PENINGKATAN KINERJA LINK GESER
DENGAN SAMBUNGAN BAUT TIPE FLUSH
YANG MEMIKUL BEBAN SIKLIK
TESIS
Karya tulis sebagai salah satu syarat
Untuk memperoleh gelar magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh:
ANDRE NOVAN
NIM : 25006002
Program Studi Magister Teknik Sipil
Pengutamaan Rekayasa Struktur
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2008
PENINGKATAN KINERJA LINK GESER
DENGAN SAMBUNGAN BAUT TIPE FLUSH
YANG MEMIKUL BEBAN SIKLIK
Oleh
ANDRE NOVAN
NIM : 25006002
Program Studi Magister Teknik Sipil
Pengutamaan Rekayasa Struktur
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
Menyetujui,
Pembimbing
Tanggal 17 Juni 2008
Ir. Muslinang Moestopo, MSEM, Ph.D
iii
ABSTRAK
PENINGKATAN KINERJA LINK GESER
DENGAN SAMBUNGAN BAUT TIPE FLUSH
YANG MEMIKUL BEBAN SIKLIK
Oleh
ANDRE NOVAN
NIM : 25006002
Kinerja link geser dengan sambungan baut tipe flush pada struktur rangka baja berpengaku eksentrik (SRBE) menunjukkan sejumlah kekurangan jika dibandingkan dengan sambungan yang menggunakan las. Kinking pelat ujung dan perpanjangan baut yang berlebihan pada beban siklik menyebabkan kurva histeretik yang terbentuk mengalami pinching dan energi disipasi total yang dimobilisasi link akan menjadi lebih kecil. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kinerja sambungan baut tipe flush dengan memakai baut mutu tinggi (HSB) berukuran besar dan pelat ujung yang lebih tebal. Pengujian dilakukan terhadap dua spesimen link geser, kedua spesimen tersebut di disain berdasarkan spesifikasi bangunan baja struktural dan khususnya mengikuti prosedur konsep disain kapasitas yang berlaku terhadap semua elemen dan bagian sambungan di luar link. Spesimen kedua diperkuat dengan memberikan pelebaran terhadap pelat sayap di setiap ujung link yang disebut dengan Side Extended Plate (SEP). Pengujian beban siklik dilakukan menggunakan aktuator merek Dartec dengan prosedur kontrol perpindahan sampai spesimen mengalami keruntuhan. Data dari hasil pengujian terhadap kedua spesimen menunjukkan peningkatan parameter kinerja terhadap kekuatan, kekakuan, daktilitas dan kapasitas disipasi energi jika dibandingkan dengan hasil penelitian terdahulu. Lebih jauh spesimen kedua semakin memperlihatkan peningkatkan kinerja dibandingkan dengan spesimen pertama melalui indikasi bertambahnya beban ultimit sebesar 11,7%, daktilitas sebesar 28,6% dan kapasitas disipasi energi total sebesar 88,4%. Hasil tersebut juga menunjukkan tidak adanya perbedaan perilaku yang berarti dalam rentang zona elastik diantara kedua spesimen. Kapasitas rotasi inelastik dari kedua spesimen berturut-turut sebesar γup1=0,13 rad dan γup2=0,18 rad. Kedua spesimen link dengan spesifikasi tersebut bisa dipergunakan pada struktur rangka baja berpengaku eksentrik yang sesuai dengan persyaratan Seismic Provision for Structural Steel Building (AISC-2005).
Kata Kunci : Link Geser, Pelat Ujung, Side Extended Plate (SEP), Beban Siklik,
Kekuatan, Kekakuan, Daktilitas, Energi Disipasi.
