CBR BAJA

CRITICAL BOOK REPORT STRUKTUR RANGKA BAJA

BUKU 1 : STRUCTURAL ENGINEERING ANALYSIS AND DESIGN BUKU 2 : STEEL STRUCTURE PRACTICAL DESIGN STUDENTS

OLEH : NAMA : SANTU FIDELIS MUNGKUR NIM : 5163210049 KELAS : REGULER B TEKNIK SIPIL

PRODI D3 TEKNIK SIPIL JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN BANGUNAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2017

Kata Pengantar Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat-Nya sehingga Critical Book Report mata kuliah Struktur Rangka Baja dapat tersusun sehingga selesai. Dan harapan penyusun semoga Critical Book Report ini dapat menambah  pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, baik untuk kedepannya dapat memperbaiki bentuk maupun menambah isi makalah agar menjadi lebih baik lagi. Karena keterbatasan pengetahuan maupun pengalaman penyusun, penyusun yakin masih banyak kekurangan dalam makalah ini, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini penulis ucapkan terimakasih.

Medan, 17 Oktober 2017 Penulis

Bab I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang Masalah

Critical Book Review ( CBR) secara singkat dapat diartikan sebagai evaluasi

terhadap suatu buku atau artikel yang akan direview. Latar belakang saya membuat critical book ini yaitu untuk mengevaluasi, seperti mengulas atau mereview, menginterprestasi serta menganalisis isi sebuah buku, yang menitik beratkan pada evaluasi ( penjelasan, interprestasi dan analisis) mengenai keunggulan dan kelemahan  buku, apa yang menarik dari buku tersebut, bagaimana isi buku tersebut bisa mempengaruhi cara berfikir pembaca dan menambah pemahaman pembaca terhadap suatu bidang kajian tertentu. Dengan kata lain, melalui CBR ini pembaca (reviewer) menguji pikiran pengarang atau penulis berdasarkan sudut pandang pembaca  berdasarkan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki. 1.2 Tujuan 

Untuk mengetahuai kelemahan dan kelebihan dari buku yang dikritis serta untuk mengetahui keunikan dari buku ini.



Untuk mengetahui fungsi struktur rangka baja dalam sebuah bangunan



Untuk mengetahui cara pembuatan struktur rangka baja dalam sebuah  bangunan.

1.3 Manfaat

1. Bagi reviewer :untuk menambah pengetahuan mengenai pembuatan critical  book report.

2. Bagi pembaca : untuk menambah pengetahuan baru dalam hal pembuatan critical book report dan pengetahuan struktur rangka baja. 3. Bagi penulis : untuk dapat memperbaiki karya-karya bukunya di terbitan  berikutnya.

BAB II RINGKASAN ISI BUKU

2.1 Identitas Buku 1

Judul Buku

Structural Engineering Analysis And Design

Pengarang

Victor E. Saouma

Tahun Terbit

2005

Kota Terbit

-

Penerbit

University Of Colorado

Jumlah Halaman

142

Jumlah Bab

9 bab

ISBN

0-419-17930-5

DESAIN STRUKTUR BAJA

Dua audiens dipelihara dalam pikiran ketika menulis buku ini: berlatih insinyur dan mahasiswa pascasarjana. Sehubungan dengan penonton pertama, insinyur saat ini terkena berbagai peluang pengembangan profesional, dan kursus hari seismik desain struktur baja umum. Informasi serupa juga tersebar World Wide Web (walaupun meliputi topik yang sama dengan berbagai tingkat teknis kekakuan, tergantung dari sumber).

BAB 7 FILOSOFI DESAIN BANGUNAN CODESEISMIC

7.1 Pengenalan

Plastik metode analisis dan desain yang disajikan dalam bab-bab sebelumnya terutama dikembangkan dalam tahun 1960-an dan 1970-an. Dengan munculnya komputer, namun, elastis desain segera disukai atas plastik desain karena munculnya analisis struktural komputer perangkat lunak mampu melakukan analisis elastis linier struktur besar. Itu juga sekitar waktu yang sama bahwa penelitian yang aktif dalam gempa desain teknik dan seismik dimulai di Amerika Utara. Meskipun desain plastik telah tidak diterima secara luas untuk desain rutin, komunitas desain seismik segera menyadari bahwa memungkinkan struktur untuk merespon dalam kisaran elastis  bermanfaat dan paling sering tidak dapat dihindari. Ketika benar dirancang, mekanisme plastik akan membentuk dan menghilangkan energi diberikan oleh gerakan gempa tanah kepada struktur. Kode desain seismik modern didasarkan pada dekade di bidang penelitian dan pengamatan setelah gempa.

Perlu untuk daktilitas seismik desain

Desain struktural kode biasanya menetapkan rangkaian beban kombinasi yang perlu dipertimbangkan dalam desain. Sebagai contoh, ASCE 7 (ASCE 2010) memerlukan berikut untuk desain bangunan: 1.4 ( D + F ) 1.2 ( D + F + T ) + 1. 6 ( L + H ) + 0. 5 ( Lr atau S atau R) 1. 2 D + 1. 6 ( Lr atau S atau R) + ( L atau 0. 8W ) 1. 2 D + 1. 6W + L + 0. 5 ( Lr atau S atau R) 1. 2 D + 1. 0 E L + 0. 2S  0. 9 D + 1. 6W + 1. 6 H  0. 9 D + 1. 0 E + 1. 6 H 

dimana D = beban mati, L = beban hidup, Lr = atap beban hidup, S = beban salju, W = beban angin, dan E = gempa beban. Semua beban Desain, beban gempa, E ,

adalah sering subyek dari banyak kesalahpahaman, seperti itu benar-benar inersia efek karena basis eksitasi yang dihasilkan oleh gempa bumi bukan beban nyata.

Respon elastis dan respon spektrum

Untuk mempelajari pengaruh seismik pada struktur, pertama diasumsikan  bahwa kerangka onestory dapat ideal sebagai sistem tunggal-tingkat--kebebasan (SDOF), seperti yang ditunjukkan pada gambar 7.1a, mana K kekakuan lateral, dan M  adalah massa lumped anak sungai tingkat atap. Frekuensi alami sudut, ω dan periode yang alami, T , struktur adalah:

Hal ini juga diasumsikan bahwa sistem ini memiliki 5% setara berbagai redaman rasio. Dengan sampel gerakan gempa tanah seperti yang ditunjukkan pada gambar 7.1b sebagai input di dasar frame, respon struktural elastis dari segi lateral  perpindahan relatif terhadap dasar bisa dihitung dari teori dinamis struktural (Chopra 2007). Lihat gambar 7.1c untuk satu sampel respon ketika periode struktur 1.0 s. Yang menarik dari desain sudut pandang adalah perpindahan relatif maksimum massa relatif terhadap basis. Perpindahan ini maksimum didefinisikan sebagai perpindahan spektral, Sd (T ) pada periode T . Dengan memvariasikan baik  M atau  K , periode alami sistem juga berubah. Jika proses di atas diulang untuk nilai-nilai periode lain, spektrum respon perpindahan seperti yang ditunjukkan dalam gambar 7.2a dapat dibangun. Setelah spektrum respon yang dibangun, memakan waktu waktu-sejarah analisis adalah tidak lagi diperlukan sebagai perpindahan relatif maksimum untuk suatu periode tertentu nilai dapat hanya dibaca dari spektrum. Untuk desain struktur, hal ini diperlukan untuk mengetahui kekuatan maksimum dalam anggota.

Respon elastis dan daktilitas pengurangan

Untuk contoh frame agar tetap elastis, gambar 7.2b menunjukkan bahwa struktur  perlu dirancang untuk geser dasar 0,5 g :

Ve(T ) = M (0,5 g ) = 0.5W 

Untuk struktur ini agar tetap elastis, itu perlu dirancang untuk beban lateral yang setara dengan setengah dari berat reaktif, yang besar. Normalisasi geser dasar, V , dengan berat reaktif, W , didefinisikan sebagai rasio dasar geser, C . Kemudian Ce

merupakan rasio elastis dasar geser. Ini diperlukan tingkat kekuatan sesuai dengan titik A dalam gambar 7.3, dimana respon elastis ditampilkan dalam garis putus-putus O-A. Umumnya, memang tidak ekonomis untuk desain struktur agar tetap elastis selama sebuah gempa kuat. Jika upaya yang dilakukan untuk memastikan bahwa struktur memiliki daktilitas, kekuatan geser dasar yang diperlukan dapat akan  berkurang secara signifikan. Dalam kasus seperti elasto-plastik diharapkan.

Runtuhnya mekanisme versus hasil mekanisme

Dalam plastik analisis dan desain, istilah "runtuhnya mekanisme" digunakan untuk menggambarkan negara luar yang struktur telah mencapai kapasitas untuk membawa monotonically meningkat, beban statis atau dinamis dan menjadi tidak stabil. Istilah "runtuhnya" tepat ketika beban monotonically diterapkan dalam satu arah. Namun, definisi ini tidak berlaku untuk gempa "loading" karena respon seismik

siklik dan bersifat sementara. Ini dapat ditunjukkan untuk respon elastis bingkai  berlantai disajikan sebelumnya. Karena struktur dirancang dan, dengan demikian, memungkinkan untuk menghasilkan, mekanisme mulai membentuk sekali plastik engsel dari kedua ujungnya kolom. Desain gempa

Diskusi sejauh ini menunjukkan bahwa, setidaknya konseptual, analisis dinamik elastis diperlukan untuk prediksi respon seismik yang handal dan desain. Namun, hal ini tidak praktis untuk desain rutin untuk dua alasan utama. Di sisi pemuatan, hal ini tidak mungkin untuk deterministically mendefinisikan gempa tanah gerak waktu sejarah. Gerakan yang tercatat seperti yang ditunjukkan pada gambar 7.1b unik sendiri; itu dipengaruhi oleh banyak faktor seperti gempa bumi pecah mekanisme gempa besar, kondisi jarak dari pusat gempa, situs lokal (atau tanah), durasi gemetar, dll. Intensitas gemetar ini juga tergantung pada interval pengulangan antara gempa  besar di situs struktur.

Prosedur gaya Lateral yang setara

Dalam konsep, elastis analisis sejarah-waktu yang diperlukan untuk respon seismik prediksi dan desain. Untuk memfasilitasi rutin Desain, namun, itu sangat diinginkan

untuk

menggunakan

prosedur

yang

setara

gaya

lateral

yang

memperlakukan efek dinamis inersia oleh beban yang setara, sehingga analisis statis yang dapat digunakan sebagai pengganti yang dinamis. Prosedur setara Lateral Force (ELF), yang telah di gunakan di Amerika Utara selama lebih dari setengah abad, dikembangkan dengan maksud ini dalam pikiran. Untuk alam yang sederhana, namun, ASCE 7 membatasi penggunaan ELF prosedur untuk situasi tertentu. Sebagai contoh, analisis dinamik yang lebih canggih, linier atau nonlinier, akan diperlukan  jika struktur sangat tidak teratur dalam rencana atau tinggi.

mana Ce, yang merupakan fungsi t , Diperoleh dari DBE elastis desain respon spektrum.

Arti fisik faktor kinerja seismik 

Pusat ASCE 7 ELF seismik desain prosedur adalah faktor modifikasi respon,  R. Bersama-sama dengan Cd dan Ωo, seismik kinerja tiga faktor ini sangat menyederhanakan proses desain. Arti fisik faktor pengurangan daktilitas,  Rμ, untuk sistem SDOF dibahas dalam bagian 7.2.2. Meskipun  R dan faktor-faktor μ  Rdigunakan untuk mengurangi pasukan seismik elastis, arti fisik kedua faktor ini

agak berbeda. Seperti ditunjukkan dalam gambar 7.3, Rμ didefinisikan untuk sistem SDOF yang mana elastis perilaku dapat diperkirakan oleh respons elasto-sempurna  plastik. Untuk aplikasi seismik desain redundansi struktur termasuk gedung  bertingkat frame, namun, redundansi dari struktur akan menyebabkan struktur untuk menghasilkan semakin sebelum kekuatan utama struktur. Oleh karena itu, jenis  Newmark-Hall daktilitas pengurangan peraturan tidak dapat diterapkan secara langsung. Arti fisik faktor kinerja seismik yang digunakan dalam ASCE 7 digambarkan

Desain kapasitas

Desain daktilitas dan kapasitas desain adalah dua konsep-konsep kunci dalam desain seismik. Untuk menunjukkan konsep ini, merujuk pada beberapa umum digunakan lateral-beban melawan sistem di gambar 7.8. Menyeluruh cakupan desain sistem ini disediakan dalam bab berikut. Untuk khusus saat bingkai (SMF) angka 7.8a, disipasi energi disediakan melalui pembentukan plastik engsel di balok. Oleh karena itu, hanya balok perlu dirancang untuk memberikan daktilitas. Anggota ini  juga disebut elemen dikendalikan deformasi (DCE) seperti deformasi (atau daktilitas) kapasitas yang membedakan elemen-elemen ini dari seluruh struktur (ASCE 2006). Untuk memastikan bahwa menghasilkan akan dibatasi untuk DCEs, sangat penting  bahwa bagian yang tersisa dari struktur, termasuk kolom dan koneksi, memiliki cukup kekuatan untuk tetap pada dasarnya elastis. Elemen kedua disebut dikendalikan kekuatan elemen (FCE). Daktilitas ini tidak menjadi masalah bagi FCEs. Angkaangka 7.8b dan c menunjukkan diagonal kawat dan link yang DCEs dalam frame secara konsentris menguatkan khusus (Bab 9) dan eccentrically menguatkan frame (Bab 10), masing-masing.

Desain seismik berbasis kinerja kerangka

Perspektif sejarah kode seismik 

Meskipun praktek desain kemungkinan untuk bergerak ke arah kinerja berbasis desain seismik dalam dekade berikutnya, itu tepat dan instruktif, penutup bab ini memberikan dasar sejarah untuk seismik Angkatan factor pengurangan,  R. Nilai numerik yang ditugaskan untuk faktor-faktor tersebut dengan kode untuk berbagai  jenis sistem struktur tidak diperoleh dengan analisis ketat dan eksperimen, tetapi dengan konsensus teknisi ahli. Persyaratan desain Amerika Utara pertama yang dimaksudkan untuk mencegah bangunan runtuh akibat gempa yang berasal dari California.

Menariknya, setelah gempa bumi besar melanda San Francisco pada tahun 1906, rekonstruksi

kota

hancur

melanjutkan

dengan

kode

bangunan

diperbarui

 pertimbangan kekuatan angin 30 pound per kaki persegi (1.44 kPa) yang diperlukan untuk desain baru (bangunan Bronson 1986). Persyaratan desain tahan gempa tertentu tidak diperkenalkan. Mengingat bahwa banyak bangunan kode waktu itu bahkan tidak memiliki persyaratan untuk tahan angin (seperti buildingcode Los Angeles di mana angin tekanan tidak dianggap dalam desain hingga 1924), diharapkan bahwa  persyaratan tekanan angin "ketat" baru akan secara bersamaan mengatasi efek angin dan gempa bumi. 1927 seragam bangunan kode (UBC) memperkenalkan persyaratan seismik desain pertama di Amerika Utara, sebagian sebagai tanggapan terhadap gempa Santa Barbara 1925

Di mana C adalah koefisien seismik. Pembenaran tidak dapat ditemukan ininilai-nilai C , tetapi mereka mungkin mencerminkan konsensus engineeringSan Francisco setelah 1906 gempa mendapat ide menggunakan seismikinersia kekuatan sebagai Desain gempa aksi (Towhata

2008). Sanomenyatakan bahwa Angkatan seismik diberikan dengan percepatan tanah dikalikanoleh massa struktur dan kemudian direkomendasikan percepatan10-30% itu gravitasi. Proposal ini menggunakan seismikkoefisien 0.1 diadopsi di Jepang membangun desain peraturanpada tahun 1924. Dr Kyoji Suyehiro Jepang mengunjungi California dan dilaporkan dalamserangkaian kuliah bahwa bangunan dirancang menggunakan nilai C sama dengan0,10 di Jepang bertahan gempa bumi yang tragis Kanto (Tokyo) dari Richterbesarnya 8.2 di mana 140.000 meninggal (Suyehiro 1932).Ketentuan-ketentuan kode desain tahan gempa yang dilaksanakan di utaraAmerika dilaksanakan setelah gempa bumi Long Beach 1933dari Richter  besarnya 6.3. Gempa ini diproduksi kerusakan di Longpantai dan masyarakat sekitar lebih dari $42 juta pada tahun 1933dolar (lebih dari $400 juta dolar 1995), dan kematianmelebihi 120 (Alesch dan Petak 1986, Iacopi 1981). Ini merupakan hal  pentingbahwa sejumlah besar yang mengalami kerusakan bangunan sekolahdan  bahwa jumlah korban jiwa dan luka akan diragukan lagitelah jauh lebih besar telah gempa ini tidak terjadi di 5:54sore, ketika sekolah yang untungnya kosong. Meskipun demikian, ini ekonomidan kerugian fisik yang diberikan insentif  politik diperlukan untukmenerapkan wajib pertama yang tahan gempa desain  peraturan. as.Kekuatan lateral dihitung sebagai V = CW , mana V dan W yangcerita geser dan total berat bangunan di atas cerita di bawah pertimbangan, masing-masing. Koefisien seismik dihitung sebagai:

Dimana  N adalah jumlah cerita di atas cerita di bawah pertimbangan. Formula ini adalah sedikit dimodifikasi (SEAOC 1980) ketika bangunan batas ketinggian cerita 13, berlaku di Los Angeles pada tahun 1943, telah dihapus pada tahun 1959.

