Jurnal Sipil Statik Vol.4 No.7 Juli 2016 (405-413) ISSN: 2337-6732 ANALISIS TATA LETAK STIFFENER TERHADAP TEKUK LOKAL BAJA Olivia Maria Tumurang Servie O. Dapas, Reky S.Windah Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Sam Ratulangi Manado Email: ABSTRAK Balok baja adalah komponen struktur yang memikul beban-beban gravitasi, seperti beban mati dan beban hidup. Dalam balok baja, akan ada saat dimana balok tersebut tidak memiliki kemampuan pada badan profil untuk mendukung reaksi akhir atau beban terpusat sehingga dibutuhkan pengaku vertikal (stiffener). Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh variasi tata letak stiffener terhadap tekuk lokal baja yang disebabkan oleh gaya aksial atau gaya yang bekerja pada sumbu utama penampang struktur. Stiffener diposisikan bervariasi dengan jarak simetris (a) pada profil yang akan dianalisis. Stiffener dianalisis secara tiga dimensi menggunakan software SAP2000 dengan pemodelan elemen balok baja yang menggunakan WF 2100 x 500, dengan stiffener 2076 x 236 dengan panjang balok 4,5 m. Analisis dibagi menjadi dua pemodelan dengan 5 variasi tata letak jarak stiffener disetiap modelnya. Dari analisa struktur yang dilakukan pada SAP2000, dapat disimpulkan bahwa gaya geser balok dengan stiffener yang dipasang dekat dengan daerah tumpuan semakin kecil, sedangkan gaya geser akan meningkat apabila stiffener diletakkan di daerah lapangan. Kata kunci: Balok, Stiffener, Tekuk Lokal, Gaya Geser, SAP2000. PENDAHULUAN Latar Belakang Pesatnya perkembangan dunia teknik sipil, menuntut bangsa Indonesia untuk menghadapi segala kemajuan dan tantangan di era globalisasi ini, sehingga memicu pertumbuhan ekonomi dan berdampak pembangunan bangunan-bangunan baru saat ini. Hal tersebut membuat para perencana harus mendesain bangunan yang kuat dan tahan terhadap segala macam perubahan kondisi lingkungan. pada pesatnya Dalam memilih elemen-elemen struktur ada beberapa hal yang dipertimbangkan, antara lain : kekuatan yang cukup, kestabilan, ekonomis, dan tahan lama. Beberapa material bangunan yang sering digunakan pada masa ini adalah baja. Bahan baja walaupun dari jenis yang paling rendah tetap mempunyai perbandingan kekuatannya, kekuatan bila lebih lain yang dibandingkan dengan bahan-bahan umumnya dipakai. per volume tinggi atau putus, adanya sifat ini membuat struktur baja mampu mencegah terjadinya proses robohnya bangunan secara tiba-tiba. penampang digunakan umumnya lebih langsing karena berbeda dengan balok yang sering memikul lentur. Ukuran penampang balok yang umumnya sangat langsing mengakibatkan terjadinya ketidakstabilan yang berupa deformasi keluar arah bidang pembebanan yang pada balok. Penampang Baja yang digunakan jangan terlalu langsing (terlalu tipis dan pendek lebarnya) agar tidak terjadi tekuk lokal, yaitu keadaan di mana pelat sayap mengalami tekuk (gagal/failed), sedangkan struktur yang lain masih utuh. Namun yang adanya potensi Keberadaan pengaku (stiffener) yang cukup disepanjang balok demikikan ternyata dapat lebih lanjut mencegah terjadinya tekuk lokal pada flange (pelat sayap). Namun seberapa jumlah pengaku (stiffener) yang diperlukan untuk dapat mencegah tekuk lokal ini masih menjadi suatu pertanyaan. Pada zaman modern ini Material Baja sebagai bahan konstruksi sudah mulai banyak digunakan suatu dalam perencanaan bangunan. Baja dapat berfungsi sebagai komponen tekan atau lentur. Bentuk penampang baja lebih mudah dibentuk untuk memenuhi setiap keperluan. Disamping itu, Baja memiliki sifat daktilitas, yaitu sifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur (design) terhadap Rumusan Masalah latar belakang di atas mengenai masalah tata letak dan jumlah pengaku (stiffener), maka akan dianalisa lebih lanjut 1. Berapa banyak pengaku Dengan adanya (stiffener) yang diperlukan agar desain dapat mencegah terjadinya tekuk lokal ? 2. Bagaimana tata letak dari pengaku (stiffener) agar mencapai suatu kondisi baja dapat menahan beban yang diberikan? 405