iv
ABSTRACT
IMPROVED PERFORMANCE OF THE BOLT-CONNECTED
SHEAR LINK WITH FLUSH END PLATE
DUE TO CYCLIC LOADING
by
ANDRE NOVAN
NIM : 25006002
The performance of bolt-connected shear link with flush type of end plate in eccentric brace steel frame (EBF) has some disadvantages compared with welded type connection. Kinking of end plate and excessive bolt elongation, decrease energy dissipation as shown by pinching in hysteretic curve. This study aims to improve the performance of bolt connected by using large diameter of High Strength Bolt (HSB) and thicker end plate. Experimental work has been carried out on two specimens of shear link. Both specimens have been designed comply to the specification for structural steel building, as well as to the capacity design concept for all of element and connection part outside the link. The second specimen was strengthened by extended flange at each link end that called Side Extended Plate (SEP). Cyclic loading test was carried out on loading frame with displacement control procedure. The test result showed both specimens performed improvement in strength, stiffness, ductility and energy dissipation capacity compared with the result of previous study. Furthermore, the second specimen (SEP) showed improved performance compared with first specimen i.e. 11,7% increase in ultimate load capacity, 28,6% increase in ductility and 88,4% increase in total energy dissipation. The result also showed that no significant difference occurs in the elastic performance on both specimens. The plastic rotation capacity on both specimen are γup1=0,13 rad and γup2=0,18 rad, respectively. This shows that both bolt-connected link specimens could be used in EBF steel structure as stated in Seismic Provision for Structural Steel Building (AISC-2005). Keywords : Shear Link, End Plate, Side Extended Plate (SEP), Cyclic Loading,
Strength, Stiffness, Ductility, Energy Dissipation.
v
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
Tesis S2 yang tidak dipublikasikan, terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut
Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada
pada pengarang dengan mengikuti aturan HAKI yang berlaku di Institut Teknologi
Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau
peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan
kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya .
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur
Program Pasca Sarjana Institut Teknologi Bandung.
vi
Dipersembahkan kepada :
Yang Tercinta Dunia dan Akhirat Papa Drs. Zainulif dan Mama Almh Dra. Rosyali Syarief
Mama Dra. Naimah Sebagai bukti bakti seorang anak pada orangtua
Yang Kucintai Sampai Mati Istriku Reni Susanti, SPd
Bukti cintaku padamu
Yang Sangat Kusayangi Seumur Hidup Putra-putriku Afif Athallah dan Atika Khairunnisa
Demi masa depan kalian berdua
Bangsa dan Negaraku Indonesia
vii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur dihaturkan kepada ALLAH SWT, karena dengan rahmat, hidayah dan
karunia-NYA penulis bisa menyelesaikan penulisan tesis ini yang berjudul
”Peningkatan Kinerja Link Geser Dengan Sambungan Baut Tipe Flush Yang
Memikul Beban Siklik”. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
magister dari Institut Teknologi Bandung.
Terima kasih dan penghormatan yang sebesar–besarnya penulis sampaikan kepada
Bapak Ir.Muslinang Moestopo,MSEM.,Ph.D selaku pembimbing yang sudah
memberikan pengorbanan tak ternilai harganya dalam proses pembimbingan mulai dari
pengarahan tema penelitian, kelengkapan material eksperimen dan panduan dalam
penyusunan pelaporan tesis ini.
Selanjutnya tidak terlupakan sembah sujud dan terima kasih penulis kepada Papa
Drs.Zainulif, Mama Almarhumah Dra.Rosyali Syarief dan Mama Dra.Naimah yang
sudah mengiringkan doa dan sangat berjasa dalam kesuksesan jenjang pendidikan
penulis selama ini. Kepada Istriku tercinta Reni Susanti, S.Pd engkaulah sumber energi
saat kelelahan menjelang dan anak-anakku tersayang Atika Khairunnisa dan Afif
Athallah kalianlah sebagai motivator untuk kesuksesan masa depan kita bersama.
Kepada Ibu DR.Ir.Herlien D. Setio dan Ibu Dyah Kusumastuti,S.T.,M.T.,Ph.D. selaku
penguji juga tidak lupa penulis sampaikan terima kasih yang tak terhingga, karena
dengan kehadiran beliaulah tesis ini bisa lebih disempurnakan. Petunjuk dan saran yang
beliau berikan merupakan ilmu yang tak ternilai harganya.
Tidak terlupakan juga kepada segenap dosen pengajar struktur program pasca sarjana
ITB Prof.Ir.Amrinsyah Nasution,MSc.,Ph.D., Prof.Ir.Bambang Budiono,MSc.,Ph.D.,
DR.Ir.Dradjat Hoedajanto, Ir.Iswandi Imran,MSc.,Ph.D., Ir.Made Suarjana,Ph.D. dan
DR.Ir.Sigit Darmawan, penulis ucapkan terima kasih atas transfer pengetahuan yang
telah diberikan selama proses belajar mengajar berlangsung. Semoga amal jariyah
viii
berupa ilmu bermanfaat yang telah beliau-beliau berikan mendapatkan pahala yang
setimpal dari Tuhan YME.
