KONSTRUKSI BAJA I NIRWANA PUSPASARI,MT.

MATERI PERKULIAHAN PENDAHULUAN BATANG TARIK BATANG LENTUR: 1 KOLOM ALAT PENYAMBUNG

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR Prosedur yang umum untuk perencanaan pelat penutup, apabila ada pembatasan terhadap tinggi profil yang akan digunakan, ialah dengan memilih sebuah profil WF (wide flange = flens lebar) yang berukuran lebih rendah dari pada ukuran yang diizinkan supaya masih ada ruang yang tersedia untuk penempatan pelat penutup. Momen inersia dari pelat penutup yang ditempatkan simetris ditambahkan pada momen inersia dari profil WF nya sehingga memberikan suatu nilai jumlah momen inersia sebagai berikut: Catatan : req = dibutuhkan / require

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA d adalah jarak titik berat profil kedua pelat penutup tersebut. Dari persamaan di atas bisa diturunkan rumus untuk mencari luas pelat yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: Pada penambahan pelat penutup flens yang tidak simetris diperlukan penentuan letak sumbu netral dari penampang dan perhitungan dari momen inersia.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Gb. Pelat penutup pada simple beam yang dibebani seragam

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Seperti juga pada flens-flens gelagar, maka tidak diperlukan adanya pengurangan luas untuk lubang-lubang alat penyambung kalau pengurangan luas yang terjadi adalah lebih kecil dari 15% luas bruto dari flens. Pelat penutup yang panjangnya tidak penuh (sebagian) dipakai pada bentuk baja rol untuk menambah besarnya tahanan momen, di tempat-tempat yang membutuhkan tambahan kekuatan dan kemudian dipotong pada tempat yang tidak dibutuhkan. Panjang dari pelat penutup yang digunakan biasanya lebih besar dari panjang teoretis yang di dapat dari hasil perhitungan dan kelebihan panjang ini juga disambung dengan baik supaya pelat penutup tersebut juga dapat membantu memperbesar daya tahan terhadap tegangan lentur dari gelagar atau girder pada titik potongnya.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Gb. Kebutuhan baut dan paku keling untuk pelat-pelat penutup. Alat penyambung pada bagian tambahan pelat harus dapat menambah daya tahan tegangan lentur pada titik potong teoretis. Jarak celah maksimum dari baut dan paku keling pada pelat tidak boleh melampaui harga-harga seperti yang ditentukan dalam gambar.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Gb. Las sudut yang dibutuhkan pada pelat-pelat penutup. Panjang α’ dipakai sebagai panjang minimum untuk menjamin supaya semua keperluan dalam perencanaan ini bisa dipenuhi.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA GIRDER PELAT Girder pelat perlu dipergunakan apabila kapasitas lentur dari profil yang ada masih belum mencukupi, girder pelat las biasanya terdiri atas sebuah web (badan profil) dengan pelat-pelat flens yang disambung pada kedua ujung-ujung dari badan profil, biasanya digunakan pelat penutup pada flens-flens yang dipotong pada tempat-tempat tertentu sesuai dengan kebutuhannya.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Pada umumnya tinggi dari girder pelat bervariasi antarḁ sampai dari panjang bentang dan biasanya besaran yang sering dipakai adalah antara sampai panjang bentang. Tinggi dari girder pelat tidak boleh melampaui Fy/800 kali panjang bentang untuk penggunaan pada lantai dan Fy/1000 kali panjang bentang untuk penggunaan sebagai penunjang atap. Besaran-besaran ini diberikan hanya sebagai pegangan sebab faktor utama dalam menentukan tinggi dari girder pelat adalah faktor tegangan geser, tegangan lentur dan lenturan yang terjadi akibat adanya pembebanan.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Gb. Sebuah girder pelat

