Evaluasi penerapan Fuse Plate pada breis baja dengan metode elemen hingga

Abstract

Struktur gedung yang didesain secara khusus untuk menahan gaya seismik menggunakan sistem daerah plastis (fuse) pada elemen struktur tertentu yang berfungsi untuk mendisipasi energi berlebih akibat pembebanan seismik. Pada struktur baja, daerah plastis pada elemen struktur dimungkinkan untuk digantikan dengan pelat penyambung baja (fuse plate) yang bersifat replaceable. Penelitian terdahulu telah membuktikan penggunaan fuse plate efektif untuk diterapkan pada struktur rangka pemikul momen khusus (Lin, et al. 2020). Penggunaan fuse plate berpotensi untuk diterapkan pada sistem struktur serupa yaitu struktur rangka breis konsentris khusus. Penelitian ini dilakukan dengan cara meninjau perilaku lokal elemen breis yang dilengkapi dengan konfigurasi fuse plate sesuai rekomendasi Lin, et al. 2020 berdasarkan analisis statik non-linear dengan pembebanan monotonik tarik dan tekan. Variasi tebal dan lebar fuse plate digunakan dalam analisis breis tarik sedangkan variasi panjang dan tebal fuse plate digunakan dalam analisis breis tekan. Pada breis yang mengalami tarik, kemampuan disipasi energi fuse plate ditentukan berdasarkan tebal dan lebar fuse plate yang menghasilkan rasio kekuatan tertentu. Hasil penelitian menunjukkan fuse plate dengan rasio kekuatan breis terhadap fuse plate sebesar 1.6 efektif untuk diterapkan pada breis yang mengalami tarik dikarenakan kelelehan yang terjadi terpusat pada fuse plate tanpa disertai dengan kelelehan signifikan pada breis. Pada breis yang mengalami tekan, kemampuan disipasi energi fuse plate ditentukan oleh rasio panjang/tebal fuse plate yang berpengaruh terhadap daktilitas breis sedangkan rasio kekuatan hanya ditentukan oleh tebal fuse plate. Hasil penelitian menunjukkan fuse plate dengan rasio panjang/tebal sebesar 21-22 efektif untuk diterapkan pada breis yang mengalami tekan dikarenakan sifat daktilitasnya yang tergolong baik. Rasio kekuatan breis terhadap fuse plate dapat digunakan sedekat mungkin dengan 1 dengan faktor panjang efektif fuse plate sebesar 0.3 tanpa menyebabkan kelelehan berlebih pada breis dengan catatan deformasi ketidak-sempurnaan breis akibat pembebanan tekan tidak melebihi 0.4 mm.