KAJIAN STRESS RATIO PADA DIRECT ANALYSIS METHOD DAN EFFECTIVE LENGTH METHOD SESUAI DENGAN AISC 2010

KAJIAN STRESS RATIO PADA DIRECT ANALYSIS METHOD DAN EFFECTIVE LENGTH METHOD SESUAI DENGAN AISC 2010 Ivanfebraja1 dan Daniel Rumbi Teruna2 1

Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email : [email protected] 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email : [email protected]

ABSTRAK Perkembangan teknologi komputer yang begitu pesat menjadikan perhitungan efek orde-kedua pada struktur sebagai sesuatu yang wajib diperhitungkan dalam perencanaan struktur. SNI Baja 2002 yang masih dipakai sampai dengan saat ini hanya merekomendasikan analisis orde-pertama dengan faktor ampli fikasi. AISC sendiri sudah berulang kali merevisi peraturan dalam perencanaan stabilitas. Hal ini tampak pada peraturan AISC 2010 yang telah memindahkan Effective Length Method (ELM), sebuah metode yang direkomendasikan dalam SNI 2002, sebagai metode alternatif dalam perencanaan stabilitas struktur dan merekomendasikan Direct Analysis Method (DAM) yang telah memperhitungkan efek orde-kedua secara langsung. Maka, pada tulisan ini akan dibandingkan kedua metode tersebut pada portal bidang 4 lantai dimana perbandingan kedua metode difokuskan pada nilai stress ratio. Tujuan dari perbandingan ini adalah untuk memberikan gambaran kepada pembaca tentang kedua metode tersebut sehingga dapat dipilih metode yang lebih efektif dan efisien dalam pembangunan ruko yang menggunakan profil baja di kota Medan. Dari perbandingan nilai stress ratio, didapat perbedaan nilai stress ratio yang bervariasi antara 0,5-28% dan perbandingan antara kedua metode menunjukkan bahwa DAM merupakan metode yang lebih sederhana jika dibandingkan dengan metode ELM. Kata kunci : Direct Analysis Method (DAM), Effective Length Method (ELM), Stress Ratio

ABSTRACT The development of computer technology is so rapidly, makes the calculation of second-order effect on the structure as a must be account in designing building. National Standard of Indonesia for steel structure, which is used until now, only recomend the first-order analysis with amplification factor. AISC itself has repeatedly revised the regulations for design of stability. In AISC 2010, Effective Length Method, a method that National Standard of Indonesia recommend, has been remove to Appendix and make its status as an alternate method for design of stability and recommend Direct Analysis Method, which has accounted for the second-order effect directly. Thus in this paper, both method will be compare at the 4 stories plane frame which the comparison of both method is focused on the value of stress ratio. The purpose of this comparison is to give overview of two methods so that designer can choose which method is more effective and efficient in the construction of building used as home and shop with steel structure in Medan. The result of the comparison, their stress ratio are varies between 0,5-28% and the comparison shows that Direct Analysis Method is a simpler method instead of the Effective Length Method. Keywords : Direct Analysis Method (DAM), Effective Length Method (ELM), Stress Ratio

1. PENDAHULUAN Baja merupakan salah satu material konstruksi yang sering digunakan dalam konstruksi baik sebagai kolom dan balok pada bangunan bertingkat, jembatan, menara, rangka atap dan berbagai konstruksi sipil lainnya. Sekitar akhir abad ke-18 dan permulaan abad ke-19, besi tuang dan besi tempa sudah mulai banyak digunakan untuk pembuatan struktur jembatan. Jembatan Lengkung Coalbrookdale yang dibangun oleh Abrahan Darby III di Inggris adalah jembatan pertama yang terbuat dari besi tuang. Segera setelah tahun 1840, besi tempa mulai menggantikan besi tuang. Penggunaan besi tempa pada bangunan konstruksi sipil yang pertama adalah Jembatan Brittania di atas selat Menai, Wales yang dbaangun pada 1846-1850. Pada abad ke-19, muncul material baru yang dinamakan dengan baja yang merupakan logam perpaduan antara besi dan karbon. Pada tahun 1870, baja karbon mulai berkembang pesat dan secara perlahan menggantikan besi tuang dalam konstruksi sipil.