Untuk teman-teman seangkatan 2006 terima kasih banyak atas kerjasama, kebersamaan
dan bantuan yang pernah diberikan. Kebaikan kalian semua tidak akan pernah
terlupakan.
Kepada Teknisi Laboratorium Bapak Burhan dan Bapak Rahmat serta segenap staf
administrasi dan karyawan Fakultas Teknik Sipil dan Teknik Lingkungan ITB penulis
tak lupa mengucapkan terima kasih, karena dengan bantuan beliau–beliaulah bisa
terselenggaranya segala proses akademik dengan lancar.
Yang saya hormati ketua HAKI komda Riau Bapak Ir.Sugeng Wiyono,M.T.,Ph.D. dan
Ir.Fakri,M.T., kepada beliau berdua penulis sampaikan terima kasih yang sebesar-
besarnya atas segala bantuan dan perhatian selama proses studi yang penulis jalani.
Akhirnya penulis berharap semoga karya tulis berupa tesis ini bisa memberikan
kontribusi walaupun sedikit terhadap kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi bangsa
tercinta ini. Juga diharapkan mampu memberikan manfaat yang lebih luas untuk
pribadi, masyarakat, bangsa dan negara Amin.
ix
DAFTAR ISI
ABSTRAK ................................................................................................................. iii
ABSTRACT ................................................................................................................. iv
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS ....................................................................... v
HALAMAN PERUNTUKAN ................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ............................................................................................... vii
DAFTAR ISI .............................................................................................................. ix
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xii
DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xvi
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG ............................................................ xvii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
I.1. Latar Belakang ........................................................................................ 1
I.2. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5
I.3. Batasan Masalah ..................................................................................... 6
I.4. Metodologi Penelitian ............................................................................. 6
I.5. Sistematika Penulisan ............................................................................. 9
BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 11
II.1. Material Baja ........................................................................................... 11
II.2. Struktur Rangka Baja Eksentrik (SRBE) ................................................ 13
II.3. Konsep Perencanaan Link ....................................................................... 14
II.4. Konsep Perencanaan Sambungan Link ................................................... 20
II.5. Sambungan Baut Dengan Pelat Ujung .................................................... 22
II.6. Baut Mutu Tinggi .................................................................................... 23
II.7. Pelat Ujung (End Plate) .......................................................................... 26
II.8. Daktilitas Struktur ................................................................................... 28
II.9. Energi Histeretik ..................................................................................... 33
II.10. Link dengan Sambungan Baut- Pelat Ujung Tipe Flush ......................... 34
II.11. Kriteria Kelelehan ................................................................................... 36
x
BAB III KAJIAN EKSPERIMENTAL ................................................................... 39
III.1. Studi Kasus ............................................................................................. 39
III.2. Pemodelan Spesimen .............................................................................. 40
III.3. Setup dan Instrumentasi .......................................................................... 43
III.4. Uji Tarik Kupon ...................................................................................... 49
III.5. Pelaksanaan Pengujian Spesimen ........................................................... 50
BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN ANALISIS ............................................. 53
