen i.e. 11,7% increase in ultimate load capacity, 28,6% increase in ductility and 88,4% increase in total energy dissipation. The result also showed that no significant difference occurs in the elastic performance on both specimens. The plastic rotation capacity on both specimen are γup1=0,13 rad and γup2=0,18 rad, respectively. This shows that both bolt-connected link specimens could be used in EBF steel structure as stated in Seismic Provision for Structural Steel Building (AISC-2005). Keywords : Shear Link, End Plate, Side Extended Plate (SEP), Cyclic Loading,

Strength, Stiffness, Ductility, Energy Dissipation.

v

PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS

Tesis S2 yang tidak dipublikasikan, terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut

Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada

pada pengarang dengan mengikuti aturan HAKI yang berlaku di Institut Teknologi

Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau

peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan

kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya .

Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur

Program Pasca Sarjana Institut Teknologi Bandung.

vi

Dipersembahkan kepada :

Yang Tercinta Dunia dan Akhirat Papa Drs. Zainulif dan Mama Almh Dra. Rosyali Syarief

Mama Dra. Naimah Sebagai bukti bakti seorang anak pada orangtua

Yang Kucintai Sampai Mati Istriku Reni Susanti, SPd

Bukti cintaku padamu

Yang Sangat Kusayangi Seumur Hidup Putra-putriku Afif Athallah dan Atika Khairunnisa

Demi masa depan kalian berdua

Bangsa dan Negaraku Indonesia

vii

KATA PENGANTAR Puji dan syukur dihaturkan kepada ALLAH SWT, karena dengan rahmat, hidayah dan

karunia-NYA penulis bisa menyelesaikan penulisan tesis ini yang berjudul

”Peningkatan Kinerja Link Geser Dengan Sambungan Baut Tipe Flush Yang

Memikul Beban Siklik”. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar

magister dari Institut Teknologi Bandung.

Terima kasih dan penghormatan yang sebesar–besarnya penulis sampaikan kepada

Bapak Ir.Muslinang Moestopo,MSEM.,Ph.D selaku pembimbing yang sudah

memberikan pengorbanan tak ternilai harganya dalam proses pembimbingan mulai dari

pengarahan tema penelitian, kelengkapan material eksperimen dan panduan dalam

penyusunan pelaporan tesis ini.

Selanjutnya tidak terlupakan sembah sujud dan terima kasih penulis kepada Papa

Drs.Zainulif, Mama Almarhumah Dra.Rosyali Syarief dan Mama Dra.Naimah yang

sudah mengiringkan doa dan sangat berjasa dalam kesuksesan jenjang pendidikan

penulis selama ini. Kepada Istriku tercinta Reni Susanti, S.Pd engkaulah sumber energi

saat kelelahan menjelang dan anak-anakku tersayang Atika Khairunnisa dan Afif

Athallah kalianlah sebagai motivator untuk kesuksesan masa depan kita bersama.

Kepada Ibu DR.Ir.Herlien D. Setio dan Ibu Dyah Kusumastuti,S.T.,M.T.,Ph.D. selaku

penguji juga tidak lupa penulis sampaikan terima kasih yang tak terhingga, karena

dengan kehadiran beliaulah tesis ini bisa lebih disempurnakan. Petunjuk dan saran yang

beliau berikan merupakan ilmu yang tak ternilai harganya.

Tidak terlupakan juga kepada segenap dosen pengajar struktur program pasca sarjana

ITB Prof.Ir.Amrinsyah Nasution,MSc.,Ph.D., Prof.Ir.Bambang Budiono,MSc.,Ph.D.,

DR.Ir.Dradjat Hoedajanto, Ir.Iswandi Imran,MSc.,Ph.D., Ir.Made Suarjana,Ph.D. dan

DR.Ir.Sigit Darmawan, penulis ucapkan terima kasih atas transfer pengetahuan yang

telah diberikan selama proses belajar mengajar berlangsung. Semoga amal jariyah

viii

berupa ilmu bermanfaat yang telah beliau-beliau berikan mendapatkan pahala yang

setimpal dari Tuhan YME.

Untuk teman-teman seangkatan 2006 terima kasih banyak atas kerjasama, kebersamaan

dan bantuan yang pernah diberikan. Kebaikan kalian semua tidak akan pernah

terlupakan.

