koba 2 tri
Post on 28-Jan-2016
238 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Konstruksi Baja
Tri Sudibyo, S.T., M.Sc.
Teknik Sipil IPB
Struktur Baja
Dalam analisis dan perancangan struktur baja dikenal 2 metode:
1. Metode Allowable Stress Design (ASD)
2. Metode Load and Resistance Factor Design (LRFD) SNI 03 1729 2002
TSD © 2014
Metode LRFD
Grafik Hubungan Tegangan – Regangan Beton
TSD © 2014
Metode LRFD
Grafik Hubungan Tegangan – Regangan Baja
TSD © 2014
Metode LRFD
Berlaku:
1. Batas elastis
2. Tegangan leleh baja fy
3. Kondisi strain hardening
4. Tegangan maksimum
(putus) baja fu
TSD © 2014
Metode LRFD
1. Mengacu kepada keadaan batas struktur yang dapat berupa kondisi leleh, putus/fraktur, tekuk dan sebagainya
2. Keadaan batas tersebut dapat tercapai dengan memperhitungkan kelebihan beban dan/atau pengurangan kekuatan struktur yang terjadi pada masa layan, dibandingkan dengan beban nominal dan kuat nominal
∅ 𝑅𝑛 ≥ 𝛾𝑖 𝑄𝑖
TSD © 2014
Metode LRFD
∅ 𝑅𝑛 ≥ 𝛾𝑖 𝑄𝑖
• φ = faktor reduksi kekuatan (strength reduction factors)
• Rn = kuat nominal komponen struktur, diambil nilai terkecil dari beberapa skenario kegagalan (kondisi batas) yang mungkin terjadi.
• γi = faktor pengali beban (overload factors)
• Qi = berbagai jenis beban yang direncanakan untuk dipikul komponen struktur.
TSD © 2014
Metode LRFD
TSD © 2014
Komponen struktur Faktor reduksi (φ)
Komponen struktur yang memikul lentur : balok lentur murni, balok
berdinding penuh, perencanaan geser pada balok dan pengaku
0.90
Komponen struktur yang memikul gaya tekan 0.85
Komponen struktur yang memikul gaya tarik untuk
Kondisi batas leleh
Kondisi batas fraktur
0.90
0.75
Sambuangan baut :
Baik yang memikul geser, tarik ataupun kombinasi geser dan tarik
0.75
Sambungan las
Las tumpul penuh
Las sudut, las pengisi dan las tumpul sebagian
0.90
0.75
Faktor-faktor Reduksi Kekuatan
Metode LRFD
Kombinasi Pembebanan
TSD © 2014
1.4 D 1.2 D + 1.6 L + 0.5(La atau H) 1.2 D + 1.6 (La atau H)+ (γl L atau 0.8 W) 1.2 D + 1.3 W + γl L+ 0.5(La atau H) 1.2 D + γl L ± 1.0 E 0.9 D ± (1.3 W atau 1.0 E)
D = beban mati yang diakibatkan berat struktur permanen, termasuk dinding, lantai atap, plafon, partisi tetap, tangga dan peralatan menetap lainnya
Metode LRFD
TSD © 2014
Kombinasi Pembebanan L = beban hidup yang ditimbulkan pengguna gedung termasuk beban kejut La = beban hidup di atap yang ditimbulkan oleh pekerja, peralatan atau material H = beban hujan, tidak termasuk akibat genangan air W = beban angin E = beban gempa γl = reduksi beban hidup, bila L ˂ 5 kPa diambil 0.5 dan bila L ˃ 5 kPa diambil 1.0
Komponen Tarik
Pada metode perencanaan LRFD, komponen struktur baja yang memikul gaya tarik (sering disebut batang tarik) harus direncanakan sedemikian rupa sehingga selalu terpenuhi :
𝑁𝑢 ≤ ∅ 𝑁𝑛
Nu adalah kuat tarik perlu, yaitu nilai gaya tarik akibat beban terfaktor, diambil nilai terbesar diantara berbagai kombinasi pembebanan yang diperhitungkan.
