KONSTRUKSI BAJA I NIRWANA PUSPASARI,MT..

Presentasi berjudul: "KONSTRUKSI BAJA I NIRWANA PUSPASARI,MT.."— Transcript presentasi:

1 KONSTRUKSI BAJA I NIRWANA PUSPASARI,MT.

2 MATERI PERKULIAHAN PENDAHULUAN BATANG TARIK BATANG LENTUR: 1
KOLOM ALAT PENYAMBUNG

3 KONS. BAJA I KOLOM PENGERTIAN KOLOM PENGERTIAN KOLOM Batang-batang lurus yang mengalami tekanan akibat bekerjanya gaya-gaya aksial dikenal dengan sebutan kolom. Sebuah kolom yang sempurna yaitu kolom yang dibuat dari bahan yang bersifat isotropis, bebas dari tegangan-tegangan sampingan, dibebani pada pusatnya serta mempunyai bentuk yang lurus, akan mengalami perpendekan yang seragam akibat terjadinya regangan tekan yang seragam pada penampangnya. Beban yang mengakibatkan terjadinya lenturan lateral pada kolom disebut beban kritis dan merupakan beban maksimum yang masih dapat ditahan oleh kolom dengan aman.

4 Dengan mempergunakan rumus (jari-jari inersia) akan kita dapatkan
KONS. BAJA I KOLOM PENGERTIAN KOLOM Seperti yang telah dibahas di atas maka untuk kolom panjang dengan perletakan sendi-sendi berlaku: Pcr adalah beban kritis yang disebut sebagai beban Euler. Karena tegangan aksial Maka: Dengan mempergunakan rumus (jari-jari inersia) akan kita dapatkan Fe merupakan tegangan Euler.

5 KONS. BAJA I KOLOM PENGERTIAN KOLOM Kalau hubungan antara tegangan runtuh (FF) dan perbandingan l/r (disebut sebagai faktor kelangsingan) dari sebuah kolom dinyatakan secara grafis, maka akan kita dapatkan sebuah garis lengkung yang dibentuk oleh bagian-bagian AB dan BCD. Bagian AB adalah bagian kolom yang mungkin mengalami keruntuhan akibat lelehnya bahan (FF = Fy) dan l/r ≤ (l/r)* = di mana (l/r)* adalah faktor kelangsingan pada saat tegangan Euler sama besarnya dengan tegangan leleh. Pada bagian BCD kolom mungkin akan mengalami keruntuhan akibat terjadinya tekukan elastis dengan tegangan hancur sebesar di mana l/r > (l/r)* = .

6 KONS. BAJA I KOLOM PENGERTIAN KOLOM Sebagai hasil dari pengamatan, The Colomn Research Council (CRC) telah menetapkan suatu harga kelangsingan Cc yang menjadi batas terjadinya tekuk elastis dan tekuk non elastis. Cc adalah kelangsingan yang berhubungan dengan FF = Fy/2 dan besarnya sama dengan Bagian AGC merupakan kuadratis yang sesuai dengan hasil-hasil percobaan, dan mempunyai sebuah harga di mana FF = Fy dan garis singgung yang arahnya horizontal pada titik l/r = 0. Lengkungan ini berpotongan dengan lengkung Euler pada titik C, dan keduanya mempunyai ordinat dan koefisien arah yang sama pada titik l/r = Cc.

7 Untuk : l/r ≤ Cc di mana dan persamaan:
KONS. BAJA I KOLOM PENGERTIAN KOLOM Bagian CD merupakan lengkungan Euler. Dalam hal ini, besarnya tegangan hancur bisa dinyatakan dengan persamaan berikut ini: Untuk : l/r ≤ Cc di mana dan persamaan: Untuk l/r ≥ Cc.

