DAFTAR PUSTAKA
EVALUASI METODE PERENCANAAN BATANG AKSIAL MURNI SNI-03-1729-2000 DAN AISC-LRFD
Evaluation of Axial Member Design Method of SNI-03-1729-2000 and AISC-LRFD
Beta PATRIANTO1, Wiryanto DEWOBROTO2
ABSTRAK : Tata Cara perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2000) telah menjadi
standar baru dalam perencanaan konstruksi baja saat ini, dengan demikian sudah ada langkah nyata dalam upaya
meningkatkan kualitas perencanaan bangunan baja di Indonesia. Meskipun tidak terlihat secara nyata, tetapi
kalau melihat formulasi yang digunakan maka standar tersebut mengacu pada peraturan AISC- LRFD. Hal
tersebut dapat dilihat pada formulasi perencanaan batang tarik dimana SNI mirip dengan AISC- LRFD.
Meskipun demikian , formulasi yang digunakan pada perencanaan batang tekan terlihat sedikit berbeda.
Penelitian ini akan membandingkan formulasi perencanaan batang tekan SNI dengan AISC-LRFD dengan
melakukan simulasi perencanaan untuk berbagai variabel. Selain itu akan dibandingkan juga dengan SAP2000
versi 8.26 yang mempunyai prosedur perencanaan cara LRFD built-in dengan code design AISC- LRFD’93,
untuk mengetahui relevansi terhadap peraturan kita. Hasil penelitian ini nantinya akan sangat berguna untuk
mendapatkan kepastian apakah ketersediaan sumber-sumber pengetahuan (buku, jurnal atau publikasi lainnya)
maupun alat bantu perencanaan (program-program komputer) yang berbasis AISC-LRFD yang banyak tersedia
dapat digunakan secara langsung atau memerlukan modifikasi tertentu. Khususnya untuk mendapatkan hasil
perencanaan batang tekan / tarik pada baja yang selaras dengan SNI 03-1729-2000. Dimana didapat kesimpulan,
bahwa pada perencanaan batang tarik terbukti SNI menggunakan AISC-LRFD sebagai acuan, dan literatur yang
berbasis AISC-LRFD 2005 dapat diimplementasikan oleh peraturan lokal dengan memodifikasi faktor tahanan
untuk perencanaan batang tekan. Penelitian ini juga akan membuktikan bahwa perencanaan kapasitas
penampang tekan SAP2000 hanya dapat digunakan pada jenis profil tertentu saja.
KATA KUNCI : SNI 03-1729-2000, AISC-LRFD, Perencanaan Batang Tekan, Perencanaan Batang Tarik
ABSTRACT : Planning procedure of steel structure for the building (SNI 03-1729-2000) has become a new
standard in steel design construction now day, and also one of the effort of increasing the quality of steel
planning construction in Indonesia. The progress may not see directly, but by using the standard formulas that
related to the AISC-LRFD rules. This is also seen in design strength of tension members, where SNI similar with
AISC-LRFD. But the formulas that used in design compressive strength members look a bit different. This
research will compare the SNI formulas with AISC-LRFD formulas by doing the simulation for various
variables. This research will also comparing the SAP2000 8.26 version that has LRFD built-in procedure with
AISC-LRFD’93 design code, to see the relevance to our regulation. The result of this research hopefully will use
to get the certainty where the availability of knowledge source (books, journal, other publications) including
assistive planning tools (computer program) that based in AISC-LRFD can be used directly or need certain
modification. Especially to get the compression / tension strength design result that synergy with the SNI 03-
1729-2000. As a conclusion, that in tension strength design officially proved that SNI use the AISC-LRFD as a
reference, and literature based in AISC-LRFD 2005 is able to implement by the local rule with modified
resistance factor for compressive strength design. This research also prove that the capacity design strength of
compression members SAP2000 only able to use at certain profile type.
