DIAGRAM INTERAKSI KAPASITAS PENAMPANG KOLOM KOMPOSIT YANG MENERIMA PENGARUH LENTUR DAN AKSIAL

DIAGRAM INTERAKSI KAPASITAS PENAMPANG KOLOM KOMPOSIT YANG MENERIMA PENGARUH LENTUR DAN AKSIAL Dewa Putu Gede Sugupta Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana,Kampus Bukit Jimbaran, Bali Email:[email protected]

ABSTRAK Kolom komposit adalah elemen vertikal dari struktur portal atau frame atau struktur rangka yang umumnya dominan mendukung gaya aksial. Kolom komposit yang dimaksud adalah struktur kolom yang terdiri dari gabungan antara bahan baja struktur dan beton (bertulang). Dalam peraturan baja Indonesia (SNI 03-1729-2002) telah diberikan rumus untuk mengestimasi kapasitas kolom komposit yang menerima lentur dan aksial yang bermanfaat untuk mengontrol kemampuan penampang dalam memikul gaya luar. Namun, dengan rumus yang bersifat deskrit tersebut, secara visual menjadi kurang praktis untuk menunjukkan kapasitas penampang kolom dalam menerima berbagai kombinasi gaya luar berupa momen lentur dan gaya aksial. Tulisan ini akan meninjau beberapa metode untuk diusulkan dalam mengestimasi kapasitas penampang kolom komposit serta mengambarkan diagram interaksinya jika menerima berbagai kombinasi lentur (satu arah) dan aksial. Teori untuk mengestimasi kapasitas ultimit, utamanya, diadopsi dari ketentuan yang direkomendasi oleh AISC 360-2005 dan dari beberapa peraturan negara lain serta publikasi yang berhubungan. Hasil analisis, di samping menyajikan diagram interaksi yang kontinu, akan disajikan juga diagram interaksi yang disederhanakan dengan mengambil beberapa titik kombinasi lentur dan aksial yang penting yang sangat bermanfaat pada penggunaan praktis dalam menaksir dimensi awal kolom komposit. Selanjutnya, metode estimasi akan diterapkan pada beberapa kasus penampang kolom komposit baik yang tersusun dari baja yang dibungkus beton bertulang maupun bahan beton yang diisikan pada tabung baja struktur. Hasil analisis yang berupa gambar diagram interaksi diharapkan dapat memberikan bayangan menyeluruh kapasitas penampang kolom komposit dalam menerima lentur dan aksial. Uraian yang disingkat ini diharapkan juga dapat merangsang diskusi lebih lanjut tentang kolom komposit dan mudah-mudahan dapat memberikan sedikit kontribusi untuk melengkapi SNI baja Indonesia. Kata kunci: kolom komposit, kapasitas penampang, dan diagram interaksi

1.

