Dimensi Spesimen

8-1a 8-2a 8-3 8-4 10-1 10-2dg 12.1 14.16 12.1 14.13 14.59 16.45bf 2.34 2.3 2.35 2.3 2.72 2.75tf 0.185 0.186 0.18 0.186 0.173 0.157tw 0.135 0.137 0.138 0.137 0.141 0.142dt 1.75 1.75 1.75 1.75 2.5 2.5b 2.5 2.5 4.5 4.5 2.75 2.75e 1.91 1.9 2.26 2.31 2.29 2.27h 4.35 4.35 4.35 4.35 4.81 4.81hp 0 2 0 2 0 2ho 8.75 10.66 8.75 10.63 9.68 11.62s 8.75 8.75 13.5 13.5 10 10

60.1 60.1 44 44 60.3 60.3

Dimensi Spesimen10-3 10-4 12-1 12-2 12-3 12-4

dg 14.82 16.75 18.75 20.78 17.7 19.75bf 2.78 2.78 3.09 3.07 3.08 3.07tf 0.175 0.168 0.21 0.211 0.211 0.21tw 0.142 0.145 0.185 0.181 0.182 0.185dt 2.37 2.37 2.5 2.5 3 3b 5 5 4 4 5.88 5.88e 2.28 2.32 2.89 2.93 2.81 2.69h 5.06 5.06 6.91 6.91 5.91 5.91hp 0 2 0 2 0 2ho 10.25 12.13 13.89 15.9 11.91 13.77s 14.5 14.5 14 14 17.25 17.25

45.4 45.4 59.9 59.9 45.2 45.2

SpesimenDimensi Spesimen (mm)

L hc hw bf tf twIc 210 2000 210 194.8 80 7.6 8Ic 225 2000 225 209.8 80 7.6 8Ic 240 2000 240 224.8 80 7.6 8

Dimensi (inch, derajat)

Φ

Dimensi (inch, derajat)

Φ

Nilai Selisih

Defleksi (mm) 51.424 53.6 4.23%Tegangan (Mpa) 162.92 163.061 0.09%

SpesimenDimensi Spesimen (mm)

h b t s rCB180-5200 176.76 64 6.3 4.4 7CB180-4400 176.33 64 6.3 4.4 7CB180-3600 176.33 64 6.3 4.4 7CB210-5200 211.67 73 6.7 4.7 7CB210-4400 210.25 73 6.7 4.7 7CB210-3600 206.5 73 6.7 4.7 7

SpesimenH-1 H-2 H-3 H-3p H-4

Panjang 167.5 167.5 167.5 167.5 167.5d 9.99 9.99 9.99 9.99 9.99D 9.99 11.914 13.96 13.41 15.88

Rasio D/d 1.00 1.19 1.40 1.34 1.59m 0 16.75 16.75 16.75 16.75

n 0 6 6 6 6

q 0 2.375 2.375 2.375 2.375h 0 1.986 3.988 3.476 5.955Ø 0 39.92 59.26 55.68 68.3

2h 0 3.972 7.976 6.952 11.91

1.510574 0.752257 0.863061 0.5037780.597936 0.297768 0.341628 0.199412

Analisis Abaqus

Perhitungan

Analisis

Dimensi (inch, derajat)

Dimensi (mm)Spesimen

CB-1 CB-2 CB-3 CB-4Panjang 3250 4244 4854 6508

A 300 300 300 300B 252 252 252 252D 76 76 76 7676 76 76 76 76d 450 450 450 450

Jumlah lubang 10 13 15 20

Spesimen

8-1a 12.8 10 1.2808-2a 11.2 11.1 1.009 Web post buckling8-3 13 11.5 1.1308-4 8.9 9.9 0.899 Web post buckling

10-1 17.8 15.2 1.171 Web post buckling10-2 13.2 13.9 0.950 Web post buckling10-3 16.6 14.7 1.129 Web post buckling10-4 11.3 14.3 0.790 Web post buckling12-1 25.8 23.8 1.084 Web post buckling12-2 22.1 21.3 1.038 Web post buckling12-3 26.2 24.7 1.061 Web post buckling12-4 21 24.1 0.871 Web post buckling

Rata-rata 1.034

SpesimenJumlah Lubang Selisih10-5(a) 4 92.70 88.60 4.63%10-5(b) 4 100.90 88.60 13.88%

10-6 6 94.80 84.10 12.72%10-7 8 84.40 81.30 3.81%

Rata-rata 8.76%

210 194.8 0.927619 15.200 150225 209.8 0.9324444 15.200 150240 224.8 0.9366667 15.200 150

Ptest (kips) PFEM (kips) Ptest / PFEM Model Kegagalan

Kegagalan vierendel

Kegagalan vierendel

Ptest (kN) PFEM (kN)