Jurnal Sipil Statik Vol.4 No.7 Juli 2016 (405-413) ISSN: 2337-6732 Pembatasan Masalah Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah : a. Analisa yang dilakukan hanya pada satu elementer yaitu balok. b. Memvariasikan dua stiffener yang dipasang yang diberikan adalah beban terpusat sebesar 800000 N c. Analisa menggunakan perletakan jepit-jepit. d. Analisa menggunakan mutu baja BJ 37 e. Hanya memperhatikan tekuk lokal saja. f. Profil baja WF 2100 x 500 dengan panjang 4,5 m (bentang pendek). sebelum gagal, Daktilitas sering kali merupakan alasan struktur rangka baja masih dapat berdiri sesudah sebagian dari rangka tersebut mengalami izin desain. tegangan Deformasi akan mentransfer beban ke bagian lain yang memikul beban lebih rendah sehingga akan mencegah struktur dari keadaan collapse meskipun semua atau sebagian elemen struktur telah mengalami deformasi berlebihan. Daktilitas ini merupakan sifat baja yang sangat berguna, terutama untuk situasi pembebanan yang tak pasti seperti gempa. (Desain Baja Struktural Terapan, Spiegel Leonard dan Limbrunner George, 1991) jauh diatas sebagian tegangan struktur tersebut g. Stiffener yang digunakan adalah 2076 x 262 x 10 h. Analisa yang dilakukan tidak memperhitungkan gaya horizontal. i. Stiffener yang dipasang sepasang dan tidak lurus dengan memiliki kemiringan (tegak flange). j. Pemodelan dan analisa menggunakan software SAP2000 dan ditinjau secara tiga dimensi. Tujuan Penulisan Agar dapat memahami perilaku struktur baja, perlu dilakukan pengujian. Model pengujian yang paling sifat-sifat baja adalah dengan mekanik dari material melakukan uji tarik terhadap sifat-sifat mekanik material baja, karena disebabkan beberapa hal antara lain adanya potensi tekuk pada benda uji yang mengakibatkan ketidakstabilan dari benda uji tersebut, selain itu perhitungan tegangan yang terjadi di dalam benda uji lebih mudah dilakukan untuk uji tarik dari pada uji tekan. tepat untuk mendapatkan Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tata letak yang efektif dari pengaku (stiffener) yang akan dipasang disepanjang balok baja untuk mencegah terjadinya tekuk lokal pada baja. Manfaat Penulisan Penelitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi kepada insiyur dalam merencanakan suatu bangunan struktur baja yang diberikan pengaku (stiffener) di sepanjang balok yang berfungsi mencegah terjadinya tekuk lokal agar dipasang dengan seefektif mungkin pada balok baja, sehingga menghasilkan suatu bangunan yang berkekuatan cukup dan tahan lama. Selain itu, Penelitian ini bermanfaat bagi penulis untuk memenuhi salah satu tugas di Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sam Ratulangi Manado. Gambar 1 dan 2 menunjukkan suatu hasil uji tarik material baja yang dilakukan pada suhu kamar serta dengan memberikan laju regangan yang normal. Tegangan nominal (f) yang terjadi dalam benda uji diplot pada sumbu vertikal, sedangkan (E) yang merupakan perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang mula-mula (∆L/L) diplot pada sumbu horizontal. Gambar 1 merupakan hasil uji tarik dari suatu benda uji baja yang dilakukan hingga benda uji mengalami keruntuhan, sedangkan Gambar 2. menunjukkan gambaran yang lebih detail dari perilaku benda uji hingga mencapai regangan sebesar ± 2% regangan LANDASAN TEORI Baja Dalam buku Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD, Agus Setiawan 2002 ditetapkan, Material Baja yang digunakan dalam struktur dapat diklasifikasikan menjadi baja karbon, baja paduan rendah mutu tinggi, dan baja paduan. Sifat-sifat mekanik dari baja tersebut seperti tegangan leleh dan regangan putusnya. Gambar 1. Kurva Hubungan Tegangan (f) vs Regangan (E) yaitu bersifat kemampuan untuk mengalami deformasi besar Baja juga daktilitas, 406
