Transcript
  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    1/12

    MODUL PERKULIAHAN

    Struktur Baja

    1

    Batang Lentur #1

    FakultasProgramStudi

    ata!Muka

    Kod" MK Disusu# Ol"$

    TeknikPerencanaan danDesain

    Teknik Sipil

    %&MK11%'( Ivan Jansen S., ST, MT

    A)stra*t Kom!"t"#siModul ini bertujuan untuk memberikanpemahaman dasar mengenaiperencanaan batang lentur padastruktur baja

    Mahasiswa/i mampu menentukan danmenghitung kapasitas rencana daribatang lentur.

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    2/12

    Batang Lentur ( Fleural Me!"er

    1. Pendahuluan

    Balok adalah komponen struktur yang memikul beban-beban gravitasi, seperti beban mati dan

    beban hidup dan juga terhadap kombinasi pembebanan lateral seperti salah satunya gempa

    yang sesuai dengan peraturan pembebanan. Komponen struktur lentur/balok biasa juga

    dikatakan sebagai stuktur yang menggabungkan batang tarik dan batang tekan dengan suatu

    separasi. Besar separasi tersebut dapat bersifat tetap atau berubah sebagai fungsi dari posisi.

    ntuk penampang komponen struktur lentur yang memiliki satu sumbu simetri atau lebih dan

    terbebas dari semua jenis tekuk serta dibebani pada pusat gesernya. Komponen struktur balok

    merupakan kombinasi dari elemen tekan dan elemen tarik, sehingga konsep dari komponen

    struktur tarik dan tekan yang telah dipelajari akan dikombinasikan pada pembahasan struktur

    lentur/balok.

    !embahasan balok ini diasumsikan bahwa balok tak akan tertekuk, karena bagian elemen

    yang mengalami tekan, sepenuhnya terkekang baik dalam arah sumbu kuat ataupun sumbu

    lemahnya. "sumsi ini mendekati kenyataan, sebab dalam banyak kasus balok cukupterkekang secara lateral, sehingga masalah stabilitas tidak perlu mendapat penekanan lebih.

    Kondisi dari tegangan lentur dapat ditentukan dengan cara berikut ini,

    Balok umumnya dipandang sebagai batang yang terutama memikul beban gravitasi

    transversal, termasuk momen ujung. Balok pada struktur# dapat disebut sebagai $

    gelagar %biasanya balok dengan jarak antara/ bentang yang &ebar'(

    +1' $

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    3/12

    balok anak %joist/biasanya balok yang dengan jarak antara yang rapat dan sering

    berbentuk seperti rangka batang'(

    gording %balok atap yang membentang antara rangka batang'(

    balok dawai %stringer/balok jembatan longitudinal yang membentang antara balok#balok

    lantai'(

    rusuk %girt/balok horisontal pada dinding yang terutarna dipakai menahan momen lentur

    akibat angin pada sisi bangunan industri( umumnya menyanggah dinding seng/baja

    gelombang'( dan

    balok ambang %lintels/batang yang menyangga dinding di atas lubang jendela atau

    pintu'.

    ambar . Konstruksi gedung baja bertingkat

    &stilah lain seperti header, trimmer, dan rafter kadang#kadang dipakai, tetapi identiflkasi

    balok dengan istilah ini tidak berlaku umum. Balok adalah gabungan dati elemen tarik dan

    +1' %

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    4/12

    elemen tekan. Konsep batang. +arik dan tekan akan digabungkan dalam pembahasan balok.

    lemen tekan %sayap/flange tekan' yang ditopang %braced' secara integral dalarn arah tegak

    lurus bidangnya oleh bagian badan/web %yang menghubungkannya ke sayap tarik yang stabil'

    juga dianggap memiliki sokongan samping %lateral' dalarn arah tegak lurus bidang badan.

