komponen struk lentur

8/19/2019 Komponen Struk Lentur

1/38

Oleh :

FITRAYUDDIN, MT

PERENCANAANELEMEN LENTURPERENCANAANELEMEN LENTUR


2/38

Kuat Rencana Elemen Lentur (φ

Μ

n)

Ditentukan berdasarkan kondisi batas (ultimate) yang mungkinterjadi pada elemen lentur, yaitu:

! LELE"

#! TEKUK

a. tekuk lokal

b. tekuk lateral


3/38

y w f t

h #$$%

=

r

Kondisi Batas: Elemen Lentur

n' *ata Te+u+ L&+al a'a *al&+ Lentur

q

(a) Balok Lentur

Y

-

(b) Tekuk Lokal pada elat Badan

Mu . //

-

Y Mu . //

(!) Tekuk Lokal pada elat "ayap

f f y - f r t

b 01%

=

r

y f f t

b 1%= p

y w f t

h 23%= p


4/38

Kondisi Batas: Batang Tekan

(a) Tekuk Lokal pada ro#l "iku

n' *ata Te+u+ L&+al a'a *atan4 Te+an

(!) Tekuk Lokal pada elatBadan

ro#l $%

& t '

y f t

b #$%

=

y w f t

h 22$

=

y f f t

b #$%=

t b

(b) Batas Kelangsingan ro#l "iku

(d) Batas Kelangsingan ro#l $%

bt


5/38

b f /2

t f

t w h

bt

td

b f / 2t f < y f 250

h / t w < y f 665

b / t < y f 250 d / t < y f 335

bt t

b

b

t

ht w

b / t < y f 250 b / t < y f 200 b / t < y f 250

h / t w <

y f 665

bt

h t w

b

t

t

D

b / t < y f 625

h / t w < y f 665

b / t < y f 625

D / t < 22000/ f y


6/38

Kondisi Leleh

"eluru& bagian penampang mengalami lele&.

Distribusi Tegangan

b

h

tf

tw

h/2

garis netral

f y

f y


7/38

Kondisi Leleh

Kapasitas enampang dide#nisikan sebagai :

Mn = Mp

= Z . fy

dengan :

* modulus plastis penampang

y * tegangan lele&

Kondisi lele& &anya dapat ter!apai jika

T+DK TE-D+ TEK/K


8/38

Kondisi Leleh

Kapasitas enampang dide#nisikan sebagai :

Mn = Mp

= Z . fy

dengan :

* modulus plastis penampang

y * tegangan lele&

Kondisi lele& &anya dapat ter!apai jika

T+DK TE-D+ TEK/K


9/38

Kondisi Tekuk

Kondisi tekuk terdiri dari :

0. Tekuk Lokal

meninjau kelangsingan bagian penampang

1. Tekuk Lateral

meninjau kelangsingan elemen struktur


10/38


11/38

Tekuk Lokal

Tekuk lokal meninjau kelangsingan bagian penampang (λ) yangmengalami tekan.

kibat bekerjanya momen lentur, sebagian penampang akanmengalami tarik dan sebagian tekan.

2isal akibat momen positi

pelat sayap atas mengalami tekansebagian pelat badan mengalami tekan

kelangsingan bagian penampang (λ) dide#nisikan sebagaiperbandingan lebar3tebal pelat bagian penampang


12/38

Tekuk Lokal

untuk bagian sayap : λ * b41t untuk bagian badan : λ * &4t'

*ATA5AN KELAN65IN6AN *A6IAN PENAMPAN6

λ 5 λp : enampang Kompak

λp 5 λ 5 λr : enampang Tidak Kompak

λ

6λ

r : enampang Langsing

λp : Batasan nilai kelangsingan penampang kompak

λr : Batasan nilai kelangsingan penampang tidak kompak

(li&at Tabel 7.830 &alaman 9 dan 90)


13/38

Kondisi Batas: Elemen Lentur,;ont.

λ(&arga kelangsingan)

2n

λr

a K&n' *ata Te+u+ L&+al a'a *al&+ Lentur

λp

2p

2r

Mn = M p = Z x f y 1.5 My

Kompak Langsing Tak3Kompak

ro#l ro#lro#l

)

÷

−

−

−

pr

pr p pn MMMM

#

÷

=

f r n MM

r


14/38

Tekuk Lokal

Batasanλp λr

penampangkompak

penampangtidak kompak

penampanglangsing

TIDAK TER7ADI TEKUK

2n * 2p

() () ()


15/38

Tekuk Lokal

Bagian3bagian penampang sangat dianjurkan mempunyai nilai kelangsingan yang lebi& ke!il dariλp agar tidak mengalami tekuk lokal.