PENDAHULUAN

Kolom komposit adalah elemen vertikal dari struktur portal atau frame atau struktur rangka yang umumnya dominan mendukung gaya aksial. Kolom komposit yang dimaksud adalah struktur kolom yang terdiri dari gabungan antara bahan baja struktur dan beton (bertulang). Secara umum, sesuai dengan formasi antara baja dan beton, kolom komposit dibedakan atas dua jenis yaitu kolom baja terbungkus beton dan kolom baja (berupa tabung baja baik persegi maupun lingkaran) yang berisi beton. Pada jenis kolom komposit yang pertama, kolom baja dapat berupa baja berpenampang I, dua kanal yang dirangkai atau empat baja L/siku yang dirangkai. Pada kolom ini diperlukan baja tulangan sebagai tulangan kerangka yang mengitari baja kolom untuk mencegah pecahnya beton pembungkus baik akibat susut maupun aksi pengembangan beton akibat gaya desak dari beban yang dipikul. Baik dalam SNI 031729-2002 (SNI Baja) yang diadopsi dari AISC LRFD 1993, Eurocode 4: Part 1.1 maupun AISC 360-2005 jumlah/luas minimum tulangan ini telah diatur. Dalam praktek, tulangan ini biasanya berupa tulangan memanjang dan tulangan lateral yang berbentuk sengkang. Kalau tulangan memajang dan sengkang sengaja dipilih berdimensi yang memadai, maka tulangan memanjang dapat ikut didesain untuk berkontribusi menambah kekuatan kolom komposit. Pada jenis kolom komposit yang kedua, tebal tabung baja harus sedemikian agar dapat berinteraksi secara seimbang dengan beton dan dapat memberikan kekangan minimal pada beton. Pada jenis kolom ini tidak diperlukan tulangan baik untuk tujuan tulangan kerangka maupun untuk tujuan menambah kapasitas struktur. Tulangan kerangka tidak diperlukan karena beton sudah terlindung oleh baja baik akibat susut maupun akibat pengembangan beton dalam menerima gaya tekan. Bahkan, jika tebal tabung cukup maka beton akan mengalami kekangan (confinement) yang dapat menunda pecahnya beton akibat gaya arah radial sebagai efek kembangnya beton dalam menderita gaya aksial. Secara mekanis tegangan desak ultimit beton yang terkekang jauh melampaui tegangan desak ultimit pada beton yang tidak terkekang. Penomena ini juga merupakan kelebihan dari kolom komposit dari tabung baja yang diisi beton dibandingkan dengan kolom komposit dari baja yang dibungkus beton. Analisis khusus diperlukan dalam membahas kapasitas kolom jenis ini yang tidak dibahas dalam artikel ini.

SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 Universitas Sumatera Utara, Medan - 14 Oktober 2011

S-15

Struktur Dalam merancang atau mengontrol kekuatan kolom komposit semua peraturan di atas telah merekomendasi rumus estimasi baik untuk kolom yang menerima gaya ini aksial (rumus kapasitas aksial) maupun kolom yang menerima kombinasi beban aksial dan lentur (rumus interaksi) dengan persyaratan bahwa harus terdapat proporsi baja dan beton yang seimbang. Ketentuan ini diproksi dengan persyaratan rasio minimum antara luas penampang baja dengan luas total penampang kolom. Metode yang lain adalah dengan membuat diagram interaksi suatu penampang kolom komposit. Garis diagram inilah yang dipakai sebagai batas kekuatan kolom akibat aksial dan lentur. Secara ideal konvensional (cara eksak), pembuatan diagram interaksi dari suatu penampang kolom komposit dengan dimensi tertentu adalah dengan menghitung koordinat titik-titik interaksi momen dan aksial yang membentuk garis diagram yang digambarkan dalam salib sumbu kartesian yang dominan berlokasi pada kuadran I dan kuadran IV (tapi jarang kecuali kapasistas aksial tarik juga diperlukan). Sumbu vertikal mengambarkan nilai-nilai gaya aksial dan sumbu horizontal menggambarkan nilai-nilai lentur. Setiap titik interakasi lentur (absis) dan aksial (ordinat) merupakan gaya dalam kapsitas penampang kolom komposit pada suatu posisi garis netral. Agar garis diagram interaksi halus, maka memerlukan posisi garis netral yang banyak yang masing-masing akan memberikan titik-titik interaksi. Hal ini secara praktis dan terutama pada pendimensian awal memerlukan perhitungan dan atau input program yang berteletele sehingga dirasa kurang efisien. Permasalahan yang dipecahkan dalam artikel ini adalah bagaimana membuat diagram interaksi secara praktis (hanya perlu mengitung koordinat beberapa titik), apakah diagram interaksi yang dihasilkan dengan cara pendekatan ini memadai dalam desain. Jika terjadi perbedaan hasil dengan cara ideal konvensiaonal (cara eksak) bagaimana menyikapinya. Tujuan artikel adalah untuk memberikan informasi dalam membuat diagram interaksi kolom komposit secara praktis (cara pendekatan) sehingga dimensi awal atau pemeriksaan penampang kolom komposit dapat cepat dilakukan.

2.

