pengaruh sambungan pada batang tekan dan batang tarik

(1)

pengaruh sambungan pada batang tekan dan batang tarik

Ditulis pada 30 Januari 2011

3 Votes

Pertanyaan saudara Ghomari cukup menarik. Mari kita baca bersama-sama:

MUHAMMAD GHOMARI

Submitted on 2011/01/27 at 17:28

Selamat sore Pak wir… Apa kabarnya pak ?

Menarik pembahasannya tentang AISC dan SNI. Seperti artikel yang pernah saya baca (kalo gak salah pak wir sendiri yang buat …) Bahwa SNI mengadopsi dari AISC, dengan beberapa point yang berbeda. Tanpa dilengkapi komentar atau pun

penjelasan sumbernya. Sehingga pemakaiannya pun seringkali membingungkan.

Kalau saya sendiri lebih mudah memahami AISC daripada SNI karena lebih banyak literatur yang mendukung. Saya harapkan ada penjelasan dari Tim Penyusun SNI mengenai isi dari standar yang mereka keluarkan. (Seperti ACI Commentary gitu…)

==> Mumpung lagi bahas tentang AISC dan SNI Baja. Saya berharap pak wir berkenan menjawab pertanyaan saya.

Berikut pertanyaan saya :“Ketika pada perencanaan batang yang menerima beban aksial tarik dalam kontrol perhitungannya (kondisi batas) diperhitungkan juga mekanisme sambungan (adanya faktor Shear lag U dan blok shear rupture). Tetapi tidak pada perencanaan batang aksial tekan. Apakah sistem sambungan tidak mempengaruhi kekuatan batas pada batang tekan???”

The works of Wiryanto Dewobroto

as structural engineer, Professional Lecturer, writer, blogger

(2)

Begitu pertanyaan saya pak, mohon dibantu …

Saya terus terang senang dengan pertanyaan semacam ini, karena yang bersangkutan telah berusaha mempelajarinya terlebih dahulu. Jadi jawabannya juga bisa lebih bermutu tentunya.

Catatan : Pembahasan saya akan mengacu pada AISC 2005, jika belum punya down load di sini.

Langkah pertama sebelum kita membahas lebih lanjut adalah membaca baik-baik materi code tersebut. Ini spesifikasi perencanaan untuk batang tarik.

Follow “The works of Wiryanto Dewobroto”

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 603 pengikut lainnya.

Enter your email address

Sign me up Pow ered by WordPress.com

(3)

Chapter D terbatas untuk perencanaan gaya aksial tarik saja (axial tension acting through the centroidal axis). Dalam prakteknya tentu perlu dipertimbangkan eksentrisitas yang mungkin terjadi akibat cara penyambungan batang. Ingat ini belum tercover pada perhitungan Ae (effective net area) meskipun sudah memperhitungkan shear-lag.

Tidak adanya batas kelangsingan (slenderness limitation) menunjukkan bahwa kekuatan batang tarik ditentukan oleh kegagalan material dan bukan oleh stabilitas (buckling). Ini juga menunjukkan bahwa pemakaian material untuk batang tarik adalah sangat efisien, atau dengan kata lain bahwa penggunaan material mutu tinggi untuk batang tarik adalah tepat dan

(4)

optimal.

Karena material menentukan, maka perlu terlebih dahulu mempelajari perilaku keruntuhan material dalam hal ini adalah baja konstruksi. Perilakunya dapat dilihat dari hubungan tegangan-regangan batang baja yang diuji uni-aksial sbb:

Ada dua kriteria kegagalan, yaitu [1] yielding dan [2] rupture. Ingat yang kita bahas adalah baja konstruksi, baja yang lain yang bukan termasuk baja konstruksi misalnya baja untuk mesin kendaraan atau baja untuk senjata militer. Baja konstruksi adalah baja yang kedua perilaku keruntuhan di atas dapat ditentukan secara jelas, dan juga kondisi keruntuhan keduanya tidak terjadi secara bersama-sama (itu artinya bajanya mempunyai daktilitas tertentu).

Untuk dapat mengkaitkan perencanaan batang tarik, tekan dan sambungan maka perilaku keruntuhan materila baja di atas perlu dipahami secara baik.

Apa yang dimaksud keruntuhan yielding. Jangan bayangkan keruntuhan yang dimaksud adalah seperti keruntuhan batu-bata yang jatuh berhamburan ketika ditata tinggi-tinggi tanpa perekat kemudian digoyang dari bawah. Bukan seperti itu. Mungkin penggunaan istilah keruntuhan untuk yielding disini agak kurang tepat, tetapi yang jelas ingin ditekankan bahwa keruntuhan yielding adalah bila tegangan pada penampang telah mengalami kondisi yielding.

