BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah Konstruksi Baja merupakan suatu alternatif
yang menguntungkan dalam pembangunan
gedung dan struktur yang lainnya baik dalam skala kecil maupun besar. Hal ini dikarenakan material baja
mempunyai beberapa kelebihan bahan konstruksi
yang lain.
Akan tetapi pada kenyataannya
banyak kita temui pembangunan gedung konstruksi
tingkat tinggi yang masih didominasi oleh beton konvensional. Bila dibandingkan dengan beton konvensional, baja
memiliki beberapa keunggulan yang perlu
diperhatikan dalam pembangunan yang saat ini sedang berkembang pesat yaitu selain awet dan kuat, berat yang
lebih ringan Specific Strength yang lebih
tinggi serta waktu pengerjaan yang lebih cepat dapat mempercepat pengerjaan konstruksi. Ditambah lagi dengan
keseragaman material yang lebih terjamin
karena dibuat secara fabrikasi (Homogen).
Baja merupakan salah satu bahan
konstruksi yang paling penting.
Sifatsifatnya yang terutama penting dalam penggunaan dibandingkan
terhadap bahan lain yang tersedia dan sifat ductility. Ductility adalah kemampuan untuk berdeformasi secara nyata baik dalam tegangan
maupun regangan sebelum terjadi kegagalan.
Baja berdeformasi secara nyata
dapat dilihat pada batang polos maupun konstruksi
portal sederhana. Portal terdiri dari elemen pelat, kolom, dan balok kolom dimana sambungan balok dan kolom tidak
dapat dikatakan monolit seperti beton
maka digunakan asumsi- asumsi dalam memudahkan didalam menganalisa.
Dalam perencanaan faktor yang
harus mendapat perhatian utama adalah masalah kekuatan dan keamanan, masalah keekonomisan
dan masalah estetika dari struktur yang
di rencanakan.
Suatu struktur dikatakan kuat
atau aman apabila struktur tersebut mampu memikul segala gaya, tegangan dan juga
lendutan yang mungkin timbul akibat dari
pembebanan yang bersifat sementara. Oleh karena itu seorang perencana harus memperhatikan hal-hal tersebut di atas
dengan sebaik-baiknya dalam merencanakan
suatu struktur.
Dalam tugas akhir ini yang di
tinjau adalah kolom baja. Apabila sebuah batang lurus di bebani gaya tekan aksial
dengan pemberian beban semakin lama semakin
tinggi, maka pada batang tersebut akan mengalami perubahan. Perubahan dari keadaan sumbu batang lurus menjadi sumbu
batang melengkung dinamakan tekuk.
Definisi lain menyatakan bahwa Buckling(Tekuk) merupakan suatu proses dimana suatu struktur tidak mampu
mempertahankan bentuk aslinya, sedemikian rupa berubah bentuk dalam rangka menemukan
keseimbangan baru. Buckling merupakan
fenomena instabilitas yang terjadi pada batang langsing, pelat dan cangkang yang tipis.
Konsekuensi buckling pada dasarnya adalah
masalah geometrik dasar, dimana terjadi lendutan besar akan mengubah bentuk struktur. Fenomena buckling pada kolom
langsing merupakan prototype sederhana
yang menggambarkan masalah instabilitas struktur. Masalah instabilitas ini
dalam sejarah pertama kali dapat diselesaikan oleh Euler tahun 1744 M.
Karakteristik mendasar dari
keruntuhan buckling adalah bahwa beban runtuh tergantung pada modulus elastis dan kekakuan
penampang dan hampir tidak tergantung
kepada kekuatan bahan atau batas leleh bahan. Penambahan kekuatan dengan meningkatkan kekuatan bahan hanya akan
berpengaruh kurang dari 1 persen
terhadap kapasitas beban runtuh untuk berbagai macam properties kolom.