Kepada Teknisi Laboratorium Bapak Burhan dan Bapak Rahmat serta segenap staf

administrasi dan karyawan Fakultas Teknik Sipil dan Teknik Lingkungan ITB penulis

tak lupa mengucapkan terima kasih, karena dengan bantuan beliau–beliaulah bisa

terselenggaranya segala proses akademik dengan lancar.

Yang saya hormati ketua HAKI komda Riau Bapak Ir.Sugeng Wiyono,M.T.,Ph.D. dan

Ir.Fakri,M.T., kepada beliau berdua penulis sampaikan terima kasih yang sebesar-

besarnya atas segala bantuan dan perhatian selama proses studi yang penulis jalani.

Akhirnya penulis berharap semoga karya tulis berupa tesis ini bisa memberikan

kontribusi walaupun sedikit terhadap kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi bangsa

tercinta ini. Juga diharapkan mampu memberikan manfaat yang lebih luas untuk

pribadi, masyarakat, bangsa dan negara Amin.

ix

DAFTAR ISI

ABSTRAK ................................................................................................................. iii

ABSTRACT ................................................................................................................. iv

PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS ....................................................................... v

HALAMAN PERUNTUKAN ................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ............................................................................................... vii

DAFTAR ISI .............................................................................................................. ix

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xii

DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xvi

DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG ............................................................ xvii

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

I.1. Latar Belakang ........................................................................................ 1

I.2. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5

I.3. Batasan Masalah ..................................................................................... 6

I.4. Metodologi Penelitian ............................................................................. 6

I.5. Sistematika Penulisan ............................................................................. 9

BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 11

II.1. Material Baja ........................................................................................... 11

II.2. Struktur Rangka Baja Eksentrik (SRBE) ................................................ 13

II.3. Konsep Perencanaan Link ....................................................................... 14

II.4. Konsep Perencanaan Sambungan Link ................................................... 20

II.5. Sambungan Baut Dengan Pelat Ujung .................................................... 22

II.6. Baut Mutu Tinggi .................................................................................... 23

II.7. Pelat Ujung (End Plate) .......................................................................... 26

II.8. Daktilitas Struktur ................................................................................... 28

II.9. Energi Histeretik ..................................................................................... 33

II.10. Link dengan Sambungan Baut- Pelat Ujung Tipe Flush ......................... 34

II.11. Kriteria Kelelehan ................................................................................... 36

x

BAB III KAJIAN EKSPERIMENTAL ................................................................... 39

III.1. Studi Kasus ............................................................................................. 39

III.2. Pemodelan Spesimen .............................................................................. 40

III.3. Setup dan Instrumentasi .......................................................................... 43

III.4. Uji Tarik Kupon ...................................................................................... 49

III.5. Pelaksanaan Pengujian Spesimen ........................................................... 50

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN ANALISIS ............................................. 53

IV.1. Spesimen Link ......................................................................................... 53

IV.1.1. Pengamatan Pada Zona Elastik ................................................. 53

IV.1.2. Pengamatan Pada Zona Inelastik .............................................. 57

IV.1.3. Kurva Beban-Perpindahan (Hysteretic Curve) ......................... 66

IV.2. Sambungan .............................................................................................. 79

IV.2.1. Baut ........................................................................................... 80

IV.2.2. Pelat Ujung ............................................................................... 86

IV.3. Kinerja Spesimen .................................................................................... 93

IV.3.1. Kekakuan .................................................................................. 94

IV.3.2. Kekuatan................................................................................... 100

IV.3.3. Daktilitas .................................................................................. 106

IV.3.4. Energi Disipasi ......................................................................... 108

IV.4. Kajian Numerik Terhadap Hasil Eksperimental ...................................... 112

IV.4.1. Proses dan Hasil Perhitungan Numerik .................................... 112

IV.4.2. Penjelasan Terhadap Hasil Eksperimental ............................... 120

IV.5. Kesesuaian Terhadap Peraturan ............................................................... 122

IV.5.1. Persyaratan Sambungan Link ................................................... 122

IV.5.2. Faktor Koreksi Disain Spesimen .............................................. 123

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 125

V.1. Kesimpulan ............................................................................................. 125

V.2. Saran ....................................................................................................... 127

