Struktur Baja 2
advertisement
Struktur Baja 2 KOMPONEN STRUKTUR LENTUR Bagus Eratodi Struktur baja 2 Penampang Elemen Lentur Struktur Baja Bagus Eratodi Struktur baja 2 Penampang Baja untuk Balok Bagus Eratodi Struktur baja 2 Perilaku Balok Lentur Batas kekuatan lentur Kapasitas momen elastis Kapasitas momen plastis Batas kekuatan geser Bagus Eratodi Struktur baja 2 Perilaku Balok Lentur - Momen Balok mengalami momen lentur M, yang bekerja pada sumbu z, dimana z adalah sumbu utama ( y juga sumbu utama). Tidak ada gaya aksial, P = 0. Efek geser pada deformasi balok dan kriteria leleh diabaikan. Penampang balok awalnya tidak mempunyai tegangan (stress-free) atau tidak ada tegangan residual. Penampang balok adalah homogen (E, Fy sama), yaitu seluruh penampang terbuat dari material yang sama. Tidak terjadi ketidakstabilan/tekuk pada balok. Bagus Eratodi Struktur baja 2 Perilaku Elastik - Momen Leleh pertama (first yield) terjadi jika Ambil My max Fy = yield momen My SFy Kondisi pada saat M = My : My ydA A max y y Bagus Eratodi max Fy My EI Struktur baja 2 Penampang Persegi Empat Homogen 1. Perilaku Elastis - Momen Dari persamaan sebelumnya, I 1 3 bd 12 Momen leleh Curvature leleh M EI d I bd 2 c S 2 c 6 2 bd : My S Fy ( Fy ) 6 My 2 Fy : y EI Ed d ( )( ) y 2 E d Fy 2 1 d d Ed 2b ( )(b ) E 2 2 2 8 Ed 2b 8 Bagus Eratodi y E Struktur baja 2 Penampang Persegi Empat Homogen 1. Perilaku Elastis - Momen Ed 3b Ed 3b P dA Pi 0 (asumsi NA benar) 8 8 A Ed 2 b d Ed 2b d M ydA yi Pi ( ) ( ) 8 3 8 3 A bd 3 E EI 12 M EI Untuk daerah elastis d Pada saat leleh pertama : max E Fy 2 2 Fy y Ed 1d d My (b)( Fy )[ ] 2 2 2 3 gaya Bagus Eratodi bd 2 My Fy 6 jarak Struktur baja 2 Penampang Persegi Empat Homogen 2. Perilaku Plastis - Momen b d/2 Fy PNA (asumsi) d/2 d/4 NA d/4 b(d/2)Fy b(d/2)Fy Fy bd d Fy b Fy 0 2 2 d bd 2 bd Mp yi Pi 2 Fy Fy 2 4 4 jatrak gaya P Pi Bagus Eratodi Struktur baja 2 Perencanaan untuk lentur Suatu komponen struktur yang memikul lentur terhadap sumbu kuat (sumbu-x), dan dianalisis dengan metode elastis sesuai Butir 7.4, harus memenuhi, M ux M n Keterangan: Mux Mn Bagus Eratodi adalah momen lentur terfaktor terhadap sumbu-x yang dihitung menurut Butir 7.4, N-mm adalah faktor reduksi = 0,9 adalah kuat nominal dari momen lentur penampang Mn diambil nilai yang lebih kecil dari kuat nominal penampang untuk momen lentur terhadap sumbu-x yang ditentukan oleh Butir 8.2, atau kuat nominal komponen struktur untuk momen lentur terhadap sumbu-x yang ditentukan oleh Butir 8.3 pada balok biasa, atau Butir 8.4 khusus untuk balok pelat berdinding penuh, N-mm Struktur baja 2 Momen lentur terhadap sumbu lemah Suatu komponen struktur yang memikul momen lentur pada sumbu lemahnya (sumbuy), dan dianalisis dengan metode elastis sesuai Butir 7.4 harus memenuhi, M uy M n Keterangan: Muy : adalah momen lentur perlu terhadap sumbu-y yang dihitung menurut Butir 7.4, Nmm Mn : adalah kuat lentur nominal penampang terhadap