DAFTAR ISI. BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian...2

Transkripsi

1 vii DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i HALAMAN ENGESAHAN...ii KATA ENGANTAR...iv ABSTRAK...vi DAFTAR ISI...vii DAFTAR NOTASI...x DAFTAR TABEL...xiv DAFTAR GAMBAR...xvi DAFTAR LAMIRAN...xxi BAB I ENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan enelitian Manfaat enelitian Batasan Masalah...3 BAB II TINJAUAN USTAKA endahuluan Batang Desak Tekuk Keseluruhan Tekuk Lokal Sambungan Rangka Kuda-kuda Keaslian enelitian...8

2 viii BAB III LANDASAN TEORI Tinjauan Umum Batang Tarik Lubang Sekrup Luas Bersih Luas Efektif rofil C Kapasitas Tarik Batang Desak Tekuk Teori Dasar Tekuk Tekuk Keseluruhan Tekuk Lokal Defleksi Hubungan Beban-Defleksi Alat Sambung Sekrup Jarak Minimum Jarak Minimum Tepian dan Akhiran Kapasitas Geser pada Kondisi Miring dan Tahanan erhitungan Kapasitas Tarik Hipotesis...50 BAB IV METODE ENELITIAN Umum Benda Uji eralatan engujian engujian Bagan Alir engujian dan Tugas Akhir...63 BAB V ANALISIS DAN EMBAHASAN Umum Analisis...64

3 ix Analisis Berdasarkan SA 2000 version Analisis Berdasarkan BS 5950 art Defleksi Hasil Coupon Test Hasil engujian Kuda-kuda Angka Keamanan Hubungan Beban-Defleksi Kekakuan embahasan BAB VI KESIMULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran...131

4 xvi DAFTAR GAMBAR Gambar 3.1 Tipe-tipe rangka atap Gambar 3.2 a) Baut dan b) sekrup Gambar 3.3 Distribusi tegangan pada luasan bersih Gambar 3.4 enjelasan diameter pada sekrup Gambar 3.5 Jalur kegagalan dan penampang bersih lubang segaris Gambar 3.6 Jalur kegagalan dan luas bersih penampang dengan lubang melenceng Gambar 3.7 Jarak transversal profil C Gambar 3.8 Luas efektif profil kanal yang tersambung pada badannya Gambar 3.9 Luas efektif profil kanal yang saling membelakangi Gambar 3.10 Kegagalan pada batang desak pendek Gambar 3.11 Kegagalan pada batang desak yang panjang Gambar 3.12 Kegagalan pada batang desak menengah Gambar 3.13 Tegangan batang desak sebagai fungsi rasio kelangsingan Gambar 3.14 Tekuk karena lentur Gambar 3.15 Desak pada profil simetris tunggal, (a) tampang kotor (b) tampang efektif Gambar 3.16 Menentukkan momen kapasitas Gambar 3.17 Tekuk torsional pada a) profil berbentuk silang b) profil I Gambar 3.18 Tekuk torsional lentur Gambar 3.19 Tekuk lokal Gambar 3.20 Elemen tepi yang tak berpengaku dan berpengaku Gambar 3.21 Faktor K untuk batang terdesak tidak seragam Gambar 3.22 engaku berupa bibir sederhana... 37

5 xvii Gambar 3.23 Konsep lebar efektif Gambar 3.24 Elemen berpengaku dengan tegangan seragam Gambar 3.25 Elemen berpengaku dengan tegangan bervariasi Gambar 3.26 Elemen tak berpengaku dengan tegangan seragam Gambar 3.27 Hubungan beban-lendutan Gambar 3.28 (a) Self tapping screw dan (b) self drilling screw Gambar 3.29 enjelasan t 3 dan t Gambar 3.30 Gaya batang yang terjadi akibat beban Gambar 4.1 Benda uji a) bentuk rangka b) penampang profil Gambar 4.2 Universal Testing Material Gambar 4.3 Dukungan sendi (a) dan (b) dukungan rol Gambar 4.4 Data acquisition system (DAS) Gambar 4.5 LVDT Gambar 4.6 Magnetic stand Gambar 4.7 Timbangan Gambar 4.8 Laker Gambar 4.9 eletakan pengantung Gambar 4.10 enyangga Gambar 4.11 Caliper Gambar 4.12 emosisian penyangga dan laker terhadap benda uji Gambar 4.13 a) pemasangan tulangan pada salah satu joint batang atas b) pemasangan LVDT Gambar 4.14 enghubungan komputer ke DAS Gambar 4.15 Benda uji saat mengalami pembebanan Gambar 4.16 Benda uji coupon test Gambar 4.17 bagan alir a) pengujian, b) tugas akhir Gambar 5.1 Jarak antar joint pada kuda-kuda... 66

