PERENCANAAN ELEMEN LENTUR

1
PERENCANAAN ELEMEN LENTUR
Sumber croty.files.wordpress.com/2010/10/elemen-l
entur-des-2005.ppt
2
Elemen Lentur
Definisi
Elemen struktur yang (dominan) memikul gaya dalam
momen lentur.
Penggunaan
Balok pada Struktur Bangunan dan Struktur
Jembatan
3
KONSEP PERENCANAAN
Mu lt f Mn
gaya dalam ultimate (momen)
kuat lentur rencana
ANALISA STRUKTUR
PERHITUNGAN KAPASITAS
4
Kuat Rencana Elemen Lentur (f Mn)
Ditentukan berdasarkan kondisi batas (ultimate)
yang mungkin terjadi pada elemen lentur, yaitu
1. LELEH 2. TEKUK
a. tekuk lokal b. tekuk lateral
5
Kondisi Leleh
(1)
Seluruh bagian penampang mengalami leleh.
Distribusi Tegangan
6
Kondisi Leleh
(2)
Kapasitas Penampang didefinisikan sebagai
dengan Z modulus plastis penampang fy
tegangan leleh
Kondisi leleh hanya dapat tercapai jika TIDAK
TERJADI TEKUK
7
Kondisi Tekuk
Kondisi tekuk terdiri dari

1. Tekuk Lokal

meninjau kelangsingan bagian penampang

1. Tekuk Lateral

meninjau kelangsingan elemen struktur
8
Tekuk Lokal
(1)
Akibat bekerjanya momen lentur, sebagian
penampang akan mengalami tarik dan sebagian tekan.
Misal akibat momen positif
pelat sayap atas mengalami tekan
sebagian pelat badan mengalami tekan
Tekuk lokal meninjau kelangsingan bagian
penampang (l) yang mengalami tekan.
kelangsingan bagian penampang (l) didefinisikan
sebagai perbandingan lebar-tebal pelat bagian
penampang
9
Tekuk Lokal
(2)
untuk bagian sayap l b/2tf untuk
bagian badan l h/tw
BATASAN KELANGSINGAN BAGIAN PENAMPANG
l lt lp
Penampang Kompak
lp lt l lt lr
Penampang Tidak Kompak
l gt lr
Penampang Langsing
lp
Batasan nilai kelangsingan penampang kompak
lr
Batasan nilai kelangsingan penampang tidak
kompak
(lihat Tabel 7.5-1 halaman 30 dan 31)
10
Tekuk Lokal
(3)
Batasan
?p
?r
penampang kompak
penampang tidak kompak
penampang langsing
TIDAK TERJADI TEKUK
Mn Mp
(8.2.4 hal.36)
(8.2.5 hal.36)
(8.2.3 hal.36)
11
Tekuk Lokal
(4)
Bagian-bagian penampang sangat dianjurkan
mempunyai nilai kelangsingan yang lebih kecil
dari ?p agar tidak mengalami tekuk lokal.
Sebagian besar profil yang ada di pasaran,
bagian-bagian penampangnya tidak mengalami tekuk
lokal
Penampang Kompak
12
Tekuk Lateral
(1)
Tekuk Lateral adalah deformasi yang terjadi pada
arah lateral/samping (keluar bidang pembebanan)
yang terjadi pada elemen yang dibebani momen
lentur.
13
Tekuk Lateral
(2)
elemen struktur yang dibebani momen lentur
deformasi ke bawah akibat momen lentur (lendutan)
dy
deformasi ke samping (lateral)
dx
14
Tekuk Lateral
(3)
dy deformasi ke bawah tegak lurus sumbu kuat
dx deformasi ke samping (lateral) tegak
lurus sumbu lemah
dy
dx
15
Tekuk Lateral
(4)
Tekuk Lateral HANYA TERJADI jika bekerja momen
lentur pada arah SUMBU KUAT penampang.
deformasi utama terjadi pada arah y (dy) ? tegak
lurus sumbu kuat x-x deformasi lateral terjadi
pada arah x (dx) ? tegak lurus sumbu lemat y-y
SUMBU KUAT menyerang SUMBU LEMAH
16
Tekuk Lateral
(5)
Tekuk Lateral TIDAK AKAN terjadi jika bekerja
momen lentur pada arah SUMBU LEMAH penampang.
Deformasi hanya pada arah x (dx) ? tegak lurus
sumbu kuat y-y
SUMBU LEMAH tidak mampu menyerang SUMBU KUAT
17
Tekuk Lateral
(6)
Terjadi tidaknya tekuk lateral ditentukan dari
panjang bentang elemen struktur.
Lb
panjang bentang antara dua pengekang lateral
Lp
batas panjang bentang pendek
Lr
batas panjang bentang menengah
(Lp dan Lr lihat ketentuan pada Tabel 8.3-2
Halaman 38)
18
Tekuk Lateral
(7)
1. Bentang Pendek (Lb lt Lp)
Tidak terjadi tekuk lateral, elemen struktur
dapat mencapai kondisi leleh.
19
Tekuk Lateral
(8)
2. Bentang Menengah (Lp lt Lb lt Lr)
Perilaku inelastis penampang
Interferensi leleh dengan tekuk.
20
Tekuk Lateral
(9)
3. Bentang Panjang (Lb gt Lr)
Terjadi tekuk lateral yang membatasi pencapaian
leleh pada penampang.
Sangat disarankan untuk TIDAK merencanakan
penampang dengan pada bentang ini. Tidak
ekonomis.
21
Tekuk Lateral - Lb
(10)
Lb panjang bentang antara dua pengekang lateral
1. Balok di atas dua tumpuan sederhana

