OPTIMASI PARAMETER BUKAAN DAN PENGAKU DIAGONAL PADA BALOK KASTELA YANG TERTUMPU LATERAL
| Main Authors: | Sanjaya, Erwin, Suryoatmono, Bambang |
|---|---|
| Format: | Article info application/pdf eJournal |
| Bahasa: | eng |
| Terbitan: |
Department of Civil Engineering, Udayana University
, 2020
|
| Online Access: |
https://ojs.unud.ac.id/index.php/jits/article/view/58689 https://ojs.unud.ac.id/index.php/jits/article/view/58689/34153 |
Daftar Isi:
- Gaya geser pada umumnya berkontribusi besar dalam menyebabkan kegagalan balok kastela sehingga dibutuhkan pengaku diagonal pada bukaan. Optimisasi dilakukan dengan menvariasikan dimensi bukaan dan pengaku diagonal. Metode elemen hingga digunakan untuk analisis nonlinear. Tujuan studi ini adalah membandingkan hasil analisis numerik balok kastela tanpa pengaku diagonal dengan prosedur desain yang terdapat pada Steel Design Guide 31, AISC 2016. Selain itu, perilaku nonlinear yang meliputi beban kritis dan distribusi tegangan Von Mises balok kastela dengan dan tanpa pengaku diagonal dipelajari untuk mendapatkan dimensi bukaan dan pengaku diagonal yang optimum. Nilai optimum pada studi ini meliputi kekakuan awal (Ki), kekuatan (wmax), dan daktilitas (m) struktur. Hasil studi menunjukkan prosedur desain AISC dapat memprediksi lokasi tegangan maksimum dengan akurat dan menghasilkan kekuatan ultimit balok yang lebih konservatif dibandingkan dengan hasil numerik. Pada balok kastela tanpa pengaku diagonal, model yang optimum adalah model CB60-1 (wnstmax = 56,16 kN/m) dan CB45-1 (mnst = 3,06) dengan rata-rata kekakuan awal 5,78 kN/m. Sedangkan model yang optimum pada balok kastela dengan pengaku diagonal adalah CB45-33 (Ksti = 6,99 kN/m/m), CB60-11 (wstmax = 67,53 kN/m), dan CB60-24 (mst = 2,79). Jadi, penggunaan pengaku diagonal efektif dalam meningkatkan kekakuan awal dan kekuatan struktur, tetapi mengurangi daktilitas struktur.
- Shear force in general greatly contributes to cause failure of castellated beams so diagonal stiffeners on the openings are required. Optimization was done by vary dimension of openings and diagonal stiffeners. Finite element method is utilized to perform nonlinear analysis. The objective of this research is to compare the numerical results of castellated beams without diagonal stiffeners with AISC design procedures that provided in Steel Design Guide 31, AISC 2016. Furthermore, nonlinear behaviour that involves critical load and Von Mises stress distribution of castellated beams with and without diagonal stiffeners were studied to obtain optimum dimension of openings and diagonal stiffeners. Optimum value in this research involves the greatest initial stiffness (Ki), strength (wmax), and ductility (m) of structure. The results showed that AISC design procedures could predict the location of maximum stress accurately and yield more conservative ultimate strength of beam compared to numerical result. The optimum models on castellated steel beams without diagonal stiffeners are CB60-1 (wnstmax = 56,16 kN/m) and CB45-1 (mnst = 3,06) with average initial stiffener 5,78 kN/m. While, the optimum models on castellated steel beams with diagonal stiffeners are CB45-33 (Ksti = 6,99 kN/m/m), CB60-11 (wstmax = 67,53 kN/m), and CB60-24 (mst = 2,79). Thus, utilization of diagonal stiffeners is effective to increase initial stiffness and strength of structure, but reduce the structure’s ductility.