BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab II Tinjauan Pustaka

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Perencanaan Struktur Perencanaan struktur didefinisikan sebagai campuran antara seni dan ilmu pengetahuan yang dikombinasikan dengan intuisi seorang ahli struktur mengenai perilaku struktur dengan dasar-dasar pengetahuan dalam statika, dinamika, mekanika bahan dan analisis struktur untuk menghasilkan suatu struktur yang ekonomis dan aman selama masa layannya. Tujuan dari perancanaan struktur menurut tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung adalah menghasilkan suatu struktur yang stabil, cukup kuat, mampu layan, awet dan memenuhi tujuan-tujuan lainnya seperti terguling, miring, atau geser selama umur rencana bangunan. Risiko terhadap kegagalan struktur dan hilangnya kemampulayanan selama umur rencananya juga harus diminimalisir dalam batas-batas yang masih dapat diterima.Suatu struktur yang awet semestinya tidak memerlukan biaya perawatan yang terlalu berlebihan selam umur layan. Perencanaan adalah sebuah proses untuk mendapatkan suatu hasil yang optimum. Suatu struktur dikatakan optimum apabila memenuhi kriteria tersebut : 1. Biaya minimum 2. Berat minimum 3. Waktu konstruksi minimum 4. Tenaga kerja minimum 5. Biaya manufaktur minimum 6. Manfaat maksimum pada saat masa layan Kerangka perencanaan struktur adalah pemilihan susunan dan ukuran dari elemen struktur sehingga beban yang bekerja dapat dipikul secara aman dan perpindahan yang terjadi masih dalam batas-batas yang disyaratkan. Prosedur perencanaan struktur secara iterasi dapat dilakukan sebagai berikut : 1. Perancangan dan penetapan fungsi struktur 2. Penetapan preliminary design sesuai langkah 1 termasuk pemilihan jenis material yang akan digunakan 3. Penetapan beban kerja struktur 5

http://digilib.mercubuana.ac.id/


4. Pemilihan awal bentuk dan ukuran elemen struktur berdasarkan langkah 1,2,3 5. Analisis struktur 6. Evaluasi. Apakah perancangan sudah optimum sesuai yang diharapkan 7. Perencanaan ulang (langkah 1-6) 8. Perencanaan akhir. Apakah langkah 1-7 sudah memberikan hasil optimum. Salah satu tahapan penting dalam perencanaan suatu struktur bangunan adalah pemilihan jenis material yang akan digunakan. Jenis-jenis material yang selama ini dikenal dalam dunia konstruksi antara lain adalah baja, beon bertulang, serta kayu. Material baja sebagai bahan konstruksi telah digunakan sejak lama mengingat beberapa keunggulannya dibandingkan material yang lain. Beberapa keunggulan baja sebagai material konstruksi, antara lain adalah : 1. Mempunyai kekuatan yang tinggi, sehingga dapat mengurangi ukuran struktur serta mengurangi pula berat sendiri dari struktur. Hal ini cukup menguntungkan bagi struktur-struktur jembatan yang panjang, gedung yang tinggi atau juga bangunan-bangunan yang berada pada kondisi tanah yang buruk. 2. Keseragaman dan keawetan yang tinggi, tidak seperti halnya material beton bertulang yang terdiri dari berbagai macam bahan penyusun, material baja jauh lebih homogeny serta mempunyai tingkat keawetan yang jauh lebih tinggi jika prosedur perawatan dilakukan secara semestinya. 3. Sifat elastis, baja mempunyai perilaku yang cukup dekat dengan asumsiasumsi yang digunakan untuk melakukan analisis, sebab baja dapat berprilaku elastis hingga regangan yang cukup tinggi mengikuti hukum hooke. Momen inersia dari suatu profil baja juga dapat dihitung dengan pasti sehingga memudahkan dalam melakukan proses analisis struktur. 4. Daktalitas baja cukup tinggi, karena suatu batang baja yang menerima tegangan tarik yang tinggi akan mengalami regangan tarik cukup besar sebalum terjadi keruntuhan. 5. Beberapa keuntungan lain pemakaian baja sebagai material konstruksi adalah kemudahan