IV.1. Spesimen Link ......................................................................................... 53
IV.1.1. Pengamatan Pada Zona Elastik ................................................. 53
IV.1.2. Pengamatan Pada Zona Inelastik .............................................. 57
IV.1.3. Kurva Beban-Perpindahan (Hysteretic Curve) ......................... 66
IV.2. Sambungan .............................................................................................. 79
IV.2.1. Baut ........................................................................................... 80
IV.2.2. Pelat Ujung ............................................................................... 86
IV.3. Kinerja Spesimen .................................................................................... 93
IV.3.1. Kekakuan .................................................................................. 94
IV.3.2. Kekuatan................................................................................... 100
IV.3.3. Daktilitas .................................................................................. 106
IV.3.4. Energi Disipasi ......................................................................... 108
IV.4. Kajian Numerik Terhadap Hasil Eksperimental ...................................... 112
IV.4.1. Proses dan Hasil Perhitungan Numerik .................................... 112
IV.4.2. Penjelasan Terhadap Hasil Eksperimental ............................... 120
IV.5. Kesesuaian Terhadap Peraturan ............................................................... 122
IV.5.1. Persyaratan Sambungan Link ................................................... 122
IV.5.2. Faktor Koreksi Disain Spesimen .............................................. 123
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 125
V.1. Kesimpulan ............................................................................................. 125
V.2. Saran ....................................................................................................... 127
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 128
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar I.1. Tipe Sambungan Pelat Ujung (a) Extended End Plate (EEP) (b)
Flush End Plate (FEP) .................................................................... 4
Gambar I.2. Kurva Histeretik yang mengalami pinching .................................. 5
Gambar I.3. Diagram alir metodologi penelitian ................................................ 8
Gambar II.1. Kurva tegangan-regangan material baja ......................................... 12
Gambar II.2. Struktur Rangka Baja Eksentrik (SRBE) ........................................ 14
Gambar II.3. Gaya-gaya yang bekerja pada link .................................................. 14
Gambar II.4. SRBE tipe split K brace .................................................................. 18
Gambar II.5. SRBE tipe D brace .......................................................................... 18
Gambar II.6. SRBE tipe V brace .......................................................................... 18
Gambar II.7. Tipe detail intermediate stiffener dan bresing ................................ 20
Gambar II.8. Sambungan baut-pelat ujung (a) FEP (b) EEP ............................... 23
Gambar II.9. Baut tipe A490 ∅25 mm ................................................................. 24
Gambar II.10. Skema lenturan pelat ujung tipe flush ............................................. 26
Gambar II.11. Jenis-jenis daktilitas ........................................................................ 31
Gambar II.12. Energi histeretik baja struktur (a) Siklik sebagian (b) Siklik penuh 33
Gambar III.1. Model struktur ruko 3 lantai (a) Model 3D (b) Model 2D .............. 39
Gambar III.2. Spesimen link (a) Tanpa side extended plate (b) Dengan side
extended plate ................................................................................. 41
Gambar III.3. Tegangan pada sayap (a) Tanpa side extended plate (b) Dengan
side extended plate .......................................................................... 42
Gambar III.4. Setup spesimen dan loading frame ................................................. 44
Gambar III.5. Instrumentasi LVDT ....................................................................... 46