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Dalam perencanaan girder pelat tidak ada suatu penyelesaian yang bersifat unik (tunggal). Cara pendekatan yang umum ialah dengan memperkirakan ukuran dari badan profil dan flens dan kemudian mengadakan modifikasi pada penampang yang di dapat sehingga akhirnya diperoleh besaran yang dibutuhkan. Prosedur yang umum dilakukan dalam perencanaan girder pelat ialah dengan memilih suatu penampang percobaan dengan metode luas flens untuk kemudian diperiksa dengan metode momen inersia. Menurut metode luas flens maka sebuah flens dari profil akan menahan sebagian besar dari momen lentur, sedangkan web atau badan profil menahan sebagian besar dari gaya geser.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Luas badan yang dibutuhkan bisa ditentukan dengan mempergunakan rumus berikut: V adalah gaya geser vertikal yang bekerja pada penampang dan Fv adalah tegangan geser yang diizinkan pada badan luas flens yang dibutuhkan bisa ditentukan dengan rumus berikut: M adalah momen lentur pada penampang, dan Fb adalah tegangan lentur yang diizinkan sedang h adalah jarak bersih antara dua flens.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Pemeriksaan dengan metode momen inersia memerlukan perhitungan inersia dari penampang girder. Pengurangan tegangan diperlukan apabila: Girder hybrid adalah girder yang pelat badannya dibuat dari jenis baja yang berbeda dengan jenis baja dari pelat flensnya. Pelat girder hybrid boleh dipakai asal gaya aksial yang ditahannya tidak lebih besar dari 15% hasil perkalian tegangan leleh flens dengan luas bruto, penampangnya. Struktur hybrid tidak bisa direncanakan untuk menahan aksi medan tarik, dan tegangan lenturnya dibatasi sebesar 0,60 Fy.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Pada waktu memilih pelat badan kita harus memperhitungkan perbandingan tinggi badan profil terhadap tebalnya (h/tw). Nilai-nilai perbandingan yang umum serta kegunaannya bisa kita lihat pada tabel Perbandingan Plat Badan.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Kalau hendak dipakai girder pelat tanpa pengaku, maka harga perbandingan tersebut tidak boleh melampaui: Catatan: Apabila tidak ada pernyataan lain berarti nilai-nilai tegangan yang dipakai adalah nilai tegangan leleh untuk pelat badan.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Batas perbandingan ini bisa diperbesar menjadi: apabila dipakai pengaku-pengaku dengan jarak yang tidak melampaui kali tinggi dari girder. Ukuran dari flens dibatasi berdasarkan perbandingan lebar terhadap tebalnya seperti yang dapat dilihat dalam persamaan berikut:

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Pengaku-pengaku penahan beban ini dibutuhkan untuk mencegah terjadinya keruntuhan pada badan profil apabila: k adalah jarak dari permukaan luas flens ke ujung badan rusuk. Pengaku-pengaku harus direncanakan sebagai kolom dan harus memenuhi syarat-syarat sebagai elemen tidak kaku harus menahan tekanan. Pada panel-panel yang tidak kaku, bisa diberikan pengaku perantara untuk menambah kapasitas geser dari pelat badan. Pada panel yang dilengkapi dengan pengaku, maka perbandingan panel a/h tidak boleh melampaui 260/ (h/t)2 atau 3.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Kalau tegangan geser badan kurang dari: dan perbandingan tinggi terhadap tebal badan kurang dari 260, maka tidak diperlukan pengaku perantara pada panel badan. Cv merupakan fungsi dari ukuran badan dan pengaku transversal. Selain girder hibrid, girder lain juga bisa direncanakan untuk menahan aksi medan tarik. Untuk hal lain, besarnya tegangan geser yang diizinkan adalah:

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Sebagai tambahan perlu diperhatikan bahwa kombinasi tegangan geser dan tegangan tarik perlu diperhitungkan sedemikian rupa sehingga harga tegangan tarik lentur bisa dibatasi sebesar: Tetapi tidak lebih dari 0,6 Fy. Apabila perbandingan tinggi terhadap tebal badan profil melampaui maka tegangan momen lentur maksimum pada flens tekan tidak boleh melampaui:

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Fb adalah tegangan lentur yang diizinkan sesuai dengan AISCS. Selanjutnya tegangan maksimum yang terjadi pada keduua flens dari girder hibrid tidak boleh melampaui harga yang ditentukan oleh persamaan di atas atau: Dimana

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Luas efektif dan pengaku penahan ujung. Dilengkapi di ujung-ujung yang tidak berangka. Luas efektif dari pengaku penahan beban. Pasang di bawah beban terpusat apabila

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Syarat-syarat perencanaan: Penguat-penguat direncanakan sebagai kolom. Tentukan tegangan aksial yang diizinkan: Penahan ujung Penahan bagian dalam

3. Tegangan tahan yang sesungguhnya: PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Kh,K = 1 anggaplah bisa terjadi translasi sambungan pada bagian atas dan bawah (konservatif). Kalau tegangan leleh dari pengaku berbeda dari tegangan leleh pada badan profil, maka dipakai nilai tegangan geser yang paling kecil. 3. Tegangan tahan yang sesungguhnya: Gb. Syarat-syarat untuk pengaku penahan girder

diketahui: a/h, h/t, Fy (dari badan profil baja) apakah a/h < 1 PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA diketahui: a/h, h/t, Fy (dari badan profil baja) apakah a/h < 1 apakah Cv > 0,8 Gb. Perhitungan dari perbandingan tegangan kritis badan Cv