Apa itu yielding, yaitu suatu kondisi dimana ketika diberi gaya tambahan (lebih) ternyata pada penampang tidak terjadi peningkatan tegangan tetapi hanya terjadi penambahan deformasi.

(5)

Pada gambar di atas adalah pada daerah PLASTIC.

Adanya penambahan deformasi ini menyebabkan terjadinya redistribusi tegangan, sehingga pada keseluruhan penampang mengalami tegangan leleh (yielding). Deformasi yang terjadi menyebabkan batang tarik bertambah panjang. Ingat dalam hal ini tidak terjadi retak.

Lalu bagaimana pengaruh adanya lobang pada saat distribusi tegangan tersebut.

Adanya lobang, menyebabkan pada penampang tersebut akan mengalami yielding terlebih dahulu. Ingat itu timbul karena tegangan ditentukan oleh luas penampang. Karena tercapai terlebih dahulu, maka bagian ini akan mengalami deformasi (regangan) yang lebih dahulu pula, yang akhirnya akan mencapai kondisi tegangan strain-hardening terlebih dahulu juga.

Ingat dari gambar tegangan-regangan di atas terlihat bahwa ketika strain hardening, maka tegangannya akan meningkat dan lebih besar dari tegangan leleh (fy). Adanya peningkatan tegangan akan menyebabkan pengaruh lubang menjadi tidak signifikan sehingga distribusi tegangan berpindah ke bagian lain yang tidak ada lobangnya. Itulah mengapa pada

persamaan D2-1, yaitu keruntuhan yielding ditentukan oleh penampang bruto (lobang tidak diperhitungkan).

Dari penjelasan perilaku yielding di atas, maka jelas perilaku strain hardening hanya terjadi pada daerah dengan penampang yang lebih kecil, dalam hal ini disebabkan oleh lubang pada baut. Adanya proses strain-hardening maka dimungkinkan pula mencapai kondisi tegangan ultimate-nya. Dimana jika itu dicapai maka batang akan mulai mengalami necking, mengecil dan tidak lama lagi akhirnya rupture (sobek / retak) . Akhirnya batangnya putus sama sekali.

Kondisi ultimate dan putus, sangat cepat (non-daktail). Untuk menghindari terjadinya keruntuhan ini maka digunakanlah persamaan D2-2.

Lalu bagaimana dengan batang tekan. Mari kita lihat materi code-nya.

(6)

Perhatikan pada penjelasan umum di atas. Bahwa nyata-nyata yang menentukan kekuatan tekan suatu batang adalah kondisi stabilitasnya (buckling) yang ditentukan oleh geometri penampang (bentuk penampang dan panjangnya). Juga tidak terlihat batasan terhadap kekuatan material (yielding dan rupture). Itu menunjukkan bahwa buckling lebih menentukan.

Dalam mengevaluasi kekuatan tekuk (buckling) mari kita lihat perilaku tekuk lentur yang umumnya terjadi pada pada double simetri.

(7)

Perhatikan yang digunakan adalah luas bruto dan tegangan yielding. Tidak ada penggunaan fu (atau tengangan ultimate) yang keruntuhannya berupa rupture (retak). Ingat jika baja mengalami retak dan kemudian diberikan gaya tekan sentris maka otomatis retak tersebut akan menutup (hilang). Jika diteruskan maka baja mengalami yielding. Ini menunjukkan bahwa faktor lokal pada batang yang umumnya berupa detail sambungan tidak menentukan.

Jadi jelas, dalam memperhitungkan batang desak, maka perilaku lokal (sambungan) tidak mempunyai pengaruh. Meskipun demikian perlu juga diperhatikan bahwa itu tidak berarti melupakan sistem sambungannya. Karena bagaimanapun maka sistem sambungan yang dipilih harus mampu menerima gaya yang bekerja pada batang tersebut.

Moga-moga membantu.

Salam saya dari Kampus Lippo Karawaci, Tangerang, Indonesia.

(8)

18 PEMIKIRAN PADA “PENGARUH SAMBUNGAN PADA BATANG TEKAN DAN BATANG TARIK”

Ping balik: Tweets that mention pengaruh sambungan pada batang tekan dan batang tarik | The works of Wiryanto Dewobroto -- Topsy.com



Suka

Entri ini ditulis dalam baja, Civil Engineer, engineering, Reference, steel oleh wir. Buat penanda ke permalink [./pengaruh sambungan pada batang tekan dan batang tarik The works of Wiryanto Dewobroto_files/pengaruh sambungan pada batang tekan dan batang tarik The works of Wiryanto Dewobroto.htm] .

1.