Gambar III.6. Instrumentasi Strain Gauge ............................................................ 48
Gambar III.7. Uji tarik kupon (a) Proses pengujian (b) Benda uji (kupon) ........... 50
Gambar III.8. Ekstrapolasi penentuan perpindahan leleh (first yield) ................... 51
Gambar III.9. Siklus protokol pembebanan ........................................................... 52
xiii
Gambar IV.1. Kurva beban-regangan geser elastik pada pelat badan (a)
Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ............................................................. 54
Gambar IV.2. Kurva beban-regangan uniaksial elastik pada pelat sayap (a)
Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ............................................................ 56
Gambar IV.3. Riwayat kelelehan pada kurva histeretik untuk (a) Spesimen 1 (b)
Spesimen 2 ...................................................................................... 58
Gambar IV.4. Kurva beban-regangan geser inelastik pelat badan sampai siklus
3.δy : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ............................................. 59
Gambar IV.5. Kurva beban-regangan uniaksial inelastik pelat sayap sampai
siklus 3.δy : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ................................... 60
Gambar IV.6. Kurva histeretik ideal ...................................................................... 67
Gambar IV.7. Deskripsi kurva histeretik ............................................................... 68
Gambar IV.8. Kurva histeretik (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ............................ 69
Gambar IV.9. Kurva beban - perpindahan elastik spesimen 1: (a) 4 mm (b) 6
mm ................................................................................................. 71
Gambar IV.10. Kurva beban - perpindahan elastik spesimen 2 : (a) 4 mm (b) 5,5
mm .................................................................................................. 72
Gambar IV.11. Titik leleh pertama : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ...................... 74
Gambar IV.12. Ragam keruntuhan fraktur las spesimen 1 pada pelat sayap-pelat
ujung : (a) Tampak bawah (b) Tampak atas .................................. 75
Gambar IV.13. Fraktur pada pelat badan : (a) Efek kegetasan HAZ pada pelat
badan (b) Tegangan tarik tambahan pada pelat badan akibat
kekangan susut daerah fusi pada las. .............................................. 76
Gambar IV.14. Ragam keruntuhan fraktur las spesimen 2 : (a) Las pelat sayap-
pelat ujung dan las sayap-SEP (b) Las intermediate stiffener-
pelat badan link ............................................................................... 77
Gambar IV.15. (a) Kurva back bone (b) Kurva envelope Histeretik ...................... 78
Gambar IV.16. Kurva beban-perpanjangan baut spesimen 1 .................................. 81
Gambar IV.17. Kondisi baut spesimen 1 di akhir siklus : (a) Terpasang (b)
Setelah dilepas ................................................................................ 82
Gambar IV.18. Kurva beban-perpanjangan baut spesimen 2 .................................. 83
xiv
Gambar IV.19. Kondisi baut spesimen 2 akhir siklus : (a) Terpasang (b) Setelah
dilepas ............................................................................................. 84
Gambar IV.20. Kurva gabungan beban-perpanjangan baut kedua spesimen .......... 85
Gambar IV.21. Diagram batang rasio perpanjangan baut δb1/δb2 ............................ 86
Gambar IV.22. Kurva beban-defleksi pelat ujung spesimen 1 ................................ 88
Gambar IV.23. Kondisi pelat ujung spesimen 1 akhir siklus ................................... 89
Gambar IV.24. Kurva beban-defleksi pelat ujung spesimen 2 ................................ 90
Gambar IV.25. Kondisi pelat ujung spesimen 2 akhir siklus ................................... 91
Gambar IV.26. (a) Kurva beban-defleksi gabungan spesimen 1 dan 2 (b) Kurva
rasio defleksi pelat ujung δ’ep2/δ’
ep1 ................................................. 92
Gambar IV.27. Defleksi pelat ujung, Samping : (a) Gaya kopel spesimen 1 (b)
Gaya kopel spesimen 2, Atas : (c) Defleksi pelat ujung spesimen
1 (d) Defleksi pelat ujung spesimen 2 ............................................. 93
Gambar IV.28. Tipe kekakuan (a) Tangent (b) Secant ............................................ 94
Gambar IV.29. Penjalaran plastifikasi : (a) Kelelehan awal (b) Plastifikasi di
