PRESENTASI TUGAS AKHIR June, 21th 2014
“STUDI PERBANDINGAN SPECIAL TRUSS MOMENT FRAME SISTEM VIERENDEEL DAN SISTEM BRESING-X PADA STRUKTUR BANGUNAN BAJA DENGAN MENGGUNAKAN PUSH OVER ANALYSIS ”
Presented by : Nama NRP Dosen Pembimbing
: Sembriliana Karunia Alelang : 3112105055 : Budi Suswanto, ST., MT., Ph.D Ir. Isdarmanu,M.Sc JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOVEMBER SURABAYA 2014 1
Latar Belakang 1)
Struktur baja untuk gedung membutuhkan truss dengan bentang 6-8 m, sedangkan untuk bentang lebih besar dari 10 m, struktur baja menjadi tidak efektif
2)
Special Truss Moment Frame (STMF) adalah sistem pada bangunan baja daktail untuk struktur bentang panjang. STMF memiliki segmen daktail khusus di tengah bentang yang berfungsi mendisipasikan beban-beban dinamik sehingga STMF dapat digunakan sebagai alternatif perencanaan untuk konstruksi gedung baja tahan gempa dengan bentang lebih besar dari 10 m
3)
Tugas akhir ini merupakan studi untuk membahas tentang perbandingan 2 tipe STMF yaitu sistem Vierendeel dan sistem Bresing-X yang ditinjau menggunakan Push Over Analysis.
2
Rumusan Masalah 1)
Permasalahan utama Bagaimana analisa dan komparasi 2 tipe STMF yang berbeda ditinjau dari segi kekuatan dengan Push Over Analysis ?
2) Detail Permasalahan a. Bagaimana pengaruh pemasangan STMF tipe Vierendeel dan tipe Bresing-X terhadap simpangan struktur portal akibat beban dorong (push over analysis)? b. Bagaimana dengan perilaku penampang STMF tipe Vierendeel dan tipe Bresing-X itu sendiri (deformasi, kontur tegangan, regangan dan tipe kegagalan struktur) terhadap gaya-gaya yang bekerja akibat beban dorong (push over analysis)?
3
Batasan Masalah Lingkup pembahasan yang akan dianalisa mencakup : 1.
Portal hanya 2 tingkat (two story) yang diambil dari gedung baja 10 lantai dengan STMF.
2.
STMF yang dipakai pada portal adalah berupa STMF tipe Vierendeel dan tipe Bresing-X
3.
Program yang digunakan adalah SAP 2000 v.14.
4.
Tidak membahas masalah manajemen konstruksi
5.
Tidak membahas perencanaan pondasi
4
Tujuan Tugas Akhir Tujuan tugas akhir ini adalah : 1)
Tujuan utama Mengetahui analisa dan komparasi 2 tipe STMF yang berbeda ditinjau dari segi kekuatan dengan menggunakan Push Over Analysis?
2)
Detail Tujuan a. Mengetahui pengaruh pemasangan STMF tipe Vierendeel dan tipe Bresing-X terhadap simpangan struktur portal akibat beban dorong (push over analysis) maupun beban gempa dari arah kiri kanan? b. Mengetahui perilaku penampang STMF tipe Vierendeel dan tipe Bresing-X itu sendiri (deformasi, kontur tegangan, regangan dan tipe kegagalan struktur) terhadap gaya- gaya yang bekerja akibat beban dorong (push over analysis) maupun beban gempa dari arah kiri dan kanan? 5
Tinjauan Pustaka Special Truss Moment Frame (STMF)
STMF adalah adalah salah satu sistem struktur baja daktail untuk struktur bentang panjang yang dipasang secara horizontal dan memiliki suatu segmen khusus yang terdiri dari beberapa panel dengan batang- batangnya
direncanakan secara khusus. Jarak kolom ke kolom bisa mencapai 20 meter (AISC, 2010).