8 Gb. Lengkungan tegangan hancur-kelangsingan
KONS. BAJA I KOLOM PENGERTIAN KOLOM Gb. Lengkungan tegangan hancur-kelangsingan

9 KONS. BAJA I KOLOM PANJANG EFEKTIF PANJANG EFEKTIF Kolom-kolom yang mempunyai kondisi perletakan yang bukan sendi-sendi mempunyai harga beban kritis yang berbeda dengan kolom-kolom Euler. Untuk sebuah kolom dengan perletakan ujung jepit-jepit, besarnya beban kritis bisa dinyatakan sebagai: Apabila salah satu perletakannya jepit dan perletakan lainnya sendi maka:

10 Persamaan-persamaan ini bisa dinyatakan sebagai:
KONS. BAJA I KOLOM PANJANG EFEKTIF Persamaan-persamaan ini bisa dinyatakan sebagai: K adalah faktor panjang efektif, yang besarnya tergantung pada jenis perletakan dari ujung-ujung kolom. Karena besarnya tegangan aksial yang diizinkan pada kolom tergantung pada besar perbandingan kelangsingan (l/r), maka AISC juga mengizinkan untuk menyatakan besarnya perbandingan kelangsingan dalam K, sehingga besarnya tegangan aksial yang diizinkan juga tergantung pada jenis perletakan pada ujung-ujung kolom.

11 Tabel Faktor Panjang Efektif K Berdasarkan Pada AISCS
KONS. BAJA I KOLOM PANJANG EFEKTIF Tabel Faktor Panjang Efektif K Berdasarkan Pada AISCS

12 Tabel Faktor Panjang Efektif K Berdasarkan Pada AISCS (lanjutan)
KONS. BAJA I KOLOM PANJANG EFEKTIF Tabel Faktor Panjang Efektif K Berdasarkan Pada AISCS (lanjutan)

13 KONS. BAJA I KOLOM PANJANG EFEKTIF Gb. Sambungan-sambungan kolom, gambar kiri menunjukkan sambungan kolom ke pondasi dan kolom ke gelagar dengan jenis sambungan sendi. Gambar kanan, sambungan kolom ke pondasi dan ke gelagar dengan jenis sambungan jepit.

14 KONS. BAJA I KOLOM PANJANG EFEKTIF Untuk sambungan-sambungan kolom ke gelagar yang berbentuk perletakan sendi, flens kolom hanya disambung pada badan gelagar saja. Untuk sambungan kolom ke pondasi dengan perletakan jepit biasanya plat dasar kolom mempunyai baut angkur yang letaknya di dekat flens kolom. Semakin jauh letak baut ini dari garis pusat, semakin praktis pula sambungan tersebut berfungsi sebagai sambungan jepit, sedang untuk sambungan-sambungan dari kolom ke gelagar yang bersifat jepit, maka flens dari kolom harus disambung dengan kaku pada flens-flens dari gelagar.

15 KONS. BAJA I KOLOM TEGANGAN IZIN AKSIAL TEGANGAN IZIN AKSIAL Apabila Kl/r yang merupakan harga dari perbandingan kelangsingan efektif terbesar untuk segmen yang tidak dilengkapi dengan konstruksi ikatan, lebih kecil dari Cc maka, besarnya tegangan tekan aksial yang diizinkan bisa ditentukan oleh rumus berikut: Dimana Harga Cc merupakan angka kelangsingan, yang bisa ditentukan pada lengkungan Euler untuk harga tegangan sebesar Fy / 2.

16 Apabila harga Kl/r melampaui nilai Cc maka:
KONS. BAJA I KOLOM TEGANGAN IZIN AKSIAL Apabila harga Kl/r melampaui nilai Cc maka:

17 KONS. BAJA I KOLOM TEGANGAN IZIN AKSIAL Dalam kasus-kasus pada batang-batang sekunder dan batang-batang yang dilengkapi dengan konstruksi ikatan yang mempunyai angka kelangsingan lebih dari 120, maka nilai-nilai Fa yang didapat dari persamaan-persamaan di atas harus di bagi dengan harga (1,6 - l/200r), supaya diperoleh harga Fa yang lebih realistis. Dengan dipakainya nilai-nilai ini, maka untuk batang-batang yang mempunyai sambungan ujung jepit dan batang-batang sekunder bisa digunakan faktor keamanan yang lebih kecil. Berdasarkan hal ini, maka nilai K tidak boleh diambil lebih kecil dari l, karena semua keuntungan-keuntungan yang terdapat akibat cara penyambungan ujung-ujung batang telah diperhitungkan didalamnya.

