Studi numerikal kekuatan lokal balok tercoak tunggal

Abstract

Pada sambungan balok-balok profil I, sering kali bagian sayap atas pada balok anak dicoak dengan tujuan untuk mempertahankan elevasi sisi atas yang sama. Balok yang dicoak akan mengalami reduksi kekuatan lokal pada bagian coakan. Kekuatan lokal akan dibatasi oleh adanya tekuk lokal badan pada bagian coakan. Untuk mempermudah analisis, kekuatan lokal dapat dihitung menjadi reaksi ultimit pada ujung balok. Pada studi ini dilakukan analisis numerik pada beberapa balok I tercoak tunggal dengan menggunakan metode elemen hingga untuk memperoleh beban kritis, reaksi ultimit, dan perilaku tekuk balok I tercoak tunggal. Hasil analisis numerik digunakan untuk memverifikasi hasil studi eksperimental Yam et al. (2003) dan persamaan Manual AISC Edisi 15 Tahun 2017. Hasil verifikasi terhadap studi eksperimental memiliki perbedaan 1,43%-7,01% untuk beban kritis dan 1,18%-4,62% untuk reaksi ultimit. Pada verifikasi terhadap Manual AISC Edisi 15, saat rasio panjang coakan terhadap tinggi balok (c/d) bernilai 0,862 dan 1,0; hasil Manual AISC Edisi 15 konservatif dengan perbedaan 9,84%-24,87%, namun memadai untuk kebutuhan desain. Pada saat rasio c/d bernilai 0,5; hasil Manual AISC Edisi 15 tidak konservatif dengan perbedaan 19,47%-24,63%. Studi ini menghasilkan sebuah faktor koreksi yang dapat diterapkan pada hasil reaksi ultimit Manual AISC Edisi 15 untuk memperoleh reaksi ultimit yang sebenarnya yang diperoleh dari analisis numerik. Faktor koreksi tersebut didapat dari sebuah persamaan regresi yang sudah memperhitungkan adanya pengaruh rasio panjang coakan terhadap tinggi balok (c/d) dan pengaruh rasio kedalaman coakan terhadap tinggi balok (dc/d). Koefisien determinasi (R2) pada persamaan regresi yang menggunakan dua variabel tersebut bernilai 94,22%.