SOAL 1

Apakah yang di maksud dengan batang lentur murni ? Sebutkan fungsi dan contoh serta apa yang harus dilakukan untuk menganalisa baja lentur murni!

1. Batang lentur murni adalah suatu batang dari sebuah konstruksi yang

hanya murni menerima beban lentur saja, dengan ini maka momen-

momen yang lainnya seperti torsi/puntir tidak boleh ada di dalamnya.

2. Fungsi Batang lentur murni diperlukan dalam suatu konstruksi sebagai

kontrol terhadap momen lentur dan juga kemampuan baja dalam menahan

beban sekaligus sebagai kontrol terhadap dimensi baja yang akan dipakai

sebagai konstruksi.

3. Contoh Batang lentur murni :- batang pengaku pada kolom baja (banyak terdapat di stasiun kereta

api), - diafragma, - balok panjang, melintang (semuanya dapat ditemui di dalam jembatan

truss) - dan banyak lagi yang lainnya seperti baja untuk jembatan

penyebrangan, gording pada atap gedung, atau rumah (untuk ini harus

dianalisa secara vertikal dan horizontal karena posisinya yang miring).

4. - test Local Buckling yang meliputi peninjauan terhadap sayap dan juga badan dari suatu profil baja - test Lateral Buckling atau tekuk lateral yang nanti akan dibandingkan dengan nilai Mu dari baja berdasarkan jenis tumpuan dan juga bebanyang akan dipikul oleh baja tersebut.

SOAL 2

Sebuah jembatan dengan bentang 6m dan lebar 8m memiliki mutu baja BJ41, diketahui beban manusia 5 kN/m dan beban kendaraan 9 kN/m . Tentukan dimensi penampang yang aman ?

PENYELESAIAN

1. PEMBEBANAN

BEBAN MATI

QSDL(beban lapisan aspal) = 0,1 m x 4 m x 22 kN/m³ = 8,8 kN/mQDL(beban plat lantai) = 0,35 m x 4 m x 24 kN/m³ = 33,6 kN/mBEBAN HIDUP

QLL(beban manusia) = 5 kN/mQLL(beban kendaraan kecil) = 9 kN/m

= 14 kN/m

Msdl = 1/8 ql²= 1/8 8,8 kN/m x (6 m)²= 39,8 kNm

MDL = 1/8 ql²= 1/8 33,6 kN/m x (6 m)²= 151,2 kNm

MLL = 1/8 ql²= 1/8 14 kN/m x (6 m)²= 63 kNm

Mu₁ = 1,3 Mdl= 1,3 x 151,2 kNm= 196,56 kNm

Mu₂ = 1,3 Mdl + 2 Msdl= (1,3 x 151,2 kNm) + (2 x 39,8 kNm)= 276,16 kNm

Mu₃ = 1,3 Mdl + 2 Msdl + 1,8 Mll= (1,3 x 151,2 kNm) + (2 x 39,8 kNm) + (1,8 x 63 kNm)= 389,56 kNm

Jadi, Mu yang di pakai adalah Mu₃ (389,56 kNm)

2. PRELIMINARY DESAIN

Mu ≤ MnMu ≤ Fy x Zx ( = 0,9)Zx = Mu / Fy = 389,56 / 0,9 x 250 x 10³ = 1,7313 x 10ˉ ³ = 1731,3 cm³Jadi, dipakai profil ukuran IWF 500 x 200

PROPERTI PROFIL

H = 500B = 200tw = 10 mmtf = 16 mmr = 20 mmA = 114,2 cm²Berat = 89,6 kg/mIx = 47800 cm Iy = 2140 cm iх = 20,5 cmiy = 4,33 cmSx = 1910 cm³Zx = 2175,06 cm³

3. MU FINAL

Mu final = 1,1 MuDLST + MuMuDLST = 1/8 x 89,6 kg/m x (6m)²

= 403,2 kgm= 4,032 kNm

Jadi, Mu final = 1,1 (4,032 kNm) + 389,56 kNm = 393,995 kNm

4. CEK LOCAL BUCKLING

Plat Sayap

λ = B/2tf = 200/2 x 16

= 6,25

λp = 170/√250

= 10,75

Jadi, λ ˂ λp (Penampang Kompak)

Plat Badan

λ = Hw/tw → = (H - 2tf - 2r)/tw

= {500 - (2 x 16) - (2 x 20)}/10

= 42,8

λp → = 1680/√250

= 106,25

Jadi, λ ˂ λp (Penampang Kompak)