"ebagian besar pro#l yang ada di pasaran, bagian3bagian penampangnya tidak mengalami tekuklokal

enampang Kompak


16/38

Tekuk Lateral

Tekuk Lateral adala& deormasi yang terjadi

pada ara& lateral4samping (keluar bidang

pembebanan) yang terjadi pada elemen yang

dibebani momen lentur.


17/38

: Bentang 2enenga&

Lb 5 Lp : Bentang endek

Lp 5 Lb 5 Lr

Lb 6 Lr : Bentang anjang

Lp : batas panjang bentang pendek

Lr : batas panjang bentang menenga&

Tekuk Lateral

Terjadi tidaknya tekuk lateral ditentukan dari panjangbentang elemen struktur.

Lb : panjang bentang antara dua pengekang lateral

(Lp dan Lr li&at ketentuan pada Tabel


18/38

Tekuk Lateral

0. Bentang endek (Lb 5 Lp)

Tidak terjadi tekuk lateral, elemen struktur dapat men!apaikondisi lele&.


19/38

1. Bentang 2enenga& (Lp 5 Lb 5 Lr)

Tekuk Lateral

erilaku inelastis penampang

+ntererensi lele& dengan tekuk.


20/38

9. Bentang anjang (Lb 6 Lr)

Tekuk Lateral

Terjadi tekuk lateral yang membatasi pen!apaian lele& padapenampang.

π π ≤

2

EMn = Cb. . E.Iy.G.J + Iy.Iw Mp

Lb Lb

"angat disarankan untuk T+DK meren!anakanpenampang dengan pada bentang ini.

Tidak ekonomis.


21/38

Problem 2

Sebuah penampang tersusun berbentuk I yang dilas seperti dalam gambar,

digunakan sebagai balok tertumpu sederhana sepanjang 13,5 m. Hitunglah

beban hidup layan yang diijinkan bagi balok tersebut, jika diketahui beban

mati = 20 k!m "sudah termasuk berat sendiri#. $utu baja yang digunakanadalah %& 55 " fy = '10 $(a#

)eb *+00

-lens 1+'00

q u

',5 m ',5 m ',5 m


22/38

&a)ab /

Sokongan lateral diberikan pada setiap 1!3 bentang dan pada kedua tumpuan.

Hitung properti dari penampang

21*'00mm00#"*'00#1"2 =×+××=

'233+ mm1*'3*33*#"3501'0021'0012

1200*12

1I =+×××+×××+××=

3++ *mm5105,'

3

1*'3*33

d!2

IS ===

'33

y 3mm10533,00*12

1

'00112

1

2I =××+×××=

mm A

I r

y

y 3171,9618400

3,170696533 ===


23/38

3

+ 552'00mm2

350350*2*#"350'0012 =

×××++×××=

( )

232

-

) mm.1021*3322,

2

100'00112

1

2

hI

=

+×××

=

×

=

*21,3$(a2

1*'00121133,33*.102.10

*5105,'

4

2

.6.&.

S

47

'5

+

1 =×××

==

2'32

'

y

)

2

+2 !mm1,'23.10

310533,.1021*3322,

121133,33*.10*5105,''

I

6.&S'7 −=×

××=

×=

[ ] '33 mm121133,33#*"00#1'00"23

1& =×+×××=


24/38

Periksa terhadap tekuk lokal flens dan tekuk lokal web

Flens /

5,12162

400

2=

×=

×=

f t

Bλ

3957,8410

170170 === y

p f

λ

5,878

700 ==wt h

!!763,035,04276,05,87

44OK k

t

hk e

w

e 〈〈→===

( ) ( ) 9903,15

4276,0115410

420420=

−=

−=

e

r y

r

k f f

λ

λ p < λ < λ r → tak kompak


25/38

Web /

*,5

*

00

t

h8

)

===

*2,'10

1*0

-

1*08

y

p ===

λ p < λ < λ r → tak kompak

125,''10

2550

-

25508

y

r ===


26/38

M p = Z x .f y = 552'00"'10# = 22*0,5*' k.m

Mr = S x ." f y − f r # = 5105,'*."'10 − 115) = 1506,788 kN.m

Hitun Mn berdasarkan batasan untuk tekuk lokal -lens /

−−

×−−=pr

p

rppn88

88#$"$$$

−

−×−−=

*,3515,03

*,3512,5150,**#"22*0,5*'22*0,5*'

m1*2,'0k=


27/38

Hitung Mn berdasarkan batasan untuk tekuk lokal )eb /

−−

×−−=pr

p

rppn88

88#$"$$$

−−

×−−=*2,125,35

*2,*,5150,**#"22*0,5*'22*0,5*'

