sni2002_09_tekan.doc
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
r
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
r
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
r
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
r
L=λ !9"3#3
min
l l
r
L=λ !9"3#(
$eterangan:
m a%alah konstanta seperti ter-antum pa%a ambar 9"3#1
+7 %ari 1/(
y
y
x x
l
l
a
m 2
!a
y
y
x x
l
l
a
m 2
!b !-
y
y
x x
l
l
a
m 2
!%
x x
a y
m 2
l
l
!e
x x
l
l
m 3
y
y
a a
!f
x x
m (
y
ya a a l
l
"ambar #$%-&
-
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
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 $omponen struktur tersusun yang ter%iri %ari %ua ba.a siku seperti pa%a ambar 9"'#1a %an 9"'#1b, hanya perlu %ihitung terha%ap
tekuk pa%a arah sumbu bahan x− x
'2 %ari 1/(
l
l x x
m 22
a
a
y
y
m; 2
!a
m; 2
y
y
x x
l
l m 2
!b
m; 2
m 2
l
l a
y
y
x x
!-
x
m; 2
m 2
l
l x
y
y
a!% m; (
m 2
l
l x x
y
y
a
!e
-
8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC
9/14
SNI 03 – 1729 – 2000
2 ika komponen struktur ter%iri %ari %ua ba.a siku ti%ak sama kakiseperti pa%a ambar 9"'#1b maka %apat %ipakai persamaan
pen%ekatan sebagai berikut:r x 0,/7 r o !9"'#1
%engan r o a%alah .ari#.ari girasi penampang komponen struktur tersusun terha%ap sumbu "#""
-
8/18/2019 SNI2002_09_TEKAN.DOC
10/14
SNI 03 – 1729 – 2000
3 4arga lylxl ccc ,, untuk komponen struktur %engan ke%ua
u.ungnya bersen%i yang penampangnya berubah se-ara men%a%ak
seperti pa%a ambar 9"7#1b ter-antum pa%a &abel 9"7#1
"ambar #$-&
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
r
L ' = !9"7#2
2 y
kiyiy
r
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