penyambungan

antar

elemen

yangsatu

dengan

lainnya

menggunakan alat sambung las atau baut. Pembuatan baja melalui proses gilas panas mengakibatkan baja menjadi mudah dibentuk menjadi 6



penampang-penampang yang diinginkan. Kecepatan pelaksanaan konstruksi baja juga menjadi salah satu keunngulan material baja. Selain keuntungan yang disebutkan tersebut, material baja juga memiliki beberapa

kekurangan,

terutama

dari

sisi

pemeliharaan.Konstrksi

baja

berhubungan langsung dengan udara dan air.Perlindungan terhadap bahaya kebakaran juga harus menjadi perhatian serius, sebab material baja akan mengalami penurunan kekuatan secara drastis akibat kenaikan temperature yang cukup tinggi, disamping itu baja juga merupakan konduktor panas yang baik, sehingga nyala api dalam suatu bangunan justru dapat menyebar dengan lebih cepat. Kelemahan lain dari struktur baja adalah masalah tekuk yang merupakan fungsi dari kelangsingan suatu penampang. 2.2

Sifat – Sifat Mekanik Baja Agar dapat memahami perilaku suatu struktur baja, maka seorang ahli struktur harus memahami pula sifat-sifat mekanik dari baja. Model pengujian yang paling tepat untuk mendapatkan sifat-sifat mekanik dari material baja adalah dengan melakukan uji tarik terhadap sifat-sifat mekanik mekanik material baja, karena disebabkan beberapa anatara lain adanya potensi tekuk pada benda uji yang mengakibatkan ketidakstabilan dari benda uji tersebut, selain itu perhitungan tegangan yang terjadi di dalam benda uji lebih mudah dilakukan untuk uji tarik daripada uji tekan.

Gambar 2.1 Kurva Hubungan Tegangan (f) vs Regangan (ɛ)

7



Gambar 2.2 Bagian Kurva Tegangan – Regangan yang diperbesar Keterangan kurva tegangan – regangan antara lain adalah : = batas proposional = batas elastis = tegangan leleh atas dan bawah = tegangan putus = regangan saat mulai terjadi efek strain-hardening (penguatan regangan) = regangan saat tercapainya tegangan putus Dalam perencanaan struktur baja ada beberapa sifat mekanik dari material baja yang berbeda pada SNI 03-1729-2002 dan SNI 03-1729-2015, yaitu : Tabel 2.1 Sifat mekanik dari material baja Modulus Elastisitas, E Modulus Geser, G Angka Poisson Koefisien muai panjang, α

SNI 03-1729-2002 200.000 Mpa 80.000 MPa 0.3 /°C

SNI 03-1729-2015 200.000 Mpa 77.200 MPa 0.3 /°C

Sedangkan berdasarkan tegangan leleh dan tegangan putusnya diklasifikasikan menjadi 5 kelas mutu, yaitu sebagai berikut :

8



Tabel 2.2 5 kelas mutu bsaja Jenis Baja

2.3

Tegangan Putus

Tegangan leleh

Regangan

Minimum

minimum

minimum

fu (MPa)

fy (MPa)

(%)

BJ 34

340

210

22

BJ 37

370

240

20

BJ 41

410

250

18

BJ 50

500

290

16

BJ 55

550

410

13

Beban dan Kombinasi Beban

2.3.1 Beban Mati Beban mati berdasrakan SNI 1727 Tahun 2013 yaitu berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang terpasang, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, tangga, dinding partisi tetap, finishing, klading gedung dan komponen asritektural dan structural lainnya sertaperalatan layan yang terpasang lain termasuk berat keran. 2.3.2 Beban Hidup Beban hidup yang yang terdapat pada SNI 1727 tahun 2013, dianataranya adalah : Tabel 2.3 Beban hidup terdistribusi merata minimum,

dan beban hidup

terpusat minimum (Sumber :SNI 03 1727 Tahun 2013) Hunian atau penggunaan Apartemen (lihat rumah tinggal Sistem lantai akses - Ruang kantor - Ruang Komputer Gudang persenjataan dan ruang latihan Ruang pertemuan Kursi tetap (terikat di lantai) - Lobi - Kursi dapat dipindahkan - Panggung pertemuan - Lantai podium