panel tepi (c) Penjalaran plastifikasi ke panel tengah (d)
Plastifikasi memasuki strain hardening .......................................... 95
Gambar IV.30. Kurva kekakuan vs perpindahan spesimen 1 .................................. 96
Gambar IV.31. Kurva kekakuan vs perpindahan spesimen 2 .................................. 97
Gambar IV.32. Diagram batang reduksi kekakuan (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 99
Gambar IV.33. Diagram batang reduksi kekakuan (a) Arah tarik (b) Arah Tekan . 100
Gambar IV.34. Kurva back bone kapasitas link ...................................................... 102
Gambar IV.35. Diagram batang rasio beban tekan/tarik : (a) Spesimen 1 (b)
Spesimen 2 ..................................................................................... 102
Gambar IV.36. Rasio peningkatan kapasitas setiap siklus : (a) Spesimen 1 (b)
Spesimen 2 ...................................................................................... 104
Gambar IV.37 Rasio beban aktuator spesimen 2/spesimen 1 ................................. 106
Gambar IV.38. Daktilitas material (a) Pelat badan (b)Pelat sayap (c) Pelat ujung .. 107
Gambar IV.39. Kurva daktilitas link vs beban aktuator .......................................... 108
Gambar IV.40. Energi disipasi : (a) Energi tiap siklus (b) Energi kumulatif .......... 109
Gambar IV.41. Efisiensi energi (rasio Eh/Ei) : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2 ....... 111
Gambar IV.42. Rasio energi disipasi (Eh2/Eh1) setiap siklus .................................... 112
xv
Gambar IV.43. Link yang dianalisis : (a) Link geser L=450 mm (b) Link lentur
L=700 mm ....................................................................................... 113
Gambar IV.44. Ilustrasi posisi perhitungan tegangan Von Misses .......................... 113
Gambar IV.45. Tegangan Von Misses pelat badan link L=450 mm : (a) Panel tepi
(b) Panel tengah .............................................................................. 114
Gambar IV.46. Tegangan Von Misses pelat badan link L=450 mm : (a) Serat atas
(b) Serat tengah ............................................................................... 115
Gambar IV.47. Tegangan Von Misses pelat sayap link L=450 mm : (a) Panel tepi
(b) Panel tengah .............................................................................. 115
Gambar IV.48. Tegangan Von Misses pelat badan link L=700 mm : (a) Panel tepi
(b) Panel tengah .............................................................................. 117
Gambar IV.49. Tegangan Von Misses pelat badan link L=700 mm : (a) Serat atas
(b) Serat tengah ............................................................................... 117
Gambar IV.50. Tegangan Von Misses pelat sayap Link L=700 mm : (a) Panel
tepi (b) Panel tengah ....................................................................... 118
Gambar IV.51. Kekakuan dan gaya dalam link : (a) Spesimen 1 (b) Spesimen 2
(SEP) ............................................................................................... 122
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Klasifikasi jarak pengaku badan ........................................................ 20
Tabel III.1. Data properti spesimen ....................................................................... 42
Tabel III.2. Data properti baut ............................................................................... 43
Tabel III.3. Data properti pelat ujung .................................................................... 43
Tabel III.4. Data properti strain gauge ................................................................. 49
Tabel IV.1. Perpanjangan baut spesimen 1 ........................................................... 80
Tabel IV.2. Perpanjangan baut spesimen 2 .......................................................... 83
Tabel IV.3. Rasio perpanjangan baut δb1/δb2 ......................................................... 86
Tabel IV.4. Tabel defleksi pelat ujung spesimen 1 .............................................. 88
Tabel IV.5. Tabel defleksi pelat ujung spesimen 2 .............................................. 90
Tabel IV.6. Tabel rasio defleksi pelat ujung δ’ep2/δ’
ep1 .......................................... 91
Tabel IV.7. Kekakuan spesimen 1 ......................................................................... 95
