Perpustakaan Digital ITB

Gempa bumi merupakan salah satu beban ekstrem yang paling kritis bagi struktur bangunan, khususnya pada sistem rangka baja yang mengandalkan kinerja sambungan balok–kolom untuk mempertahankan stabilitas global saat mengalami deformasi besar. Sambungan tahan gempa konvensional umumnya mengandalkan plastifikasi pada elemen utama, yang berpotensi menimbulkan kerusakan permanen dan menyulitkan proses pemulihan pascagempa. Oleh karena itu, penelitian ini mengusulkan konsep sambungan balok–kolom baja dengan mekanisme interlock sebagai elemen replaceable fuse, yang dirancang untuk melokalisasi plastifikasi pada komponen yang dapat diganti. Penelitian ini dilakukan melalui pendekatan bertahap yang mencakup analisis numerik tingkat komponen dan sambungan, serta pengujian eksperimental sambungan skala penuh dengan pembebanan siklik. Analisis numerik digunakan untuk mengkaji pengaruh parameter geometrik dan mekanisme kerja sambungan, sementara pengujian eksperimental bertujuan memverifikasi respons aktual dan mekanisme plastifikasi yang terjadi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa plastifikasi utama berhasil terlokalisasi pada elemen interlock, sementara elemen struktur utama tetap berada dalam kondisi elastis hingga deformasi besar. Hasil pengujian eksperimental dibandingkan secara langsung dengan hasil analisis numerik dalam hal perilaku gaya–deformasi global, lokasi plastifikasi dominan, serta perkembangan mekanisme kegagalan. Perbandingan tersebut menunjukkan bahwa model numerik mampu merepresentasikan mekanisme utama transfer gaya dan plastifikasi yang direncanakan pada elemen interlock. Meskipun terdapat sedikit perbedaan bentuk kurva histeresis pada deformasi besar, nilai gaya maksimum dan lokasi plastifikasi dominan yang diperoleh dari hasil numerik dan eksperimental tetap berada pada tingkat yang sebanding. Kalibrasi model numerik dilakukan dengan menyesuaikan parameter gap awal antar pelat interlock agar lebih representatif terhadap kondisi fabrikasi aktual. Penyesuaian ini terbukti mampu memperbaiki representasi respons awal sambungan, khususnya terkait kekakuan awal dan fenomena pinching, serta menghasilkan kesesuaian yang lebih baik dengan hasil eksperimen hingga deformasi menengah. Meskipun respons kuantitatif pada deformasi besar masih menunjukkan perbedaan, konsistensi kapasitas puncak dan mekanisme plastifikasi utama tetap terjaga. Temuan ini menunjukkan bahwa sambungan interlock memiliki konsistensi mekanisme, di mana mekanisme plastifikasi dan urutan kegagalan yang direncanakan tetap terjaga meskipun terdapat ketidaksempurnaan fabrikasi seperti variasi gap dan slip awal. Dengan demikian, konsep sambungan balok–kolom baja dengan elemen replaceable fuse yang diusulkan dinilai valid secara mekanisme dan kinerja, serta memiliki potensi untuk meningkatkan kemudahan perbaikan dan ketahanan struktur terhadap gempa bumi.