Arifianto, Dafit (2015) Studi Perilaku Sambungan T-Joint Pipa Baja Akibat Beban Cyclic Dengan Simulasi Finite Element Method. Masters thesis, Institut Technology Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
3113202003 Master Thesis.pdf - Published Version Download (3MB) | Preview |
Abstract
Struktur pipa baja sudah banyak digunakan dalam dunia konstruksi baja,
mengingat geometri pipa baja yang mempunyai material properties sama di dua
sisi. Akan tetapi Gempa Northridge dan Gempa Kobe telah mengekspos
kelemahan struktur terutama pada sambungan-sambungan baja. Salah satu Tipe
sambungan pipa baja yang banyak digunakan adalah T-Joint. Pada T-Joint pipa
chord berada tegak lurus dengan pipa brace. Dengan bentuk sambungan seperti
ini, gaya yang bekerja pada sambungan akibat beban tekan atau tarik dan in-plane
bending cukup besar dibanding bentuk sambungan pipa baja yang lain seperti Y,
X, K.
Penelitian ini menjelaskan perilaku sambungan pipa baja T-Joint akibat
dua tipe beban cyclic yaitu axially load dan in-plane bending load dengan
menggunakan simulasi Finite Element Method (FEM). Karena pemilihan tipe
mesh berperan dalam simulasi FEM maka dua tipe mesh yaitu C3D20R
(hexahedron) dan C3D4 (Tetrahedon) digunakan dalam simulasi FEM dengan
tujuan untuk mendapatkan perbandingan mana yang memberikan hasil cukup
akurat yaitu mendekati hasil eksperimental. Pada pemodelan lanjutan mekanisme
retak pada sambungan pipa baja T-Joint disimulasikan dengan menggunakan fitur
tambahan pada FEM yaitu Extended Finite Element Method (XFEM) dengan
menambahkan parameter-parameter lain seperti Maximum Principle Stress dan
Critical Release Energy.
Hasil simulasi FEM akibat axially cyclic load menunjukan bahwa
kegagalan utama akibat tekan adalah local buckling pada chord wall dan sekitar
sambungan, sedangkan akibat tarik adalah terjadi crack pada sambungan pipa
baja. Hasil simulasi FEM akibat in-plane bending cyclic load kegagalan utama
adalah local bukling dan punching shear pada daerah sambungan pipa baja. Hasil
simulasi XFEM mekanisme retak awal akibat beban tarik terjadi pada daerah
saddle point, ini menunjukan bahwa pada daerah saddle point terjadi konsentrasi
tegangan dan ini sesuai dengan hasil dari experimental.
=====================================================================================================
Structure of steel pipe (CHS) has been widely used in construction all
over the world because of their advantages such as light weight, easy erection and
same material properties in two directions. However Kobe earthquake and
Northridge earthquake exposed the weaknesses of steel connection especially.
There are many of type of pipe connections which are T-Joint, X-Joint, K-Joint,
Y-Joint. However, T-Joint has different characteristic in order to resistance the
loads especially axial load and in-plane bending load.
This paper describes the behavior of steel pipe connection of T-Joint
under cyclic loading using Finite Element Method (FEM). Two kinds of cyclic
loads are subjected for this simulation, which are Axially Cyclic Load and In-
Plane Bending Cyclic Load. Under simulation two type of mesh are used C3D20R
(hexahedron) and C3D4 (Tetrahedon). Once simulation complete and the result is
close enough with the previous experimental. Next simulation is using Extended
Finite Element Method (XFEM). This feature allows fracture mechanism in steel
pipe connection of T Joint. There are additional parameters to complete this
feature which are the maximum principle stress and critical release energy.
The results of FEM simulation under axially cyclic load shows the main
failure is local buckling on chord wall (compression) and weld cracking (tension).
The results of FEM simulation under in-plane bending cyclic load shows the main
failure happened is local buckling and punching shear in connection area. Fracture
mechanism using XFEM can be seen that the first crack occurs in saddle point as
well as increasing of stress in connection area. This is close enough with the
previous experimental.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTS 620.112 6 Ari s |
| Uncontrolled Keywords: | Sambungan Pipa Baja T-Joint, Beban Cyclic,Perilaku Sambungan, Extended Finite Element Method, Mekanisme Retak. |
| Subjects: | T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method |
| Divisions: | Faculty of Civil Engineering and Planning > Civil Engineering > 22101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | Mr. Tondo Indra Nyata |
| Date Deposited: | 30 Apr 2019 03:11 |
| Last Modified: | 30 Apr 2019 03:11 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/62870 |
Actions (login required)
 |
View Item |