BAB 8

DESAIN ULET MENOLAK SAAT FRAME

Sejarah perkembangan

Sejarah bingkai baja saat terikat kepada kemunculan highrise pembangunan di Chicago dan New York City pada akhir tahun 1880-an, bangunan asuransi rumah  bertingkat 12 di Chicago yang sering dikreditkan sebagai bangunan yang digunakan  baja "kerangka konstruksi" bingkai (Bennett 1995). Dalam konsep-konsep awal tersebut, rangka baja dirancang untuk membawa beban gravitasi, termasuk dari non beban-bantalan unreinforced batu dinding. Meskipun insinyur sering intuitif mengandalkan cladding kaku untuk menahan beban lateral, balok yang terhubung ke kolom dengan cara yang diijinkan untuk perkembangan dari beberapa tindakan  bingkai. Persyaratan untuk desain angin dan gempa bumi hanya menjadi mandat dekade kemudian. Sebagai contoh, dalam kode bangunan San Fransisco, kekuatan angin pertama ditetapkan mengikuti gempa bumi San Francisco 1906, sedangkan,  paradoks, gempa desain tidaklah diperlukan sampai 1948 (EERI 1994, 1997) meskipun seismik desain secara resmi tidak ada di waktu, bukti-bukti empiris dari gempa bumi San Francisco 1906 itu yakin banyak insinyur efektivitas tak tertandingi saat baja bingkai untuk menahan gempa bumi, sebagai foto yang diambil setelah gempa tapi sebelum kebakaran besar berikutnya menunjukkan bahwa banyak gedunggedung tinggi seperti Selamat, baik utuh atau tanpa bagian dari fasad mereka (Bronson 1959, Freeman 1932).

Perilaku Umum dan mekanisme plastik 

Menolak saat frame (juga disebut saat frame) yang, dalam bentuk yang paling sederhana, bujursangkar assemblages balok dan kolom, dengan balok-balok yang kaku terhubung ke kolom. Resistensi terhadap kekuatan lateral disediakan terutama oleh kaku bingkai tindakan  —   yaitu pembangunan membungkuk momen dan geser kekuatan anggota bingkai dan sendi. Berdasarkan koneksi Balok-untuk-kolom yang kaku, saat bingkai tidak boleh menggantikan lateral tanpa membungkuk beams dan columns.

Filosofi desain

Desain bingkai menolak saat adalah ekstensi langsung dari plastik analisis dan  prinsip-prinsip desain kapasitas yang disajikan dalam bab 3-6, dengan beberapa  perbedaan utama. Pertama, untuk memastikan pencapaian dari hirarki unggul yang diinginkan, sifat plastik sederhana yang diasumsikan dalam bab-bab sebelumnya ini harus dimodifikasi untuk memperhitungkan beberapa pertimbangan praktis, seperti kekuatan hasil yang diharapkan, ketegangan-hardeningeffects, Zona panel, dan lainlain yang di bagian subjek bab ini. Kedua, karena alasan yang dijelaskan nanti dalam  bab ini, dalam beberapa kasus, pengembangan plastik engsel jarak kecil dari wajah kolom lebih baik daripada hinging segera wajah kolom.

Dasar respon ulet menolak saat frame ke Lateral beban

Kekuatan-kekuatan internal selama respon seismik 

Bingkai baja melawan saat ini terdiri dari tiga komponen dasar: balok, kolom dan  balok-kolom panel zona. Ini diilustrasikan pada gambar 8.1 untuk bingkai sederhana  berlantai dua, single-bay saat. Balok rentang jarak jelas dari wajah-dari-kolom untuk wajah-ofcolumn,  Lb, dan kolom terbagi dalam porsi yang jelas span, hci, dan kawasan zona panel yang tinggi, hpzi. Zona panel adalah bagian dari kolom yang terkandung dalam wilayah bersama di persimpangan balok dan kolom. Definisi ini  berguna ketika seseorang sedang mempertimbangkan sumber deformasi elastis dan elastis, serta lokasi mungkin plastik engsel.

Rotasi plastik tuntutan

Perkiraan rotasi plastik tuntutan untuk jangka waktu tertentu biasanya diperoleh dengan analisis respon-sejarah elastis. Hasil dari analisis seperti sensitif terhadap pemodelan asumsi dan bervariasi ketika berbeda tanah gerak catatan dianggap. Jumlah energi plastik dihamburkan oleh balok, zona panel, dan kolom juga akan fungsi dari filosofi desain diadopsi. Untuk alasan ini, harapan secara umum  plastik rotasi permintaan untuk frame generik saat didasarkan pada sintesis

 pengamatan dari masa lalu studi analitis. Sebelum gempa Northridge, rotasi plastik terbesar yang diharapkan pada balok sendirian (dalam ketiadaan panel zona plastik deformasi) diharapkan akan 0.02 radian (Popov dan Tsai 1989, Tsai dan Popov 1988), meskipun beberapa studi melaporkan nilai setinggi 0.025 radian (Roeder et al. 1989). Kecil plastik rotasi tuntutan diharapkan jelas dalam frame fleksibel desain yang diatur oleh kepatuhan drift kode-ditentukan batas.

Menguatkan lateral dan lokal Tekuk 

Anggota

struktural

yang

dipilih

harus

dapat

untuk

mencapai

dan

mempertahankan saat mereka plastik melalui rotasi plastik besar yang mengizinkan histeresis disipasi energi akibat gempa. Insinyur karena itu harus menunda flange lokal dan web Tekuk, dan lateral torsional Tekuk, untuk mencegah kegagalan  prematur karena ketidakstabilan anggota.

Saat-Frame ulet Column desain

Gaya aksial dalam kolom

Tekuk bukanlah fenomena ulet dan harus dicegah. Kolom harus karena itu dirancang untuk tetap stabil di bawah kekuatan maksimum mereka dapat mengalami selama gempa bumi. Kekuatan ini umumnya akan melebihi orang-orang yang diperkirakan oleh elastis analisis menggunakan beban ditentukan kode-gempa bumi, tetapi mungkin akan sulit untuk memperkirakan. Sebagai terikat atas, dengan  beberapa penyisihan untuk efek ketegangan-pengerasan, satu dapat memperoleh kekuatan aksial maksimum yang menggunakan prinsip-prinsip desain kapasitas (seperti yang dijelaskan dalam 6,8 gambar).

Pertimbangan untuk kolom Splices

Biasanya, diagram saat membungkuk untuk tiang dan kolom akan menunjukkan titik infleksi di suatu tempat sepanjang anggota. Sering, untuk desain

awal, titik-titik infleksi diasumsikan pada midlength anggota. Meskipun ini adalah asumsi yang nyaman, sangat penting untuk mengenali bahwa lokasi infleksi points akan bervariasi secara signifikan. Hal ini terutama berlaku karena menghasilkan terjadi dalam rangka selama gempa bumi dan bendingmoments yang didistribusikan ulang dalam bingkai

Asumsi mengenai lokasi dari infleksi poin secara substansial dapat mempengaruhi desain splices kolom. Perancang dapat memilih untuk menemukan kolom sambatan dekat titik infleksi yang didasarkan pada analisis elastis frame (atau sedikit lebih rendah dari midheight untuk menyediakan kondisi situs-pengelasan nyaman) dan desain sambatan untuk yang relatif kecil membungkuk saat, berdasarkan yang sama Hasil analisis elastis bingkai. Ini akan menjadi kesalahan karena kemungkinan signifikan membungkuk saat di lokasi sambatan yang harus dipertimbangkan, terlepas dari hasil analisis elastis.

Filsafat kuat-kolom/lemah-balok 

Struktur frame dapat mengusir sejumlah besar energi histeresis ketika plastik engsel mengembangkan di balok bukan dalam kolom (Lihat gambar 6.10). Mekanisme balok-bergoyang ini meningkatkan keseluruhan seismik perlawanan dan mencegah pembentukan mekanisme lembut-cerita (columnsway) dalam kerangka gedung

bertingkat.

Frame

di

mana

langkah-langkah

yang

diambil

untuk

mempromosikan plastik engsel di balok bukan dalam kolom dikatakan kuatkolom/lemah-balok (SCWB) frame. Alternatif adalah lemah-kolom/kuat-balok (WCSB) frame.

Panel zona

Memuaskan respon seismik ulet menolak saat bingkai tergantung pada kinerja sendi balok-kolom yang memadai. Untuk gedung bertingkat frame, di mana balok yang terhubung ke kolom diharapkan dapat mengembangkan saat

mereka plastik, perancang harus mencegah kegagalan bersama balok-kolom tidak diinginkan.

Flange distorsi dan kolom Web

 Namun, flens kolom ini tidak gratis untuk menangkis karena flens balok yang membingkai ke dalamnya kaku dalam yang pesawat (gambar 8.4 d). Karena deformasi elemen terhubung harus kompatibel, menekankan berkonsentrasi di flens  balok yang mana flange kolom stiffest, yaitu, dekat web kolom (angka 8.4e dan f).

Pasukan di zona Panel

Zona panel bersama balok-kolom adalah segmen persegi web kolom dikelilingi oleh flensa kolom (kiri dan kanan vertikal batas-batas) dan kontinuitas  piring (atas dan bawah batas horisontal). Biasanya, zona panel adalah secara  bersamaan mengalami kekuatan aksial, gunting, dan saat-saat dari kolom dan balok, seperti ditunjukkan pada gambar 8.5.

Modeling perilaku Panel zona

Perumusan model sederhana yang menangkap perilaku kompleks yang dijelaskan di atas masih sulit dipahami. Elastis kekakuan dan hasil ambang adalah hal-hal yang relatif sederhana, tetapi kekakuan postyield pemodelan, yang diamati untuk memvariasikan jauh dari spesimen untuk spesimen, isparticularly sulit.. Dalam kisaran elastis, kekakuan zona panel adalah sekitar:

Desain Panel zona

Sampai gempa Northridge, elastis panel zona tindakan umumnya dianggap diinginkan untuk disipasi energi. Dengan membandingkan perilaku subassemblies  bingkai diuji untuk tingkat identik interstory drift, Krawinkler et al. (1971) mengamati bahwa spesimen dipamerkan lebih besar disipasi energi ketika panel zona geser menghasilkan terjadi dalam kombinasi dengan sinar lentur men ghasilkan. Posting-Northridge, pandangan yang berlaku adalah bahwa, meskipun masa lalu studi telah menunjukkan benar proporsional panel zona menjadi ulet, panel besar zona distorsi tidak diinginkan karena mereka dapat memiliki dampak adetrimental  pada perilaku Balok-untuk-kolom koneksi (El-Tawil et al. 1999, 2000 El-Tawil, Englekirk, 1999). Kecuali digantikan oleh persyaratan untuk koneksi ditentukan memenuhi syarat tertentu, panel zona desain persamaan biasanya dilaksanakan di AISC 360 dan CSA S16 masing-masing adalah:

Balok-untuk-kolom koneksi

Respon seismik bingkai ulet saat akan memuaskan hanya jika hubungan antara anggota framing memiliki kekuatan yang cukup untuk memungkinkan pencapaian  plastik diinginkan runtuh mekanisme, cukup kaku untuk membenarkan asumsi  perilaku sepenuhnya kaku biasanya diasumsikan untuk analisis, dan cukup detail untuk mengizinkan perkembangan deformasi elastis siklik besar yang diharapkan selama gempa bumi tanpa kehilangan signifikan sambungan yang kekuatannya. Balok, zona panel, dan sampai batas tertentu, kolom dapat mengusir energi seismik melalui plastik rotasi siklik, tetapi kegagalan koneksi tidak dapat diterima. Dari  perspektif itu, baut dan lasan dianggap menjadi elemen nonductile yang harus

dirancang dengan kekuatan yang cukup untuk melawan kekuatan maksimum yang dapat mengembangkan elemen terhubung

Pengetahuan dan praktek sebelum tahun 1994

 Northridge gempa rincian koneksi dilas saat banyak digunakan di banyak daerah seismik Amerika Utara (terutama California) selama 25 tahun sebelum gempa  Northridge ditampilkan di bagian atas gambar 8.9. Meskipun plastik teori sederhana dirumuskan dalam bab pertama buku ini menyarankan bahwa alur penuh-penetrasi lasan diminta di flensa dan web berkas untuk membuat sambungan mampu melawan  balok plastik saat, tahun 1960-an bangunan industri sudah sering menggunakan alternatif yang lebih ekonomis (lebih mudah untuk membangun) detail sambungan flensa sepenuhnya dilas dengan koneksi web Keling.

Keling jaring juga dilaporkan gagal tiba-tiba, dan daktilitas mereka adalah lebih yang tidak menentu (Popov 1987, di retrospektif dari penelitian sebelumnya).  Namun, hubungan dengan web keling dinilai tidak cukup ulet dan dilaporkan menjadi kurang mahal untuk mengarang.

Kerusakan selama gempa Northridge

Pada tanggal 17 Januari 1994, sebuah gempa berkekuatan saat 6.7 melanda daerah Los Angeles. Episentrum gempa pada Northridge di lembah San Fernando, 32-km barat laut dari pusat kota Los Angeles. Gempa ini menyebabkan lebih dari $20 miliar dalam kerusakan, menjadi bencana paling mahal pernah untuk menyerang Amerika Serikat pada saat (EERI 1995). Struktural dan nonstruktural kerusakan  bangunan dan infrastruktur luas dan cukup, tapi ada tidak ada laporan kerusakan yang signifikan ke baja struktur bangunan segera setelah gempa. Ini seharusnya tidak datang sebagai kejutan. Inspektur, serta tim pengintai Dikirim oleh berbagai masyarakat teknik dan pusat penelitian yang mengikuti gempa bumi besar dapat

melaporkan kerusakan mudah terlihat hanya tidak terhalang oleh unsur-unsur nonstruktural.

 Namun, beberapa bulan setelah gempa, insinyur menemukan penting kerusakan struktur baja, termasuk sejumlah besar Balok-untuk-kolom koneksi patah tulang. Pada awalnya, kerusakan sering ditemukan secara tidak sengaja, sementara insinyur berusaha untuk menyelesaikan masalah-masalah nonstruktural yang dilaporkan oleh pemilik setelah gempa bumi. Dalam satu kasus, misalnya, Balokuntuk-kolom koneksi fraktur wouldhave tetap tersembunyi, jika tidak untuk keluhan oleh penghuni tentang bertahan Lift masalah.

Penyebab kegagalan

Banyak faktor telah diidentifikasi sebagai berpotensi memberikan kontribusi  bagi kinerja seismik pra-Northridge baja saat koneksi, dan kegagalan dapat disebabkan oleh berbagai kombinasi faktor-faktor tersebut. Setelah banyak penelitian,  perdebatan dan musyawarah, rekayasa masyarakat profesional tidak melakukan satu alasan kegagalan diamati unik atau dominan, tetapi agak menyimpulkan bahwa semua faktor-faktor pengaruh yang relatif merugikan.

Relevansi internasional

Saat bingkai koneksi identik dengan mereka yang patah selama gempa  Northridge juga telah sering digunakan di negara-negara lain (misalnya, Tremblay et al. 1995). Selain itu, terlepas dari jenis koneksi saat digunakan, pengalaman  Northridge mempertegas kebutuhan untuk substansial verifikasi eksperimental skala  penuh rincian koneksi, untuk kualitas pengerjaan dan inspeksi, dan untuk secara

 berkala percobaan evaluasi ulang dari praktek-praktek yang diterima untuk menilai  pentingnya akumulasi perubahan dalam sifat bahan, prosedur pengelasan dan masalah lain seperti industri baja lebih berkembang. Tinjauan singkat dari pengalaman Jepang instruktif dalam hal ini.

Pengalaman gempa bumi Kobe

Baja desain praktek di Jepang telah disukai penggunaan "kolom pohon"dalam  pembangunan menolak saat bingkai. Konsep ini biasanyamelibatkan pengelasan rintisan-balok ke kolom sebelum pengirimanke situs bangunan mana segmen balok yang tersisa adalahbidang melesat ke rintisan-balok (gambar 8.38). Pada prinsipnya, Semua lasan darikolom, balok, dan kontinuitas piring (dikenal sebagai diafragma dalamJepang) dicapai di toko, dengan proses pengelasan otomatisdan di bawah kontrol kualitas yang ketat (Nakashima et al. 2004).

Desain bingkai ulet saat

Isu-isu umum koneksi desain

AISC 358, dengan referensi yang tepat untuk AISC 341, secara sistematis menguraikan isu-isu yang harus diatasi untuk setiap jenis sambungan ditentukan memenuhi syarat. Secara khusus, langkah-langkah spesifik dari proses itu meliputi:

Welding dan isu-isu kontrol kualitas

Seperti disebutkan dalam bagian 8.5.3, faktor yang menyebabkan kegagalan koneksi selama gempa Northridge termasuk ketangguhan rendah fraktur pengelasan logam yang digunakan (biasanya E70T-4 elektroda), Cacat Las (seperti yang sering ditemukan di midwidth dari bawah flange, pada tab limpasan, dll), dan rincian merugikan weld.

Desain umum prosedur

Pilihan jenis sambungan ditentukan memenuhi syarat tertentu biasanya didorong oleh perbandingan biaya, melewati pengalaman, teknik fabricator preferensi, atau alasan lain. Untuk setiap koneksi yang prequalified, AISC 358 menyediakan prosedur desain langkah-langkah yang berbeda —   kompleksitas integral setiap prosedur yang sebanding dengan jumlah yang batas negara, mengingat kebutuhan untuk mencegah tidak diinginkan semua persyaratan desain mode kegagalan.

P -D

stabilitas saat menolak frame

Pertimbangan  P -Δ efek dalam frame saat telah lama diakui sebagai penting untuk mencegah runtuh karena ketidakstabilan selama gempa bumi. Juga, baru-baru ini, topik telah menjadi subyek dari penelitian baru kepentingan untuk lebih dapat dipercaya menentukan kondisi ofincipient runtuh selama gempa bumi dan metode untuk model perilaku melalui semua tahapan yang akan runtuhnya, secara paralel dengan penelitian intensif upaya tentang keruntuhan progresif.

Contoh desain

Bagian berikut ini menggambarkan desain bingkai saat khusus. Desain berlaku  persyaratan ASCE 7 (2010), 341 AISC (2010b), dan AISC 358 (2010a). Contoh ini tidak dimaksudkan untuk menjadi acomplete ilustrasi dari aplikasi semua persyaratan desain. Sebaliknya, hal ini dimaksudkan untuk menggambarkan kunci proportioning dan merinci teknik yang dimaksudkan untuk memastikan ulet respon struktur.

