5- STRUKTUR LENTUR (BALOK)

Pengertian Balok 5- STRUKTUR LENTUR (BALOK) Balok adalah bagian dari struktur bangunan yang menerima beban tegak lurus ( ) sumbu memanjang batang (beban lateral beban lentur) Beberapa jenis balok pada bangunan Joist : balok-balok sejajar dengan jarak kecil untuk memikul lantai/atap suatu bangunan gedung Lintel : balok pada dinding terbuka Sprindel : balok yang memikul dinding luar suatu bangunan Stringer : balok sejajar arah jembatan pada lantai kendaraan jembatan Floor beam : balok tegak lurus ( ) arah jembatan yang berfungsi meneruskan beban dari Stringer ke pemikul utama (rangka batang, balok girder) Girder : balok besar, biasanya dipakai untuk istilah balok utama pada struktur jembatan Gording : balok untuk memikul atap pada struktur rangka batang STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 1

STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 2

Penampang balok menahan beban kombinasi dari gaya geser dan momen lentur. Fungsi utama dari sayap atas dan bawah balok baja adalah untuk menahan gaya aksial tekan dan tarik yang timbul dari bekerjanya momen lentur Fungsi utama dari pelat badan adalah untuk menahan gaya geser. STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 3

Pada batas elastis (kondisi 2), momen yang terjadi disebut Momen Leleh (My) Pada batas plastis (kondisi 4), momen yang terjadi disebut Momen Plastis (Mp) STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 4

Untuk penampang persegi panjang : Sx = 1/6 b h 2 Zx = ¼ b h 2 Faktor bentuk penampang persegi panjang = 1,5 Pemilihan Profil Profil-profil INP, WF, C sering dipakai sebagai struktur lentur (balok) Karena profil WF luasan profilnya dikonsentrasikan pada sayap sehingga besaran Sx/Zx akan besar (My/Mp besar), maka profil WF efektif dipakai sebagai struktur balok Kalau profil-profil buatan pabrik tidak mencukupi untuk memikul beban, maka diperlukan profil buatan sendiri yaitu balok Dinding Penuh STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 5

Mp = Z. fy Mr = S. (fy fr) fr = tegangan residu (tegangan sisa) fr = 70 MPa untuk penampang buatan pabrik fr = 115 MPa untuk penampang buatan di las STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 16

Nilai lr b/t 250/ h/t w 665/ b/t 250/ d/t 335/ b/t 250/ h/t w 665/ b/t 250/ b/t 200/ D/t 22000/fy b/t 625/ h/t w 665/ b/t 625/ STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 19

Cb menggunakan persamaan rumus 8.3-1 STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 30

Lendutan Pada Balok Lendutan/defleksi pada balok baja, biasanya dibatasi sampai batasan tertentu. Hal ini ditentukan oleh beberapa keadaan, misalnya : Lendutan yang besar akan dapat mengakibatkan rusaknya barang-barang/alatalat yang didukung oleh balok tersebut Penampilan dari suatu bentuk struktur akan menjadi rusak/berkurang dari segi estetika dengan adanya lendutan yang terlalu besar Lendutan yang besar akan menimbulkan rasa tidak aman bagi pemakai jasa bangunan tersebut Untuk menghitung defleksi balok, beban kerja yang dipakai dalam perhitungan bukan beban berfaktor Untuk balok diatas 2 perletakan sederhana, defleksi maksimum dapat dihitung menggunakan perumusan Y max = 5 q L 4 / ( 384 E I ) untuk beban terbagi rata q penuh pada balok diatas 2 tumpuan sederhana Y max = PL 3 / ( 48 E I ) untuk beban terpusat P ditengah bentang Y max = 5L 2 / (48EI). (Ms 0,1 (Ma+Mb)) untuk balok diatas beberapa tumpuan / balok statis tak tentu Ma, Mb = momen tumpuan Ms = momen di tengah lapangan STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 33

= 0,9 DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo 35

Plastis DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo 36

DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo 37

Pengaku / Stiffener Untuk memperkecil bahaya lipat pelat badan, maka diberikan pengaku / stiffener. Agar konstruksi sederhana, maka gelagar melintang dapat ditempatkan pada posisi yang berfungsisebagai stiffener. Namun bila diperlukan stiffener dapat ditempatkan lagi diantaranya. Pengaku Vertikal / Transversal dan Pengaku Horisontal : DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo 41

Pengaku Penumpu Beban Bila balok dibebani dengan beban terpusat pada salah satu sayap dan simetris terhadap pelat badan, maka perlu dikontrol : Lentur lokal pelat sayap Leleh lokal pelat badan Tekuk dukung (lipat) pelat badan Tekuk lateral pelat badan Bila balok dibebani dengan beban terpusat pada kedua sayapnya, perlu dikontrol : Leleh lokal pelat badan Lipat pelat badan (tekuk dukung) Tekuk kolom pelat badan DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo 44

Pengaku Penumpu Beban DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo 45

Lentur pelat sayap tidak perlu dikontrol bila : Lebar beban kurang dari 0,15 lebar sayap Sepasang pengaku vertikal pelat badan dipasang dengan tinggi 0,5 h DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo 47

Perencanaan Pengaku Vertikal DESAIN KONSTRUKSI BAJA MK-144020-Unnar-Dody Brahmantyo 51

Perencanaan Balok Untuk merencanakan balok, bisa didekati dengan kontrol lendutan untuk mendapatkan kebutuhan momen inersia (Ix), dan kontrol kekuatan momen lentur untuk mendapatkan kebutuhan plastis modulus (Zx). Dari kebutuhan Iz dan Zx yang dihitung, dipilih profil, dan dikontrol secara menyeluruh. Kalau terlalu kuat, profil bisa dikecilkan. Kalau tidak kuat, profil perlu dibesarkan sampai didapat profil yang sesuai. STRUKTUR BAJA MK-143009-Unnar-Dody Brahmantyo 54