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 128

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1. Tipe Sambungan Pelat Ujung (a) Extended End Plate (EEP) (b)

Flush End Plate (FEP) .................................................................... 4

Gambar I.2. Kurva Histeretik yang mengalami pinching .................................. 5

Gambar I.3. Diagram alir metodologi penelitian ................................................ 8

Gambar II.1. Kurva tegangan-regangan material baja ......................................... 12

Gambar II.2. Struktur Rangka Baja Eksentrik (SRBE) ........................................ 14

Gambar II.3. Gaya-gaya yang bekerja pada link .................................................. 14

Gambar II.4. SRBE tipe split K brace .................................................................. 18

Gambar II.5. SRBE tipe D brace .......................................................................... 18

Gambar II.6. SRBE tipe V brace .......................................................................... 18

Gambar II.7. Tipe detail intermediate stiffener dan bresing ................................ 20

Gambar II.8. Sambungan baut-pelat ujung (a) FEP (b) EEP ............................... 23

Gambar II.9. Baut tipe A490 ∅25 mm ................................................................. 24

Gambar II.10. Skema lenturan pelat ujung tipe flush ............................................. 26

Gambar II.11. Jenis-jenis daktilitas ........................................................................ 31

Gambar II.12. Energi histeretik baja struktur (a) Siklik sebagian (b) Siklik penuh 33

Gambar III.1. Model struktur ruko 3 lantai (a) Model 3D (b) Model 2D .............. 39

Gambar III.2. Spesimen link (a) Tanpa side extended plate (b) Dengan side

extended plate ................................................................................. 41

Gambar III.3. Tegangan pada sayap (a) Tanpa side extended plate (b) Dengan

side extended plate .......................................................................... 42

Gambar III.4. Setup spesimen dan loading frame ................................................. 44

Gambar III.5. Instrumentasi LVDT ....................................................................... 46

Gambar III.6. Instrumentasi Strain Gauge ............................................................ 48

Gambar III.7. Uji tarik kupon (a) Proses pengujian (b) Benda uji (kupon) ........... 50

Gambar III.8. Ekstrapolasi penentuan perpindahan leleh (first yield) ................... 51

Gambar III.9. Siklus protokol pembebanan ........................................................... 52

xiii

Gambar IV.1. Kurva beban-regangan geser elastik pada pelat badan (a)

Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ............................................................. 54

Gambar IV.2. Kurva beban-regangan uniaksial elastik pada pelat sayap (a)

Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ............................................................ 56

Gambar IV.3. Riwayat kelelehan pada kurva histeretik untuk (a) Spesimen 1 (b)

Spesimen 2 ...................................................................................... 58

Gambar IV.4. Kurva beban-regangan geser inelastik pelat badan sampai siklus

3.δy : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ............................................. 59

Gambar IV.5. Kurva beban-regangan uniaksial inelastik pelat sayap sampai

siklus 3.δy : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ................................... 60

Gambar IV.6. Kurva histeretik ideal ...................................................................... 67

Gambar IV.7. Deskripsi kurva histeretik ............................................................... 68

Gambar IV.8. Kurva histeretik (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ............................ 69

Gambar IV.9. Kurva beban - perpindahan elastik spesimen 1: (a) 4 mm (b) 6

mm ................................................................................................. 71

Gambar IV.10. Kurva beban - perpindahan elastik spesimen 2 : (a) 4 mm (b) 5,5

mm .................................................................................................. 72

Gambar IV.11. Titik leleh pertama : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ...................... 74

Gambar IV.12. Ragam keruntuhan fraktur las spesimen 1 pada pelat sayap-pelat

ujung : (a) Tampak bawah (b) Tampak atas .................................. 75

Gambar IV.13. Fraktur pada pelat badan : (a) Efek kegetasan HAZ pada pelat

badan (b) Tegangan tarik tambahan pada pelat badan akibat

kekangan susut daerah fusi pada las. .............................................. 76

Gambar IV.14. Ragam keruntuhan fraktur las spesimen 2 : (a) Las pelat sayap-

pelat ujung dan las sayap-SEP (b) Las intermediate stiffener-

pelat badan link ............................................................................... 77

Gambar IV.15. (a) Kurva back bone (b) Kurva envelope Histeretik ...................... 78

Gambar IV.16. Kurva beban-perpanjangan baut spesimen 1 .................................. 81