6 xviii Gambar 5.2 enamaan joint dan batang serta peletakan beban pada kuda-kuda Gambar 5.3 enampang profil Gambar 5.4 enampang profil dengan jarak-jarak yang diperlukan untuk menghitung momen inersia Gambar 5.5 Gaya batang pada joint A Gambar 5.6 Gaya batang pada joint E Gambar 5.7 Gaya batang pada joint C Gambar 5.8 Gaya batang pada joint G Gambar 5.9 Gaya batang pada joint F Gambar 5.10 Gaya batang pada joint B Gambar 5.11 Gaya batang yang terjadi karena Gambar 5.12 enamaan a 1 dan a Gambar 5.13 enamaan node, elemen dan sumbu pada penampang Gambar 5.14 enamaan elemen pada penampang profil Gambar 5.15 enamaan elemen penampang profil Gambar 5.16 Jarak antar joint pada kuda-kuda Gambar 5.17 enamaan batang dan joint pada rangka kuda-kuda Gambar 5.18 Gaya batang pada joint A Gambar 5.19 Gaya batang pada joint E Gambar 5.20 Gaya batang pada joint C Gambar 5.21 Gaya batang pada joint G Gambar 5.22 Gaya batang yang terjadi karena Gambar 5.23 f i dengan i pada joint C Gambar 5.24 Gaya batang pada joint A karena f i pada joint C

7 xix Gambar 5.25 Gaya batang pada joint E karena f i pada joint C Gambar 5.26 Gaya batang karena f i pada joint C Gambar 5.27 Benda uji coupon test Gambar 5.28 Hubungan beban-defleksi berdasarkan SA Gambar 5.29 Hubungan beban-defleksi berdasarkan metode virtual work Gambar 5.30 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda pertama Gambar 5.31 Hubungan beban-defleksi rata-rata kuda-kuda pertama dan kurva regresinya Gambar 5.32 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda pertama pada LVDT 1 dan kurva regresinya Gambar 5.33 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda pertama pada LVDT 2 dan kurva regresinya Gambar 5.34 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda kedua Gambar 5.35 Hubungan beban-defleksi rata-rata kuda-kuda kedua dan kurva regresinya Gambar 5.36 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda kedua pada LVDT 1 dan kurva regresinya Gambar 5.37 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda kedua pada LVDT 2 dan kurva regresinya Gambar 5.38 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda ketiga Gambar 5.39 Hubungan beban-defleksi rata-rata kuda-kuda ketiga dan kurva regresinya Gambar 5.40 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda ketiga pada LVDT 1 dan kurva regresinya Gambar 5.41 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda ketiga pada LVDT 2 dan kurva regresinya Gambar 5.42 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda keempat Gambar 5.43 Hubungan beban-defleksi rata-rata kuda-kuda keempat dan kurva regresinya Gambar 5.44 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda keempat pada LVDT 1 dan kurva regresinya

8 xx Gambar 5.45 Hubungan beban-defleksi kuda-kuda keempat pada LVDT 2 dan kurva regresinya Gambar 5.46 Hubungan beban-defleksi rata-rata kuda-kuda Gambar 5.47 Joint dibuat menjadi profil tertutup Gambar 5.48 Hubungan beban dengan angka keamanan Gambar 5.45 Tekuk lokal terjadi pada batang tarik yang berubah fungsi menjadi batang netral yang ditunjukkan oleh lingakaran berwarna merah Gambar 6.1 enambahan batang untuk menghindari tekuk Gambar 6.2 Kontra defleksi

9 xiv DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Jumlah setengah gelombang sinus Tabel 3.2 anjang efektif, L E, untuk batang desak Tabel 3.3 enjelasan faktor K 1 dari gambar Tabel 5.1 engelompokan gaya batang tiap batang Tabel 5.2 anjang efektif ( L ) untuk batang desak E Tabel 5.3 anjang efektif Tabel 5.4 Beban tekuk lentur elastis minimum Tabel 5.5 Geometri node Tabel 5.6 Geometri elemen Tabel 5.7 Sifat elemen Tabel 5.8 Momen inersia dan warping unit w i dan w j terhadap titik berat penampang Tabel 5.9 Warping product of inertia terhadap sumbu x dan y Tabel 5.10 Warping unit w o dan i Tabel 5.11 Normalized unit warping w o terhadap pusat geser penampang j W ni dan W nj Tabel 5.12 Warping constant Tabel 5.13 Konstanta torsi St. Venant Tabel 5.14 Beban tekuk torsional Tabel 5.15 Beban tekuk lentur elastik kolom Tabel 5.16 Beban tekuk lentur torsional Tabel 5.17 Koefisien tekuk lokal Tabel 5.18 Tegangan elastis tekuk lokal Tabel 5.19 Menentukan rumus yang digunakan untuk beban tekuk lokal Tabel 5.20 Beban tekuk lokal Tabel 5.21 Lebar efektif Tabel 5.22 Luas efektif... 93

