KOLOM (ANALISA KOLOM LANGSING) Winda Tri W, ST,MT

Transkripsi

1 KOLOM (ANALISA KOLOM LANGSING) Winda Tri W, ST,MT

2 Kolom Pendek : kolom dimana beban ultimate tidak direduksi oleh deformasi lentur karena eksentrisitas tambahan Δ diabaikan atau terjadi jauh dari penampang kritis Kolom Langsing : kolom dimana beban ultimate direduksi oleh pembesaran momen lentur diakibakan oleh eksentrisitas tambahan. Pengurangan lebih dari 5% Kolom Langsing aksial, momen, defleksi (lendutan), dimensi, kondisi kedua ujung

3 Percobaan Pada Kolom Pendek Mak dapat disimpulkan bahwa kapasitas akhir dari kolom ramping lebih kecil dibandingkan dengan kolom pendek jika semua kondisi lain yang sama, seperti bahan, penguatan, dan ukuran penampang. Hal ini disebabkan pengaruh saat momen sekunder yang dihasilkan dari defleksi lateral kolom.

4 Kolom Langsing Kolom Langsing beban mengakibatkan adanya secondary momen (tegangan pada satu sisi penampang lebih besar) lenduta meningkat kerusakan pada kolom Jika rasio kelangsingan terlalu besar kolom gagal dengan kehilangan stabilitas Rasio kelangsingan k.l u r

5 Diagram P M Pada Kolom Keruntuhan material kolom pendek Keruntuhan material kolom langsing Karena adanya efek tekuk maka akan adanya tambahan Pn.Δ yang akan memperkecil kapasitas gaya aksial yang bekerja

6 6 Momen total (M c ) = P n.d + M 2 ; dinyatakan dengan titik B pada diagram tersebut (slide 4), dengan M 2 adalah momen terfaktor akibat beban luar. Kolom tersebut dapat di-disain dengan momen Mc seperti cara disain kolom tidak langsing (kolom pendek). Angka perbandingan M c/ M 2 disebut dengan faktor pembesar (magnification factor, d ). Apabila kl u /r adalah angka kelangsingan, maka batas bawah angka kelangsingan yang apabila lebih kecil dari batas ini analisis stabilitas boleh diabaikan.

7 1. Pengaruh Kelangsingan Pengaruh kelangsingan pada komponen struktur tekan harus diperhitungkan apabila dipenuhi : Rangka portal tak bergoyang (Braced Framed) Rangka portal bergoyang (Unbraced Framed) k u. l r. l r k u M M dimana : k, adalah faktor panjang kolom (tergantung dari kondisi ujung kolom l u, panjang kolom M 1 dan M 2 adalah momen ujung kolom terfaktor, dengan M 2 >M 1. M 1 /M 2 bernilai positif bila kolom melentur dengan kelengkungan tunggal dan bernilai negatif bila kolom melentur dengan kelengkungan ganda. 2 1 Konstruksi Beton II 7

8 Faktor panjang efektif (k)

9

10 10

11 11 1. Metoda Pembesaran Momen (Moment Magnification Factor) : dimana disain kolom tersebut didasarkan atas momen yang diperbesar. 2. Analisis orde kedua yang memperhitungkan efek defleksi. Analisis ini harus digunakan apabila kl u /r > 100.

12 Metode Pembesaran Momen. a. Rangka portal tak bergoyang (Braced Framed) (1-34) (1-35) (1-36)

13 13 Bila tidak menggunakan perhitungan yang lebih akurat, EI dalam pers. (1-36) boleh diambil sebesar (1-37) (1-38)

14 14 Untuk komponen struktur tanpa beban transversal di antara tumpuannya, C m dalam pers. (1-35) harus diambil sebesar.(1-39) dengan M 1 /M 2 bernilai positif bila kolom melentur dengan kelengkungan tunggal. Untuk komponen struktur dengan beban transversal di antara tumpuannya, C m harus diambil sama dengan 1,0. Momen terfaktor M 2 dalam pers. (1-34) tidak boleh diambil lebih kecil dari:.(1-40)

15 15 Untuk komponen struktur dengan M 2, min > M 2, maka nilai C m dalam pers. (1-39) harus ditentukan: a) sama dengan 1,0, atau b) berdasarkan pada rasio antara M 1 dan M 2 yang dihitung. b. Rangka portal bergoyang (Unbraced Framed) Momen M 1 dan M 2 pada ujung-ujung komponen struktur tekan harus diambil sebesar : (1-41) (1-42)

16 16 Sebagai alternatif, δ s.m s boleh dihitung sebagai berikut : (1-43) dengan ΣP u adalah jumlah seluruh beban vertikal terfaktor yang bekerja pada suatu tingkat, dan ΣP c adalah jumlah seluruh kapasitas tekan kolom-kolom bergoyang pada suatu tingkat. P c dihitung dengan pers. (1-36).

17 Tulangan Lateral Kolom a. Tulangan Sengkang Tulangan lateral diperlukan untuk mencegah terlepasnya selimut beton atau tekuk lokal tulangan memanjang. Tulangan lateral dapat berupa sengkang yang di-distribusi-kan merata diseluruh tinggi kolom dengan jarak tertentu. Tulangan sengkang yang digunakan harus memenuhi persyaratan berikut: 1. Sengkang pengikat lateral harus dipasang sepenuhnya menerus di sekeliling inti baja struktural. 2. Sengkang pengikat harus mempunyai diameter tidak kurang dari 1/50 kali dimensi sisi terbesar dari komponen struktur komposit. Namun, diameter sengkang pengikat tersebut tidak boleh lebih kecil dari D-10 dan tidak perlu lebih besar dari D-16. Jaring kawat las yang mempunyai luas ekuivalen boleh juga digunakan sebagai sengkang pengikat.

18 18 3. Spasi vertikal antara sengkang pengikat lateral tidak boleh melebihi 16 diameter batang tulangan longitudinal, 48 diameter batang sengkang pengikat, atau 1/2 kali dimensi sisi terkecil dari komponen struktur komposit. b. Tulangan Spiral Tulangan spiral khususnya digunakan untuk meningkatkan daktilitas kolom, sehingga sering digunakan untuk daerah dengan risiko gempa tinggi.