Gambar IV.17. Kondisi baut spesimen 1 di akhir siklus : (a) Terpasang (b)

Setelah dilepas ................................................................................ 82

Gambar IV.18. Kurva beban-perpanjangan baut spesimen 2 .................................. 83

xiv

Gambar IV.19. Kondisi baut spesimen 2 akhir siklus : (a) Terpasang (b) Setelah

dilepas ............................................................................................. 84

Gambar IV.20. Kurva gabungan beban-perpanjangan baut kedua spesimen .......... 85

Gambar IV.21. Diagram batang rasio perpanjangan baut δb1/δb2 ............................ 86

Gambar IV.22. Kurva beban-defleksi pelat ujung spesimen 1 ................................ 88

Gambar IV.23. Kondisi pelat ujung spesimen 1 akhir siklus ................................... 89

Gambar IV.24. Kurva beban-defleksi pelat ujung spesimen 2 ................................ 90

Gambar IV.25. Kondisi pelat ujung spesimen 2 akhir siklus ................................... 91

Gambar IV.26. (a) Kurva beban-defleksi gabungan spesimen 1 dan 2 (b) Kurva

rasio defleksi pelat ujung δ’ep2/δ’

ep1 ................................................. 92

Gambar IV.27. Defleksi pelat ujung, Samping : (a) Gaya kopel spesimen 1 (b)

Gaya kopel spesimen 2, Atas : (c) Defleksi pelat ujung spesimen

1 (d) Defleksi pelat ujung spesimen 2 ............................................. 93

Gambar IV.28. Tipe kekakuan (a) Tangent (b) Secant ............................................ 94

Gambar IV.29. Penjalaran plastifikasi : (a) Kelelehan awal (b) Plastifikasi di

panel tepi (c) Penjalaran plastifikasi ke panel tengah (d)

Plastifikasi memasuki strain hardening .......................................... 95

Gambar IV.30. Kurva kekakuan vs perpindahan spesimen 1 .................................. 96

Gambar IV.31. Kurva kekakuan vs perpindahan spesimen 2 .................................. 97

Gambar IV.32. Diagram batang reduksi kekakuan (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 99

Gambar IV.33. Diagram batang reduksi kekakuan (a) Arah tarik (b) Arah Tekan . 100

Gambar IV.34. Kurva back bone kapasitas link ...................................................... 102

Gambar IV.35. Diagram batang rasio beban tekan/tarik : (a) Spesimen 1 (b)

Spesimen 2 ..................................................................................... 102

Gambar IV.36. Rasio peningkatan kapasitas setiap siklus : (a) Spesimen 1 (b)

Spesimen 2 ...................................................................................... 104

Gambar IV.37 Rasio beban aktuator spesimen 2/spesimen 1 ................................. 106

Gambar IV.38. Daktilitas material (a) Pelat badan (b)Pelat sayap (c) Pelat ujung .. 107

Gambar IV.39. Kurva daktilitas link vs beban aktuator .......................................... 108

Gambar IV.40. Energi disipasi : (a) Energi tiap siklus (b) Energi kumulatif .......... 109

Gambar IV.41. Efisiensi energi (rasio Eh/Ei) : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ....... 111

Gambar IV.42. Rasio energi disipasi (Eh2/Eh1) setiap siklus .................................... 112

xv

Gambar IV.43. Link yang dianalisis : (a) Link geser L=450 mm (b) Link lentur

L=700 mm ....................................................................................... 113

Gambar IV.44. Ilustrasi posisi perhitungan tegangan Von Misses .......................... 113

Gambar IV.45. Tegangan Von Misses pelat badan link L=450 mm : (a) Panel tepi

(b) Panel tengah .............................................................................. 114

Gambar IV.46. Tegangan Von Misses pelat badan link L=450 mm : (a) Serat atas

(b) Serat tengah ............................................................................... 115

Gambar IV.47. Tegangan Von Misses pelat sayap link L=450 mm : (a) Panel tepi

(b) Panel tengah .............................................................................. 115

Gambar IV.48. Tegangan Von Misses pelat badan link L=700 mm : (a) Panel tepi

(b) Panel tengah .............................................................................. 117

Gambar IV.49. Tegangan Von Misses pelat badan link L=700 mm : (a) Serat atas

(b) Serat tengah ............................................................................... 117

