Tubes Tbb.docx

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Baja struktur adalah suatu jenis baja yang berdasarkan pertimbangan kekuatan dan sifatnya, cocok sebagai pemikul beban. Baja struktur banyak yang dipakai untuk kolom dan balok pada bangunan bertingkat, sistem penyangga atap, hanggar, jembatan, menara, antena, penahan tanah, pondasi tiang pancang, serta berbagai konstruksi sipil lainnya. Penggunaan baja dibidang konstruksi sangat diminati karena baja mempunyai beberapa sifat menguntungkan, seperti: 1. Mempunyai kekuatan yang cukup tinggi; 2. Ukuran batang yang cukup kecil jika dibandingkan dengan konstruksi yang lain; 3. Sangat baik digunakan untuk bentang yang panjang;

4. Dapat dibongkar dengan cepat serta ringan; 5. Pengangkutan elemen struktur mudah dikerjakan. Selain mempunyai beberapa kelebihan, baja juga memiliki beberapa kekurangan, seperti: 1. Ukuran penampang yang kecil, sehingga angka kelangsingan besar dan mengakibatkan bahaya tekuk; 2. Kurang tahan terhadap suhu tinggi; 3. Memerlukan pemeliharaan yang tetap, yang membutuhkan biaya yang tidak sedikit. Terlepas dari semua kekurangan dan kelebihannya, baja struktur sangat cocok digunakan pada elemen – elemen truss, seperti kuda – kuda atap, menara antena, maupun struktur jembatan truss. Dalam tugas akhir ini akan dibahas perbandingan perhitungan struktur truss baja yang didasarkan pada peraturan baja. Pada suatu konstruksi bangunan, tidak terlepas dari elemen-elemen seperti plat, kolom, balok, maupun kolom-balok. Masing-masing bagian elemen-elemen tersebut memikul gaya-gaya seperti momen, normal, maupun lintang walaupun persentasenya berbeda antara satu dengan yang lainnya. Elemen struktur yang memikul beban tekan kadang-kadang disebut menurut fungsinya. Elemen tekan yang berfungsi sebagai pengekang (bracing) umum disebut struts. Elemen tekan lainnya sering disebut posts atau pillars. Rangka batang terdiri atas batang-batang tarik dan tekan. Batang-batang tersebut dapat berupa batang tepi atau batang pengisi.

Pada struktur yang memikul gaya axial, baik tekan maupun tarik maka akan terjadi tegangan normal. Juga terdapat deformasi berupa perpendekan akibat gaya axial tekan maupun perpanjangan akibat gaya axial tarik. Jika semua hal ini masih berada pada batas-batas yang diijinkan maka konstruksi ini dapat dikatakan stabil. Besarnya gaya yang mengakibatkan struktur berbeda dalam batas antara stabil dengan tidak stabil disebut beban kritis yang biasa ditulis dengan Pcr. Dimana besarnya beban kritis ini dipengaruhi oleh : 1. Elastisitas bahan 2. Dimensi struktur 3. Jenis pembebanan 4. Faktor pengekangan kedua ujung batang Pada batang yang menerima beban axial tekan, maka deformasi yang terjadi mula-mula ialah perpendekan. Jika beban ditambah maka akan terjadi bengkokan akibat tertekuknya batang tersebut. Tekukan masih dapat diijinkan pada batas-batas tertentu. Namun jika gaya axial diperbesar, maka tekukan akan semakin besar sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan dari struktur tersebut. Jika melebihi beban kritis maka batang akan mengalami patah. Tentu hal ini harus dihindari dalam suatu perencanaan. Untuk menghindari dari bahaya tekuk perlu kiranya menambahkan plat kopel baja pada batang tekan tersebut.

1.2 Tujuan Dan Manfaat 1. Tujuan Tujuan dari tugas besar ini adalah dapat memahami struktur rangka batang, serta dapat memahami batang tarik dan batang tekan. 2. Manfaat Manfaat dari tugas besar ini adalah dapat memahami dan merencanakan elemen struktur tarik dan tekan, serta memilih struktur penyangga baja yang lebih ekonomis sesuai profil yang dipilih.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Elemen Struktur Tarik 2.1.1 Pendahuluan Struktur tarik adalah bagian dari struktur bangunan yang menerima beban normal tarik.

