Analisis Respons Spektrum Struktur Portal Baja Canai Dingin Dua Lantai terhadap Variasi Ketebalan Profil
DOI:
https://doi.org/10.32832/komposit.v10i2.23691Kata Kunci:
baja canai dingin, respon spektrum, periode getar, gaya geser dasar, perpindahan, simpanganAbstrak
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi ketebalan profil terhadap respons gempa portal baja canai dingin dua lantai menggunakan metode analisis respons spektrum linier, dimana penelitian terdahulu umumnya lebih banyak membahas kapasitas elemen, perilaku sambungan, dan sistem dinding geser dibandingkan respons global struktur portal baja canai dingin. Struktur menggunakan profil built-up 2C150x100 box dengan variasi ketebalan 1,2 mm; 1,6 mm; 2,3 mm; 3,0 mm; dan 3,2 mm yang dimodelkan menggunakan SAP2000 v24 pada lokasi Kabupaten Gresik, dengan situs tanah lunak (SE). Parameter gempa desain ditentukan berdasarkan standar gempa Indonesia dengan percepatan spektral desain SDS = 0,64 g dan SD1 = 0,16 g. Parameter yang dianalisis meliputi periode alami, gaya geser dasar, perpindahan, dan simpangan antar lantai. Hasil studi menunjukkan bahwa peningkatan ketebalan profil menurunkan periode alami dari 1,73 detik menjadi 1,13 detik atau sebesar 34,71%, yang mengindikasikan peningkatan kekakuan struktur secara signifikan. Sebaliknya, gaya geser dasar meningkat seiring bertambahnya ketebalan dengan nilai terbesar 10.541,97 N arah X dan 8.499,46 N arah Y pada model 3,2 mm. Perpindahan menurun dari 10,44 mm menjadi 6,90 mm atau sebesar 33,9%, sedangkan simpangan lantai 1 menurun dari 6,94 mm menjadi 4,48 mm. Seluruh model memenuhi batas simpangan antar lantai yang diizinkan sehingga struktur dinyatakan aman terhadap beban gempa. Berbeda dengan studi terdahulu yang fokus pada sistem dinding geser, pengaku, atau analisis nonlinier pada struktur baja canai dingin, penelitian ini memberikan gambaran respons seismik global pada sistem portal berdasarkan standar gempa Indonesia. Hasil analisis menggarisbawahi bahwa ketebalan profil merupakan parameter yang mengendalikan kekakuan dan kinerja seismik struktur, sehingga dapat menjadi referensi praktis dalam perancangan struktur baja canai dingin di wilayah rawan gempa. Dengan mempertimbangkan aspek keamanan struktur dan efisiensi material, tebal profil 3,0 mm direkomendasikan sebagai dimensi yang paling optimal untuk perancangan.
Referensi
Badan Standardisasi Nasional. (2017). SNI 8399:2017 Rangka atap baja ringan.
Badan Standardisasi Nasional. (2019). SNI 1726:2019 Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung.
Badan Standardisasi Nasional. (2020). SNI 1727:2020 Beban desain minimum dan kriteria terkait untuk bangunan gedung dan struktur lain.
Çarbaş, S., & Artar, M. (2021). Optimum design of cold-formed steel frames via five novel nature-inspired metaheuristic algorithms under consideration of seismic loading. Structures, 33, 4011–4030. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.06.096
Chopra, A. K. (2017). Dynamics of structures: Theory and applications to earthquake engineering (5th ed.). Pearson Education.