Merata (kN/m2)

Terpusat (kN)

2.4 4.79 7.18 (a)

8.9 8.9

4.79 (a) 4.79 (a) 4.79 (a) 4.79 (a) 4.79 (a) 9



Hunian atau penggunaan Balkon dan dek

Jalur untuk akses pemeliharan Koridor - Lantai pertama - Lantai lain

Ruang makan dan restoran Ruang mesin elevator (pada derah 2 in x 2 in) Konstruksi pelat lantai finishing ringan (pada area 1 in x 1 in) Jalur penyelamatan terhadap kebakaran Hunian satu keluarga saja Tanggga permanen Garasi/Parkir Mobil penumpang saja Truk dan Bus Susuran tangga, rel pengaman dan batang pegangan Helipad

Rumah sakit : - Ruang oprerasi, laboratorium - Ruang pasien Koridordiatas lantai pertama Perpusatakaan - Ruang baca - Ruang penyimpanan Koridor di atas lantai pertama

Merata (kN/m2) 1.5 kali beban hidup untuk daerah yang dilayani. Tidak perlu melebihi 4.79 kN/m2 1.92 4.79 Sama seperti pelayanan hunian kecuali disebtkan lain 4.79 (a)

Terpusat (kN)

1.33

1.33 0.89

4.79 1.92 Lihat pasal 4.5 1.92 (a,b,c) Lihat pasal 4.5 2.87 Tidak boleh di reduksi

2.87 1.92 3.83

4.45 4.45 4.45

2.87 7.18 3.83

4.45 4.45 4.45

10



Hunian atau penggunaan Pabrik - Ringan - Berat Gedung perkantoran: Ruang arsip dan computer harus dirancang untuk beban yang lebih berat berdasarkan pada perkiraan hunian - Lobi dan koridor lantai pertama - Kantor - Koridor di atas lantai pertama Lembaga hukum - Blok sel - Koridor Tempat rekreasi - Tempat bowling, kolam renang dan penggunaan yang sama - Bangsal dansa dan ruang dansa - Gimnasium - Tempat menonton baik terbuka atau tertutup - Stadium dan tribun dengan tempat duduk tetap Rumah tinggal Hunian (satu keluarga dan dua keluarga) - Loteng yang tidak dapat didiami tanpa gudang - Loteng yang tidak dapat didiami dengan gudang - Loteng yang dapat didiami dan ruang tidur - Semua ruangan kecuali tangga dan balkon Semua hunian rumah tinggal lainnya - Ruang pribadi dan koridor yang melayani mereka - Ruang pablik dan koridor yang melayani mereka Atap Atap datar, berbubung, dan lengkung Atap digunakan untuk taman atap Atap yang digunakan untuk tujuan lain Atap yang digunakan untuk hunian lainnya Awning dan kanopi Konstruksi pabrik yang didukung oleh struktur rangka kaku ringan

Merata (kN/m2)

Terpusat (kN)

6 (a) 11.97 (a)

8.9 13.4

4.79 2.4 3.83

8.9 8.9 8.9

1.92 4.79 3.59 (a) 4.79 (a) 4.79 (a) 4.79 (a,k) 2.87 (a,k) 0.48 0.96 1.44 1.92 1.92 4.79 0.96 4.79 Sama seperti hunian dilayani