Masalah belajar sendiri

Masalah 8.1 untuk the SMF ditampilkan, desain koneksi Balok-untuk-kolom untuk sinar cerita pertama yang menggunakan hanya jenis berikut koneksi ditentukan memenuhi syarat per AISC 358.

a) WUFW koneksi  b) Welded flange piring (WFP) koneksi c) Mengurangi sinar bagian (RBS) koneksi

d) Bolted kaku koneksi akhirnya piring (BSEP) e) Bolted flange piring (BFP) sambungan f)

Bolted braket (BB) koneksi

g) Gratis flange (FF) koneksi (menggunakan FEMA 350 koneksi rincian

dalam kasus ini) menganggap bahwa, cerita di bawah pertimbangan, balok adalah W30 × 173, dan kolom adalah W14 × 311. Semua beban yang ditunjukkan di bawah. Menganggap ASTM A992 Gr. 50 steel untuk  beams dan columns. Periksa bahwa desain memenuhi persyaratan kuatkolom/lemah-balok, serta semua persyaratan rincian lainnya berlaku. Jika satu atau banyak batas penerapan ditemukan untuk dilanggar untuk jenis koneksi tertentu, Sorot pelanggaran dan melanjutkan perhitungan seolaholah sambungan diizinkan. Bab 9 Desain Ulet Diperkuat Secara Konsentris Bingkai

9.1 Pendahuluan Bingkai yang diperkuat pada dasarnya adalah rangka planil vertikal kantilever. Kendati lengkungan trussed besi cor, seperti yang dibangun oleh Tilford Sejak tahun 1796, gulungan logam lurus pertama kali digunakan di Earl Trumbull's Jembatan 1840 membentang di Erie canal, dan sering sesudahnya menggunakan konsep bowstring trawl Squimp Whimple yang lebih ekonomis yang mengandalkan  besi cor rapuh untuk anggota kompresi dan lebih pemaaf besi tempa untuk anggota ketegangan (DeLony 1992, Griggs 2009). Tidak mengherankan, di awal bangunan  baja tanpa kelongsong masonry berat yang bisa memberikan stabilitas lateral, gulungan juga diperkenalkan Sebagai contoh, batang pengikat diskrit terlihat pada sketsa pemeran besi Crystal Palace yang dibangun di London pada tahun 1851 (hilang dari api pada tahun 1936). 9.1.2 Perilaku Umum dan Mekanisme Plastik

Seperti dijelaskan pada Bab 7, desain seismik mempertimbangkan kekuatan secara substansiallebih kecil dari yang harus dipertimbangkan untuk dicapai Respon elastis  penuh saat terjadi gempa. Untuk melayang dalam satu arah tertentu, ini dicapai dengan dari

kawat

tekuk gigi

di

kompresi,

diikuti

dengan

menghasilkan

kawat

gigi

dalam ketegangan, sebagaimana digambarkan secara skematis pada Gambar 9.1. Dibawah siklikloading, untuk beban yang bekerja dalam arah terbalik, sebelumnya Penegang yang kencang akan menghasilkan ketegangan, sedangkan penjepitnya sebelumnyaTekanan dalam tungkai akan goyah. Bukti postearthquake tipikal daribrikat tekuk inelastis ditunjukkan pada Gambar 9.2. Karena itu, untuk bertahan hidupsebuah gempa bumi, kawat gigi harus mampu mempertahankan perpindahan inelastis besarpembalikan tanpa kehilangan kekuatan dan kekakuan yang signifikan. Untuk mencapai perilaku ini diperlukan perincian ductile khusus. Banyak Struktur rangka yang dirancang tanpa pertimbangan detail yang rawan telah mengalami kerusakan parah di masa lalu, termasuk kegagalan member menguatkan dan hubungannya (misalnya, AIJ 1995; Tremblay dkk. 1995, 1996) - contoh kegagalan tersebut dipaparkan yang sesuai sepanjang bab ini.

9.1.3 Filsafat Desain

Untuk memberikan ketahanan gempa yang memadai, CBF harus dirancang memiliki respon kekuatan dan ulet yang tepat. Untuk mencapai hal ini, kawat gigi diagonal harus dirancang khusus untuk mempertahankan deformasi plastis dan mengusir energi histeresis secara Perhatikan bahwa dua jenis sistem CBF diizinkan oleh AISC 341, yaitu, Special Concentrically Braced Frames (SCBFs) dan Ordinary Bingkai Berkarat secara Konsentris (OCBFs). Penekanan di sini adalah pada SCBFs, yang dirancang untuk kinerja inelastis yang stabil dan disipasi energi kemampuan, dan

karenanya

untuk

pengurangan

kekuatan

terbesar

9.2 Perilaku histeris kawat gigi tunggal 9.2.1 Perilaku Fisik Ringan Inelastis Fisik Pemahaman tentang perilaku fisik inelastis seorang individu Anggota penjepit yang mengalami siklus pembalikan muatan terbalik diperlukan merancang bingkai tahan lentur menggunakan konsep yang disajikan

di

Bab ini. Perilaku anggota yang diambil secara aksial sering diungkapkan dalam hal  beban aksial, P, deformasi aksial, δ, dan perpindahan melintang pada pertengahan, Δ. Menurut konvensi, ketegangan memaksa dan deformasi dianggap positif, dan kekuatan tekan dan deformasi sebagai negatif Kurva histeretik yang disederhanakan untuk generik Anggota penjepit disajikan pada Gambar 9.4

Mulai dari kondisi yang diturunkan (titik O pada Gambar 9.4), Penjepit dikompres dalam rentang elastis linier. Buckling terjadi di titik A, bila P = Cu. Kait ramping yang gesek elastis pada titik A dapat mempertahankan beban aksial yang

diterapkan saat pengikat defleksi lateral, dengan pemendekan aksial yang sesuai (ditunjukkan sebagai dataran tinggi AB di Gambar 9.4). Pada saat itu, jika perilaku  brace tetap elastis, bongkar akan terjadi sepanjang garis BAO jika beban tekan aksial tersebut dihapus Selama tekuk, karena defleksi transversalnya, penjepitnya mengalami momen lentur. 9.2.2 Keliling Rumput Perilaku siklik dari penjepit sangat bergantung pada kelangsingannya, KL / r, Dimana K adalah faktor panjang yang efektif, L adalah penjepit rentang yang jelas, dan r adalah jari-jari girang anggota tentang sumbu tekuk di bawahnya pertimbangan. Jari-jari gyration, ri, tentang axis i, sama dengan I A i /, dimana Ii adalah momen kedua dari area komponen tentang poros i, dan A adalah luas penampang anggota. Perhatikan bahwa beberapa desain standar atau dokumen penelitian atau referensi nondimensional rasio kelangsingan, λ, didefinisikan sebagai (KL r) (F E) y / / π2.

9.2.3 Kekuatan Kompresi Degradasi Brace Di bawah Loading berulang Pengetahuan tentang gaya sebenarnya dilawan oleh penjepit sepanjang sikliknya Respon penting, karena variasi dalam nilai ini mempengaruhi kekuatan mengalir sepanjang sistem struktural, dan akibatnya bagaimana koneksi dan anggota struktur lainnya harus dirancang untuk menolaknya tuntutan ini (seperti yang dijelaskan lebih lanjut di bagian selanjutnya). 9.2.4 Brace Compression Overstrength pada First Buckling Tremblay (2002) juga mengukur kekuatan kompresi awal penjepit dibandingkan dengan persamaan desain AISC dan CSA (Gambar 9.16-the Penunjukan kelas 1 mengacu pada bagian kompak per CSA S16). Ini Nilai penting untuk memperkirakan kekuatan maksimum yang diterapkan oleh kawat gigi dalam kompresi untuk koneksi mereka dan elemen struktural lainnya. Kekuatan kompresi yang diharapkan ditemukan biasanya lebih besar daripada kekuatan nominal yang dihitung, terutama untuk lebih ramping kawat gigi, kemungkinan sebagai

konsekuensi asumsi konservatif yang dibangun di dalamnya persamaan disain sehubungan dengan ketidaksempurnaan dan residu awal kondisi stres Tremblay menemukan kelebihan berat rata-rata untuk semua kelangsingan berkisar 1,09 dan 1,16 dibandingkan dengan AISC 341 dan persamaan desain CSA S16, masingmasing, dengan koefisien variasi dari 0,16 dan 0,17. 9.2.5 Evolusi Kekuatan Kodifikasi dan Batas Kelembagaan Tabel 9.1 merangkum bagaimana Ketentuan Seismik AISC, dari mereka Edisi 1992 sampai 2010, telah memperhitungkan beberapa parameter dijelaskan di atas Perspektif garis waktu persyaratan yang dikodifikasi ini Bisa bermanfaat saat meninjau desain seismik yang ada bangunan, atau saat mempelajari alat bantu  perancangan dan tutorial mengembangkan referensi edisi awal ketentuan, sebagai  perubahan

yang sering terjadi yang terjadi selama dua dekade itu bisa

membingungkan. 9.2.6 Buckling Lokal Tekuk lokal adalah faktor lain yang memiliki dampak besar pada perilaku dari kawat gigi Pertama, tekuk lokal menyebabkan degradasi tekan cepat dan kekuatan lentur penjepit. Kedua, dan banyak lagi Yang penting, strain lokal besar yang berkembang di piring yang melengkung Permukaan rentan terhadap kelelahan siklus rendah pada siklus berulang deformasi inelastis, dan dengan demikian retak yang menyebabkan patah tulang.

Kawat gigi dari bentuk struktur berongga persegi panjang (a.k.a. tube) adalah rentan terhadap tekuk lokal dan fraktur berikutnya selama deformasi deelastis siklik (misalnya, Bonneville dan Bartoletti 1996, Gugerli dan Goel 1982, Liu dan Goel 1987, Shaback dan Brown 2003, Tremblay 2002, Tremblay dkk. 2003, Uang dan Bertero 1986), dengan retak sering dimulai di sudut membulat mereka di mana strain tinggi telah diperkenalkan selama fabrikasi mereka (dengan membungkuk dari sebuah

flat

piring

ke

bentuk

tubular

akhir).

gigi

seismik

Mencegah tekuk lokal sangat penting untuk menghalangi prematur fraktur material Untuk semua bentuk struktural, strategi diadopsi oleh kode dan standar untuk menunda terjadinya tekuk lokal telah terjadi untuk membatasi lebar-untukketebalan rasio kawat gigi. Mengingat kawat gigi itu mengembangkan engsel plastik lentur selama tekuk mereka, batas pada lebarto- rasio ketebalan setidaknya sama ketatnya dengan yang sangat tinggi anggota lentur lentur, dan lebih ketat dalam  beberapa kasus mengingat beban aksial besar secara simultan dilawan oleh kawat gigi. 9.2.7 Model Kelelahan Siklus Rendah Sementara penekanan edisi awal ketentuan seismik terus berlanjut membatasi kelulusan anggota, KL / r, terhadap nilai penelitian yang relatif rendah Hasilnya menimbulkan kekhawatiran bahwa kawat gigi ulet dirancang dengan kepatuhan  penuh Dengan persyaratan ini tentu tidak harus memiliki siklus rendah Umur kelelahan cukup untuk bertahan dari deformasi siklik besar yang dikenakan oleh gempa bumi yang parah (Archambault et al 1995, Fell et al., 2009, Tang dan Goel 1987), karena fraktur retak dan awal berkembang karena parah tekuk lokal di daerah engsel plastik

9.2.7.1 Model Histeresis Anggota (Model Fenomenologis) Salah satu kategori model kelelahan siklus rendah terdiri dari kriteria yang terkait untuk

perilaku

histeretik

anggota

penjepit.

Tang

dan

Goel

(1987)

 pertama mengusulkan persamaan empiris berikut untuk mengukur fraktu dimana Nf adalah kehidupan fraktur yang diekspresikan dalam hal jumlah ekuivalensiklus, B dan Δ1 adalah ketegangan deformasi dari titik pembalikan beban ke Py / 3, sedangkan Δ2 adalah dari Py / 3 menunjuk ke titik bongkar. (c) Δf, exp diperoleh dengan

menambahkan 0,1 kali Δ1 sampai Δ2 pada setiap siklus dan dijumlahkan untuk semua siklus sampai kegagalan [yaitu, Δf = Σ (0.1Δ1 + Δ2)]. Hal ini mencerminkan

keyakinan bahwa pelurusan dan peregangan dari Penjepit memiliki dampak lebih  besar pada umur patah dibanding kompresi kunjungan deformasi. 9.2.7.2 Model Mekanika Kontinu (Model Fisik) Pendekatan kedua dilakukan untuk memodelkan kelelahan siklus rendah siklis anggota penjepit dimuat telah menerapkan model kelelahan di terbatas program elemen, baik pelacakan sejarah ketegangan plastik di semua lokasi yang menarik (misalnya, Yoo et al 2008) atau secara eksplisit memodelkan plastik 200 5 10 b / t 20 30 0 (a) (b) 20 40 60 80 KL Gambar 9.22 Tren masa patah tulang yang diprediksi, sebagai fungsi b / t dan KL / r, per: (a) model Tang dan Goel; (b) Archambault dkk. (1995) model. (Lee dan Bruneau 2002, dari MCEER, University at Buffalo.) signifikan Dampak bentuk kurva histeresis) atau menggunakan kompleks empiris koefisien untuk memodelkan efek ini. Meski model fisik umumnya hanya terdiri dari dua anggota elastis dan engsel plastik, mereka bisa masuk akal menangkap perilaku histeresis aksial brace (dan dalam beberapa kasus deformasi luar bidang), seperti yang diilustrasikan pada Gambar 9.24 untuk Dicleli dan model Calik (2008).

9.3 Perilaku Hysteretic dan Desain Konsentris Braced Frames 9.3.1 Konfigurasi Sistem dan Masalah Umum 9.3.1.1 Desain dan Analisis Kapasitas Gambar 9.2 menunjukkan konfigurasi rangka yang diizinkan atau dilarang oleh AISC 341. Salah satu konfigurasi yang diizinkan dapat dirancang Lakukan dengan cara yang ulet dan stabil selama gempa bumi. Namun, Desain yang sukses, terlepas dari konfigurasi, harus dikenali dan menjelaskan redistribusi kekuatan dalam struktur sistem, seperti kawat gigi gesekan dalam kompresi, menghasilkan ketegangan, dan kehilangan kekuatan kompresi pada drift yang lebih besar dan selama pemuatan berulang. Pengakuan eksplisit atas redistribusi penting ini relatif  baru-baru ini dalam kode dan standar desain. Braced frame dirancang di Ketiadaan

 prinsip-prinsip desain kapasitas yang dipaksakan tersebut mungkin menunjukkan adanya 9.3.1.2 Tata Letak Brace untuk Kekuatan Lateral Seimbang Disipasi energi oleh tegangan yang dihasilkan kawat gigi lebih dapat diandalkan daripada dengan tekuk kawat gigi pada kompresi, bahkan untuk kawat gigi dengan kelangsingan yang rendah dan kekompakan. Konsekuensinya, untuk memastikan minimal struktural redundansi dan keseimbangan yang baik antara disipasi energi antara anggota kompresi dan ketegangan,

tata

letak

struktural

yang

didominasi

tergantung pada ketahanan kompresi kawat gigi (bukan Ketegangan ketegangan mereka) harus dihindari dalam tahan gempa perspektif desain Contoh tata letak  bingkai yang tidak dapat diterima ditunjukkan pada Gambar 9.25, bersama dengan alternatif yang direkomendasikan. 9.3.1.3 Dampak Pendekatan Desain terhadap Sistem Overstrength Pendekatan desain yang diadopsi untuk frame yang diperkuat bisa memiliki signifikan berdampak pada perilaku mereka. Di sebagian besar wilayah seismik, itu adalah standar berlatih menggunakan analisis elastis untuk menentukan kekuatan  penjepit, yang menyiratkan Kekuatan yang sama dalam ketegangan dan kompresi kawat

gigi

bila

sama

 jumlah kompresi dan ketegangan kawat gigi (dengan luas dan panjang yang sama) tahan gaya geser horisontal pada suatu cerita. Area penjepit ditentukan dengan kekuatan kompresi, dan ketegangan yang sesuai Kekuatan adalah konsekuensi dari daerah pilihan ini. 9.3.1.4 Pasukan Kolektor versus Pasukan dari Atas Pada hari-hari awal desain seismik, perpindahan kekuatan inersia ini Untuk  bingkai yang diperkuat diasumsikan secara implisit dicapai tanpa detail khusus,  padahal sekarang diakui memastikan integritas dari jalur beban lengkap untuk gaya

inersia

seismik

secara

horisontal

Pesawat sering membutuhkan balok pengumpul (a.k.a. drag struts or ties) dirancang untuk melakukan seperti yang diinginkan. 9.3.2 Desain Brace Biasanya, desain penjepit diatur oleh kekuatan kompresi (yang terbatas aplikasi

desain

hanya

ketegangan

yang

diizinkan

oleh

CSA-S16

sebuah

 pengecualian), yang merupakan fungsi dari kelangsingan KL / r. AISC 360 menguraikan prosedur standar untuk menentukan faktor panjang efektif, K, untuk mengukur kawat gigi, dan nilai yang lebih tinggi dapat digunakan secara konservatif Jika dengan adanya ketidakpastian (L biasanya dianggap sebagai jarak dari sumbu  berpotongan anggota struktur dalam analisis model). Namun, menggunakan prinsip desain kapasitas untuk menilai tuntutan yang diberikan oleh kawat gigi tekuk pada koneksi mereka dan Unsur struktural lainnya, pengetahuan tentang panjang efektif sebenarnya adalah penting, dan konservatisme menentukan penggunaan nilai K yang lebih rendah. 9.3.2.1 Tumpukan Out-of-Plane Inelastic Cyclic Studi awal tentang perilaku elastik frame X-diperkuat yang dikenakan Beban non-siklik menunjukkan bahwa penyangga ketegangan dapat memberikan beberapa  perlawanan melawan tekuk dari penjepit kompresi dan dibenarkan penggunaan nilai K kurang dari satu untuk tekuk di luar pesawat. 9.3.2.2 Inelastis Siklus In-Plane Buckling Untuk banyak detail koneksi penjepit yang khas, gussets memberikan lebih  banyak menahan diri terhadap tekuk in-plane dari kawat gigi daripada di luar pesawat tekuk; untuk kelangsingan yang sama, momen plastik gusset Pelat engsel out-of plane kurang dari momen plastik penjepit engsel untuk mengakomodasi tekuk dalam  pesawat penjepit (engsel gusset tidak mungkin ke arah itu). Namun, dalam banyak kasus, tekuk dalam pesawat mungkin terjadi, bukan tekuk di luar pesawat terbang

(atau tidak dirancang untuk terjadi, karena tekuk dalam pesawat lebih diinginkan untuk dicegah kerusakan pada claddings yang berdekatan dan elemen nonstruktural).

