struktur-baja-5_lentur-balok.pdf

5- STRUKTUR LENTUR (BALOK)

Pengertian Balok • Balok adalah bagian dari struktur bangunan yang menerima beban tegak

lurus ( ┴ ) sumbu memanjang batang (beban lateral beban lentur)

Beberapa jenis balok pada bangunan • Joist : balok-balok sejajar dengan jarak kecil untuk memikul

lantai/atap suatu bangunan gedung

• Lintel : balok pada dinding terbuka

• Sprindel : balok yang memikul dinding luar suatu bangunan

• Stringer : balok sejajar arah jembatan pada lantai kendaraan jembatan

• Floor beam : balok tegak lurus ( ┴ ) arah jembatan yang berfungsi meneruskan

beban dari Stringer ke pemikul utama (rangka batang, balok

girder)

• Girder : balok besar, biasanya dipakai untuk istilah balok utama pada

struktur jembatan

• Gording : balok untuk memikul atap pada struktur rangka batang

1 STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo


• Penampang balok menahan beban kombinasi dari gaya geser dan momen lentur.

• Fungsi utama dari sayap atas dan bawah balok baja adalah untuk menahan gaya aksial tekan dan tarik yang timbul dari bekerjanya momen lentur

• Fungsi utama dari pelat badan adalah untuk menahan gaya geser.


• Pada “batas elastis” (kondisi 2), momen yang terjadi disebut Momen Leleh (My)

• Pada “batas plastis” (kondisi 4), momen yang terjadi disebut Momen Plastis (Mp)


• Untuk penampang persegi panjang :

• Sx = 1/6 b h2

• Zx = ¼ b h2

• Faktor bentuk penampang persegi panjang = 1,5

Pemilihan Profil • Profil-profil INP, WF, C sering dipakai sebagai struktur lentur (balok)

• Karena profil WF luasan profilnya dikonsentrasikan pada sayap sehingga besaran Sx/Zx akan besar (My/Mp besar), maka profil WF efektif dipakai sebagai struktur balok

• Kalau profil-profil buatan pabrik tidak mencukupi untuk memikul beban, maka diperlukan profil buatan sendiri yaitu balok “Dinding Penuh”

16

Mp = Z . fy

Mr = S . (fy – fr)

fr = tegangan residu (tegangan sisa)

fr = 70 MPa untuk penampang buatan pabrik

fr = 115 MPa untuk penampang buatan di las

STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo

19

b/t ≤ 250/


h/tw ≤ 665/

b/t ≤ 250/ d/t ≤ 335/ b/t ≤ 250/

h/tw ≤ 665/

b/t ≤ 250/ b/t ≤ 200/

b/t ≤ 625/

h/tw ≤ 665/

b/t ≤ 625/

D/t ≤ 22000/fy

Nilai lr

30

Cb menggunakan persamaan rumus 8.3-1


33

Lendutan Pada Balok • Lendutan/defleksi pada balok baja, biasanya dibatasi sampai batasan tertentu. Hal

ini ditentukan oleh beberapa keadaan, misalnya :

– Lendutan yang besar akan dapat mengakibatkan rusaknya barang-barang/alat-alat yang didukung oleh balok tersebut

– Penampilan dari suatu bentuk struktur akan menjadi rusak/berkurang dari segi estetika dengan adanya lendutan yang terlalu besar

– Lendutan yang besar akan menimbulkan rasa tidak aman bagi pemakai jasa bangunan tersebut

• Untuk menghitung defleksi balok, beban kerja yang dipakai dalam perhitungan bukan beban berfaktor

• Untuk balok diatas 2 perletakan sederhana, defleksi maksimum dapat dihitung menggunakan perumusan

Ymax = 5 q L4 / ( 384 E I ) untuk beban terbagi rata q penuh pada balok diatas 2 tumpuan sederhana

Ymax = PL3 / ( 48 E I ) untuk beban terpusat P ditengah bentang

Ymax = 5L2 / (48EI) . (Ms – 0,1 (Ma+Mb)) untuk balok diatas beberapa tumpuan / balok statis tak tentu

Ma , Mb = momen tumpuan

Ms = momen di tengah lapangan


35 DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo

= 0,9

36 DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo

Plastis

37

DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo

38


39


40


41

• Pengaku / Stiffener • Untuk memperkecil bahaya lipat pelat badan, maka diberikan pengaku / stiffener.

• Agar konstruksi sederhana, maka gelagar melintang dapat ditempatkan pada posisi yang berfungsisebagai stiffener. Namun bila diperlukan stiffener dapat ditempatkan lagi diantaranya.

• Pengaku Vertikal / Transversal dan Pengaku Horisontal :


42


43


44

Pengaku Penumpu Beban

• Bila balok dibebani dengan beban terpusat ┴ pada salah satu sayap dan

simetris terhadap pelat badan, maka perlu dikontrol :

• Lentur lokal pelat sayap

• Leleh lokal pelat badan

• Tekuk dukung (lipat) pelat badan

• Tekuk lateral pelat badan

• Bila balok dibebani dengan beban terpusat pada kedua sayapnya, perlu

dikontrol :

• Leleh lokal pelat badan

• Lipat pelat badan (tekuk dukung)

• Tekuk kolom pelat badan


45

• Pengaku Penumpu Beban


46


47

Lentur pelat sayap tidak perlu dikontrol bila :

• Lebar beban kurang dari 0,15 lebar sayap

• Sepasang pengaku vertikal pelat badan dipasang dengan tinggi ≥ 0,5 h


48


49


50


51

• Perencanaan Pengaku Vertikal


52


53


54

Perencanaan Balok Untuk merencanakan balok, bisa didekati dengan kontrol lendutan untuk

mendapatkan kebutuhan momen inersia (Ix), dan kontrol kekuatan momen lentur untuk mendapatkan kebutuhan plastis modulus (Zx).

Dari kebutuhan Iz dan Zx yang dihitung, dipilih profil, dan dikontrol secara menyeluruh. Kalau terlalu kuat, profil bisa dikecilkan. Kalau tidak kuat, profil perlu dibesarkan sampai didapat profil yang sesuai.


struktur-baja-5_lentur-balok.pdf

Documents