Tabel IV.8. Kekakuan spesimen 2 ......................................................................... 97
Tabel IV.9. Besaran reduksi kekakuan inelastik terhadap kekakuan elastik ......... 98
Tabel IV.10. Besaran gaya setiap siklus spesimen 1 ............................................... 101
Tabel IV.11. Besaran gaya setiap siklus spesimen 2 ............................................... 101
Tabel IV.12. Persentase peningkatan gaya setiap siklus spesimen 1 ...................... 103
Tabel IV.13. Persentase peningkatan gaya setiap siklus spesimen 2 ...................... 104
Tabel IV.14. Rasio beban spesimen 2 / spesimen 1 ................................................ 105
Tabel IV.15. Energi input-disipasi tiap siklus dan kumulatif spesimen 1 ............... 109
Tabel IV.16. Energi input-disipasi tiap siklus dan kumulatif spesimen 2 ............... 109
Tabel IV.17. Rasio energi disipasi spesimen 2/spesimen 1 (Eh2/Eh1) ..................... 111
Tabel IV.18. Tipe link yang dianalisis .................................................................... 113
Tabel IV.19. Perbandingan persyaratan AISC dengan hasil eksperimen. ............... 123
Tabel IV.20. Perbandingan hasil disain elemen sambungan ................................... 124
Tabel IV.21. Koefisien pengali (multiplier) mutu baja ........................................... 124
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A.1. Perhitungan Disain Elemen Sambungan ............................................ 131
Lampiran A.2. Koreksi Perhitungan Disain Elemen Sambungan .............................. 140
Lampiran B. Perhitungan Cek Posisi Titik Kelelehan Link .................................... 149
Lampiran C. Perhitungan Numerik ......................................................................... 152
Lampiran D. Foto-Foto Pengujian Specimen 1 dan Specimen 2 ............................ 162
Lampiran E. Perhitungan Regangan Geser dan Regangan Utama Data Rosette .... 165
xvii
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG
SINGKATAN Nama Pemakaian
pertama kali
pada halaman
AISC American Institute of Steel Construction 21
ASD Allowable Stress Design 21
ASTM American Standard for Testing Material 11
BRBF Buckling Restraint Braced Frame 2
CBF Concentric Braced Frame 13
EBF Eccentric Braced Frame 2
EEP Extended End Plate 3
ETABS Extended Three dimensional Analisys Building
System 39
FEP Flush End Plate 4
FES Flange Extended Stiffener 72
HAZ Heat Affected Zone 3
HD High Ductility 32
HSB High Strength Bolt 23
LD Low Ductility 32
LRFD Load Resistance Factor Design 21
LVDT Linear Voltage Displacement Transducer 46
MD Medium Ductility 32
OB Ordinary Bolt 23
pp Panel tepi link 113
PPBBI Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia 22
pt Panel tengah link 113
sa Serat atas pelat badan penampang link 113
SAP Structural Analysis Program 112
SCBF Special Concentric Braced Frame 2
SEP Side Extended Plate 6
SMF Special Momen Frame 2
xviii
SNI Standar Nasional Indonesia 22
SRBE Struktur Rangka Baja Eksentrik 13
st Serat tengah pelat badan penampang link 113
UTM Universal Testing Machine 50
LAMBANG
Ab Luas penampang baut tanpa ulir 24
Agv Luas area kotor yang dikenai gaya geser 28
Ant Luas area netto yang dikenai gaya tarik 28
Anv Luas area netto yang dikenai gaya geser 28
Aw Luas daerah efektif geser 16
bep Lebar pelat ujung 25
E Modulus elastisitas young 12
Eh Energi histeretik 33
Eh1 Energi disipasi spesimen 1 per siklus 109
Eh2 Energi disipasi spesimen 2 per siklus 109
Ehk1 Energi disipasi spesimen 1 kumulatif 109
Ehk2 Energi disipasi spesimen 2 kumulatif 109
Ei1 Energi input spesimen 1 per siklus 109
Ei2 Energi input spesimen 2 per siklus 109
Eik1 Energi input spesimen 1 kumulatif 109
Eik2 Energi input spesimen 2 kumulatif 109
eada Panjang link eksisting 16
eall Panjang link ijin 16
Fnt Kuat tarik nominal baut 24
Fnv Kuat geser nominal baut 24
fu Tegangan ultimit baja 6
fv Gaya geser yang bekerja pada 1 baut 25
fvm11 Tegangan Von Misses spesimen 1 sisi kiri 54
fvm12 Tegangan Von Misses spesimen 1 sisi kanan 54
fvm21 Tegangan Von Misses spesimen 2 sisi kiri 54
xix
fvm22 Tegangan Von Misses spesimen 2 sisi kanan 54
fy Tegangan leleh baja 6
fyf Tegangan leleh pelat sayap hasil uji kupon 55
fyw Tegangan leleh Von Misses pada pelat badan 54
hbi Jarak lapis baut ke-1 dari titik putar referensi 25
hi Jarak antar lapis baut 25
hw Tinggi pelat badan profil WF 16
J2 Invarian ke-2 deviatoric stress tensor 37