Jurnal Sipil Statik Vol.4 No.7 Juli 2016 (405-413) ISSN: 2337-6732 Stiffener Gambar 3. Ilustrasi Stifferner pada profil WF Tekuk Lokal Gambar 2. Bagian Kurva Tegangan-Regangan yang Diperbesar. Salah satu kegagalan struktur baja adalah kegagalan tekuk/buckling. Pada umumnya, tekuk diakibatkan oleh gaya aksial, atau gaya yang bekerja pada sumbu utama penampang struktur. Tekuk pada profil baja terbagi menjadi 2 jenis, yaitu tekuk global dan tekuk lokal. Stiffener Stiffener adalah bantalan pengaku (pelat) yang digunakan pada titik tumpuan suatu balok ketika balok tidak memiliki kemampuan pada badan profil untuk mendukung reaksi akhir atau beban terpusat. Batas untuk kondisi ini antara lain leleh lokal pada web (web local yielding), web crippling dan tekuk lokal web. Tekuk lokal web dapat terjadi bila balok diberi gaya tekan terpusat dan pergerakan lateral antara flange tekan dan flange tarik yang terbeban, tetap sejajar saat tekuk pada web. terjadi (Structural Steel Design, Abi Aghayere and Jason Virgil 2009) Stiffener dibuat untuk membantu badan balok menciptakan garis-garis nodal selama tekuk pelat badan dan untuk menerima gaya-gaya tekan yang ditransmisikan dari badan balok. Pada flens tekan, pengelasan pengaku memberikan stabilitas kepada pengaku dan menjaganya agar tetap tegak lurus tehadap badan balok. Tekuk merupakan suatu proses dimana suatu struktur tidak mampu mempertahankan bentuk aslinya, sehingga terjadilah perubahan bentuk dalam rangka menemukan keseimbangan baru. Tekuk merupakan fenomena instabilitas yang terjadi pada batang langsing, pelat dan cangkang yang tipis. Konsekuensi tekuk pada dasarnya adalah masalah geometrik dasar, dimana terjadi lendutan besar akan mengubah bentuk struktur. secara keseluruhan belum tentu gagal. Struktur dapat saja kembali seperti semula. Hal ini dikarenakan proses terjadinya buckling adalah pada daerah elastis. terjadi Sehingga ketika beban dihilangkan, seperti semula. (Agus Triono,2007) Pada fenomena tekuk, struktur tekan yang struktrur akan kembali Tekuk yang terjadi pada elemen-elemen pelat profil. Untuk IWF, elemen-elemennya ada tiga : sayap atas (top flange), sayap bawah (bottom flange), dan pelat badan (web). Bila jarak antar pengaku a membuat a/tw cukup cukup memungkinkan mereka bekerja sebagai elemen vertikal tekan dalam sebuah rangka. (Struktur Baja Desain dan perilaku Edisi Kedua, Johnson John dan Salmon Charles, 1986) rendah, dan ukurannya Pada saat menerima momen lentur positif, seluruh top flange akan mengalami tegangan tekan, seluruh bottom flange akan mengalami tegangan tarik, sementara sebagian pelat badan akan mengalami tekan dan sebagian lainnya tarik. Dua macam parameter stabilitas balok pelat berdinding penuh adalah rasio h/tw serta a/h. Jika kedua parameter ini diambil serendah mungkin maka tekuk yang diakibatkan oleh geser dapat dihindari. Jika pengaku vertikal yang dipasang setiap jarak a sedemikian rupa sehingga nilai a/h cukup kecil maka akan timbul aksi medan tarik yang dapat meningkatkan kuat geser nominal dari balok pelat berdinding penuh. Dimensi pengaku vertikal harus direncanakan sedemikian hingga mampu menahan gaya tekan yang timbul akibat aksi medan tarik. (Struktur Baja Desain dan perilaku Edisi Ketiga, Johnson John dan Salmon Charles, 1986) Gambar 4. Ilustrasi Tekuk Lokal yang terjadi pada web dan flange profil cenderung lebih mudah untuk mengalami langsing/tipis kegagalan tekuk. Local Buckling biasanya terjadi pada: Balok tinggi (balok girder, biasanya pada jembatan), balok yang tidak diberi stiffener plate, Bentuk baja yang 407