18 KONS. BAJA I KOLOM TEGANGAN IZIN AKSIAL Gb. Lengkungan-lengkungan kelangsingan untuk jenis baja yang umum dipakai. Di sini diperlihatkan pula lengkungan Euler untuk tegangan teoretis dan lengkungan CRC untuk tegangan runtuh sebagai bahan perbandingan dengan lengkungan-lengkungan dari spesifikasi AISC untuk nilai tegangan yang diizinkan.

19 Euler’s curve = lengkungan Euler
KONS. BAJA I KOLOM TEGANGAN IZIN AKSIAL Catatan : Euler’s curve = lengkungan Euler CRC curve for 36 ksi steel = lengkungan CRC untuk jenis baja 36 ksi CRC curve for 50 ksi steel = lengkungan CRC untuk jenis baja 50 ksi AISC curve for 36 ksi steel =lengkungan AISC untuk jenis baja 36 ksi AISC curve for 50 ksi steel =lengkungan AISC untuk jenis baja 50 ksi AISC curve for all secondary = lengkungan AISC untuk semua members batang-batang sekunder Axial Stress = tegangan aksial Slenderness ratio = perbandingan kelangsingan Cc for 36 ksi steel = Cc untuk baja 36 ksi Cc for 50 ksi steel = Cc untuk baja 50 ksi

20 Tentukan faktor panjang efektif K
KONS. BAJA I KOLOM PERENCANAAN KOLOM PERENCANAAN KOLOM Prosedur berikut ini dapat dipergunakan untuk merencanakan sebuah kolom yang dibebani secara aksial tanpa mempergunakan tabel-tabel pembantu perencanaan, Tentukan faktor panjang efektif K Pilih nilai r sembarang, kemudian hitung Kl/r dan tentukanlah nilai tegangan aksial Tentukan besar luas yang dibutuhkan (A = P/Fa) dan kemudian pilih jenis profil yang sesuai

21 Ulangi kembali prosedur di atas sampai diperoleh hasil yang memuaskan.
KONS. BAJA I KOLOM PERENCANAAN KOLOM Hitung kembali harga perbandingan kelangsingan yang sesungguhnya dari profil yang di pilh terhadap sumbu-sumbu x dan y dan berdasarkan nilai Fa yang sesuai Ulangi kembali prosedur di atas sampai diperoleh hasil yang memuaskan. Pada penentuan nilai perbandingan kelangsingan dari sebuah kolom kita harus mengetahui harga-harga dari jari-jari inersia pada arah x dan y dan juga panjang dari kolomnya. Harga dari Kl/r harus dihitung untuk kedua arah x dan y, lalu nilai yang terbesar dipakai untuk menentukan tegangan tekan yang diizinkan Fa.

22 PERENCANAAN KOLOM DENGAN MEMPERGUNAKAN
TABEL-TABEL AISCM KONS. BAJA I KOLOM PERENCANAAN KOLOM DENGAN MEMPERGUNAKAN TABEL-TABEL AISCM Untuk merencanakan sebuah kolom yang dibebani secara konsentris dengan mempergunakan tabel-tabel kolom dari AISCM kita harus mengikuti prosedur yang dikemukakan sebagai berikut di bawah ini: Tentukanlah faktor panjang efektif K dan kemudian hitunglah panjang efektif KL dalam feet (kaki) untuk arah y. Dari tabel-tabel yang tersedia, pilihlah penampang yang sesuai yang didasarkan atas panjang efektif dan beban aksial P. 

23 PERENCANAAN KOLOM DENGAN MEMPERGUNAKAN TABEL-TABEL AISCM KONS. BAJA I KOLOM Bagi panjang efektif KxLx dengan harga rx/ry dari penampang yang telah dipilih. Tentukan harga panjang efektif terhadap sumbu-sumbu minor yang mempunyai kapasitas menahan beban yang sama dengan panjang efektif sesungguhnya yang dihitung terhadap sumbu mayor. Kolom-kolom harus direncanakan berdasarkan panjang efektif yang terbesar yaitu KyLy atau KxLx/( rx/ry).

