Baja AISC 2005 Teori

(1)

1

1 Analisis Komponen

Analisis Komponen

Struktur Baja dengan

AISC-LRFD 2005: Teori

Bambang Suryoatmono

Unpar

Metode Desain

(2)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions!

Start Free Trial Cancel Anytime.

(3)

Metode Desain AISC ‘05



Desain dengan Kekuatan Izin (ASD)



LRFD dengan Analisis Elastis

Desain dengan Kekuatan Izin

((

Allowable

Allowable Strength

Strength

Design

))



Kuat izin setiap komponen struktur tidak boleh

kurang dari kekuatan yang dibutuhkan

Ω

≤

nn u u

R

R_u_u= kekuatan yang dibutuhkan (ASD)= kekuatan yang dibutuhkan (ASD) R

R_n_n= kekuatan nominal= kekuatan nominal

Ω

Ω_{= faktor keamanan}_{= faktor keamanan}

R

(4)

(5)

Desain dengan Kekuatan Izin (

Allowable

Strength

Design

) (lanjutan)



Gaya dalam pada komponen struktur dilakukan

dengan analisis elastis orde pertama pada

kondisi beban kerja



Efek orde kedua dan inelastisitias ditinjau

secara tidak langsung



Faktor keamanan diterapkan hanya pada sisi

tahanan, dan keamanan dihitung pada kondisi

beban kerja (tak terfaktor)



Jadi pada ASD reliabilitas yang seragam tidak

mungkin dicapai

Metode desain

LRFD dengan Analisis Elastis



 Kuat rencana setiap komponen struktur tidak bolehKuat rencana setiap komponen struktur tidak boleh

kurang dari kekuatan yang dibutuhkan yang ditentukan kurang dari kekuatan yang dibutuhkan yang ditentukan berdasarkan kombinasi pembebanan LRFD

berdasarkan kombinasi pembebanan LRFD n n u u

R

≤

φ

R

R_u_u= kekuatan yang dibutuhkan (LRFD)= kekuatan yang dibutuhkan (LRFD) R

R_n_n= kekuatan nominal= kekuatan nominal

Φ

(6)

(7)

LRFD dengan Analisis Elastis

(lanjutan)



 LRFD memperhitungkan keamanan pada kedua sisiLRFD memperhitungkan keamanan pada kedua sisi

(efek beban dan tahanan) (efek beban dan tahanan)



 Setiap kondisi beban mempunyai faktor beban yangSetiap kondisi beban mempunyai faktor beban yang

berbeda yang memperhitungkan derajat

berbeda yang memperhitungkan derajat uncertainty uncertainty ,, sehingga dimungkinkan untuk mendapatkan reliabilitas sehingga dimungkinkan untuk mendapatkan reliabilitas seragam

seragam



 Analisis yang dapat dipilih untuk mendapatkan efekAnalisis yang dapat dipilih untuk mendapatkan efek

beban: beban:



 Analisis Elastis Orde Kedua, atauAnalisis Elastis Orde Kedua, atau



 Analisis Elastis Orde Pertama dan efek orde keduaAnalisis Elastis Orde Pertama dan efek orde kedua

diperhitungkan dengan menggunakan faktor amplifikasi momen diperhitungkan dengan menggunakan faktor amplifikasi momen B

B₁₁dan Bdan B₂₂.. 

 Efek inelastis ditinjau secara tidak langsung.Efek inelastis ditinjau secara tidak langsung.

LRFD dengan Analisis Elastis

(lanjutan)



Indeks Reliabilitas = indeks keamanan =

2 2 2 2

))

/

ln(

Q Q R R n n n n

V

Q

R

+

=

β

tahanan

variasi

koefisien

rata

beban

efek

rata

tahanan

=

−

=

−

=

V

Q

R

(8)

(9)

LRFD dengan Analisis Elastis

(lanjutan)

)) / / ln( ln( R R QQ ln(R/Q)ln(R/Q) 2 2 2 2 Q Q R R V V V V ++ β β P P_f_f= P[ln(R/Q<0]= P[ln(R/Q<0] Jika P

Jika P_f_f↓↓makamakaβ ↑β ↑. AISC:. AISC:ββ= 3.0 (komponen struktur),= 3.0 (komponen struktur),ββ= 4.5 (sambungan)= 4.5 (sambungan) Probability Density

Probability Density

Kombinasi Pembebanan pada

LRFD dengan Analisis Elastis



1.4D



1.2D + 1.6L + 0.5(L

_a_a

atau H)



1.2D + 1.6(L

_a_a

atau H) + (

γγ

_L_L

L atau 0.8W)



1.2D + 1.3W +

γγ

_L_L

L + 0.5(L

_a_a

atau H)



1. 1.2D

2D +

+ 1.

