Dasar Pemodelan Struktur METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Dasar Pemodelan Struktur

Pada tesis ini, struktur dimodelkan sebagai bangunan sistem portal terbuka dengan penahan gaya lateral gempa menggunakan tipe rangka Eccentrically Braced Frame EBF jenis D-Braced, yaitu EBF dengan link geser. Model direncanakan memiliki 3 lantai dan 3 bentang dengan tinggi lantai masing-masing 3,8 m. Sistem rangka Eccentrically Braced Frame EBF jenis-D diletakkan pada bagian tengah bentang untuk seluruh lantai. Pemodelan struktur ini dilakukan dengan menggunakan software SAP2000. Bentuk geometri struktur rangka Eccentrically Braced Frame EBF merupakan struktur rangka yang terdiri dari kolom, balok, bracing pengaku miring, dan link. Pada struktur jenis-D, elemen link terletak dibagian sudut, diantara kolom dan bracing yang dihubungkan ke ujung kolom bawah pada masing-masing lantai, seperti diperlihatkan pada Gambar 3.1.Link merupakan komponen struktur yang mengalami deformasi paling besar akibat beban lateral, karena memikul momen lentur dan geser yang paling besar diantara komponen struktur lainnya. Hal ini memungkinkan link berperan sebagai pendisipasi energi akibat gempa, melalui plastifikasi yang dialaminya, sementara momen lentur dan gaya geser maupun aksial pada komponen struktur lainnya relatif masih rendah. Deformasi inelastik yang dialami link dapat berupa deformasi lentur atau geser, dan ditunjukkan dengan besarnya sudut rotasi plastik yang terbentuk diantara sumbu balok dan sumbu link. Universitas Sumatera Utara Desain dilakukan dengan mengacu kepada beberapa peraturan sebagai berikut: a. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung. b. Tata Cara Perencanaan Struktur Tahan Gempa. c. Spesification for StructuralSteel BuildingAISC 360-05. d. Seismic Provision for Steel BuildingAISC 341-05. Gambar 3.1 Pemodelan Struktur Bangunan SRBE 3 Lantai 5000 400 3800 3800 3800 400 400 WF 200.150.6.9 WF 200.150.6.9 WF 200.150.6.9 W F 3 .2 .8 .1 2 W F 3 .2 .8 .1 2 W F 3 .2 .8 .1 2 W F 3 .2 .8 .1 2 W F 3 .2 .8 .1 2 W F 3 .2 .8 .1 2 Universitas Sumatera Utara Pada tahap awal dilakukan perhitungan manual komponen SRBE berdasarkan prinsip desain kapasitas. Pada prinsip desain kapasitas, elemen struktur lainnya didesain berdasarkan kapasitas dari link yang akan digunakan sehingga elemen link selalu menjadi yang paling lemah, dan elemen lainnya diharapkan masih bersifat elastis apabila struktur mengalami gaya lateral sampai dengan link mencapai kapasitasnya. Perhitungan manual komponen SRBE dengan prinsip desain kapasitas, selengkapnya dapat dilihat pada lampiran A. Setelah itu, struktur dimodelkan pada SAP2000 dan dilakukan analisis struktur untuk mengetahui gaya dalam, perpindahan yang terjadi, dan pengecekan kekuatan elemen struktur. Pengecekan kekuatan komponen struktur dilakukan dengan mengecek strength ratio elemen. Apabila nilainya kurang dari 1 maka profil yang digunakan masih kuat, sedangkan bila melebihi 1 maka elemen struktur sudah runtuh failure sehingga harus diubah dengan cara coba-coba sampai seluruh elemen struktur lolos dalam pemeriksaan strength ratiodan diperoleh desain yang ekonomis. Hasil dari perhitungan tersebut di atas yaitu sebagai berikut: Tabel 3.1 Dimensi Penampang Elemen Struktur Elemen Struktur Dimensi Penampang Link WF.200.150.6.9 BresingBracing WF.200.150.6.9 BalokBeam WF.200.150.6.9 KolomColumn WF.300.200.8.12 PengakuStiffener Pelat tebal 6 mm Sumber: Data olahan Universitas Sumatera Utara Setelah diperoleh dimensi struktur hasil dari desain kapasitas, kemudian dilakukan analisis dengan menggunakan pendekatan numerik. Analisis numerik ini dilakukan dengan menggunakan software berbasis elemen hingga yaitu MSC NASTRAN. Gambar 3.2 Konfigurasi Struktur Dalam Program MSC NASTRAN Tahapan proses yang dilakukan dalam pengkajian secara numerik terhadap perilaku dan kinerja struktur rangka berpengaku eksentris SRBE yaitu sebagai berikut: 1. Tahap Input: - Pemodelan system portal SRBE. - Pemilihan elemen. - Pemodelan property material. - Pembebanan monotonik. Universitas Sumatera Utara - Pembebanan siklik cyclic. 2. Tahap Output: - Kurva beban vs perpindahan. - Kurva hysteresis beban vs perpindahan. - Distribusi tegangan. 3. Tahap Hasil: - Perbandingan kekuatan, kekakuan dan daktilitas. - Disipasi energi. - Analisis dan kesimpulan.

3.2 Pemodelan Material