Oleh : SABRIL HARIS HG, MT

PERENCANAAN ELEMEN

KOMBINASI

PERENCANAAN ELEMEN

KOMBINASI

Elemen Kombinasi

Definisi

Elemen struktur yang memikul beberapa jenis gaya dalam secara bersamaan.

Penggunaan

Kolom dan Balok pada Struktur Bangunan dan Struktur Jembatan

Kombinasi Gaya Dalam

Momen Lentur + Aksial

Momen Lentur + Geser

Prosedur (1)

1. Menghitung masing-masing kapasitas elemen untuk setiap jenis gaya dalam

Gaya Normal Tarik Kuat Tarik Rencana

Gaya Normal Tekan Kuat Tekan Rencana

Momen Lentur Kuat Lentur Rencana

Gaya Geser Kuat Geser Rencana (Pasal 8.8 hal 45-47)

2. Mengecek kekuatan dengan persamaan interaksi

a. Kombinasi Momen Lentur + Normal Tekan

NuJika 0.2

Nn

ux uy

nx ny

Nu 8 M M + 1.0

Nn 9 M M

NuJika 0.2

Nn

ux uy

nx ny

Nu M M + 1.0

2 Nn M M

Prosedur (2)

b. Kombinasi Momen Lentur + Geser

u

n

Mu V + 0.625 1.375

Mn V

Prosedur (3)

Amplifikasi Momen (1)

Akibat bekerjanya gaya dalam kombinasi : Momen Lentur dan Tekan, akan terjadi amplifikasi (perbesaran) momen.

q

A BL

P

P

M = P .

Struktur balok sederhana yang memikul beban merata q dan beban aksial P. Gaya dalam yang terjadi adalah momen lentur dan aksial tekan

Deformasi yang terjadi akibat momen lentur

P

Akibat gaya tekan, timbul momen tambahan sebesar M = P.

Momen ultimate total adalah momen akibat beban merata q ditambah M

Gaya aksial tekan P

Amplifikasi Momen (2)

SNI 03-1729-2002 mendefinisikan perbesaran momen yang terjadi akibat bekerjanya gaya kombinasi momen dan aksial sebagai berikut :

(lihat halaman 22 – 24)

1. Momen Lentur + Aksial Tarik

Tidak terjadi amplifikasi momen

u ntuM = M

Mntu adalah momen lentur terfaktor orde pertama yang diakibatkan oleh beban-beban yang tidak menimbulkan goyangan.

Amplifikasi Momen (3)

2. Momen Lentur + Aksial Tekan, Struktur Tidak Bergoyang

Terjadi amplifikasi momen

b adalah faktor amplifikasi momen untuk komponen struktur tak-bergoyang dan dihitung sebagai berikut:.

u b ntuM = . M

m

bu crb

c = 1

1 - N /N

Amplifikasi Momen (4)

Nu adalah gaya aksial tekan terfaktor

2

ycrb g

k

. rN = A . E

L

Ncrb adalah beban kritis elastis

m mc = 0.6 - 0.4 1.0

Amplifikasi Momen (5)

3. Momen Lentur + Aksial Tekan, Struktur Bergoyang

Terjadi amplifikasi momen

u b ntu s ltuM = . M + . M

Contoh Soal 1 (1)

Bekerja Momen Lentur + Aksial Tekan, Struktur Tidak Bergoyang

q = 80 kN/m

A B4 m

P = 300 kN

Penyelesaian:

1. Gaya Dalam Terfaktor

Nu = 300 kN

Mu = b . Mntu

Profil IWF 250.250.9.14 mm

Contoh Soal 1 (2)

Mu = b . Mntu

Mntu = 1/8 qu . L2 = 160 kN.m

Ncrb = 4501.54 kN

b = 1.0714

Mu = 171.424 kN.m

cm = 1.0

Contoh Soal 1 (3)

2. Perhitungan Kuat Rencana

a. Kuat Tekan Rencana (Nn)

Lk c Nn

4000 0.715 1.276 1535

b. Kuat Lentur Rencana (Mn)

Lp J Iw X1 X2 Lr Mp Mr Mn

3132 511279 5.076E+11 22259 2.498.E-05 12212 242.7 151.7 210.557

Contoh Soal 1 (4)

3. Pengecekan Kekuatan

Nu/Nn Mu/Mn rasio

0.195 0.814 0.912

Contoh Soal 2 (1)

Bekerja Momen Lentur + Geser

Penyelesaian:

1. Gaya Dalam Terfaktor

Vu = 40 kN

Mu = 40 kN.m

q = 20 kN/m

A B

2 m

Profil IWF 250.125.6.9 mm

Contoh Soal 2 (2)

2. Perhitungan Kuat Rencana

a. Kuat Lentur Rencana (Mn)

Lp J Iw X1 X2 Lr Mp Mr Mn

1391 77454 4.254E+10 14805 1.585.E-04 4370 90.8 56.7 54.855

b. Kuat Geser Rencana (Vn)

h/tw 38.6667 a 2000

kn 5.06728 h 232

1.10 70.0366 a/h 8.621

Vn 209 Aw 1392

Vn 187.92

Contoh Soal 2 (3)

3. Pengecekan Kekuatan

Vu/Vn Mu/Mn rasio

0.213 0.729 0.862