sni2002_09_tekan.doc

Upload: yohanes

Post on 06-Jul-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    1/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    9. KOMPONEN STRUKTUR TEKAN

    9.1 Perencanaan akibat gaya tekan

    Suatu komponen struktur yang mengalami gaya tekan konsentris

    akibat beban terfaktor, u N  , harus memenuhi persyaratan sebagai

     berikut:

    1 nnu   N  N    φ ≤ !9"1#1

     $eterangan:

    φ n a%alah faktor re%uksi kekuatan !lihat &abel '"(#2 N n a%alah kuat tekan nominal komponen struktur yang

    %itentukan ber%asarkan )utir 7"'"2 %an 9"2, N

    2 *erban%ingan kelangsingan"

    # kelangsingan elemen penampang !lihat &abel 7"+#1 r λ 

    # kelangsingan komponen struktur tekan, 200

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    2/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    222oo

     y xo   y x

     A

     I  I r    ++

    += ,

       

      

        +−=

    2

    22

    1

    o

    oo

     y x H 

    $eterangan:

     xo, , yo a%alah koor%inat pusat geser terha%ap titik berat, 0 x 0

    untuk siku gan%a %an profil & !sumbu y # sumbu simetris

    cry f  %ihitung sesuai %engan persamaan !7"'#(, untuk tekuk 

    lentur terha%ap sumbu lemah y# y, %an %engan menggunakan

    harga cλ  , yang %ihitung %engan rumus

    %an E 

     f 

     L  y

     y

    kyc

    π λ    = ,

    %engan ky L  a%alah pan.ang tekuk %alam arah sumbu lemah y–y"

    9.3 Komponen struktur tersusun prismatis engan elemen yangi!ubungkan ole! pelat melintang an memikul gaya sentris

    1 $omponen struktur tersusun %ari beberapa elemen yang %isatukan pa%a seluruh pan.angnya boleh %ihitung sebagai komponen

    struktur tunggal

    2 *a%a komponen struktur tersusun yang ter%iri %ari beberapaelemen yang %ihubungkan pa%a tempat#tempat tertentu,kekuatannya harus %ihitung terha%ap sumbu bahan %an sumbu

     bebas bahan" Sumbu bahan a%alah sumbu yang memotong semuaelemen komponen struktur itu se%angkan, sumbu bebas bahana%alah sumbu yang sama sekali ti%ak, atau hanya memotongsebagian %ari elemen komponen struktur itu"

    Sumbu bahan a%alah sumbu yang memotong semua elemenkomponen struktur !lihat ambar 9"3#1:

     x−  x a%alah sumbu bahan,

     y−  y  a%alah sumbu bebas bahan,

    l − l  a%alah sumbu minimum %ari elemen komponen struktur,a%alah pelat kopel"

    3 $elangsingan pa%a arah tegak lurus sumbu  x−  x  %ihitung %engan persamaan:

     x

    kx x

     L=λ  !9"3#1

    +' %ari 1/(

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    3/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    $eterangan:

     Lkx a%alah pan.ang tekuk komponen struktur tersusun pa%a arah

    tegak lurus sumbu  x−  x, %engan memperhatikan pengekang

    lateral yang a%a, %an kon%isi .epitan u.ung#u.ung komponenstruktur, mm

    r  x  a%alah .ari#.ari girasi komponen struktur tersusun terha%ap

    sumbu x−  x, mm

    *a%a arah tegak lurus sumbu bebas bahan y−  y, harus %ihitung

    kelangsingan i%eal iyλ  %engan persamaan:

    22

    2  l  yiy

    mλ λ λ    += !9"3#2

     y

    ky y

     L=λ  !9"3#3

    min

    l l 

     L=λ  !9"3#(

    $eterangan:

    m a%alah konstanta seperti ter-antum pa%a ambar 9"3#1

    +7 %ari 1/(

     y

     y

     x  x

    a

    m  2

    !a

     y

     y

     x  x

    a

    m  2

    !b !-

     y

     y

     x  x

    a

    m  2

    !%

     x  x

    a y

    m  2

    !e

     x  x

    m  3

     y

     y

    a a

    !f

     x  x

    m  (

     y

     ya a a l 

    "ambar #$%-&

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    4/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    ky L   a%alah pan.ang tekuk komponen struktur tersusun pa%a

    arah tegak lurus sumbu  y−  y, %engan memperhatikan

     pengekang lateral yang a%a %an kon%isi .epitan u.ung#u.ungkomponen struktur, mm

    r  y a%alah .ari#.ari girasi %ari komponen struktur tersusun

    terha%ap sumbu y−  y, mm Ll  a%alah spasi antar pelat kopel pa%a arah komponen struktur 