Pada masa dimana komputer belum berkembang pesat, pembangunan konstruksi sipil masih menggunakan perhitungan manual sehingga banyak menghambat pembangunan konstruksi yang rumit. Namun meskipun masih menggunakan tenaga manual, ternyata manusia juga sanggup membangun konstruksi baja yang sangat rumit. Salah satu konstruksi baja yang rumit yang berhasil dibangun dan bertahan sampai dengan saat ini adalah menara Eiffle di Paris yang berhasil dibangun dalam waktu yang cukup singkat yaitu tahun 1887-1889 dengan rangkaian lebih dari 18.000 buah besi.

2. LATAR BELAKANG Pada era globalisasi sekarang ini, teknologi komputer sudah sangat berkembang pesat. Perangkat lunak juga semakin berkembang baik fungsi maupun grafis sehingga tidak dapat dielakkan bahwa pada jaman ini, komputer merupakan alat bantu yang sangat berguna dan menjadi salah satu kebutuhan dalam perencanaan struktur. Telah tersedia begitu banyak perangkat lunak yang dapat membantu perhitungan dan perencanaan di bidang teknik sipil seperti SAP2000, ETABS, STAADPRO, ANSYS, ABAQUS, dsb sehingga human error dalam perhitungan manual dapat diminimalisir. Perangkat lunak yang semakin canggih tersebut membuat perhitungan struktur yang rumit menjadi memungkinkan untuk dilakukan. Pengaruh efek orde kedua pada struktur sudah menjadi suatu kebutuhan dalam perencanaan struktur dikarenakan perkembangan perangkat lunak yang mampu memperhitungkan efek tersebut sehingga dapat dihasilkan perencanaan struktur yang lebih efisien dan akurat. Konstruksi baja sering dijumpai pada gedung pabrik, gudang, gedung olahraga dan gedung bertingkat tinggi. Untuk kota Medan sendiri, kebanyakan konstruksi baja digunakan untuk gedung olahraga futsal. Ruko (red:rumah toko) yang berdiri di kota Medan dapat diestimasi secara kasar 90 persen menggunakan konstruksi beton. Padahal jika digunakan konstruksi baja, pembangunan akan lebih ramah lingkungan dikarenakan konstruksi baja yang sudah dibuat terlebih dahulu di workshop. Pastinya setiap pengembang ruko mempunyai pemikiran masing-masing. Namun didapati alasan mengapa konstruksi beton menjadi pilihan utama daripada konstruksi baja di Indonesia yaitu sering dijawab dengan “Dikarenakan material baja yang relatif mahal dibandingkan dengan beton.” (Wiryanto, 2011). AISC sendiri sudah melakukan revisi peraturan AISC berulang kali. Bahkan AISC juga telah melakukan revisi AISC 2005 menjadi AISC 2010 sebagai peraturan terbaru saat ini. Sedangkan SNI Baja Indonesia yang masih dipakai saat ini merupakan SNI keluaran tahun 2002. Hal tersebut menjadikan peraturan baja Indonesia menjadi relatif tertinggal. Selain itu, belum pernah dijumpai adanya peraturan SNI mengenai standard perangkat lunak padahal perkembangan perangkat lunak untuk analisa struktur di Indonesia sudah beredar dimana-mana dan digunakan oleh konsultan perencana maupun kontraktor. Pada peraturan AISC 2010, terdapat perubahan yang cukup mengejutkan jika dibandingkan dengan peraturan AISC 2005 yaitu dalam bab perencanaan stabilitas struktur. AISC 2010 merekomendasikan kepada para perencana untuk menggunakan Direct Analysis Method (DAM) dalam perencanaan stabilitas struktur baja yang berbasis komputer dan Effective Length Method (ELM), sebuah metode yang sudah sangat dikenal lama, dipindahkan ke bab Appendix sebagai metode alternatif. Ternyata AISC 2010 berupaya untuk mengikuti perkembangan teknologi dimana Direct Analysis Method merupakan metode perancangan stabilitas struktur yang sudah memperhitungkan efek orde kedua dengan bantuan perangkat lunak. Pada AISC2010 juga dikeluarkan suatu benchmark (AISC 2010 Fig C-C2.2 dan Fig C-C2.3.) untuk menguji apakah perangkat lunak yang digunakan untuk memperhitungkan efek orde kedua sesuai dengan standar yang dikeluarkan oleh AISC 2010. Pada tulisan ini, akan diperbandingkan kedua metode pada sebuah portal bidang 4 lantai. Perbandingan yang akan ditinjau pada tulisan ini difokuskan pada nilai stress ratio tiap-tiap elemen. Tujuan dari perbandingan ini adalah untuk memberikan gambaran kepada pembaca tentang kedua metode tersebut sehingga dapat dipilih metode yang lebih efektif dan efisien dalam pembangunan ruko yang menggunakan profil baja di kota Medan.

