Struktur Baja 1 - Batang Tekan 2.doc

MODUL PERKULIAHAN

Struktur Baja 1 Batang Tekan #2

Fakultas

Program Studi

Teknik Perencanaan dan Desain

Teknik Sipil

Tatap Muka

Kode MK

Disusun Oleh

06

MK11052

Ivan Jansen S., ST, MT

Abstrat

Kompetensi

Modul ini bertujuan untuk memberikan pemahaman dasar mengenai per perenca encana naan an bata batang ng teka tekan n pada pada struktur baja

Mahasisw Mahasiswa/i a/i mampu mampu menentu menentukan kan dan meng menghit hitun ung g kapasi kapasitas tas renca rencana na dari dari batang tekan

Batang Tekan ( Compression Member) 5.

Panjang Tekuk

Kolom dengan kekangan yang besar terhadap rotasi dan translasi pada ujung-ujungnya (contohnya

tumpuan

jepit)

akan

mampu

menahan

beban

yang

lebih

besar

dibandingkandengan kolom yang mengalami rotasi serta translasi pada bagian tumpuan ujungnya (contohnya adalah tumpuan sendi). Selain kondisi tumpuan ujung, besar beban yang dapat diterima oleh suatu komponen struktur tekan juga tergantung dari panjang eektinya. Semakin kecil panjang eekti suatu komponen struktur tekan, maka semakin kecil pula risikonya terhadap masalah tekuk. !anjang eekti suatu kolom secara sederhana dapat dideinisikan sebagai jarak di antara dua titik pada kolom tersebut yang mempunyai momen sama dengan nol, atau dideinisikan pula sebagai jarak di antara dua titik belok dari kelengkungan kolom. "alam perhitungan kelangsingan komponen struktur tekan ( # $/r), panjang komponen struktur yang digunakan harus dikalikan suatu aktor panjang tekuk k untuk memperoleh panjang eekti dari kolom tersebut. %esarnya aktor panjang eekti sangat tergantung dari kondisi perletakan pada ujung-ujung komponen struktur tersebut. !rosedur dari penentuan nilai k dilakukan dengan analisa tekuk terhadap suatu kolom.

!embahasan kekuatan kolom sampai saat ini menganggap bahwa kedua ujung kolom adalah sendi atau tidak mengekang momen. &jung yang tidak mengekang momen merupakan keadaan terlemah untuk batang tekan bila translasi salah satu ujung terhadap ujung lainnya dicegah. &ntuk kolom berujung sendi ini, panjang ujung sendi eki'alen yang disebut panjang eekti sarna dengan panjang yang sesungguhnya, yakni K # ,.

!ada keadaan yang

sesungguhnya, pengekangan rnomen di ujung selalu ada dan titik belok pada kur'a bentuk tekuk terjadi di titik yang bukan merupakan ujung batang. *arak an tara titik-titik belok, baik yang riil maupun imajiner, adalah panjang eekti atau panjang ujung sendi eki'alen untuk kolom.

"alam banyak hal, derajat pengekangan momen yang ditimbulkan oleh batang yang bertemu di suatu kolom, atau oleh ondasi dan tanah di bawahnya, sulit ditentukan. !engekangan ini sebenarnya bergantung pada interaksi semua batang portal baja. !enentuan derajat pengekangan ujung secara akurat memerlukan pengertian tentang perbedaan antara portal tak

‘15

2

Struktur Baja 1 +'an *ansen S., S, M

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http//www.mercubuana.ac.id

bergoyang (braced rame) dan portal bergoyang (unbraced rame). Menurut +S .0.1, portal tak berguyang (yang disokong) adalah portal yang 2kestabilan lateralnya diberikan oleh penyambungan yang memadai ke penopang diagonal, ke dinding geser, ke struktur di dekatnya yang merniliki stabilitas lateral yang memadai, atau ke plat lantai atau penutup atap yang diikat secara horisontal oleh dinding atau sistem penopang yang sejajar bidang portal.

Misalnya pada portal tak bergoyang, puncak kolom tidak mengalami pergerakan ke samping relati terhadap dasar kolom. ekuk portal tak bergoyang akan menghasilkan bentuk tekuk kolom yang paling sedikit memiliki satu titik belok di an tara ujung-ujung batang, seperti kasus (a), (b), dan (c) pada 3ambar 4. !emakaian panjang yang sesungguhnya $ sebagai panjang eekti K$ untuk kasus ini cukup beralasan dan konser'ati, karena aktor K untuk portal tak bergoyang yang sebenarnya selalu lebih kecil dari , dan lebih besar dari ,5.

Menurut +S .0.1, portal bergoyang (yang tidak disokong) adalah portal yang 2kestabilan lateralnya bergantung pada kekakuan lentur balok dan kolom yang disambung secara kaku.2 ekuk portal bergoyang merupakan tekuk bergoyang di mana puncak kolom bergerak ke samping relati terhadap dasar kolom. Kasus (d), (e) dan () pada 3ambar 4 adalab kasus tekuk bergoyang. !ortal bergoyang memerlukan analisis penentuan aktor panjang eekti K yang selalu lebih besar dari ,. Kecuali untuk keadaan jenis tiang bendera pada kasus (e), gambar 4, harga K dalam perencanaan tidak dapat dipilih secara sembarang.