KEYWORDS : SNI 03-1729-2000, AISC-LRFD, Compressive Strength Design, Tension Strength Design
1 Graduate Student, University of Pelita Harapan, Indonesia 2 Lecturer, University of Pelita Harapan, Indonesia
International Civil Engineering Conference "Towards Sustainable Civil Engineering Practice" Surabaya, August 25-26, 2006
115
1. PENDAHULUAN
Load Resistance Factor Design (LRFD) adalah suatu metode perencanaan yang sekarang
ini
digunakan dalam peraturan konstruksi baja Amerika yang bernama AISC-LRFD. Peraturan kita yakni
SNI, yang sebelumnya menggunakan desain tegangan ijin seperti pada metode ASD (Allowable Stress
Design) , terlihat memperbaharui metodenya dengan mengacu pada AISC-LRFD tanpa
ada pernyataan
tertulis. Indikasi ini dapat dilihat pada perencanaan aksial, khususnya pada batang tarik yang terlihat
tidak terdapat perbedaaan dalam formulasi perhitungannya. Tetapi dilain kasus pada batang tekan
terdapat perbedaan yang hampir menyeluruh pada formulasi perhitungan yang digunakan. Masalah yang ada akan dibahas berupa penelitian terhadap Evaluasi perbandingan
perencanaan batang
tekan antara peraturan SNI dengan AISC-LRFD yang berguna untuk mendapatkan kepastian relevansi
dari banyaknya ketersediaan literatur maupun alat bantu perencanaan (program-program komputer)
yang berbasis AISC-LRFD terhadap SNI. Sehingga dapat dibuktikan apakah dapat digunakan secara
langsung atau memerlukan suatu modifikasi tertentu dalam prosedur perhitungannya sarana tersebut
oleh peraturan kita. Keuntungan lainnya dari penelitian ini adalah dapat dibuktikan secara nyata letak
posisi peraturan kita terhadap AISC-LRFD.
Penelitian tersebut berupa evaluasi perbandingan perencanaan aksial antara peraturan SNI dengan
AISC-LRFD (1999 dan 2005) yang khususnya pada batang tekan murni, yang pada prosedur
perhitungannya terdapat perbedaan. Evaluasi perbandingan ini menggunakan variabel kelangsingan
KL/r dari nol sampai 200 pada profil dengan simetri ganda, simetri tunggal dan profil-T untuk
dijadikan acuan terhadap tahanan tekan rencana dari peraturan-peraturan yang ditinjau. Dari evaluasi
manual yang dilakukan juga dianalisa dengan menggunakan program SAP2000 versi 8.26 untuk
dijadikan perbandingan dalam bentuk rasio.
2. EVALUASI PERENCANAAN BATANG TARIK
Perumusan dasar tahanan nominal untuk perencanaan batang tarik menurut SNI dan AISC-LRFD
ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu (a) leleh penampang pada daerah yang jauh dari hubungan dan
(b) fraktur pada penampang efektif neto pada lubang-lubang baut dihubungan. Dengan
mengambil
faktor tahanan tarik rencana, φ = 0.9 untuk leleh pada penampang bruto dan, φ = 0.75untuk fraktur
tarik pada penampang efektif. Pada tabel.1 dibawah ini dipaparkan perbandingan formulasi yang
digunakan faktor-faktor diatas dalam mencari tahanan nominal tarik :
Tabel 1. Prosedur Formulasi Tahanan Nominal Tarik SNI dan AISC-LRFD Catatan : (a) Leleh pada Penampang Bruto; (b) Fraktur pada Penampang Neto PATRIANTO and DEWOBROTO
116
Terlihat pada tabulasi diatas tidak ada perbedaan formulasi dalam perencanaan batang tarik, hanya
penggunaan notasi-nya saja yang sedikit berbeda Sehingga adanya indikasi SNI mengacu pada AISCLRFD
pada perencanaan batang tarik adalah benar.
