• Tidak ada hasil yang ditemukan

EVALUASI METODE PERENCANAAN BATANG AKSIAL MURNI SNI-03-1729-2000 DAN AISC-LRFD

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

Dokumen terkait