    tekan, mmr min a%alah .ari#.ari girasi elemen komponen struktur terha%ap

    sumbu yang memberikan nilai yang terke-il !sumbu l −l ,

    mm

    gar persamaan !9"3#2 %apat %ipakai, harus %ipenuhi syarat#

    syarat sebagai berikut:

    a *elat#pelat kopel membagi komponen struktur tersusunmen.a%i beberapa bagian yang sama pan.ang atau %apat%ianggap sama pan.ang,

     b )anyaknya pembagian komponen struktur minimum a%alah 3,

    - 4ubungan antara pelat kopel %engan elemen komponenstruktur tekan harus kaku,

    % *elat kopel harus -ukup kaku, sehingga memenuhi persamaan:

    l  p

     L

     I  

    a

     I 10≥  !9"3#+

    +/ %ari 1/(

    a

            L               l

    "ambar #$%-'

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    5/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    $eterangan:

     p

     I a%alah momen inersia pelat kopel untuk pelat kopel %imuka %an %i belakang yang tebalnya t   %an tingginya h,

    maka:3

    12

    12   th I  p   ×= , mm

    (

     I l  a%alah momen inersia elemen komponen struktur 

    terha%ap sumbu l −l , mm(

    a a%alah .arak antara %ua pusat titik berat elemenkomponen struktur !lihat ambar 9"3#2, mm

    ( $oefisien tekuk  xω  %an iyω   selan.utnya %itentukan oleh harga#

    harga  xλ  %an iyλ  , sehingga kuat tekan nominal %iambil sebagai

    nilai yang terke-il %i antara:

     x

     y g n

     f  A N 

    ω = !9"3#'"a

    %an

    iy

     y g n

     f  A N 

    ω =   !9"3#'"b

    + Selan.utnya, peren-anaan komponen struktur tersusun ini %ihitungsesuai %engan persamaan !9"1#1"

    ' 5ntuk men.aga kestabilan elemen#elemen penampang komponen

    struktur tersusun maka harga#harga  xλ  %an iyλ   pa%a persamaan!9"3#1 %an !9"3#2 harus memenuhi:

    l  x   λ λ    2,1≥

    !9"3#7

    l iy   λ λ    2,1≥

    %an+0l   ≤λ 

    7 *elat#pelat kopel harus %ihitung %engan menganggap bah6a pa%aseluruh pan.ang komponen struktur tersusun itu beker.a gaya

    lintang sebesar:

    uu  N  D   02,0= !9"3#/

    %engan  N u a%alah kuat tekan perlu komponen struktur tersusun

    akibat beban#beban terfaktor"

    nggapan %i atas ti%ak boleh %ipakai apabila komponen struktur yang %itin.au %ibebani oleh gaya#gaya tegak lurus sumbukomponen struktur atau %ibebani oleh momen" a%i ti%ak berlakuuntuk komponen struktur tersusun yang bebannya bukan hanyatekan sentris sa.a" 8alam hal ini komponen struktur tersebut harus

    +9 %ari 1/(

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    6/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    %iren-anakan terha%ap gaya lintang yang terbesar %i antara yang%ihitung %engan persamaan !9"3#/ %i atas %an gaya lintang yangsebenarnya ter.a%i"

    9.4 Komponen struktur tersusun prismatis engan elemen yangi!ubungkan ole! unsur iagonal an memikul gaya sentris

    1 5ntuk menghitung kelangsingan komponen tersusun yang%ihubungkan oleh unsur %iagonal seperti pa%a ambar 9"(#1a, 9"(#1b, 9"(#1-, %an 9"(#1%, berlaku persamaan !9"3#1, !9"3#2, %an!9"3#3 %engan:

    2

    3

    a L zA

     AL

    l d 

    d l    π λ    = !9"(#1

    $eterangan: A a%alah luas penampang komponen struktur tersusun, mm2

     Ad  a%alah luas penampang satu unsur %iagonal, mm2

     Ld  a%alah pan.ang unsur %iagonal, mm Ll  a%alah pan.ang komponen struktur pa%a ke%ua u.ungnya

    yang %ibatasi oleh unsur penghubung, mm

     a a%alah .arak antara %ua pusat titik berat elemen komponenstruktur, mm

     z  a%alah konstanta yang ter-antum pa%a masing#masinggambar !lihat ambar 9"(#1

    "ambar #$(-&

    *a%a komponen struktur tersusun yang %ihubungkan %engan unsur %iagonal seperti terlihat pa%a ambar 9"(#1e, berlaku persamaan:

