Karena elemen struktur dimodelkan sebagai shell, maka dimensi penampang yang digunakan dalam pemodelan harus memperhitungkan tebal dimensi aktual dari
pelat badan dan pelat sayap. Hal itu karena di dalam pemodelan, elemen struktur digambarkan sebagai garis pada titik berat pelat sayap dan badan dari penampang
IWF. Sehingga tinggi penampang IWF untuk elemen struktur balok h diukur dari garis berat pelat sayap atas ke garis berat pelat sayap bawah, tinggi penampang IWF
untuk elamen struktur kolom, diukur dari garis berat pelat sayap yang satu dengan pelat sayap yang lainnya. Demikian juga untuk elemen struktur link dan bracing
adalah sama halnya seperti elemen struktur balok dan kolom, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.5.
a Penampang b Model
Gambar 3.5 Penampang IWF Sebagai Elemen Shell
3.4 Pemodelan Struktur
Model struktur EBF yang dianalisis menggunakan perletakan jepit. Pada sambungan antara balok dan kolom dan dikedua ujung link diberikan pengaku untuk
mencegah terjadinya tekuk elastik dan inelastik ke arah tegak lurus bidang struktur.
t
f
t
w
t
f
t
w
h
b
Universitas Sumatera Utara
Pemberian kekangan pada sambungan balok kolom merepresentasikan adanya kekangan dari balok arah tegak lurus bidang struktur. Kekangan pada kedua ujung
link diberikan berdasarkan persyaratan untuk struktur EBF di mana di kedua ujung link tersebut harus dipasang pengaku lateral.
Meshing struktur di sepanjang elemen struktur dibuat tidak seragam. Pada bagian yang menjadi perhatian utama seperti link dan sambungan struktur, dibuat
lebih rapat. Berikut ini meshing struktur yang dilakukan di dalam MSC N
ASTRAN
untuk semua elemen struktur rangka Eccentrically Braced Frame EBF, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Pola Meshing Portal Struktur EBF Dalam Pemograman MSC NASTRAN
Hubungan antara elemen struktur adalah kaku sempurna. Gambar 3.5 dan 3.6 memperlihatkan pola meshing dan tampak perspektif dalam 2 dimensi pada bagian-
bagian sambungan dari elemen struktur. Untuk semua model, titik temu sumbu
Universitas Sumatera Utara
penampang balok dan bracing diposisikan tepat pada ujung link. Memposisikan titik temu sumbu penampang tersebut di luar link cenderung dapat meningkatkan momen
yang terjadi pada link dan dapat menggeser lokasi tegangan maksimum akibat kombinasi gaya geser dan momen keluar dari link, sedangkan titik temu sumbu
penampang bracing dan balok yang diposisikan ke bagian dalam link masih dapat diterima.
a b
Gambar 3.7 Model Sambungan: a Sambungan Kolom dan Bracing b Sambungan Balok dan Bracing
a b
Gambar 3.8 Model Sambungan : a Kolom dan Balok; b Kolom dan Link
Universitas Sumatera Utara
3.5 Pemodelan Pembebanan
Di dalam penelitian ini pada tahap awal, struktur diberi pembebanan berupa perpindahan statik monotonik. Pembebanan ini dilakukan dengan kontrol
perpindahan displacement control. Perpindahan tersebut diberikan secara bertingkat dengan peningkatan perpindahan yang diatur sedemikian rupa sehingga diperoleh
beban pada setiap tahapan perpindahan, mulai dari terjadinya kondisi leleh pertama first yield
hingga saat elemen struktur mengalami kondisi putus ultimate. Beban perpindahan diberikan di pojok kiri atas kolom dengan arah pembebanan dari kiri ke
kanan. Hasil studi ini dinyatakan dalam bentuk kurva hubungan beban vs perpindahan.
Gambar 3.9 Pemodelan Pembebanan Dalam Pemograman MSC NASTRAN
100.1 100.1
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
100.1 100.1
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
100.1 100.1
123456 123456
123456 123456
123456 123456
100.1 100.1
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 100.1
100.1
123456 123456
123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 100.1
100.1 100.1
100.1 100.1
100.1 100.1
100.1 100.1
100.1 100.1
123456 123456
123456 100.1
100.1 123456
123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
100.1 100.1
123456 123456
123456 123456
100.1 100.1
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
123456 123456
100.1 100.1
123456 123456
100.1 100.1
Universitas Sumatera Utara
Model pembebanan yang diberikan terhadap model struktur yang diuji disesuaikan dengan urutan pembebanan loading sequence yang ditetapkan dalam
ketentuan AISC 2005 dalam seismic provision for structural steel building, dimana beban yang diberikan terhadap elemen struktur yang diuji ditentukan oleh sudut rotasi
total link total link rotation. Ketentuan tersebut adalah sebagai berikut: 1
6 siklus pada γ
total
2 6 siklus pada γ
= 0,00375 rad.
total
3 6 siklus pada γ
= 0,005 rad.
total
4 6 sik lus pada γ
= 0,0075 rad.
total
5 4 siklus pada γ
= 0,01 rad.
total
6 4 siklus pada γ
= 0,015 rad.
total
7 2 siklus pada γ
= 0,02 rad.
total
8 1 siklus pada γ
= 0,03 rad.
total
9 1 siklus pada γ
= 0,04 rad.
total
10 1 siklus pada γ
= 0,05 rad.
total
11 1 siklus pada γ
= 0,07 rad.
total
Pembebanan selanjutnya dapat dilakukan dengan penambahan sebesar 0,02 radian dengan 1 siklus pembebanan pada tiap tahap.
= 0,09 rad.
Pada elemen struktur rangka Eccentrically Braced Frame EBF terdapat link berupa link geser dengan panjang link 400 mm, sehingga bila ketentuan tersebut
diatas disesuaikan panjang benda uji dengan control perpindahan, maka besar perpindahan yang diberikan pada benda uji untuk tiap step pembebanan adalah
sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
1 6 siklus pada δ = 1,14 mm
2 6 siklus pada δ = 1,52 mm
3 6 siklus pada δ = 2,28 mm
4 6 siklus pada δ = 3,04 mm
5 6 siklus pada δ = 4,56 mm
6 4 siklus pada δ = 6,08 mm
7 4 siklus pada δ = 9,12 mm
8 2 siklus pada δ = 12,16 mm
9 1 siklus pada δ = 15,2 mm
10 1 siklus pada δ = 21,28 mm
11 1 siklus pada δ = 27,36 mm
Pembebanan selanjutnya dapat dilakukan dengan penambahan sebesar 6 mm dengan 1 siklus pembebanan pada tiap step. Kurva dalam Gambar 3.10
memperlihatkan pola pembebanan menurut standar AISC diatas.
Gambar 3.10 Model Riwayat Pembebanan Siklik AISC 2005
-40 -30
-20 -10
10 20
30 40
20 40
60 80
Siklus Perpindan
Leleh Δy
Universitas Sumatera Utara
Beban perpindahan pada beban monotonik diberikan di pojok kiri atas kolom dengan arah pembebanan dari kiri ke kanan. Beban perpindahan pada beban siklik
tetap diberikan di pojok kiri atas kolom namun dengan dua arah pembebanan, yaitu dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri.
3.6 Variasi Pemodelan Struktur