3. EVALUASI PERENCANAAN BATANG TEKAN
Terdapat dua jenis tekuk pada perencanaan aksial tekan, yaitu tekuk lokal dan tekuk global. Untuk
penjelasan praktisnya tekuk lokal adalah tekuk yang dialami oleh penampang profil akibat gaya tekan.
Sedangkan pada tekuk global yang mengalami tekuk adalah batangnya secara keseluruhan.
Terdapat perbedaan persyaratan batas kelangsingan penampang yang diijinkan antara SNI dengan
AISC-LRFD, namun batas ijin kelangsingan pada batang, KL/r ≤ 200, terdapat pada kedua peraturan
tersebut.
Perencanaan elemen langsing pada AISC-LRFD menggunakan faktor reduksi Q<1, sedangkan pada
SNI tidak terdapat penjelasan yang akurat. Hanya terdapat pernyataan “harus direncanakan dengan
analisis rasional yang dapat diterima”. Dengan kata lain kembali berkiblat kepada AISC. Karena hal tersebut, maka tidak diperlukannya perbandingan dilakukan terhadap elemen langsing.
Perencanaan batang aksial tekan pada kondisi tidak langsing terdapat tiga kondisi tekuk dari
penampang batang yang ditinjau. Kondisi tekuk yang dimaksud adalah tekuk lentur (flexural buckling,
FB), tekuk lentur torsi (flexural torsional buckling, FTB) dan tekuk torsi (Torsional buckling, TB),
dimana pada kondisi-kondisi tekuk ini terdapat prosedur formulasi perhitungan yang berbeda
berkaitan dengan bentuk penampang tunggal yang digunakan.
Terdapat perbedaan formulasi antara SNI dengan AISC-LRFD dalam perencanaan pada kondisi tekuk
yang dimaksud seperti yang dapat kita lihat pada tabel.2 dibawah ini :
Tabel 2. Prosedur Formulasi Tahanan Nominal Tekan SNI dan AISC-LRFD
International Civil Engineering Conference "Towards Sustainable Civil Engineering Practice"
117
Catatan : FB = Flexural Buckling; FTB = Flexural Torsional Buckling; TB = Torsional Buckling
Terlihat pada Tabel 2. walaupun terdapat perbedaan yang hampir menyeluruh dari prosedur
perencanaan tahanan nominal tekan, namun ada kesamaan formulasi perhitungan antara SNI dengan
AISC-LRFD, khususnya pada penggunaan formulasi parameter kelangsingan kritis, λc,
dan formulasi
tegangan tekuk lentur torsi kritis pada profil-T.Perbedaan yang signifikan terlihat pada perencanaan
tekan untuk kondisi torsional buckling dan flexural torsional buckling penampang simetri tunggal,
dimana pada SNI tidak terdapat adanya ketentuan penggunaan faktor torsi. Sehingga diperlukan
penelitian berupa evaluasi perbandingan dari kedua peraturan tersebut untuk mendapatkan posisi yang
jelas antara keduanya.
3.1. EVALUASI PERBANDINGAN PERENCANAAN BATANG TEKAN SNI DAN AISC-LRFD
Pada evaluasi perencanaan batang tekan ini kami menggunakan program Excel untuk mengaplikasikan
prosedur perhitungan yang ada pada tiap peraturan dengan variabel-variabel yang digunakan untuk
menghasilkan kurva tahanan tekan rencana ( c n φ P ) terhadap periode kelangsingan
(KL/r).