0.24 (tdk 11



Rangka tumpu layar penutup Semua konstruksi lainnya Komponen struktur atap utama, yang terhubung langsung dengan pekerjaan lantai Titik panel tunggal dari batang bawah rangka atap atau setiap titik sepanjang komponen struktur utama yang mendukung atap diatas pabrik, gudang dan perbaikan garasi Semua komponen struktur atap utama lainnya Semua permukaan atap dengan beban pekerja Pemeliharaan Sekolah Ruang kelas Koridor diatas lantai pertama Koridor lantai pertama Bak – bak/scuttles, rusuk untuk atap kaca dan langit-langit yang sapat diakses Pinggiran jalan untuk pejalan kaki, jalan lintas kendaraan dan lahan/jalan untuk truk-truk Tangga dan jalan keluar Rumah tinggal untuk satu dan dua keluarga saja Gudang diatas langit-langit Gudang penyimpanan barang sebelum disalurkan ke pengecer (jika diantisipasi menjadi gudang penyimpanan, harus dirancang untuk lebih berat) Ringan berat Toko Eceran Lantai pertama Lantai diatasnya Grosir, di semua lantai Penghalang kendaraan Susuran jalan dan panggung yang ditinggikan (selain jalan keluar) Pekarangan dan teras, jalur pejalan kaki

boleh direduksi)

0.89

0.24 (tidak boleh direduksi dan berdasarkan luas tributary dari atap yang ditumpu oleh rangka

1.33

0.96

1.33

1.92 3.83 4.79

4.5 4.5 4.5

11.97 (a,p)

0.89 35.6 (q)

4.79 1.92 0.96

8.9

300’ 300’

6 (a) 11.97 (a) 4.79 3.59 6 (a) Lihat pasal 4.5 2.87

4.45 4.45 4.45

4.79 (a)

12



2.3.3 Beban Angin Mencari beban angin sesuai peraturan SNI 1727 tahun 2013, yaitu : Langkah 1 = Tentukan Katagori resiko bangunan gedung atau struktur lain, lihat tabel berikut (sesuai dengan nomor SNI 1727 tahun 2013) Tabel 2.4 Kategori Risiko Bangunan dan Struktur lainnya untuk Beban Banjir, Angin, Salju, Gempa dan Es Penggunaan atau Pemanfaatan Fungsi Bangunan Gedung dan

Kategori

Struktur

Resiko

Bangunan gedung dan struktur lain yang merupakan risiko rendah untuk kehidupan manusia dalam kejadian kegagalan Semua bangunan dan struktur lain kecuali mereka terdaftar dalam kategori risiko I, II, III, IV

I II

Banguan gedung dan struktur lain, kegagalan yang dapat menimbulkan risiko besar bagi kehidupan manusia. Bangunan gedung dan struktur lain, tidak termasuk dalam kategori risiko IV, dengan potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi substansi dan atau ganggauan massa dari hari ke hari kehidupan sipil pada saat terjadi kegagalan. Bangunan gedung dan struktur lain tidak termasuk dalam resiko kategori IV (termasuk, namun tidak terbatas pada fasilitas

III

manufaktur, proses, menangani, menyimpan, menggunakan, atau membuang zat-zat seperti bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya,

limbah

berbahaya,

atau

bahan

peledak)

yang

mengandung zat beracun atau mudah meledak di mana kuantitas material melebihi jumlah ambang batas yang ditetapkan oleh pihak yang berwenang dan cukup untuk menimbulkan suatu ancaman kepada public jika dirilis. Bangunan gedung dan struktur lain yang dianggap sebagai fasilitas penting. Bangunan gedung dan struktur lain, kegagalan yang dapat

IV

menimbulkan bahaya bagi masyarakat. 13



Bangunan gedung dan struktur lain (termasuk, namun tidak terbatas pada,

fasilitas

yang

memproduksi,

memproses,

menagani,

menyimpan, menggunakan, atau membuang zat-xat berbahaya seperti bahan bakar, bahan kimia berbahaya, atau limbah berbahaya) yang berisi jumlah yang cukup dari zat yang sangat beracun dimana kuantitas melebihi jumlah ambang batas yang ditetapkan oleh pihak yang bewenang dan cukup menimbulkan ancaman bagi masyarakat jika dirilis. Bangunan gedung dan struktur lain yang diperlukan untuk mempertahankan fungsi dari kategori risiko IV struktur lain.