About these ads

Surat elektronik Facebook 1515 15 Digg Reddit StumbleUpon Twitter 3 Cetak

In "baja" In "baja" In "informasi"

anggry

pada 30 Januari 2011 pada 22:36 berkata:

Selamat Malam Pak Wir. Salam Sejahtera.

(9)

Saya salah satu mahasiswa perguruan tinggi di Surabaya. Saya termasuk salah satu penggemar tulisan-tulisan Bapak terutama yang ada sangkut pautnya sama struktur baja. Mumpung masih membahas soal “Tension & Compression “, yang ingin saya tanyakan : Untuk sambungan bracing ke balok induk ( Misalnya untuk sistem rangka bracing konsentrik khusus) yang menggunakan plat baja (plat simpul) sebagai alat sambungnya, apakah cukup dikontrol tarik (adanya faktor Shear lag U dan blok shear rupture) pada plat simpulnya , ataukah juga perlu di kontrol tekuk (akibat tekan ) pada plat simpul tersebut ?

Terima Kasih.

wir

Bracing konsentrik khusus –> untuk sistem struktur penahan lateral ya, gempa ?

Ingat, bracing konsentrik perilaku keruntuhannya tidak daktail lho sehingga harus direncanakan sebagai element yang berperilaku elastis ketika menerima beban lateral.

Jika tidak direncanakan terhadap beban tekan, dan hanya tarik maka bisa saja ketika menerima gaya tekan akan mengalami buckling (tertekuk) ketika hal tersebut terjadi dan jika bracing-nya saling menyilang maka yang akan bekerja adalah bracing yang menerima gaya tarik. Tetapi jika posisi bracing hanya satu arah, maka ketika menerima gaya tekan akan fail.

Untuk plat simpul, pakai plat samping ya sehingga mekanisme kerja yang terjadi pada bautnya adalah geser. Jika demikian maka sebenarnya tidak ada perbedaan antara tarik atau tekan pada sistem sambungan tersebut. Tahunya hanya geser. Tentang tekuk pada plat tersebut, nah ini tergantung dari

detailnya. Umumnya detail pelat sambungan dibuat sedekat mungkin sehingga daerah bebas juga tidak terlalu banyak (banyak kejepitnya) maka biasanya tekuk pelat tidak menentukan. Tetapi jika detailnya khusus, pelatnya terlihat banyak bebasnya, maka tentu perlu dichek terhadap tekuk.

Yah, perlu judgement begitulah untuk detail sambungannya.

(10)

MUHAMMAD GHOMARI

Sebelumnya makasih pak Wir telah berkenan menjawab pertanyaan ini.

Agak bingung nih pak, dengan statement berikut : “Ingat jika baja mengalami retak dan kemudian diberikan gaya tekan sentris maka otomatis retak tersebut akan menutup (hilang). Jika diteruskan maka baja mengalami yielding. Ini menunjukkan bahwa faktor lokal pada batang yang umumnya berupa detail sambungan tidak menentukan.”

Baru tahu pak ada kasus seperti itu (maklum masih kurang baca buku pak… ).

Kalau boleh pak wir, apa ada dokumentasi dan referensi mengenai kasus ini.

Makasih sebelumnya …

Salam kembali dari Unsri Indralaya, Sumatera Selatan …

wir

Baru tahu pak ada kasus seperti itu

Lho apa dosennya tidak mengajarkan perilaku keruntuhan baja daktail, yaitu, [1] yielding dan [2] rupture. Jika yielding sifatnya liat, material baja masih tetap solid (menyatu) hanya mengalami deformasi besar. Kondisi tersebut mengakibatkan redistribusi gaya-gaya, dan merupakan faktor penting pada baja konstruksi. Fenomena yielding itu yang selama ini banyak dijadikan kriteria batas untuk perencanaan elastis. Sedangkan fenomena rupture, pada kondisi dimana material baja mengalami semacam retak (terpisah) sifatnya lokal, yaitu mula-mula kecil dan jika tegangan tarik terjadi terus maka retak bertambah dan pada akhirnya putus. Fenomena terjadinya cepat sekali (non- daktail) , o ya perilaku keruntuhan ini terjadi sesaat tegangan ultimate tercapai, dan hanya dipertimbangkan pada perencanaan ultimate.

Retak adalah kondisi mulai terpisah yang saling menjauh, itu hanya terjadi jika menerima gaya tarik. Sedangkan jika diberikan gaya yang berlawanan (tekan) maka retak akan menutup. Selanjutnya jika batangnya langsing maka stabilitas penampang (buckling) akan terjadi, tetapi jika efek kelangsingan tidak dominan maka terjadi yielding (dan terjadi penyebaran gaya).

Yah belajar baja memang jangan mengandalkan diktat saja.

pengaruh sambungan pada batang tekan dan batang tarik