LANDASAN TEORI

Metode konvensional atau metode eksak Seperti telah disinggung di depan diagram interaksi kolom komposit yang menerima beban aksial dan lentur satu arah pada suatu penampang dengan dimensi tertentu dapat dilakukan dengan menghitung gaya dalam aksial dan momen yang timbul akibat dari suatu kedudukan garis netral. Jika satu kedudukan garis netral ditarik pada suatu penampang (agar mudah garis netral biasanya digambar melalui penampang), maka dengan menggambar diagram tegangan, dapat dihitung gaya aksial dan momen kapsitas penampang. Pasangan momen dan gaya aksial ini merupakan satu titik interaksi yang dapat diagambarkan pada salib sumbu diagram interaksi. Untuk mendapat diagram interaksi yang halus, perlu diambil banyak kedudukan garis netral. Jika kedudukan garis netral hanya melalui penampang, akan mengakibatkan titik-titik koordinat dengan kombinasi gaya aksial dan nilai momen lentur yang mendekati nol sulit didapat sehingga diagram didaerah ini sering didekati dengan hanya menghubungkan dengan garis linear antara koordinat pada gaya aksial murni dengan koordinat interkasi pada kedudukan garis netral yang berkedudukan pada sisi ekstrim tekan dari penampang (lihat kurva pendekatan pada Gambar 2.1). Dengan demikian, walaupun dikatakan metode eksak sebagian garis diagram interaksi juga merupakan garis pendekatan.

Metode praktis atau metode pendekatan Pada Gambar 2.1, titik-titik koordinat A, C, D, dan B merupakan titik-titik ikat dari suatu kombinasi gaya aksial dan momen lentur dari penampang kolom komposit yang dihitung berdasarkan metode distribusi tegangan plastis yang menggunakan blok diagram segi empat pada beton dan bilinear pada baja profil dan baja tulangan. Tegangan beton maksimum diambil 0,85 f’c (SNI 03-2847-2002). Titik A adalah koordinat akibat kombinasi antara gaya aksial (No) dengan momen lentur bernilai nol (kondisi kapasitas aksial murni), sedangkan titik B adalah koordinat akibat momen (Mo) dan gaya aksial yang bernilai nol (kondisi kapsitas momen murni). Titik C dan D dihitung dengan pendekatan sebagai berikut. Titik C adalah titik koordinat akibat momen yang bernilai sama dengan Mo (titik C dan B dianggap mempunyai absis sama) dan gaya aksial sama dengan Npm. Titik D adalah koordinat akibat Mmax (garis netral plastis berimpit dengan sumbu simetri penampang) dengan gaya aksial sebesar 0,5 Npm. Rancangan kurva/diagram interaksi lentur dan aksial untuk kuat penampang kolom komposit diberikan oleh Gambar 2.1. Jadi kurva pendekatan sebagai diagram interaksi adalah amplop OACDB. Dengan demikian hanya empat titik koordinat yang dicari atau perlu dihitung. Ide analisis adalah sebagai berikut. Penampang pada kondisi mengalami momen murni (Mo) kedudukan garis netral plastis adalah garis B-B dengan jarak hn dari sumbu simetri penampang (lihat Gambar 2.2). Jika penampang adalah simetris maka pada kedudukan garis netral dengan jarak hn diseberang sumbu simetri (garis C-C), maka nilai momen juga sama dengan Mo berkombinasi dengan gaya aksial yang dapat dihitung yaitu Npm. Jika sekarang dianggap penampang dibagi menjadi 3 daerah oleh garis B-B dan garis C-C, maka daerah di atas garis B-B dinotasi dengan daerah 1, daerah di bawah garis C-C adalah daerah 3, dan daerah antara garis B-B dan C-C adalah daerah 2 setinggi 2hn.