Gambar IV.50. Tegangan Von Misses pelat sayap Link L=700 mm : (a) Panel

tepi (b) Panel tengah ....................................................................... 118

Gambar IV.51. Kekakuan dan gaya dalam link : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2

(SEP) ............................................................................................... 122

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel II.1. Klasifikasi jarak pengaku badan ........................................................ 20

Tabel III.1. Data properti spesimen ....................................................................... 42

Tabel III.2. Data properti baut ............................................................................... 43

Tabel III.3. Data properti pelat ujung .................................................................... 43

Tabel III.4. Data properti strain gauge ................................................................. 49

Tabel IV.1. Perpanjangan baut spesimen 1 ........................................................... 80

Tabel IV.2. Perpanjangan baut spesimen 2 .......................................................... 83

Tabel IV.3. Rasio perpanjangan baut δb1/δb2 ......................................................... 86

Tabel IV.4. Tabel defleksi pelat ujung spesimen 1 .............................................. 88

Tabel IV.5. Tabel defleksi pelat ujung spesimen 2 .............................................. 90

Tabel IV.6. Tabel rasio defleksi pelat ujung δ’ep2/δ’

ep1 .......................................... 91

Tabel IV.7. Kekakuan spesimen 1 ......................................................................... 95

Tabel IV.8. Kekakuan spesimen 2 ......................................................................... 97

Tabel IV.9. Besaran reduksi kekakuan inelastik terhadap kekakuan elastik ......... 98

Tabel IV.10. Besaran gaya setiap siklus spesimen 1 ............................................... 101

Tabel IV.11. Besaran gaya setiap siklus spesimen 2 ............................................... 101

Tabel IV.12. Persentase peningkatan gaya setiap siklus spesimen 1 ...................... 103

Tabel IV.13. Persentase peningkatan gaya setiap siklus spesimen 2 ...................... 104

Tabel IV.14. Rasio beban spesimen 2 / spesimen 1 ................................................ 105

Tabel IV.15. Energi input-disipasi tiap siklus dan kumulatif spesimen 1 ............... 109

Tabel IV.16. Energi input-disipasi tiap siklus dan kumulatif spesimen 2 ............... 109

Tabel IV.17. Rasio energi disipasi spesimen 2/spesimen 1 (Eh2/Eh1) ..................... 111

Tabel IV.18. Tipe link yang dianalisis .................................................................... 113

Tabel IV.19. Perbandingan persyaratan AISC dengan hasil eksperimen. ............... 123

Tabel IV.20. Perbandingan hasil disain elemen sambungan ................................... 124

Tabel IV.21. Koefisien pengali (multiplier) mutu baja ........................................... 124

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A.1. Perhitungan Disain Elemen Sambungan ............................................ 131

Lampiran A.2. Koreksi Perhitungan Disain Elemen Sambungan .............................. 140

Lampiran B. Perhitungan Cek Posisi Titik Kelelehan Link .................................... 149

Lampiran C. Perhitungan Numerik ......................................................................... 152

Lampiran D. Foto-Foto Pengujian Specimen 1 dan Specimen 2 ............................ 162

