Energi Dissipasi (Energy Dissipation)
4.5.3 Energi Dissipasi (Energy Dissipation)
Ukuran energi dissipasi untuk masing-masing benda uji dihitung berdasarkan luas kurva hysteretik yang dihasilkan pada tiap tahap pembebanan. Luas kurva hysteretik dihitung dengan metode determinan matriks, dimana luasan tertutup pada kurva tersebut dibagi atas segitiga-segitiga kecil.
Jumlah tahapan pembenan (load step) siklik dalam analisis ini diambil sebanyak lima tahap karena kemampuan komputer yang sangat terbatas dalam melakukan analisis, dengan memperhitungkan prediksi nilai keruntuhan, tahapan pembebanan berpedoman pada ketentuan standar pembebanan AISC 2005. Hasil analisis menghasilkan beberapa parameter seismik yang akan menggambarkan kinerja struktur yaitu : kekuatan (strength), kekakuan (stiffness), daktilitas (ductility) dan nilai dissipasi energi untuk masing-masing model benda uji tersebut.
Energi Hysteretic
-24.466 214,85 (kN.mm) -200
7.97 -363.96 -136.767
perpindahan (mm)
9.12 -399.46
a) Load Step Satu
Energi Hysteretic
-228.709 2.337,52 kN.mm G a -200
0.89 -141.35 -503.192
10.62 -448.52 -600.101
Perpindahan (mm)
12.16 -456.92
b) Load Step Dua
Energi Hysteretic
5.298,20 kN.mm -200
Perpindahan (mm)
13.28 -516.09
15.20 -537.18
Energi Hysteretic
800 15.20 -537.18 -441.610
7.17 -177.34 -757.870
G -200
-1408.751 11.567,29 kN.mm
-3032.919 -800 10.08 -512.34 -3463.465
Perpindahan (mm)
18.59 -601.40
21.28 -639.07
d) Load Step Empat
Displ.
Gaya
Energi Hysteretic
21.28 -639.07 600 -1526.529
k N ) 14.56 567.31 ( -4278.190
y a -40 0 -20 0 20 40 24.29 652.53
G a -200
-2820.680 21.745,26 kN.mm
Perpindahan (mm)
e) Load Step Lima
Gambar 4.8 Kurva energy hysteretic: a) Load step satus, b) Load step dua, c) Load step tiga, d) Load step empat, e) Load step lima, struktur menggunakan link geser standar AISC, untuk setiap tahap pembebanan
Energi Hysteretic 600
-39.973 y -20
G 323,73 kN.mm
-140.876 Perpindahan (mm) 10.62 -486.75 -105.060
12.16 -547.29
a) Load Step Saru
Energi Hysteretic 600
-358.975 a -200
G -400
-153.260 1.502,98 kN.mm
8.51 343.82 -600 -209.878
7.20 -371.26 -596.454
Perpindahan (mm)
b) Load Step Dua
Energi Hysteretic 800
a y -30 -20 -10 -200 0 10 20 30 21.28 611.96 -1,485.345 12.537,57 kN.mm
G -400
Perpindahan (mm)
21.28 -672.38
Energi Hysteretic
10.58 -187.43 -2,027.311 400
a y 0 a -40 -20 0 20 40 24.29 714.08 -2,268.938
G -200 27.36 711.04 -2,771.151 23.462,22 kN.mm 21.89 467.55
12.96 -650.12 -1000 -6,350.630
Perpindahan (mm)
27.36 -730.03
d) Load Step Empat
Gambar 4.9 Kurva energy hysteretic: a) Load step satu, b) Load step dua,
c) Load step Tiga, d) Load step empat, struktur menggunakan link geser dengan pengaku badan diagonal, untuk setiap tahap pembebanan
Energi Hysteretic
-88.128 a -15
G -100
-25.798 237,90 kN.mm
Perpindahan (mm)
9.12 -398.24
a) Load Step Satu
Energi Hysteretic 400
Displ.
Gaya
(kN) -9.120 -398.24
-371.255 a -20
G 2.575,46 kN.mm
Perpindahan (mm)
b) Load Step Dua
Energi Hysteretic
G -200 12.160
-688.786 5.597,93 kN.mm
Perpindahan (mm)
c) Load Step Tiga
Energi Hysteretic
-984.522 a -200
-1,518.636 12.424,84 kN.mm
Perpindahan (mm)
Energi Hysteretic 600
-2,939.546 22.595,18 kN.mm
-23.902 -631.31 -1,395.645
Perpindahan (mm)
b) Load Step Lima
Gambar 4.10 Kurva energy hysteretic: a) Load step satu, b) Load step dua,
c) Load step tiga, d) Load step empat, e) Load step lima, struktur menggunakan link geser dengan pengaku badan vertical diagonal, untuk setiap tahap pembebanan.
Tabel 4.5 memberikan perbandingan nilai energi disipasi untuk tiap tahap pembebanan dan energi disipasi kumulatif untuk masing-masing model benda uji link geser. Pada tahap pembebanan IX, X dan XI terjadi peningkatan energi dissipasi yang signifikan pada ketiga benda uji system struktur dengan menggunakan variasi model link geser.
Tabel 4.5. Perbandingan Nilai Energi Dissipasi Tiga Model Benda Uji Link Geser
Energi Dissipasi Per Tahap
Energi Dissipasi
Load
Perpindahan Kumulatif
(N.mm) LVD
LD
LSTD
(N/mm) LVD
VII 9,12 mm
2.552,38 2.813,36 345,60 IX 15,20 mm
X 21,28 mm 11.567,29 12.424,84 12.537,57 19.417,88 31.006,47 14.386,15 XI 24,36 mm
Fenomena ini menggambarkan bahwa sampai pada tahap perpindahan 15,20 mm atau identic dengan rotasi 0,05 radian kemampuan dalam hal disipasi energi struktur menggunakan link geser dengan pengaku badan vertical diagonal dengan ketebalan pengaku badan 6 mm paling tinggi, sementara struktur menggunakan link geser dengan pengaku badan diagonal dengan ketebalan pengaku badan 6 mm adalah paling rendah. Sedangkan struktur menggunakan link geser standar AISC berada diantara keduanya.
Selanjutnya gambaran secara grafis terhadap perilaku ketiga benda uji link geser kemampuannya dalam dissipasi energi diperlihatkan dalam kurva hubungan load step vs energy dissipation pada Gambar 4.10.
LVD 60000
LSTD AISC
la u 30000
mu
si a 20000
Perpindahan (mm)
Gambar 4.11 Perbandingan kemampuan energi dissipasi tiga model benda uji link geser