Buckling (tekuk) terjadi akibat
penekanan pada suatu batang dimana yang mengalami
gaya tekan aksial. Dalam hal ini, tekuk dapat terjadi sebelum atau sesudah tegangan idiil dicapai terlebih
dahulu,tentu tidak menjadi masalah dalam perhitungan kekuatan baja. Namun apabila tekuk
terjadi sebelum tegangan idiil dicapai,
tentu akan sangat berbahaya karena peristiwa tekuk terjadi secara tibatiba
tanpa memberi tanda-tanda misalnya terjadinya deformasi secara perlahanlahan
yang semakin lama semakin besar.
Untuk struktur yang ramping
dimana ukuran panjangnya sangat besar dibanding
dengan jari-jari inersianya, kestabilan bukan hanya di tentukan oleh deformasi seperti diatas tetapi harus di
tinjau tekuk batang akibat gaya aksial tekan.
Apabila gaya aksial tekan di perbesar, maka tekukan akan semakin besar sehingga dapat mengakibatkan ketidakstabilan
struktur tersebut. Besarnya gaya yang
mengakibatkan struktur berada dalam batas stabil disebut “Beban Kritis” yang biasanya disebut dengan Pcr, dimana
besarnnya beban kritis ini di pengaruhi oleh
: Elastisitas bahan, Dimensi Struktur, Jenis Pembebanan, dan
Faktor Pengukuran.
Pada Batang yang mengalami gaya
aksial tekan, maka deformasi yang terjadi
mula-mula adalah perpendekan. Jika beban ditambah maka akan terjadi bengkokan akibat tekukan batang tersebut. Jika
melebihi beban kritis maka batang tersebut
akan mengalami patah, dan tentunya sudah harus dalam suatu perencanaan. Untuk menghindari bahaya di atas
perlu kiranya diketahui berapa besar
beban kritis yang dapat dipikul oleh suatu batang dengan memperhitungkan ha-hal yang telah disebutkan di atas.
Sambungan antara balok-kolom dapat
diasumsikan sebagai sambungan rigid
framing (sambungan portal kaku) dan
sambungan semi rigid framing (sambungan
portal semi kaku).
Sambungan semi rigid framing
(sambungan semi kaku) adalah momen yang
diberikan sambungan semi rigid tidak
sama dengan nol dan tidak memberikan
momen penuh.
Pada umumnya struktur yang
menerima gaya normal terdapat pada kolom, baik gaya tekan maupun gaya tarik, sehingga
terjadi deformasi perpindahan akibat gaya
tekan dan perpanjangan akibat gaya tarik. Gaya normal tekan yang bekerja ada 2 macam yaitu: a. Gaya tekan sentris b. Gaya tekan eksentris Gaya tekan sentris
adalah gaya normal tekan yang bekerja pada batang berimpit dengan garis sumbu batang sehingga
tidak ada momen yang timbul, maka gaya
tekan yang terjadi adalah =
.
Gaya tekan eksentris sebenarnya
tidak ada, yang menyebabkan gaya tekan eksentris
atau terjadinya momen M = P.e ada beberapa hal: a. Garis sumbu batang yang tidak lurus b.
Garis gaya normal tekan tidak sentris c.
Bahan batang (EI) tidak homogen Bila
portal diberi gaya aksial tekan pada kolom dimana beban tersebut diletakkan dititik berat kolom sehingga tidak
terjadi momen eksentrisitas M = P.e kolom
dalam keadaan lurus sebelum terjadi tekuk awal (P < Pkritis).
Akibat pembebanan tersebut ada
dua kemungkinan yang terjadi pada portal
yaitu tekuk tidak bergoyang dan tekuk bergoyang.
Tekuk adalah bila suatu kolom
diberi gaya aksial tekan sebesar P1, kolom tidak mengalami tekuk (P < Pkritis) kolom
masih batas stabil, bila aksial P2diberi lebih besar dari P1, maka kolom akan mengalami
tidak stabil. Besar beban yang menjadi
batas batang stabil – tidak stabil disebut Pcr (Pkritis). Disini batang sudah menekuk dan tida bisa kembali seperti semula.
Tekuk bisa terjadi pada konstruksikonstruksi langsing, misalnya pada
kolom-kolom langsing, tebal kelangsing elemen
plat dan lain-lain.
0 komentar:
Posting Komentar