Ke1 Kekakuan elastik spesimen 1 (Tarik) 70
Ke1’ Kekakuan elastik spesimen 1 (Tekan) 70
Ke2 Kekakuan elastik spesimen 2 (Tarik) 71
Ke2’ Kekakuan elastik spesimen 2 (Tekan) 71
Keav1 Kekakuan elastik rata-rata spesimen 1 (Tarik) 70
Keav1’ Kekakuan elastik rata-rata spesimen 1 (Tekan) 70
Keav2 Kekakuan elastik rata-rata spesimen 2 (Tarik) 71
Keav2’ Kekakuan elastik rata-rata spesimen 2 (Tekan) 71
Ks1 Kekakuan inelastik (secant) spesimen 1 arah tarik 95
Ks1’ Kekakuan inelastik (secant) spesimen 1 arah tekan 95
Ks2 Kekakuan inelastik (secant) spesimen 2 arah tarik 97
Ks2’ Kekakuan inelastik (secant) spesimen 2 arah tekan 97
Lc Jarak antar baut 27
Lep Lengan momen efektif pada pelat ujung 27
Mep Momen disain sambungan pelat ujung 21
Mdp Momen disain pelat ujung 27
Mp Momen Plastis 15
mv Jumlah bidang geser baut 24
Ov Faktor kuat lebih (Overstrength) 21
Ptf Gaya tarik-tekan (gaya kopel) pada pelat sayap
yang bekerja pada pelat ujung 26
Pti Gaya luar pada 1 baut 25
Pu Gaya aksial ultimit berfaktor 16
Py Gaya aksial leleh 16
xx
R11 Rosette spesimen 1 sisi kiri 54
R12 Rosette spesimen 1 sisi kanan 54
R21 Rosette spesimen 2 sisi kiri 54
R22 Rosette spesimen 2 sisi kanan 54
Rnbc Kapasitas geser blok baut 28
Rnep Kapasitas tumpuan baut 27
Rnt Daya dukung tarik baut 24
Rnv Daya dukung geser baut 24
Ry Koefisien rasio tegangan prediksi terhadap
tegangan eksisting 21
Svm1 Tegangan Von Misses per satuan perpindahan
spesimen 1 55
Svm2 Tegangan Von Misses per satuan perpindahan
spesimen 2 55
tep Tebal pelat ujung 27
tf Tebal pelat sayap profil WF 16
tw Tebal pelat badan profil WF 16
V1 Gaya geser aktuator spesimen 1 (elastik) 54
V2 Gaya geser spesimen 2 (elastik) 54
Vep Gaya geser disain sambungan pelat ujung 21
Vn Kuat geser nominal link 20
Vp Geser Plastis 15
Vuc1 Gaya geser ultimit spesimen 1 (Tekan) 74
Vuc2 Gaya geser ultimit spesimen 2 (Tekan) 75
Vut1 Gaya geser ultimit spesimen 1 (Tarik) 74
Vut2 Gaya geser ultimit spesimen 2 (Tarik) 75
Vy1 Gaya geser leleh spesimen 1 (Tarik) 73
Vy1’ Gaya geser leleh spesimen 1 (Tekan) 73
Vy2 Gaya geser leleh spesimen 2 (Tarik) 73
Vy2’ Gaya geser leleh spesimen 2 (Tekan) 73
Vyf1 Gaya geser aktuator leleh pada pelat sayap
spesimen 1 57
xxi
Vyf2 Gaya geser aktuator leleh pada pelat sayap
spesimen 2 58
Vyw1 Gaya geser aktuator leleh pelat badan spesimen 1
(Tarik) 57
Vyw1’ Gaya geser aktuator leleh pelat badan spesimen 1
(Tekan) 57
Vyw2 Gaya geser aktuator leleh pelat badan spesimen 2
(Tarik) 58
Vyw2’ Gaya geser aktuator leleh pelat badan spesimen 2
(Tekan) 58
w Tebal efektif las 27
Δp Drift tingkat / perpindahan plastis 17
δb1 Perpanjangan baut spesimen 1 80
δb2 Perpanjangan baut spesimen 2 82
δ’ep1 Defleksi pelat ujung spesimen 1 87
δ’ep2 Defleksi pelat ujung spesimen 2 89
δu Perpindahan ultimit 29
δy Perpindahan leleh 7
δy1 Perpindahan leleh spesimen 1 arah tarik 57
δy2 Perpindahan leleh spesimen 2 arah tarik 58
δy1’ Perpindahan leleh spesimen 1 arah tekan 57
δy2’ Perpindahan leleh spesimen 2 arah tekan 58
δyf1 Perpindahan leleh pelat sayap spesimen 1 57
δyf2 Perpindahan leleh pelat sayap spesimen 2 58
ε1 Regangan utama 1 38
ε2 Regangan utama 2 38
εf1 Regangan uniaksial pelat sayap spesimen 1 59
εf2 Regangan uniaksial pelat sayap spesimen 2 60
εu Regangan ultimit 31
εw11 Regangan utama 1 spesimen 1 arah tarik 57
εw12 Regangan utama 1 spesimen 2 arah tarik 58
xxii
εw21 Regangan utama 2 spesimen 1 arah tarik 57
εw22 Regangan utama 2 spesimen 2 arah tarik 58
εw11’ Regangan utama 1 spesimen 1 arah tekan 57
εw12’ Regangan utama 1 spesimen 2 arah tekan 58
εw21’ Regangan utama 2 spesimen 1 arah tekan 57
εw22’ Regangan utama 2 spesimen 2 arah tekan 58
εx Regangan arah sumbu x 37
εy Regangan arah sumbu y 37
εy Regangan leleh 29
∅u Curvature ultimit 29
∅y Curvature leleh 29
φbc Koefisien reduksi geser blok baut 28
φs Faktor reduksi kekuatan geser 24
φt Faktor reduksi kekuatan tarik 24
γP Rotasi plastis (inelastis) 4
γu1 Rotasi inelastik ultimit spesimen 1 74
γu2 Rotasi inelastik ultimit spesimen 2 75
γxy Regangan geser bidang xy 38
μc Daktilitas curvature 29
μe Daktilitas energi 30
μm Daktilitas material 29
μr Daktilitas elemen 29
μs Daktilitas Struktur 29
θp Sudut rotasi plastis 17
θu Rotasi ultimit 29
θy Rotasi leleh 29
σ1 Tegangan Utama 1 37
σ2 Tegangan Utama 2 37
σ3 Tegangan Utama 3 37
σepa Tegangan elastik pada sisi atas lapis baut ke-i 25
xxiii
σepb Tegangan elastik pada sisi bawah lapis baut ke-i 25
τoct Tegangan geser oktahedral 37
υ Koefisien poisson 38