BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada konstruksi baja permasalahan stabilitas merupakan hal yang sangat penting, dikarenakan komponen struktur baja rentan terhadap tekuk akibat pembebanan yang melebihi kapasitasnya sehingga terjadi ketidakstabilan pada struktur baja. Terjadinya fenomena tekuk pada struktur baja disebabkan karena elemen baja pada umumnya tipis, sehingga mudah mengalami tekuk yang akan mengurangi kapasitas dari struktur itu sendiri. Apabila sebuah batang lurus dibebani 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 (buckling). Pada umumnya, batang akan mengalami tekuk kearah sumbu lemah penampangnya. Untuk menghindari terjadinya tekuk, panjang bentang diperkecil dengan cara memasang pengaku (bracing) pada arah sumbu lemah kolom. Gambar 1.1 Sumbu Lemah Dan Sumbu Kuat Penampang
Batang pengaku (bracing) merupakan salah satu komponen struktur yang berfungsi untuk mengantisipasi kekakuan struktur baja yang lemah. Adapun jenis-jenis pengaku antara lain : a. Pengaku Diagonal (Diagonal Bracing), terdiri dari : Pengaku silang (Cross Braces), dimana tiap batang pengaku diagonal didesain sebagai batang tarik Pengaku K (K Braces), dimana salah satu batang pengaku diagonal didesain sebagai batang tarik, sedangkan yang lain didesain sebagai batang tekan b. Pengaku Menerus (Continous Bracing) c. Compression Flange Braces, dimana berfungsi untuk menghindari tekuk torsi-lateral dari sebuah balok
1.2. Perumusan Masalah Analisis tekuk elastis dilakukan sebagai berikut: M(x) = P u(x) = = dan solusinya adalah u(x) = A sin kx + B cos kx, dimana k 2 = saat x = 0 u(x = 0) = 0 = A. 0 + B. 1 B = 0 x = L u(x = L) = 0 = A sin kl solusi exist bila A 0 sin kl = 0 atau kl = nπ ; dimana n = 1, 2,.. sehingga k 2 = dan P = EI Untuk nilai n = 1, diperoleh :.. Pers. 1
Sesuai dengan persamaan 1, dapat disimpulkan bahwa nilai gaya axial maksimum (P cr ) berbanding terbalik dengan nilai panjang bentang (L). Oleh karena itu, untuk menghindari terjadinya tekuk terhadap sumbu lemah, dapat digunakan pengaku pada sisi sumbu lemah batang. Gambar 1.2 Ilustrasi pengaku simetris terhadap sumbu lemah kolom Gambar 1.3 Ilustrasi lendutan yang terjadi setelah penambahan pengaku
Pada umumnya, letak pengaku sejajar dengan pusat geser penampang, di mana berada di tengah sumbu lemah kolom. Namun, apabila kondisi struktur tidak memungkinkan untuk memasang pengaku di tengah sumbu lemah kolom (dapat disebabkan oleh adanya dinding atau komponen struktur maupun non-struktur lain yang menghalangi) maka letak pengaku dapat dipindah sehingga tidak tepat berada di tengah sumbu lemah kolom lagi. Adapun efek yang timbul akibat perpindahan letak pengaku antara lain akan timbul efek torsi pada kolom sehingga akan ada penambahan tegangan (stress) yang terjadi. 1.3. Tujuan - Untuk mengetahui efek pengaku non-simetris yang terjadi pada portal baja - Menghitung pertambahan tegangan pada kolom akibat adanya torsi dari pengaku non-simeris - Membandingkan hasil analisa struktur antara bangunan dengan letak pengaku simetris dan bangunan dengan letak pengaku non-simetris
1.4. Pembatasan Masalah Adapun pembatasan masalah yang diambil untuk mempermudah penyelesaian adalah : a. Profil kolom digunakan profil WF b. Profil balok digunakan profil WF c. Profil pengaku digunakan profil Kanal d. Letak pengaku pada ketinggian ½ L e. Tidak membahas mengenai sambungan 1.5. Metodologi Penulisan Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah kajian literatur berdasarkan metode analitis dengan menghitung persamaan / rumus serta masukan-masukan dari dosen pembimbing dan dengan menggunakan bantuan program SAP 2000