07/04/2012

1

STRUKTUR BAJA ‐ 1

Load and Resistance Factor Design 

(LRFD)

Tata Cara Perencanan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung 

(SNI‐03‐1729 2002)

HYSTORICAL PERATURAN BAJA DI INDONESIA

Allowable Stress Design (ASD)

Peraturan Perencanaan Bangunan Baja 

Indonesia 

(PPBBI 1984)

07/04/2012

2

Peraturan Strutkur Beton Bertulang di Indonesia lebih dulu menganut sistim LRFD 

dibanding dengan Struktur Baja

Beton sejak SKNSI 1991

Baja sejak SNI 03‐1729‐2002

ASD vs LRFD(Defenisi menurut AISC 2005)

Kesamaan  sama – sama “Nominal Strenght”Perbedaan  Safety factor  vs Resistance factor

07/04/2012

3

ijin

leleh / SF

SF  = 1,50  untuk beban tetap

1,05  untuk beban sementara

Konsep ASD lama PPBBI 1984

ASD (Allowable Stress Design)Working stress Design

Tegangan Kerja (Working Stress)

Peraturan LRFD di AISC dikembangkan oleh T.V.GALAMBOS, GALAMBOS & RAVINDRA.

Peraturan LRFD AISC berdasarkan :

Model Probabilistic (model kemungkinan/peluang).

Kalibrasi dengan peraturan ASD AISC tahun 1978.

Evaluasi menggunakan pertimbangan dan pengalaman terbaru/terakhir, sepanjang dilakukannya pengembangan metode struktur  oleh lembaga terkait.

LRFD (Load and Resistance Factor Design)

Kutipan AISC 2005,

07/04/2012

4

Data dari banyak kemungkinan yang mungkin terjadi di plotkan dalam kurva distribusi normal ………….

KEMUNGKINAN KEJADIANDALAM STATISTIK

Misalkan Kemungkinan #1 :

Q = 10 R = 20

AMAN !!!

R > Q atau R – Q > 0

Misalkan Kemungkinan #2 :

R = 20 Q = 30

GAGAL !!!

R < Q atau R – Q < 0

Dalam teori probabilitas, kekuatan struktur dan tingkat resikonya dinyatakan dengan kemungkinan runtuh (probability of failure)

Kemungkinan keruntuhan ini dipengaruhi oleh 2 faktor :(1) Faktor Beban = Q     ;       (2). Faktor kekuatan bahan /resistensi  = R

Rm

R

Qm

Q

0

Frekwensi

Kekuatan Bahan (R)

Beban (Q)

STATISTIK(Kurva Distribusi Normal)

07/04/2012

5

Peluangkegagalan (Pf)

0

Frekwensi

Distribusi Frekwensi KEKUATAN BAHAN (R) 

Rm

R

Kekuatan Bahan (R)

Distribusi Frekwensi BEBAN (Q) 

Qm

Q

Beban (Q)

Konsep Perencanaan LRFD(Kurva Distribusi Normal)

Alasan penggunaan angka keamanan adalah ketidak pastian dalam menentukan suatu besaran.

Macam – macam ketidak pastian dalam menentukan pembebanan yang mungkin terjadi adalah; Beban hidup sangat tergantung kepada sifat dan perilaku pengguna 

bangunan Beban Angin, Hujan dan Gempa sangat tergantung kepada keadaan alam 

yang saling berubah – rubah. Beban Mati mempunyai ketidak pastian dalam penentuan berat jenis dan 

ukuran bahan.

Ketidak pastian yang lain yang dapat juga terjadi dalam perencanaan yang menyebabkan ketidak pastian resistensi adalah : Sifat – sifat bahan yang tidak seragam  Pemodelan analisa struktur yang bersifat pendekatan dan bukan eksak. Ketidak pastian mungkin juga terjadi pada tahap pelaksaan yang tidak 

sempurna.

Ketidak Pastian

07/04/2012

6

Tingkat Keandalan(Kurva Distribusi Log Normal)

0

Frekwensi

Ln (R /Q)

Peluangkegagalan (Pf)

g LnRmQm

Ln (R /Q)

β Ln Rm

QmVR2 VQ2

Dimana ;β = Tingkat Keandalan (Reability Indeks)VR & VQ  = Koefisien variasi R & QRm & Qm  = Nilai rerata R & Qσg = Standard Deviasi

β.σg

Semakin besar  (Indeks keandalan) semakin besar batas keamanan

LRFD (Load Resistance Factor Design) Limited Stress Design (LSD)

Kuat Rencana ≥ Kuat Perlu

Rn    Ru i Qi Dimana: 

=  faktor reduksi kekuatan / strength reduction factors

Rn =  kuat nominal komponen struktur (tarik, tekan, lentur dan geser)

Ru =  kuat perlu komponen struktur

=  faktor beban / overload factors

Qi =  berbagai jenis beban, D : beban mati

L : beban hidup

E : beban gempa

W : beban angin

07/04/2012

7

Ru =   Max 

1.4 D Comb. 1

1.2 D + 1.6 L + 0.5 (La atau H) Comb. 2

1.2 D + 1.6 (La atau H) + (L L atau 0.8 W) Comb. 3

1.2 D + 1.3 W +  L L +  0.5 (La atau H) Comb. 4

1.2 D  1.0 E + L L Comb. 5

0.9 D  (1.3 W atau 1.0 E)Comb. 6

Kuat Perlu , Ru(Required strength)

Kuat perlu (Ru) yang menentukan adalah nilai yang terbesar diantara 6 kombinasi pembebanan dibawah ini.

Kombinasi Pembebanan berdasarkan  SNI 03‐1729‐2002  Ps. 6.2.2

β

TARIK

tarik ‐ leleh Leleh penampang  Rn 1

tarik – fraktur Fraktur penampang effektif  Rn 2

tarik – fraktur Keruntuhan blok geser sambungan Rn 3

tarik – fraktur Keruntuhan blok ujung baut Rn 4

TEKAN

tekan Leleh penampang  Rn 1

tekan  Tekuk lentur penampang Rn 2

tekan  Tekuk torsi: profil T,  dan Rn 3

LENTUR

lentur Leleh penampang  Rn 1

lentur  Tekuk lokal elemen penyusun Rn 2

lentur Tekuk lateral‐torsi Rn 3

Rn  Ru i Qi Rn  Tergantung Kondisi Batas

Kuat Rencana,  Rn

07/04/2012

8

Faktor Reduksi Kekuatan, (SNI 03‐1979‐2002. Ps. 6.3, Tabel 6.4.2)

Kuat Rencana untuk Faktor Reduksi ()

Komponen struktur yang memikul lentur: balok lentur murni, balok berdinding penuh, perencanaan geser pada balok dan pengaku

0.90

Komponen struktur yang memikul gaya tekan 0.85

Komponen struktur yang memikul gaya tarik untuk 

Kondisi batas leleh 0.90

Kondisi batas fraktur 0.75

Sambungan baut baik yang memikul geser, tarik ataupun kombinasi geser dan tarik  0.75

Sambungan Las

Las Tumpul Penuh 0.90

Las Sudut, Las Pengisi dan Las Tumpul Sebagian 0.75