bab 3 struktur baja ii tekan xx

7/24/2019 Bab 3 Struktur Baja II Tekan Xx

1/23

AGUSTUS 2014 GINARDY HUSADA

STRUKTUR BAJA II

1

Komponen Struktur Yang Memikul Gaya Tekan Ditentukan :

Bahan : Tegangan leleh.

Tegangan sisa.

Modulus elastisitas.

Geometri : Penampang. Panjang komponen.

Kondisi ujung dan penopang.

Kondisi Batas : Batas kekuatan.

Batas kestabilan

o Tekuk Lokal elemen plat

o Tekuk lentur

o Tekuk torsi atau kombinasi lentur dan torsi


2/23

AGUSTUS 2014GINARDY HUSADA

STRUKTUR BAJA II

2

Tekuk Lokal:

Batas kekuatan.

Tekuk lokal terjadi apabila tegangan pada elemen-elemen

penampang mencapai tegangan kritis pelat.

Tegangan kritis pelat tergantung dari perbandingan tebal dengan

lebar, perbandingan panjang dan tebal, kondisi tumpuan dan sifat

material.

Perencanaan dapat disederhanakan dengan memilih

perbandingan tebal dan lebar elemen penampang yang menjamin

tekuk local tidak akan terjadi sebelum tekuk lentur, Hal ini diatur

dalam peraturan dengan membatasi kelangsingan elemen

penampang komponen struktur tekan.

rtb

TCPSB - 2002 Tabel 7.5-1

Pemakaian penampang yang memiliki kemungkinan tekuk local

dan interaksi tekuk local dengan tekuk lentur tidak diatur pada

peraturan Indonesia. AISC memberikan aturan dalam Appendix B

5.3


3/23


STRUKTUR BAJA II

3

Tekuk Lentur :

Tercapainya batas kekuatan :

Komponen struktur mencapai tegangan leleh tanpa

masalah kestabilan.

Berdasarkan kekuatan penampang

Komponen struktur mengalami tekuk lentur elastis

Berdasarkan persamaan kestabilan Euler

Komponen struktur mengalami tekuk lentur inelastis

material. Dipengaruhi oleh tegangan sisa dan ketidak

sempurnaan awal.

3.1 BATAS KESTABILAN :

Kemungkinan-kemungkinan kondisi batas


4/23


STRUKTUR BAJA II

4

Tekuk Lentur-Torsi :

Pada umumnya kekuatan komponen struktur dengan beban aksial

tekan murni ditentukan olek tekuk lentur. Efisiensi sedikit

berkurang apabila tekuk lokal ter jadi sebelum tekuk lentur.

Beberapa jenis penampang berdinding tipis seperti L, T, Z dan C

yang umumnya mempunyai kekakuan torsi kecil, mungkinmengalami tekuk torsi atau kombinasi tekuk lentur-torsi.

Untuk kepraktisan perencanaan, peraturan tidak menyatakan perlu

memeriksa kondisi tekuk torsi / lentur-torsi apabila tekuk local

tidak terjadi kecuali untuk penampang Lganda atau T

Untuk komponen struktur dengan penampang Lganda atau T

harus dibandingkan kemungkinan terjadinya tekuk lentur pada

kedua sumbu utama dengan tekuk torsi / lentur-torsi.

3.1 BATAS KESTABILAN :


5/23


STRUKTUR BAJA II

5

ASD:

3.2 BATAS KEKUATAN :

QiS.F.

Rn

LRFD QRiin

atau Qi

Rn

Tegangan IzinS.F.

f

AN y

g S.F. = 1,5

Tegangan Izin NN ncu c = 0,85

Rn : Kekuatan nominal.