sumbu-y yang ditentukan pada Butir 8.2, N-mm Bagus Eratodi Struktur baja 2 Analisis plastis Suatu komponen struktur yang dianalisis dengan metode plastis sesuai Butir 7.5 harus memenuhi syarat sebagai berikut: a) Berpenampang kompak (lihat Tabel 7.5-1); b) Memenuhi (lihat Tabel 8.3-2); c) Memenuhi Butir 8.10.6; d) Memenuhi persyaratan berikut ini. Mu Mn Keterangan: Mu adalah momen lentur rencana yang dihitung menurut Butir 7.5, N-mm Mn adalah kuat lentur nominal penampang yang ditentukan pada Butir 8.2.1(b) , N-mm Bagus Eratodi Struktur baja 2 Perbandingan maksimum lebar terhadap tebal untuk elemen tertekan Tabel 7.5-1 Bagus Eratodi Struktur baja 2 Perbandingan maksimum lebar terhadap tebal untuk elemen tertekan Tabel 7.5-1 Bagus Eratodi Struktur baja 2 Perbandingan maksimum lebar terhadap tebal untuk elemen tertekan Tabel 7.5-1 Bagus Eratodi Struktur baja 2 Tabel 8.3-2 Bagus Eratodi Struktur baja 2 Kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lokal Momen leleh adalah momen lentur yang menyebabkan penampang mulai mengalami tegangan leleh yaitu diambil sama dengan fyS dan S adalah modulus penampang elastis yang ditentukan menurut Butir 8.2.1(d); Kuat lentur plastis Mpmomen lentur yang menyebabkan seluruh penampang mengalami tegangan leleh harus diambil yang lebih kecil dari fyZ atau 1,5My , dan Z adalah modulus penampang plastis yang ditentukan dalam Butir 8.2.1(d); Momen batas tekuk Mr diambil sama dengan S(fy – fr) dan fr adalah tegangan sisa; Perhitungan modulus penampang elastis dan plastis harus dilakukan secermat mungkin dengan memperhitungkan adanya lubang-lubang, perbedaan tegangan leleh pada penampang hibrida, letak pelat tarik dan tekan, dan arah/sumbu lentur yang ditinjau sedemikian sehingga kuat momen yang dihasilkan berada dalam batas-batas ketelitian yang dapat diterima. Bagus Eratodi Struktur baja 2 Kelangsingan penampang Pengertian penampang kompak, takkompak, dan langsing suatu komponen struktur yang memikul lentur, ditentukan oleh kelangsingan elemenelemen tekannya yang ditentukan pada Tabel 7.5-1. Bagus Eratodi Struktur baja 2 Penampang kompak Untuk penampang-penampang yang <pmemenuhi , kuat lentur nominal penampang adalah, Mn M p Bagus Eratodi Struktur baja 2 Penampang tak-kompak Untuk penampang yang memenuhi p< < r, kuat lentur nominal penampang ditentukan sebagai berikut: M n M p (M p M r ) Bagus Eratodi p r p Struktur baja 2 Penampang langsing Untuk pelat sayap yang memenuhi r, kuat lentur nominal penampang adalah, M n M r ( r / ) 2 Untuk pelat badan yang memenuhi r, kuat lentur nominal penampang ditentukan pada Butir 8.4. Bagus Eratodi Struktur baja 2 Kuat lentur nominal penampang dengan pengaruh tekuk lateral Batasan momen Untuk pelat badan yang memenuhi r, kuat lentur nominal penampang ditentukan pada Butir 8.4; Batasan My, Mp, dan Mr dianut sesuai dengan Butir 8.2.1; Momen kritis Mcr ditentukan dalam Tabel 8.3-1; Faktor pengali momen Cb ditentukan oleh persamaan (8.3-1); Cb 2,5M max 12,5M max 2,3 3M A 4 M B 3M C dengan Mmax adalah momen maksimum pada bentang yang ditinjau serta MA, MB, dan MC adalah masing-masing momen pada 1/4 bentang, tengah bentang, dan 3/4 bentang komponen struktur yang ditinjau. Bagus Eratodi Struktur baja 2 Momen kritis untuk tekuk lateral Bagus Eratodi Struktur baja 2 Pengekang lateral Kuat komponen struktur dalam memikul momen lentur tergantung dari panjang bentang antara dua pengekang lateral yang berdekatan, L. Batas-batas bentang pengekang lateral ditentukan dalam Tabel 8.3-2 Bagus Eratodi Struktur baja 2 Bentang pendek Untuk komponen struktur yang memenuhi L< Lp kuat nominal komponen struktur terhadap momen lentur adalah Mn M p Bagus Eratodi Struktur baja 2 Bentang untuk pengekangan lateral Bagus Eratodi Struktur baja 2 Bentang menengah Untuk komponen struktur yang memenuhi Lp < L < Lr, kuat nominal komponen struktur terhadap momen lentur adalah ( Lr L) M n Cb M r M p M r Mp ( Lr L p ) Bagus Eratodi Struktur baja 2 Bentang panjang Untuk komponen struktur yang memenuhi Lr < L, kuat nominal komponen struktur terhadap lentur adalah M n M cr M p Bagus Eratodi Struktur baja 2 Kuat lentur nominal balok pelat berdinding penuh Batasan momen Balok pelat berdinding penuh dalam hal ini adalah balok yang mempunyai ukuran h/tw>r. Kuat lentur nominal komponen struktur dinyatakan dengan M n K g Sf cr Bagus Eratodi Struktur baja 2 Balok Kompak llp Mn = Mp = fyZ Medium Non Kompak lpllr M n M p (M p M r ) p r p Langsing l>lr M n M r ( r / ) Bagus Eratodi 2 Struktur baja 2 Perbandingan lebar & tebal pelat λ Pelat sayap balok I & kanal lentur λp b/t Pelat sayap dari komponen str tersusun – tekan λr 170 / f y 170 / b/t 370 / f yf 420 ( f yf f r ) / k e Untuk Nu/bNy>0,125 Pelat badan dalam tekan akibat lentur b/t 1 .680 / 2 . 550 / fy fy Untuk Nu / b Ny < 0,125 1 . 680 fy Pelat badan kombinasi tekan+lentur 2 , 75 N u 1 bN y 2 .550 fy 0,74 N u 1 N b y Untuk Nu / b Ny > 0,125 h/t Bagus Eratodi f y fr 500 fy Nu 665 2 , 33 b N y fy Struktur baja 2 Kuat Lentur Nominal Dengan Pengaruh Tekuk Lateral Mcr Profil-I dan kanal ganda 2 Cb L E EI y GJ I yIw L Iw=(Iy h)2/4 ; J = (bt3)/3 JA 2Cb E L / ry Profil kotak pejal atau berongga Cb Bagus Eratodi 2 ,5 M max 12 ,5 M max 3M A 4 M B 3M 2 ,3 C Struktur baja 2 Pengekangan Lateral Profil Lp Profil-I dan kanal ganda E fy 1,76ry Lr X r y 1 1 1 X 2 f L2 fL fL f ry Iy A Iw adalah konstanta puntir lengkung J adalah konstanta puntir torsi Profil kotak pejal atau berongga Bagus Eratodi JA 0,13Ery Mp X1 S y fr EGJA 2 2 S Iw X 2 4 GJ I y 2 Er y JA Mr Struktur baja 2 Bentang Pendek L < Lp Mn = Mp Bentang Sedang Lp < L < Lr M n C b M r M p M r (Lr L) M ( L r L p ) p Bentang Panjang Lr < L Mn = Mcr < Mp Bagus Eratodi Struktur baja 2 Kuat Nominal Balok Pelat Berdinding Penuh ( h/tw > lr ) Batasan Momen Kuat Lentur dinyatakan Kg ar 1 1 .200 300 a r Bagus Eratodi Mn Kg Sfcr h 2 .550 f cr t w fcr ( MPa) Struktur baja 2