Jurnal Sipil Statik Vol.4 No.7 Juli 2016 (405-413) ISSN: 2337-6732 balok yang mengalami beban terpusat yang sangat besar, contohnya balok Crane, balok transfer, dll. Untuk mencegah tekuk lokal pada daerah tekan ini akibat gaya lateral, kita harus memasang sebuah pengaku vertikal (stiffener). Stiffener dipasang di sepanjang web untuk mencegah tekuk lokal pada web akibat gaya geser dan mencegah tekuk lokal pada flange (pelat sayap). Balok struktur yang memikul beban-beban gravitasi, seperti beban mati dan beban hidup. Komponen struktur balok merupakan kombinasi dari elemen tekan dan elemen tarik. (LRFD) Balok adalah komponen juga adalah konstruksi mendatar yang bagiannya diberi beban lentur, biasanya dibebani oleh suatu beban yang tegak lurus pada sumbu memanjang. Balok atau gelagar dibedakan oleh dua jenis tumpuan, yaitu : balok diatas 2 buah titik tumpuan dan balok di atas titik tumpuan yang lebih banyak atau balok menerus. (Ir. J. Honing-G. J. Weetzel, Baja Bangunan) Selain itu balok Faktor bentuk (shape factor, SF) : SF = ᶓ = = Tegangan Sisa (Residual Stress) Tegangan sisa adalah tegangan yang sudah ada pada penampang ketika batang profil belum terpasang. Tegangan ini terjadi akibat pada saat setelah percetakan profil, terjadi perbedaan pendinginan atara tiap bagian penampang. Bagian yang lebih luar akan mendingin lebih dahulu. Ketika bagian yang didalam ini kemudian mendingin yang diikuti dengan penyusutan maka akan ditahan oleh bagian luar yang sudah diikuti dengan penyusutan maka akan ditahan oleh bagian luar yang sudah mendingin terlebih dahulu. Akibatnya bagian luar yang tertekan dan bagian dalam yang akan tertari. Besarnya tegangan sisa fr yang terjadi dapat mencapai 1.3 tegangan lelehnya yaitu antara 70 sampai dengan 100 MPa. Oleh karena itu pada perencanaan baja dengan menggunakan profil yang memiliki dimensi besar, tegangan sisa ini diperhitungkan. Dalam Structural Steel Design dibahas bahwa balok adalah batang yang mengalami beban transversal dan pa;ing efisien bila luasnya disebar sedemikian rupa hingga jaraknya jauh dari grais netral. Kuat Nominal Lentur Penampang Pengaruh Tekuk Lokal Kelangsingan dari sayap untuk profil I adalah: Lentur Sederhana Profil Simetris Rumus umum perhitungan tegangan akibat momen lentur. Tegangan lentur pada penampang profil yang mempunyai minimal satu sumbu simetri, dan dibebani pada pusat gesernya, dapat dihitung dari persamaan: Untuk profil I batas antara kompak dan tidak kompak pada SNI 03-1729-2002 (Tabel 7.5-1) adalah √ dan batas antara tidak kompak dan balok langsing adalah √ dengan dan sehingga dengan : = tegangan lentur = momen lentur arah x dan y = Modulus penampang arah x dan y = Momen Inersia arah x dan y = jarak dari titk berat ke tepi serat arah x dimana : λ λp = kelangsingan penampang = batas maksimum untuk penampang kompak = batas minimum untuk penampang tidak kompak. = tegangan leleh baja (MPa) = tegangan residu (tegangan sisa) pada pelat sayap, untuk penampang buatan pabrik sebesar 70 MPa dan penampang las sebesar 115MPa λr fy fr dan y Kelangsingan dari badan untuk profil I adalah : Perilaku Balok Terkekang Lateral Momen Leleh Myx, dan besarnya adalah : Mn= Myx = Sx.fy Dengan Z dikenal sebagai Modulus Plastis. Untuk profil I, batas dari plastis (penampang kompak): Mp= fy ∫ = fyZ √ 408
Jurnal Sipil Statik Vol.4 No.7 Juli 2016 (405-413) ISSN: 2337-6732 Dan batas untuk daerah inelastis (penampang tidak kompak): √ Kuat Geser Penampang Kompak Suatu penampang dinyatakan kompak jika memenuhi ≤ pada bagian sayap (flens) dan badan (web). Dengan momen nominal penampang adalah: Penampang Tak-Kompak Pelat badan yang memikul gaya geser perlu harus memenuhi Kuat Geser Nominal Dalam penentuan kuat geser nominal pelat badan, harus sesuai dengan yang ditentukan di bawah. Jika perbandingan maksimum tinggi terhadap tebal pelat panel memenuhi : Suatu penampang yang dinyatakan tidak- kompak adalah penampang yang memenuhi pada bagian sayap (flens) dan badan (web). Dengan momen nominal penampang adalah: dengan, √ maka, Penampang Langsing Suatu penampang yang dinyatakan tidak- kompak adalah penampang yang memenuhi pada bagian sayap (flens) dan badan (web). Dengan momen nominal penampang adalah: dengan adalah luas kotor pelat badan. Jika perbandingan maksimum tinggi terhadap tebal pelat panel memenuhi : √ maka, [ √ ] Pengekang Lateral Kuat komponen struktur dalam memikul momen lentur tergantung dari panjang bentang antara dua pengekang lateral yang berdekatan, L. (SNI 03-1729-2002). Jika perbandingan maksimum tinggi terhadap tebal pelat panel memenuhi : √ √ maka, Metode Interaksi Geser dan Lentur