Nn adalah kuat tarik nominal, yaitu gaya tarik pada kondisi batas yang diperhitungkan
TSD © 2014
Komponen Tarik
Kondisi keruntuhan yang harus diperhitungkan pada Batang Tarik: • Kondisi leleh dari luas penampang kotor/ bruto
∅ 𝑁𝑛 = 0.90 𝐴𝑔 𝑓𝑦 Dimana : Ag = luas penampang kotor fy = tegangan leleh
• Kondisi fraktur/putus/robekan dari luas penampang efektif (pada daerah sambungan)
∅ 𝑁𝑛 = 0.75 𝐴𝑒 𝑓𝑢 Dimana : Ae = luas efektif penampang fu = kekuatan (batas) tarik
TSD © 2014
Komponen Tarik
Kondisi-kondisi pada penampang efektif:
kondisi Ftarik<<Fy, elastis
kondisi sebagian Ftarik~Fy
kondisi sebagian Fy<<Ftarik
TSD © 2014
Ftarik
Ftarik
Ftarik
Ftarik
Ftarik
Ftarik
Komponen Tarik
Perhitungan luas efektif penampang
1. Penampang yang terkurangi luasnya oleh sambungan baut atau keling, maksimum pengurangan 15% (Anet > 85% Ag)
2. Metode perhitungan luas penampang efektif tereduksi sambungan (SNI 10.2.1)
Komponen Tarik
Komponen Tarik
h = 12 cm, t1 = 5mm, t2 = 6mm dbaut = 5mm, jarak 3 cm Hitung Luas penampang bersih batang tarik tsb! Anet = Ag – n . d . t
Contoh 1
Komponen Tarik
h = 12 cm, t1 = 5mm, t2 = 6mm dbaut = 5mm, jarak 3 cm, S1=S2=6cm, U1=4cm, U2=4cm Hitung Luas penampang bersih batang tarik tsb!
Contoh 2
Komponen Tarik
Hitung panjang garis putus kritis batang tarik tsb!
Contoh 3
Komponen Tarik
Hitung panjang garis putus kritis batang tarik tsb!
Contoh 3
Komponen Tarik
Hitung Luas penampang bersih batang tarik tsb!
Luas Efektif untuk Penampang Siku
Komponen Tarik
Hitung Luas penampang bersih batang tarik tsb!
Luas Efektif untuk Penampang Siku
Komponen Tarik
Hitung Luas penampang bersih batang tarik tsb!
Contoh 4
Komponen Tarik
Hitung Luas penampang bersih batang tarik tsb!
Contoh 4
Komponen Tarik
Hitung Luas penampang bersih batang tarik tsb!
Contoh 4
Faktor Efektivitas Penampang
Luas penampang efektif komponen struktur yang mengalami gaya tarik ditentukan sebagai berikut (SNI 10.2):
Ae = A. U
Keterangan:
• A adalah luas penampang net atau Anet, mm2
• U adalah faktor reduksi, mengikuti perhitungan utk LAS atau BAUT/plat komponen sambung
Faktor Efektivitas Penampang
Faktor Reduksi U sambungan komponen tarik dengan Baut
U = 1 - (x / L) 0,9
– x adalah eksentrisitas sambungan, jarak tegak lurus arah gaya tarik, antara titik berat penampang komponen yang disambung dengan bidang sambungan, mm
– L adalah panjang sambungan dalam arah gaya tarik, yaitu jarak antara dua baut yang terjauh pada suatu sambungan atau panjang las dalam arah gaya tarik, mm
Faktor Efektivitas Penampang
Faktor Reduksi U sambungan komponen tarik dengan Baut
Plat sambung
Titik berat
Profil
Titik berat
Plat sambung
Profil
Faktor Efektivitas Penampang
Faktor Reduksi U sambungan komponen tarik dengan LAS
1. Bila gaya tarik hanya disalurkan oleh pengelasan melintang. A adalah jumlah luas penampang neto yang dihubungkan secara langsung dan U = 1,0. (SNI psl 10.2.3)
Ae = U. Ag = A kontak
Faktor Efektivitas Penampang
Sambungan komponen tarik dengan LAS
2. Bila gaya tarik disalurkan ke sebuah komponen struktur pelat dengan pengelasan sepanjang kedua sisi pada ujung pelat, dengan l > w (SNI psl 10.2.4)
untuk l > 2w U = 1,0 untuk 2w > l > 1,5w U = 0,87 untuk 1,5w > l > w U = 0,75
Faktor Efektivitas Penampang
Sambungan komponen tarik dengan LAS
3. Bila gaya tarik hanya disalurkan oleh pengelasan memanjang ke komponen struktur yang bukan pelat, atau oleh kombinasi pengelasan memanjang dan melintang: (SNI psl 10.2.2)
A = Ag, adalah luas penampang bruto komponen struktur, mm2.