Deng, R., Ye, L., Wang, Y., Li, P., & Shi, Y. (2024). Lateral performance of cold-formed steel framed shear walls using slitted sheathing with stiffeners. Engineering Structures, 304. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2023.117385
Jauhari, Z., Nur, A., Fitrah, R., & Apriwelni, S. (2021). Comparative study of SNI 1726:2012 and SNI 1726:2019 guidelines for response spectrum 2D method. E3S Web of Conferences, 331. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202133105004
Khatiwada, P., Hu, Y., Lumantarna, E., & Menegon, S. (2023). Dynamic modal analyses of building structures employing site-specific response spectra versus code response spectrum models. CivilEng, 4(2), 548–565. https://doi.org/10.3390/civileng4010009
Kildashti, K., Samali, B., Mortazavi, M., Ronagh, H., & Sharafi, P. (2019). Seismic collapse assessment of a hybrid cold-formed hot-rolled steel building. Journal of Constructional Steel Research. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2019.01.010
Leng, J., Peterman, K., Bian, G., Buonopane, S., & Schafer, B. (2017). Modeling seismic response of a full-scale cold-formed steel-framed building. Engineering Structures, 153, 146–165. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.10.008
Li, Q., & Young, B. (2022). Experimental and numerical investigation on cold-formed steel built-up section pin-ended columns. Thin-Walled Structures. https://doi.org/10.1016/j.tws.2021.108444
Liu, S., Feng, R., & Zhong, Y. (2023). Numerical study on the seismic performance of cold-formed steel shear walls with steel sheathing and gypsum board. Materials, 16. https://doi.org/10.3390/ma16165685
Pan, F., Gao, J., Wang, Y., & Wang, T. (2024). Study on seismic performance of cold-formed steel frame structures based on software ABAQUS. Journal of Physics: Conference Series, 2808. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2808/1/012018
Singh, A., Zhang, Z., Wang, X., Schafer, B., & Hutchinson, T. (2024). Practice-oriented numerical model for seismic response of cold-formed steel-framed mid-rise buildings. Engineering Structures, 307. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.118833
Tao, C., Yun, Z., & Bofan, D. (2023). Study on seismic behavior of double leg C-type cold-formed thin-walled steel frame. Journal of Constructional Steel Research, 211. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2023.108035
Taranu, G., Ungureanu, V., Nagy, Z., Alexa-Stratulat, M., Toma, I., & Luca, S. (2023). Shake table test and numerical analyses of a thin-walled cold-formed steel structure: Part 1—Investigation of the structural skeleton without claddings. Thin-Walled Structures, 191. https://doi.org/10.1016/j.tws.2022.110258
Wang, Q., Su, M., Chen, R., Deng, Z., & Chen, W. (2023). Seismic performance and shear capacity of modular steel frames infilled with cold-formed steel walls with openings. Thin-Walled Structures, 189. https://doi.org/10.1016/j.tws.2023.110744
Wu, F., & Li, Y. (2022). Multi-level simulation studies on seismic performance evaluation of steel-sheathed cold-formed steel framing shear walls. Journal of Building Engineering. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105302
Yu, W. W., & LaBoube, R. A. (2010). Cold-formed steel design (4th ed.). John Wiley & Sons.
Zhang, W., Lan, X., Mahdavian, M., & Yu, C. (2023). Seismic performance of cold-formed steel framed shear walls using in-frame corrugated steel sheathing. Advances in Structural Engineering, 26(8), 1481–1496. https://doi.org/10.1177/13694332231181538
Unduhan
Diterbitkan
Cara Mengutip
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2026 Jurnal Komposit: Jurnal Ilmu-ilmu Teknik Sipil
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms (Penulis yang mengajukan publikasi artikel telah menyetujui hal berikut):
- Through this publication, the author agree to submit the copyright of article writing to Jurnal Komposit: Jurnal Ilmu-ilmu Teknik Sipil. This copyright submission takes the form of, but is not limited to: reproduction of the article and parts therein, including photographic reproductions; distribution of articles through printed and electronic documents; and translation of articles(Bahwa melalui publikasi ini, hak cipta penulisan artikel diserahkan kepada Jurnal Komposit: Jurnal Ilmu-ilmu Teknik Sipil. Penyerahan hak cipta ini berupa, namun tidak terbatas pada: perbanyakan artikel dan bagian di dalamnya, termasuk reproduksi fotografi; penyebarluasan artikel melalui dokumen cetak dan elektronik; serta penterjemahan artikel).
- The authors agree to the terms of the Copyright Notice, according to Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License., which will apply to this article if and when it is published by Jurnal Komposit: Jurnal Ilmu-ilmu Teknik Sipil. (Para penulis setuju dengan ketentuan Pemberitahuan Hak Cipta, sesuai dengan Lisensi Internasional Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0., yang akan berlaku untuk artikel ini jika dan ketika diterbitkan oleh Jurnal Komposit: Jurnal Ilmu-ilmu Teknik Sipil).
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
.png)