    '0 %ari 1/(

    α

    Ld 

    Ll 

    Ll 

    α

    Ld 

    Ll 

    Ll 

    α

    Ld 

    Ll 

    Ll 

    α

    Ld 

    Ll 

    Ll 

    α

    Ld 

    Ll 

    Ll 

     z 2  z 2  z 2 z ( z (

    !a !b !- !% !e

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    7/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    l hl d 

    d l 

     L A

     Aa

    a L zA

     AL

    22

    3

    += π λ    !9"(#2

    %engan  Ah a%alah luas penampang satu unsur penghubunghoriontal

    2 $oefisien tekuk  xω   %an iyω  selan.utnya %apat %itentukan %ari

    harga#harga  xλ   %an iyλ  , sehingga pemeriksaan kekuatan %apat

    %ilakukan sesuai %engan persamaan !9"1#1 %an !9"3#'

    3 $uat perlu unsur %iagonal, S u, %ihitung %engan persamaan:

    α  inn

     DS    uu   = !9"(#3

    $eterangan:

     Du  a%alah gaya lintang akibat beban terfaktor, Nn  a%alah .umlah unsur %iagonal pa%a suatu potongan men%atar 

    α   a%alah su%ut antara unsur %iagonal %engan ertikal, %era.at

    9.5 Komponen struktur tersusun yang tiak mempunyai sumbu ba!an

     1 $elangsingan i%eal %ari komponen struktur tersusun pa%a ambar 9"+#1 terha%ap sumbu x %an sumbu y %ihitung sebagai berikut:

    222

      l  xix m λ λ λ    +=!9"+#1

    2;

    2

    2  l  yiy

    mλ λ λ    +=

    4arga λ l   %apat %ihitung %engan persamaan !9"3#( atau !9"(#1atau !9"(#2 %an nilai#nilai m %an m!  tertera pa%a ambar 9"+#1"

    2 $oefisien#koefisien ω ix %an iyω   selan.utnya %itentukan oleh harga#

    harga ixλ  %an iyλ  , sehingga pemeriksaan kekuatan nominal %apat

    %ihitung %ari nilai terke-il, sesuai %engan mo%ifikasi persamaan

    !9"3#':

    ix

     y g n

     f  A N 

    ω = !9"+#2"a

    atau

    iy

     y g n

     f  A N 

    ω = !9"+#2"b

    Selan.utnya pemeriksaan kekuatan %apat %ihitung sesuai %engan persamaan !9"1#1"

    '1 %ari 1/(

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    8/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    3 5ntuk men.amin stabilitas komponen struktur maka harga#harga

    ixλ  %an iyλ   pa%a persamaan !9"+#1 harus memenuhi:

    l ix   λ λ    2,1≥

    !9"+#3

    l iy   λ λ    2,1≥  

    ( Seperti pa%a )utir 9"3"7, pa%a komponen struktur tersusun yangti%ak mempunyai sumbu bahan, harus %ianggap beker.a gayalintang pa%a ke%ua arah sumbu penampangnya:

    u xu   N  D   02,0=

    !9"+#(

    u yu  N  D   02,0=

    "ambar #$)-&

    9.6 Komponen struktur tersusun yang *arak antaranya sama engantebal pelat kopel

    1 $omponen struktur tersusun yang ter%iri %ari %ua ba.a siku seperti pa%a ambar 9"'#1a %an 9"'#1b, hanya perlu %ihitung terha%ap

    tekuk pa%a arah sumbu bahan x−  x

    '2 %ari 1/(

    l  x  x

    m  22

    a

    a

     y

     y

    m; 2

    !a

    m; 2

     y

     y

     x  x

    l m  2

    !b

    m; 2

    m  2

    l a

     y

     y

     x  x

    !-

     x

    m; 2

    m  2

    l  x

     y

     y

    a!% m; (

    m  2

    l  x  x

     y

     y

    a

    !e

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    9/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    2 ika komponen struktur ter%iri %ari %ua ba.a siku ti%ak sama kakiseperti pa%a ambar 9"'#1b maka %apat %ipakai persamaan

     pen%ekatan sebagai berikut:r  x  0,/7 r o  !9"'#1

    %engan r o  a%alah  .ari#.ari girasi penampang komponen struktur tersusun terha%ap sumbu "#""

