Struktur Baja 2 KOMPONEN STRUKTUR LENTUR

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   ydA 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   ydA   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 1d  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

llp

Mn = Mp = fyZ

Medium Non Kompak

lpllr

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