Q : Beban nominal

: Faktor reduksi kekuatan

: Faktor beban


6/23


STRUKTUR BAJA II

6

Kuat tekan nominal : Nn

3.2 BATAS KEKUATAN : TCPSB - 2002 Butir 7.6.2

AfANf

gcrgny

Untuk : 0,25c = 1

1,200,25 c c

.0,671,6

1,43

1,20 c

21,25 c

Dengan : E

f

r

L

cyk

N u : axial tekan terfaktor

Nn : Kuat tekan nominalc : Faktor reduksi kekuatan tekan

c : Parameter kelangsingan kolom

: Faktor tekuk ( dapat gunakan table )

Ag : Luas penampang bruto

fy : Tegangan leleh

E : Modulus elastisitas baja = 200.000 MPaLk : Panjang efektif batang tekan = kc L

kc : Faktor panjang tekuk

L : Panjang teoritis batang tekan

r : Jari-jari girasi penampang


7/23AGUSTUS 2014GINARDY HUSADA

STRUKTUR BAJA II

7

3.3 BATAS KELANGSINGAN

Kelangsingan komponen tekan :

Untuk batang-batang yang direncanakan terhadap tekan,

angka perbandingan kelangsingan dibatasi :

200min

k

r

L

Kelangsingan elemen penampang : TCPSB - 2002 Tabel 7.5-1

r min : Jari-jari girasi komponen struktur minimum



STRUKTUR BAJA II

8

3.4 STABILITAS KOLOM

Kombinasi Aksial Momen :

0,2NNn

u

1,0N

M

NM

98

NN

nybuy

nxbux

nu

0,2N

N

n

u

1,0N

M

N

M

N2

N

nyb

uy

nxb

ux

n

u

N u : axial tekan terfaktor, NN n : Kuat tekan nominal, N

M ux : Momen lentur terfaktor terhadap sumbux, termasuk pengaruh orde

kedua, N-mm

M uy : Momen lentur terfaktor terhadap sumbu y, termasuk pengaruh orde

kedua, N-mm

M nx : Kuat lentur nominal terhadap sumbu x, N-mmM ny : Kuat lentur nominal terhadap sumbu y, N-mm

: Faktor reduksi kekuatan

= c untuk komponen struktur tekan = 0,85

= t untuk komponen struktur tarik = 0,90

b : Faktor reduksi kekuatan lentur = 0,90

TCPSB - 2002 Butir 7.4.3.3



STRUKTUR BAJA II

9

3.4 STABILITAS KOLOM

Kombinasi Geser Momen : TCPSB - 2002 Butir 8.9.3

1,3750,625nu

nu

VV

M

V u : geser terfaktor, N

V n : Kuat geser nominal pelat badan akibat geser saja

3.5 FAKTOR PANJANG TEKUK TCPSB - 2002 Butir 7.6.3

Faktor panjang tekuk ( kc ) bergantung pada kekangan

rotasi dantranslasi pada ujung-ujung komponen struktur .



STRUKTUR BAJA II

10

3.5.1 KOMPONEN STRUKTUR DARI RANGKA KAKU ( RIGID

FRAME )

yaitu komponen struktur tekan yang merupakan bagian

dari suatu rangka bersambungan kaku.



STRUKTUR BAJA II

11

3.5.1 KOMPONEN STRUKTUR DARI RANGKA KAKU ( RIGID FRAME )

Nilai GAdan GBadalah perbandingan antara kekakuan

komponen struktur dengan tekan dominanterhadap

kekakuan komponen struktur relatife bebas tekan.Masing-masing pada ujungAdan ujung B

Nilai G dapat ditentukan sebagai berikut

GbL

IcL

I

Kecuali :

Untuk komponen struktur tekan yang dasarnya tidak

terhubung secara kakupada pondasi, nilai G 10,

kecuali bila dilakukan analisis khusus.

Untuk komponen struktur tekan yang dasarnya

terhubung secara kakupada pondasi, nilai G 1, kecuali

bila dilakukan analisis khusus.



STRUKTUR BAJA II

12

3.5.1 KOMPONEN STRUKTUR DARI RANGKA KAKU ( RIGID FRAME )

Dihitung dengan menjumlahkan kekakuan

semua komponen struktur tekandengan bidang lentur yang samayang

terhubung secara kaku pada ujung

komponen struktur yang sedang ditinjau.

