JURNAL LOGIKA, Volume XII, No 3 Tahun 2014 ISSN : KESTABILAN KOLOM DENGAN METODE SNI DAN PPBBI 1984

Transkripsi

1 JURNAL LOGIKA, Volue XII, No 3 Tahun 2014 ISSN : KESTABILAN KOLOM DENGAN METODE SNI DAN PPBBI 1984 Fathur Rohan (Universitas Swadaya Gunung Jati) Abstrak Kolo adalah batang tekan vertikal tegak yang berfungsi sebagai penahan gaya yang arahnya vertikal aksial. Prilaku kolo dilihat dari rasio beban terfaktor dan kuat tekan noinal dan engetahui prilaku kelangsingan penapang dan faktor tekuk penapang kolo. Penggunaan etode SNI enitik beratkan pada Strength Liit Design diana faktor keaanan faktor ekonois dala analisis suatu siste struktur enjadi acuan. etode PPBBI 1984 ini enitik beratkan pada perhitungan kuat perlu pada struktur tersebut dikalikan dengan suatu faktor keaanan. Dengan etode SNI rasio antara beban terfaktor dan kuat tekan noinal adalah 0,52. Selanjutnya dengan enggunakan analisis etode PPBBI 1984 faktor tekuk dengan tegangan dasar adalah 0,66. Dari penggunaan profil WF ,5.6,8, aka jenis kolo ini adalah kolo pendek dan asih aan digunakan. Kata Kunci: Kolo, Kestabilan, SNI dan PPBBI Pendahuluan Kolo adalah batang tekan vertikal tegak yang berfungsi sebagai penahan gaya yang arahnya vertikal aksial yang enekan serah subu batang kolo dan eneruskan gaya sapai kepada pondasi. Pada uunya kolo ini epunyai sifat keruntuhan dan sifat tekuk akibat dari kelangsingan kolo. Ini terjadi biasanya pada konstruksi baja. Euler engatakan jika akibat tekuk tegangan penapang asih dala keadaan elastis (belu encapai leleh f y ) aka gaya kritis dapat dihitung. Stabilitas kolo adalah struktur kolo dala keadaan elastis, diensi kolo lurus dan prisatis, kolo tersebut dapat elentur akibat beban yang bekerja aksial sentris terhadap subu batang, struktur pondasi yang stabil sehingga dapat eikul beban vertikal dari kolo, adanaya lendutan kecil yang bekerja (Working sall deflection) dan tidak adanya perasalahan oen akibat puntir. Metode yang banyak digunakan adalah etode Allowable Stress Design (ASD) dan Load Resistance Factor Design (LRFD). ASD adalah etoda yang pendekatan dengan penggunaan faktor keaanan tunggal yang digunakan dengan kobinasi pebebanan. Dari faktor keaanan ini tegangan yang diijinkan ditentukan untuk endesain pebenanan. Beban beban layanan yang keudian digunakan untuk enentukan tegangan yang sebenarnya. ini harus eenuhi tegangan yang diijinkan. Karena hanya total beban layanan saja yang saa yang digunakan untuk endesain dari 41

