keseimbangan gaya internal - lauw tjun nji

Keseimbangan Gaya Internal - Lauw Tjun Nji

http://lauwtjunnji.weebly.com/keseimbangan-gaya-internal.html[5/3/2014 12:12:01 AM]

contact me :Lauw Tjun Nji

Keseimbangan Gaya Internal

Gaya Internal : Regangan, Tegangan dan Gaya

Berikut ini diagram dan sketsa gaya internal yang bekerja pada elemen lentur serta ketentuannya berdasarkan SNI 03-2847-2002

Beranda Engineering Sipil & Konstruksi Manajemen Proyek Standar Brosur Jokes About Me

dasar teori : kondisi ultimate elemen lentur penampang persegi panjang(balok beton bertulang)

Momen Positif dan Negatif

Pada umumnya suatu penampang mendukung momen positif dannegatif, yang disepakati pengertiannya bahwa momen positifadalah bagian atas dari penampang mengalami tekan dan bagianbawah mengalami tekan, dan sebaliknya jika mengalami momennegatif

Untuk dapat melakukan analisa penampang, perlu memahamiperilaku gaya internal dan keseimbangannya

Pada bagian ini akan dibahas keseimbangan gaya internalsecara ultimate untuk penampang elemen lentur (mendukungbeban momen lentur) yang berbentuk empat persegi pajang.

Jika sudah memahami prinsip dasarnya, maka penampangyang lebih kompleks akan dapat dianalisa pula tanpa harusmenghafalkan rumus atau tabel-tabel yang umumnya hanyaberlaku untuk satu kondisi tertentu saja.

Dengan memahami keseimbangan gaya internal dan analisapenampang, maka kita akan dapat mengetahuikemampuan/kapasitas dukung suatu elemen struktur betonbertulang, yang berguna untuk menganalisa kekuatan layanelemen struktur (misal analisa kemampuan struktur eksisting,analisa jika mutu beton kurang, dsb) dan juga berguna untukperubahan susunan dan diameter tulangan supaya menjadilebih efisien atau praktis dalam pelaksanaannya.

klik untuk memperbesar gambar



Alur perhitungan untuk mendapatkan nilai gaya internal pada elemen lentur :

Keseimbangan Gaya Internal



Gaya internal yang bekerja dalam suatu penampang akan mencari keseimbangannya, sehingga gaya tekan yang bekerja akan samadengan gaya tarik yang bekerja

Berikut ini penurunan rumus analisa keseimbangan gaya-gaya internal, dalam contoh gambar di atas :

Garis Netral Keseimbangan Gaya InternalDari keseimbangan gaya internal, variabel yang menentukan nilai masing-masing gaya adalah posisi garis netral, yang merupakanbatas antara daerah tekan dan daerah tarik pada penampang lentur yang dianalisa.

Dalam hal ini perlu dicari posisi garis netral yang tepat (aktual) sesuai karakteristik ultimate penampang (dimensi dan penempatan



tulangan) dari elemen lentur yang dianalisa

Garis netral dapat dihitung posisinya dengan iterasi perhitungan, yang ditentukan oleh sudah leleh atau belumnya tulangan dalamtiap lapis/baris penempatannya pada penampang balok/elemen lentur

Pada contoh penampang dengan dua lapis tulangan tarik seperti gambar di atas :

Jika diasumsikan tulangan tekan maupun tarik pada penampang di atas tidak ada yang mencapai tegangan leleh , maka persamaankuadrat yang terbentuk adalah sebagai berikut :

Setelah diperoleh nilai , maka diperiksa asumsi tegangan tulangan apakah sudah sesuai :

Jika ternyata tegangan tulangan dengan perhitungan rumus di atas ada yang telah melebihi tegangan leleh, maka dilakukan iterasidengan memasukkan nilai sesuai dengan lapis yang telah mencapai tegangan leleh.

Misal hasil hitungan tegangan tulangan tarik lapis pertama (terluar) sudah melebihi tegangan leleh, maka dipakai nilai untuktegangan tulangan tarik lapis pertama dan diperoleh persamaan kuadrat :

fy

c

fy

fy



Diperiksa apakah tegangan lapis tulangan dengan nilai yang diperoleh, sudah sesuai dengan asumsi :

Jika tegangan tulangan tarik seluruhnya (lapis pertama dan kedua) telah melebihi tegangan leleh, maka dimasukkan nilai untukanalisa iterasi berikutnya dan diperoleh persamaan kuadrat :

Kemudian diperiksa kembali tegangan tiap lapis tulangan seperti di atas dengan nilai sesuai dengan kondisi leleh dari lapis tulangan :

c

fy

c

Iterasi dihentikan pada posisi asumsi yang sudah sesuai -- analisa ini dapat digunakan untuk lapis tulangan tarik maupun tekan dalamjumlah yang banyak (tidak terbatas jumlah lapis yang dapat dianalisa), dan akan lebih mudah dan cepat jika rumus dan iterasinyadilakukan dengan menggunakan program perhitungan, misal spreadsheet MS. Excel, Lotus, dsb

Setelah diperoleh kondisi tegangan lapis tulangan yang sesuai, berarti, dan

keseimbangan gaya internal yang terjadi pada kondisi ultimate untukpenampang yang bersangkutan telah diketahui nilainya :

posisi garis netral sebenarnya (yang tepat) sudah diperoleh



catatan : jika tulangan sudah mencapai tegangan leleh, maka nilai fy yangdipakai dalam hitungan gaya internal di atas

Prinsip analisa yang sama dapat dilakukan untuk menghitung garis netral dan keseimbangan gaya internal pada kondisi ultimate lenturuntuk kolom beton bertulang yang tulangannya disebarkan merata di semua sisi (banyak lapis tulangan) pada kedua sumbu / askolom.

Apabila sudah menguasai perhitungan gaya internal dalam penampang struktur, maka analisa penampang untuk kapasitas ultimatedan ijin momen akan dapat dikuasai

Create a with free website

weebly.comKeseimbangan Gaya Internal - Lauw Tjun Nji

keseimbangan gaya internal - lauw tjun nji

Documents