S-16


Struktur

N No

Kurva Pendekatan A

Kurva eksak

Al Ad C

Npm

Cl

Cd 0,5 Npm

D

Bl O

B Mo

Mmax

M

Gambar 2.1 Diagram Interaksi Penampang Kolom Komposit bo

Gambar 2.2 Tikal Penampang Kolom Komposit Jika gaya elemen tampang dinotasikan dengan R., indek c, a dan r masing-masing menyatakan gaya akibat beton, baja dan tulangan serta indek angka menyatakan daerah penampang, maka gaya aksial pada kedidukan garis netral plastis di C-C, adalah: Npm = Rc2 + 2 |Ra2|

(2.1)

Rc2 dan Ra2 masing-masing adalah kekuatan normal pada beton dan kekuatan baja (profil dan tulangan) di daerah 2. Dalam hal ini: Rc2 = Ac2 (0,85 f’c) dan Ra2 = 2(Aa fy + Ar fyr). Dengan Ac2, Aa2 dan Ar2 masing-masing luas penampang beton, baja dan tulangan pada daerah 2 serta f’c, fy dan fys masing masing adalah tegangan ultimit beton, tegangan leleh baja dan tegangan leleh tulangan. Bila gaya-gaya tekan dan kekuatan bahan diambil nilai absolutnya, dari sifat simetri didapat: Ra1 = |Ra3|

dan Rc1 = Rc3

(2.2)

Pada saat garis netral lentur pada garis B-B, maka gaya aksial bernilai sama dengan nol, sehingga keseimbangan gaya aksial (mengabaikan daerah beton yang tertarik) adalah: Ra1 + Rc1 = |Ra2| + |Ra3| Kondisi persamaan (2.2) membuat persamaan (2.3) menjadi:

(2.3)


S-17

Struktur |Ra2| = Rc1 = Rc3 Bila persamaan ini dimasukkan ke persamaan (2.1), maka didapat: Npm = Rc2 + Rc1 + Rc3 = Rc

(2.4)

Dalam hal ini Rc adalah kuat normal tekan pada seluruh luas penampang beton, yang langsung dapat dihitung. Dengan memisalkan kedudukan garis B-B dan garis C-C masing-masing dengan jarak hn dari garis yang melalui sumbu simetri penampang, maka daerah 1, 2 dan 3 penampang sementara dapat ditentukan. Selanjutnya hitung Npm dengan persmaan (2.4) dan persamaan (2.1) yang mengandung besaran hn. Dengan menyamakan persamaan (2.1) dan (2.4) maka nilai hn dapat dihitung. Setelah didapat hn, maka besaran momen dapat dihitung dengan pendekatan: Mo = Mmax – Npm (0,25 hn)

(2.5)

Sedangkan Mmax adalah momen pada saat garis netral lentur berimpit dengan sumbu dimetri penampang. Jika modulus plastis baja, tulangan dan beton (daerah tekan) masing-masing adalag Zpa, Zpr dan Zpc, maka momen lentur saat garis netral plastis di titik D (dengan mengabaikan beton yang tertarik) yaitu Mmax, adalah: Mmax = Zpa fy + Zpr fyr + Zpc (0,85 f’c)

(2.6).

Sedangkan gaya aksial nominal murni No dapat dihitung dengan: No = Ac (0,85 f’c) + Aa fy + Ar fyr

(2.7)

Jadi koordinat titik diagram interaksi pendekatan adalah: A (M=0,No); C (Mo, Npm); D (Mmax, 0,5 Npm) dan B (Mo, N=0).

3.

CONTOH KASUS DAN PEMBAHASAN

Uraian berikut akan memberikan contoh penerapan pada 2 jenis kolom komposit dengan dimensi tertentu yaitu, pertama, kolom komposit baja yang dibungkus beton degan tulangan rangka yang tulangan memanjangnya dihitung untuk memberikan kontribusi kekuatan. Kedua, kolom komposit dari pipa/tabung baja yang diisi beton. kedua jenis kolom ini berpenampang simetris ke arah dua sumbu utamanya. Cara menghitung dengan metode konvensional tidak disajikan di sini karena sudah umum dan biasa dikerjakan. Hasil perhitungan akan disajikan dalam bentuk diagram interaksi bersamaan dengan hasil pendekatan untuk membandingkan. Formasi bahan untuk penampang kolom masing-masing diberikan oleh Gambar 2.2(a) dan Gambar 2.2(b), dengan dimensi yang memenuhi persyaratan yang direkomendasi oleh SNI baja.

