Pertemuan 6 S. Baja II.pdf

BALOK BERDINDING PENUH
Balok Tinggi / Plate Girder

Gelagar baja
• Gelagar terutama dijumpai pada struktur balok-balok memanjang
jembatan.
• Gelagar baja pada umumnya merupakan profil rakitan (built-up)
karena tidak tersedia ukuran profil dengan kapasitas besar untuk
beban sangat berat. Dibuat dari elemen pelat untuk mencapai
susunan penampang yang lebih efisien dari penampang profil
baja gilas (rolled).
• Gelagar baja ditandai dengan ukuran badan profil yang tinggi
untuk mendapatkan kekakuan yang besar.
• Ekonomis untuk bentang yang panjang.
• Besarnya nilai kelangsingan pada badan maka biasanya pelat
badan gelagar dilengkapi dengan pengaku vertikal.
• Dikenal 2 tipe pengaku vertikal, yaitu: bearing stiffener dan
intermediate stiffener.
• Sambungan pelat dapat dibuat dengan: paku keling, baut atau las.

Potongan gelagar jembatan baja

Balok Berdinding Penuh
• Ketentuan ini berlaku untuk profil yang memiliki
• Nilai lr adalah batas kelangsingan elastik
batang
• Nilai h/tw yang besar menunjukkan tingkat resiko
kegagalan elastik yang tinggi
r
w
t
h
l


11/6/2017
Kuat Nominal
cr
g
n Sf
K
M 
Momen Nominal
Dimana:
fcr adalah tegangan kritis yang ditentukan oleh Butir 8.4.3, 8.4.4 atau
8.4.5, MPa (SNI)
S adalah modulus penampang yang ditentukan sesuai Butir 8.2.1, mm3
(SNI)
Kg adalah koefisien balok pelat berdinding penuh


















cr
w
r
r
g
f
.
t
h
a
.
a
K
550
2
300
200
1
1 fcr ( MPa)
Nilai Kg dihitung dengan

h
a
Perkuatan badan


















cr
w
r
r
g
f
t
h
a
a
K
550
.
2
300
200
.
1
1
Keterangan:
ar adalah perbandingan luas pelat badan terhadap pelat
sayap tekan
h adalah tinggi bersih balok pelat berdinding penuh (dua
kali jarak dari garis netral ke tempat mulai adanya alat
penyambung di sisi tekan), mm

Kuat Nominal
• Kuat Lentur Nominal gelagar ditentukan oleh
kelangsingan batang profil, lG
• Kelangsingan batang profil diperhitungkan
terhadap
– Kelangsingan berdasarkan panjang bentang
– Kelangsingan berdasarkan tebal pelat sayap

Faktor kelangsingan berdasarkan panjang bentang dinyatakan
dengan persamaan
t
G r
L/

l
Keterangan:
L adalah jarak antara pengekang lateral, mm
rt adalah jari-jari girasi daerah pelat sayap ditambah
sepertiga bagian pelat badan yang mengalami tekan, mm
Batas-batas kelangsingannya adalah
y
p
f
E
76
,
1

l
y
r
f
E
40
,
4

l

Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat sayap dinyatakan
dengan persamaan
f
f
G
t
b
2

l
y
p
f
E
38
,
0

l
y
e
r
f
E
k
35
,
1

l
w
e
t
h
k
4

Batas-batas kelangsingannya adalah
0,35  ke  0,763.
dengan
dengan

Perhitungan fcr
fcr, tegangan kritis gelagar dihitung berdasar kondisi
kelangsingan batang profil
Kasus lG  lp berlaku fcr = fy
y
p
r
p
G
y
b
cr f
f
C
f 












)
(
2
)
(
1
l
l
l
l
Kasus lp ≤ lG ≤ lr. maka
Kasus lr ≤ lG maka
2









g
r
c
cr f
f
l
l
y
y
b
c f
f
C
f 

2 jika ditentukan oleh tekuk torsi lateral
Jika ditentukan oleh tekuk lokal
2
y
c
f
f 
dengan

Faktor pengali momen Cb
3
,
2
3
4
3
5
,
2
5
,
12





C
B
A
max
max
b
M
M
M
M
M
C
dengan Mmax adalah momen maksimum pada bentang yang
ditinjau serta MA, MB, dan MC adalah masing-masing momen
pada 1/4 bentang, tengah bentang, dan 3/4 bentang komponen
struktur yang ditinjau

PELAT BADAN
Persyaratan
• Ukuran dan susunan pelat badan balok pelat berdinding
penuh, termasuk pengaku melintang dan memanjang →
Butir 8.7
• Pelat badan yang mengalami gaya geser → Butir 8.8
• Pelat badan yang mengalami gaya geser dan momen
lentur → Butir 8.9
• Pelat badan yang mengalami gaya tumpu → Butir 8.10
• Pengaku gaya tumpu dan tiang ujung → Butir 8.11
• Pengaku melintang di tengah → Butir 8.12
• Pengaku memanjang → Butir 8.13

Definisi Pelat Badan
Panel pelat badan dengan tebal (tw) harus dianggap
mencakup luas pelat yang tidak diperkaku dengan ukuran
dalam arah memanjang, a, dan ukuran dalam arah tinggi
balok, h. Batas-batas pelat badan adalah pelat sayap,
pengaku memanjang, pengaku vertikal, atau tepi bebas.
h
a
Perkuatan
badan

Tebal minimum panel pelat badan
Kecuali dianalisis secara cermat untuk menghasilkan ukuran yang
lebih kecil, tebal panel pelat badan harus memenuhi Butir 8.7.1,
8.7.4, 8.7.5, dan 8.7.6.
Diatur untuk jenis profil yang memiliki pelat badan bebas pada
salah satu tepinya dan pelat badan yang memiliki batas pada
kedua tepinya

11/6/2017
8.7.1. Pelat Badan Yang Tidak Diperkaku
Ketebalan pelat badan yang
tidak diperkaku dan dibatasi di
kedua sisi memanjangnya oleh
pelat sayap harus memenuhi
dengan h adalah tinggi bersih
pelat badan di antara kedua
pelat sayap; sedangkan jika
pada salah satu sisi
memanjang dibatasi oleh tepi
bebas maka harus memenuhi

8.7.2. Pengaku pemikul beban
Pengaku pemikul beban harus diberikan berpasangan di tempat
pembebanan jika gaya tumpu tekan yang disalurkan melalui pelat
sayap melebihi kuat tumpu rencana (fRb) pelat badan yang
ditentukan dalam Butir 8.10.3, 4, 5 atau 6.
Pelat penguat samping tambahan dapat diberikan untuk menambah
kekuatan pelat badan. Jika menjadi tidak simetris, maka
pengaruhnya harus dipertimbangkan. Perhitungan gaya geser yang
diterima dengan adanya pelat ini sedemikian rupa sehingga tidak
melebihi jumlah gaya horisontal yang dapat disalurkan oleh alat
sambung ke pelat badan dan pelat sayap.
8.7.3. Pelat penguat samping

11/6/2017
8.7.4. Pelat Badan Dengan Pengaku Vertikal
y
w
f
E
t
h 07
,
7
)
/
( 
jika 1,0  a/h  3,0
y
w
f
E
t
a 07
,
7
)
/
( 
jika 0,74 a/h  1,0
y
w
f
E
t
h 55
,
9
)
/
( 
jika a/h 0,74
Semua pelat badan yang mempunyai a/h>3,0 harus dianggap
tidak diperkaku, dengan h adalah tinggi panel yang terbesar di
bentang tersebut

Pelat Badan Dengan
Pengaku Memanjang dan Vertikal
• Ketebalan pelat badan yang diberi pengaku-pengaku
memanjang yang ditempatkan di salah satu sisi atau
di kedua sisi pada jarak 0,2h dari pelat sayap tekan
harus memenuhi

11/6/2017
8.7.5. Pelat Badan Dengan
Pengaku Memanjang dan Vertikal
jika 1  a/h  3,0
y
w
f
E
t
h 83
,
8
)
/
( 
jika 0,74 a/h  1,0
y
w
f
E
t
a 83
,
8
)
/
( 
jika a/h 0,74
y
w
f
E
t
h 02
,
12
)
/
( 
Ketebalan pelat badan dengan pengaku-
pengaku memanjang tambahan yang
ditempatkan pada salah satu sisi atau di
kedua sisi pelat badan pada sumbu netral
harus memenuh a/h < 1,5
y
w
f
E
t
h 14
,
14
)
/
( 

8.7.6. Ketebalan pelat untuk komponen struktur
yang dianalisis secara plastis
• Untuk gelagar memanjang menerus, yaitu gelagar dengan
beberapa tumpuan di tengah.
• Tebal pelat badan yang mempunyai sendi plastis harus
memenuhi
• Pengaku penumpu beban harus dipasang jika ada gaya tumpu
atau gaya geser yang bekerja dalam jarak h/2 dari lokasi sendi
plastis dan beban tumpu perlu atau gaya geser perlu melewati
0,1 kali kuat geser rencana (fVf) suatu komponen yang
ditentukan dengan Butir 8.8.3.
y
w
f
E
t
h 90
,
2
)
/
( 

• Pengaku-pengaku ini harus ditempatkan dalam jarak h/2 dari
lokasi sendi plastis di kedua sisi sendi plastis tersebut dan
harus direncanakan sesuai dengan Butir 8.11 untuk memikul
gaya yang lebih besar di antara gaya tumpu atau gaya geser.
• Jika pengaku terbuat dari pelat lurus, kekakuannya (l) seperti
didefinisikan dalam Butir 8.2.2, dengan menggunakan
tegangan leleh pengaku, harus lebih kecil dari batas plastisitas
(lp) yang ditentukan dalam Butir 8.2.2.
– Pada Butir 8.2.2. ditentukan kategori penampang profil, yaitu
penampang kompak dan tak kompak yang dihitung berdasarkan
Tabel 7.5.1.
• Untuk penampang pipa, maka ketebalannya harus memenuhi
•
• dengan D adalah diameter pipa.
y
f
E
t
D 045
,
0
)
/
( 

Kuat geser pelat badan
• Pelat badan yang memikul gaya geser perlu (Vu)
harus memenuhi
• Keterangan:
f adalah faktor reduksi sesuai Tabel 6.4-2
Vn adalah kuat geser nominal pelat badan
berdasarkan Butir 8.8.2, N
n
u V
V f


Kuat rencana untuk Butir Faktor reduksi
Komponen struktur yang memikul lentur:
 balok
 balok pelat berdinding penuh
 pelat badan yang memikul geser
 pelat badan pada tumpuan
 pengaku
8.1, 8.2 & 8.3
8.4
8.8 & 8.9
8.10
8.11, 8.12, &
8.13
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
Komponen struktur yang memikul gaya tekan
aksial:
 kuat penampang
 kuat komponen struktur
9.1 & 9.2
9.1 & 9.3
0,85
0,85
Komponen struktur yang memikul gaya tarik
aksial:
 terhadap kuat tarik leleh
 terhadap kuat tarik fraktur
10.1 & 10.2
10.1 & 10.2
0,90
0,75
Komponen struktur yang memikul aksi-aksi
kombinasi:
 kuat lentur atau geser
 kuat tarik
 kuat tekan
11.3 & 11.4
11.3 & 11.4
11.3 & 11.4
0,90
0,90
0,85
Komponen struktur komposit:
 kuat tekan
 kuat tumpu beton
 kuat lentur dengan distribusi tegangan
plastik
 kuat lentur dengan distribusi tegangan
elastik
12.3
12.3.4
12.4.2.1 & 12.4.2.3
12.4.2.1 & 12.4.3
0,85
0,60
0,85
0,90
Sambungan baut:
 baut yang memikul geser
 baut yang memikul tarik
 baut yang memikul kombinasi geser dan
tarik
 lapis yang memikul tumpu
13.2.2.1
13.2.2.2
13.2.2.3
13.2.2.4
0,75
0,75
0,75
0,75
Sambungan las:
 las tumpul penetrasi penuh
 las sudut dan las tumpul penetrasi
sebagian
 las pengisi
13.5.2.7
13.5.3.10
13.5.4
0,90
0,75
0,75
Tabel 6.4-2 Faktor
reduksi (f) untuk keadaan
kekuatan batas

Kuat geser nominal
• Kuat geser nominal (Vn ) pelat badan harus diambil seperti
yang ditentukan di bawah ini. Untuk nilai h/tw
y
n
w
f
E
k
t
h 10
,
1
)
/
( 
 2
5
5
h
a
kn 

dengan
Kuat geser nominal pelat badan harus dihitung sebagai berikut
w
y
n A
f
V 6
,
0
 Aw adalah luas kotor pelat badan
Luas efektif penampang (Ae) harus diambil sebagai luas kotor penampang bulat
berongga jika tidak ada lubang yang besarnya lebih dari yang dibutuhkan untuk alat
sambung atau luas bersih lebih besar dari 0,9 luas kotor.
Jika tidak, luas efektif diambil sama dengan luas bersih.
e
y
n A
f
V 36
,
0
 Kuat geser nominal (Vn) penampang pipa

Kuat geser nominal
Kuat geser nominal (Vn ) pelat badan harus diambil seperti yang
ditentukan di bawah ini. Untuk nilai h/tw
y
n
w
y
n
f
E
k
t
h
f
E
k
37
,
1
)
/
(
10
,
1 

)
/
(
1
10
,
1
6
,
0
w
y
n
w
y
n
t
h
f
E
k
A
f
V





















2
)
/
(
1
15
,
1
)
1
(
6
,
0
h
a
C
C
A
f
V v
v
w
y
n
)
/
(
/
10
,
1
w
y
n
v
t
h
f
E
k
C 
Kuat tekuk geser elasto-plastis pelat badan adalah sebagai berikut
dengan

Kuat geser nominal
Kuat geser nominal (Vn ) pelat badan harus diambil seperti yang
ditentukan di bawah ini. Untuk nilai h/tw
)
/
(
37
,
1 w
y
n
t
h
f
E
k

2
)
/
(
9
,
0
w
n
w
n
t
h
E
k
A
V 












2
)
/
(
1
15
,
1
)
1
(
6
,
0
h
a
C
C
A
f
V v
v
w
y
n 2
)
/
(
1
5
,
1
w
y
n
v
t
h
f
E
k
C 
Kuat tekuk geser elastis adalah sebagai berikut
dengan

Interaksi geser dan lentur
• Interaksi antara momen lentur dan gaya geser dapat
dihitung dengan salah satu metode berikut:
• Metode distribusi
– Jika momen lentur dianggap dipikul hanya oleh pelat sayap
• Metode interaksi geser dan lentur
– Jika momen lentur dianggap dipikul oleh seluruh
penampang

Metode distribusi
Jika momen lentur dianggap dipikul hanya oleh pelat sayap dan
momen lentur perlu (Mu) memenuhi
dengan adalah kuat lentur nominal dihitung hanya dengan pelat
sayap saja dan ditentukan sebagai berikut:
Mf = Af df fy
Af adalah luas efektif pelat sayap, mm2
df adalah jarak antara titik berat pelat-pelat sayap, mm
Balok harus memenuhi
dengan Vn adalah kuat geser nominal pelat badan yang ditentukan
pada Butir 8.8.2.
f
u M
M f

n
u V
V f


Metode interaksi geser dan lentur
Jika momen lentur dianggap dipikul oleh seluruh penampang,
maka selain memenuhi Butir 8.1.1 dan 8.8.1, balok harus
direncanakan untuk memikul kombinasi lentur dan geser yaitu:
Keterangan:
Vn adalah kuat geser nominal pelat badan akibat geser saja
(lihat Butir 8.8.2), N
Mn adalah kuat lentur nominal balok (lihat Butir 8.2, 8.3, atau
8.4), N-mm
375
,
1
625
,
0 

n
u
n
u
V
V
M
M
f
f

berdin-
suatu
halnya
dapat
mengurangi
tentu-
dari

dasarkan
penentuan
balok
dapat

antar
las
Vu maks
9 cm
dihitung

Pertemuan 6 S. Baja II.pdf

More Related Content

What's hot

Similar to Pertemuan 6 S. Baja II.pdf

Recently uploaded

Pertemuan 6 S. Baja II.pdf