BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Profil C merupakan baja profil berbentuk kanal, bertepi bulat canai, yang digunakan untuk penggunaan umum dengan ukuran tinggi badan mulai dari 30 mm sampai dengan 400 mm. Profil ini merupakan batang kerangka tipe tarik sejajar yang digunakan untuk mendukung lantai dan atap. Biasanya profil ini digunakan sebagai gording untuk menopang atap bangunan. Pembebanan pada bidang yang tidak melalui pusat geser akan mengakibatkan batang terpuntir (torsi) jika tidak ditahan oleh pengekang luar. Tegangan puntir akibat torsi terdiri dari tegangan lentur dan geser. Tegangan ini harus digabungkan dengan tegangan
lentur dan geser yang bukan
disebabkan oleh torsi. Fenomena torsi sering dijumpai antara lain pada balok spandrel, pada balok-balok yang memiliki balok-balok anak dengan bentang yang tidak sama panjang dan kasus-kasus lainnya. Penampang yang paling efisien untuk memikul torsi adalah penampang bulat berongga tertutup. Irisan datar pada penampang bulat tersebut akan tetap datar sebelum dan setelah bekerjanya torsi. Pada penampang lainnya (tidak bulat), irisan datar tidak akan tetap datar selama bekerjanya torsi dan hal ini disebut gejala warping (Vlasov, 1961). Sedangkan warping adalah perubahan bentuk flens pada profil selama bekerjanya torsi. Warping merupakan salah satu akibat dari torsi yang terjadi.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Warping dapat diabaikan pada penampang yang solid dan tampang tipis tertutup, namun pada tampang tipis terbuka, perhitungan akibat warping sangat diperlukan.
1.2.
Perumusan Masalah Pada perencanaan gording, para perencana seringkali kurang memperhatikan faktor torsi pada struktur yang didesainnya. Hal ini mungkin dikarenakan asumsi beban sehingga torsi yang ditimbulkan tidak terlalu mempengaruhi jenis profil baja yang digunakan. Namun, sebenarnya efek
torsi ini juga harus diperhitungkan sehingga tegangan yang terjadi dapat diketahui. Dalam tugas akhir ini akan dibahas mengenai efek torsi yang terjadi terhadap gording tersebut sebagai akibat pembebanan yang tidak melalui pusat titik berat profil.
Gambar 1.1. Ilustrasi Perencanaan Gording C
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Pada perencanaan dimensi gording, gording, berat atap dan berat sendiri
gording (q) serta berat beban hidup (P) biasanya diproyeksikan bekerja pada pusat titik berat profil.
α
Gambar 1.2. Proyeksi Gaya q Bekerja pada Titik Berat Profil
Momen akibat berat atap dan berat sendiri gording (q) :
q L
1/8 q L ² Gambar 1.3. Momen Akibat Gaya Terbagi Rata q
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Dan akibat beban hidup (P) :
α
Gambar 1.4. Proyeksi Gaya P Bekerja pada Titik Berat Profil
Momen akibat beban hidup P :
P
L
1/4 P L Gambar 1.5. Momen Akibat Gaya Terpusat P
Sehingga momen total yang terjadi :
Mx Total = 1/8 q cos α L2 + 1/4 P cos α L My Total = 1/8 q sin α L2 + 1/4 P sin α L
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Namun hal itu jika beban ditinjau bekerja pada pusat titik berat profil,
sedangkan di lapangan gording menumpu beban atap (q) dan beban hidup (P) pada flens profil, seperti digambarkan sebagai berikut :
α
α
Gambar 1.6. Proyeksi Akibat Gaya q dan Gaya P yang bekerja pada Flens
Jika beban q dan beban P diproyeksikan demikian maka akibat dari beban q sin α, P sin α untuk arah sumbu x dan q cos α, P cos α untuk arah
sumbu y dapat menimbulkan momen torsi akibat adanya jarak ke pusat geser (shear centre) profil.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Dengan mengetahui tegangan, maka tingkat keefektifan profil yang digunakan akan semakin baik. Berikut adalah gambar tegangan yang disebabkan oleh warping :
Gambar 1.7. Gambar Tegangan Akibat Warping
Dan akibat tegangan warping yang timbul dapat menyebabkan flens pada profil menjadi bengkok seperti gambar berikut : M
fl T
Gambar 1.8 Flens profil yang bengkok akibat warping
1.3.
Tujuan -
Untuk mengetahui mekanisme terjadinya tegangan akibat torsi yang terjadi pada gording Canal akibat pembebanan yang tidak melalui pusat titik berat profil.
-
Untuk mengurangi efek kerusakan yang akan timbul pada konstruksi akibat warping yang kemungkinan timbul pada profil.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
-
Untuk membandingkan hasil dari metode pendekatan analitis dan metode pendekatan numerik dengan program ANSYS.
1.4.
Pembatasan Masalah Adapun
pembatasan
masalah
yang
diambil
untuk
mempermudah
penyelesaian adalah : a. Perencanaan suatu gelagar dengan menggunakan profil baja C (Channel), dimana h > b. Profil yang dipakai Light Lip Channel. b. Mutu baja atau fy yang digunakan adalah 2400 kg/cm2. c. Metode perhitungan yang digunakan adalah metode pendekatan analitis dan metode pendekatan dengan program ANSYS. d. Aplikasi dalam gelagar sederhana saja. e. Perletakan gelagar adalah sendi – sendi. f. Variasi sudut kemiringan atap α = 10°, 15°, 20° dan 25°. g. Beban gempa tidak diperhitungkan.
1.5.
Metodologi Penulisan Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah kajian literatur berdasarkan metode pendekatan analitis dengan menghitung persamaan/rumus serta masukan-masukan dari dosen pembimbing. Penganalisaan struktur dilakukan dengan program komputer yaitu Program ANSYS untuk mendapatkan perbandingan hasil terhadap rumus umum yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