9.3.2.3 Braket Built-Up Kawat sudut ganda sering digunakan dalam bingkai yang diperkuat, dan juga  bentuk built-up lainnya sesekali. Untuk buckling mode yang bisa memaksakan geser  besar pada jahitan, AISC 341 membutuhkan kelangsingan Rasio elemen tekuk individu antara jahitan menjadi no lebih besar dari kelangsingan yang diatur oleh anggota built-up, dan bahwa jumlah kekuatan geser dari jahitan melebihi tarik kekuatan masing-masing elemen penjepit built-up. Persyaratan yang ketat ini dari apa yang ditentukan dalam AISC 360 dirumuskan berdasarkan Hasil penelitian menunjukkan tekuk lokal yang lebih parah dan prematur fraktur pada kawat gigi  built-up yang mengalami deformasi elastis siklik 9.3.3 Desain Beam Efek redistribusi beban akibat pengikatan tekuk dan penguat harus dipertimbangkan untuk desain balok di teluk yang ditempa. Untuk memastikan respon rangka ulet, kekuatan resultan pada balok di teluk yang ditata dapat dihitung dengan menggunakan prinsip desain kapasitas. Kedua kasus puncak dan kekuatan kompresi postbuckling terdegradasi Harus dipertimbangkan untuk menentukan tuntutan

kritis

pada

balok

sepanjang

respon

siklik

bingkai.

Bagian

ini

menggambarkan bagaimana ini dicapai untuk beberapa konfigurasi bingkai yang ditandai; Dalam semua kasus di sini, ketegangan dan kekuatan tekan di kawat gigi adalah keduanya dianggap positif.

9.3.3.1 Konfigurasi Bingkai V-Braced V dan Inverted Dampak dari kekuatan kompresi dan ketegangan penjepit yang tidak sama pada perilaku V dan frame V-braced terbalik telah lama dikenali (misalnya, Khatib et al 1988). Jika tidak diperhitungkan dengan  benar, Akibatnya, gaya tidak seimbang dapat berdampak negatif pada perilaku balok, dan pada gilirannya menyebabkan mekanisme keruntuhan plastik yang tidak diinginkan. 9.3.3.3 Balok Transfer untuk Lapisan Tidak Beraturan Meskipun Bagian 9.3.3 telah berfokus sejauh ini pada balok yang diperkuat teluk, prinsip desain kapasitas serupa juga harus digunakan di tempat lain situasi untuk memastikan transfer kekuatan struktural yang memadai, terutama Saat layout  penguncian tidak teratur ditemukan.

Desain Kolom 9.3.4 Kebutuhan untuk melindungi kolom yang menahan beban gravitasi sudah jelas dan  jelas diakui. Desain kapasitas memberikan pendekatan yang andal untuk dihitung Tuntutan maksimal dan minimum pada kolom saat selesai Mekanisme bergoyang  berkembang. Namun, dalam struktur menengah dan tinggi, bukti dari analisis dinamis inelastis menunjukkan bahwa penjepit Hasilnya tidak simultan pada semua cerita di seluruh

gedung

tinggi, dan dengan menggunakan desain kapasitas dalam kasus tersebut bisa  bersifatkonservatif (juga mengarah pada kekuatan desain fondasi tinggi). 9.3.4.1 Pasukan Kolom per Desain Kapasitas Desain kapasitas tetap merupakan pendekatan yang aman untuk menghitung kekuatan kolom untuk desain Terlepas dari konservatisme untuk bingkai yang lebih tinggi, itu tepat untuk low-rise frame dan upper stories medium- dan bangunan  bertingkat tinggi dimana semua kawat gigi dapat mengembangkan kapasitasnya serentak. 9.3.4.2 Pasukan Kolom per AISC

  Amplified Load Metode Kombinasi AISC 341-02 memperkenalkan konsep "beban seismik yang diperkuat" "Memperhitungkan kelebihan anggota dari Seismic Load Resisting Sistem "untuk mempercepat disain dalam kasus tertentu yang diidentifikasi oleh Ketentuan Seismik. Pendekatannya sangat tepat, menerapkan a kombinasi beban khusus yang digunakan ΩoE sebagai pengganti gempa beban, E, dalam kombinasi  beban yang ditentukan oleh yang berlaku kode bangunan, di mana Ωo adalah faktor

overstrength seismik (Bab 7). Di antara banyak kegunaan, pendekatan beban seismik yang diperkuat ini telah ditentukan oleh AISC 341-02 dan 341-05 untuk menentukan kekuatan aksial untuk dipertimbangkan untuk desain kolom; Kekuatan aksial ini juga harus dipertimbangkan sambil mengabaikan kekuatan lonjakan aksi yang terjadi  bersamaan 9.3.4.3 Pasukan Kolom per Metode SRSS Obsolete Redwood dan Channagiri (1991) mengajukan kuadrat-kuadratkuadrat-kuadrat (SRSS) untuk mengurangi permintaan pada kolom akuntansi untuk fakta bahwa menghasilkan tidak mengembangkan semua cerita secara bersamaan. Metode ini memperkirakan ketegangan dan kompresi kompresi yang diharapkan kekuatan dua kawat gigi pertama di atas kolom pada cerita di bawah pertimbangan, dengan kombinasi SRSS dari kekuatan yang datang dari kawat gigi lainnya pada cerita di atas. Pendekatan ini diilustrasikan untuk sebuah CBF delapan lantai.

9.3.4.4 Pasukan lateral dan rotasi inelastis pada penjepit

Titik Antara Lantai Lantai Eksentrisitas kebetulan kecil pada beban diterapkan  pada balok dengan kawat gigi dapat mendistorsinya dengan cara yang serupa dengan apa yang ditunjukkan pada Gambar 9.36. Perilaku torsional serupa juga diamati secara eksperimental oleh Schachter dan Reinhorn (2007). Mencegah ketidakstabilan  balok pada sambungan kawat gigi, balok pada SCBF dan OCBF harus dilakukan secara lateral bersiap pada titik persimpangan dengan kawat gigi, atau alternatifnya ditunjukkan memiliki kekuatan dan kekakuan yang cukup out-of-plane memastikan

stabilitas mereka. AISC 360 (Lampiran A) menentukan yang diperlukan kekuatan dan kekakuan kawat gigi lateral.

9.3.5 Desain Koneksi Gussets dilemas atau dilas sering digunakan untuk menghubungkan kawat gigi ke balok dan kolom dalam bingkai yang diperkuat. Kawat penampang besar Terkadang dilas secara langsung ke balok dan kolom. Kapasitas prinsip desain mendikte desain semua koneksi lainnya di bingkai yang diperkuat, mengingat tuntutan gabungan kawat gigi yang paling buruk ketegangan dan kekuatan kompresi, seperti yang dijelaskan sebelumnya.

Untuk mengurangi piring gusset terkadang besar yang dihasilkan Penerapan rekomendasi itu, yang juga bisa menginduksi lokal menghasilkan deformasi pada  balok dan kolom, Lehman et al. (2008) mengusulkan pola hasil gusset alternatif mengikuti elips garis hasil jalur Karya eksperimental dan analitis menunjukkan hal itu

Kinerja optimal dicapai dengan lebar clearance enam sampai delapan kali ketebalan gusset (Gambar 9.41). Kiland dan Sabelli (2006) menyajikan detail gusset dimana a Stiffener konsentris yang memperkuat gusset sudut melawan out-ofplane tekuk diperpanjang dan terhubung ke penjepit. Penyokong piring disediakan dengan  panjang bebas yang memungkinkan engsel plastiknya, dan berorientasi untuk memudahkan tekuk dalam pesawat penjepit. 9.3.6 Isu Lainnya

Prinsip perancangan kapasitas berlaku untuk perancangan semua komponen dalam  bingkai yang diperkuat, tapi juga bingkai yang terhubung, terutama bila mode kegagalan komponen ini tidak lentur. Kegagalan koneksi dasar (Gambar 9.44) atau elemen struktur dimana anggota truss terhubung (Gambar 9.45) akan meniadakan semua upaya diinvestasikan untuk memastikan perilaku ulet dari sistem struktur

Perhatian khusus harus diberikan pada rincian sambatan kolom. AISC hanya mengizinkan lasan alur penetrasi lengkap di kolom las splices karena lasan groove  penetrasi parsial berkinerja buruk di bawah pemuatan siklik (Bruneau dan Mahin 1990). AISC 341 juga membutuhkan itu splices kolom dirancang untuk mengembangkan setidaknya 50% dari yang lebih rendah

kekuatan lentur yang tersedia dari anggota yang terhubung, dan sebuah geser kekuatan sama dengan ΣMpc / Hc di mana ΣMpc adalah jumlah plastik nominal

kekuatan lentur, FycZc, dari kolom di atas dan di bawah sambatan, dan Hc adalah tinggi kolom yang jelas antara koneksi balok. Hal ini sesuai dengan pengamatan  bahwa kolom dapat dikenai momen besar karena perbedaan drift interstory selama  penjepit tekuk dan penguat (lihat Bagian 9.3.4).

9.4 Sistem Bingkai Rangka Konsentrik Lainnya Meskipun CBF adalah salah satu sistem struktural tertua, seperti yang dijelaskan di Bagian 9.1, banyak konsep inovatif telah diajukan meningkatkan disipasi energi dan kinerja seismik, membangun pada prinsip umum dan pengetahuan yang dipaparkan sebelumnya. Beberapa di antaranya diringkas secara singkat dalam bagian ini. 9.4.1 Bingkai Momen

Truss Khusus (STMF) Goel dan Itani (1994) mengajukan Special Truss Moment Frame (STMF) untuk melawan gempa dengan menghilangkan energi seismik

dalam

elemen

truss

khusus

rinci.

Contoh disajikan oleh Goel dkk. (1998), dan Chao dan Goel (2008a, 2008b).

9.4.2 Zipper Frames Khatib dkk. (1988) mengusulkan konsep zipper-frame sebagai cara untuk lebih baik mendistribusikan disipasi energi melintasi ketinggian CBF dan mencegah konsentrasi disipasi energi dalam satu cerita. Konsep terdiri dari  penggunaan anggota vertikal yang membentang di ketinggian bingkai, kecuali untuk cerita pertama, dan menghubungkan balok pada penjepitnya titik koneksi Tujuan desain asli adalah untuk menyebarkan ketidakseimbangan kekuatan vertikal yang diciptakan oleh ketegangan dan kompresi yang tidak sama kekuatan kawat gigi untuk semua

balok,

sehingga

mengurangi

kehilangan

kekuatan cerita yang sebaliknya akan berkembang saat kompresi Degradasi kekuatan kawat gigi terjadi pada sebuah cerita tertentu. Contoh Desain 9,5 Bagian berikut mengilustrasikan desain Konsentris Khusus Braced Frame (SCBF). Desainnya menerapkan persyaratan ASCE 7 (2010) dan AISC 341 (2010). Contohnya tidak dimaksudkan untuk menjadi lengkap ilustrasi penerapan semua persyaratan desain. Agak, Hal ini dimaksudkan untuk menggambarkan analisis kunci dan teknik proporsional yang dimaksudkan untuk memastikan respon ulet struktur.

9.5.1 Deskripsi Bangunan dan PemuatanContoh bangunan identik dengan yang digunakan pada Bab 8(Bingkai Momen Khusus); seismisitas dan bangunan yang lebih rinciInformasi disertakan dalam contoh itu. Perbedaan dalam kasus iniadalah Bingkai Berkarat Khusus yang digunakan secara konsentris. Sistemparameter desain seismik ditunjukkan pada Tabel 9.2.Rancangan tipikal ditunjukkan pada Gambar 9.48 dan bingkai tipikalelevasi ditunjukkan pada Gambar 9.49.Berdasarkan data seismikdesain, spektrum respon seismik generikdibangun sesuai dengan ASCE 7. Karena hanya ada satu braced bay pada setiap sisi struktur, desain geser pada setiap Cerita harus dikalikan dengan faktor redundansi ρ sama dengan 1,3.

9.5.2 Persyaratan Global Struktur harus dirancang untuk memberikan kekuatan yang memadai dan kekakuan yang memadai. Biasanya persyaratan kekuatan akan mengatur desain  bangunan bawah, sedangkan bangunan tinggi akan dikontrol dengan melayang Tinggi ambang batas tergantung pada banyak faktor,termasuk bentuk spektrum respon,  prosedur analitis digunakan, dan konfigurasi dan proporsi teluk yang ditingkatkan. tunduk pada kekuatan yang sesuai dengan hasil panen dan pengerasan timbel sepenuhnya kawat gigi 9.5.3 Dasar Desain

Rancangan SCBF didasarkan pada harapan akan hasil global mekanisme di mana kawat gigi menghasilkan ketegangan dan gesekan dalam kompresi dan engsel  plastik terbentuk di kolom basa. Dimana bingkai balok terhubung secara kaku ke kolom, bergantung pada balok atau kolom

9.5.4 Ukuran Penglihatan Awal Berdasarkan hasil analisis elastis, diperoleh ukuran penjepit. Tabel 9.3 menunjukkan ukuran ini, bersama dengan kekuatan yang diharapkannya ketegangan dan kompresi seperti yang dijelaskan di atas.

9.5.5 Analisis Mekanisme Plastik Dua analisis mekanisme plastik dilakukan pada frame. Ini dimaksudkan untuk menangkap kedua gaya aksial yang sesuai dengan penjepit aksi inelastis dan kekuatan lentur pada balok yang dipantulkan oleh kawat gigi sepanjang panjang mereka Meski sudah diantisipasi bahwa kekuatan penjepit ini sesuai dengan drift besar, dan kolom itu mungkin berkembang secara signifikan Kekuatan lentur pada drift ini (karena

kepenuhan pada balok atau berbagai ceritadrift), analisis ini tidak dimaksudkan untuk menentukan

lentur

semacam

itu

kekuatan.

Memang,

diizinkan

untuk

mengabaikannya, dengan asumsi yang terbatas lentur menghasilkan di kolom dapat ditoleransi selama karena tekuk keseluruhan terhalang.

Identitas buku 2

Judul Buku

Steel Structure Practical Design Students

Pengarang

T.J.Mac Ginley

Tahun Terbit

1998

Kota Terbit

London & New York

Penerbit

E & FN SPON

Jumlah Halaman

198

Jumlah Bab

7 bab

ISBN

0-203-47428-7

Kata Pengantar

Tujuan utama dari edisi kedua adalah lagi untuk menyajikan prinsip,  pertimbangan yang relevan dan contoh desain untuk beberapa tipe utama bangunan  berbingkai baja. Semua bangunan bisa dibingkai dengan cara yang berbeda dengan  berbagai jenis sendi dan dianalisis dengan menggunakan metode yang berbeda. Desain anggota untuk kondisi akhir ditentukan. Proyek dipilih untuk ditunjukkan desain alternatif untuk struktur yang sama. Desain sekarang sesuai untuk membatasi teori negara - kode baja Inggris dan Eurocode baru. Prinsip desain ditetapkan singkat dan desain dibuat untuk kode Inggris saja. Referensi dibuat untuk Eurocode dalam satu kasus khusus. Masih  banyak lagi Perhitungan dan pengecekan desain diperlukan untuk kode negara batas daripada kode elastis sebelumnya dan dengan demikian tidak semua kasus muatan atau pemeriksaan terperinci dapat dilakukan untuk setiap proyek desain.

Namun, pekerjaan desain yang lebih penting ditunjukkan dalam hal ini kasus. Padahal metode komputer, terutama untuk analisis, tapi juga semakin banyak digunakan untuk member dan disain koneksi sekarang Desain kantor norma  prosedural, perkiraan, cara manual masih sangat penting. Hal ini diperlukan terutama untuk mendapatkan bagian untuk analisis komputer dan untuk memeriksa desain akhir. Buku ini, seperti dalam edisi pertama, ditujukan untuk siswa kelas akhir, calon  program gelar master di teknik struktural dan insinyur muda di industri. Pengetahuan dasar tentang metode analisis struktural dan Desain dari kursus desain dasar diasumsikan. Tujuan buku ini adalah untuk menyajikan prinsip dan praktik perancangan  beberapa struktur modern utama. Ini ditujukan untuk mahasiswa tingkat akhir tahun untuk menunjukkan penerapan teori teknik struktural dan membantu mereka untuk mendapatkan sebuah Apresiasi terhadap permasalahan yang ada dalam proses  perancangan dalam waktu yang terbatas tersedia di perguruan tinggi. Dalam  presentasi seperti itu banyak topik tidak bisa dibahas dengan sangat rinci. Desain adalah proses pengambilan keputusan dimana penilaian teknik berdasarkan  pengalaman, pengetahuan teoritis, studi desain komparatif dll, digunakan untuk sampai pada solusi terbaik untuk situasi tertentu. Materi dalam buku ini meliputi  berikut: (a) pembahasan desain dan perencanaan konseptual; (b) penyajian prinsip dan prosedur untuk berbagai metode analisis dan perancangan; (c) analisis rinci dan desain untuk struktur yang dipilih. Studi desain awal dibuat dalam kasus lain dimana penuh Perlakuan terhadap masalah ini berada di luar cakupan buku ini. Dalam  perancangan detil, hasilnya disajikan dalam bentuk sketsa yang menunjukkan rencana  pembingkaian, ukuran anggota dan konstruksional rincian. Meskipun buku ini terutama berkaitan dengan desain struktur baja, faktor penting yang mempengaruhi keduanya secara keseluruhan. Desain dan detai yang dibutuhkan dibahas secara singkat. Ini termasuk pemilihan bahan, jenis yayasan yang digunakan, metode

 jointing, proses fabrikasi dan metode ereksi, pertimbangan desain lainnya seperti kelelahan, patah getas, api resistensi dan proteksi korosi juga diperhatikan. Penggunaan komputer dalam desain sekarang semakin penting. Bila diperlukan, program komputer digunakan dalam buku ini untuk analisis Sementara contoh desain berbantuan komputer belum disertakan, sebuah proyek mengenai topik ini tercantum di bagian akhir buku. Rasakan bahwa siswa harus benar-benar memahami prinsip desain sebelum menggunakan program desain.

