Tugas Kayu Dti Dan Dfbk

(1)

TUGAS KAYU

PERBEDAAN DTI DAN DFBK

ANDI SAPUTRA SIREGAR

(1507111898)

PROGRAM STUDI S1TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS RIAU

2018

(2)

Sebutkan perbedaan antara Metode Desain Struktur Baja ASD (DTI) & LRFD (DFBK)

Jawab :

No Allowable Stress Design

(ASD) Load and Resistance Factor Design (LRFD)

1. Merupakan metoda desain elastik

Analisa struktur dapat dilakukan secara elastis maupun plastis. Namun tetap merujuk kondisi keadaan batas struktur (limit state) berupa : kondisi leleh, tekuk dan putus/fraktur.

2. Tegangan pada elemen struktur akibat beban luar yang bekerja lebih kecil atau sama dengan tegangan ijin material baja.

Tegangan normal σ ≤ σ dimana σ = σ yield FK Tegangan geser τ ≤ τ dimana τ = 0,6 σ FK = Faktor keamanan (menurut PBBI ’84 FK = 1,5)

Perencanaan struktur dan komponen – komponennya dilakukan dengan memenuhi persyaratan kekuatan melalui persamaan :

ф Rn ≥ Σ γi Qi

dimana :

ф = faktor keamanan untuk sisi kekuatan atau sering disebut faktor reduksi kekuatan (resistance/strength reduction factors).

Rn = kuat nominal komponen struktur, diambil nilai terkecil dari beberapa skenario kegagalan (kondisi batas) yang mungkin terjadi.

(3)

γ = faktor keamanan untuk sisi beban atau sering disebut factor pengali beban (overload factors).

Q = berbagai jenis beban yang direncanakan untuk dipikul komponen struktur.

Faktor keamanan diberlakukan baik terhadap beban maupun kekuatan struktur.

3. Semua pembebanan dianggap sama

Adanya nilai faktor pengali beban (γ) yang digunakan tergantung pada kombinasi beban yang digunakan yaitu :

1,4 D

1,2 D + 1,6 L + 0,5 (La atau H)

1,2 D + 1,6 (La atau H) + (γLL atau 0,8 W) 1,2 D + 1,3 W + γLL + 0,5 (La atau H) 1,2 D + γLL ± 1,0 E

Dimana :

D = beban mati yang diakibatkan berat struktur permanen, termasuk dinding, lantai, atap plafon, partisi tetap, tangga dan peralatan menetap lainnya.

L = beban hidup, yang ditimbulkan pengguna gedung termasuk beban kejut. La = beban hidup atap

H = beban hujan W = beban angin E = beban gempa

γL = reduksi beban hidup, bila L 5 Kpa diambil 1,0

4. Dalam mendesain balok dan kolom sama

Dalam mendesain balok dan kolom berbeda, dikarenakan adanya nilai faktor Reduksi Kekuatan (ф), yaitu sbb :

Nilai (ф) = 0,9

• Untuk komponen struktur yang memikul lentur (balok lentur murni, balok berdinding penuh, perencanaan geser pada balok dan pengaku.

• Untuk komponen struktur yang memikul gaya tarik untuk kondisi batas leleh. • Untuk komponen struktur sambungan las tumpul penuh.

(4)

Nilai (ф) = 0,85

Untuk komponen struktur yang memikul gaya tekan.

Nilai (ф) = 0,75

• Untuk komponen struktur yang memikul gaya tarik untuk kondisi batas fraktur

• Untuk sambungan baut baik yang memikul geser, tarik ataupun kombinasi geser dan tarik

• Untuk komponen struktur sambungan las sudut, pengisi dan las tumpul sebagian.

A. DTI (ASD)

DTI atau ASD terdapat 2 (dua) jenis ASD yaitu :

Allowable STRESS Design, dan Allowable STRENGTH Desain. a) ASD Stress

Untuk ASD Stress, sewaktu melakukan analisis struktur, outputnya terdiri dari support reaction, displacement, samainternal forces alias gaya dalam. Tidak ada stress / tegangan. Tegangan itu sendiri dihitung atau diturunkan dari hubungan gaya-gaya dalam dengan penampang profil baja. Jadi, terdapat gaya-gaya dalam, parameter penampang, sehingga bisa dihitung tegangannya. Properti penampangnya macam-macam, mulai dari luas penampang, momen inersia, dimensi, dll. Tegangan itulah yang nantinya akan dibandingkan dengan tegangan ijin.

Misalnya gaya dalam aksial tekan P dan momen M. Kemudian kita bisa menghitung tegangannya:

tegangan akibat P, fa = P/A, (A = luas penampang)

tegangan akibat M, fb = M/S, (S = modulus penampang terhadap arah momen M) Masing-masing tegangan dibandingkan dengan tegangan ijin sesuai jenis gaya dalamnya. fa dibandingkan dengan Fa (tegangan ijin akibat tekan), fb dibandingkan dengan Fb (tegangan ijin akibat lentur). Fa dan Fb dihitung sesuai dengan ketentuan yang ada pada code. Nilai Fa dan FB akan selalu lebih kecil daripada Fy (tegangan leleh baja). Kombinasi antara fa dan fb juga harus dihitung sesuai yang ada di dalam code.

