Sulistomo, Jourdan Tri (2020) Pengaruh Variasi Bentuk Pelat Sambung Terhadap Energi Disipasi Akibat Beban Siklik (Quasi-Statis) Pada Portal Canai Dingin 2d. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Profil baja canai dingin (cold-formed steel) adalah baja putih yang dimensi ketebalan relatif tipis dibandingkan dengan dimensi lebar setiap elemen profilnya. Profil dengan material ini memiliki ukuran yang lebih akurat dengan permukaan yang lebih baik serta mampu dibentuk dengan baik. Masyarakat Indonesia mulai marak menggunakan material baja canai dingin sebagai struktur tambahan pada sebuah bangunan seperti struktur kudakuda atap, rangka plafon, dan lain-lain. Namun, Indonesia terletak pada Cincin Api sekaligus menjadi titik temu 3 lempeng besar yang aktif bergerak yaitu lempeng Eurasia, lempeng Pasifik, dan lempeng Indo-Australia. Hal ini menyebabkan Indonesia sering mengalami gempa bumi dan erupsi vulkanis. Baja canai dingin yang mulai populer di Indonesia akan dihadapkan dengan masalah beban gempa/beban siklik (beban berulang). Dengan pengujian terhadap pemodelan portal dua dimensi sederhana, diharapkan dapat mewakili bagaimana perilaku baja canai dingin terhadap beban siklik. Pada penelitian ini, beban siklik direpresentasikan berupa beban lateral pada struktur portal yang terbuat dari material canai dingin dengan profil ukuran 40.40.0,4 untuk kolom dan 20.40.0,4 untuk balok. Portal tersebut memiliki 2 lantai dengan tinggi total 106 cm dan lebar 50 cm dengan lantai dua berada di jarak 50 cm dari bawah. Sambungan pada setiap pertemuan balok dan kolom menggunakan sekrup dan menggunakan pelat sambung dari material canai dingin dengan variasi bentuk siku (Kode SK) dan segitiga (Kode SG) masingmasing 3 buah benda uji. Pada penelitian ini digunakan metode displacement control untuk mendapatkan beban yang dapat bekerja pada setiap kenaikan drift. Alat yang digunakan pada saat pengujian berupa loading frame, load cell, LVDT, dan hydraulic jack. Hasil akhir dari penelitian ini merupakan kurva histerisis dan energi disipasi dari masing-masing variasi benda uji. Hasil pengujian dan perhitungan menghasilkan bahwa Portal baja canai dingin dengan pelat sambung siku mendisipasi energi dengan rata-rata persentase 48,33% dari energi input, dengan kenaikan persentase energi disipasi per siklus dari 44,60% hingga 55,86%. Portal baja canai dingin dengan pelat sambung segitiga mendisipasi energi dengan rata-rata persentase 53,39% dari energi input, dengan kenaikan persentase energi disipasi per siklus dari 48,75% sampai 59,95%. Hasil analisis teoritis dengan hasil pengujian berbeda dikarenakan pada analisis teoritis tidak bisa menyesuaikan asumsi-asumsi benda uji kepada aplikasi SAP2000. Portal baja canai dingin dengan pelat sambung siku mengalami energi input (712,97 kgf.mm) lebih besar daripada portal baja canai dingin dengan pelat sambung segitiga (689,11 kgf.mm). Namun, portal baja canai dingin dengan pelat sambung siku mendisipasi energi (366,31 kgf.mm) lebih kecil dibanding portal baja canai dingin dengan pelat sambung segitiga (388,66 kgf.mm). Pelat sambung siku, pada portal baja canai dingin, memperbesar kekakuan dari struktur portal, pada saat yang sama menambah energi elastis sehingga memperkecil energi disipasi. Sedangkan pelat sambung segitiga, pada portal baja canai dingin, memperbesar energi disipasi karena kurang memiliki energi elastis untuk mengurangi energi disipasi. Jika dipersentasekan portal baja canai dingin dengan pelat sambung siku mendisipasi energi 51,38%, lebih kecil daripada portal baja canai dingin dengan pelat sambung siku sebesar 56,19%.
English Abstract
Cold-formed steel is white steel material which dimension of thickness is relatively thin compared to its width dimension of every element of its profile. Profiles made by this material have more accuracy in size, it is also a stainless material. Indonesians start to frequently use cold-formed steel profiles for additional structure in their buildings like roof truss structure, ceiling, etc. However, Indonesia is located in the Ring of Fire and also is the meeting point of three major tectonic plates which still moving, such as Eurasia plate, Pacific plate, and Indo-Australia plate. This causes Indonesia to frequently encounter earthquakes and volcanic eruptions. The rising use of cold-formed steel will deal with the problem of quake loads or cyclic load (repetitive load). With the testing of the simple model two-dimension frame structure, it is expected to represent how cold-formed steel behaves under cyclic load. In this study, the cyclic load is represented as lateral load to the frame structure made of cold-formed steel hollow profile 40.40.0,4 as its column and hollow profile 20.40.0,4 as its beam. The structure has two stories with a total height of 106 cm and width 50 cm, the second story is located at 50 cm above the ground. Every connection at each joint uses a screw as its connector and the connection plate is also made from cold-formed steel with the shape variation of right angle (Code SK) and triangle (Code SG) with three test models each. Displacement control method is used to get the load applied to the structure in each increase of drift. Equipments used in this study were loading frame, load cell, LVDT, and hydraulic jack. The final result of the study is the hysteresis loop and dissipated energy of each variation of the cold-formed steel frame structures. After testing, it showed that the cold-formed steel frame structures with right-angle connection plate dissipated energy with an average percentage of 48,33% of the input energy, with the increasing of dissipated energy per drift from 44,60% to 55,86%. The coldformed steel frame structures with triangle connection plate dissipate energy with an average percentage of 53,39% of the input energy, with the increasing of dissipated energy per drift from 48,75% to 59,95%. The results of theoretical analysis are different compared to the results of experimental testing, this happened because, in the theoretical analysis, the assumption of the model structure cannot be defined to the calculation and the SAP2000. The cold-formed steel frame structures with right-angle connection plates produced 3,46% higher input energy than the structures with triangle connecting plates. However, the right angle connection plate dissipated 5,75% less than the ones with triangle connection plate. The right-angle connection plate increased the stiffness of the frame structure, yet was increasing the elastic energy which leads to the decrease of the dissipated energy. However, the triangle connection plate increased dissipated energy because it made the structure cannot recover enough elastic energy to decrease the dissipated energy. Cold-formed steel frame structures with the right angle connection plate dissipate energy 51,38%, smaller than cold-formed steel frame structures with triangle connection plate which dissipate 56,19% of the input energy.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2020/17/052003619 |
| Uncontrolled Keywords: | Canai Dingin, Portal, Pembebanan Siklik, Energi Disipasi, Cold-formed Steel, Frame Structure, Cyclic Load, Dissipated Energy |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 624 Civil engineering > 624.1 Structural engineering and underground construction > 624.17 Structural analysis and design |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Sipil |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 05 Nov 2020 02:57 |
| Last Modified: | 05 Nov 2020 02:57 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/181699 |
Actions (login required)
 |
View Item |