3. PEMBATASAN MASALAH Dalam penulisan jurnal ini, dipakai beberapa batasan masalah dalam mengkaji nilai stress ratio untuk kedua metode tersebut. Pembatasaan masalah yang diambil adalah : 1.

Perbandingan nilai stress ratio dilakukan pada struktur 2 dimensi portal 4 lantai unbraced frame

2.

Mutu baja yang dipakai adalah BJ41 dengan Fy = 250 MPa ; Fu = 410 MPa ; E = 200000 MPa

3.

Perhitungan analisa struktur untuk Effective Length Method menggunakan Metode Matriks Kekakuan

4.

Kombinasi untuk beban hidup dibebankan sepanjang bentang balok secara keseluruhan

5.

Untuk beban gempa, dipakai analisis statik ekuivalen

4. DIRECT ANALYSIS METHOD Direct Analysis Method (DAM) merupakan suatu metode untuk mengatasi keterbatasan analisa struktur elastik yang tidak dapat memperhitungan stabilitas secara langsung. Pengaruh dari efek orde kedua sudah diperhitungkan secara langsung sewaktu analisa struktur. Selain itu, pembebanan pada struktur dapat ditentukan lebih akurat karena pengaruh ketidaksempurnaan batang dan reduksi kekakuan sudah diperhitungkan selama proses analisa struktur. (Wiryanto Dewobroto, 2011) Persyaratan analisa struktur dengan Direct Analysis Method (DAM) yang dikeluarkan oleh AISC 2010, yakni: 1. Memperhitungkan deformasi-deformasi lentur, geser dan aksial dalam semua komponen struktur maupun sambungannya. 2. Memperhitungkan pengaruh Orde ke-2 (P-δ dan P-Δ). Adapun yang dimaksud P-δ adalah pengaruh pembebanan akibat deformasi elemen (diantara dua nodal) dan P-Δ adalah pengaruh pembebanan akibat terjadinya perpindahan titik nodal elemen. 3. Memperhitungkan semua beban-beban arah gravitasi dan beban-beban lainnya yang mempengaruhi stabilitas suatu struktur. 4. Untuk design menggunakan LRFD, analisa orde ke-2 harus mengacu kepada kombinasi beban untuk metode LRFD. Pada metode Direct Analysis Method (DAM), pengaruh ketidaksempurnaan batang diperhitungkan sewaktu dilakukan analisa struktur. Pengaruh ketidaksempurnaan batang tersebut dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu dengan permodelan ketidaksempurnaan batang tersebut atau diberi sebuah beban horizontal pada tiap tingkat yang dinamakan dengan notional load. Nilai notional load tersebut adalah: Ni = 0.002αYi Dimana : α = 1.0 (LRFD) ; α = 1.6 (ASD) Ni = beban notional di level i Yi = beban gravitasi di level i dari hasil kombinasi cara LRFD maupun ASD

(1)

