Bahan ajar

Konstruksi baja

Silabus 1. Sifat fisik dan mekanik baja;2. Konsep perencanaan (ASD/LRFD-SNI/AISC);3. Analisis komponen struktur tarik (retak/leleh, blok geser);4. Analisis komponen struktur tekan(profil tunggal, profil tersusun);5. Sambungan (baut, las); 6. Analisis pelat kopel dan batang diagonal;7. Perencanaan elemen balok8. Perencanaan gording, 9. Perencanaan pengaku antara 10. Perencanaan pengaku horizontal, Pengaku antara11. Perencanan kolom/balok (tanpa goyangan, dengan goyangan);12. Perencanaan pelat dasar

Penilaian

• Kehadiran : 10 %• Mid tes : 30 %• Final tes : 35 %• Tugas besar : 25 %

Tugas besar menjadi syarat kelulusan mata kuliah

Sifat fisik dan mekanik baja

• Kekuatan tinggi• Kemudahan pemasangan• Keseragaman• Daktil

Diagram tegangan-regangan baja

Material properties baja

• Modulus elastis (E) = 200000 Mpa• Rasio Poisson = 0.3• Modulus geser,

12

EG

Material properties bajaJenis baja Tegangan putus tarik

Fu (Mpa)Tegangan Leleh tarik

Fy (Mpa)

BJ 34 340 210BJ 37 370 240BJ 41 410 250BJ 50 500 290BJ 52 520 360BJ 55 550 410

Keuntungan penggunaan baja

• Proses pemasangan di lapangan cepat• Dapat dilas• Komponen-komponen strukturnya dapat

dipergunakan lagi untuk keperluan lainnya• Komponen-komponen yang tidak dipergunakan

lagi masih memiliki nilai sebagai besi tua• Struktur yang dihasilkan bersifat permanen

dengan cara pemeliharaan yang tidak terlalu sulit

Kelemahan penggunaan baja

• Komponen-komponen lain yang digunakan diusahakan tahan api.

• Perlu biaya tambahan untuk pemeliharaan terhadap karat.

• Karena penampangnya langsing, mudah terjadi tekuk

Metode Desain AISC’05

• Desain dengan kekuatan izin (ASD)• LRFD dengan analisis elastis

Desain dengan kekuatan izin(Allowable Strength Design)

• Kekuatan izin setiap komponen struktur tidak boleh kurang dari kekuatan yang dibutuhkan

Ru= kekuatan yang dibutuhkanRn = kekuatan nominal = kuat izin

n

u

RR

• Gaya dalam pada komponen struktur dilakukan dengan analisis orde pertama pada kondisi beban kerja

• Efek orde kedua dan inelastisitas ditinjau secara tidak langsung

• Faktor keamanan hanya diterapkan pada sisi tahanan, dan kemananan dihitung pada kondisi beban kerja (tak berfaktor)

• Reliabilitas yang seragam tidak mungkin dicapai

LRFD dengan Analisis Elastis

• Kuat rencana setiap komponen struktur tidak boleh kurang dari kekuatan yang dibutuhkan yang ditentukan berdasarkan kombinasi pembebanan LRFD

• Ru=Kekuatan yang dibutuhkan LRFD• Rn=Kekuatan nominal• = faktor tahanan/reduksi (≤1.0)

nu RR

• LRFD memperhitungkan keamanan pada kedua sisi (efek beban dan tahanan)

• Setiap kondisi beban mempunyai faktor beban yang berbeda yang memperhitungkan derajat ketidak tentuan sehingga dimungkinkan untuk mendapatkan realibilitas yang seragam.

• Efek inelastis ditinjau secara tidak langsung

Kombinasi pembebanan LRFD dengan analisis elastis

• 1.4 D• 1.2D+1.6L+0.5(La atau H)• 1.2D+1.6(La atau H)+(L atau 0.8W)• 1.2D+1.3W+L+0.5(La atau H)• 1.2D±1.0E+L• 0.9D±(1.3W atau 1.0E)

• D = beban mati• L = beban hidup• La = beban hidup diatap• H = beban hujan• W= beban angin• E = Beban gempa• = 0.5 jika L < 5 Kpa, 1 jika L >=5 KPa

Analisis komponen struktur tarik

Kuat tarik rencana

Pu ≤min(0.9AgFy) dan 0.75AeFu

Pu

Leleh pada penampang bruto

Fraktur pada penampang efektif

Luas netto efektif

Ae=UAn

U=min(1-x/l dan 0.9) (SNI)U = 1-x/l (AISC)

An = Luas Netto

U = Shear lag FactorJika seluruh elemen penampang disambung

maka luas netto efektif = luas netto

Faktor shear lag U

Faktor shear lag U

Faktor shear lag U

Luas netto pada plat dengan lubang berseling

g

tsndtAA gn 4

2

ndtAA gn

PENENTUAN NILAI G PADA PROFIL

CONTOH SOAL

Tentukan tahanan tarik rencana dari profil WF 300.150.6,5.9 jika baut yang digunakan dia. 19 mm

Geser blok

• Adalah kondisi batas dimana tahanan ditentukan oleh jumlah kuat geser dan kuat tarik pada segmen yang saling tegak lurus

Contoh soal untuk geser blok

Hitung tahanan rencana komponen struktur tarik dari profil siku L 80.80.8 mutu baja BJ37. diameter baut 19 mm

Kelangsingan struktur batang tarik

• Untuk mengurangi lendutan dan getaran• Nilai = L/r < 240 untuk batang tarik utama

dan 300 untuk batang tarik sekunder

A

Ir

I = momen inersia sesuai sumbuA = luas penampang