!endekatan 2rasional2 yang dapat diterima ialah memakai 6omogram (lignment hart) yang diperlihatkan pada 3ambar 7. "isini pembehasan kolom hanyalah batang yang memikul tekanan aksial tanpa lentur, konsep panjang eekti, terutama untuk portal bergoyang, dapat diperluas dalam praktek untuk perencanaan balok-kolom. Kecuali untuk perencanaan batang portal tak bergoyang di mana K secara konser'ati diambil sama dengan ,.

!erencanaan portal yang tepat memerlukan pengertian tekuk dan kelakuan portal, hal ini dijabarkan dalam siat kolom-balok.!ada S6+ 1-487-88 pasal 4.9.1. memberikan datar nilai aktor panjang tekuk untuk berbagai kondisi tumpuan ujung dari suatu kolom. 6ilai k ini diperoleh dengan mengasumsikan bahwa kolom tidak mengalami goyangan atau translasi pada ujung-ujung tumpuannya. 6ilai k untuk komponen struktur tekan dengan dengan kondisikondisi tumpuan ujung yang ideal seperti pada 3ambar 4, yang dapat ditentukan secara mudah dengan menggunakan ketentuan-ketentuan sebagai berikut 

‘15

3



3br4. !anjang tekuk untuk beberapa kondisi perletakan (+S , S6+ baja)

6amun untuk suatu komponen struktur tekan yang merupakan bagian dari suatu struktur portal kaku seperti dalam 3ambar 0, maka nilai k harus dihitung berdasarkan suatu nomogram. umpuan-tumpuan pada ujung kolom tersebut ditentukan oleh hubungan antara balok dengan kolom-kolom lainnya. !ortal dalam 3ambar 0.a dinamakan sebagai portal kaku bergoyang sedangkan portal dalam 3ambar 0.b disebut sebagai portal tak bergoyang (goyangan dicegah dengan mekanisme kerja dari bresing-bresing yang dipasang).

‘15

4



3br0. !ortal kaku bergoyang dan tanpa goyangan (%raced and &nbraced :rame)

‘15

5



6ilai k untuk masing-masing sistem portal tersebut dapat dicari dari nomogram dalam gambar 0. erlihat dalam 3ambar 0 bahwa nilai k merupakan ungsi dari 3 dan 3% yang merupakan perbandingan antara kekakuan komponen struktur yang dominan terhadap tekan (kolom) dengan kekakuan komponen struktur yang relati bebas terhadap gaya tekan (balok). 6ilai 3 ditetapkan berdasarkan persamaan

!ersamaan diatas dapat dikecualikan umuk kondisi--kondisi berikut a. untuk komponen suuktur tekan yang dasarnya tidak terhubungkan secara kaku pada pondasi (contoh tumpuan sendi), nilai 3 tidak boleh diambil kurang dari , kecuali bila dilakukan analisa secara khusus untuk mendapatkan nilai 3 tersebut b. untuk komponen struktur tekan yang dasarnya terhubungkan secara kaku pada pondasi (tumpuan jepit), nilai 3 tidak boleh diambil kurang dari , kecuali dilakukan analisa secara khusus untuk mendapatkan nilai 3 tersebut

%csaran

dihitung dengan menjumlahkan kekakuan scmua komponen struktur tekan

(kolom) dengan bidang lentur yang sama yang terhubungkan secara kaku pada ujung komponen struktur yang sedang ditinjau. ‘15

6



%esaran

dihitung dengan menjumlahkan kekakuan semua komponcn struktur lentur

(balok)-dengan bidang lentur yang sama-yang terhubungkan secara kaku pada ujung komponen struktur yang sedang ditinjau .

3br7. 6omorgram aktor panjang tekuk, k (S6+-1-487-88 gbr.4.9.8)

‘15

7



ontoh   he rigid rame shown in igure below is unbraced. ;ach member is oriented so that its web is in the plane o the rame. "etermine the eecti'e length actor K< or columns % and %.

olumn % :or joint ,

:rom the alignment chart or sidesway uninhibited (+S :igure --4.8), with 3 # .7= and 3% # .75, K< # .1 or column %. olumn % :or joint %, as beore, 3 # .75

:or joint , a pin connection, the situation is analogous to that o a 'ery sti column attached to ininitely lethat is, girders o ?ero stiness. he ratio o column stiness to girder stiness would thereore be ininite or a perectly rictionless hinge. his end condition can only be appro
‘15

8



ontoh 8  @itunglah nilai k dari masing-masing kolom struktur berikut 

‘15

9



6. Tahanan Tekan Nominal

Suatu komponen struktur yang mengalami gaya tekan konsentris, akibat beban teraktor 6u, menurut S6+ 1-487-88, pasal 7. harus memenuhi

‘15

10



‘15

11



a!tar "staka . Salmon, .3. A *ojnson, *.;, B Steel Structure, "esign and %eha'iorC = th ;dition. 8. S6+ 1-487-88 ata ara !erencanaan Struktur %aja untuk %angunan 3edung 1. S6+ 1D489D88 ata ara !erencanaan Ketahanan 3empa untuk %angunan 3edung =. *oseph ; %owles, Structural Steel Design, he @arper and Eow !ublisher, 6ew Fork, &S 5. Segui, G.., BSteel Design” engage $earning 81 9. Setiawan .,CPerencanaan Struktur Baja Metode LRFDC ;rlangga 80 4. ghayere ., Higil *., B Structural Steel Design “ !earson !rentice-@all 87

‘15

12



Struktur Baja 1 - Batang Tekan 2.doc

Recommend Documents