UAS SI 5211 3 Mei 2021 [PDF]

Citation preview

TAKE HOME TEST SI 5211 PERILAKU STRUKTUR RANGKA BAJA DOSEN: DYAH KUSUMASTUTI DUE: KAMIS, 6 MEI 2021 JAM 17.00 SIFAT: BOLEH BUKA BUKU DAN SUMBER LAIN, BEKERJA MANDIRI Tata cara pelaksanaan Ujian: 1. Senin 3/5 jam 17.00: Membagikan soal 2. Senin 3/5 jam 17.00- Kamis 6/5 jam 17.00: Mengerjakan soal ujian 3. Kamis 6/5 jam 17.00-17.30: Membuat file pdf dari jawaban dengan nama UASSI5211_NIM_Nama.pdf dan mengemailkan ke [email protected], dengan judul email UASSI5211 NIM Nama 4. Time stamp adalah sesuai dengan email. Email dengan time stamp setelah Kamis 6/5 jam 17.30 tidak diterima. 5. Berkas ujian asli agar disimpan dengan baik untuk dikumpulkan pada waktunya. Petunjuk 1. Pertanyaan pada saat ujian dapat disampaikan melalui WA grup kelas. 2. Silakan menggunakan sumber daya berupa buku, catatan, atau hand-out, tetapi Anda diminta bekerja mandiri. Indikasi kerja sama akan diberi sanksi otomatis tanpa pemberitahuan terlebih dahulu. 3. Pada cover jawaban Anda agar dituliskan: a. Nama dan NIM b. Lokasi pengerjaan (nama kota) dan tanggal pengerjaan ujian. c. Pernyataan: “Saya tidak memberikan atau menerima bantuan dari siapapun dalam mengerjakan ujian ini.” d. Tanda tangan Anda di bawah pernyataan di atas. 4. Jawaban ditulis atau dicetak pada kertas berukuran A4, yang kemudian diubah menjadi file pdf dengan format nama file: UASSI5211_NIM_Nama.pdf (contoh: UASSI5211_25020200_Budi.pdf). 5. Usahakan mengumpulkan lebih awal untuk mengantisipasi adanya gangguan listrik atau internet pada saat waktu pengumpulan 6. Pastikan email telah terkirim dengan baik dengan alamat email yang benar, nama file yang sesuai, dan isi file pdf dapat dibaca. Soal no. 1 Struktur balok (E=30000 ksi, I=1000 in4) dengan kapasitas lentur penampang Mp = 3600 k-in, dibebani oleh beban terpusat seperti pada gambar. Beban 20k bekerja terlebih dulu, kemudian P diberikan dan dinaikkan sampai mencapai mekanisme keruntuhan. a. Plot P vs lendutan δ (diukur di titik di bawah P) sampai terbentuk mekanisme. Ambil δ =0 untuk kondisi awal sebelum beban 20k bekerja. b. Dengan Kinematics Method, cek nilai Plastic Limit Load tersebut, dan gambarkan diagram momen dan gaya geser pada saat Plastic Limit Load tercapai. c. Jika beban 20k dan P bekerja bersamaan, apakah Plastic Limit Load berubah? Buktikan jawaban anda dengan perhitungan d. Diskusikan perbedaan mekanisme keruntuhan dari jawaban (a) dan (c). 120”



120” 20k



120” P



δ



Soal no. 2 Suatu profil IWF menerima beban aksial tekan: P = 0.8 Py. a. Hitung faktor reduksi kekakuan, τ, berdasarkan kurva kekuatan kolom berikut: i. AISC-LRFD ii. SSRC-1 iii. SSRC-3 Jangan gunakan faktor keamanan atau faktor reduksi kekuatan pada kurva kekuatan kolom. b. Jelaskan hal-hal lain yang dapat mempengaruhi akurasi perhitungan faktor reduksi kekakuan tersebut. Soal no. 3 Portal memiliki elemen balok dan kolom dengan Mp = 120 kNm. a. Tentukan lokasi sendi plastis yang dapat terjadi pada struktur. b. Tentukan dan gambarkan semua mekanisme keruntuhan yang dapat terjadi c. Tentukan besar faktor beban ultimit λ yang menyebabkan mekanisme keruntuhan terjadi



9λ



5λ 4m



3m



3m



Soal No. 4 Salah satu metoda untuk meninjau stabilitas rangka pada unbraced frame dengan leaner columns adalah dengan meninjau persamaan:



 P   P u



n



dimana ΣPn adalah kapasitas kolom rencana yang dihitung dengan menggunakan nilai K dari alignment chart untuk unbraced frames. Jelaskan: a. Mengapa metoda tersebut akan memberikan hasil konservatif untuk stabilitas rangka? Jelaskan secara singkat, tidak perlu menurunkan metoda. b. Apa yang dapat dilakukan untuk meningkatkan akurasi analisis stabilitas rangka? Soal No. 5 Berikan penjelasan singkat untuk hal-hal berikut: a. Mengapa ductile detailing perlu dilakukan? Apakah struktur yang didesain secara elastis juga perlu menggunakan ductile detailing? b. Mengapa parameter kelangsingan menentukan kinerja struktur ataupun elemen dalam desain tahan gempa? Apa konsekuensi jika kelangsingan tidak memenuhi persyaratan yang berlaku? c. Bagaimana cara menghindari terjadinya mekanisme keruntuhan ’Strong Beam Weak Column’ atau Column Sway Mechanism pada struktur yang menerima beban gempa? d. Apa yang dimaksud dengan prequalified connections serta proprietary connections berdasarkan AISC 358-10? Jelaskan apakah seluruh sambungan struktur baja wajib mengikuti ketentuan AISC 358-10. e. Jelaskan mengapa pendekatan cover plate dan reduced beam section untuk menjamin kegagalan tidak terjadi pada joint dapat memberikan kinerja struktur yang berbeda. Parameter apa yang mungkin terpengaruh oleh kedua pendekatan tersebut? f. Mengapa nilai R, Ω0, dan Cd berbeda untuk struktur EBF dan CBF? Perhatikan perbandingan nilai R dan Cd sesuai dengan yang anda pahami untuk konsep desain inelastis. Sistem mana yang diasumsikan lebih daktail? Jelaskan. g. Diskusikan keuntungan dan kerugian penggunaan attached-to-column link dan mid-span link pada struktur EBF. h. Mengapa kekakuan dan kelangsingan balok sangat berpengaruh pada struktur CBF? Apakah hal ini juga tetap berpengaruh untuk struktur BRBF (Buckling Restraint Braced Frame)? i. Diskusikan mengapa persyaratan kapasitas rotasi plastis untuk berbagai jenis sambungan diperlukan pada struktur baja tahan gempa.