= 21*, km


28/38

Periksa terhadap tekuk torsi lateral :

3,5*'2m35,*'2mm,311

'10

0.r

-

09 y

y

p ==×==

( )2ry2ry

1yr - - 711

- -

7.r9 −++

−=

( )23

115'101,'23.1011115'10

*21,3.311 −++ −×= −

= 25, mm = ,25 m

:arena ! p "= 3,5*'2 m# ; ! "= ',5 m# ; !r "= ,25 m# dan

penampang tak kompak


29/38

Kuat momen lentur nominal ditentukan berdasarkan persamaan :

Besarnya nilai Cb untuk segmen tengah adalah 1,01, sehingga :

( ) ppr

rrprbn $

99

99$$$3$ 〈

−

−−+=

( )

−

−−+×=

3,5*'225,

'50025,150,**22*0,5*'150,**1,01$n

= 12','11 k.m ; M p "= 22*0,5*'#


30/38

esume :

>ekuk lokal -lens / Mn = 1*2,'0 k.m

>ekuk lokal )eb/ Mn = 21*, k.m

>ekuk torsi lateral / Mn = 12','11 k.m:uat momen nominal Mn pro-il diambil yang terke?il,

Mn = 1*2,'0 k.m

φ ".Mn = 0,"1*2,'0# = 1,15' k.m

ma+ Mu = φ ".Mn = 1,15' k.mMu = 1,2.M#! @ 1,.M!!1676,165$ = 1,%.&. '%0)'1(,5)% 1,6.M!!M!! = 705,885 kNm

30,*5k!m13,5

05,**5*

9

$*A

22

9l99 =×=×=


31/38

-en!anakan struktur gording padasuatu rangka atap dengan ketentuansbb:

arak antar gording * 0,18m

arak antar kuda3kuda * ? m

"udut kemirinan atap * 18

enutup atap genteng* 8 kg4m1

Tekanan tiup angin * ? kg4m1


32/38

*e8an Mat

berat gording * kg4m

berat atap* * kg4m

*e8an "'u

Ditenga&1 gording P * 0 kg*e8an An4n

Tekanan angin * Kg4m1

Koe#sien angin tekan * ,1A3,?Koe#sien angin &isap *


33/38

Mencar m&men.m&men a'a4&r'n4

ada ara& sumbu& lema& dipasangtrekstang pada tenga& bentangse&ingga L y * C jarak kuda3kuda*

1m

A+8at 8e8an mat

q = kg4m

q x = q !os A * kg/m

q y = q sin A * kg/m


34/38

M x * 04< q l1 * kg.m

M y * 04< q l1 * kg.m

A+8at 8e8an h'u

M x * ( p !osA) L x * kg.m

M y * ( p sin A) L y * kg.mA+8at 8e8an an4n

Karena beban angin bekerja tegak lurus

sumbu , se&ingga &anya ada M x angin tekan M x * 04< q l1 * kg.m

angin &isap M x * 04< q l1 * kg.m


35/38

Kombinasi Beban ra& x

(kg.m)

ra& y

(kg.m)

0./* 0,? D1./* 0,1 D F ,8La

9./* 0,1 D F 0,>La

/ * 0,1 D F ,8La F,< W

?./* 0,1 D F0,9W

F,8L

a

8./* ,G D H 0,9W


36/38

jadi

Mux * * kg.m ambil momen yang

paling besarMuy * * kg.m

sumsikan penampang kompak

Mux * Z x f y * I.mm

Mny * Z y f y * I.mm

/ntuk mengatasi masala& puntir makaMny dapat dibagi 1 se&ingga


37/38

/ntuk struktur berpenampang +

dengan rasio b4dJ0, dan merupakanbagian dari struktur dengan kekanganlateral penu& maka &arus dipenu&ipersyaratan seperti pada "I+ 93071G311 pasal00.9.0


38/38

dengan ketentuan:

untuk b4d 5 ,8 * 0,

untuk ,8J b4dJ0, * 0,>

untuk b4d5,9 * 0,

untuk ,9Jb4dJ0, * ,?Fb4d M

0,

komponen struk lentur

Documents