Studi Analisis Perilaku Sambungan Kaku (Rigid Connection) Balok - Kolom Baja Tipe Extended End Plate dengan Metode Elemen Hingga

Abstract

Sambungan adalah elemen yang sangat penting dalam desain dan konstruksi bangunan tahan gempa. Kegagalan atau keruntuhan bangunan pasca gempa ditentukan oleh kualitas sambungan. Pemilihan sambungan yang tepat sangat diperlukan untuk menjamin terjadinya sendi plastis pada daerah balok.

Studi ini membahas tentang perilaku dari sambungan baja tipe Extended End Plate saat diberi beban siklik dengan menggunakan software berbasis metode elemen hingga ABAQUS 6.14. Pemodelan ini meliputi variasi nilai pratarik baut, penambahan pengaku dan tanpa pengaku pada badan kolom. Dengan adanya studi ini, diharapkan pula pemodelan sambungan balok - kolom baja tipe Extended End Plate yang memenuhi syarat baik kuat maupun daktail pada bangunan untuk daerah gempa kuat dapat diperoleh dengan baik.

Gang Shi et al (2006), melakukan tes eksperimental untuk sambungan dari rangka baja end-plate dengan beberapa variasi dari sambungan baja. Studi ini akan melakukan pemodelan yang kemudian hasilnya akan dibandingkan dari moment – rotasi, nilai kekakuan rotasi dan mode kegagalan. Spesimen yang dianalisis dari eksperimental ada dua spesimen yaitu spesimen JD2 dan spesimen JD4.

            Pemodelan yang digunakan welded plate I-Shaped untuk dimensi kolom 300 × 250 × 8 × 12 mm dan dimensi balok 300 × 200 × 8 × 12 mm, ketebalan pengaku kolom 12 mm, ketebalan pengaku extended end plate 10 mm. Hasil dari studi spesimen JD2 yaitu nilai Mu sebesar 335.86 KNm sedangkan nilai u sebesar 0.042 rad. Spesimen JD4 yaitu nilai Mu sebesar 287.58 KNm sedangkan nilai u sebesar 0.037 rad. Nilai kekakuan rotasi spesimen JD2 sebesar 68733 KNm/rad dan JD4 sebesar 36175 KNm/rad. Adapun dari segi mode kegagalan kedua spesimen menunjukkan kegagalan yang sama. Untuk nilai energi disipasi spesimen JD2 sebesar 70712.75 KNmm dan JD4 sebesar 51662.30 KNmm. Serta ditinjau pula dari nilai faktor daktilitas dimana nilai spesimen JD2 sebesar 2.99 dan nilai JD4 sebesar 2.84 yang nilai di atas masuk kategori daktilitas parsial dengan memenuhi syarat 1.5< <5.

Hasil pemodelan di atas jika dibandingkan dengan hasil dari eksperimen yang digunakan tidak memiliki selisih yang signifikan. Hasil pemodelan dengan program bantu finite element merupakan sebuah pendekatan sehingga hasilnya tidak sama persis dengan hasil eksperimen yang dilakukan. Persyaratan model sambungan balok - kolom diharapkan dapat digunakan pada struktur yang tahan gempa. Berdasarkan hasil pemodelan yang dilakukan, pemodelan pada sambungan memiliki kemampuan daktilitas yang baik.