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    10/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    3 4arga lylxl  ccc   ,,   untuk komponen struktur %engan ke%ua

    u.ungnya bersen%i yang penampangnya berubah se-ara men%a%ak 

    seperti pa%a ambar 9"7#1b ter-antum pa%a &abel 9"7#1

    "ambar #$-&

    Tabel #$-& Nilai#nilai cl  # clx, %an cly untuk ambar 9"7#1b

     L$= L 21 = l l 

    0,1 0,2 0,( 0,' 0,/ 1

    0,( 2,'0 1,90 1,(0 1,20 1,10 1

    0,3 2,10 1,+' 1,30 1,12 1,0/ 10,2 1,+0 1,22 1,12 1,0/ 1,0( 1

    0,1 1,10 1,0' 1,0( 1,02 1,01 1

    0 1 1 1 1 1 1

    ( Nilai l c , lxc , %an  lyc   untuk komponen struktur %engan

     penampang yang tebal %an lebarnya berubah se-ara linier seperti pa%a ambar 9"7#2, ter-antum pa%a &abel 9"7#2

     "ambar #$-'$

    Tabel #$-' Nilai#nilai cl  # clx, %an cly untuk ambar 9"7#2"

     L$ %L I 1= I 2

    '( %ari 1/(

     y

     y

     x  x A# A

     x  x

      &. .

    A A

     I 1

     I  z 

     I 2

     I 1

     L$

     L$

    /

    !a

    A A

    . .

     y

     y

     y

     x  x A# A

     x  x

      &

    !b

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    11/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    0,1 0,2 0,( 0,' 0,/ 1

    0,+ 1,(3 1,2/ 1,1+ 1,0/ 1,03 1

    0,( 1,27 1,1/ 1,09 1,0+ 1,02 10,3 1,1( 1,0/ 1,0( 1,02 1,01 1

    0,2 1,0( 1,03 1,02 1 1 1

    0,1 1 1 1 1 1 1

    0 1 1 1 1 1 1

    + 5ntuk komponen struktur %engan penampang yang lebarnya berubah se-ara linier, se%angkan tebalnya tetap, seperti pa%aambar 9"7#3, harga clx

     %an lyc  ter-antum pa%a &abel 9"7#3a %an

    9"7#3b

    "ambar #$-%

    Tabel #$-%a Nilai clx untuk ambar 9"7#3"

     L$ %L I 1= I 20,1 0,2 0,( 0,' 0,/ 1

    0,+ 1,23 1,1/ 1,12 1,07 1,03 1

    0,( 1,1( 1,12 1,07 1,0( 1,02 1

    0,3 1,07 1,0+ 1,0( 1,02 1,01 1

    0,2 1,03 1,02 1,02 1 1 1

    0,1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1

    Tabel #$-%b Nilai cly untuk ambar 9"7#3"

     L$ %L I 1= I 20,1 0,2 0,( 0,' 0,/ 1

    0,+ 1,(0 1,27 1,1+ 1,0/ 1,0( 1

    0,( 1,20 1,1' 1,09 1,0+ 1,03 1

    '+ %ari 1/(

     y

     y

     x  x A# A

     x  x

      &. .

    A A

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    12/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    0,3 1,13 1,0/ 1,0+ 1,03 1,02 1

    0,2 1,0( 1,03 1,02 1 1 1

    0,1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1

    ' 8alam &abel 9"7#1, 9"7#2, 9"7#3a, %an 9"7#3b,  I 1  a%alah momeninersia penampang u.ung %an I 2 a%alah momen inersia penampangtengah" 5ntuk tekuk pa%a arah sumbu# x, momen inersianya a%alah

    1 yl   %an 2 yl  " 5ntuk tekuk pa%a arah sumbu# y, momen inersianya

    a%alah 1 xl   %an 2 xl 

    7 5ntuk nilai#nilai L$ %L %an I 1= I 2 yang bera%a %i antara nilai#nilai yang

    ter-antum pa%a tabel#tabel itu, nilailylxl  ccc   ,,

     %itentukan %engan-ara interpolasi

    / 8alam hal pemeriksaan tekuk terha%ap sumbu# x %an sumbu# y,

    2 x

    kixix

     L '   = !9"7#2

    2 y

    kiyiy

     L '   =

     Nilai koefisien tekuk ω  %itentukan %ari nilai λ  yang terbesar

    9 Selan.utnya perhitungan kekuatan struktur keseluruhan %apat%ilakukan sesuai %engan )utir 7"'"3 %an persamaan !9"1#1"

    9.8 Komponen struktur tekan paa struktur rangka batang biang

    9.8.1 Tekan paa komponen struktur tepi

    1 5ntuk tekuk pa%a bi%ang gambar, pan.ang tekuk batang sama%engan pan.ang skematisnya