Termasuk komponen struktur itu sendiri

cLI

b

LI

Dihitung dengan menjumlahkan kekakuan

semua komponen struktur lentur

dengan bidang lentur yang samayang

terhubung secara kaku pada ujungkomponen struktur yang sedang ditinjau.

STRUKTUR BAJA II



STRUKTUR BAJA II

13

3.5.2 KOMPONEN STRUKTUR DENGAN UJUNG

IDEAL

yaitu komponen struktur dengan ujung-ujung yang ideal,

atau komponen struktur tak bergoyang atau komponen

struktur bergoyang pada suatu rangka portal dengan

pembebanan normal dan gaya aksial yang dapat

diabaikan.

STRUKTUR BAJA II



STRUKTUR BAJA II

14

3.6 AMPLIFIKASI MOMEN

Pada analisis Orde Pertama, Perubahan geometri dan

Perubahan Kekakuan Komponen Struktur akibat adanyagaya aksial diabaikan.

TCPSB - 2002 Butir 7.4.3

3.6.1 AMPLIFIKASI MOMEN KOMPONEN

STRUKTUR TAK BERGOYANGTanpa Gaya Aksial Tekan atau dengan Gaya Aksial Tarik.

MM ntuu

Dengan Gaya Aksial Tekan Terfaktor ( Nu

)

berdasarkan analisis orde pertama.

MM ntubu

TCPSB - 2002 Butir 7.4.3.1

STRUKTUR BAJA II



STRUKTUR BAJA II

15

3.6.1 AMPLIFIKASI MOMEN KOMPONEN STRUKTUR TAK BERGOYANG

M u : Momen Lentur Terfaktor

M ntu : Momen Lentur Terfaktor orde pertama yang tidak menimbulkan

goyangan.

b : Faktor Amplifikasi momen untuk komponen struktur takbergoyang.

11

c

b

crN

uN

m

N

fA

cr 2c

yb

E

f

r

L

c

yk

N2k

b2

)r

L

(

AE

cr

N u : Aksial Tekan Terfaktor

N cr : Beban Kritis Elastis.

STRUKTUR BAJA II



STRUKTUR BAJA II

16


Tanpa Beban Transversal.

Cm = 0,6 0,4 m 1,0M

Mm

2

1

m: Perbandingan momen terkecil dan terbesar yang

bekerja di ujung-ujung komponen struktur.

Diambil positifbila komponen struktur terlentur

dengan

kelengkungan yang berbalik tanda( lengkungan

ganda /

double curvature )

Diambil negatifbila komponen struktur terlentur

dengan kelengkungan sama( lengkungan tunggal /single curvature )

M 1 : Momen ujung terkecil ( nilai mutlak )

M 2 : Momen ujung terbesar ( nilai mutlak )

STRUKTUR BAJA II



STRUKTUR BAJA II

17


Dengan Beban Transversal.

Cm = 1 komponen struktur dengan ujung-ujungsederhana

Cm = 0.85 komponen struktur dengan ujung-ujung

kaku

3.6.2 AMPLIFIKASI MOMEN KOMPONEN STRUKTURBERGOYANG

Tanpa Gaya Aksial Tekan /dengan Gaya Aksial Tarik.

MMM ltusntubuM ltu :Momen Lentur Terfaktor orde pertama yang dapat

menimbulkan goyangan.

s : Komponen struktur dengan ujung-ujung kaku

TCPSB - 2002 Butir 7.4.3.2

STRUKTUR BAJA II


18/23AGUSTUS 2014

GINARDY HUSADA

STRUKTUR BAJA II

18

3.6.2 AMPLIFIKASI MOMEN KOMPONEN STRUKTUR BERGOYANG

N1

1s

LH

oh

u

atau1

1s

crN

uN

N u :Jumlah gaya aksial tekan terfaktor akibat beban

gravitasi untuk seluruh kolom pada satu tingkat

yang ditinjau, N.