Struktur tarik terdapat pada bagian bangunan : 1. Struktur utama : 1) Jembatan rangka 2) Jembatan gantung 3) Rangka kuda-kuda atap 4) Rangka menara 2. Struktur sekunder : 1) Ikatan angin atap/jembatan 2) Ikatan rem pada jembatan 3) Ikatan penggantung gording Penggunaan baja struktur yang paling efisien adalah sebagai tarik, dimana seluruh kekuatan batang dapat dimobilisasi secara optimal hingga mencapai keruntuhan Batang tarik adalah komponen struktur yang memikul/mentransfer gaya tarik antara dua titik pada struktur Suatu elemen direncanakan hanya memikul gaya tarik jika : 1) Kekakuan lenturnya dapat diabaikan, seperti pada kabel atau rod 2) Kondisi sambungan dan pembebanan hanya menimbulkan gaya aksial pada elemen, seperti pada elemen rangka batang.

Penampang Elemen Struktur Tarik Baja

2.1.2 Keruntuhan Geser Blok

Geser blok adalah kondisi batas dimana tahanan ditentukan oleh jumlah kuat geser dan kuat tarik pada segmen yang saling tegak lurus. Keruntuhan jenis ini sering terjadi pada sambungan dengan baut terhadap pelat badan yang tipis pada komponen struktur tarik. Keruntuhan tersebut juga umum dijumpai pada sambungan pendek, yaitu sambungan yang menggunakan 2 baut atau kurang pada garis searah dengan bekerjanya gaya. Tipe keruntuhan geser blok : 1. Kelelehan geser – Fraktur tarik Bila : fu . Ant > 0,6 . fu . Anv maka : Nn = 0,6 . fy . Agv + fu . Ant 2. Fraktur geser – Pelelehan tarik Bila : fu . Ant < 0,6 . fu . Anv

maka : Nn = 0,6 . fu . Anv + fy . Agt Dimana : Ø

= 0,75 (fraktur) 0,9 (leleh)

Agt = Luas bruto yang mengalami tarik Agv = Luas bruto yang mengalami geser Ant = Luas netto yang mengalami tarik Anv = Luas netto yang mengalami geser

2.2 Elemen Struktur Tekan 2.2.1 Pendahuluan Batang tekan merupakan batang dari suatau rangka batang atau elemen kolom pada bangunan gedung yang menerima tekan searah panjang batang Beban yang cenderung membuat batang bertambah pendek akan menghasilkan tegangan tekan pada batang tersebut Pada rangka batang, umumnya batang tepi atas adalah batang tekan Struktur tekan terdapat pada bangunan-bangunan : 1) Jembatan rangka 2) Rangka kuda-kuda atap 3) Rangka menara / tower 4) Kolom pada portal bangunan gedung 5) Sayap tertekan pada balok I (portal, jembatan)

Perbedaan terpenting antara struktur tarik dan tekan adalah : •

Pada struktur tarik, beban tarik membuat batang tetap lurus pada sumbunya, sedangkan pada struktur tekan, beban tekan cenderung membuat batang tertekuk sehingga bahaya tekuk harus diperhatikan

•

Pada struktur tarik, adanya lubang-lubang baut pada sambungan akan mengurangi luas penampang yang memikul beban tarik tersebut, sedangkan pada struktur tekan baut dianggap dapat mengisi lubang sehingga penampang penuh (brutto) yang memikul beban tekan

Kuat tekan komponen struktur yang memikul gaya tekan ditentukan : •

Bahan : – Tegangan leleh (fy) – Tegangan sisa (fr) – Modulus elastisitas (E)

•

Geometri (bentuk) : – penampang – Panjang komponen – Kondisi ujung dan tumpuan

Kondisi batas (ultimate) : •

Tercapainya batas kekuatan

•

Tercapainya batas kestabilan (kondisi tekuk)

Kondisi batas kestabilan / tekuk yang harus diperhitungkan adalah : •

Tekuk lokal elemen plat (flens local buckling and web local buckling)

•

Tekuk lentur (flexural buckling)

•

Tekuk torsi (torsional bucling)

•

Tekuk torsi lentur (flexural torsional buckling)

Tekuk lokal di flens

Tekuk lokal di web

Hubungan antara Batas Kekuatan dan Batas Kestabilan • Pada percobaan tekan menunjukkan bahwa kehancuran batang tekan akan terjadi pada tegangan (P/A) dibawah tegangan leleh (fy) Dengan profil yang sama, semakin panjang batang akan semakin cepat mencapai kehancuran atau semakin kecil beban yang dapat diterima. Hal ini disebabkan semakin langsing batang semakin besar kecenderungannya untuk menekuk