Langkah 2 =

Tentukan kecepatan angina dasar, V, untuk katagori risiko yang sesuai

Langkah 3 =

Tentukan Parameter beban angina, yaitu: - Faktor arah angin, Kd, lihat pasal 26.6 pada SNI 1727 tahun 2013 Tabel 2.5 Faktor Arah Angin, Kd Tipe Struktur

Faktor Arah Angin, Kd

Bangunan Gedung Sistem Penahan Beban Angin Utama

0.85

Komponen dan Klading Bangunan Gedung

0,85

Atap Lengkung

0.85

Cerobong asap, Tangki, dan Struktur yang sama Segi empat

0.90

Segi Enam

0.95

Bundar

0.95

Dinding pejal berdiri bebas dan papan reklame pejal berdiri bebas dan papan reklame terikat

0.85

Papn reklame terbuka dan kerangka kisi

0.85 14



Rangka batang menara Segi tiga, segi empat, persegi panjang

0.85

Penampang lainnya

0,95

- Katagori eksposur, lihat pasal 26.7 pada SNI 1727 tahun 2013 - Faktor topografi, Kzt, lihat pasal 26.8 pada SNI 1727 tahun 2013 Tabel 2.6 Topografi, Kzt Parameter Untuk Peningkatan Kecepatan di Atas Bukit dan Tebing K1/(H/Lh)

μ

Eksposur

Bentuk Bukit

γ

Sisi Angin

Sisi Angin

Datang dari

Pergi dari

Puncak

Puncak

B

C

D

1.3

1.5

1.55

3

1.5

1.5

0.75

0.85

0.95

2.5

1.5

4

0.95

1.05

1.15

4

1.5

1.5

Bukit memanjang 2 dimensi (atau lembah dengan negative H dalam K1/(H/Lh)) Tebing 2 dimensi Bukit simetris 3 dimensi

- Faktor efek tiupan angin, G, lihat pasal 26.9 pada SNI 1727 tahun 2013 - Klasifikasi ketertutupan, lihat pasal 26.10 pada SNI 1727 tahun 2013 - Koefisien tekanan internal, (GCpi), lihat pasal 26.11 pada SNI 1727 tahun 2013 Langkah 4 = Tentukan koefisien eksposur tekanan velositas, Kz atau Kh Langkah 5 = Tentukan tekanan velositas q atau qh sesuai persamaan 27.3-1 pada SNI 1727 tahun 2013 Langkah 6 = Tentukan koefisien tekanan eksternal, Cp atau Cn 15



Langkah 7 = Hitung tekanan angina, p, pada setiap permukaan bangunan gedung 2.3.4 Kombinasi Beban Berdasarkan beban-beban tersebut, struktur baja harus mampu memikul semua kombinasi pembebanan di bawah ini : (Berdasarkan SNI 03-1729-2002) 1,4D atau H)

1,2D+1,6L+0,5( 1,2D+1,6(

atau H)+(

1,2D+1,3W+

L atau 0,8W)

L)+0,5(

1,2D±1,0E+

atau H)

L)

0,9D±(1,3W atau 1,0E) (Berdasarkan SNI 03-1729-2015) 1,4D 1,2D+1,6L+0,5( 1,2D±1,6(

atau R)

atau R)+(L atau 0,5W)

1,2D±1,0W+L+0.5(

atau R)

1,2D±1,0E+L 0,9D±1,0W 0,9D±1,0E Dimana : D = Beban mati L = Beban Hidup W = Beban Angin R = Beban Hujan E = Beban Gempa

16



2.3.5 Metode Perencanaan Didalam perencanaan struktur bangunan atap baja ini menggunakan metode : 2.3.5.1 Metode Desain Beban dan Faktor Resistensi / Load Resistance Factor Design (LRFD) Untuk rumus dasar metode LRFD sudah dituliskan di bab sebelumnya, maka disini akan di bahan factor tahanan dalam perencanaan struktur berdsarkan metode LRFD, yaitu :