1.0E

0E +

+

γγ

_L_L

L



(10)

(11)

Kombinasi Pembebanan pada LRFD

dengan Analisis Elastis (lanjutan)



D = beban mati



L = beban hidup



L

_a_a

= beban hidup di atap



H = beban hujan



W = beban angin



E = beban gempa

 

⎩⎩

⎨⎨

⎧⎧

≥

<

=

kPa

5

5 L

L

jika

1

1 kPa

kPa

5

5 L

L

jika

5

5 ..

0

L L

γ

Material Baja

(12)

(13)

Hub

Hubung

ungan Tega

an Teganga

ngan –

n – Reg

Regang

angan

an

(Hasil uji tarik)

εε

f f F F_u_u F F_y_y E E 1 1

Material Properties



(14)

(15)

Material Properties

290 290 500 500 BJ 50 BJ 50 410 410 550 550 BJ 55 BJ 55 360 360 520 520 BJ 52 BJ 52 250 250 410 410 BJ 41 BJ 41 240 240 370 370 BJ 37 BJ 37 210 210 340 340 BJ 34 BJ 34 Tegangan leleh Tegangan leleh tarik F

tarik F_y_y (MPa)(MPa) Tegangan putus

Tegangan putus tarik F

tarik F_u_u (MPa)(MPa) Jenis Baja

Jenis Baja

Komponen Struktur

(16)

(17)

Kuat Tarik Rencana

))

75

75 ..

0

0 dan

dan

9

9 ..

0

0 min(

min(

_g_g _y_y _ee _u_u u

u

A

F

A

F

P

≤

Leleh pada Leleh pada penampang penampang bruto bruto Fraktur pada Fraktur pada penampang penampang efektif efektif P P_u_u PP_u_u 

Batas kelangsingan maksimum = 300 (AISC ‘05)Batas kelangsingan maksimum = 300 (AISC ‘05)

Luas Neto Efektif, A

_e

UA

A

(18)

(19)

Faktor

Shear Lag

U

Eksentrisitas untuk menghitung U

(20)

(21)

Eksentrisitas

untuk

menghitung U

Panjang sambungan untuk

menghitung U

(22)

(23)

Luas neto pada plat dengan lubang

berseling

s s g g g g P P_u_u 1 1 2 2 3 3 tebal = t tebal = t

- n d t

A

_n_n

=

_g_g g g t t s s Σ Σ - n d t + - n d t + A A A A_n_n _g_g 4 4 2 2

=

mm

2

2 d

d

::

AISC

=

_lubang_lubang_standar_standar

+

rusak rusak

P P_u_u

Contoh Soal Komponen Struktur

Tarik, ada Lubang Berseling

d

d_{lubang standar}_{lubang standar}= d= d_b_b + 2 mm (untuk d+ 2 mm (untuk d_b_b<< 22 22 mmmm)) = d

(24)

(25)

AISC ‘05: Geser Blok (

Block Shear

Rupture Strength

) (lanjutan)



Φ

= 0.75



A

_gt_gt

= luas bruto yang

= luas bruto yang mengalami tarik

mengalami tarik



A

_gv_gv

= luas bruto yang

= luas bruto yang mengalami geser

mengalami geser



A

_nt_nt

= luas neto yang

= luas neto yang mengalami tarik

mengalami tarik



(26)

(27)

AISC ‘05: Geser Blok (

Block Shear

Rupture Strength

(28)

(29)

Komponen Struktur

Tekan

(30)

(31)

Tekuk Lokal di flens

Potongan 1-1 Potongan 1-1

(32)

(33)

Tekuk Lokal (flens dan web)

Langsing Langsing Tidak langsing Tidak langsing

t

b

=

λ

(34)

(35)

Batas

(36)

(37)

Batas

Batas Langsi

Langsing –

ng – Tidak

Tidak Langs

Langsing,

ing,

λλ

_r

9.94 9.94 11.82 11.82 12.73 12.73 12.99 12.99 13.89 13.89 0.45 0.45 F F_y_y= 410= 410 MPa MPa F F_y_y= 290= 290 MPa MPa F F_y_y= 250= 250 MPa MPa F F_y_y= 240= 240 MPa MPa F F_y_y= 210= 210 MPa MPa BJ55 BJ55 BJ50 BJ50 BJ41 BJ41 BJ37 BJ37 BJ34 BJ34 Pengali Pengali y y

F

E

(38)

(39)

Q

_s

untuk Siku Tunggal (AISC ‘05)

E E F F t t b b Q Q_s_s

⎟⎟

yy

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

−

=

₁₁_..₃₄₃₄ ₀₀_..₇₆₇₆ Q Q_s_s 1 1 2 2 53 53 .. 0 0

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

=

t t b b F F E E Q Q y y s s 0.64 0.64

(40)

(41)

Tekuk Komponen Struktur

(lanjutan)

Apapun

Tekuk Lentur

Dapat terjadi pada jenis

penampang

(42)

(43)

(44)

(45)

Tegangan Kritis Tekuk Lentur

(46)

(47)

Kuat Rencana Penampang Siku Ganda dan

(48)

(49)

Penampang lainnya (AISC ’05 Sec

(50)

(51)

Penampang lainnya (AISC ’05 Sec

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)