Kolom komposit baja terbungkus beton Bahan terdiri dari profil WF Profil baja :WF 350 x 350 (berat = 136 kg/m) dengan dimensi penampang: tinggi tampang da = 350 mm; Lebar sayap bf = 350mm; tebal sayap t f = 19 mm; tebal badan t w = 12 mm; titik berat setengah tampang Sn = 146,4 mm; tegangan leleh fy = 240 MPa; Modulus elastis Ea = 200.000 MPa; Luas penampang Aa= 17390 mm2; dan Momen inersia Ia = 4,03.108 mm4. Baja tulangan terdiri dari 8 D13 yang disebar simetris dengan d’ = 50 mm; tegangan leleh fyr= 400 MPa; Modulus elastis Er = 200.000 MPa. Beton berpenampang bujur sangkar dengan ukuran sisi masing-masing sebesar 500 mm. Tegangan ultimit beton, f’c, diambil 25 MPa. Dengan Persamaan 2.4, gaya aksial tekan yang berpasangan dengan momen yang bernilai sama dengan momen murni (gaya aksial bernilai nol), Npm = A c ´ 0,85 f ' c = 231548,14 ´ 0,85 ´ 25 = 4920 ,398 kN

0 , 5 Npm

= 2460 ,199 kN

[

Dicoba hn jatuh pada profil baja, dengan Persamaan 2.1, Npm dapat dihitung:

]

Npm = 2 h n (b c - t w )0 ,85 f ' c + 2 t w f y = 2 h n [(500 - 12 )0 , 85 ´ 25 + 2 ´ 12 ´ 240 Dengan menyamakan Persamaan 2.1 dan 2.4 didapat 4920398

= 32260 h

]

n

h n = 152 ,5 m m ; berarti benar hn berada didalam badan profil. Modulus Plastis Baja: Z

pa

= Aa ´ S

n

= 17390 ´ 146 , 4 = 2545896mm

3

Modulus Plastis Tulangan:

Z

pr

= A s (0 ,5 d c - d ' c ) = 1096 ,86 (0 ,5 ´ 450 - 50 ) = 219372mm

3

.

Modulus plastis beton:

S-18


Struktur

Z

pc

= 0 ,5 A c (0 , 25 d

Z

pc

= 0 ,5 ´ 231548

Z

pc

c

) - 0 ,5 A a ´ S n - 0 ,5 A r (0 ,5 d c - d ' c ) ,14 (0 , 25 ´ 500 ) - 0 ,5 ´ 17390 ´ 146 , 4 - 0 ,5 ´ 1096 ,86 (0 ,5 ´ 500

- 50 )

= 13089124,75 mm . 3

Dengan Persamaan 2.6 Mmax dapat dihitung, yaitu: M max = Z xa f ya + Z xs f ys + Z

xc

0 ,85 f ' c =976907740.9N=900,64kNm.

Dari Persamaan 2.5 Mpc dapat dihitung:

Mo = M

- 0.5 Npm ´ 0,5h n = 789289047.3 N = 789,3 kNm.

max

Sedangkan No dapat dihitung dengan Persamaan 2.7: No = 0,85 f’c (Ac-Aa-Ar) + Aa fy + Ar fyr = 9518,53 kN Gambar diagram interkasinya adalah sebagai Gambar 3.1. 10000 9000

G aya Aksial (kN)

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

M om e n Le ntur (kNm ) E k s ak

P eny ederhanaan

Gambar 3.1 Diagram Interaksi Kuat Penampang Kolom Komposit Baja Terbungkus Beton Hasil Metode Eksak dan Pendekatan

