Filosofi Perencanaan

BAHAN KULIAH STRUKTUR BAJA

FILOSOFI PERENCANAAN

A. PENDAHULUAN

Perencanaan struktur harus menghasilkan suatu bangunan yang kuat, stabil, berdaya guna selama umur layan rencana bangunan, serta ekonomis. Apabila salah satu dari keempat kriteria ini tidak terpenuhi maka bangunan yang direncanakan dapat dikatakan gagal. Kekuat Kekuatan an strukt struktur ur merup merupaka akan n kriter kriteria ia utama utama dalam dalam perenc perencana anaan an bangunan, karena kegagalan pemenuhan kriteria ini berakibat langsung terhad terhadap ap runtuh runtuhnya nya bangun bangunan. an. Kekuat Kekuatan an struktu strukturr adalah adalah kemamp kemampuan uan struktur untuk menahan atau menerima beban-beban yang bekerja selama umur rencana bangunan. Suatu struktur dikatakan cukup kuat apabila apabila kecil kemu kemung ngki kina nan n

terj terjad adin inya ya

kega kegaga gala lan n

stru strukt ktur ur

seca secara ra

seba sebagi gian an

atau atau

keseluruhan selama masa layan yang direncanakan. Istilah dapat menahan atau menerima tersebut dapat dinyatakan secara matematik sebagai berikut : Kekuatan struktur R > Besarnya beban yang bekerja (Q) B. METODE PERENCANAAN

Metode dalam perencanaan suatu bangunan baja pada umumnya adalah: 1. Meto Metode de Anal Analis isis is Ela Elast stis is ( Elastic Elastic Method ) Pada Pada metode metode ini perenc perencana anaan an kompon komponen en struktu strukturr dilaku dilakukan kan dengan Worki Working ng Stres Stresss Desig Design n Me Meth thod od (perencanaan (perencanaan berdasarkan berdasarkan tegangan kerja). Kadang-kadang disebut juga Allowable Stress Design ( ASD) ASD) atau Elastic atau Elastic Design. Design. Beban-beban diperhitungkan secara pasti dan tetap besarnya, disebut beban kerja atau working loads (tanpa faktor beban). Ting Tingka katt keam keaman anan an struk struktu turr dipe diperi riks ksaa berd berdas asark arkan an besar besaran an tegangan-tegangan. Besaran kekuatan dinyatakan dalam tegangan ijin dari jenis bahan dan jenis komponen komponen suatu struktur, sedangkan sedangkan besaran beban luar dinyatakan dengan tegangan maksimum yang mungkin terjadi pada struktur akibat beban-beban yang sudah ditentukan besarnya (beban rencana).


1


Komponen

struktur

harus

direncanakan

sedemikian

rupa

sehingga tegangan maksimum yang terjadi akibat beban kerja tidak melebihi tegangan yang diijinkan. Tegangan maksimum yang terjadi ≤ tegangan yang diijinkan

dimana : tegangan yang diijinkan =

Faktor keamanan bahan =

tegangan leleh faktor keamanan bahan tegangan leleh >1 tegangan ijin

Didalam peraturan baja yang lama (PPBBI 1983) faktor keamanan bahan = 1,5 sehingga tegangan yang diijinkan =

tegangan leleh 1,5

Besarnya faktor keamanan bahan ini juga digunakan oleh berbagai peraturan baja di dunia internasional pada saat itu dan merupakan harga yang universal. Untuk kombinasi pembebanan sementara tegangan yang diijinkan boleh dinaikkan sebesar 30 %. Macam Baja Bj 33 Bj 34 Bj 37 Bj 41 Bj 44 Bj 50 Bj 52

Tegangan Ijin ( σ )

Tegangan Leleh ( σ  ) kg/cm2

MPa

kg/cm2

MPa

2000 2100 2400 2500 2800 2900 3600

200 210 240 250 280 290 360

1333 1400 1600 1666 1867 1933 2400

133,3 140 160 166,6 186,7 193,3 240

Kombinasi pembebanan hanya

dilihat dari kemungkinan-

kemungkinan yang pasti saja dan dalam perhitungannya tidak dipertimbangkan kemungkinan perbedaan munculnya beban-beban tersebut serta akibatnya. Tegangan-tegangan yang terjadi juga tidak diperhitungkan

apakah

terjadinya

berdasarkan

tingkat

kesulitan

menganalisis, tingkat pengetahuan yang ada dan tingkat bencana yang diakibatkan jika terjadi kegagalan pada bagian tersebut.


2


2. Metode Kekuatan Batas (Ultimate Strength Method ) Pada metode ini perencanaan struktur dilakukan dengan Plastic Design Method dan LRFD ( Load and Resistance Factor Design). Pada metode plastis baja dianggap telah mencapai tegangan leleh ( full plastic). Faktor beban yang digunakan dalam perencanaan plastis ini adalah : - 1,7 untuk kombinasi pembebanan tetap - 1,3 untuk kombinasi pembebanan sementara Sedangkan pada LRFD menggunakan faktor yang berlainan harganya untuk setiap macam beban dan kekuatan penampang yang berbeda untuk setiap kondisi pembebanan. C.

PERENCANAAN

BERDASARKAN

BEBAN

DAN

KEKUATAN

BERFAKTOR

Semua jenis beban yang mungkin terjadi pada struktur mempunyai tingkat kemungkinan yang tidak sama dalam hal : besarnya, waktu munculnya, tempatnya, kombinasinya, bahayanya. Keraguan terhadap besaran-besaran kekuatan struktur timbul dari : pengetahuan tentang fenomena, kesulitan dan akurasi dalam analisis, cara pembuatan bahan bangunan,

tingkat

kesulitan

dalam

pelaksanaan

pembangunan

dalam

perencanaan

keamanan

dan

pengawasan pembangunan. Oleh

karena

itu

struktur

didasarkan pada faktor-faktor beban dan kekuatan struktur yang berbeda beda, sesuai dengan tingkat probabilitasnya, yang secara ringkas dapat ditulis sebagai berikut : Σ γi * Qi ≤ φ * R n dimana : Σ γi * Qi

= R u = aksi terfaktor = kuat perlu → beban batas pada struktur

φ * R n

= kekuatan rencana → kapasitas yang tersedia pada struktur

R n

= kekuatan nominal struktur yang tergantung dari jenisnya (tarik, tekan, lentur atau geser)

φ

= faktor reduksi kekuatan akibat ketidakpastian penentuan nilai nominal dari kekuatan (< 1) → mengurangi kekuatan


3


γi

= faktor beban akibat efek beban rencana i (> 1) → memperbesar beban

Q

= beban nominal → gaya atau momen Persamaan diatas harus diterapkan pada setiap kasus atau

kombinasi pembebanan yang mungkin terjadi selama umur rencana bangunan. Kombinasi pembebanan yang harus diperhitungkan dalam perencanaan struktur baja adalah sebagai berikut : (SNI 6.2.2)

Disamping itu untuk memperhitungkan ketidakpastian besarnya kekuatan nominal elemen struktur maka dipergunakan koefisien reduksi φ sebagai berikut : (SNI tabel 6.4-2)


4



5

Filosofi Perencanaan

Recommend Documents