(5)

b) ASD Strength

Sementara untukASD Strength, tidak perlu hitung tegangan, cukup sampai pada gaya dalam. Gaya dalam itu yang akan dibandingkan dengan kuat ijin. Perhitungan kuat ijin inilah yang diatur di dalam standar.

Misalnya, kembali ke kasus di atas, ada gaya dalam tekan P dan momen M.

Gaya dalam P dibandingkan dengan kuat tekan ijin Pn/Wc.Pn adalah kuat tekan nominal yang perhitungannya diatur di dalam code, dan Wc adalah safety factor untuk tekan. Index “c” berarti compression (tekan).

Begitu juga dengan momen M, dibandingkan dengan kuat lentur Mn/Wb. Mn adalah kuat lentur nominal, dan Wb adalah safety factor untuk lentur. Index “b” berarti bending (lentur).Kombinasi keduanya juga harus dihitung sesuai yang ada pada code.Jadi, ASD pada intinya adalah membandingkan beban/tegangan terhadap

kuatijin/teganganijin.

Beban yang dipertimbangkan adalah beban pada kondisiWORKING / LAYAN / SERVICE. Jadi, kombinasi pembebanan yang digunakan adalah kombinasi pembebanan pada masa layan. Di code diistilahkan kombinasi pembebanan ASD. Ada

yang menyebutnya kombinasi beban tidak terfaktor . Beban tidak diberi faktor (diperbesar), tapi tahanannya yang dikurangi dengan safety factor W.

Pada ASD, kata kuncinya adalah SERVICE vs ALLOWABLE. Atau… “layan” versus “ijin”. Pokoknya kalo ketemu kata-kata, service, working, beban kerja, unfactored load combination, allowable, ijin, dll… berarti itu sedang b ahas ASD.

B. LRFD (DFBK)

LRFD adalah singkatan dari Load and Resistance Factor Design. LRFD pada dasarnya adalah mirip dengan ASD Strength, membandingkan beban atau gaya dalam terhadap tahanan atau kekuatan, yang membedakan adalah faktornya. Pada ASD, bebannya tidak dikalikan suatu faktor, tapi tahanan nominalnya yang diperkecil. Sementara pada LRFD, bebannya diperbesar oleh suatu faktor, sementara tahanan nominal juga diperkecil tapi

(6)

Misalnya, untuk kasus tekan, pada LRFD, tahanan tekan nominalnya diberi faktor 0.9 atau menjadi 0.9Pn, sementara pada ASD, safety factornya adalah 1.67, atau menjadi Pn/1.67 = 0.6Pn.

Begitu juga dengan kondisi lain, misalnya tarik, lentur, geser dan torsi. Kombinasi di antara gaya dalam itu juga tetap harus dipertimbangkan, sesuai dengan yang ada pada code.

Sejak AISC 2005, pehitungan tahanan atau kekuatan nominal (Rn) baik untuk LRFD maupun ASD adalah sama. Yang membedakan hanya faktornya.

Bagaimana dengan bebannya? Pada LRFD, kondisi pembebanannya adalah pada kondisi ultimate, atau di ambang keruntuhan. Jadi, kombinasi pembebanan yang digunakan adalah kombinasi bebanterfaktor ( factored load combination), atau sering disebut kombinasi pembebanan LRFD. Pada kombinasi ini, masing-masing beban diberi faktor yang biasanya lebih atau sama dengan1.0.

Kata kunci untuk LRFD adalah ultimate, maksimum, keruntuhan, beban terfaktor, dll.

C. KESIMPULAN

 Tahanan nominal (Rn) itu adalah tahanan yang sebenarnya dari suatu penampang

struktur.

 Beban kerja (di code disimbolkan Ra) adalah beban pada kondisi

layan/working/service. Ini adalah beban yang sebenarnya bekerja pada struktur, dan bekerja hampir setiap saat. Kombinasi yang digunakan adalah yangtidak terfaktor.

 Beban ultimate (Ru) adalah beban pada kondisi ultimate atau maksimum. Beban

ultimate selalu lebih besar dari beban kerja. Beban ultimate adalah beban terbesar (maksimum), yang tidak mustahil bisa terjadi pada suatu struktur, tapi tidak terjadi setiap saat, hanya mungkin terjadi pada kondisi yang sangat ekstrim. Kombinasi bebannya adalah yang terfaktor.

 Pada metode ASD, yang pertimbangkan adalah pada kondisi layan. Jadi, beban yang

digunakan adalah beban kerja. Dan tahanan yang digunakan adalah tahanan yang diperkecil oleh suatu Angka Kemanan W.

(7)

 Pada metode LRFD, yang dipertimbangkan adalah kondisi di ambang keruntuhan.

Beban yang digunakan adalah beban ultimate, dan tahanan yang digunakan mendekati tahanan nominal.

 ASD dan LRFD pada dasarnya digunakan pada struktur baja, dan juga kayu. Tapi

tidak jarang struktur beton juga meminjam istilah ASD dan LRFD untuk merujuk kepada kondisi layan dan kondisi ultimate.