5. CEK LATERAL BUCKLING

Diketahui :L = 6 mLb = 6 m/6 = 1Lp = 2,16 m (tabel baja)Lr = 6,53 m (tabel baja)Jadi, Lb ˂ Lp (Bentang Pendek)

6. CEK MU FINAL TERHADAP MN

Mp = Fy x Zx= 2500 kg/cm² x 175,06 cm³= 5437650 kgcm= 543,7 kNm

Mu ≤ Mn389,56 ≤ 0,9 x 543,7389,56 ≤ 489,33

Jadi .. BATANG AMAN

SOAL 3

Suatu jembatan dengan nilai PU tarik dan PU tekan adalah 2000 kN, jika digunakan profil 304x301 apakah profil tersebut dapat menahan beban PU ? Buktikan !

PENYELESAIAN

Diketahui :Fy = 240 Mpa = 240000 N/cm2

Fu = 370 Mpa = 370000 N/cm2

PU Tarik = 2000 kN = 2000000 NPU Tekan = 2000 kN = 2000000 N

DESAIN BATANG TARIK

Preliminary Design

Pu ≤Φ Pn

Pu=Φ . Ag . Fy

Ag= PuΦ Fy

Ag=20000000.9 x240

Ag = 9259,25 mm2

= 92,59 cm2

Profil yang digunakan IWF 304x301 dengan property material sebagai berikut:

Profil yang digunakan

Ag 133,5 cm2

H 304  

B 301  

Tw 11 Mm

Tf 17 Mm

R 13 Mm

Berat 105 kg/m

Ix 23200 cm4

Iy 7730 cm4

Ix 13,18 Cm

Iy 7,61 Cm

Sx 1520 cm3

Zx 1690 cm3

Cek Keruntuhan Leleh

Syarat : = Nu ≤ ø Nn

= Pu ≤ ø Pn

= Pu ≤ ø x Fy x Ag

= 2000 ≤ 0.9 x 240 x 133,5

= 2000 ≤ 2883,6 ( OKE )

Cek Fraktur

Syarat : Nu ≤ ø Nn

Nn = Ae x fu

Ae = An x U

= 133,5 x 0,85

= 113,475 cm²

Nn = 113,475 cm² x 37000 N/cm²

= 4198575 N = 4198,57 Kn

Pu ≤ ø Nn

2000 ≤ 0.75 x 4198,57

2000 ≤ 3148,93 ( OKE )

DESAIN BATANG TEKAN

Preliminary Design

Pu ≤Φ Pn

Pu=Φ . Ag . Fy

Ag= PuΦ Fy

Ag=20000000.9 x240

Ag = 9259,25 mm2

= 92,59 cm2

Profil yang digunakan IWF 304 x 301 dengan property material sebagai berikut:

Profil yang digunakan

Ag 133,5 cm2

H 304  

B 301  

Tw 11 Mm

Tf 17 Mm

R 13 Mm

Berat 105 kg/m

Ix 23200 cm4

Iy 7730 cm4

Ix 13,18 Cm

Iy 7,61 Cm

Sx 1520 cm3

Zx 1690 cm3

Cek Kelangsingan

Diketahui:Kc: 1ʎ = Lk/r ˂ 140Lk = Kc x L

= 1 x 400 cm

= 400 cm

r = i Terkecil = 7,61

ʎ = 400/10,698

= 37,390 = Langsing

Cek→ λ< λijin → 37,90<140 ( LANGSING )

Cek Local buckling (kekompakan penampang)

Sayap/flens

λ=b

2∙ t f

= 3012∙ 17

=8,85 mm

λ p=170

√ fy= 170

√240=10.97

λr=370

√ fy−fr= 370

√240−70=28.38

Makaλ< λp( Kompak )

Web

λ=htw

=24411

=22,18 mm

λp=1680

√ fy= 1680

√240=108.44

λr=2550

√ fy= 2550

√240=164.6

Makaλ< λp( Kompak )

Cek Flexural Buckli

λc= Lkr x π

x √ FyE

= 4007,61 x3.14

x√ 240200000

λc=0,4125

λc<1.5 → maka Pn: 0.66λc2

x Ag x Fy

Pn=0.660,41252

x Ag x F

= 0.660,4125² x13350 x 240

¿2985297,17N=2985,29 kN

ΦPn=0.85 x 2985,29

= 2537,502594 kN

Cek → Pu tekan<ΦPn → ( KUAT )