Penyesuaian kekakuan pada Direct Analysis Method juga diperhitungkan saat analisa struktur dimana nilai kekakuan struktur dikalikan dengan suatu faktor reduksi, yakni : EI*=0.8τbEI dan EA*=0.8EA (2) Nilai τb diambil berdasarkan ketentuan berikut: a. Jika αPr/Py ≤ 0.5 ; maka: τb = 1.0 (3) b. Jika αPr/Py ˃ 0.5 ; maka: τb = 4(αPr/Py)[1 – (αPr/Py)] (4) Dimana : α = 1.0 (LRFD) ; α = 1.6 (ASD) Pr = Gaya aksial tekan yang terjadi (LRDF / ASD load combination) Py = Kekuatan Aksial Leleh (=Fy*Ag) Sebagai pengganti dalam menggunakan nilai τb < 1.0 dimana αPr/Py ˃ 0.5, diperbolehkan untuk menggunakan nilai τb = 1.0 pada semua elemen batang dengan persyaratan harus ditambahkan notional load sebesar 0.001αYi pada semua tingkat dan pada semua beban kombinasi kecuali untuk poin bagian 4 pada peraturan notional load di AISC 2010, sehingga notional load menjadi: Ni = 0.003αYi (5) Perhitungan untuk kuat struktur nominal maupun kekuatan sambungan, baik digunakan analisis struktur dengan cara Direct Analysis Method (DAM) maupun Effective Length Method (ELM), tetap memakai prosedur seperti biasa yang tertera pada Chapter E sampai I (untuk penampang nominal), maupun Chapter J sampai K (untuk sambungan) pada AISC 2010, kecuali nilai faktor K pada kelangsingan batang (KL/r) untuk Direct Analysis Method diambil konstan sebesar K=1.

5. EFFECTIVE LENGTH METHOD Effective Length Method (ELM) merupakan metode yang memperhitungkan pengaruh portal keseluruhan melalui perilaku kolom secara individu. Untuk melakukan hal tersebut, nomogram braced frame dan unbraced frame diperlukan untuk memperoleh nilai faktor panjang efektif dari kolom secara individu.

Namun, penggunaan nomogram ini harus didasarkan atas asumsi-asumsi yang dinyatakan oleh spesifikasi AISC 2010. Asumsi-asumsi tersebut, yakni : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Perilakunya murni elastis Semua batang memiliki penampang yang konstan Semua sambungan diasumsikan sebagai sambungan kaku Untuk portal tidak bergoyang, rotasi di kedua ujung nilainya sama besar dan berlawanan arah sehingga menghasilkan single curvature Untuk portal bergoyang, rotasi di kedua ujung nilainya sama besar dan searah sehingga menghasilkan double curvature Parameter kekakuan L / untuk semua kolom adalah sama Pertemuan sendi didistribusikan melalui kolom diatas dan dibawah dengan proporsi I/L dari kedua kolom Semua kolom tertekuk bersamaan Tidak ada gaya aksial tekan yang signifikan pada balok utama

Nilai faktor panjang efektif dicari dengan mencari nilai GA dan GB terlebih dahulu kemudian diplotkan pada nomogram kemudian ditarik garis antara nilai GA dan GB sehingga memotong garis nilai K. GA adalah parameter kekakuan di joint A dan GB adalah parameter kekakuan di joint B. Persamaan G adalah: G=

(6)

Dimana : Ic = Inersia Kolom ; Lc = Panjang Kolom Ib = Inersia Balok ; Lb = Panjang Balok Sebagai pengganti dalam penggunaan nomogram, dapat digunakan rumus pendekatan nomogram yang diturunkan oleh Geshwindner yakni: 1.

Untuk struktur tidak bergoyang (Braced Frames) , ( (

K= 2.

)

)

Untuk struktur bergoyang (Unbraced Frames) K=

(

,

,

. )

.

(7)

,

(8)

Pada AISC 2010, penggunaan notional load pada Effective Length Method, diperbolehkan tetapi hanya boleh dicantumkan pada kombinasi beban yang hanya merupakan beban gravitasi saja dan tidak untuk kombinasi beban yang mempunyai beban lateral. Untuk memperhitungkan efek orde dua, pada metode ini menggunakan cara pendekatan saja yaitu dengan menggunakan faktor pembesaran momen B1 dan B2. B1 adalah faktor pembesaran momen beam-column dengan tidak ada perpindahan pada titik nodal atau struktur tidak bergoyang. B2 adalah faktor pembesaran momen beam-column dengan adanya perpindahan pada titik nodal atau struktur bergoyang. Persamaan B1 dan B2 diberikan sebagai berikut : B1 =

