Studi numerikal perilaku hubungan balok-kolom baja interior tingkat teratas pada rangka momen khusus

Abstract

Mekanisme keruntuhan struktur bangunan merupakan salah satu faktor penting dalam sebuah perencanaan bangunan tahan gempa. Pada sistem rangka momen khusus (RMK) struktur baja, diharapkan keruntuhan sway mechanism. Untuk mencapai mekanisme tersebut, kolom harus direncanakan lebih kuat daripada balok sehingga kelehan sendi plastis akan terjadi pada bagian balok. Kriteria perencanaan ini dikenal sebagai prinsip strong column weak beam. SNI 7972:2020 tidak mengatur secara rinci kriteria hubungan balok-kolom interior pada tingkat teratas sistem rangka momen khusus. Pada penelitian ini akan dilakukan pemodelan hubungan balok-kolom interor baja pada tingkat teratas yang memenuhi kriteria strong column weak beam dan strong beam weak column dengan bantuan program elemen hingga nonlinier, yaitu ABAQUS. Model tersebut kemudian diberikan perpindahan pada ujung balok (1 model menggunakan sambungan penampang balok tereduksi (PBR), 2 model lain direncanakan tanpa reduksi dengan faktor yang divariaskan adalah nilai Ry). Hasil pemodelan tersebut akan memberikan output berupa pola distribusi kelelehan, momen-rotasi, dan kapasitas zona panel. Berdasarkan hasil pemodelan pada penelitian ini disimpulkan bahwa hubungan balok-kolom yang direncanakan memenuhi strong beam weak column akan meningkatkan porsi deformasi pada bagian zona panel. Kelelehan yang terjadi pada hubungan balok-kolom yang direncanakan memenuhi kriteria strong column weak beam berdasarkan SNI 7972:2020 dominan pada bagian balok, namun distribusi kelelehan sendi plastis yang terjadi tidak ideal karena sumbu netral tidak tepat berada pada titik berat penampang. Terbentuknya kelelehan sendi plastis yang tidak ideal dapat disebabkan karena adanya ketidakseimbangan antara jumlah momen kolom (satu momen) yang menahan jumlah momen dari balok (dua momen) pada hubungan balok-kolom interior tingkat teratas.