SpesimenCB180-5200 14.48 14.48 1.00 1CB180-4400 15.63 18.55 1.19 1.18682021753CB180-3600 21.58 23.85 1.11 1.105189990732CB210-5200 24.90 22.77 0.91 0.914457831325CB210-4400 28.91 28.91 1.00 1CB210-3600 37.22 35.11 0.94 0.943310048361

Rata-rata 1.02 1.02

SpesimenCB180-5200 14.48 14.48 1.00CB180-4400 15.63 16.00 1.02CB180-3600 21.58 21.60 1.00CB210-5200 24.90 25.40 1.02CB210-4400 28.91 28.00 0.97CB210-3600 37.22 37.90 1.02

Rata-rata 1.01

Spesimen

H-1 18.10 1.00H-2 22.20 1.23H-3 25.70 1.42

H-3p 25.05 1.38H4 24.60 1.36

SpesimenEksperimen

CB-1 3250 10 10 3.30CB-2 4244 13 7 4.83CB-3 4854 15 5 4.08CB-4 6508 20 3 5.79

Ptest (kN) Pinelastic (kN) Pinelastic / Ptest

Ptest (kN) PFEM (kN) Pinelastic / Ptest

Pu (kips)

Pu balok kastela / Pu balok

asal

Panjang (mm)

Jumlah Lubang

Beban Maksimum

(ton)

Defleksi pada Tengah Bentang (mm)

Rata-rata

Web post buckling

Web post bucklingWeb post bucklingWeb post bucklingWeb post bucklingWeb post bucklingWeb post bucklingWeb post bucklingWeb post bucklingWeb post buckling

RasioFEM3.20 0.974.06 0.843.99 0.985.04 0.87

Defleksi pada Tengah Bentang (mm)

Rata-rata 0.91

No Peneliti Tipe Balokb e dg

1 H-2 39.9 0.60 ho 1.51 ho 3.00 hoH-3 59.3 0.30 ho 0.75 ho 1.75 ho

H-3p 55.7 0.34 ho 0.86 ho 1.93 hoH-4 68.3 0.20 ho 0.50 ho 1.33 ho

2 Srimani dan Das (1978) CB-1 59.6 0.29 ho 0.25 ho 1.50 hoCB-2 59.6 0.29 ho 0.25 ho 1.50 hoCB-3 59.6 0.29 ho 0.25 ho 1.50 hoCB-4 59.6 0.29 ho 0.25 ho 1.50 ho

No Peneliti Tipe Balokb e dg

3 Zaarour dan Redwood (1996) 8-1a 60.1 0.29 ho 0.22 ho 1.38 ho8-3 44 0.42 ho 0.21 ho 1.14 ho

10-1 60.3 0.28 ho 0.24 ho 1.51 ho10-3 45.4 0.49 ho 0.22 ho 1.45 ho12-1 59.9 0.29 ho 0.21 ho 1.35 ho12-3 45.2 0.49 ho 0.24 ho 1.49 ho

4 Redwood dan Demirdjian (1998) 10-5(a) 60 0.29 ho 0.29 ho 1.43 ho10-5(b) 60 0.29 ho 0.29 ho 1.43 ho

10-6 60 0.29 ho 0.29 ho 1.43 ho10-7 60 0.29 ho 0.29 ho 1.43 ho

5 Suharjanto (2004) - 60 0.29 ho 0.58 ho 1.50 ho6 Zirakian dan Showkati (2006) CB180-5200 63.4 0.25 ho 0.50 ho 1.50 ho

Ellobody (2011) CB180-4400 63.4 0.25 ho 0.50 ho 1.50 hoCB180-3600 63.4 0.25 ho 0.50 ho 1.50 hoCB210-5200 63.4 0.25 ho 0.50 ho 1.50 hoCB210-4400 63.4 0.25 ho 0.50 ho 1.50 hoCB210-3600 63.4 0.25 ho 0.50 ho 1.50 ho

7 Bedi dan Pachpor (2011) B1 45 - - 2.00 hoB2 45 - - 1.67 hoB3 45 - - 1.43 hoB4 45 - - 1.33 hoB5 45 - - 1.25 ho

8 Wakchaure dan Sagade (2012) Ic 200 60 0.29 ho 0.57 ho 1.08 hoIc 225 60 0.29 ho 0.58 ho 1.07 hoIc 240 60 0.29 ho 0.58 ho 1.07 ho

9 Jamadar dan Khumbar (2014) - 50.2 0.42 ho 0.33 ho 1.50 ho10 Priyambodo et al. (2014) A1 - A3 45 0.50 ho 0.65 ho 1.50 ho

B1 - B3 60 0.29 ho 0.50 ho 1.50 hoG1 40 0.60 ho 0.18 ho 1.50 hoG2 55 0.35 ho 0.14 ho 1.50 hoG3 65 0.23 ho 0.11 ho 1.50 ho

