Analisis Pengaruh Bentuk Penampang Balok Baja Terhadap Kapasitas Beban Maksimum Pada Struktur Bangunan

Fransiskus Xaverius Ndale; Alfridus Gado

doi:10.37478/teknosiar.v19i1.5604

Authors

Fransiskus Xaverius Ndale Universitas Flores, Ende, Indonesia
Alfridus Gado Universitas Flores, Ende, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.37478/teknosiar.v19i1.5604

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh bentuk penampang balok baja terhadap kapasitas beban maksimum pada struktur bangunan melalui studi pustaka sistematis dari empat penelitian terdahulu. Metode yang digunakan adalah analisis komparatif terhadap hasil penelitian terkait, dengan fokus pada empat tipe penampang utama: IWF, Box, Channel, dan T-section. Parameter yang dianalisis meliputi kapasitas beban maksimum, efisiensi penggunaan material, dan mode kegagalan struktur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa profil IWF memiliki kapasitas beban maksimum tertinggi (285.6 kN) dengan efisiensi penggunaan material mencapai 100%, diikuti oleh profil Box (255.6 kN, 89.5%), Channel (188.4 kN, 66%), dan T-section (148.8 kN, 52.1%). Analisis mode kegagalan mengidentifikasi karakteristik spesifik untuk setiap penampang, dimana IWF cenderung mengalami tekuk lateral, Box dominan mengalami tekuk lokal, sementara Channel dan T-section rentan terhadap torsi dan torsi-lentur. Inovasi dalam bentuk penampang hibrid menunjukkan potensi peningkatan kapasitas hingga 22% dibanding penampang konvensional. Validasi hasil menunjukkan deviasi maksimum 3.08% terhadap perhitungan teoritis dan berada dalam rentang yang diijinkan oleh standar AISC 360-16. Penelitian ini memberikan kontribusi pada pemahaman komprehensif tentang hubungan antara geometri penampang dan kapasitas struktur, serta menyediakan rekomendasi praktis untuk pemilihan bentuk penampang optimal dalam aplikasi struktural.

Downloads

Download data is not yet available.

Keywords:

penampang balok baja, kapasitas beban maksimum, efisiensi material, mode kegagalan, analisis komparatif.

References

Aghayere, A. (2019). Structural Steel Design: A Practice-Oriented Approach (6th ed.). Pearson Education. https://doi.org/10.1007/978-3-319-97191-3.

American Institute of Steel Construction. (2016). Specification for Structural Steel Buildings (ANSI/AISC 360-16). https://www.aisc.org/specifications-and-codes/

Dewobroto, W. (2016). Struktur Baja - Perilaku, Analisis dan Desain (2nd ed.). Lumina Press. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.4666.8720

Johnson, B. G., & Smith, J. C. (2020). Experimental Investigation of Steel Beam Cross-Section Behavior Under Various Loading Conditions. Journal of Structural Engineering, 146(8), 04020163. https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002735.

Kim, H. S., & Park, Y. B. (2021). Optimization of Steel Beam Cross-Sections Using Finite Element Analysis. Engineering Structures, 228, 111534. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.111534.

Lee, M. J., & Wang, X. (2019). Performance Analysis of Hybrid Steel Beam Sections in Building Structures. Journal of Constructional Steel Research, 155, 283-295. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2019.01.017.

Liu, Y., Xiong, Z., Feng, Y., & Tang, G. (2019). Experimental and Numerical Study on the Structural Behavior of Steel Beam-Column Connections. Journal of Constructional Steel Research, 158, 58-69. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2019.03.026.

McCormac, J. C., & Csernak, S. F. (2020). Structural Steel Design (7th ed.). Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9781119543619.

Salmon, C. G., Johnson, J. E., & Malhas, F. A. (2019). Steel Structures: Design and Behavior (5th ed.). Pearson Education. https://doi.org/10.1201/9781315368566.

Segui, W. T. (2021). Steel Design (6th ed.). Cengage Learning. https://doi.org/10.1201/9781003168652.

Setiawan, A. (2018). Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD (2nd ed.). Erlangga.

Standar Nasional Indonesia. (2020). SNI 1729:2020 Spesifikasi untuk Bangunan Gedung Baja Struktural. Badan Standardisasi Nasional.

Yang, B., & Tan, K. H. (2018). Experimental Tests of Different Types of Bolted Steel Beam-Column Joints Under a Central-Column-Removal Scenario. Engineering Structures, 165, 474-486. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.03.033.

Zhang, L., Li, W., Chen, Y., & Wang, Y. (2022). Comparative Study of Steel Beam Cross-Sections Under Combined Loading. Thin-Walled Structures, 170, 108537. https://doi.org/10.1016/j.tws.2021.108537.