Kolom komposit pipa/tabung baja yang diisi beton Dimensi penampang sebagai berikut. diameter luar pipa da = 500 mm; tegangan leleh fya= 240 MPa; tebal dinding pipa ts = 10 mm; modulus elastis Ea = 200.000 MPa; beton yang diisikan dalam pipa baja dengan dimensi-dimensi: diameter tampang dc = 480 mm; tegangan beton f’c= 25 MPa. Luas tampang baja: A a = p (d

a

- t s ).t s = p (500 - 10 ). 10 = 15393 ,80 mm

Luas tampang beton: A c = 0 , 25 p (d

- 2t s

)2 =

0 , 25 p (500 - 2 ´ 10

)2

2

= 180955 , 74 mm

2

. Perhitungan Diagram Interaksi: Gaya aksial tekan yang berpasangan dengan momen yang bernilai sama dengan momen murni (gaya aksial bernilai nol), dengan Persamaan 2.4:

N

pm

0 ,5 N

a

= A c ´ 0 ,85 f ' c = 180955 , 74 ´ 0 ,85 ´ 25 = 3845 , 31 kN pm

= 0 ,5 ´ 3845 ,31 kN = 1922 , 65 kN .

æh ö a = 2 arc . cos ç n ÷ ; è R ø

b 0 = 2 R sin ( 0, 5a )

Luas tampang: daerah 1: A c 1 = a p R 2 - 0 ,5 h n b 0 ; 2p Luas beton daerah (2): A c 2 = p R 2 - 2 A c 1 Luas Baja di daerah (2): A a 2 = æç 2a ö÷ 2 p (d a - t s )t s . è 2p ø Persamaan diatas dimasukkan dalam Persamaan 2.1 untuk menghitung


N p m = f 'c A c 2 + A s 2 A a 2

S-19

Struktur Dengan menyamakan Persamaan 2.1 dan 2.4 didapat persamaan non linear yang mengandung hn. Dengan cara coba-coba didapat nilai hn = 152 mm. Untuk menentukan nilai Mmax dan Mpc dilakukan sebagai berikut. Karena tampang simetris, sumbu plastis melalui pusat tampang dan modulus plastis tampang dihitung sebagai berikut. Modulus plastis baja:

Z

( p )(d

= Aa ´ y s = Aa ´ 2

pa

Z Modulus plastis beton:

pc

( )

- t s ) = 15393 ,80 2 (500 - 10 ) = 4801998 ,75 mm 3 p

a

æ 2 ö 2 = 0 ,5 A c y c = 0 ,5 A c ç ÷ d c = 0,5 ´ 180955 ,74æç ö÷480 = 9261000 mm è 3p ø è 3p ø

Sehingga dengan Persamaan 2.6, didapat: M

max

= Z

xa

f

ya

+Z

xc

3

0 ,85 f ' c = 1349 , 28 kNm

Dengan Persamaan 2.5, dapat dihitung: Mo = M max - 0 ,5 N pm ´ 0 ,5 h n = 1203 ,15 kN Dengan Persamaan 2.7 No dapat dihitung: No = 0,85 f’c Ac + Aa fy = 7539,82 kN Gambar diagram interaksi ditunjukkan oleh Gambar 3.2 8000 7000

Gaya Aksial (kN)