N cr :Jumlah Beban Kritis Elastis untuk seluruh kolom

pada satu tingkat yang ditinjau, N

oh : Simpangan antar lantai pada tingkat yang sedang

ditinjau. mm

H :Jumlah gaya horizontal yang menghasilkanohpada tingkat yg ditinjau N.

L : Tinggi tingkat, mm

STRUKTUR BAJA II


19/23AGUSTUS 2014 GINARDY HUSADA

STRUKTUR BAJA II

19

Baut Penyambung Badan :

2.9 SAMBUNGAN KOLOM

Baut Penyambung Sayap :

Harus memikul gaya :

Pelat pengisi

TambahanBaut

Base Plate

h '

Vu

uM

uDDu

M u

uV

h '

Harus diperhitungkan memikulgaya horisontal / geser Duyang tidak sentris

P'

uu

h

M

2

Nc

STRUKTUR BAJA II


20/23AGUSTUS 2014 GINARDY HUSADA

STRUKTUR BAJA II

20

Baut Tambahan :

2.9 SAMBUNGAN KOLOM

Jumlah baut tambahan dihitung dengan persamaan :

h : Jarak tengah-tengah sayap kolom atas.

c : Koefisien dengan harga 0,5 s/d 1,0 tergantung kondisi

permukaan ujung kolom yang disambung.

c = 0,5 untuk ujung kolom dengan permukaan rata

c = 1,0 untuk ujung kolom dengan permukaan tidak rata

Np

p

AA

A

nRP

P : yang bekerja pada satu sayap.

Rn : Kuat rencana sebuah baut

Ap : Luas penampang pelat pengisi

A : Luas pelat yang disambung ( luas satu sayap kolom atas )

STRUKTUR BAJA II


21/23


STRUKTUR BAJA II

21

Kekuatan Baut :

2.9 SAMBUNGAN KOLOM

TCPSB - 2002 Butir 13.2

Jenis baut yang dapat digunakan ditentukan dalam SII ( 0589-81,0647-91 dan 0780-83, SII 0781-83 ) atau SNI ( 0541-89-A, 0571-

89-A, dan 0661-89-A ) yang sesuai atau penggantinya.

Suatu baut yang memikulgaya terfaktor, Ru Harus

memenuhi :

RRnu

: Factor reduksi kekuatan

Rn : Kuat nominal baut

STRUKTUR BAJA II


22/23


STRUKTUR BAJA II

22

Baut Dalam Geser. :2.9 SAMBUNGAN KOLOM

Kuat geser rencana dari satu baut :

AfrVV bbu1fnfd

f : Factor reduksi kekuatan untuk fraktur f= 0,75

r1 = 0,5 Untuk baut tanpa ulir pada bidang geser

r1 = 0,4 Untuk bautdengan ulir pada bidang geserfub : Tegangan tarik putus baut.

A b: Luas bruto penampang baut padadaerah tak berulir.

BautYang Memikul Gaya Tarik.

Kuat tarik rencana dari satu baut :

Af0,75TT bbufnfd

STRUKTUR BAJA II


23/23


STRUKTUR BAJA II

23

Kuat Tumpu. 2.9 SAMBUNGAN KOLOM

Bergantung pada yang terlemah dari baut atau komponen

pelat yang disambung. Apabila : Jarak lubang tepi terdekat dengan sisi pelat dalam arah

kerja gaya > 1,5 kali diameter lubang,

Jarak antar lubang > 3 kali diameter lubang,

Ada lebih satu baut dalam arah kerja gaya.

Maka kuat rencana tumpu :

ftd2,4RR upbfnfd

Untuk lubang baut slot panjang tegak lurus arah kerja gaya :

ftd2,0RR upbfnfd

d b : Diameter baut nominal pada daerah tak berulir..

bab 3 struktur baja ii tekan xx

Documents