Tabel 2.7 Faktor Ketahanan Berdasarkan SNI 03-1729-2002 Komponen Struktur

Faktor Tahanan

Lentur

= 0.9

Tekan Aksial

= 0.85

Tarik Aksial -

Tarik Leleh

-

Tarik Fraktur

Gaya aksial dan lentur

= 0.90 = 0.75 = 0.90

Komposit -

Kuat tekan

-

Kuat tumpu beton

-

Kuat lentur dengan distribusi plastis

-

Kuat lentur dengan distribusi tegangan

= 0.85 = 0.60 = 0.85

elastis = 0.90 Sambungan baut

= 0.75 17



Sambungan Las -

Las tumpul penetrasi penuh

-

Las sudut, las tumpul sebagian, las

= 0.90 = 0.75

Tabel 2.8 Faktor Ketahanan Berdasarkan SNI 03-1729-2015 Komponen Struktur

Faktor Tahanan

Lentur

= 0.90

Tekan Aksial

= 0.90

Tarik Aksial -

Tarik Leleh

-

Tarik Fraktur

= 0.90 = 0.75

Geser

= 0.90

Sambungan Baut

= 0.75

-

Baut Geser

-

Baut Tarik

-

Kombinasi geser dan tarik

-

Baut tumpu

= 0.75 = 0.75 = 0.75

Sambungan Las -

Las tumpul penetrasi penuh

-

Las sudut/tumpul penetrasi sebagian

-

Las pengisi

= 0.90 = 0.75 = 0.75

18



2.3.6 Batang Tarik (SNI 03-1729-2002)

dimana : ϕ = faktor resistensi yang berkaitan dengan kekuatan tarik Nn = kekuatan nominal batang tarik Nu = beban terfaktor batang tarik

Kuat tarik rencana ditentukan dengan mengambil harga terkecil dari kondisi : - Leleh dari luas penampang kotor di daerah yang jauh dari sambungan - Fraktur dari luas penampang efektif pada daerah sambungan a. Kondisi Leleh Bila kondisi leleh yang menentukan, maka tahanan nominal dari batang tarik memenuhi persamaan : (

)

)

dengan nilai : ϕ = 0,9 = luas penampang bruto, mm2 = kuat leleh material, Mpa b. Kondisi Fraktur

Untuk batang tarik yang mempunyai lubang, misalnya untuk penempatan baut, maka luas penampangnya tereduksi, dan dinamakan luas netto . Bila kondisi fraktur pada sambungan yang menentukan, maka tahanan nominal dari batang tersebut memenuhi persamaan :

dengan nilai : ϕ = 0,75 = luas penampang netto, mm2 = tegangan tarik putus, Mpa

19



(SNI 03 – 1729 – 2015)

dimana :

= Faktor resistensi yang berkaitan dengan kekuatan tarik

Pn = Kekuatan nominal batang tarik Nu = Beban terfaktor batang tarik (a) Untuk leleh tarik pada penampang bruto :

(b) Untuk keruntuhan tarik pada penampang neto (kondisi Fraktur) :

Keterangan :

Dilihat dari kedua peraturan untuk menghitung kekuatan tarik nominal menggunakan rumus dan faktor ketahanan yang sama, tetapi untuk menghitung luas penampang bersih terdapat perubahan ketentuan, yaitu seperti : Tabel 2.9 Perbandingan Luas Penampang Bersih NO SNI 03 – 1729 - 2002 1 Pasal 17.3.6 Diameter nominal dari suatu lubang yang sudah jadi, harus 2 mm lebih besar dari diameter nominal baut untuk suatu baut yang diameternya tidak melebihi 24 mm, dan maksimum 3 mm lebih besar untuk baut dengan diameter lebih besar, kecuali untuk lubang pada pelat landas.

SNI 03 – 1729 - 2015 Pasal B4.3b Dalam penghitungan luas neto untuk tarik dan geser, lebar lubang baut harus diambil sebesar 116⁄ in. (2 mm) lebih besar dari dimensi nominal dari lubang.