Faktor Efektivitas Penampang
Sambungan komponen tarik dengan LAS
3. Bila gaya tarik hanya disalurkan oleh pengelasan memanjang ke komponen struktur yang bukan pelat, atau oleh kombinasi pengelasan memanjang dan melintang: (SNI psl 10.2.2)
A = Ag, adalah luas penampang bruto komponen struktur, mm2.
Geser Blok
Geser blok terjadi akibat kombinasi tarik dan geser. Bidang geser dan tarik menyebabkan kerusakan sambungan (ilustrasi).
• Tn = 0,6 . fy . Aggeser + fu . Antarik (leleh) (fraktur)
• Tn = 0,6 . fu . Angeser + fy . Agtarik (fraktur) (leleh)
Komponen Tekan
Kuat Rencana
Komponen struktur baja yang memikul gaya tekan, harus direncanakan sedemikian rupa sehingga terpenuhi hubungan:
Nu : Kuat tekan perlu (beban terfaktor)
Nn : Kuat tekan nominal (kondisi batas)
: Faktor reduksi kekuatan = 0,85
u c nN N
c
Komponen Tekan
• Perbandingan kelangsingan.
– kelangsingan elemen penampang (lihat Tabel 7.5-1) < r
– kelangsingan komponen struktur tekan,
• perbandingan lebar terhadap tebal pada Komponen struktur tekan harus memiliki nilai maks r yang ditentukan dalam Tabel 7.5-1.
Komponen Tekan
Beberapa kondisi batas yang harus diperhitungkan dalam perencanaan batang tekan:
• Kelelehan penampang (yielding)
• Tekuk lokal (lokal buckling)
• Tekuk lentur (flexural buckling)
• Tekuk torsi (torsional buckling
Komponen Tekan
Tekuk lokal (lokal buckling)
• Terjadi pada salah satu bagian dari badan atau sayap suatu profil batang
• Terjadi akibat ketebalan badan/sayap tersebut yang kurang (terlalu tipis) dibandingkan lebarnya
Komponen Tekan
Kriteria kekompakan (compactness) profil
• Penampang kompak
b/t, d/t, h/tw ≤
• Penampang tak kompak
< b/t, d/t, h/tw ≤
• Penampang langsing
b/t, d/t, h/tw >
p
p r
p
Ko
mp
on
en T
ekan
Ko
mp
on
en T
ekan
Ko
mp
on
en T
ekan
Komponen Tekan
Komponen Tekan
Tekuk lentur (flexural buckling)
• Terjadi pada batang tekan pada arah sumbu lemahnya
• (1)
Komponen Tekan
Tekuk lentur (flexural buckling)
• Terjadi pada batang tekan pada arah sumbu lemahnya
• (2)
Komponen Tekan
Tekuk torsi
• Terjadi terhadap sumbu batang sehingga menyebabkan penampang batang tekan terpuntir
Komponen Tekan
Tekuk torsi
top related