PERILAKU LENTUR BALOK BAJA KASTELA BUKAAN HEKSAGONAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

MARTIN WIJAYA, Dr. Ir. H. Muslikh, M.Sc., M.Phil.

2013 | Skripsi | TEKNIK SIPIL

Profil baja yang umum digunakan adalah profil Wide Flange. Seiring dengan harga baja yang relatif semakin meningkat, maka dengan menggunakan balok kastela akan diperoleh suatu penghematan biaya yang cukup berarti dari segi penggunaan material baja. Hal ini disebabkan karena dengan ukuran penampang yang sama, akan diperoleh efisiensi kapasitas daya dukung momen yang lebih besar dibandingkan dengan profil Wide Flange. Materi pokok dalam penelitian ini adalah melakukan studi parameter terhadap balok kastela bukaan heksagonal menggunakan profil IWF 150x75x5x7 yang ditingkatkan menjadi WF 225x75x5x7, dan dianalisis dengan prinsip metode elemen hingga guna mengetahui perilaku lenturnya. Studi parameter ini dilakukan dengan menggunakan software finite element yaitu ABAQUS 6.11-2. Hasil pemodelan benda uji diverifikasi dahulu terhadap hasil pengujian eksperimental dan perhitungan teoritis. Apabila hasilnya mendekati dan konvergen, maka kemudian dibuat model lain sesuai dengan ketentuan design yang telah dibuat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan nilai tinggi lubang, jarak lubang, tebal sayap, lebar sayap, dan tebal web cenderung akan meningkatkan kapasitas beban kritis dan beban leleh. Hal ini disebabkan karena peningkatan dimensi penampang akan meningkatkan momen inersia penampang, sehingga kapasitas momen lentur juga akan semakin besar. Namun di sisi lain, pengaruh tekuk akibat penambahan dimensi penampang harus diperhatikan. Hasil lain yang diperoleh adalah dengan peningkatan nilai tebal sayap, ternyata memberikan kontribusi terhadap kenaikan kapasitas beban kritis (Pcr) dan beban leleh (Py) yang paling besar yaitu masing-masing sebesar 38,224 kN dan 39,4055 kN. Adapun peningkatan lebar sayap memberikan kontribusi ke dua terbesar terhadap penambahan kapasitas beban kritis dan beban leleh. Hal ini disebabkan karena sebagian besar momen lentur yang terjadi, ditahan oleh sayap profil.

Steel profiles that are commonly used are Wide Flange shape profile. Along with the price of steel increases relatively, utilization of castellated beam will obtain a significant cost saving in terms of material use. This is because with the same cross-sectional size, it will be obtained moment carrying capacity efficiency greater than the Wide Flange shape profile. The subject matter of this research was parametrical study of the hexagonal openings castellated beam using 150x75x5x7 IWF profile which enhanced to WF 225x75x5x7 profile, and analyzed with the principle of the finite element method to determine the bending behavior. Parametrical study was performed using the ABAQUS 6.11-2 finite element software. Analysis results of the specimen model was verified with the results of experimental test and theoretical calculations. If the result is closed and convergent, then create the other models in accordance with the provisions of the design that have been made. The results showed that the increase in height of holes, holes spacing, flange thickness, flange width, and web thickness tends to increase the critical load and yield load capacity. This is because an increase in cross sectional dimensions will increase the moment of inertia, so that the bending moment capacity will also be greater. But on the other hand, the influence of buckling due to the addition of cross sectional dimensions must be considered. Another result obtained from this study is the increase in value of flange thickness apparently contributed to the largest capacity of critical load (Pcr) and yield load (Py) respectively 38,224 kN and 39,4055 kN. While the second largest for the addition of critical load and yield load capacity was contributed by increased of flange width. This is because most of the bending moments that occurred, detained by flange section.

Kata Kunci : balok kastela, perilaku lentur, studi parameter, metode elemen hingga, software ABAQUS 6.11-2