Analisis Numerik Tekuk Torsi-Lateral Balok Baja I Web Tapered

Abstrak

Fenomena lateral–torsional buckling (LTB) pada balok baja nonprismatik jenis web-tapered hingga kini belum tercakup secara eksplisit dalam SNI 1729:2020 yang standarnya masih berbasis pada profil prismatik. Kondisi tersebut menyebabkan ketidakpastian dalam estimasi kapasitas momen kritis balok dengan variasi penampang. Penelitian ini mengkaji perilaku LTB balok web-tapered menggunakan metode analisis elemen hingga nonlinier dengan mempertimbangkan efek ketidaksempurnaan geometri dan tegangan sisa. Studi parametrik dilakukan terhadap variasi rasio taper, panjang bentang tak terbreis, jenis beban (terdistribusi merata dan terpusat) serta lokasi aplikasi beban (pada pusat geser dan flens atas). Hasil analisis menunjukkan bahwa pengaruh ketidaksempurnaan dan tegangan sisa menurunkan momen kritis rata-rata 23%. Peningkatan rasio taper, panjang bentang, dan lokasi serta jenis beban juga menurunkan momen kritis. Berdasarkan hasil kalibrasi terhadap data numerik, diusulkan persamaan faktor koreksi geometri dan pembebanan untuk memodifikasi formulasi momen kritis SNI 1729:2020. Model yang dikembangkan menunjukkan kesesuaian yang baik dengan rata-rata perebedaan sebesar 3,99%, maksimum perbedaan 13,96%, dan koefisien determinasi sebesar 0,92. Persamaan yang diusulkan menyediakan pendekatan desain yang lebih praktis untuk aplikasi dalam perencenaan balok anak baja.