/

> 1.0

Cm = 0,6 – 0,4 B2= Dimana : Pe

/

> 1.0

= Euler Critical Load ; Pe = π2 EI /L2 = ( - ) for single curvature bending

( + ) for double curvature bending

(9) (10) (11)

6. PERBEDAAN DIRECT ANALYSIS METHOD – EFFECTIVE LENGTH METHOD Perbedaan antara Direct Analysis Method dan Effective Lenght Method secara ringkas disajikan pada Tabel 6.1. Tabel 6.1. Perbedaan Direct Analysis Method dan Effective Length Method Direct Analysis Method

Effective Length Method Analisa struktur elastik yang tidak memperhitungkan efek P-Delta seperti Metode Slope Deflection, Cross, Clayperon. Efek orde kedua dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan faktor B1 dan B2. Dilakukan 2 tahapan analisa struktur untuk medapatkan nilai Mnt (Moment No Translation) dan Mlt (Moment Lateral Translation) Tidak dilakukan. Pemberian notional load diperbolehkan namun bukan sebagai permodelan ketidaksempurnaan batang.

Analisa Struktur

Analisa struktur orde kedua yang dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak.

Pengaruh ketidaksempurnaan batang

Dilakukan dengan permodelan langsung atau dengan diberi notional load sewaktu analisa struktur

Reduksi Kekakuan untuk memperhitungkan leleh setempat

Dilakukan sewaktu analisa struktur, tetapi tidak dilakukan pada perhitungan simpangan untuk gempa, penentuan periode getar, dan perhitungan kuat penampang nominal

Tidak dilakukan

Tidak dilakukan. Nilai K diambil konstan 1

Dilakukan dengan mencari nilai GA dan GB kemudian dipakai nomogram untuk mendapatkan nilai K ataupun dengan menggunakan rumus Geshwinder.

Perhitungan nilai faktor panjang efektif, K

7. APLIKASI Pada tulisan ini, akan diaplikasikan kedua metode pada sebuah portal pada Gambar 7.1. dengan data-data sebagai berikut : B1 = Balok 1 (W18x60) ; B2 = Balok 2 (W16x50) K1 = Kolom 1 (W18x60) ; K2 = Kolom 2 (W21x73) E = 200000 MPa ; Fy = 250 MPa Kombinasi pembebanan pada portal tersebut adalah : 1. 2. 3. 4. 5.

; Fu = 410 MPa

1,4 D 1,2 D + 1,6 L 1,2 D + 1,6 L + 0,8 W 0,9 D + 1,3 W 1,2 D + 1,0 E + 1,0 L

Nilai notional load untuk tiap-tiap tingkat disajikan pada Tabel 7.1. Tabel 7.1. Nilai notional load masing-masing kombinasi pada tiap tingkat 1.4D (NL1) 1.2D + 1.6L 1.2D + 1.6L + 0.8W (NL3) 0.9D + 1.3W (NL4) 1.2D + 1.0E + 1.0L (NL5)

Notional Load Lantai 4 (KN) 0.63 1.02 1.02 0.405 0.84

Notional Load Lantai 3,2 dan 1 (KN) 1.05 1.86 1.86 0.675 1.5

Gambar 7.1. Portal 4 lantai dengan detail pembebanan

7.1. Aplikasi Direct Analysis Method Analisa struktur untuk Direct Analysis Method adalah dengan menggunakan perangkat lunak yang dapat memperhitungkan efek P-Delta sesuai peraturan AISC2010. Untuk beban gempa, akan dilakukan analisis statik ekuivalen. Didapatkan nilai beban gempa dan simpangan seperti Gambar 7.1.1.