10 xv Tabel 5.23 erhitungan defleksi pada joint C Tabel 5.24 Hasil coupon test Tabel 5.25 Angka keamanan rangka kuda-kuda baja ringan Tabel 5.26 Kekakuan berdasarkan pengujian Tabel 5.27 Jarak antar kuda-kuda berdasarkan jenis penutup atap Tabel 5.28 Tegangan desain yang digunakan Tabel 5.29 Rekomendasi faktor reduksi Tabel 5.30 Angka keamanan untuk interval tiap 15 kg Tabel 5.31 Angka keamanan Tabel 5.32 Defleksi rata-rata tiap kuda-kuda dan persentase perbedaan deflkesi saat pengujian dengan SA 2000 dan metode virtual work Tabel 5.33 Faktor defleksi ( )

11 x DAFTAR NOTASI A = luas kotor tampang A e = luas efektif profil A eff = jumlah dari seluruh luas efektif dari tiap elemen A g = luas kotor A n = luas bersih a 1 = luas bersih tampang kaki yang tersambung a 2 = luas kotor tampang kaki yang tidak tersambung b b = lebar datar elemen = panjang kotor penampang yang tegak lurus dengan beban tarik b eff = lebar efektif b n = panjang bersih penampang yang tegak lurus dengan beban tarik b eu = lebar efektif elemen tak berpengaku C w = warping constant penampang d h = diameter lubang d s = diameter sekrup e s = jarak antara sumbu netral geometris tampang kotor dan tampang efektif E = modulus elastis bahan

12 xi f c = tegangan desak pada elemen efektif f i = gaya aksial virtual pada batang i karena beban virtual batang G = modulus geser g = jarak sekrup yang tegak lurus dengan beban tarik (jarak transversal/melintang) I I x = momen inersia penampang = momen inersia penampang terhadap sumbu x I y = momen inersia penampang terhadap sumbu y J K k L = konstanta torsi St Venant = koefisien tekuk lokal = kekakuan struktur = panjang kolom L E = panjang efektif batang n = jumlah setengah gelombang sinus pada bentang kolom = beban yang bekerja c = tahanan tekuk ketika menerima beban aksial cr = beban tekuk euler cr = beban elastis tekuk lokal cs = beban leleh kolom pendek E = beban tekuk lentur elastis kolom

13 xii Ex = beban tekuk lentur elastik kolom terhadap sumbu x n = beban tekuk lokal s = Kapasitas geser sambungan sekrup T = beban tekuk torsional kolom t = kapasitas tarik batang atau sambungan sekrup TF = beban tekuk lentur torsional kolom ts = kapasitas geser sekrup p cr = tegangan elastis tekuk lokal p y = tegangan leleh desain. r = radius girasi penampang R n = kekuataan nominal struktur atau elemen struktur R u = kekuataan yang diterima struktur atau elemen struktur r r x, y = radius girasi terhadap sumbu x dan y s p = jarak sekrup yang sejajar dengan beban tarik (jarak longitudinal/membujur) t = tebal elemen t 3 = tebal batang yang menyinggung kepala sekrup t 4 = tebal batang yang jauh dari kepala sekrup U s = tegangan ultimate

14 xiii v = rasio oisson x o = jarak dari pusat geser ke titik berat yang diukur terhadap sumbu x Y s = tegangan leleh = defleksi = koefisien erry = jarak normal (tegak lurus) elemen terhadap titik berat penampang = faktor reduksi

15 xxi DAFTAR LAMIRAN Lampiran I Lampiran II = Lembar Konsultasi = Lebar Efektif Untuk Elemen Berpengaku dan Tak Berpengaku Lampiran III = Lokasi usat Geser dan erkiraan Nilai Konstanta Bengkok C w Lampiran IV = Hasil Uji Tarik T. rima Andalan Group Lampiran V = Tabel Beban-Defleksi Berdasarkan engujian, SA 2000, dan Metode Virtual Work Lampiran VI = Hasil SA 2000 Lampiran VII = Foto Hasil engujian