Lampiran E. Perhitungan Regangan Geser dan Regangan Utama Data Rosette .... 165

xvii

DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG

SINGKATAN Nama Pemakaian

pertama kali

pada halaman

AISC American Institute of Steel Construction 21

ASD Allowable Stress Design 21

ASTM American Standard for Testing Material 11

BRBF Buckling Restraint Braced Frame 2

CBF Concentric Braced Frame 13

EBF Eccentric Braced Frame 2

EEP Extended End Plate 3

ETABS Extended Three dimensional Analisys Building

System 39

FEP Flush End Plate 4

FES Flange Extended Stiffener 72

HAZ Heat Affected Zone 3

HD High Ductility 32

HSB High Strength Bolt 23

LD Low Ductility 32

LRFD Load Resistance Factor Design 21

LVDT Linear Voltage Displacement Transducer 46

MD Medium Ductility 32

OB Ordinary Bolt 23

pp Panel tepi link 113

PPBBI Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia 22

pt Panel tengah link 113

sa Serat atas pelat badan penampang link 113

SAP Structural Analysis Program 112

SCBF Special Concentric Braced Frame 2

SEP Side Extended Plate 6

SMF Special Momen Frame 2

xviii

SNI Standar Nasional Indonesia 22

SRBE Struktur Rangka Baja Eksentrik 13

st Serat tengah pelat badan penampang link 113

UTM Universal Testing Machine 50

LAMBANG

Ab Luas penampang baut tanpa ulir 24

Agv Luas area kotor yang dikenai gaya geser 28

Ant Luas area netto yang dikenai gaya tarik 28

Anv Luas area netto yang dikenai gaya geser 28

Aw Luas daerah efektif geser 16

bep Lebar pelat ujung 25

E Modulus elastisitas young 12

Eh Energi histeretik 33

Eh1 Energi disipasi spesimen 1 per siklus 109

Eh2 Energi disipasi spesimen 2 per siklus 109

Ehk1 Energi disipasi spesimen 1 kumulatif 109

Ehk2 Energi disipasi spesimen 2 kumulatif 109

Ei1 Energi input spesimen 1 per siklus 109

Ei2 Energi input spesimen 2 per siklus 109

Eik1 Energi input spesimen 1 kumulatif 109

Eik2 Energi input spesimen 2 kumulatif 109

eada Panjang link eksisting 16

eall Panjang link ijin 16

Fnt Kuat tarik nominal baut 24

Fnv Kuat geser nominal baut 24

fu Tegangan ultimit baja 6

fv Gaya geser yang bekerja pada 1 baut 25

fvm11 Tegangan Von Misses spesimen 1 sisi kiri 54

fvm12 Tegangan Von Misses spesimen 1 sisi kanan 54

fvm21 Tegangan Von Misses spesimen 2 sisi kiri 54

xix

fvm22 Tegangan Von Misses spesimen 2 sisi kanan 54

fy Tegangan leleh baja 6

fyf Tegangan leleh pelat sayap hasil uji kupon 55

fyw Tegangan leleh Von Misses pada pelat badan 54

hbi Jarak lapis baut ke-1 dari titik putar referensi 25

hi Jarak antar lapis baut 25

hw Tinggi pelat badan profil WF 16

J2 Invarian ke-2 deviatoric stress tensor 37

Ke1 Kekakuan elastik spesimen 1 (Tarik) 70

Ke1’ Kekakuan elastik spesimen 1 (Tekan) 70

Ke2 Kekakuan elastik spesimen 2 (Tarik) 71

Ke2’ Kekakuan elastik spesimen 2 (Tekan) 71

Keav1 Kekakuan elastik rata-rata spesimen 1 (Tarik) 70

Keav1’ Kekakuan elastik rata-rata spesimen 1 (Tekan) 70

Keav2 Kekakuan elastik rata-rata spesimen 2 (Tarik) 71

Keav2’ Kekakuan elastik rata-rata spesimen 2 (Tekan) 71

Ks1 Kekakuan inelastik (secant) spesimen 1 arah tarik 95

Ks1’ Kekakuan inelastik (secant) spesimen 1 arah tekan 95

Ks2 Kekakuan inelastik (secant) spesimen 2 arah tarik 97

Ks2’ Kekakuan inelastik (secant) spesimen 2 arah tekan 97

Lc Jarak antar baut 27

Lep Lengan momen efektif pada pelat ujung 27

Mep Momen disain sambungan pelat ujung 21

Mdp Momen disain pelat ujung 27

Mp Momen Plastis 15

mv Jumlah bidang geser baut 24