20



2.3.7 Batang Tekan Pada kedua peraturan yaitu SNI 03-1729-2002 dan SNI 03-1729-2015 untuk mehitung kekuatan tekan nominal (Pn) menggunakan rumus yang sama, yaitu :

Akan tetapi ada perhitungan tegangan kritis (Fcr) terdapat perubahan ketentuan dan faktor ketahananya

berbeda dan terlihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 2.10 Perbandingan Tegangan Kritis (Fcr) dan Faktor Ketahanan (ϕ) N O 1

SNI 03-1729-2015

SNI 03-1729-2002 Pasal 7.6.2

Pasal E3, E4, dan E7

Untuk penampang yang mempunyai Komponen

Struktur

Tanpa

perbandingan lebar terhadap tebalnya Elemen Langsing lebih kecil daripada nilai

pada tabel

 Tekuk Lentur

7.5-1, maka kekuatan tekan minimal sebagai berikut :

Tegangan Kritis, Fcr , yang ditentukan sebagai berikut : a) Bila

√

Untuk

[

Untuk

Untuk

(atau)

]

b) Bila √ (

Keterangan : )

Keterangan : = Untuk penampang yang mempunyai

tegangan

tekuk

elastis,

dimana rumusnya yaitu:

perbandingan lebar terhadap tebalnya 21



lebih besar daripada

, maka analisis

kekuatan dan kekakuannya

secara

( )

tersendii denga mengacu pada metodemetode analisi yang rasional.

 Tekuk Torsi dan Tekuk Torsi Lentur

dari

Struktur

Komponen

Tanpa

Elemen

Lanngsing Tegangan efektif, Fcr, dijelaskan pada pasal E7 Komponen

Struktur

dengan

Elemen Langsing Tegangan

kritis,

Fcr,

akan

ditentukan sebagai berikut : a) Bila

√ (

) [

]

b) Bila √

(

)

Keterangan : = tegangan tekuk elastis, dihitung dengan E3-4

menggunakan untuk

persamaan

komponen

struktur

simetris ganda, ksi (MPa) Q = faktor reduksi bersih yang menghitung untuk semua elemen tekan langsing Q = 1 untuk komponen struktur 22



tanpa elemen langsing untuk elemen dalam tekan merata Q = Qs Qa untuk komponen struktur dengan penampang elemen langsing untuk elemen dalam tekan merata. Faktor reduksi Qs untuk elemen langsing tidak diperkaku dijelaskan pada pasal E7.1 Faktor reduksi Qa untuk elemen diperkaku langsing dijelaskan pada pasal E7.2.

2.3.8 Alat Penyambung Struktural Untuk menghitung desain sambungan las dan baut, terdapat perubahan ketentuan yang terlihat pada tabel dibawah ini, yaitu : Tabel 2.11 Perbandingan Desain Sambungan Las NO 1

SNI 03-1729-2002

SNI 03-1729-2015

Pada desain sambungan las Pada desain sambungan las tumpul, untuk tumpul,

untuk

menghitung menghitung

kekuatan

desain

(ϕRn)

kekuatan desain (ϕRn) terbatas diperjelas dengan disediakan pada Tabel pada jenis gaya yang terjadi J2.5. yaitu akibat gaya normal dan akibat gaya geser. 2

Pada desain sambungan las Pada desain sambungan las sudut, untuk sudut,

untuk

menghitung menghitung

kekuatan

desain

(ϕRn)

kekuatan desain (ϕRn) menurut menurut Pasal J2.4 : Pasal 13.5.3.10 :

Rn = FnwAwe (SNI 1729:2015 J2-4)

ϕfRnw = 0.75tt(0.6fuw) (las)

ϕ = 0.75 23



(SNI 03-1729-2002 13.5-3a)

Keterangan :

ϕfRnw = 0.75tt(0.6fu) (bahan Fnw = 0.60FEXX(1.0 + 0.50 sin1,5θ) dasar)

(SNI 1729:2015 J2-5)

(SNI 03-1729-2002 13.5-3b)

FEXX = kekuatan klasifikasi logam

Keterangan :

pengisi, ksi

ϕf = faktor reduksi kekuatan (MPa) saat fraktur

θ = sudut pembebanan yang diukur dari

(0.75)

sumbu longitudinal las, derajat

fuw = tegangan tarik putus logam las, MPa fu = tegangan tarik putus bahan dasar, MPa tt = tebal rencana las, mm 3

Ukuran minimum las sudut Ukuran minimum las sudut ditentukan dari ditentukan dari tebal bagian tebal bagian paling tipis yang tersambung. paling tebal yang tersambung.