    )adi tekuk keseluruhan sayap tekan seperti sebagai kolom tidak dapat terjadi sebelum

    kapasitas momen batas penampang tercapai. 0alaupun kebanyakan balok dalam praktek

    merniliki sokongan samping yang memadai sehingga stabilltas lateral tidak perlu ditinjau,

    karena persentase keadaan yang stabil mungkin tidak sebesar yang diperkirakan.

    ambar 1. Bentuk umum dari balok/elemen lentur

    +1' &

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    5/12

    ambar 2. )enis dari profil balok

    +1' '

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    6/12

    2. Lentur Sederhana Pada Profil Simetris

    3umus umum perhitungan tegangan akibat momen lentur, seperti dipelajari dalam mata

    kuliah Mekanika Bahan %=M.c / I ) dapat digunakan dalam kondisi yang umum. +egangan

    pada penampang yang umum dapat dihitung dengan rumus lentur sederhana bila beban

    bekerja dalam salah satu arah utama. Bila suatu penampang dengan minimal satu sumbu

    simetri dibebani melalui pusat geser sehingga mengalami momen lentur dalam arah

    sembarang, maka komponen Mx dan My %dalam arah utarna' dapat ditentukan dan tegangan

    dapat dihitung sebagai berikut $

    ambar 4. Modulus penampang berbagai tipe profil

    "tau lentur pada keadaan elastispada balok yamg mempunyai satu sumbu simetri atau lebih,

    dimana terdapat sumbu kuat dan sumbu lemah, tegangan lentur yang terjadi sebagai berikut $

    +1'

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    7/12

    3. Perilaku Balok Terkekang

    5istribusi tegangan pada sebuah penampang 06 akibat momen lentur, direncanakan

    untuk menahan beban lentur arah sumbu kuat penampang %sb.7'. ambar berikut

    memperlihatkan balok mengalami lentur terhadap sb.7 penampang dan rotasi terjadi

    sepanjang sumbu batang %sb.8'. !enampang dalam bidang 7-y dianggap tetap setelah terjadi

    rotasi akibat lentur (

    +1' )

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    8/12

    ambar 9. 5istribusi tegangan pada berbagai tahapan pembebanan

    +ahapan dari distribusi pembebanan pada penampang &06 ini %a' kondisi gaya dalam momen

    masih kecil sehingga tegangannya masih elastis atau gaya dalam yang terjadi belum

    mencapai titik leleh material fy. Ketika kondisi momen leleh My tercapai yaitu pada kondisi %b',maka tegangan serat atas atau serat bawah mencapai leleh. *elanjutnya ketika momen

    ditingkatkan lagi, tegangan leleh merambat kebagian dalam dari penampang seperti pada

    gambar %c'. Momen mencapai momen plastis Mp ketika tegangan leleh terjadi pada seluruh

    penampang gambar %d'.

    +erlihat bahwa rasio Mp/My adalah sifat bentuk penampang lintang dan tidak bergantung

    pada sifat bahan. 3asio ini disebut faktor bentuk, untuk profil sayap &ebar %0' yang mengalarni

    lentur terhadap sumbu kuat (x ', faktor bentukberkisar antara sekitar ,:; dan ,< dengan

    +1' *

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    9/12

    harga yang umum sebesar ,1. 5alam arah sumbu lemah %sumbu y', nilai faktor bentuk bisa

    mencapai ,9 .

    *ecara konservatif dapat dikatakan kapasitas momen lentur %momen plastis' penampang &06

    minimall := lebih besar dari kapasitas pada leleh pertama (My).

    !rosedur perencanaan sejak *pesiflkasi"&*> ;?2 menerima bahwa balok memiliki kelakuan

    yang sarna seperti yang dibahas di atas.

    ambar ?. Kurva diagram tegangan @ regangan material baja

    >ontoh . $

    +1' +

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    10/12

    Berikut beberapa analisis struktur sederhana untuk penentuan momen dan geser balok.

    +1' 1

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    11/12

    +1' 11

    Struktur Baja 1Pusat Ba$a# Ajar da# "L"ar#i#g

    &van )ansen *., *+, M+ http$//www.mercubuana.ac.id

  • 7/24/2019 Struktur Baja 1 - Batang Lentur 1 (1)

    12/12

    Da-tar Pustaka

    . *almon, >.. A )ojnson, )., *teel *tructure, 5esign and BehaviorC 4 th dition.

    1. *D& :2-E1;-1::1 +ata >ara !erencanaan *truktur Baja untuk Bangunan edung

    2. *D& :2@E1?@1:1 +ata >ara !erencanaan Ketahanan empa untuk Bangunan

    edung

    4. )oseph Bowles, Structural Steel Design +he Farper and 3ow !ublisher, Dew Gork,

    *"

    9. *egui, 0.+., Steel Design! >engage Hearning 1:2

    ?. *etiawan ".,C"erencanaan Struktur #a$a Metode %&'DC rlangga 1::


Top Related