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Momen (kNm) Eksak

Penyederhanaan

Gambar 3.2 Diagram Interaksi Kuat Penampang Kolom Komposit Tabung Baja Diisi Beton Hasil Metode Eksak dan Pendekatan Dari gambar diagram interaksi yang diperlihatkan pada Gambar 3.1 dan 3.2 yang merupakan hasil analisis kolom komposit dengan dimensi dan formasi bahan tertentu memang terlihat bahwa titik referensi koordinat diagram berdekatan dengan garis amplop metode eksak. Memang harus demikian karena pada dasarnya terutama perhitungan untuk mencari koordinat titik B dan C adalah sama. Yang mungkin biasanya menimbulkan perbedaan adalah perhitingan koordinat titik D karena terutama pada perhitungan momen maksimum. Kemungkinan hasil pendekatan lebih kecil atau lebih besar tergantung dari rasio luas baja dan luas beton. Untuk kasus yang umum metode pendekatan akan selalu berada dalam amplop diagram interaksi metode eksak dan untuk titik referensi yang dianalisis memberikan tingkat konservatif yang tidak terlalu jauh. Dengan demikian untuk tujuan praktis dalam memberikan hasil prediksi yang cepat terhadap kuat penampang kolom komposit, metode pendekatan lebih efisien. Perlu diingat bahwa nilai-nilai momen dan gaya aksial yang dihasilkan di sini adalah masih dalam bentuk nominal dan pada kasus kolom yang sangat pendek (hanya kapasitas nominal penampang). Untuk tujuan desain, maka nilainilai nominal tersebut harus dikalikan faktor reduksi (resistance factor) dan faktor reduksi lainnya akibat tekuk serta efek second order analisis lainnya. Sehingga setelah melibatkan faktor-faktor tersebut mungkin diagram interaksi desain disederhanakan menjadi garis O-Ad-Cd-Bd, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.1. Nilai gaya aksial murni di titik A setelah memperhitungkan kelangsingan kolom maka nilai direduksi oleh faktor tekuk menjadi Al. Kemudian jika faktor reduksi aksial diterapkan maka nilainya menjadi Ad. Demikian pula titik B pada kondisi momen murni. Jika faktor reduksi lentur ditepakan maka nilai momen murni menjadi Bd. Sedangkan pada titik C adalah mewakili momen dan gaya aksial. Nilai gaya aksial di titik C direduksi oleh faktor tekuk yang nilainya sama dengan yang diterapkan pada titik A sehingga titik C menjadi Cl. Kemudian dengan menerapkan faktor reduksi

S-20


Struktur

aksial dan faktor reduksi lentur maka Cl menjadi Cd. Seperti ditulis dalam Commentary on AISC 360-2005, secara praktis diagram interaksi adalah dengan menghubungkan dengan garis lurus titik Ad-Cd-Bd yang jauh menjadi lebih sederhana namun agak konservative. Tapi untuk pendimensian awal dan praktis cara ini cukup efisien.

4.

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari uraian teori dan pengambilan contoh analisis untuk menghitung kuat penampang kolom komposit yang disajikan dalam diagram interaksi baik cara pendekatan yang dibandingkan dengan hasil metode eksak yang umum, dapat disimpulkan bahwa perhitungan dengan cara pendekatan memberikan hasil yang bersesuaian terutama terhadap beberapa titik referensi yang dihitung. Dari segi keandalan analisis, hasil diagram memang lebih konservatif dibandingkan dengan metode eksak, karena secara umum garis-garis diagram interaksi pada metode pendekatan merupaka tali busur dari kurva diagram metode eksak. Harus diingat untuk titik pada momen maksimum kemungkinan hasil tidak bersesuaian, namun bedanya tidak terlalu besar. Dengan demikian, metode pendekatan dapat direkomendasi sebagai metode praktis untuk menghitung secara cepat perediksi kuat penampang kolom komposit yeng menerima momen dan gaya aksial. Setelah menerapkan faktor reduksi aksial dan lentur serta faktor pengaruh akibat second order analysis, Commentary on AISC 360-2005 merekomendasi hanya 3 titik sebagai titik ikat diagram interaksi desain, yaitu titik Ad-Cd-Bd.

DAFTAR PUSTAKA AISC 1993, Load and Resistance Factor Design, Volume I: Structural Members, Specifications, and Codes, American Institute of Steel Construction, Inc. Chicago AISC 360-2005, Specification for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction, Inc. Chicago AISC 360-05, Commentary on Specification for Structural Steel Buildings, American Institute of Steel Construction, Inc. Chicago Eurocode 4, 1994, Design of Composite Steel ang Concrete Structures. Part 1.1, General Rules and Rules for Building, British Standards Institution, London SNI 03-1729-2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung, Badan Standar Nasional, Jakarta SNI 03-2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, Badan Standar Nasional, Jakarta


S-21

Struktur

S-22


DIAGRAM INTERAKSI KAPASITAS PENAMPANG KOLOM KOMPOSIT YANG MENERIMA PENGARUH LENTUR DAN AKSIAL

Recommend Documents