2 Kestabilan Kolo (hal 41-46) struktur ketika enggunakan etode ASD. Diperlukan kekuatan agar selalu saa dengan variasi pebebanan. LRFD adalah etoda yang banyak perbedaanya tipe dengan etode ASD seperti beban layanan untuk perlawanan, terhadap beban ati, beban hidup, beban salju, beban hujan dan lainnya. Beban layanan adalah dikalikan dengan faktor pebebanan dan kobinasi pebebanan. Faktor faktor ini diperhitungkan khususnya untuk jenis pebebanan yang diterapkan. Faktor faktor ini juga bervariasi, bergantung pada kobinasi pebebanan. (Suber : Matthew Cristian Kasunick, April 2000). Di Indonesia penggunaan etode untuk engalisis rancangan struktur baja telah kita kenal dan ada beberapa etode yang biasa digunakan seperti etode PPBBI 1984 dan etode LRFD. Metode LRFD digunakan oleh Indonesia enjadi etode SNI. Metode SNI ulai diperkenalkan pada tahun 1995 sapai perkebangannya SNI Berdasarkan hal tersebut diatas aka akan engaplikasikan perhitungan dan analisis batang tekan dengan enggunakan etode PPBBI 1984 dan SNI Diana dengan penggunaan profil WF ,5.6,8 ini didasarkan pada kenyataan dilapangan sering enggunakan profil ini untuk keperluan penggunaan kolo untuk selasar pada bangunan gedung. Diana kontraktor yang sering enggunakan jasa pihak ke tiga yang biasa enggunakan profil ini dengan ketinggian antara 6 9 eter. Dari latar belakang tersebut aka aksud dari penulisan karya iliah ini adalah ebandingkan faktor tekuk pada etode PPBBI 1984 dan SNI SNI adalah untuk engetahui prilaku Kolo dilihat dari rasio beban terfaktor dan kuat tekan noinal. Dan engetahui prilaku kelangsingan penapang dan faktor tekuk penapang kolo. Teori Load Resistance Factor Design dan Allowable Stress Design Terdapat perbedaan utaa antara etode LRFD (Load Resistance Factor Desain) dan ASD (Allowable Stress Design) yaitu perbandingan antara julah beban beban sapai batas beban yang sebenarnya dan batas kekuatan ultiate, perbedaan pada faktor faktor keaanan. (suber : A Beginner's Guide to the Structural Engineering Basic Design Concepts, 2006, 2008 T. Bartlett Quiby). Penggunaan etode LRFD ini pada SNI enitik beratkan pada Strength Liit Design diana faktor keaanan faktor ekonois dala analisis suatu siste struktur enjadi acuan. Seperti contoh pada desain konstruksi dengan enggunakan struktur baja adalah engetahui kelangsingan penapang dengan penggunaan profil baja, ini berkaitan dengan perasalahan tekuk lokal penapang (Buckling) dan dibandingkan dengan tebal profil penapang. Pendekatan ASD engisyaratkan bahwa beban yang bekerja(applied Load) pada struktur yang tidak boleh elapaui beban kerja yang diijinkan (allowable Load). Beban kerja yang diijinkan berdasarkan beban kerja batas noinal tertentu (liit State) dibagi dengan suatu faktor keaanan. (Suber : Harkali Setiyono, Motode LRFD Dala Desain Kekuatan Struktur Baja Ringan). Dala perhitungan dengan etode ASD diana perhitungan kuat perlu pada 42