Ini memberinya kesempatan untuk melakukan studi di bidang minat tertentu secara lebih mendalam daripada mungkin melalui kuliah normal. Beberapa saran untuk proyek diberikan di akhir buku. Ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut: (a) studi desain komparatif; (b) proyek perancangan dibantu komputer; (c) konstruksi dan pengujian model struktural dan penyajian hasil dalam bentuk laporan. Tujuan buku ini adalah untuk membantu melengkapi insinyur muda untuk  perannya dalam teknik struktural di industri. Itu penting untuk mendorong ketertarikan pada teknik struktural di industri. Penting untuk mendorong ketertarikan  pada desain struktural di mana ini ditunjukkan oleh seorang siswa Diharapkan buku ini akan mengarah pada tujuan ini. Ucapan Terima Kasih

Ekstrak dari British Standard BS 5950: Bagian 1, 3 dan 4 direproduksi dengan izin dari British Standards Institution, 2 Park Street, London W1A 2BS, yang bisa diperoleh salinannya.

BAB 1 STRUKTUR BAJA - REKAYASA STRUKTURAL

1.1 PERLU DAN PENGGUNAAN STRUKTUR Struktur adalah salah satu kebutuhan dasar umat manusia di samping makanan dan pakaian, dan merupakan ciri khas peradaban. Struktural manusia

 berusaha untuk melindungi dirinya dari unsur-unsur dan dari jenisnya sendiri, untuk  jembatan sungai, untuk meningkatkan kelas penguasa dan untuk Tujuan religius kembali ke fajar umat manusia. Pada dasarnya, struktur dibutuhkan untuk tujuan  berikut: • Melampirkan ruang untuk pengendalian lingkungan; • untuk mendukung orang, peralatan, bahan dan sebagainya di lokasi yang dibutuhkan

di luar angkasa; • mengandung dan menyimpan bahan; • Membentang kesenjangan lahan untuk transportasi orang, peralatan, dll.

Tujuan utama dari struktur adalah membawa beban dan memindahkannya ke tanah. Struktur dapat diklasifikasikan menurut penggunaan dan kebutuhan. Klasifikasi umum adalah: • rumah tinggal, apartemen, hotel; • kantor komersial, bank, toserba, pusat perbelanjaan; • institusi -sekolah, universitas, rumah sakit, gaols; • pameran-gereja, teater, museum, galeri seni, pusat hiburan, stadion olahraga, dll; • pabrik industri, gudang, pembangkit tenaga listrik, pabrik baja, gantungan pesawat

terbang dll. Struktur teknik penting lainnya adalah: • jembatan-rangka, gelagar, lengkungan, kabel ditangguhkan, suspensi; • menara-menara air, tiang tiang, menara penerangan, dll; • struktur khusus - struktur lepas pantai, tempat parkir, teleskop radio, kerangka

kepala saya, dll. Masing-masing struktur yang tercantum di atas dapat dibangun dengan menggunakan berbagai bahan, bentuk struktur atau sistem. Bahannya dibahas terlebih dahulu dan kemudian klasifikasi umum struktur ditetapkan, diikuti oleh salah satu struktur baja. Padahal subjeknya adalah struktur baja, baja tidak digunakan dalam isolasi dari material lain. Semua struktur baja harus berada pada fondasi beton dan Dinding geser beton biasanya digunakan untuk menstabilkan bangunan multistore.

1.2 BAHAN STRUKTUR-JENIS DAN PENGGUNAAN Sejak awal, bahan alami seperti kayu, batu dan serat digunakan secara struktural. Kemudian diikuti pembuatan batu bata, pembuatan tali, kaca dan logam. Dari permulaan awal industri manufaktur bahan modern ini dikembangkan. Bahan  bangunan modern utama adalah batu, beton (massa, diperkuat dan pratekan), baja struktural digulung dan bagian dan kayu buatan.

2. STRUKTUR BAJA-TEKNIK STRUKTURAL Penggunaan prinsipal, jenis konstruksi dan kelebihan bahan struktural utama adalah sebagai berikut. • Tembok -dinding atau kolom pemecah muatan Masonry dalam kompresi dan

dinding yang mengambil beban di pesawat atau transversal. Konstruksi sangat tahan lama, tahan api dan estetis. Bangunan tinggi sedang, katakanlah ke 20 lantai. • Konstruksi beton atau konstruksi dinding geser pada beton bertulang sangat tahan

lama dan tahan api dan digunakan untuk beton gedung tertinggi. Beton, diperkuat atau pratekan, digunakan untuk konstruksi lantai di semua bangunan, dan beton yayasan dibutuhkan untuk semua bangunan. • Bingkai baja tahan karat struktural pada bangunan, dimana keunggulan utamanya

adalah kekuatan dan kecepatan ereksi. Baja membutuhkan perlindungan dari korosi dan api. Claddin dan dinding divisi bahan lainnya dan pondasi betonnya wajib. Baja digunakan bersamaan dengan beton dalam rangka gabungan dan konstruksi bingkai dan dinding geser. Baja struktural adalah paduan besi, dengan jumlah karbon yang dikontrol dengan hati-hati dan berbagai logam lain seperti mangan, kromium, aluminium, vanadium, molibdenum, neobium dan tembaga. Kandungan karbon kurang dari 0,25%, mangan lebih sedikit dari 1,5% dan elemen lainnya dalam jumlah sedikit. Elemen paduan mengendalikan ukuran butiran dan karenanya sifat baja, memberikan kekuatan tinggi, peningkatan daktilitas dan

Dimasukkannya tembaga memberi korosi tahan korosi Cor-ten. Baja karbon tinggi digunakan untuk pembuatan kabel ditarik keras untuk kabel dan tendon. Proses  produksi seperti pendinginan, quenching dan tempering, rolling dan forming juga  penting efek pada struktur mikro, memberikan ukuran butiran kecil yang memperbaiki sifat baja. Baja modern telah jauh meningkat kemampuan las. Lasan kekuatan penuh suara yang bebas dari cacat pada bagian paling tebal dapat dijamin. Perbandingan baja yang digunakan dalam berbagai bentuk struktur diberikan pada Baja struktural dilapisi panas menjadi bentuk seperti balok universal dan kolom. Ukuran maksimum kolom universal di UK adalah 356 × 406 UC, 634 kg / m, dengan flensa 77 mm. Trade-ARBED di Luxembourg menggulirkan bagian 360 × 401 WTM, 1299 kg / m, dengan flensa setebal 140 mm.

1.3.1 JENIS STRUKTUR UMUM Insinyur struktural mengadopsi klasifikasi untuk struktur berdasarkan cara struktur menahan beban, sebagai berikut. 1. Struktur dinding bata gravitasi - dinding beban menahan beban yang ditransmisikan ke lantai lempengan. Stabilitas tergantung pada  beban gravitasi 2. Struktur berbingkai-kerangka baja atau beton mengumpulkan beban dari elemen  pelat dan mengirimkannya ke pondasi. 3. Struktur kerang - permukaan melengkung menutupi ruang dan membawa beban. 4. Struktur ketegangan - kabel membentang di antara struktur jangkar yang membawa membran. 5. Struktur pneumatik-membran yang disegel ke tanah didukung oleh tekanan udara internal.

1.3.2 STRUKTUR BAJA Struktur berbingkai baja. Selanjutnya dikelompokkan menjadi jenis berikut:

1. struktur berlantai tunggal, tunggal atau multibay yang bisa berupa bingkai rangka atau stanchion atau bingkai kaku dari solid atau kisi anggota; 2. struktur multistorey, single atau multibay dari konstruksi kerangka yang kaku atau kaku - banyak sistem spektakuler dikembangkan; 3. Struktur ruang (dek ruang angkasa, kubah, menara dll) - dek ruang dan kubah (kecuali kubah Schwedler) yang berlebihan struktur, sementara menara dapat secara statis menentukan struktur ruang; 4. struktur tegang dan struktur atap yang didukung kabel; 5. Struktur kulit berpelukan, di mana kelongsong menstabilkan struktur

1.4 PONDSASI Yayasan

memindahkan

muatan

dari

struktur

bangunan

ke

tanah.

Membangun beban bisa vertikal atau horizontal dan menyebabkan overturning dan  pondasi harus menahan beban bearing dan uplift. Pilihan yang tepat dan desain yayasan adalah penting dalam desain baja untuk memastikan bahwa asumsi yang dibuat untuk desain frame dicapai dalam praktik. Jika gerakan a  pondasi harus terjadi dan belum diizinkan untuk disain, dapat menyebabkan kerusakan struktural dan kerusakan pada penyelesaian pada bangunan. Jenis pondasi yang akan digunakan tergantung pada kondisi tanah dan jenis struktur yang diadopsi Jenis utama yayasan ditetapkan dan dibahas secara singkat, sebagai berikut. 1. Bantalan langsung pada batu atau tanah. Ukurannya harus cukup untuk memastikan bahwa tekanan bantalan yang aman tidak terlampaui. Itu  jumlah penyelesaian keseluruhan mungkin perlu dibatasi dalam beberapa kasus, dan untuk penyelesaian diferensial basis terpisah  penting. Klasifikasi adalah sebagai berikut: • pad atau menyebarkan pijakan yang digunakan di bawah kolom individual; • alas kaki khusus seperti basa  gabungan, seimbang atau terikat dan alas berbentuk

khusus; • Strip footings yang digunakan di bawah dinding atau deretan kolom;

• Pondasi rakit atau alas dimana pelat besar dalam konstruksi datar atau gosok

mendukung bangunan yang lengkap; • basement atau  pondasi rakit seluler; jenis ini mungkin berada di satu atau lebih

lantai dan membentuk ekstensi bawah tanah  bangunan yang sering dijadikan tempat parkir.

1.5.1 TEKNIK STRUKTURAL Lingkup teknik struktural Rekayasa struktural mencakup konsepsi, perencanaan,  perancangan, gambar dan konstruksi untuk semua struktur. Profesional Insinyur dari sejumlah disiplin terlibat dan bekerja sebagai tim dalam proyek tertentu yang berada di bawah kendali keseluruhan arsitek untuk struktur bangunan. Pada struktur teknik seperti jembatan atau powerstations, seorang insinyur bertanggung jawab. Jangan sampai berpikir bahwa pekerjaan insinyur struktural bersifat mekanis atau rutin, sangat berguna untuk mempertimbangkannya posisi dalam konstruksi bangunan dimana pihak-pihak yang terlibat adalah: • lien (atau pemilik organisasi), yang memiliki kebutuhan akan bangunan tertentu dan

akan membiayai proyek tersebut; • arsitek, yang menghasilkan proposal dalam bentuk rencana dan model bangunan

(atau simulasi komputer) untuk memenuhi  persyaratan klien, yang mengendalikan proyek dan siapa yang melibatkan konsultan untuk mengajukan proposal; • konsultan (struktural, mekanik, elektrikal, pemanas dan ventilasi dll), yang

melakukan perancangan detail, persiapan gambar kerja dan dokumen tender dan mengawasi konstruksi;

1.5.2 KARYA DESAINER STRUKTURAL Tujuan perancang struktur adalah untuk menghasilkan desain dan gambar untuk struktur yang aman dan ekonomis yang memenuhi fungsinya tujuan yang diinginkan. Langkah-langkah dalam proses perancangan adalah sebagai  berikut.

1.Desain dan perencanaan konseptual. Ini melibatkan pemilihan bentuk dan bahan struktural yang paling ekonomis untuk digunakan. Desain pendahuluan seringkali diperlukan untuk memungkinkan perbandingan yang akan dilakukan. Metode perancangan awal dibahas di Bagian 3. 2. Desain rinci untuk tipe dan susunan struktur tertentu, yang meliputi: • idealisasi struktur untuk analisis dan desain; • perkiraan pemuatan; • analisis untuk berbagai kasus beban dan kombinasi beban dan identifikasi tindakan

desain yang paling parah;

STRUKTUR BAJA-TEKNIK STRUKTUR • desain fondasi, kerangka struktural, elemen dan koneksi; • persiapan susunan akhir dan gambar detail

1.6 DESAIN KONSEPTUAL, INOVASI DAN PERENCANAAN

Desain konseptual dalam pengertian teknik struktural adalah fungsi memilih  bentuk atau sistem atau framing yang sesuai pengaturan untuk membawa solusi arsitektur menjadi ada. Tata letak bangunan, batasan dan parameternya sering terjadi ditentukan hanya oleh arsiteknya. Dalam kasus seperti ini, insinyur struktural mungkin tidak dapat memilih struktur yang optimal larutan. Idealnya, desain konseptual harus dihasilkan dari usaha tim, di mana arsitek, insinyur struktur dan insinyur servis berkontribusi pada solusi akhir. Berikut ini adalah beberapa contoh inovasi teknik struktural baru-baru ini: 1. analisis-matriks elastis dan analisis elemen hingga, analisis orde kedua, analisis  bersih kabel, analisis plastis; 2. desain-plastik desain, desain negara batas, dibantu komputer desain, optimasi struktural;

3. dek konstruksi-ruang angkasa, kubah geodesik, struktur ketegangan, jembatan girder kotak, bangunan tabung bertingkat tinggi dll. Insinyur juga harus mempertimbangkan konstruksi di salah satu bahan utama - batu, beton, baja atau kayu, atau lagi beberapa kombinasi dari bahan ini untuk strukturnya, dan kemudian membuat pilihan yang tepat. Daftar faktor yang perlu Untuk dipertimbangkan pada tahap konseptual dan perencanaan akan mencakup: 1. lokasi struktur dan kondisi lingkungan; 2. kondisi lokasi dan pondasi; 3. kondisi cuaca selama konstruksi; 4. ketersediaan bahan; 5. lokasi dan reputasi industri fabrikasi; 6. pengangkutan material dan elemen fabrikasi ke lokasi; 7. ketersediaan dan kualitas tenaga kerja untuk konstruksi; 8. Tingkat pengawasan yang dibutuhkan untuk konstruksi; 9. tindakan yang diperlukan untuk memberi perlindungan terhadap korosi dan kebakaran; 10. Kemungkinan kerusakan atau kegagalan akibat fraktur lelah atau rapuh; 11. kemungkinan kerusakan akibat kecelakaan; 12. perawatan yang dibutuhkan setelah selesai; 13. kemungkinan pembongkaran di masa depan Pertimbangan

umum

Desain

pendahuluan

untuk

memungkinkan

 perbandingan dan penilaian yang akan dilakukan seringkali diperlukan selama tahap  perencanaan di Untuk menentukan solusi struktural yang mungkin adalah yang paling ekonomis. Informasi dari survey lokasi adalah  penting karena desain pondasi akan mempengaruhi jenis suprastruktur yang dipilih serta keseluruhan biaya. Gambar pengaturan menunjukkan keseluruhan sistem struktur dibuat untuk  berbagai proposal. Kemudian analisis pendahuluan dan desain dilakukan untuk menetapkan ukuran pondasi, ukuran dan bobot anggota sehingga biaya bahan, fabrikasi, konstruksi dan penyelesaian dapat diperkirakan. Biaya proteksi kebakaran

dan korosi juga harus dipertimbangkan. Namun, seringkali sulit untuk mendapatkan  biaya komparatif yang sebenarnya dan kontraktor enggan memberikan biaya pada tahap perencanaan. Tujuan dan faktor yang dipertimbangkan dalam perbandingan desain Tujuan dari perbandingan desain adalah untuk memungkinkan perancang untuk memastikan solusi paling ekonomis yang sesuai dengan persyaratan untuk struktur yang diberikan. Semua faktor harus dipertimbangkan. Hasil yang menyesatkan bisa muncul jika perbandingan dibuat secara terbatas. Faktor-faktor yang harus diperhatikan meliputi: 1. bahan yang akan digunakan; 2. pengaturan dan sistem struktur dan sistem lantai yang akan diadopsi; 3. fabrikasi dan jenis jointing; 4. metode pemasangan kerangka kerja yang akan digunakan; 5. jenis konstruksi untuk lantai, dinding, kelongsong dan finishing; 6. pemasangan ventilasi / pemanas tanaman, lift, suplai air, listrik dll; 7. Perlindungan korosi yang dibutuhkan; 8. Proteksi kebakaran yang dibutuhkan; 9. Biaya operasi dan pemeliharaan.

Dasar spesifik perbandingan untuk struktur umum Pada bagian berikut, klasifikasi diberikan pada perbandingan desain untuk beberapa struktur tujuan umum terbuat.

Perbandingan

desain

yang

lebih

rinci

diberikan

di

bab-bab

selanjutnya.(Sebuah) Bangunan satu lantai bertingkat satu Untuk ukuran rencana tertentu perancang bisa membuat pilihan berikut. (i) Jenis metode bangunan dan perancangan (Gambar 1.4 (a)) Alternatifnya adalah: 1. rangka rangka dan stanchion dengan kolom kantilever pada perkutut dengan dasar yang disematkan atau dipasang dengan desain sederhana; 2. portal tiga pinned dari bagian I atau konstruksi kisi dengan desain sederhana; 3. portal kaku dengan dasar disematkan atau tetap dibangun di:

• Menggulung bagian I atau berongga yang dir ancang menggunakan teori elastis atau

 plastik; • Bagian I-tapered atau curling yang dirancang dengan menggunakan teori elastis. • konstruksi kisi yang dirancang dengan menggunakan teori elastis.

Desainnya bisa dilas sepenuhnya atau dengan mode sambungan kaku menggunakan  baut dengan kekuatan tinggi. Desainnya bisa dilas sepenuhnya atau dengan mode sambungan kaku menggunakan  baut dengan kekuatan tinggi. Idealisasi struktural Struktur mendukung beban dan melampirkan ruang dan terdiri dari konstruksi tiga dimensi. Idealisasi berarti melanggar yang lengkap struktur menjadi elemen tunggal (balok, kolom, rangka, bingkai yang kokoh atau kaku) yang  bebannya diperkirakan dan analisis dan desain yang dibuat.

1.9 GAMBAR, SPESIFIKASI DAN KUANTITAS Gambar baja menunjukkan detail untuk fabrikasi dan penataan struktur untuk ereksi. Mereka juga digunakan untuk mengambil dari daftar bahan dan menyiapkan tagihan jumlah dan perkiraan biaya. Adalah penting bahwa gambar disajikan dengan benar dan diperiksa dengan cermat untuk akurasi. Gambar baja dapat diklasifikasikan menjadi: • pengaturan umum - menunjukkan fungsi dan susunan struktur; • membuat rencana - menunjukkan lokasi anggota bernomor terpisah untuk ereksi; • detail gambar -memberikan rincian anggota terpisah untuk fabrikasi.

