TUGAS AKHIR JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

PERILAKU GESER CASTELLATED – BEAM BUKAAN HEKSAGONAL

MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

OLEH : DANANG RAHADIAN, NIM 09/284930/TK/35561

PEMBIMBING : AKHMAD AMINULLAH, S.T., M.T., Ph.D.

INTISARI

Penelitian tentang castellated – beam sudah banyak dilakukan. Salah

satunya dilakukan pada tahun 2012 yang meneliti tentang kuat geser dari

castellated beam menggunakan uji Laboratorium. Penelitian ini bertujuan untuk

mengetahui perbandingan hasil yang diberikan dari metode uji laboratorium,

metode analisis sederhana, dan metode elemen hingga.

Benda uji dalam penelitian ini adalah balok IWF 150 × 75 × 7 × 5,

balok castellated – beam 150 × 75 × 7 × 5 , castellated – beam dengan

tambahan pengaku pada tengah bentang, dan castellated – beam dengan tambahan

pengisi beton. Dari hasil analisis menggunakan metode elemen hingga terhadap

benda uji itu akan diperoleh nilai dari beberapa parameter seperti beban

maksimum, penyebaran tegangan dan regangan pada benda uji, serta mode

keruntuhan yang dialami benda uji.

Dari hasil penelitian diperoleh nilai kuat geser penampang model IWF,

ICB, ICS, dan ICC berturut – turut adalah 214,59 kN; 102,92 kN; 202 kN; dan

470,94 kN. Nilai pada model IWF dan ICB memiliki kedekatan dengan nilai

analisis metode sederhana. Perbedaan analisis yang dihasilkan pada model

tersebut adalah sebesar 4,79% pada model IWF dan 7,20% pada model ICB.

Model ICS memiliki kedekatan dengan hasil uji Laboratorium dengan selisih

sebesar 10,38%. Peningkatan kuat geser terjadi pada model ICS dan ICC dengan

nilai 96,26 % dan 119,46% terhadap model awal. Sedangkan model ICB

mengalami penurunan kuat geser sebesar 52,04%. Model IWF menunjukkan

mode kegagalan berupa flange buckling sedangkan model ICB berupa web

buckling. Keberadaan pengekang pada model ICS merubah mode kegagalan

menjadi flexture mechanism. Model ICC mengalami mode kegagalan berupa retak

geser sebagai akibat dari penambahan pengisi beton.

Kata kunci : castellated – beam, metode elemen hingga, kuat geser, perilaku geser

TUGAS AKHIR JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

SHEAR STRENGTH OF CASTELLATED STEEL BEAM WITH

HEXAGONAL OPENINGS USING FINITE ELEMENT METHOD

AUTHOR : DANANG RAHADIAN, NIM 09/284930/TK/35561

ADVISER : AKHMAD AMINULLAH, S.T., M.T., Ph.D.

ABSTRACT

A lot of research on castellated – beam have been done. One of them

was done in 2012 which reviewed about shear strength of castellated – beam

using laboratory test and simpe analysis method. The purpose of this research is

to gain a comparison of shear strength and shear behaviour of castellated – beam

using laoratory test, simple analysis method, and finite element method.

An IWF 150x75x7x5, a castellated – beam 225x75x7x5, a castellated –

beam with additional stiffener in the middle of the span, and a castellated – beam

with concrete filler between the flanges were used as specimens. Result given from

the finite element method were maximum load, stress and strain distribution, and

also failure mode of each specimen.

The maximum load of IWF, ICB, ICS, and ICC respectively were 214,59

kN, 102,92 kN, 202 kN, and 470,94 kN. The maximum load of IWF and ICB were

almost the same as the ones obtained from simple analysis method. The difference

between those were about 4,79% on IWF and 7,20% on ICB. The ICS had a

similarity with the one from laboratory test with a difference about 10,38%. The

shear strength of ICS and ICC increased around 96,24% and 119,46% towards

the initial models. Meanwhile the shear strength of ICB decreased around 52,04%.

IWF showed a flange buckling as it’s mode of failure while ICB showed a web

buckling one. The additional stiffener on ICS changed the failure modes into

flexture mechanism. ICC have a cracking on it’s concrete as the failure modes.

Keywords : castellated – beam, finite element method, shear strength, shear

behaviour