STEEL ROOF STRUCTURE STRENGTH ANALYSIS USING 2D FINITE ELEMENT METHOD

Abstract

Seiring berjalannya waktu, struktur rangka baja telah digunakan pada beberapa aplikasi struktur atap. Beberapa standar metode analisis struktur telah dikembangkan dan diadopsi untuk keperluaan desain dan analisis konstruksi bangunan baja. Saat ini, beberapa analisis elemen hingga juga telah menyelesaikan analisis struktur. Penelitian ini telah memodelkan dan menganalisis struktur rangka atap baja tipe howie. Metode numerik kekakuan langsung telah dibandingkan dengan metode elemen hingga (FEM) dengan menggunakan SAP2000. Analisa tegangan dievaluasi dengan melakukan pemodelan 3D solid untuk batang tarik dan batang tekan dengan memanfaatkan Abaqus. Standar Nasional Indonesia untuk konstruksi baja (SNI 1729 2020) juga diverifikasi oleh AISC/ANSI 360 2022 digunakan dalam penelitian ini. Hasil penelitian menunjukkan kesamaan antara metode kekakuan langsung dan FEM sekitar 1% - 2%. Tegangan tarik maksimum pada batang bawah yang telah diverifikasi dengan model solid 3D masing-masing adalah 175 MPa (ASD) dan 213 MPa (LRFD) untuk kriteria luluh. Selanjutnya, untuk kriteria putus tercatat berturut-turut sebesar 140 MPa (ASD) dan 260 MPa (LRFD). Tegangan pada batang tekan telah tercatat masing-masing 267 MPa (ASD) dan 270 MPa (LRFD). Angka tegangan yang terjadi pada batang atas telah memenuhi persyaratan desain sesuai AISC/ANSI 360-2022. Namun, dalam kasus komponen struktur tekan harus didesain dengan penampang ganda untuk mencegah terjadinya kegagalan tekuk.