Banyak praktik teknik konsultasi melakukan keseluruhan analisis dan disain saja, menyiapkan gambar pengaturan menunjukkan bagian anggota yang dibutuhkan. Tipe sambungan khusus harus ditentukan dengan cermat untuk mencapai asumsi  perancang dalam praktek. Fabrikator kemudian menyiapkan gambar detail untuk sambungan dan fabrikasi toko. melengkapi,

masing-masing

Spesifikasi Spesifikasi dan gambar saling memberikan

informasi

yang

diperlukan

untuk

 pelaksanaan pekerjaan. Di Istilah umum spesifikasi untuk fabrikasi dan ereksi

meliputi: Gambar 1.6 Idealisasi struktur: (a) bangunan multistore; (b) struktur menara; (c) kerangka rangka dan rangka atap; (d) stadion atap kubah. Kuantitas Kuantitas bahan yang dibutuhkan diambil dari susunan dan gambar detail. Bahan yang dibutuhkan untuk fabrikasi dan ereksi dicantumkan untuk  pemesanan. Daftar ini terdiri dari jenis, ukuran dan jumlah bagian pelepasan panas dan dingin yang terpisah, flat, piring, lembaran, baut dan baut. Ini adalah dalam  bentuk umum: • tanda nomor • nomor mati • deskripsi • berat per meter / meter persegi / panjang / area unit • berat keseluruhan.

Jumlah tersebut disajikan pada lembar standar yang dicetak oleh komputer. Tagihan jumlah adalah jadwal bahan yang dibutuhkan dan pekerjaan yang harus dilakukan. Ini memberikan dasar tender harus diperoleh dan pembayaran dilakukan untuk pekerjaan selesai. Pekerjaan baja yang akan dibuat dan dipasang dicantumkan di bawah gulungan dan balok, balok dan tiang penyangga, rangka dan balok kisi,  purlins dan rel lembaran, basa, grillages, piring sambatan, baut dll. Tagihan meminta tarif dan jumlah untuk setiap item dari mana total biaya diperkirakan. Fabrikasi mencakup proses pembuatan elemen individual dari bangunan  berbingkai baja dari bagian baja gulung dan piring. Proses umum diatur secara singkat sebagai berikut: 1. Fabricator menyiapkan daftar bahan dan gambar yang menunjukkan rincian toko. 2. Anggota digulung dipotong panjang dan dibor oleh pabrik yang dikontrol secara numerik. 3. Bentuk gussets, cleat, endplates, stiffeners dll ditandai dan flame atau plasma-busur dipotong dan ujungnya digiling. Lubang lokasi ditandai dan lubang dibor. 4. Untuk anggota built-up, pelat adalah flame atau plasma-busur dipotong, diikuti oleh mesin untuk tepi dan preparasi las.

5. Komponen utama dan alat kelengkapan dirakit dan diposisikan dan pengelasan akhir dilakukan dengan busur terendam otomatis atau proses terlindung gas. Langkah-langkah yang tepat dilakukan untuk mengendalikan distorsi dan retak. 6. Anggota dibersihkan dengan grit blasting, prima dan diberi nomor tanda mereka.

TRANSPORT DAN EREKSI Beberapa komentar singkat diberikan mengenai pengaruh transportasi dan  pemasangan pada desain. 1. Lokasi situs dan metode transportasi dapat mengatur ukuran anggota terbesar. Anggota besar mungkin Diangkut jika pengaturan khusus dibuat. 2. Metode ereksi dan crane yang akan digunakan memerlukan seleksi yang hati-hati. Mobile crane dapat digunakan untuk single-storey bangunan, sementara menara crane atau crane yang naik di atas baja dibutuhkan untuk bangunan multistore.

BAB 2

Desain Baja Struktural 2.1 DESAIN TEORI 2.1.1Pengembangan desain Tujuan spesifik dari desain struktural adalah, untuk pengaturan framing yang diberikan, untuk menentukan ukuran anggota untuk mendukung beban struktur Dasar historis desain adalah trial and error. Kemudian dengan perkembangan matematika dan sains teori desain-elastis, plastik dan batas negara-dikembangkan, yang memungkinkan desain ekonomi dan akurat dibuat. Teori desain dibahas; Metode desain yang diberikan dalam BS 5950: Bagian 1 ditetapkan secara singkat. Referensi juga dibuat untuk Eurocode 3 (EC3). Kode lengkap harus dikonsultasikan.

Desain dari pengalaman Proporsi yang aman untuk anggota seperti kedalaman / ketebalan, tinggi

/ lebar, rentang / kedalaman, dll ditentukan dari

 pengalaman dan diformulasikan ke dalam aturan. Dengan cara ini, bentuk struktur

dan metode konstruksi seperti balok-kolom, kubah laras lengkung dan kubah di batu,  batu dan kayu dikembangkan, serta struktur kabel yang menggunakan serat alami. 2.1.3 Teori elastis Teori

elastis

adalah

metode

perancangan

teoritis

pertama

yang

dikembangkan. Perilaku baja saat dimuat di bawah hasil panen titik lebih dekat dengan perilaku elastis yang benar daripada material struktural lainnya (Gambar 2.1). Semua bagian dan lengkap struktur diasumsikan mematuhi hukum Hooke dan kembali ke kondisi semula pada saat memindahkan muatan jika tidak memuat hasil di masa lalu. Desain untuk teori elastis dilakukan sesuai dengan BS 449, Penggunaan Baja Struktural di Gedung. Untuk disain, strukturnya sarat dengan beban kerja, yaitu beban maksimum yang akan dikenakan selama kehidupan. Struktur yang ditentukan secara statistik dianalisis dengan menggunakan teori statik sederhana. Untuk struktur statis tak tentu, linier atau teori elastis orde pertama secara tradisional digunakan untuk analisis. Berbagai kasus  beban dapat dikombinasikan dengan superposisi untuk diberikan kasus terburuk untuk disain. 2.1.4Teori plastik Teori plastik merupakan pengembangan utama dalam desain. Ini dihasilkan dari kerja di Universitas Cambridge oleh almarhum Tuhan Baker, Profesor Horne, Heyman dll. Teori desain digariskan. Ketika spesimen baja dimuat di luar batas elastis, tegangan tetap konstan sementara regangan meningkat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1 (b). Untuk bagian balok yang mengalami peningkatan momen, perilaku ini menghasilkan pembentukan engsel plastik dimana sebuah bagian  berputar pada kapasitas momen plastik. 2.1.5 Batasi teori dan kode desain negara Batasan teori negara dikembangkan oleh Comitée Européen Du Béton untuk desain beton struktural dan kini telah banyak dilakukan diterima sebagai metode perancangan terbaik untuk semua bahan. Ini mencakup prinsip-prinsip dari teori elastis dan plastik dan menggabungkannya faktor lain yang relevan untuk memberikan dasar desain yang realistis. Konsep berikut sangat penting untuk membatasi teori negara.

1. Rekening diambil dalam desain semua kondisi terpisah yang dapat menyebabkan kegagalan atau membuat struktur tidak layak untuk tujuannya menggunakan. Ini adalah berbagai batas negara bagian dan tercantum di bagian berikutnya. 2. Desain didasarkan pada perilaku aktual material dalam struktur dan kinerja struktur nyata yang ditetapkan oleh tes dan observasi jangka panjang. Praktik bagus yang terkandung dalam klausul dalam kode dan spesifikasi harus diikuti agar beberapa negara bagian tidak dapat dijangkau. 3. Tujuan keseluruhan adalah bahwa desain didasarkan pada metode statistik dan teori probabilitas. Hal ini diakui bahwa tidak Desain bisa dibuat benar-benar aman; hanya probabilitas rendah bahwa struktur tidak akan mencapai batas negara dapat dicapai. Namun, desain probabilistik penuh saat ini tidak memungkinkan dan dasarnya terutama deterministik. Gambar 2.2 Pembebanan, defleksi, distribusi lentur dan tegangan: (a) analisis elastis; (b) analisis plastis.

TEORI DESAIN 19 4. Pisahkan faktor parsial keselamatan untuk muatan dan bahan yang ditentukan. Ini memungkinkan penilaian yang lebih baik dibuat ketidakpastian dalam pemuatan, variasi kekuatan material dan efek ketidaksempurnaan dan kesalahan awal dalam fabrikasi dan ereksi. Yang terpenting, faktor tersebut memberi cadangan kekuatan terhadap kegagalan. Kode negara batas untuk desain baja struktural yang sekarang digunakan adalah BS 5950: Bagian 1 (1990) dan Eurocode 3 (1993). Semua disain 2.2LIMIT STATES AND DESIGN BASIS BS 5950 menyatakan dalam Klausul 1.01 bahwa: Tujuan disain struktural adalah untuk memberikan perhatian terhadap ekonomi suatu struktur yang mampu memenuhi tujuannya fungsi dan mempertahankan beban desain untuk kehidupan yang dimaksud. Dalam Klausul 2.1.1 kode menyatakan: Struktur harus dirancang dengan mempertimbangkan batas negara tempat mereka menjadi tidak layak untuk tujuan

 penggunaannya menerapkan faktor-faktor yang tepat untuk keadaan batas akhir dan  batas kemampuan servis.

2.3BEBAN, TINDAKAN DAN FAKTOR KESELAMATAN BAGIAN Tujuan utama dari struktur bangunan adalah untuk membawa beban di atas atau di sekeliling ruang yang ditentukan dan mengantarkannya ke tanah. Semua  beban yang relevan dan kombinasi beban realistis harus dipertimbangkan dalam desain.

2.3.1 Banyak BS 5950 mengklasifikasikan beban kerja menjadi tipe tradisional berikut. 1. Beban mati karena berat bahan bangunan. Penilaian yang akurat sangat penting. 2. Beban yang ditimbulkan karena orang, furnitur, material yang tersimpan, salju, ereksi dan beban perawatan. Lihat BS 6399. 3. Beban angin. Ini tergantung pada lokasi, ukuran dan tinggi bangunan, bukaan di dinding dll. Angin menyebabkan eksternal dan Tekanan internal dan semprotan pada permukaan bangunan dan fenomena  penumpahan vortex periodik dapat menyebabkan getaran dari struktur. Beban angin diperkirakan dari kecepatan angin maksimal yang bisa diharapkan dalam periode 50 tahun. Mereka harus Diperkirakan sesuai dengan CP3: Bab V, Bagian 2. Kode beban angin baru BS 6399: Bagian 2 sedang dalam persiapan.

4. Beban dinamis umumnya disebabkan oleh derek. Beban yang terpisah adalah dampak vertikal dan melintang horizontal dan gelombang longitudinal Beban roda bergulir dan harus ditempatkan pada posisi untuk memberikan momen maksimal dan gunting Beban dinamis untuk derek ringan dan sedang diberikan pada BS 6399: Bagian 1.

2.3.2 Faktor beban / faktor keamanan parsial dan beban disain Faktor beban untuk keadaan batas akhir untuk berbagai beban dan kombinasi beban diberikan pada Tabel 2 dari BS 5950. Bagian dari tabel kode ditunjukkan pada Tabel 2.2. Dalam desain negara batas, Beban desain = karakteristik atau beban kerja FK × faktor keamanan parsial γ

2.4 BAJA STRUKTUR-FAKTOR KESELAMATAN BAGIAN UNTUK MATERI Beberapa kekuatan desain, py, dari baja struktural yang digunakan dalam buku ini, yang diambil dari Tabel 6m pada BS 5950, diperlihatkan di Tabel 2.3. Kekuatan desain diberikan oleh Meja 2.5.2 Analisis struktur-Eurocode 3 Metode menghitung kekuatan dan momen dalam struktur yang diberikan dalam Eurocode 3, Bagian 5.2 dijelaskan secara singkat. 1. Struktur yang menentukan secara statistik-gunakan statika. 2. Struktur statis yang tidak pasti - analisis global elastis dapat digunakan dalam semua kasus. Analisis global plastik bisa digunakan dimana persyaratan tertentu terpenuhi. 3. Analisis elastis - perilaku linier dapat diasumsikan untuk analisis orde pertama dan kedua dimana bagian dirancang teori plastik Saat elastis dapat didistribusikan ulang. 4. Efek analisis orde pertama deformasi-elastis diizinkan untuk bingkai yang diperkuat dan tidak bergoyang. Teori orde dua Dengan memperhitungkan deformasi dapat digunakan dalam semua kasus. 5. Analisis plastik-baik plastik kaku atau metode plastik elastis dapat digunakan. Asumsi dan hubungan tegangan-regangan ditetapkan. Pengekangan lateral diperlukan di lokasi engsel.

2.5.3 Anggota dan desain bersama Ketentuan untuk desain anggota dari BS 5950 dan ditetapkan secara singkat. 1. Klasifikasi penampang melintang - pada kedua kode, penampang melintang anggota dikelompokkan menjadi plastik, kompak, semikompak dan ramping. Hanya penampang plastik yang bisa digunakan dalam analisis plastik ((d) di bawah). 2. Ketegangan anggota-desain didasarkan pada bagian bersih. Area kaki sudut yang tidak terhubung berkurang. 3. Anggota Kompresi: • Desain anggota pendek didasarkan pada ketahanan squash; • Desain anggota yang ramping didasarkan pada ketahanan tekuk lentur.

4. Hambatan balok-balok untuk berbagai jenis penampang adalah:

BAGIAN 3 Desain awal 3.1 PERTIMBANGAN UMUM Desain pendahuluan dapat didefinisikan sebagai metode manual perkiraan cepat untuk merancang struktur dibandingkan dengan pelaksanaannya analisis yang ketat dan desain yang rinci. Tujuan keseluruhan untuk struktur yang diberikan adalah untuk mengidentifikasi beban kritis, memperkirakan tindakan desain dan pilih bagian.

3.2 PERLU DAN RUANG LINGKUP DARI METODE DESAIN AWAL Desain pendahuluan diperlukan karena alasan berikut: • untuk mendapatkan bagian dan bobot estimasi biaya; • membandingkan proposal alternatif; • Mendapatkan bagian awal untuk analisis komputer; • untuk memeriksa desain yang telah selesai.

3.3PERANCANGAN KONSEP, PEMODELAN DAN ESTIMASI BEBAN 3.3.1 Konsep desain Desain alternatif harus dipertimbangkan. Beberapa implikasi ditetapkan. Dua contohnya adalah: • bangunan industri bertingkat satu (Gambar 1.4) • balok kisi dan kantilever; • bingkai portal;

 bangunan multistore yang melingkar (Gambar 1.2) • kolom inti dan perimeter; • inti, girder payung dan gantungan perimeter.

3.4 ANALISIS Tujuan analisis adalah untuk mengetahui tindakan kritis untuk disain. Beberapa metode yang bisa digunakan dalam analisis pendahuluan diberikan. 3.4.1 Struktur yang menentukan secara statistik Gambar 3.1 menunjukkan beberapa jenis konstruksi statis yang menentukan secara umum. (Sebuah) Sistem lantai Sistem lantai (Gambar 3.1 (a)) terdiri dari berbagai jenis balok yang hanya didukung. Untuk beban seragam maksimal momen adalah WL2 / 8 dimana W adalah beban desain dan L adalah rentangnya. Ini memberikan desain yang aman apakah balok itu kontinyu atau Tidak atau beberapa tindakan dua arah dalam lempengan dipertimbangkan. 3.5DESAIN ELEMEN Pendapat umumDesain elemen adalah proses perataan bagian untuk menahan tindakan yang diperoleh dari analisis. Desain anggota diperlukan untuk anggota yang menjadi sasaran: • beban aksial, struts; • lentur dan balok geser dengan flensa kompresi yang didukung penuh dan tidak

didukung (balok universal, bagian built-up,  balok kisi dan bagian komposit);

• beban aksial dan balok bending-beam dirancang untuk kapasitas lokal dan tekuk

keseluruhan. 3.5.2 Ties dan struts (Sebuah) Ikatan Ukuran bagian didasarkan pada area efektif yang memungkinkan lubang baut, yang didefinisikan dalam Klausul 3.3.3 BS 5950. Yang umum digunakan bagian dapat dipilih dari tabel kapasitas beban (Steel Construction Institute, 1987). (b) Struts dan kolom Kapasitas beban tergantung pada luas penampang melintang, panjang efektif dan radius putaran paling rendah. Tertentu yang biasa digunakan  bagian dapat dipilih langsung dari tabel kapasitas dalam buku pegangan yang disebutkan di atas. Estimasi panjang efektif anggota adalah penting. Hal ini tergantung pada apakah ujungnya dipegang dalam posisi atau goyangannya terjadi dan seberapa efektif ujungnya terkendali dalam arah (BS 5950, Tabel 24 dan Lampiran D dan E). 3.5.3Balok dan balok (Sebuah) Balok universal Jika flens kompresi balok sepenuhnya terkendali atau  panjang tidak didukung kurang dari 30rY di mana rY adalah jari-jari putaran tentang sumbu minor, balok akan mencapai kapasitas plastik penuhnya. Tekuk torsi lateral mengurangi kapasitas untuk panjang flensa kompresi yang tidak didukung lagi. Untuk balok dengan flens kompresi yang tidak didukung, panjang efektif tergantung  pada: • jarak pengekangan lateral yang efektif; • Kondisi akhir, apakah ujungnya menahan torsi atau flens kompresi secara lateral

menahan atau jika ia bebas memutar dalam rencana; • apakah beban tersebut tidak stabil; Jika demikian, panjang efektif meningkat sebesar

20%. 3.5.4

Kolom balok Kolom balok pada bangunan bingkai kaku multistore biasanya merupakan kolom universal yang dapat disodorkan dan dipentaskan sumbu utama. Bagian diperiksa sesuai dengan BS 5950, Bagian 4.8.3, dengan menggunakan  pendekatan yang disederhanakan. • Kapasitas lokal untuk dukungan:

• tekuk keseluruhan:

Dimana F, MX = beban terapan, momen terapan; Ag = daerah kotor;  py, pc = kekuatan desain, kuat tekan; McX = kapasitas momen plastik; Gambar 3.8 Panjang efektif untuk girder kisi dan papan rangka. ANALISIS 41

BAB 4 BANGUNAN BERTINGKAT SATU DAN SATU ARAH 4.1JENIS STRUKTUR 

Beberapa bangunan berbingkai baja yang paling penting termasuk dalam klasifikasi struktur satu lantai dengan rentang satu arah.Jenis yang ditunjukkan pada Gambar 4.1 meliputi: • rangka rangka rangka dan rangka kisi; • portal dalam berbagai jenis konstruksi• balok universal

• bagian runcing built-up • kisi; • lengkungan di satu bagian atau konstruksi kisi.