Sampel yang digunakan berupa profil dengan simetri ganda, simetri tunggal dan profil-T sebagai
perwakilan batang tunggal yang akan ditinjau prosedur perhitungannya. Kami mengambil sampel
jenis dan ukuran profil dari tabel Gunung Garuda dengan maksud relevansi dari profil- profil yang
tersedia diIndonesia. Perbandingan antar peraturan-peraturan yang ditinjau akan ditampilkan pada
kurva berikut :
PATRIANTO and DEWOBROTO
118
Gambar 1. Kurva Perbandingan Perencanaan Batang Tekan Penampang Simetri Ganda Gambar 2. Kurva Perbandingan Perencanaan Batang Tekan pada Penampang Simetri Tunggal
Gambar 3. Kurva Perbandingan Perencanaan Batang Tekan pada Profil-CT
International Civil Engineering Conference "Towards Sustainable Civil Engineering Practice"
119
3.2. PEMBAHASAN
Gambar kurva diatas memperlihatkan perbandingan tahanan rencana tekan antara peraturan SNI
Terlihat pada periode kelangsingan tertentu, perencanaan tekan SNI sedikit lebih tinggi dibanding
AISC-LRFD, walaupun kecenderungan AISC-LRFD masih jauh lebih unggul. Hal ini disebabkan
karena adanya penggunaan faktor tekuk ω pada SNI. Faktor tekuk tersebut berbanding lurus dengan
faktor kelangsingan, sehingga reduksi pada tegangan tekuk lentur pada perencanaan akan semakin
besar seiring periode kelangsingan mencapai batas ijin.
Hasil analisa perbandingan dari kurva pada gambar 1, gambar 2, dan gambar 3 diatas akan dijabarkan
pada tabulasi dibawah ini :
Tabel 3. Analisa Kurva c n φ P versus KL/r SNI dan AISC-LRFD
Dari tabel diatas terlihat bahwa adanya indikasi SNI mengacu terhadap AISC-LRFD adalah benar.
Sehingga literatur berbasis AISC-LRFD yang banyak tersedia dapat digunakan oleh peraturan kita
dengan faktor tahanan sebesar 0.85.
4. EVALUASI PERENCANAAN BATANG TEKAN DENGAN PROGRAM SAP2000
Perencanaan batang tekan pada program SAP2000 menggunakan formulasi AISC- LRFD’93, dimana
hal itu dapat kita lihat pada tool design structures.
Dalam perencanaannya, program SAP2000 akan melakukan feedback terhadap beban yang diberikan
dalam bentuk rasio. Rasio yang dimaksud adalah perbandingan beban ultimate terhadap tahanan
rencana yang telah diformulasikan menurut prosedur perhitungan pada program SAP2000.
Strategi yang dilakukan adalah memberikan pembebanan dari hasil evaluasi manual sebelumnya
sebagai beban terfaktor pada program SAP2000. Dengan sampel profil yang ditentukan, kemudian
SAP2000 akan menganalisa beban yang diberikan terhadap kapasitas tahanan struktur dalam bentuk
PATRIANTO and DEWOBROTO
120
rasio, seperti yang telah dijelaskan pada paragraf sebelumnya. Rasio tersebut akan menjelaskan apakah
alat bantu software dapat digunakan sebagai acuan perencanaan peraturan kita. Sampel profil yang digunakan adalah :
• Profil simetri ganda IWF −150 × 75× 5× 7
• Profil simetri tunggal UNP −180 × 75× 7 ×10.5
• Profil-T CT −125×125× 6 × 9
Perbandingan berupa rasio tahanan rencana tekan antara hasil analisa manual dengan program
SAP2000 akan dipaparkan berupa tabulasi dibawah ini :
Tabel 4. Hasil Analisa Perbandingan Perencanaan Manual dengan Program SAP Kondisi Kondisi tekuk tekuk 1999 2005 Simetri Ganda (Profil-IWF) Simetri Tunggal (Profil-UNP)
ΦcPn FB 223.500 (1.000) 236.650 (1.059) 223.500 (1.000) Profil-CT 3 FB 204.320 (0.914) 3 FB 73.360 (0.912) FB 80.420 (1.000) 85.150 (1.059) 80.420 (1.000) 3 FTB 205.030 (0.961) FTB 201.800 (0.946) 213.690 (1.002) 213.279 (1.000) SAP2000 Profil L (m) SNI 03-1729-2000 AISC-LRFD