6
Tinjauan Pustaka 1)
Sistem Vierendeel
Gambar 2.1 a Struktur rangka dengan STMF tipe vierendeel (Basha dan C. Goel, 1966)
7
Tinjauan Pustaka 2) Tipe Bresing – X
Gambar 2.1b Struktur rangka dengan STMF tipe bresing X (Basha dan C. Goel, 1966) 8
Flow Chart Metode Studi
Mulai
Studi Literatur
Perencanaan Dimensi Penampang STMF
Pemodelan Portal
Pembebanan pada Portal
Tidak OK Analisa Struktur SAP 2000
Kontrol Penampang Portal (SNI 2002)
OK Analisa Penampang STMF
Perencanaan Sambungan
Analisa Deformasi, kontur tegangan dan regangan dengan Push Over Analysis
Selesai
9
Metodologi
Gambar 2.2 Denah Bangunan 10 Lantai 10
Gambar Struktur STMF
Gambar 2.3a Portal Eksterior dengan STMF Sistem Virendeel
11
Gambar Struktur STMF
Gambar 2.3b Portal Eksterior dengan STMF Sistem Bresing- X
12
ANALISIS 1. 2. 3.
5. 6.
7.
Perhitungan STMF Pembebanan dan Analisa SAP 2000 v.14 Kontrol Elemen Portal a. Kontrol Perhitungan Balok b. Kontrol Perhitungan Kolom c. Kontrol Kekakuan Portal d. Kontrol Perhitungan Balok Kolom Amplifikasi Momen Struktur Portal Analisa Penampang e. Kapasitas maksimum beban aksial tekan f. Kapasitas maksimum beban aksial tarik Daktilitas Struktur Bangunan dan Pembebanan Nominal Perencanaan Sambungan a. Kekuatan Pelat b. Kekuatan Baut c. Kombinasi Geser dan Tarik d. Kontrol Momen Sambungan Analisa dengan Push Over Analysis
13
Analisa Perilaku Struktur
Analisa Push Over
Gambar 2.4 Hasil Deformed Shape Sistem Vierendeel dan Sistem Bresing-X
Grafik 1.1 Perbandingan Displacemet dan Base Force Sistem Vierendeel dan Bresing-X 10 Lantai
Analisa PushOver Portal (2 story) 1. Perilaku Simpangan Penampang STMF Vierendeel
step 1
step 3
step 2
step 4
Step 5
Analisa PushOver Portal (2 story) 2. Perilaku Simpangan Penampang STMF Bresing-X
step 1
step 3
step 2
step 4
Step 5
Analisa PushOver Portal (2 story) 3. Hubungan Tegangan dan Regangan
a. Titik 1 (Tengah Bentang Kolom Vierendeel)
b. Titik 2 (Tengah Bentang Special Segmen Vierendeel)
Analisa PushOver Portal (2 story) 3. Hubungan Tegangan dan Regangan
a. Titik 1 (Tengah Bentang Kolom Bresing-X)
b. Titik 2 (Tengah Bentang Special Segmen Bresing-X)
Grafik 1.2 Grafik Hubungan Tegangan dan Regangan Berikut hasil analisa STMF yang berupa grafik antara tegangan dengan regangan
KESIMPULAN 1. Sistem STMF yang dianalisa adalah Sistem Vierendel dan Sistem Bresing-X. Keduanya di analisa dengan menggunakan metode Push Over. 2. Jenis pembebanan yang diberikan adalah beban pressure yang dibebankan pada ujung atas portal dengan load factor 2x, 3x, 4x, hingga 5x hingga struktur mencapai kondisi collepse. 3. Hasil analisa Push Over (two story) menunjukkan bahwa penampang sistem Bresing-X mengalami kelelehan terlebih dahulu dibandingkan dengan penampang sistem Vierendeel. 4. STMF sistem Bresing-X memiliki defleksi yang lebih kecil dibandingkan dengan STMF sistem Vierendeel sehingga sistem Bresing-X lebih kaku dibandingan sistem Vierendeel yang memiliki sifat lebih daktail. 5. STMF sistem Bresing-X memiliki tegangan yang lebih besar dari pada sistem Vierendeel.
SEKIAN DAN TERIMAKASIH
22
