Evaluasi perancangan sambungan rigid kolom dasar rangka baja di atas rangka beton bertulang menggunakan analisis pushover = Evaluation of rigid column base connection on steel frames above reinforced concrete frames using pushover analysis

Andy Prabowo Pho, author

Abstrak

[ABSTRAK

Adanya peningkatan KLB (Koefisien Lantai Bangunan) pada daerah padat di

Jakarta, memungkinkan para pemilik gedung melakukan perluasan bangunan

secara vertikal dengan menambah struktur baja di atas struktur beton bertulang

eksisting. Seringkali sambungan rigid dipakai pada sambungan kolom dasar

struktur baja di atas struktur beton dengan mengasumsikan terjadi hubungan

menerus antara baja dengan beton. Pada kenyataanya asumsi ini belum tentu

benar akibat dari kemampuan sambungan sesungguhnya yang terbatas oleh

kapasitas dan kekakuannya. Sehingga asumsi tersebut perlu dievaluasi

kebenarannya demi menjaga perilaku struktur dan sambungan.

Untuk itu, penelitian ini melakukan evaluasi hasil perancangan sambungan rigid

pada dasar kolom baja dengan memodelkan sambungan menjadi pegas yang

menghubungkan struktur baja dan struktur beton. Kekakuan rotasi sambungan

dimodelkan secara non-linier untuk mendapatkan perilaku pasca leleh dari analisis

pushover. Kekakuan sambungan diperoleh dari konfigurasi sambungan hasil

perancangan yang melibatkan nilai overstrength factor (Wo) sesuai ketentuan

AISC 341. Pada penelitian ini terdapat 7 variasi kekakuan sambungan yang

didasarkan variasi Wo pada kombinasi gaya-gaya di sambungan dan mutu angkur

(Fu) pada nilai Wo tertentu.

Hasil penelitian menunjukkan penurunan besarnya kekakuan sambungan akibat

penurunan nilai Wo tidak mengurangi aksi sambungan rigid. Adanya variasi nilai

Wo pada perancangan sambungan rigid tidak berpengaruh langsung nilai R dan Wo

dari hasil pushover. Adanya variasi mutu angkur (Fu) juga tidak berpengaruh

signifikan pada perilaku struktur. Hanya sambungan yang didesain dengan Wo = 1

menunjukkan perilaku non linier dan dimungkinkan terjadinya gagal geser. Untuk

menjaga kekuatan di sambungan saat terjadi gempa di luar rencana pada struktur

dan menjamin agar sambungan tetap berperilaku elastik, sambungan perlu

didesain dengan menggunakan Wo minimal sebesar 1,5.

ABSTRACT

An increase in Floor Area Ratio (KLB) in dense areas of Jakarta, enabling

building owners to extend their building vertically by adding the steel frame

structures above the existing reinforced concrete structures. A rigid connection of

steel column bases above the concrete structures is often used by assuming a

continous joint between steel and concrete. In the fact, this assumption is not

necessarily true since the connection behaviour is limited to the capacity and

stiffnesses. This may lead to evaluate the assumption so the overall structural and

connection behaviour are controlled.

Therefore, this research evaluates the rigid connection design by modeling the

column base connections using spring connecting steel frame structures and

concrete frame structures. The non linear rotational stiffness of the spring is

modelled to obtain post yielding behavior from the pushover analysis. The

connection stiffnesses are provided from connection designs involving

overstrength factor (Wo) as prescribed in AISC 341. There are 7 connection

stiffness variations are built in this research based on Wo variations on loading

combinations and anchor grade variations (Fu) for certain value Wo.

The results showed a decrease in connection stiffness due to reduction value of Wo

independent to the connection rigidity actions. Variation of Wo in the rigid

connection design has no direct impact on the value of R and Wo from pushover

analysis. The anchor grade variations has no significant effect on the structural

performance. The non linear behaviour and possibility of shear failure of the

connections are happened only when using Wo = 1. The connections shall be

designed by minimum Wo = 1,5 to ensure the connection strength and the

connection behavior still remains elastically when a greater earthquake force is

subjected to the structure;An increase in Floor Area Ratio (KLB) in dense areas of Jakarta, enabling