4.2 DESAIN PORTAL-PLASTIK PINNED-BASE 4.2.1Spesifikasi dan rencana pembingkaian Portal ini memiliki rentang 40m, tinggi di atap 5m dan kemiringan atap 15 °. Jarak gerbang adalah 6 m dan panjang bangunan adalah 60 m. Lokasi adalah kawasan industri di pinggiran sebuah kota di timur laut Inggris. Rencana pembingkaian ditampilkan di Gambar 4.2. Bahannya adalah baja Grade 43. Konstruksi portal sinar universal standar diadopsi. Bagian depan yang terangkat di atap terbuka ditunjukkan pada gambar. Bingkai adalah desain sederhana secara longitudinal dengan teluk yang ditata pada setiap ujungnya. Purlins dan sheeting rails adalah bagian cold-rolled.

4.2.4 Desain memuat kasus (Sebuah) Mati dan beban yang dipaksakan Desain beban = (1,4 × mati) + (1,6 × dikenakan) Atap: (1,4 × 2,46) + (1,6 × 4,5) = 10,64 kN / m Dinding: 1,4 × 12 = 16,8 kN Beban desain ditunjukkan pada Gambar 4.5 (a). (b) Beban mati dan angin Pengangkatan angin penting dalam memeriksa stabilitas atap girder. Kedua kasus tersebut, angin melintang (θ = 0 °) dengan isapan dan angin internal longitudinal (θ =

90 °) dengan tekanan internal, diperiksa.Desain beban = 1,4 × wind-1.0 × dead resistance uplift Beban angin karakteristik untuk kedua kasus ditunjukkan pada Gambar 4.3 dan 4.4. Beban desain ditunjukkan pada Gambar 4.6. 4.2.5 Analisis dan disain plastik Desain plastik diadopsi untuk beban mati dan beban. 4.2.6 Beban mati dan angin Stabilitas kasau harus diperiksa untuk beban  pengangkatan yang mungkin karena angin. 4.3PORTAL ANGGOTA BUILT-UP YANG TAPERED 4.3.1 Pendapat umum Proses perancangan untuk bagian ruas dilas I-bagian portal yang umum digunakan di Amerika Serikat ditinjau secara singkat (Gambar 4.13). Desainnya dibuat dengan menggunakan teori elastis. Anggota portal dibuat lebih dalam di atap. Kolom itu meruncing ke dasar dan kasau mungkin tunggal atau ganda meruncing seperti yang ditunjukkan pada gambar. Konstruksi ini secara teoritis paling efisien dengan bagian terdalam pada titik-titik momen maksimal. 4.3.2 Proses desain Metode disain lengkap diberikan pada Lee et al. (1981). Analisis dapat dilakukan dengan membagi bingkai ke dalam bagian, di mana sifat titik tengah diasumsikan konstan, dan menggunakan program bingkai. Serangkaian grafik diberikan untuk menentukan panjang efektif pesawat di pesawat dari anggota portal. Anggota yang meruncing itu diubah menjadi anggota prisma yang setara. Bagan

diberikan untuk anggota lajang dan double-tapered. Seri lain bagan memberikan faktor panjang efektif untuk kasus yang dapat diobati dan diijinkan. Panjang efektif  pesawat terbang bergantung pada jarak pengekangan Desain kemudian bisa dilanjutkan ke kode yang dibutuhkan. Buku teks oleh Lee et al. harus dikonsultasikan untuk perawatan yang lengkap

5.1 GARIS BESAR DESAIN YANG DICAKUP 5.1.1 Tujuan penelitian Berbagai metode ditetapkan dalam BS 5950 untuk disain struktur bangunan. Metode ini terdaftar dan didiskusikan secara umum istilah dalam Bab 2. Untuk menunjukkan penerapan beberapa metode, sebuah contoh representatif dari bangunan empat lantai dirancang dengan menggunakan  prosedur kode yang berbeda dan dibandingkan. 5.1.2 Desain ke BS 5950 Desain dibuat dengan metode berikut yang ditentukan dalam BS 5950 untuk bingkai yang diperkuat: 1. desain sederhana 2. Desain elastis yang kaku 3. Desain plastik yang kaku 4. Desain plastik semirigid.

5.2 BANGUNAN DAN BEBAN 5.2.1 Spesifikasi Rencana pembingkaian gedung perkantoran multistore yang dipilih untuk studi desain ditunjukkan pada Gambar 5.1. Ruang kantor Di teluk tengah ada rencana terbuka dengan kantor yang dibentuk dengan partisi ringan. Ujung akhir berisi lift, tangga dan toilet. Gambar 5.2 menunjukkan detail yang relevan pada dinding dan kolom untuk estimasi beban. Spesifikasi bangunannya adalah: • rangka baja dengan lantai cast-in-situ;

• dimensi-30 m × 16 m × 18 m tinggi dengan bingkai di pusat-pusat 5 m; • balok cladding-blok bata / angin luar dan glazur ganda; • bangunan itu sepenuhnya terpasang di kedua arah.

5.3PERANCANGAN PUSAT DESAIN SEDERHANA 5.3.1 Lembaran Lembaran tebal dapat dirancang untuk BS 8110. Ini sesuai dengan memuaskan bahwa: • pelat atap-170 mm; • pelat lantai 180 mm dengan diameter 10 mm. bar di pusat 180 mm atas dan bawah.

5.4DESAIN ELASTIS RIGID BRACED 5.4.1 Analisis komputer Bingkai bangunan, dukungan, dimensi dan beban desain ditunjukkan pada Gambar 5.5 (a). Daerah dan momen inersia dari Anggota yang diambil dari desain sederhana tercantum dalam (b) pada gambar. Beban pada anggota 5-6, 8- 9 dan 11-12 diberikan dua kasus: 1,4 × mati + 1,6 × dikenakan = 77 kN / m 1,4 × mati = 49 kN / m Analisis dilakukan untuk kasus beban berikut: 1. semua bentang-1,4 × mati + 1,6 × dikenakan; 2. bentang 8-9, 11-12-1,4 × mati, bentang lainnya-1,4 × mati + 1,6 × dikenakan; 3. membentang 5-6, 8-9-1,4 × mati, bentang lainnya-1,4 × mati + 1,6 × dikenakan; 4. span 5-6-1,4 × mati, bentang lainnya-1,4 × mati + 1,6 × dikenakan; 5. membentang 7-8, 5-6-1,4 × mati, bentang lainnya-1,4 × mati + 1,6 × dikenakan.

5.5.1 Prosedur perancangan Metode desain plastik untuk frame non-goyang diatur dalam Klausul 5.7.2 BS 5950. Klausa ini menentukan bahwa frame harus memiliki sistem penguat yang efektif yang independen dari kekakuan bending anggota bingkai. Kolomnya berada diperiksa ketahanan tekuk sesuai dengan Klausul 4.8.3.3, Desain Anggota Kompresi dengan Moments. Ketentuan kode di atas menunjukkan hal berikut. • Balok dirancang untuk momen akhir plastik tetap -

Mp = WL / 16 dimana W adalah beban desain. • Kolom dirancang untuk memberikan ketahanan yang cukup terhadap engsel plastik

yang terbentuk di balok. Dalam keadaan pre-limit terminologi, mereka dirancang untuk tetap elastis. 5.5.2 Desain banyak dan momen (Sebuah) Pola beban (Gambar 5.9) Pola beban disusun untuk memberi • Total beban desain W = (1,4 × mati) + (1,6 × dikenakan) pada semua balok untuk

desain balok dan balok di teluk luar untuk disain kolom eksternal; • Total  beban desain W pada balok dan beban mati yang diperhitungkan pada balok

yang berdekatan yang dipilih untuk memberikan momen maksimal dalam internal kolom.

5.6DESAIN SEMIRIGID 5.6.1 Persyaratan kode Desain semirigid diperbolehkan di BS 5950 dan Eurocode 3. Masalah dalam aplikasi terletak pada perolehan data yang akurat  perilaku

bersama

Desain

semirigid

tentatif

dibuat

untuk

kerangka

yang

dipertimbangkan untuk menghadirkan aspek-aspek masalah. Desain yang ditetapkan hanya berlaku untuk struktur yang diperkuat. BS 5950 mendefinisikan desain semirigid dalam Klausul 2.1.2.4 bahwa beberapa tingkat penghambat koneksi dianggap tidak mencukupi. untuk mengembangkan kontinuitas penuh. Klausul tersebut menentukan bahwa: Ketentuan utama adalah diringkas di bawah ini: • Perilaku rotasi momen harus didasarkan pada teori yang didukung oleh eksperimen. • Perilaku sebenarnya dapat ditunjukkan oleh pegas rotasi. • Perilaku sebenarnya umumnya tidak linier. Namun, perkiraan karakteristik rotasi

momen momen mungkin  berasal dari model yang lebih tepat dengan mengadopsi kurva termasuk pendekatan linier yang seluruhnya berada di bawah

kurva akurat • Tiga sifat didefinisikan oleh karakteristik rotasi momen

5.6.2 Tipe dan kinerja bersama Dua kemungkinan pengaturan semirigid joint-flush dan extended endplate typesditunjukkan pada Gambar 5.14. Dalam kedua kasus tersebut kolom diperkuat dengan  pelat backing dan stiffner dan momen penahan baut atas terlalu besar. Itu endplates  berukuran ketebalan sampai gagal pada momen akhir desain. Ketentuan di atas memastikan bahwa kegagalan tidak dikendalikan oleh baut dalam ketegangan dan sebagian besar hasil panen terjadi di endplates dan tidak di flens kolom.

5.6.3 Analisis bingkai (Sebuah) Garis besar metode Analisis frame dengan sambungan semir igid dapat dilakukan dengan metode berikut: • Analisis elastis dimana sendi dimodelkan dengan pegas rotasi, menggunakan • Distribusi momen  pada keseluruhan frame atau subframe, • analisis kekakuan komputer; • Analisis

 plastik menggunakan resistan momen gabungan yang jauh

BAB 6 SISTEM LANTAI

6.1 FUNGSI SISTEM LANTAI Sistem lantai umumnya melayani dua tujuan. • Terutama lantai membawa beban mati dan beban vertikal dan mentransmisikan

muatan ini melalui balok ke kolom / dinding. • Lantai juga harus bertindak   sebagai diafragma horizontal yang menghubungkan

 bangunan itu bersama-sama, menstabilkan dinding dan kolom dan mentransmisikan beban angin horisontal ke bingkai kaku, telapak yang diperkuat atau dinding geser. Tujuan dalam perancangan sistem lantai adalah: • untuk memberikan beban vertikal utama secara aman dengan rute yang paling

langsung dan efisien ke kolom / dinding tanpa berlebihan

defleksi atau getaran; • memiliki kekuatan / kekakuan horisontal yang diperlukan; • untuk mencapai pengaturan seragam dan  jarak balok bila memungkinkan untuk

mengurangi biaya - layout alternatif mungkin diperlukan penyelidikan; • untuk menjaga kedalaman konstruksi seminimal mungkin sambil mengakomodasi

layanan yang diperlukan - ini mengurangi biaya bangunan secara keseluruhan; • untuk semua komponen yang memiliki ketahanan atau perlindungan yang memadai

terhadap kebakaran.

6.2TATA LETAK DAN SISTEM FRAMING Tata letak framing lantai tergantung pada bentuk dan struktur sistem yang digunakan untuk bangunan. Dalam struktur berbingkai baja, Pengaturan kolom mendefinisikan pembagian lantai. Balok utama bingkai antara kolom dan dapat membentuk bagian dari bingkai struktural vertikal utama. Bergantung pada bentang,  balok sekunder dapat disediakan untuk membagi wilayah antar kolom. Beberapa sistem framing lantai ditunjukkan pada Gambar 6.1. Ini termasuk  bangunan dengan: • bingkai framing satu arah biasanya di mana • lempengan membentang satu arah secara longitudinal, • Balok sekunder terbentang antara bentang dan rentang lempengan melintang; • pembingkaian dua arah dengan lempengan spuning dua arah; • Area lantai persegi, melingkar dan segitiga dengan balok yang membentang keluar

dari inti.

6.3 JENIS-JENIS KONSTRUKSI LANTAI Berbagai jenis konstruksi lantai pada bangunan berbingkai baja ditunjukkan  pada Gambar 6.2. Ini bisa diklasifikasikan sebagai berikut. • Tumpukan beton langsung, satu atau dua arah, didukung pada balok baja atau balok

kisi. Lembing atau wafel Bisa juga digunakan untuk bentang panjang. • Precast, pelat beton pratekan, satu arah, didukung pada balok baja. Lembaran tebal

 bisa padat atau berongga atau double-T dalam bentuk Unit juga dapat didukung pada sudut rak untuk mengurangi kedalaman lantai seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.2.

• Dek komposit, di mana lempengan dituangkan pada lembaran baja profil yang

dihias dengan rusuk untuk memastikan komposit tindakan. Desain dimana  penghiasan baja hanya berfungsi sebagai bekisting permanen juga bisa dilakukan. • Slab cor -in-situ atau dek beton komposit dibuat untuk bertindak secara proporsional

dengan konektor geser pejantan dengan balok lantai baja. Sistem ini memberikan  penghematan berat pada baja lantai.

6.4 LANTAI LANTAI KOMPOSIT 6.4.1 Pendapat umum Lantai komposit dilemparkan pada lembaran baja profil yang berfungsi sebagai penutup permanen, mendukung beton basah, penguatan dan beban konstruksi. Setelah pengerasan, beton dan lembaran baja bertindak secara  proporsional dalam membawa muatan. Tumpukan Mesh disediakan di atas keseluruhan lempengan. Hal ini diperlukan untuk menahan momen hogging. Atau, mungkin beton dirancang untuk membawa beban akhir tanpa tindakan komposit saat lembaran hanya berfungsi sebagai shuttering. 6.4.2 Prosedur perancangan Prosedur perancangan dari BS 5950: Bagian 4 diuraikan secara singkat sebagai  berikut. (a) Kekuatan dekking dan kemampuan servis. Hal ini tergantung pada: • Bagian flens kompresi dan web yang efektif - ini berkurang karena tekuk; • kapasitas pendukung;

Kekuatan web; • batas defleksi

Desainnya sesuai dengan BS 5950: Bagian 6. (b) dek komposit Pemeriksaan kekuatan dan servis dilakukan untuk mencakup: • Kapasitas saat momen kendur pada saat pertengahan bentang dan momen memikat

saat mendukung; • Kapasitas ikatan geser - beberapa faktor dalam ekspresi kode harus diperoleh

dengan tes penghiasan yang diberikan;

• kapasitas geser vertikal; • defleksi lempeng komposit.

6.6 BALOK KOMPOSIT YANG DIDUKUNG SEDERHANA 6.6.1 Spesifikasi Perhatikan balok lantai baja yang didukung hanya pada struktur yang ditunjukkan pada Gambar 5.1. Beban karakteristik pada balok adalah: • beban mati• balok pelat dan baja-23 kN / m; • ubin, screed, partisi, plafon, layanan-12 kN / m; • beban yang dikenakan- (3,5 kN / m2) -17,5 kN / m.

Beban desain pada bagian komposit adalah 77 kN / m, dan M = 77 × 82/8 = 616 kN / m Materinya adalah: • beton, dengan fcu = 30 N / mm2; • baja, dengan pir = 275 N / mm2.

Lengannya setebal 180 mm dan balok baja adalah 533 × 210 UB 92 tanpa aksi komposit; rentangnya adalah 8 m. Desain ulang balok sebagai bagian komposit.

BAB 7 GEDUNG-GEDUNG TINGGI

7.1 PERTIMBANGAN UMUM Amerika Serikat selalu menjadi pemimpin dan inovator utama dalam  pembangunan gedung-gedung tinggi; sejumlah struktur Ke atas 400 m dengan 100 cerita telah dibangun. Banyak bangunan tinggi telah muncul belakangan ini di Singapura, Hong Kong, Eropa dan Australia. Tiga kemajuan modern telah berkontribusi untuk membuat arsitektur bangunan tinggi tetap aman dan kesuksesan yang luar biasa:

• desain sistem penahan beban lateral yang efisien yang merupakan komponen

 penting dari semua struktur tersebut untuk menahan angin dan beban seismik, mengurangi getaran yang bergoyang dan lembab - banyak sistem cerdik telah dirancang; • Kekuatan metode analisis komputer modern termasuk pemodelan  struktur untuk

analisis statis dan dinamis, digabungkan dengan pengujian model di terowongan angin dan pada tabel goyangan sehingga perilaku dapat diprediksi secara akurat; • pengembangan metode konstruksi cepat dalam concreting, teknik pra-fabrikasi,

 penyediaan drainase dll. Bangunan tinggi terutama dibangun di pusat kota dimana lahan tidak mencukupi; Kepadatan penduduk tinggi ditambah dengan tinggi harga tanah dan sewa membuat adopsi mereka ekonomis. Dalam penyediaan perumahan, satu bangunan tinggi bisa menggantikan area seluas bangunan bertingkat rendah, yang bisa memberi jalan bagi perkembangan lainnya seperti pusat komunitas, pusat olahraga atau taman terbuka. Bangunan tinggi digunakan untuk kantor, bank, hotel, rumah susun, sekolah, rumah sakit, toserba dll dan sering untuk penggunaan gabungan, misalnya kantor / apartemen

7.2 PERBANDINGAN STRUKTURAL Dalam pengertian teknik struktural, bangunan multistore dapat didefinisikan setinggi muatan horizontal karena angin atau Efek seismik menjadi pertimbangan terpenting dalam desain. Hal ini terutama terjadi pada bangunan modern yang dibalut dengan walling tirai ringan dan menggunakan partisi ringan dan proteksi kebakaran. Bingkai harus cukup kaku untuk membatasi defleksi sampai 1/300 dari ketinggian setiap lantai untuk mencegah goyangan yang menyebabkan kecemasan penghuninya Keterbatasan ini sangat penting di gedung-gedung yang sangat tinggi dan telah menyebabkan perkembangan yang spesial bentuk struktural seperti jenis tabung  bangunan yang dijelaskan di bawah ini. Bangunan berbingkai baja dengan dek baja komposit / lantai, panel cladding  prefabrikasi, ringan dapat didebet partisi internal, plafon gantung dan proteksi kebakaran ringan sangat ideal untuk penggunaan bangunan industri teknik. Kelebihan

konstruksi jenis ini adalah ketepatan pembuatan toko unit dan kecepatan ereksi kerja lapangan maksimum dan beberapa keterampilan khusus.