Tabel 2.12 Perbandingan Desain Sambungan Baut NO 1

SNI 03-1729-2002

SNI 03-1729-2015

Pada desain sambungan baut, Pada

desain

sambungan

baut,

untuk

untuk menghitung kekuatan menghitung kekuatan geser dan tarik geser dan tarik desain (ϕRn) desain menggunakan rumus yang sama menggunakan

rumus

yang (ϕRn) menurut Pasal J3.6 : Rn = FnAb (SNI 1729:2015 J3-1)

berbeda.

Baut dalam geser menurut ϕ = 0.75 Keterangan :

Pasal 13.2.2.1 : Vd = ϕfVn = ϕf . ri. 𝑢𝑏.Ab (SNI 03-1729-2002 13.2-2) Baut

dalam

Pasal 13.2.2.2 :

tarik

menurut

Ab = luas tubuh baut tidak berulir nominal atau bagian berulir, in.2 (mm2) Fn = tegangan tarik nominal, Fnt, atau tegangan geser, Fnw dari Tabel J3.2, ksi (MPa) 24



Td = ϕfTn = ϕf 0.75 𝑢𝑏Ab (SNI 03-1729-2002 13.2-3) Keterangan : r1 = 0.5 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser r1 = 0.4 untuk baut dengan ulir pada bidang geser ϕf = 0.75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur 𝑢𝑏 = tegangan tarik putus baut Ab = luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir 2

Pada desain sambungan baut, Pada

desain

sambungan

baut,

untuk

untuk menghitung kombinasi menghitung kombinasi gaya tarik dan geser gaya tarik dan geser dalam dalam sambungan tipe tumpuan menurut sambungan

tipe

tumpuan Pasal J3.7 :

menurut Pasal 13.2.2.3 : fuv = 𝑉𝑢𝑛 𝑏 ≤ r1ϕf 𝑢𝑏m (SNI 03-1729-2002 13.2-4) Td = ϕfTn = ϕf ft Ab ≥ 𝑇𝑢𝑛 (SNI 03-1729-2002 13.2-5) ft ≤ r2fuv ≤ f2 (SNI 03-17292002 13.2-6) Keterangan : n = jumlah baut m = jumlah bidang geser untuk baut mutu tinggi : f1 = 807 MPa, f2 = 621 MPa r2 = 1.9 untuk baut dengan ulir pada bidang geser r2 = 1.5 untuk baut tanpa ulir

Rn = F’ntAb (SNI 1729:2015 J3-2) ϕ = 0.75 Keterangan : F’nt = tegangan tarik nominal yang dimodifikasi mencakup efek tegangan geser, ksi (MPa) F’nt = 1.3Fnt - 𝑛𝑡

𝑛𝑣 frv ≤ Fnt

(SNI 1729:2015 J3-3a) Fnt = tegangan tarik nominal dari Tabel J3.2, ksi (MPa) Fnv = tegangan geser dari Tabel J3.2, ksi (MPa) 25



pada bidang geser

frv = tegangan geser yang diperlukan

untuk baut mutu normal :

menggunakan kombinasi

f1 = 410 MPa, f2 = 310 MPa

beban, ksi (MPa)

r2 = 1.9 3

Ukuran jarak tepi minimum Ukuran baut

ditentukan

dipotong mesin,

dari

dengan atau

bukan

jarak

tepi

minimum

baut

tepi ditentukan diameter baut pada Tabel

tangan, J3.4M. hasil

potongan.

26


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents