STRUKTUR BAJA 2 TKS 1514 / 3 SKS

MODUL 1 TEKUK TORSI LATERAL

Panjang elemen balok tanpa dukungan lateral dapat mengalami tekuk torsi lateral akibat beban lentur yang terjadi (momen lentur).

Tekuk Torsi lateral? Adalah kondisi yang menentukam kekuatan sebuah balok. Dimana balok menerima momen maksimum hingga mencapai momen plastis (Mp) Keruntuhan dari struktur balok terjadi adalah salah satu dari berikut : 1. Tekuk local dari flens tekan 2. Tekuk local dari web dalam tekan lentur 3. Tekuk torsi lateral Tekuk local flen Tekuk local web

APA PENYEBABNYA? KEKAKUAN LATERAL PENAMPANG LEBIH KECIL DIBANDING PERTAMBATAN LATERAL YANG TERSEDIA BEBAN YANG DIBERIKAN LEBIH BESAR DARI MOMEN KRITIS BALOK (Mcr)

LTB PERLU DIPERHATIKAN DALAM DESAIN BALOK Merupakan kondisi batas geometri dalam menentukan kuat nominal balok PARAMETER GEOMETRI LTB: 1. Bentuk Penampang 2. Dimensi Profil 3. Jarak antar Pertambatan Lateral / Lateral Bracing / Lb

LATERAL BRACING:

LATERAL BRACING: Mengubah torsi yang terjadi menjadi momen biasa Semakin kecil LB semakin kecil risiko terjadinya LTB, namun semakin mahal NB : Lateral bracing menerima gaya transversal sebesar 0,025 dari gaya tekan terbesar elemen

LATERAL BRACING: Lateral bracing setempat Dipasang dimana? Lateral bracing menerus Sebagai diaprhagma

Tumpuan Lateral : 1. Tumpuan lateral menerus yang diperoleh dengan menanamkan flens tekan balok ke dalam pelat lantai 2. Tumpuan lateral pada jarak tertentu yang diberikan oleh balok atau rangka melintang dengan kekakuan yang cukup

Momen Kritis (Mcr) untuk penampang tertutup: Momen yang menyebabkan terjadinya LTB M cr = π L E. I y. G. J Bentang balok tanpa pertambatan Konstanta Torsi Penampang Mcr berbanding dengan L

Momen Kritis (Mcr) untuk penampang tertutup: Mcr ditentukan pula oleh arah beban Momen Inersia yang tegak lurus Pembebanan M cr = π L E. I y. G. J Bila beban bekerja pada sumbu kuat Iy Bila beban bekerja pada sumbu lemah Ix

Momen Kritis (Mcr) untuk penampang terbuka M cr = π L E. I y. G. J + E. C w π 2 L 2 Konstanta Warping (fungsi bentuk dan dimensi) G. J

LENDUTAN dan KONDISI BATAS LAYAN Lendutan < L 360 Lendutan balok atap < L 240 terhadap kondisi beban hidup nominal (tanpa beban berfaktor) terhadap kondisi beban hidup nominal (tanpa beban berfaktor) Lendutan > L sudah nampak secara visual (kerusakan finishing) 300 Lendutan > L pintu dan opening lainnya tidak bisa berfungsi 200

KUAT LENTUR NOMINAL berdasarkan LRFD φ.mn > Mu φ : factor reduksi lentur 0,9 Mn : momen nominal lentur penampang ditinjau dari berbagai kondisi batas Mu : beban lentur terfaktor

DESAIN LRFD BALOK Kuat Momen Lentur Nominal :

DESAIN LRFD BALOK φ.mn > Mu φ = reduksi lentur 0,9 Mn= kuat nominal momen lentur Mu= beban momen lentur terfaktor 1. Kasus 1 Mn = Mp (Analisis Plastis) Batasan: -Penampang kompak menahan tekuk local flens : b/2tf < 170/ fy web : h/tw < 1680/ fy -L < Lpd Lpd = 25000+15000 (M1 Mp ) fy ry

2. Kasus 2 Mn = Mp ( Tanpa Analisis Plastis) Batasan: -Penampang kompak menahan tekuk local flens : b/2tf < 170/ fy web : h/tw < 1680/ fy -L < Lp Lp = 790 fy ry

3. Kasus 3 Mp > Mn > Mr (Perilaku Inelastis) Batasan: -Penampang kompak menahan tekuk local flens : b/2tf < 170/ fy - Lp < L < Lr web : h/tw < 1680/ fy Lp = 790 fy ry Lr = ry X1 fy fr 1 + 1 + X2 fy fr 2, dimana : Mr = Sx (fy-fr) Mp = Zx.fy Mn = Cb Mr + (Mp Mr) Lr L Lr Lp X1 = π Sx EGJA J = Σ( 1 3 bt3 ) X2 = 4( Sx GJ ) Cw Iy Cw = iy. h2 4

4. Kasus 4 Mp > Mn > Mr (Perilaku Inelastis) Batasan: -Penampang tak kompak menahan tekuk local flens : b/2tf > 170/ fy web : h/tw > 1680/ fy - Lp < L < Lr Lp = 790 fy ry Mr = Sx (fy-fr) Lr = ry X1 fy fr 1 + 1 + X2 fy fr 2, dimana : Mp = Zx.fy X1 = π Sx X2 = 4( Sx GJ ) Cw Iy EGJA J = Σ( 1 3 bt3 ) Cw = iy. h2 4 Keadaan kritis dari : Mn = Cb Mr + (Mp Mr) Dan Mn = Mp (Mp Mr) Lr L Lr Lp λ λp λr λp Tekuk torsi lateral Tekuk local web dan local flens

5. Kasus 5 Mn < Mr (Perilaku Elastis) Batasan: -Penampang kompak L > Lr Lp = 790 fy ry Lr = ry X1 fy fr 1 + 1 + X2 fy fr 2, dimana : Mr = Sx (fy-fr) Mp = Zx.fy Keadaan kritis dari : Mn = Mcr = Cb π L E. Iy. G. J + πe L 2 Iy. Cw

LENTUR DUA ARAH Jika balok mengalami lentur di 2 sumbunya (Mx dan My). Contoh : Gording atau Crane Girder Harus diperiksa terhadap: 1. Kondisi batas leleh: 2. Kondisi batas tekuk torsi lateral: f un = M ux S x + M uy S y b. f y b. M nx M ux

PEMBAHASAN CONTOH SOAL 1: Beban merata terdiri dari 15% D dan 85% L. Beban terpusat terdiri dari 40% D serta 60% L. Balok tersebut diberi sokongan lateral pada ujung-ujung serta setiap jarak 2,25m. Mutu baja BJ 37.

PEMBAHASAN CONTOH SOAL:

PEMBAHASAN CONTOH SOAL 2: Pilihlah penampang WF yang ekonomis bagi balok pada struktur di bawah ini. Sokongan lateral dipasang pada kedua tumpuan serta pada kedua lokasi beban terpusat. Mutu baja BJ 37.

PEMBAHASAN CONTOH SOAL 2:

SEKIAN