3 JURNAL LOGIKA, Volue XII, No 3 Tahun 2014 ISSN : struktur tersebut dikalikan dengan suatu faktor keaanan. Metode ini sudah tidak bisa digunakan pada ulai dari akhir tahun 90 an diakrenakan danggap sudah tidak bisa endesain struktur yang bervariasi. Stabilitas Batang Tekan Statabilitas batang tekan ini berkaitan dengan nilai kelangsingan batang. Karena profil baja epunyai deensi batang yang tipis jika dibandingkan dengan diensi beton pada uunya. Baja epunyai kelebihan dari berat sendiri yang lebih ringan jika dibandingkan dengan beton dan epunya keleahan terhadap bahaya tekan. Maka peanfaatan dari prilaku baja ini harus bisa dianfaatkan seaksial ungkin dengan keterbatasan kekuatan dari baja itu sendiri. Menurut PPBBI 1984 dala engalisa batang tekan harus direncanakan sedeikian rupa sehingga terjain stabilitasnya dan tidak ada bahaya tekuk. Tabel 1 : Analisis Batang Tekan PPBBI 1984 SNI N ω N u < c. N n σ ijin A N n = A g. f y ω Suber : PPBBI 84 dan SNI Batang tekan dapat dikategorikan enjadi dua bagian salah satunya adalah Keruntuhan yang diakibatkan tegangan lelehnya terlapaui. Keruntuhan ini terjadi pada kolo pendek. λ s = λ λ g λ c = λ π f y E λ g = π E 0,7 x σ y λ = L = KL r λ = L k i Suber : PPBBI 84 dan SNI Faktor Tekuk Dala analisa faktor tekuk ω ada beberapa paraeter dari batas kelangsingan penapang λ. Faktor tekuk ini sangat bergantung kepada nilai kelangsingan penapang. Nilai faktor panjang tekuk k c dilihat dari pada kekangan rotasi dan translansi atau perletakan yang digunakan pada ujung ujung koponen struktur. Tabel : Ruus Kelangsingan dan Faktor Tekuk PPBBI 1984 SNI λ s 0,183 0,183 < λ s < 1 λ s 1 ω= 1 ω = 1,41 1,593 λ g ω = 2,381 λ g 2 λ c 0,25 0,25 < λ c < 1,2 λ c 1,2 r ω = 1 ω = 1,43 1,6 0,67λ c ω = 1,25 λ c 2 Suber : PPBBI 84 dan SNI Menurut SNI bahawa batas kelangsingan suatu penapang batang yang engalai tekan aksial, diana perbandingan L k /λ dibatasi sebesar 200. Tabel Nilai Kc dengan ujung ujung Kolo Ideal Kelangsingan Penapang Tabel : Kelangsingan Penapang PPBBI 1984 SNI

4 Kestabilan Kolo (hal 41-46) jasa konstruksi biasa enggunakan ini dan struktur selasar ini terpisah dari struktur utaa bangunan gedung ataupun ruah. Q = 2 t/ A Tabel Nilai K Pada PPBBI 1984 B C H1 = 6 H2 = 7 H3 = 8 H4 = 9 8 L)} Perhitungan Pebebanan : M c = (Ra L) {(Q L) (0,5 = 8Ra (2 8 4) = 8Ra - 64 t/ Ra = 8 t Metode Analisa Analisis ini dilakukan enggunakan 2 (dua) etode dala elakukan analisis tekan pada kolo. Dengan enggunakan SNI dan etode PPBBI Walaupun banyak ahli dibidang struktur baja beranggapan bahwa etode PPBBI 1984 sudah tidak realibel lagi untuk saat ini, tetapi ini akan digunakan sebagai perhitungan. Dala analisis ini pebatasan asalahnya pada struktur statis tertentu dengan asusi beban yang bekerja sebesar Ketinggian kolo H () Reaksi Perletakan Ra (t) PU = 1,4 DL 8 t 11,2 2 t dengan ketinggian kolo 6 sapai 9 eter. Ini berdasarkan pengaatan peneliti dilapangan bahwa praktisi dari penyedia D bf tw tf r1 r2 A W Ix Iy ix iy Sx Sy c 2 Kg/ c 4 c c ,5 6,8 4,5 2,7 10,60 8, ,02 1, M a = -Rc L + (Q L (0,5 L)) = -8Rc + (2 8 4) = -8Rc + 64 t/ Rc = 8 t PU = 1,4 DL = 1,4 8 t = 11,2 t Analisis Kestabilan Penapang Kolo Analisis kestabian penapang kolo dengan asusi bahawa kobinasi pebebanan yang digunakan hanya beban ati adalah 1,4DL. 44