Gambar 7.1.1. Beban gempa statik ekuivalen dan simpangan Notional Load yang akan digunakan pada Direct Analysis Method (DAM) adalah NL1 sampai dengan NL5 dengan nilai 0.003αYi, maka nilai τb yang akan digunakan adalah 1. Nilai K yang dipakai adalah 1. Proses aplikasi Direct Analysis Method pada portal 4 lantai tersebut dapat dilihat pada Gambar 7.1.2. Perhitungan beban gempa

Perhitungan notional load

Perhitungan reduksi kekakuan

Pengujian perangkat lunak terhadap benchmark AISC 2010

Pemeriksaan nilai stress ratio (LRFD)

Analisa struktur yang memperhitungkan efek P-Delta dengan perangkat lunak

Gambar 7.1.2. Diagram langkah-langkah pemeriksaan stress ratio menggunakan DAM

7.2. Aplikasi Effective Length Method Perhitungan analisa struktur untuk metode Effective Length Method akan dilakukan dengan metode Matriks Kekakuan. Kombinasi pembebanan yang akan dipakai sama seperti kombinasi pembebanan pada perhitungan analisa struktur Direct Analysis Method. Perlu diingat kembali bahwa pada metode Effective Length Method, pemberian notional load diperbolehkan hanya pada beban kombinasi yang belum memasukkan efek lateral. Jadi notional load yang akan digunakan adalah NL1 dan NL2 saja. Namun pada metode ini, reduksi kekakuan tidak dilakukan saat perhitungan analisa struktur sehingga nilai E tidak perlu direduksi. Proses analisa struktur akan dilakukan dalam 2 tahap untuk mendapatkan nilai momen tanpa simpangan dan momen dengan simpangan. Untuk mendapatkan nilai momen tanpa simpangan, dapat dilakukan dengan cara menahan titik nodal tiap tingkat bagian kanan dengan perletakan rol dimana pada bagian ini, akan didapatkan reaksi-reaksi pada perletakan rol. Reaksi dari perletakan rol tersebut selanjutnya akan kita gunakan pada tahap kedua yaitu untuk mencari nilai momen dengan simpangan. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada Gambar 7.2.1.

Gambar 7.2.1. Tahapan Analisa Struktur Mnt dan Mlt

Perhitungan beban gempa

Perhitungan notional load

Pemeriksaan nilai stress ratio (LRFD)

Analisa Struktur Matriks Kekakuan untuk Struktur tanpa simpangan

Analisa Struktur Matriks Kekakuan untuk Struktur dengan simpangan

Perhitungan faktor B1 dan B2

Mencari nilai K dengan Nomogram

Gambar 7.2.1. Diagram langkah-langkah pemeriksaan stress ratio menggunakan ELM Perlu diingat bahwa nilai faktor panjang efektif atau K perlu dicari pada metode Effective Length Method. Nilai K dapat diperoleh dengan menggunakan nomogram atau dengan rumus Geshwindner. Proses aplikasi pada Effective Length Method dapat dilihat pada Gambar 7.2.1.

8. HASIL PERHITUNGAN STRESS RATIO DAM DAN ELM Hasil perhitungan nilai stress ratio kedua metode tersebut diperbandingkan pada Tabel 8.1. Tabel 8.1. Hasil perhitungan nilai stress ratio baik DAM maupun ELM Profil

1 2 3 4 5 6 7 8

W18x60 W16x50 W18x60 W16x50 W18x60 W16x50 W18x60 W16x50

BALOK

No

DAM Stress Ratio 0.336 0.240 0.609 0.458 0.748 0.593 0.833 0.656

ELM Stress Ratio 0.406 0.291 0.764 0.537 0.896 0.663 0.947 0.698

STATUS

% selisih

OK OK OK OK OK OK OK OK

17.34004977 17.36285416 20.20626672 14.7012204 16.59826813 10.53200146 11.94402661 6.046983391

