PENGARUH BENTUK DAN JARAK PURLIN TERHADAP STABILITAS LATERAL RAFTER STRUKTUR PORTAL BAJA VIA ANALISIS ELEMEN HINGGA 3 DIMENSI

Stabilitas lateral rafter baja sangat dipengaruhi oleh keberadaan elemen pengekang seperti purlin dalam mencegah tekuk torsi lateral (Lateral Torsional Buckling – LTB). Namun, praktik perancangan rafter baja umumnya mengabaikan kontribusi kekakuan purlin dan hanya memperhitungkannya sebagai beban. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi pengaruh bentuk dan jarak purlin sebagai lateral bracing pada top flange rafter terhadap peningkatan momen kritis elastik ( M cr ) melalui pendekatan numerik analisis elemen hingga, serta membandingkan nilai M cr hasil analisis dengan prediksi beberapa ketentuan desain. Pemodelan dilakukan pada portal monoslope yang terdiri dari kolom, rafter, dan purlin menggunakan perangkat lunak ANSYS dengan elemen SHELL181. Analisis membandingkan kondisi rafter tanpa purlin (unbraced) dan dengan purlin (braced) pada variasi jarak purlin (Lb) serta dua tipe purlin, yaitu C150×50×20×3 mm dan Z150×50×20×3 mm. Hasil numerik kemudian dibandingkan dengan perhitungan berbasis SNI 1729:2020, AISC 360, dan EN 1993-1-1:2005. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemasangan purlin meningkatkan M cr rafter secara signifikan sebesar 321,37% – 444,68% dibandingkan kondisi unbraced, dan nilai M cr meningkat seiring semakin rapatnya jarak purlin. Purlin tipe Z150×50×20×3 mm menghasilkan M cr lebih tinggi sebesar 1,776% – 2,846% dibanding purlin tipe C150×50×20×3 mm karena memiliki section properties yang lebih besar, meskipun luas dan berat penampang sama. Pada kondisi unbraced, M cr jauh lebih kecil daripada momen plastis (Mp) berdasarkan SNI 1729:2020 sehingga LTB elastik berpotensi terjadi sebelum leleh. Sedangkan pada kondisi braced M cr melampaui Mp sebesar 18,082%–52,638% sehingga mekanisme pengendali bergeser dari LTB menuju leleh (yield). Dari sisi perbandingan ketentuan desain, EN 1993-1-1:2005 memberikan hasil M cr yang paling mendekati analisis numerik, dengan deviasi sekitar −15,277% (posisi beban pada top flange) dan −5,850% (posisi beban pada shear centre), serta +8,354% untuk posisi beban pada bottom flange. Sementara itu, AISC 360 cenderung memberikan hasil M cr overpredict sekitar 20,624% dibandingkan hasil FEA, yang diakibatkan tidak dipertimbangkannya pengaruh posisi beban secara eksplisit, sehingga penggunaannya memerlukan kehati-hatian