5 H (eter) JURNAL LOGIKA, Volue XII, No 3 Tahun 2014 ISSN : Peilihan Profil dengan enggunakan profil WF ,5.6,8. Penggunaan profil ini diasusikan bahawa profil ini sering digunakan untuk konstruksi selasar pada bangunan gedung dan pertokoan dan sering digunakan oleh praktisi konstruksi baja. Tabel Profil Baja WF Analisa kelangsingan penapang profil WF. Maka dari hasil analisis ini enggabarkan bahawa dengan penggunaan profil WF ,5.6,8 adalah tipe kolo pendek. Diana nilai faktor tekuk ω = 1 dan kolo dengan profil ini tidak akan terjadi bahaya tekuk karena σ kr = σ γ 1,5 artinya pada saat tegangan kritis diberlakukan saa dengan tegangan lelehnya. Tabel Hasil Analisis Kelangsingan Metode PPBBI 84 dan SNI H () H1 = 6 H2 = 7 H3 = 8 H4 = 9 λ s Pu C = λ λ g ω λ c = λ π f y E 6 0, ,047 1 ω 7 0, , , , , ,070 1 Suber : Hasil Analisis, Tabel Hubungan H - λ λc λs H 6 H 7 λs 8 λc 9 Suber : Hasil Analisis, 2014 Jika dilihat dari tabel diatas terlihat tidak ada perbedaan yang signifikan antara nilai kelangsingan dengan enggunakan etode PPBBI 1984 dan etode SNI Analisis batang tekan pada kolo dengan etode SNI , faktor reduksi c untuk batang tekan adalah 0,8 dengan luas penapang bruto A g sebesar 10,60 c 2,tegangan leleh baja BJ 37 adalah 240 Mpa dan dari hasil perhitungan faktor tekuk ω sebesar 1. Dari hasi perhitungan ini rasio anatara beban terfaktor dan kuat tekan noinal adalah 0,52. Selanjutnya dengan enggunakan analisis etode PPBBI 1984 diana nilai faktor tekuk ω adalah 1 dan tegangan ijin untuk aca baja BJ 37 dengan tegangan dasar 1600 Kg/c 2. Maka dihasilkan rasio antara gaya tekan berbanding terbalik terhadap luas penapang profil dan berbanding lurus dengan faktor tekuk dengan tegangan dasar adalah 0,66. 45

6 Kestabilan Kolo (hal 41-46) Tabel hasil Perhitungan Analisis Kestabilan SNI PPBBI ω N A σ ijin 1.056, Kg /c N u < c. N n Kg.c Suber : Hasil Analisis, Kesipulan dan Saran Kesipulan 1. Dari penggunaal profil WF ,5.6,8, aka jenis kolo ini adalah kolo pendek dan asih aan digunakan. 2. Dari hasil perhitungan kestabilan penapang kolo adalah rasio perbandingan beban terfaktor dan kuat tekan noial tidak jauh berbeda anatara kedua etoe tersebut. Kekuatan Kolo Baja Tersusun Epat Profil Siku Dengan Variasi Plat Kopel, (Ahad Basuki, Jurusan Teknik Sipil UNS) Metode LRFD Dala Desain Kekuatan Struktur Baja Ringan, (Harkali Setiyono, B2TKS-BPPT) Metode Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia PPBBI Cetakan Ke 2 Mei 1984, diterbitkan oleh Yayasan Lebaga Penyelidikan Masalah Bangunan). Modul Struktur Baja II, (Ir. Edifrizal Dara, MT) Standar Nasional Indonesia, SNI , (Tata Cara Perencanaan Baja Untuk Bangunana Gedung, Departeen Pekerjaan Uu) Struktur baja 1, (Penerbit Gunadara, 1997) Tebel Profil Baja, (Benyain Ndu Ufi) Saran 1. Untuk pengebangan penelitian selanjutnya bisa enggunakan banyak tipe profil baja 2. Bisa dikebangkan lagi untuk penelian selanjutnya dengan analisa pada struktur statis tak tertentu seperti portal bertingkat. Daftar Pustaka A Beginner's Guide to the Structural Engineering Basic Design Concepts, (2006,2008 T. Bartlett Quiby). aw-as/ts-pskg/k-struk.baja.gdg/copyrightpnup/2008 Coparison Analysis Between ASD and LRFD Methods Of Steel Truss Design, (Matthew Cristian Kasunick, April 2000). Evaluasi Metode Perencanaan Batang Aksial Murni SNI dan AISC-LRFD, Beta Patrianto dan Wiryanto Dewobroto. 46