JEMBATAN Definisi, sejarah dan jenisnya

Struktur baja IIBatang LenturDisampaikan OlehDicki Dian PurnamaPada Mata Kuliah Struktur Baja IIJurusan Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas Sultan Ageng TirtayasaStruktur BajaBaja adalah suatu jenis bahan bangunan yang berdasarkan pertimbangan ekonomi, sifat, dan kekuatannya, cocok untuk pemikul beban. Oleh karena itu baja banyak dipakai sebagai bahan struktur, misalnya untuk rangka utama bangunan bertingkat sebagai kolom dan balok, sistem penyangga atap dengan bentangan panjang seperti gedung olahraga, hanggar, menara antena, jembatan, penahan tanah, fondasi tiang pancang, bangunan pelabuhan, struktur lepas pantai, dinding perkuatan pada reklamasi pantai, tangki-tangki minyak, pipa penyaluran minyak, air, atau gasBeberapa keunggulan baja sebagai bahan struktur dapat diuraikan sebagai berikut. Batang struktur dari baja mempunyai ukuran tampang yang lebih kecil daripada batang struktur dengan bahan lain.Struktur yang terbuat dari baja lebih ringan daripada struktur dengan bahan lain. Dengan demikian kebutuhan fondasi juga lebih kecil. Mempunyai sifat mudah dibentuk. Kemudahan dalam pemasangan sehingga mempercepat proses konstruksiDaktilitas baja cukup tinggi sehingga akan mengalami regangan tarik yang cukup besar sebelum terjadi keruntuhan

Beberapa kelemahan baja sebagai bahan struktur dapat diuraikan sebagai berikut. Pada temperatur tinggi kekuatan baja sangat rendah, sehingga pada saat terjadi kebakaran bangunan dapat runtuh sekalipun tegangan yang terjadi hanya rendah. Kendala berikutnya, karena kekuatan baja sangat tinggi maka banyak dijumpai batang-batang struktur yang langsing. Oleh karena itu bahaya tekuk (buckling) mudah terjadiKemungkinan terjadinya korosi, yang memperlemah struktur, mengurangi keindahan bangunan, dan memerlukan biaya perawatan cukup besar secara periodik

Bangunan gedung struktur baja6Inverted V-bracing.

Slide courtesy of C.M. Uang

Bangunan gedung struktur baja7Two story X-bracing.

Slide courtesy of C.M. Uang

8

UNDER CONSTRUCTIONJembatan baja9Jembatan baja

10Jembatan baja

11Jembatan baja

Instalasi pengeboran minyak lepas pantai

Sport HallRangka atap

ELEMEN STRUKTUR BAJABatang Aksial (Axial member)Batang tekanBatang tarikSambunganBalok (Beam)Kolom (Column)Balok-Kolom (Beam-Column)Pelat (plate/shell)15Batang LenturBalok adalah bagian dari structural sebuah bangunan yang kaku dan dirancang untuk menanggung dan mentransfer beban menuju elemen-elemen kolom penopang.

Penamaan balok dapat berbeda berdasarkan lokasi dan fungsi

Beberapa jenis balok antara lain :Balok sederhana bertumpu pada kolom diujung-ujungnyaKantilever adalah balok yang diproyeksikan atau struktur kaku lainnya didukung hanya pada satu ujung tetapBalok teritisan adalah balok sederhana yang memanjang melewati salah satu kolom tumpuannyaBalok dengan ujung-ujung tetap ( dikaitkan kuat ) menahan translasi dan rotasiIstilah-istilah balok pada bangunanBalok IndukBalok anak

Istilah-istilah balok pada bangunanTie BiemSloof

Istilah-istilah balok pada bangunanRing Balk

Kantilever

Flow chart kapasitas balokTentukan profil baja yang digunakanLihat kapasitas balok pada grafik AISCCek apakah penampang kompak atau tidak kompakJika penampang kompak gunakan rumus untuk penampang kompakJika penampang tidak kompak gunakan rumus untuk penampang tidak kompakCek apakah kapasitas balok mampu menahan beban yang bekerjaJika tidak aman, gunakan profil baru lalu ikuti perhiungan seperti langkah sebelumnya

Pada AISC nilai kapasitas penampang sudah diketahui, jadi perhitungan menjadi lebih praktis dan cepat. Kegagalan suatu komponen struktur lentur (balok) dapat terjadi ketika balok mencapai momen plastis tetapi kegagalan komponen struktur lentur dapat juga ditentukan oleh 2 macam kriteria. Kriteria pertama yaitu profil akan mengalami lateral torsional buckling (tekuk torsi lateral) yang diakibatkan adanya displacement dan rotasi di tengah bentang, namun hal ini tidak mengalami perubahan bentuk. Kriteria kedua yaitu profil akan mengalami local buckling (tekuk lokal) pada sayap tekan dan juga pada pelat badan, sehingga mengakibatkan berubahnya bentuk profil, hal ini diakibatkan oleh adanya rasio kelangsingan yang relatif sangat besar antara tinggi pelat badan terhadap tebalnya

Analisis plastisSuatu komponen struktur yang dianalisis dengan metode plastis sesuai Butir 7.5 harus memenuhi syarat sebagai berikuta) Berpenampang kompak (lihat Tabel 7.5-1);b) Memenuhi (lihat Tabel 8.3-2);c) Memenuhi Butir 8.10.6;d) Memenuhi persyaratan berikut ini.(8.1-3)Keterangan: Muadalah momen lentur rencana yang dihitung menurut Butir 7.5, N-mm Mn adalah kuat lentur nominal penampang yang ditentukan pada Butir 8.2.1(b) , N-mm

Tidak semua keruntuhan yang terjadi pada struktur balok diakibatkan kekuatan penampang yang tidak cukup untuk menahan beban yang bekerja, kadangkala keruntuhan balok terlebih dahulu disebabkan oleh ketidakstabilan struktur balok itu sendiri yang mengakibatkan terjadinya tekuk torsi lateral, meskipun tidak ada beban torsi yang bekerja pada balok tersebutPengelompokan Batang

Batas-Batas p dan r Profil WF

Batasan momenKekuatan lentur nominal, Mn harus nilai terendah yang diperoleh sesuai dengan keadaan batas dari leleh (momen plastis) dan tekuk torsi lateral :Akibat LelehMn = Mp = Fy Zx

Akibat Tekuk Torsi LateralBila Lb < LpMn = MpMp = fy Z atau 1,5 MyMy = fy S

Bila Lp < Lb < Lr

Bila Lb > Lr Mn = Mr < Mp

Nilai Lp pada SNI 03-1729-2002

Nilai Lr yang ada pada SNI 03-1729-2002

Faktor modifikasi untuk momen tak seragam

Mmax=momen maks di segmen LbMA=momen di LbMB=momen di LbMC=momen di Lb

TugasAda sebuah profil WF150.75.5.7 diberi beban titik ditengah bentang 5 ton dengan panjang bentang 1,5 m. Hitung kuat lentur nominal dari penampang tersebut. Mutu baja BJ41.