    2 5ntuk tekuk keluar bi%ang gambar, apabila titik kumpul ke%uau.ung batang itu terkekang keluar bi%ang gambar, pan.ang tekuk 

     batang sama %engan pan.ang skematisnya3 pabila titik kumpul %an ) !lihat ambar 9"/#1 terkekang

    keluar bi%ang gambar, se%angkan titik kumpul > ti%ak %ikekangkeluar bi%ang gambar, %an gaya tekan pa%a batang > lebih besar %ari pa%a gaya tekan pa%a batang )>, maka batang ) %apat%iren-anakan terha%ap kuat tekan perlu batang > %engan pan.angtekuk:

       

      

     +=

    uA( 

    u&( k 

     N 

     N  L L   2+,07+,02   !9"/#1

    '' %ari 1/(

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    13/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

    %an,  L Lk   ≥

    $eterangan:

    uA(  N  a%alah kuat tekan perlu batang A(  !yang lebih besar, N

    u&(  N  a%alah kuat tekan perlu batang &(  !yang lebih ke-il, N

    )ilamana salah satu gaya %i atas a%alah gaya tarik, maka u&(  N a%alah kuat tarik perlu %an nilainya %iberi tan%a negatif"

    "ambar #$0-&

    ( pabila %i antara ke%ua titik kumpul u.ung#u.ung batang tepi itu beker.a gaya#gaya yang arahnya tegak lurus terha%ap sumbu batang, maka batang tersebut %ianggap memikul kombinasi tekan%an lentur, %an %iren-anakan menurut ketentuan pa%a )utir 11"

    9.8.2 Tekan paa batang-batang iagonal an 1ertikal

    1 5ntuk tekuk pa%a bi%ang gambar, pan.ang tekuk batang sama

    %engan pan.ang skematisnya

    2 5ntuk tekuk keluar bi%ang gambar, pan.ang tekuk batang sama%engan pan.ang skematisnya

    3 pabila batang %iagonal atau batang ertikal itu a%alah batangtunggal berupa ba.a siku yang penampang pa%a sambungan %i titik kumpulnya seperti pa%a ambar 9"/#2, batang tersebut harus%ianggap memikul kombinasi tekan %an lentur arah tegak lurussumbu x# x, %an harus memenuhi ke%ua ketentuan %i ba6ah ini:

    a $etentuan menurut )utir 11"3 %engan harga#harga:

    ?omen lentur terfaktor sebesar:  ) u  N u $ x

    $ekuatan nominal tekan sebesar: x

     y g n

     f  A N 

    ω=

     b   nminnu   N  N    φ ≤

    $eterangan:

    $ x  a%alah eksentrisitas seperti terlihat pa%a ambar 9"/#2

     xω  a%alah koefisien tekuk yang %itentukan %engan

    mengambil pan.ang tekuk kx L   sama %engan 0,7 kali

    '7 %ari 1/(

    L   L

    A 2 .

  • 8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC

    14/14

    SNI 03 – 1729 – 2000

     pan.ang skematisnya, %an .ari#.ari girasi terha%apsumbu# x !lihat ambar 9"/#2

    maxω  a%alah koefisien tekuk yang %itentukan %enganmengambil pan.ang tekuk k  L  

    sama %engan pan.ang

    skematisnya, %an .ari#.ari girasi r n  terha%ap sumbu η !lihat ambar 9"/#2

    %engan max y g nmin   f  A N    ω ==   a%alah kuat nominal tekan

    %engan koefisien tekuk maxω  "

    "ambar #$0-'

    "ambar #$0-%

    ( pabila batang tunggal pa%a )utir 9"/"2!3 berupa ba.a seperti pa%a ambar 9"/#3 maka batang %ianggap memikul kombinasitekan %an lentur pa%a arah tegak lurus sumbu  y*y  %an%iren-anakan menurut ketentuan pa%a )utir 11, %engan:

     yuuy   $ N  )    = " 8alam hal ini, pan.ang tekuk  Lky  %iambil sama

    %engan 0,7 kali pan.ang skematisnya"

    9.9 Kolom paa bangunan portal

    Selain harus memenuhi ketentuan pa%a butir ini, komponen struktur 

    yang menerima gaya tekan aksial atau kombinasi lentur %an tekanaksial harus .uga memenuhi persyaratan#persyaratan yang %itetapkan

     pa%a )utir 7 %an )utir 11"

    '/ %ari 1/(

     y

     x x

    $ y

     y

     y

     x  x

    η 

    η 

    $ x

     y