Ov Faktor kuat lebih (Overstrength) 21

Ptf Gaya tarik-tekan (gaya kopel) pada pelat sayap

yang bekerja pada pelat ujung 26

Pti Gaya luar pada 1 baut 25

Pu Gaya aksial ultimit berfaktor 16

Py Gaya aksial leleh 16

xx

R11 Rosette spesimen 1 sisi kiri 54

R12 Rosette spesimen 1 sisi kanan 54

R21 Rosette spesimen 2 sisi kiri 54

R22 Rosette spesimen 2 sisi kanan 54

Rnbc Kapasitas geser blok baut 28

Rnep Kapasitas tumpuan baut 27

Rnt Daya dukung tarik baut 24

Rnv Daya dukung geser baut 24

Ry Koefisien rasio tegangan prediksi terhadap

tegangan eksisting 21

Svm1 Tegangan Von Misses per satuan perpindahan

spesimen 1 55

Svm2 Tegangan Von Misses per satuan perpindahan

spesimen 2 55

tep Tebal pelat ujung 27

tf Tebal pelat sayap profil WF 16

tw Tebal pelat badan profil WF 16

V1 Gaya geser aktuator spesimen 1 (elastik) 54

V2 Gaya geser spesimen 2 (elastik) 54

Vep Gaya geser disain sambungan pelat ujung 21

Vn Kuat geser nominal link 20

Vp Geser Plastis 15

Vuc1 Gaya geser ultimit spesimen 1 (Tekan) 74

Vuc2 Gaya geser ultimit spesimen 2 (Tekan) 75

Vut1 Gaya geser ultimit spesimen 1 (Tarik) 74

Vut2 Gaya geser ultimit spesimen 2 (Tarik) 75

Vy1 Gaya geser leleh spesimen 1 (Tarik) 73

Vy1’ Gaya geser leleh spesimen 1 (Tekan) 73

Vy2 Gaya geser leleh spesimen 2 (Tarik) 73

Vy2’ Gaya geser leleh spesimen 2 (Tekan) 73

Vyf1 Gaya geser aktuator leleh pada pelat sayap

spesimen 1 57

xxi

Vyf2 Gaya geser aktuator leleh pada pelat sayap

spesimen 2 58

Vyw1 Gaya geser aktuator leleh pelat badan spesimen 1

(Tarik) 57

Vyw1’ Gaya geser aktuator leleh pelat badan spesimen 1

(Tekan) 57

Vyw2 Gaya geser aktuator leleh pelat badan spesimen 2

(Tarik) 58

Vyw2’ Gaya geser aktuator leleh pelat badan spesimen 2

(Tekan) 58

w Tebal efektif las 27

Δp Drift tingkat / perpindahan plastis 17

δb1 Perpanjangan baut spesimen 1 80

δb2 Perpanjangan baut spesimen 2 82

δ’ep1 Defleksi pelat ujung spesimen 1 87

δ’ep2 Defleksi pelat ujung spesimen 2 89

δu Perpindahan ultimit 29

δy Perpindahan leleh 7

δy1 Perpindahan leleh spesimen 1 arah tarik 57

δy2 Perpindahan leleh spesimen 2 arah tarik 58

δy1’ Perpindahan leleh spesimen 1 arah tekan 57

δy2’ Perpindahan leleh spesimen 2 arah tekan 58

δyf1 Perpindahan leleh pelat sayap spesimen 1 57

δyf2 Perpindahan leleh pelat sayap spesimen 2 58

ε1 Regangan utama 1 38

ε2 Regangan utama 2 38

εf1 Regangan uniaksial pelat sayap spesimen 1 59

εf2 Regangan uniaksial pelat sayap spesimen 2 60

εu Regangan ultimit 31

εw11 Regangan utama 1 spesimen 1 arah tarik 57


xxii



εw11’ Regangan utama 1 spesimen 1 arah tekan 57




εx Regangan arah sumbu x 37

εy Regangan arah sumbu y 37

εy Regangan leleh 29

∅u Curvature ultimit 29

∅y Curvature leleh 29

φbc Koefisien reduksi geser blok baut 28

φs Faktor reduksi kekuatan geser 24

φt Faktor reduksi kekuatan tarik 24

γP Rotasi plastis (inelastis) 4

γu1 Rotasi inelastik ultimit spesimen 1 74

γu2 Rotasi inelastik ultimit spesimen 2 75

γxy Regangan geser bidang xy 38

μc Daktilitas curvature 29

μe Daktilitas energi 30

μm Daktilitas material 29

μr Daktilitas elemen 29

μs Daktilitas Struktur 29

θp Sudut rotasi plastis 17

θu Rotasi ultimit 29

θy Rotasi leleh 29

σ1 Tegangan Utama 1 37



σepa Tegangan elastik pada sisi atas lapis baut ke-i 25

xxiii

σepb Tegangan elastik pada sisi bawah lapis baut ke-i 25

τoct Tegangan geser oktahedral 37

υ Koefisien poisson 38

peningkatan kinerja link geser dengan … · eccentric brace steel frame (ebf) has some...

Documents