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Perlu diketahui, bahwa semua pengaku yang dipakai untuk mengatasi kasi medan tarik harus disambung sedemikian rupa sehingga mampu menyalurkan geseran total, minimum sebesar:

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA GELAGAR MENERUS AISCS menyatakan bahwa, kecuali untuk girder hybrid dan batang-batang dengan tipe baja A 514, maka untuk gelagar-gelagar menerus yang bersifat kompak atau gelagar-gelagar rangka kaku yang kompak dan girder-girder, bisa direncanakan sebagai menahan bagian dari besarnya momen negative yang terjadi akibat beban-beban gaya gravitasi, apabila besarnya momen positif bertambah sebesar bagian dari momen negatif rata-rata. Peraturan-peraturan ini tidak berlaku untuk jenis struktur kantiliver. Kalau momen negatif ditahan oleh sambungan antara gelagar dan kolom yang bersifat kaku, maka pengurangan besar momen sebesar sepersepuluh bagian dapat dilakukan pada kolom-kolom yang harus menahan kombinasi beban aksial dan beban lentur, asal saja besarnya tegangan fa tidak melampaui 0,15 Fa.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Mengenai besarnya momen maksimum yang terjadi pada struktur gelagar menerus dan struktur jepit bisa kita lihat pada gambar berikut:

Gb. Retribusi momen untuk gelagar-gelagar menerus dan konstruksi jepit PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Gb. Retribusi momen untuk gelagar-gelagar menerus dan konstruksi jepit

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA LENTURAN DUA ARAH Apabila suatu elemen struktur dibebani sedemikian rupa sehingga terjadi lenturan secara serempak pada kedua sumbu-sumbu utamanya, maka elemen struktur tersebut dikatakan mengalami lenturan dua arah. Besarnya tegangan lentur total pada suatu titik dari penampang tersebut dinyatakan dalam rumus:

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Bilangan-bilangan 1 dan 2 menunjukkan sumbu-sumbu utama, sedang m adalah jarak dari suatu titik yang diukur tegak lurus pada sumbu 1 dan n adalah jarak dari suatu titik yang diukur tegak lurus pada sumbu dua. Besarnya harga momen inersia I1 dan I2 terhadap sumbu-sumbu utama dapat ditentukan sebagai berikut:

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Ix dan Iy masing-masing menunjukkan besarnya momen inersia terhadap sumbu x dan sumbu y dan Ixy adalah perkalian inersia dari penampang. Perkalian inersia dari sebuah penampang merupakan karakteristik geometris dari penampang tersebut yang besarnya didefinisikan sebagai: Kalau sumbu-sumbu orthogonal x dan y, atau salah satu dari sumbu-sumbu tersebut merupakan sumbu-sumbu simetris, maka perkalian inersia terhadap sumbu-sumbu tersebut sama dengan nol. Dalam hal ini sumbu-sumbu utama dari penampang suatu elemen struktur berimpit dengan sumbu-sumbu pusat berat x dan y.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Besarnya tegangan lentur ekstrim akibat terjadinya lenturan dua arah dapat dinyatakan dengan rumus: dan resultant dari lenturan sebagai

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Pada bentuk-bentuk yang tidak mempunyai sumbu simetri, sumbu-sumbu utama akan membuat suatu sudut tertentu terhadap sumbu-sumbu pusat berat x dan y. Untuk bentuk-bentuk yang tidak simetris ini, besarnya tegangan total pada suatu titik yang terdapat di dalam penampang dapat dinyatakan sebagai bherikut: Mx dan My adalah momen-momen lentur yang disebabkan oleh beban-beban yang tampak tegak lurus arah kerjanya terhadap sumbu-sumbu x dan y, dan Ixy adalah perkalian inersiadari penampang terhadap sumbu-sumbu x dan y.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Berikut ini diberikan suatu persamaan interaksi yang dibutuhkan untuk membatasi tingkat-tingkat tegangan yang bekerja tiap-tiap bidang.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Dalam penggunaan umum, elemen-elemen rangka batang ringan yang di fabrikasi di bengkel, dikenal sebagai joist baja dengan badan terbuka.

JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA PELAT PENUTUP GELAGAR GIRDER PELAT GELAGAR MENERUS LENTURAN DUA ARAH JOIST BAJA DENGAN BADAN TERBUKA Gb. Jenis-jenis dari joist baja dengan badan terbuka. Biasanya batang-batang atas dan bawah rangka terdiri dari besi isku dobel dan batang-batang miring pada badan terdiri dari batang baja bundar. Joist sejajar paling umum di pakai.

TERIMA KASIH