BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Open-Web Expanded Beams and Girders (perluasan
balok dan girder dengan badan berlubang)
adalah balok yang mempunyai elemen pelat badan berlubang, yang dibentuk dengan cara membelah bagian
tengah pelat badan, kemudian bagian
bawah dari belahan tersebut dibalik dan disatukan kembali antara bagian atas dan bawah dengan cara digeser sedikit
kemudian dilas.
Gagasan semacam ini pertama kali
dikemukakan oleh H.E. Horton dari Chicago dan Iron Work sekitar tahun 1910, yang
sekarang ini dikenal dengan metode
Castella. Jika pembelahannya zig-zag maka disamping bertambah tinggi juga akan dihasilkan pelat badan balok
berlubang dan perluasan pelat badan balok,
namun jika pembelahannya miring maka akan dihasilkan perluasan pada salah satu ujung pelat badan dan penyempitan
pada ujung pelat badan yang satunya
(menghasilkan balok non prismatis).
Gambar 1.1 Profil balok I
dipotong zig-zag miring sepanjang badannya Universitas Sumatera Utara Gambar
1.2. Balok Castella non prismatis tanpa lubang.
Dengan cara semacam itu maka
balok dengan luas yang sama akan menghasilkan modulus potongan dan momen inersia yang lebih
besar.
Gambar 1.3. Penggunaan balok I
nonperismatis di lapangan Universitas
Sumatera Utara Grafik 1.1 Batas-batas daerah tekuk yang ditetapkan dalam
persyaratan L p (batas wilayah plastik)
dan Lr(batas wilayah tekuk inelastik) jika
L b <L pmaka kekuatan plastik Mp,kontrol dan LTB (Lateral Torsional
Buckling) tidak terjadi , jika L p <L
b <L r maka LTB inelastis terjadi , jika L r <L b maka elastis LTB terjadi
Namun disisi lain dengan semakin tingginya balok maka kelangsingannya semakin meningkat sehingga
akan menurunkan tegangan kritisnya, atau
akan menghasilkan tegangan kritis yang lebih kecil dari pada tegangan lelehnya (fcr <
fy). Jika fcr < fy maka profilnya
akan cepat rusak (yang sering disebut prematur
calleb), hal ini dapat diatasi dengan cara memasang pengaku pada bagian pelat badannya. Pada pembahasan kali ini,
penulis hanya akan membahas mengenai balok
I nonprismatis.
Universitas Sumatera Utara 1.2
Rumusan Masalah Analisis nonlinier, yaitu geometrinya tetap selama proses
pembebanan,kekakuan elemen penysun
kekakuan struktur merupakan fungsi gaya normal elemen, dan gaya normal elemen merupakanfungsi dari
perpindahan. Ketidaklinieran dari analisis
nonlinier adalah disebabkan olehperubahan kekakuan struktur.
Gambar 1.4. Rumus pemotongan
balok I nonprismatis Ketika suatu balok
di berikan beban maka balok akan menekuk ketidak stabilan terjadi karena pada bagian atas akan
tertekan sedang bagian bawah tertarik bagian-bagian
ini akan memberikan perlawanan sehingga akan menghasilkan gabungan gerakan lateral dan torsi pada balok
hal inilah yang dikenal sebagai tekuk torsi
lateral.
Universitas Sumatera Utara Gambar 1.5. Tekuk torsi lateral, dari atas(a),
dari samping(b) Hal ini terjadi dikarenakan momen utama yang dipikul oleh sumbu
terkuat, besarnya jarak bentang sehingga
jarak bentang bebasnya besar, dan kelangsingan penampang. pada tekuk torsi lateral yang
terjadi bukan hanya lendutan balok kearah bawah tetapi juga terjadi puntiran terhadap
sumbu penampang dan bahkan terjadi translasi
kearah samping.
1.3 Batasan Masalah Batasan batasan masalah dalam tugas akhir ini
adalah: • Struktur yang di tinjau adalah
beam coloum dengan aplikasi balok perletakan sederhana •
Pembebanan terhadap struktur merupakan beban terpusat pada tengah bentang balok • Pada
pembahasan tugas akhir ini, penulis hanya akan membahas mengenai tekuk lateral pada balok baja profil I
nonprismatis.
•
Peraturan yang digunakan adalah SNI 2002 dan AISC 360-05 •
Program yang digunakan adalah ABAQUS v6.10 Universitas Sumatera Utara 1.4 Tujuan
Penulisan Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: Untuk mrngetahui adanya tekuk torsi lateral
yang terjadi pada balok baja I nonprismatis.
Mendapatkan gambaran tentang tekuk torsi lateral yang terjadi pada balok I nonprismatis dan bagian-bagian
tertentu yang rentan untuk terjadinya tekuk
torsi lateral.
1.5 Manfaat Penulisan Manfaat yang diharapkandari penulisan ini
adalah : 1. Sebagai perbandingan mengenai pengaruh
penggunaan metode yang berbeda dalam
menganalisa tekuk lateral yang terjadi pada balok I nonprismatis antara metode konvensional dengan program komputer
dalam hal ini ABAQUS 2. Sebagai masukan bagi praktisi
mengenai metode mana yang lebih
ekonomis untuk diterapkan di lapangan.
3. Sebagai bahan masukanbagi rekan-rekan
mahasiswaapabila nantinya melakukan penulisan
yang berkenaan dengan hasilpenulisan ini.
1.6 Metode Penulisan Metode yang
digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah studi literatur yaitu dengan mengumpulkan data-data dan
keterangan dari literature yang berhubungan
dengan pembahasan pada tugas akhir ini, serta masukan dari dosen pembimbing. Urutan penulisan tugas akhir ini
adalah sebagai berikut: 1. Mencari dasar pengetahuan dari balok I
nonprismatis Universitas Sumatera Utara 2. Membahas mengenai keuntungan pemakaian balok I nonprismatis dan perbandingan efektifitas dengan material
lainnya.
3. Menampilkan pemodelan struktur balok I
nonprismatis dengan program ABAQUS serta menampilkan hasil lateral
buckling yang terjadi.
1.7 Tinjauan Pustaka Singkat Tabel 1.1 Momen kritis untuk tekuk lateral (
menurut SNI BAJA 2002) Cb adalah factor
pengali momen, dimana: = 12,5
2,5+
3
+ 4
+ 3
≤2,3 (1.1) Dimana Mmax adalah momen maksimum pada bentang
yang ditinjau serta MA, MB, MC adalah
masing-masing momen pada ¼ bentang, tengah bentang dan ¾ bentang komponen struktur yang ditinjau.
0 komentar:
Posting Komentar