Studi Analisis Perilaku Lentur Baja Canai Dingin Pada Struktur Balok C Double (Berhadapan) Tehadap Pengaruh Jarak Sekrup

Ananda, Muhammad Rizky and Dr. Eng. Ir. Desy Setyowulan,, ST., M.Sc. and Dr. Eng. Ir. Eva Arifi,, ST., MT. (2023) Studi Analisis Perilaku Lentur Baja Canai Dingin Pada Struktur Balok C Double (Berhadapan) Tehadap Pengaruh Jarak Sekrup. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Kebutuhan infrastruktur pada masa kini sangatlah besar dikarenakan perkembangan jumlah penduduk di Indonesia semakin meningkat. Diantara kemajuan tersebut baja canai dingin menjadi bahan bangunan alternatif seiring dengan persediaan kayu yang semakin menipis. Material ini termasuk dalam material tipis (thin walled) karena memiliki ketebalan dari 0,4 mm sampai 6,4 mm. Tegangan leleh yang mendekati 500 MPa, beratnya yang ringan, dan mudah diperoleh di pasaran menjadikan material baja ringan ini unggul. Tetapi, kelemahan struktur baja canai dingin adalah tekuk lokal yang disebabkan tipisnya elemen penampang. Salah satu cara mengurangi tekuk lokal adalah menggabungkan dua profil menjadi satu menggunakan sambungan sekrup. Pada penelitian ini dilakukan pengujian lentur terhadap beberapa pemodelan profil tipe C double (berhadapan) menggunakan sambungan sekrup dengan berbagai variasi jarak dan ketebalan jarak. Variasi jarak yang digunakan antara lain yaitu, 150, 200, 250, 300, dan 350 mm. Sedangkan variasi ketebalan yang digunakan yaitu, 0,75 dan 1,00 mm dengan mutu G550 dengan nilai fy dan fu nya sebesar 552,75 MPa. Pembebanan dilakukan pada tengah bentang dengan beban yang naik secara bertahap hingga analisis berhenti atau aborted. Analisis ini dilakukan dengan perhitungan manual yang berdasarkan SNI 7971:2013 tentang Struktur Baja Canai Dingin dan menggunakan bantuan software ABAQUS. Hasil pada analisis ini berdasarkan ABAQUS didapat rata-rata kapasitas beban untuk tebal profil 1,00 dan 0,75 mm berturut-turut sebesar 12255,72 N dan 9700,99 N. Sedangkan rata-rata kapasitas beban berdasarkan eksperimen untuk 1,00 mm dan 0,75 mm berturut- turut adalah 11954,47 N dan 9425,45 N. Adanya perbedaan kapasitas beban antara hasil eksperimen dan hasil analisis ABAQUS dimana untuk ketebalan 1,00, dan 0,75 mm berturut- turut yaitu,hasil eksperimen lebih kecil 2,46% dan 2,84% dari pada hasil analisis ABAQUS. Kapasitas profil tipe C double (berhadapan) berdasarkan SNI 1729:2013 dengan ketebalan 0,75 dan 1,00 mm berturut-turut adalah 13648,72 N, dan 17903,95 N. Perbedaan analisis yang telah dilakukan pada analisis SNI 1729:2013 memiliki kapasitas beban lebih besar 40,694% dan 46,086% dari pada analisis pada ABAQUS untuk ketebalan profil 0,75 dan 1,00 mm. Hal ini disebabkan pada analisis berdasarkan SNI 1729:2013 profil tipe C double (berhadapan) dianggap menyatu secara seluruh (monolit). Sedangkan pada analisis ABAQUS profil hanya menyatu pada sambungan sekrup dan pada jarak tertentu saja. Dari hasil kapasitas beban rata-rata antara profil dengan ketebalan 0,75 mm dan 1,00 mm memiliki perbedaan kapasitas beban dimana, pada ketebalan 1,00 mm memiliki kapasitas beban lebih besar 26,335% dari pada profil dengan ketebalan 0,75 mm. Begitupun dengan lendutan dimana, lendutan rata-rata pada profil dengan ketebalan 0,75 dan 1,00 mm berturut-turut adalah 17,781 dan 9,479 mm. Perbedaan penurunan lendutan rata-rata pada profil dengan ketebalan 0,75 mm lebih besar 87,583% dari pada profil dengan ketebalan 1,00 mm. Semakin dekat jarak sambungan yang ada akan memiliki kapasitas beban yang semakin besar. Juga didapat jarak efisien ada pada jarak sambungan 200 mm. Dari hasil analisis dapat dilihat adanya perbedaan dari kapasitas beban setiap jaraknya. Hanya saja terhadap kemiringan kurva antara hubungan beban dan lendutan relatif sama untuk ketebalan 1,00 mm maupun ketebalan 0,75 mm dari setiap jarak sambungan yang ada. Bisa disimpulkan uga nilai modulus elastisitas dan momen inersia yang sama menghasilkan kemiringan kurva antara hubungan beban dan lendutan yang relatif sama. Pola-pola keruntuhan yang terjadi adalah tekuk lokal. Pada setiap model hampir sama dimana terjadi tekuk lokal pada tengah bentang. Hal ini diakibatkan beban yang bekerja merupakan beban terpusat pada tengah bentang. Profil dengan ketebalan 0,75 mm memiliki pola keruntuhan yang lebih besar dikarenakan memiliki ketebalan yang lebih kecil dari pada ketebalan 1,00 mm.