KOLOM

9 W18x60 0.279 0.333 OK 16.09220594 10 W18x60 0.251 0.276 OK 8.808723341 11 W18x60 0.191 0.223 OK 14.05806429 12 W18x60 0.326 0.452 OK 27.84215638 13 W18x60 0.558 0.565 OK 1.329617788 14 W18x60 0.289 0.304 OK 4.917692994 15 W21x73 0.422 0.515 OK 17.9758501 16 W21x73 0.640 0.654 OK 2.0169102 17 W21x73 0.276 0.292 OK 5.538249873 18 W21x73 0.828 0.972 OK 14.72638963 19 W21x73 1.270 1.281 NOT OK 0.850857564 20 W21x73 0.748 0.729 OK 2.497761454 Dari Tabel 8.1. dapat dilihat secara seksama bahwa untuk kedua metode yang berbeda, status struktur yang didapat sama yaitu hanya kolom 19 saja yang dinyatakan GAGAL karena nilai stress rationya lebih besar dari 1 dan untuk elemen-elemen yang lain dinyatakan aman oleh masing-masing metode. Namun jika dilihat dari nilai stress ratio kedua metode, nilai stress ratio untuk Direct Analysis Method (DAM) mempunyai nilai yang lebih kecil jika dibandingkan dengan stress ratio Effective Length Method (ELM). Hanya terdapat 1 elemen saja yang nilai stress ratio untuk Effective Length Method (ELM) lebih kecil daripada stress ratio Direct Analysis Method (DAM) yaitu kolom 20.

9. PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN Dari hasil tersebut, didapatkan suatu kesimpulan, bahwa Direct Analysis Method (DAM) merupakan metode yang lebih ekonomis dari segi ukuran profil jika dibandingkan dengan Effective Length Method (DAM). Hal ini dikarenakan nilai stress ratio untuk Direct Analysis Method (DAM) lebih kecil daripada Effective Length Method (ELM). Perbedaan stress ratio untuk kedua metode bervariasi antara 0,5-28%. Meskipun pada kasus portal 4 lantai ini tidak menunjukkan status kolom maupun balok yang berbeda, namun jika dilakukan desain ulang untuk mencapai nilai stress ratio mendekati 1, maka ada kemungkinan profil yang dinyatakan aman oleh Direct Analysis Method (DAM), dinyatakan tidak aman oleh Effective Length Method (ELM) sehingga pada Effective Length Method (ELM), perlu diperbesar profilnya. Hal ini berarti bahwa struktur untuk Effective Length Method mempunyai penampang yang lebih besar. Maka dari hasil tersebut, didapakan hasil yang sesuai dengan hipotesa dan referensi-referensi, salah satunya adalah cara DAM menghasilkan kapasitas profil yang lebih tinggi (hemat) dibandingkan rancangan kolom cara ELM. (Wiryanto Dewobroto, 2011) Selain itu, Direct Analysis Method (DAM) merupakan metode yang lebih sederhana dibandingkan dengan Effective Length Method (ELM) dikarenakan pada Direct Analysis Method (DAM) telah menggunakan teknologi komputer dalam analisa strukturnya dan hanya dilakukan satu tahapan analisa struktur sedangkan pada Effective Length Method (ELM) masih menggunakan cara analisa struktur elastik manual dan harus melakukan dua tahapan analisa struktur untuk mendapatkan nilai Mnt dan Mlt yang akan digunakan untuk melakukan analisa pendekatan orde-2 yaitu dengan mencari faktor perbesaran momen B1 dan B2. Selain itu, perhitungan nilai faktor panjang efektif pada Direct Analysis Method (DAM) juga tidak dilakukan lagi sedangkan untuk Effective Length Method (ELM) harus dilakukan perhitungan panjang efektif kolom.

10. DAFTAR PUSTAKA AISC. 2010. “ANSI/AISC 360-10: An American National Standard – Specification for Structural Steel Buildings”, American Institute of Steel Construction, One East Wacker Drive, Suite 700, Chicago, Illinois. Dewobroto, Wiryanto. (2011). “Era Baru Perancangan Struktur Baja Berbasis Komputer Memakai Direct Analysis Method (AISC 2010)”. Seminar dan Pameran HAKI 26-27 Juli 2011. Rumbi Teruna, Daniel. (2009). Diktat Perkuliahan Struktur Baja-I dan Baja-II Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara, Medan: unpublished. Setiawan, Agus. (2008). Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD, PT. Penerbit Erlangga, Semarang. Ziemian, R.D. & Surovek, A.E. (2005). “The Direct Analysis Method: Bridging the Gap from Linear Elastic Analysis to Advanced Analysis in Steel Frame Design”. ASCE Journal.