11 PT. Gunung Garuda - 60 0.29 ho 0.25 ho 1.50 ho

φa

Ukuran Non Dimensionalb

Galambos et al. (1975)

φa

Ukuran Non Dimensionalb

Wakchaure et al. (2012)

ho b e dg3.972 2.375 6 11.9147.976 2.375 6 13.966.952 2.375 6 13.4111.91 2.375 6 15.88

Dimensi (mm)300 88 76 450300 88 76 450 Panjang300 88 76 450 A300 88 76 450 B8.75 2.5 1.91 12.1 D

10.66 4.5 2.26 12.1 D19.68 2.75 2.29 14.59 d

10.25 5 2.28 14.82 Jumlah lubang13.89 4 2.89 18.7511.91 5.88 2.81 17.7266.2 76.2 77.8 380.5266.2 76.2 77.8 380.5266.2 76.2 77.8 380.5266.2 76.2 77.8 380.5100 28.9 57.7 150

117.84 29.46 58.92 176.76 CB180-5200117.5533 29.39 58.78 176.33 CB180-4400117.5533 29.39 58.78 176.33 CB180-3600141.1133 35.28 70.56 211.67 CB210-5200140.1667 35.04 70.08 210.25 CB210-4400137.6667 34.42 68.83 206.5

5 106 10 d/D 0,57 10 D/d

7.5 108 10

194.8 56 112 210209.8 61 121 225224.8 64.9 129.8 240600 250 200 900254 127 165.1 381254 73.66 127 381254 152.4 44.45 381254 88.9 34.93 381254 58.42 28.56 381150 43.5 92.5 225100 29 25 150

No Peneliti

1

2 Srimani dan Das (1978)

3 Zaarour dan Redwood (1996)

4 Redwood dan Demirdjian (1998)

5 Apriyatno (2000)

6 Suharjanto (2004)

7 Zirakian dan Showkati (2006)

Ellobody (2011)

8 Bedi dan Pachpor (2011)

9 Wakchaure dan Sagade (2012)

10 Jamadar dan Khumbar (2014)

11

12 Priyambodo et al. (2014)

Galambos et al. (1975)

Wakchaure et al. (2012)

Jichkar et al. (2014)

SpesimenCB-1 CB-23250 4244300 300252 25276 7676 76

450 45010 13

88 88

Kesimpulan

Rasio D/d pada balok baja kastela mempengaruhi nilai beban optimum dengan nilai beban optimum terbesar pada balok baja kastela dengan rasio D/d sebesar 1,40

Nilai defleksi dari hasil analisis metode elemen hingga mempunyai nilai yang hampir sama dengan defleksi dari hasil pengujian eksperimen dengan rasio rata-rata sebesar 0,91Hasil antara Ptest dan PFEM rata-rata mempunyai perbandingan sebesar 1,034 dengan kegagalan yang terjadi adalah kegagalan vierendel dan web post buckling

Hasil Ptest dan PFEM mempunyai selisih rata-rata sebesar 8,76%

Batas rasio maksimal antara tinggi balok (dg) dengan tebal badan (tw) adalah sebesar 63,2

Kapasitas daya dukung momen dan tahanan geser mengalami peningkatan sebesar 27,78% dan defleksi mengalami pengurangan sebesar 35,68% dibandingkan dengan balok profil asal

Hasil antara Pinelastic dan Ptest dan rata-rata mempunyai perbandingan rata-rata sebesar 1,02 dengan kegagalan yang terjadi adalah lateral torsional buckling, steel yielding,dan web distortion

Semakin besar rasio antara tinggi lubang (ho) dan tinggi balok (dg) maka kapasitas momen lentur akan meningkat dan gaya geser akan berkurang

balok baja kastela masih di dalam kriteria batas layan (serviceability limit) jika mempunyai ketinggian maksimum 160% terhadap balok profil asal.

Nilai defleksi antara hasil Abaqus dan perhitungan teoritis mempunyai selisih 4,23% sedangkan nilai tegangan antara hasil Abaqus dan perhitungan teoritis mempunyai selisih 0,09%

Jumlah lubang pada badan balok baja kastela juga mempengaruhi kapasitas beban tekuk dan defleksi balok, semakin banyak lubang maka kapasitas beban tekuk akan berkurang, namun defleksi balok akan bertambah.

Jarak las antar lubang (e) mempengaruhi mode kegagalan yang terjadi, apabila terlalu panjang mengakibatkan kegagalan vierendel sedangkan bila terlalu pendek mengakibatkan kegagalan flexural atau geser horisontal.

SpesimenCB-3 CB-44854 6508300 300252 25276 7676 76

450 45015 20

88 88