7.3 SISTEM STRUKTUR Sistem struktur utama yang digunakan untuk bangunan tinggi dibahas di  bawah ini. Klasifikasi dari berbagai jenis didasarkan terutama pada metode yang diadopsi untuk menahan pembebanan horisontal. Klasifikasi kedua berkaitan dengan metode konstruksi yang digunakan Kombinasi berbagai jenis bisa diadopsi. Kedua struktur berbingkai dan struktur baja saja dijelaskan (Hart et al 1978; Orton, 1988; Taranath, 1988). 7.3.1 Semua baja diperkuat struktur Dalam bentuknya yang paling sederhana, bentuk penguat membentuk kantilever vertikal yang menahan beban horizontal. Metode disain sederhana yang melibatkan hanya analisis manual yang bisa digunakan untuk keseluruhan struktur bangunan yang dilengkapi dengan satu atau lebih rangka kantilever (Gambar 7.1). Teluk yang ditata dapat dikelompokkan di sekitar inti pusat, disebarkan di sekeliling bangunan atau terhuyung-huyung melalui berbagai ketinggian. Lantai bertindak sebagai diafragma horisontal untuk mentransmisikan muatan ke teluk yang ditempa. Yg menguatkan harus disediakan dalam dua arah dan semua koneksi diambil sebagai disematkan. 7.3.3 Semua baja cadik dan sistem rangka sabuk Pada bangunan tinggi, lendutan lateral bisa menjadi berlebihan jika penyangga disediakan di sekitar inti saja. Ini bisa dikurangi membawa kolom luar ke dalam tindakan oleh penyediaan saluran catur dan balok kisi pengaman, 7.3.4. Struktur komposit (Sebuah) Struktur dinding geser beton (Gambar 7.4) Struktur dinding geser baja komposit terdiri dari bangunan berbingkai baja yang diperkuat dengan tulangan beton  bertulang vertikal dinding. Dinding geser yang ditempatkan di dua arah pada sudut kanan membawa beban vertikal dan horizontal. Dinding geser menggantikan

ditambangkan teluk di gedung semua baja. Dinding geser dapat ditempatkan di ujung atau sisi atau di lokasi yang sesuai di dalam gedung. Mereka harus diatur untuk menjadi simetris sehubungan dengan rencana tersebut, jika tidak memutar akan terjadi. Mereka menyediakan dinding tahan api di lift dan tangga. Dindingnya bisa diperkuat beton atau bagian baja casing beton dan dirancang sesuai dengan BS 8110 dan BS 5950.

Dalam struktur tabung tunggal, dinding perimeter membawa semua muatan horizontal dan bagiannya dari beban vertikal. Intern kolom dan / atau inti internal,  jika disediakan, hanya memuat beban vertikal. 7.4.2 Dinding Dinding di bangunan berbingkai baja dapat diklasifikasikan sebagai berikut. • Dinding geser struktural yang terletak di teluk di sekeliling, mengelilingi inti atau

area lain yang sesuai - ini diperkuat konstruksi beton atau komposit yang menggabungkan kolom baja. Semua-baja ditata teluk dengan tahan api cladding melayani tujuan yang sama Dinding ini membawa angin dan beban vertikal. • Bagian permanen bantalan tanpa beban dan dinding tahan api - ini dibangun di bata

dan blokade dan ada dibutuhkan untuk melindungi lift, tangga dan membagi area yang luas menjadi kompartemen tahan api. • Partisi bergerak - ini untuk pembagian ruang. • Dinding tirai - ini termasuk kaca, panel pembentuk logam, panel beton logam atau

 beton pracetak, insulasi dan interior panel. Rincian tipikal ditunjukkan pada Gambar 7.8 (b). • Dinding rongga dengan batu bata daun luar, blok angin sepoi-sepoi bagian dalam -

ini umum untuk bangunan berbingkai baja bertingkat sedang.

7.4.3 Anggota baja (Sebuah) Balok lantai Balok universal umumnya dirancang sebagai komposit dengan  beton pada lantai dek baja. Balok majemuk, balok kisi, balok girder atau tiang girder

konstruksi diperlukan untuk rentang panjang. Gerbang genset berat dibutuhkan di mana denah lantai atau Pengaturan kolom berubah. (b) Kolom Kolom universal, bagian majemuk dan built-up dan bagian lingkaran dan kotak digunakan. Bagian 'jumbo' ARBED yang berat ideal untuk bangunan yang sangat tinggi. (Trade ARBED Luxembourg, n.d ..) Kolom kotak di luar gedung bisa terlindungi dari efek api dengan cara mengedarkan air untuk menjaga suhu agar tetap aman. (c) Gantungan baju Rounds, flat atau bagian dengan baja kekuatan tinggi atau kabel baja digunakan. (d) Bracings Semua bagian baja, terbuka atau tertutup digunakan. Bibliografi STANDAR BRITISH BS 449: Bagian 2 (1969) Penggunaan baja struktural dalam bangunan. BS 476: Bagian 3, Bagian 8 (1968-75) Uji api terhadap bahan bangunan dan struktur. BS 5493 (1977) Lapisan Pelindung Struktur Besi dan Baja Melawan Korosi. BS 5950 Penggunaan Baja Struktural di Gedung. Bagian 1 (1990) Kode praktek untuk desain dalam konstruksi sederhana dan kontinu: Bagian canai panas. Bagian 3 (1990) Kode praktek untuk desain balok komposit sederhana dan kontinyu. Bagian 4 (1994) Kode praktek untuk desain lembaran komposit dengan pelapis baja  profil. Bagian 6 Kode praktek untuk desain lembaran pengukur cahaya, penghiasan dan kelongsong Bagian 8 (1990) Kode praktek untuk desain tahan api. BS 6399 Loading untuk Bangunan. Bagian 1 (1984) Kode praktek untuk beban mati dan beban yang dipaksakan. Bagian 2 (1995) Kode praktek untuk beban angin.

CP3: Bab V, Bagian 2 (1972). Pemuatan. Beban angin

DRAFT STANDAR UNTUK PEMBANGUNAN Eurocode 3 DD ENV 1993-1-1: 1992 Desain Struktur Baja, Bagian 1.1 Aturan dan aturan umum untuk bangunan. PERATURAN GEDUNG Peraturan Bangunan Bagian A, Struktur Peraturan Gedung, Bagian B, Keselamatan Kebakaran, HMSO, London.

DAFTAR PUSTAKA DAN BACAAN LEBIH LANJUT

Bowles, J.E. (1988) Analisis dan Desain Pondasi, McGraw Hill Book Company, New York. Coates, R.C, Coutie, M.G. dan Kong, F.K. (1988) Analisis Struktural, Van Nostrand Reinhold Inggris, Wokingham. Dewan Bangunan Tinggi (1985) Perencanaan dan Desain Bangunan Tinggi, 5 jilid, American Society of Civil Engineers. Galambos, T.V. (ed.) (1988) Panduan untuk Kriteria Desain Stabilitas untuk Struktur Logam, edisi ke 4, John Wiley, New York. Ghali, A. dan Neville, A.M. (1989) Analisis Struktural, edn 3, Chapman & Hall, London. Dowling, P.J., Knowles, P.R. dan Owens, G.W. (eds) (1988) Desain Baja Struktural, Butterworths, London. Hart, F., Henn, W. dan Sontag, H. (1978) Bangunan Multistore di Steel, Granada Publishing, London. Horne, M.R. (1971) Teori Struktur Plastik, Nelson, London. Horne, M.R. dan Morris, L.J. (1981) Desain Plastik Bingkai Rise Rendah, Collins, London. Johnson B.G (ed.) (1976) Panduan untuk Stabilitas, Kriteria Desain untuk Struktur Logam, edisi ke 3, John Wiley, New York.

Kirby, P.A. dan Nethercot, D.A. (1979) Desain Stabilitas Struktural, Collins, London. Lee, G.C., Ketter, R.L. dan Hsu, T.L. (1981) Perancangan Bingkai Kusen Tunggal, Asosiasi Produsen Logam, Cleveland Ohio. Leonard, J.W. (1988) Struktur Ketegangan-Perilaku dan Analisis, McGraw Book Company, New York. Lothers, J.E. (1960) Desain Lanjutan di Baja Struktural, Balai Prentice, Tebing Englewood, NJ. MacGinley, T.J. dan Ang, P.T.C. (1992) Desain Baja Struktural untuk Membatasi Teori Negara, Butterworths / Heinemann, Oxford. Makowski Z.S. (ed.) (1984) Analisis, Desain dan Konstruksi Braced Domes, Granada Technical Books, London. Morris, L.J dan Plum D.L. (1988) Desain Baja Struktural, Nichols Publishing, New York.  Narayanan, R. (ed.) (1985) Struktur Framed Steel-Kekuatan dan Stabilitas, Penerbit Sains Terapan Elsevier, London dan New York.  Newberry, C.W. dan Eaton, K.J. (1974) Wind Loading Handbook, Building Research Establishment, HMSO, London. Orton, A. (1988) Cara Kita Membangun Bentuk, Skala dan Teknik Sekarang, Van  Nostrand Reinhold UK, Wokingham. Pask, J.W. (1982) Manual on Connections for Beam and Column Construction, British Constructional Steelwork Association, London. Schueller, W. (1977) Bangunan Bertingkat Tinggi, John Wiley, New York.

KERTAS TEKNIS-JOURNAL AND CONFERENCES Bucholdt, H.A. (1984) Atap kabel, di Atap Simposium Panjang, Lembaga Insinyur Struktural. Davies, J.M. (1990) Inplane stabilitas frame portal. Insinyur Struktural, 68 (8). Dickie, J.F. (1984) Kubah dan Kubah, di Ruang Simpul-Span Panjang, Institusi Insinyur Struktural.

Dowling, P.J, Harding, J.E. dan Bjorhovde, R. (ed.) (1987) Jurnal Penelitian Baja Konstruktif - Fleksibilitas Bersama dalam Frames Baja, Ilmu Pengetahuan Elsevier Terapan, London dan New York. Fraser, D.J. (1980) Panjang efektif pada bingkai gable, bergoyang tidak dicegah. Transaksi Teknik Sipil, Institusi Insinyur Australia, CE22 (3) Jenkins, W.M., Tong, C.S. dan Prescott, A.T. (1986) Momen mentransmisikan koneksi endplate dalam konstruksi baja dan basis yang diusulkan untuk desain flush endplate. Insinyur Struktural, 64 (5) Khan, F.R. dan Amin, N.R. (1973) Analisis dan perancangan struktur tabung  berbingkai untuk bangunan beton tinggi. Insinyur Struktural, 51 (3). Skilling, J.B. (1988) Kemajuan di gedung bertingkat. Kuliah tahunan Singapore Structural Steel Society, 3 (3). Weller, A.D. (1993) Pengantar EC3. Insinyur Struktural, 71 (18). HANDBOOK DAN LITERATUR TEKNIS British Steel Corporation Tubes Division, Corby (1984) Konstruksi dengan bagian  berongga. British Steel Corporation Tubes Division, Corby. Rangka Kotak Bingkai Nodus Bagian 1 - Desain dan konstruksi. Conder International Ltd, Winchester. Bangunan berbingkai baja. Constradd. Profil kelongsong dan penghiasan baja untuk bangunan komersial dan industri. Constradd: Elliott, D.A. (1983) Proteksi kebakaran untuk baja struktural pada  bangunan. Partek Timur, Singapura. Lembaran pratekan berongga-berongga. Bagian properti,  bagan beban / rentang. European Convention for Constructional Steel, Brussels (1991) Essentials of Eurocode 3, Manual desain untuk struktur baja di Indonesia  bangunan.

John Lysaght, Australia Penghiasan baja galvanis 3W dan 2W. Bingkai ruang Mero Mero-Raumstruktur. GmbH & Co, Wurzburg, Jerman.  Nippon Steel Corporation, Tokyo (1986) sistem ruang rangka NS. Desain manual. Lift Otis, Newcastle-upon-Tyne. Panduan perencanaan angkat penumpang Precision Metal Forming Limited, Cheltenham (1993) P.M.F. komposit lantai  penghiasan sistem. Ruang Dek Terbatas, Somerset. Bingkai bingkai ruang Bagian 1. Desain dan Konstruksi. Bagian 2. Analisis. Steel Construction Institute, Ascot (1987) Pedoman desain baja untuk BS 5950: Bagian 1. Vol. 1 Bagian properti, kapasitas anggota; Vol. 2 Contoh kerja. Perdagangan ARBED, Luksemburg. Bentuk struktural. Bagian gulung Histar. Ward Building Components Ltd, Matton (1986) Multibeam purlin dan cladding rail systems.

BAB 3 KEUNGGULAN BUKU 3.2. Keterkaitan Antar Bab Buku utama :

Dalam buku yang berjudul Steel Structure Practical Design Studies keterkaitan tiap bab nya saling berhubungan, penjelasan pada bab-bab nya menjelaskan tentang baja sebagai bahan desain

bangunan dan berbagai fungsi

lainnya. Adapun keunggulan dari buku yang berjudul Structural Engineering Analysis  And Design. Bagian –  bagian dari buku ini penyusunan nya cukup tertata rapi, karena

di daftar isi, sub bab pada materi –  materi ditertera kan halamannya. -

Didalam buku ini penjelasan mengenai pengetahuan mengenai baja dan

strukturnya

didalam

bangunan

adalah

sangat

perlu

diperhatikan demi kokohnya sebah bangunan. -

Buku ini juga dilengkapi dengan lampiran di akhir buku. Kemudian di buku ini terdapat gambar, tabel, dan rumus pada setiap sub bab nya. Demi memudahkan para pembaca dan juga memahami materi - materi di dalam buku ini.

-

Buku ini juga lengkap dengan pengarang dan penulisan daftar  pustakanya.

Buku kedua

Di dalam buku kedua yang berjdul Structural Engineering Analysis And  Design juga memuat tentang struktur rangka baja. Akan tetapi di dalam buku ini lebih

mengkaji dalam bagian mendesain strukturalnya. Buku ini juga saling berkaitan antar  bab nya didalamnya.

3.3. Kemutakhiran Buku Buku utama :

Dalam buku yang berjudul Steel Structure Practical Design Studies kemutakhiran  buku meliputi : 

Materi yang disampaikan cukup real dan masuk akal sehingga mudah dimengerti.



Materi yang disajikan aktual yaitu sesuai dengan konsep dalam  pembelajaran.

Buku kedua :

Dalam buku yang berjudul Structural Engineering Analysis And Design kemutahiran  bukunya juga cukup baik dan relevan karena didalam buku dilampirkan gambar  beserta rumusnya sehingga mempermudah mahasiswa di dalam menganalisa isi buku.

Bab IV KELEMAHAN BUKU

Dalam buku yang berjudul Structural Engineering Analysis And Design dan Steel Structure Practical Design Studies

keterkaitan tiap bab nya saling

 berhubungan, penjelasan pada bab-bab nya menjelaskan tentang struktur rangka baja di dalam sebuah bangunan beserta bagian- bagian yang terdapat dalam sebuah  bangunan. Akan tetapi dalam sebuah karya tulis tangan manusia tentu masih ada kesalahan dan kelemahan di dalamnya, seperti : 

Masih kurangnya penjelasan detail-detail penggunaan struktur secara nyata di lapangan.



Isi hanya mencantumkan grafik, dan tabel. Sehingga kurang menarik.



Di bagian isi nya hanya berisi rumus dan contoh yang cukup sulit. Sehingga para pembaca kurang memahami. Dan seharusnya dibuat  juga beserta contohnya beserta penyelesaiannya.



Banyaknya masih bahasa asing yang masih membingungkan pembaca.



Gambar yang dibuat masih sangat polos dan monoton sehingga masih kaku.

4.3. Kemutakhiran Buku

Dalam buku Structural Engineering Analysis And Design dan Steel Structure  Practical Design Studies 

ini, kelemahan kemutakhiran buku meliputi :

Belum ada contoh dan pembahasan soal yang jelas sehingga pembaca masih kurang paham.

Contoh soal dan rumus-rumus yang disajikan memang akurat, namun  pada buku ini tidak contoh soal

yang di lampirkan terlalu rumit.

Sehingga penulis kurang memahami contoh soal tersebut.

BAB V IMPLIKASI 5.1. Implikasi Terhadap Teori

Berdasarkan pada hasil kritikan dua buku diatas bahwa implikasi terhadap teori tentang struktur baja dalam sebuah bangunan ialah dengan memperdalam teori teori tentang bagian struktur-struktur dan fungsinya pada sebuah bangunan dan cara mengaplikasikan nya ke dalam proyek konstruksi. Maka teori tersebut dapat kita terapkan kembali dalam pekerjaan konstruksi. 5.2. Implikasi Terhadap Program Pembangunan Indonesia

Berdasarkan pada hasil kritikan dua buku diatas bahwa implikasi terhadap  program pembangunan di Indonesia meliputi ; 

Struktur adalah salah satu bahan dalam bangunan yang sangat penting  peranannya dalam mendirikan sebuah bangunan. Oleh karena itu dalam sebuah bangunan struktur yang digunakan harus benar-benar  baik dan sesuai standard yang telah ditetapkan.

5.3. Implikasi Terhadap Analisis Mahasiswa

Berdasarkan pada hasil kritikan dua buku diatas bahwa implikasi terhadap Analisis Mahasiswa yaitu struktur baja dalam sebuah bangunan jika di lakukan uji coba di lapangan akan menghasilkan analisa-analisa. Seperti, tentang bahan yang ajan digunakan pada setiap bagian bangunan dan setiap unsure-unsurnya. Dampak positif