• pengekang lateral tumpuan
• deformasi lateral meliputi keseluruhan bentang
  struktur
• ? Lb L

22
Tekuk Lateral - Lb
(11)
2. Balok dengan tumpuan sendi-jepit

• pengekang lateral tumpuan
• deformasi lateral meliputi sebagian bentang
  struktur
• ? Lb 0.8 L

23
Tekuk Lateral - Lb
(12)
3. Balok di atas dua tumpuan sederhana dengan
pengekang lateral di tengah bentang

• pengekang lateral tumpuan, pengekang lateral di
  tengah bentang
• deformasi lateral meliputi setengah bentang
  struktur
• ? Lb 0.5 L

24
Tekuk Lateral - Cb
(13)
Cb faktor pengali momen
Mmax
Momen maksimum yang terjadi pada bentang yang
ditinjau
MA
Nilai momen pada ¼ bentang
MB
Nilai momen pada ½ bentang
MC
Nilai momen pada ¾ bentang
25
Tekuk Lateral - Cb
(14)
Jika bekerja momen seragam ? Cb 1
keseluruhan bentang struktur akan menerima momen
lentur yang besarnya seragam yang memberikan
kontribusi potensi untuk terjadinya tekuk lateral
bentang menengah
bentang panjang
26
Tekuk Lateral - Cb
(15)
Pada struktur simple beam dengan beban terpusat P
Cb 1.316 Bentang struktur tidak menerima momen
lentur yang seragam. Sebagian bentang mempunyai
nilai momen lentur yang kecil sehingga potensi
untuk terjadinya tekuk lateral lebih kecil
dibandingkan dengan struktur yang menerima momen
seragam.
bentang menengah
bentang panjang
27
Contoh Soal
(1)
Penampang IWF 250.125.6.9 mm digunakan pada
struktur balok sederhana di atas dua tumpuan,
memikul beban merata ultimate sebesar 1500 kg/m.
Jarak antar tumpuan adalah 6.00 m dengan kondisi
tumpuan kedua ujung adalah sendi-sendi pada semua
arah sumbu penampang. Periksa, apakah penampang
bisa memikul gaya yang bekerja.
28
Contoh Soal
(2)
Penampang Kompak ! Tidak Terjadi Tekuk Lokal
29
Contoh Soal
(3)
30
Contoh Soal
(4)
31
Contoh Soal
(5)
32
Contoh Soal
(6)
33
Contoh Kasus (7)
34
Contoh Kasus (8)