English Abstract

Infrastructure at present is very large due to the development of the population in Indonesia which is increasing. Among these advances, cold-rolled steel has become an alternative building material as wood supplies are dwindling. This material is included in the thin-walled material because it has a thickness of 0,4 mm to 6,4 mm. The yield stress which is close to 500 MPa, lightweight, and easy to obtain in the market makes this material superior. However, the weakness of cold-rolled steel structures is local buckling caused by the thinness of the cross-sectional elements. One way to reduce local buckling is to combine the two profiles using a screw connection. In this study, flexural testing was carried out on several modeling of double C-type profiles (face-to-face) using screw connections with various spacing and thickness. Variations in the distances used include 150, 200, 250, 300, and 350 mm. While the thickness variations used are 0,75 and 1,00 mm with G550 quality with fy and fu values of 552,75 MPa. Loading is carried out in the middle of the beam with the load increasing gradually until the analysis stops or is aborted. This analysis was carried out using manual calculations based on SNI 7971:2013 on Cold Rolled Steel Structures and using ABAQUS software. The results of this analysis based on ABAQUS obtained an average load capacity for a profile thickness of 1,00 and 0,75 mm respectively 12255,72 N and 9700,99 N. While the average load capacity based on experiments for 1,00 mm and 0,75 mm respectively are 11954,47 N and 9425,45 N. The difference in load capacity between the experimental results and the results of the ABAQUS analysis where the thickness is 1,00 and 0,75 mm respectively, the experimental results are smaller than 2,46% and 2,84% of the ABAQUS analysis results. The capacity of a double C-type profile (face-to-face) based on SNI 1729:2013 with a thickness of 0,75 and 1,00 mm respectively is 13648,72 N and 17903,95 N. So the difference in the analysis that has been carried out on SNI 1729 analysis: 2013 has a greater load capacity of 40,694% and 46,086% than the analysis in ABAQUS for profile thicknesses of 0,75 and 1,00 mm. This is due to the analysis based on SNI 1729:2013 double C-type profile (face-to-face) is considered to be fused as a whole (monolith) Meanwhile, in the ABAQUS analysis, the profiles only converge at screw connections and certain distances. The results of the average load capacity between profiles with a thickness of 0,75 and 1,00 mm there is a difference in load capacity where a thickness of 1,00 mm has a greater load capacity of 26,335% than a profile with a thickness of 0,75 mm. Likewise, the deflection where the average deflection of the profile with a thickness of 0,75 and 1,00 mm is 17,781 and 9,479 mm respectively. The difference in the average decrease in deflection on a profile with a thickness of 0,75 mm is 87,583% greater than that of a profile with a thickness of 1,00 mm. The closer the connection distance is, the greater the load capacity will be It is also obtained that the efficient distance is at a connection distance of 200 mm. From the results of the analysis, it can be seen that there is a difference in the load capacity of each distance It's just that the slope of the curve between the load and deflection relationship is relatively the same for a thickness of 1,00 mm and a thickness of 0,75 mm from each existing connection distance. It can also be concluded that the same modulus of elasticity and moment of inertia results in relatively the same slope of the curve between load and deflection relationships. The failure patterns that occur are local buckling. In each model, it is almost the same where local buckling occurs in the middle of the span. This is because the working load is concentrated is concentratedhe span. The profile with a thickness of 0,75 mm has a larger pattern of collapse because it has a smaller thickness than the thickness of 1,00 mm.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0522070470
Uncontrolled Keywords:	Baja Canai Dingin, Uji Lentur, Jarak Sekrup, Tebal Profil, Software ABAQUS, dan Lendutan .- Cold Rolled Steel, Flexure Test, Screw Distance, Profile Thickness, ABAQUS Software, and Deflection
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 624 Civil engineering
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Sipil
Depositing User:	PKN 02 UB
Date Deposited:	09 Jun 2023 06:57
Last Modified:	09 Jun 2023 06:57
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201352

Text (DALAM MASA EMBARGO) MUHAMMAD RIZKY ANANDA.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (9MB)

Actions (login required)

View Item