24 KONS. BAJA I KOLOM TEGANGAN KOMBINASI TEGANGAN KOMBINASI Apabila sebuah batang lurus, di samping mengalami tegangan lentur, juga mengalami tegangan tekan, maka batang tersebut dapat dikatakan sebagai sebuah kolom yang mengalami lenturan. Seperti juga gelagar yang mengalami tekanan aksial sering disebut sebagai gelagar kolom, maka demikian pula halnya kita akan menyebut sebuah kolom yang mengalami tegangan lentur sebagai kolom gelagar.

25 Tegangan lentur ini bisa disebabkan oleh:
KONS. BAJA I KOLOM TEGANGAN KOMBINASI Tegangan lentur ini bisa disebabkan oleh: Beban aksial yang bekerja eksentris. Adanya momen-momen ujung. Adanya beban lateral, seperti misalnya beban angin. Dengan bertambahnya beban, lenturan juga akan bertambah secara lebih cepat, karena dalam hal ini, bertambahnya besar momen tidak hanya tergantung pada pertambahan beban aksial, tetapi juga tergantung pada bertambahnya beban esentrisitas (lengan momen) yang disebabkan karena adanya pertambahan beban. Jadi kolom gelagar akan mengalami keruntuhan akibat ketidakstabilan yang disebabkan oleh terjadinya lenturan yang berlebihan.

26 Apabila besar fa / Fa lebih kecil dari 0,15 maka:
KONS. BAJA I KOLOM TEGANGAN KOMBINASI Apabila besar fa / Fa lebih kecil dari 0,15 maka:

27 KONS. BAJA I KOLOM TEGANGAN KOMBINASI Besarnya momen dinyatakan dalam bentuk besarnya beban aksial P’ yang ekivalen, yang apabila ditambahkan pada besar beban aksial P yang sesungguhnya akan menghasilkan suatu beban yang disusun, digunakan untuk merencanakan kolom gelagar dengan memakai tabel-tabel kolom. Setelah memilih profil kolom gelagar, hitunglah kembali nilai P’, dengan mempergunakan faktor-faktor kelenturan dengan sesungguhnya, dan kolom gelagar harus direncanakan kembali apabila profil yang telah dipilih ternyata tidak memenuhi syarat.

28 KONS. BAJA I KOLOM PELAT DASAR KOLOM PELAT DASAR KOLOM Untuk mendistribusikan beban kolom ke perletakan yang mempunyai luas yang cukup, biasanya pada bagian bawah dari kolom dilekatkan sebuah pelat dari baja. Nilai n’ menunjukkan tebal pelat dasar yang dibutuhkan pada badan kolom untuk daerah pelat dasar yang dibatasi oleh badan kolom, kedua flens dan ujung yang terbuka, sedang nilai-nilai m dan n dipergunakan untuk menentukan tebal pelat dasar pada bagian di luar flens kolom yang merupakan suatu kantilever yang terbalik.

29 Tentukan harga kekuatan beton menurut AISCS.
KONS. BAJA I KOLOM PELAT DASAR KOLOM Untuk merencanakan pelat dasar, AISC merekomendasikan langkah-langkah sebagai berikut: Tentukan harga kekuatan beton menurut AISCS. Tentukan luas dari pelat dasar yang dibutuhkan (A = P/Fp). Tentukan nilai-nilai dari B dan N, nilai ini sebaiknya dibulatkan dalam inci, sedemikian rupa sehingga harga-harga m dan n akan mempunyai nilai yang hampir sama besarnya dan B x N ≥ A. Tentukan m = (N – 0,95d)/2, n = (B – 0,8b)/2 dan n’ dari tabel AISCM. Tentukan tekanan sesungguhnya yang terjadi pada perletakan (fp = P/(B x N)). Pakai nilai yang terbesar dari harga-harga m, n atau n’, untuk mendapatkan ukuran tebal t yang bisa ditentukan dengan rumus:

30 KONS. BAJA I KOLOM PELAT DASAR KOLOM Gb. Pelat dasar kolom. Biasanya dipasang pada bagian bawah kolom untuk mendistribusikan beban kolom ke bagian pondasi atau pir beton yang mempunyai luas yang cukup.

31 TERIMA KASIH