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::