+ √ √ Balok yang direncanakan untuk memikul kombinasi lentur dan geser yaitu : Bentang Pendek Untuk komponen struktur yang memenuhi dengan kuat nominal komponen struktur terhadap momen lentur adalah: Bentang Menengah + 0,625 ≤ 1,375 Gaya Tekan Tumpu Bila balok dibebani beban terpusat, maka perlu dikontrol terhadap lentur pelat sayap, kuat leleh pelat badan, dan kuat tekuk dukung pelat badan dengan perhitungan seperti : Untuk komponen struktur yang memenuhi dengan kuat nominal komponen struktur terhadap momen lentur adalah: Kuat Tumpu Gaya tumpu perlu (Ru) pada pelat badan [ ( ) ( ) ] harus memenuhi Ru ≤ ØRb Bentang Panjang Untuk komponen struktur yang memenuhi dengan kuat nominal komponen struktur terhadap momen lentur adalah: Lentur Pelat Sayap Kuat tumpu adalah Rb = terhadap lentur pelat sayap 6,25 tf 2fy 409
Jurnal Sipil Statik Vol.4 No.7 Juli 2016 (405-413) ISSN: 2337-6732 Kuat Leleh Pelat Badan Momen inersia (Is) terhadap garis tengah Kuat tumpuh terhadap leleh suatu pelat badan adalah bila jarak beban terpusat terhadap ujung balok lebih besar dari tinggi balok: = Rb (5 + N) fy. Tw bidang plat badan Is ≥ 0,75 h. tw Is ≥ 3 untuk (a/h) ≤ √ untuk (a/h) > √ Bila jarak beban terpusat terhadap ujung balok lebih kecil atau sama dengan tinggi balok: (2,5 + N) fy. Tw Rb = METODOLOGI PENELITIAN Kuat Tekuk Dukung Pelat Badan Data untuk Desain Kuat pelat badan terhadap tekuk di sekitar pelat sayap yang dibebani adalah bila beban terpusat dikenakan pada jarak lebih dari d/2 dari ujung balok: Rb = 0,79tw2[ ( ) ( ) ] √ Bila beban terpusat dikenakan pada jarak kurang dari d/2 dari ujung balok dan untuk N/d≤0,2: ] √ Rb = 0,39tw2[ ( ) ( ) Berikut adalah data-data yang digunakan dalam mendesain model: Beban = 800000 N Panjang Bentang = 4500 mm Ukuran Stiffener =2076 mm x 236 mm Dimensi Balok (WF yang digunakan) = 2100 mm x500 mm Tebal Flange pada Balok=12 mm Tebal Web pada Balok =8 mm Tebal stiffener =10 mm dan untuk N/d>0,2 Rb = 0,39tw2[ , ( ) - ( ) ] √ Penelitian yang dilakukan menghasilkan dua pemodelan. Setiap model mempunyai lima variasi tata letak stiffener Perencanaan Pengaku Penumpu Beban Langkah-Langkah Penelitian Ukuran Pengaku Jika kekuatan pelat badan Rb yang dihitung dalam Butir 1,2,3,4 dan 5 tidak memenuhi syarat, sedemikian maka harus dipasang pengaku sehingga Ru-ØRb ≤ As. Fy Untuk mewujudkan uraian diatas maka langkah-langkah analisis yang hendak dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Menentukan yang mendukung perancangan variasi tata letak stiffener, seperti model profil yang digunakan. data-data Lebar Pengaku Dalam merencanakan pemasangan stiffener pada member profil, maka lebar stiffener harus lebih besar dari 1/3 panjang sayap dikurangi dengan tebal pelat badan. 2. Menbuat pemodelan profil baja dengan perletakan jepit-jepit. 3. Menentukan variasi penampang balok. jarak stiffener pada 4. Menentukan jenis pembebanan dan melakukan perhitungan beban. bs > - tw Tebal Pengaku Dalam merencanakan pemasangan stiffener pada member profil, maka tebal stiffener harus lebih besar dari setengah tebal pelat sayap. ts > 5. Melakukan analisa tekuk lokal yang terjadi flange balok baja dengan bantuan pada software SAP2000. 6. Mengolah data dan melakukan evaluasi dari keefektifan dan keefisienan Tata Letak Stiffener. Mengambil kesimpulan berdasarkan hasil perbandingan dan pembahasan yang sesuai dengan tujuan penelitian. dan memenuhi : ≤ 0,56√ HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN Luas Minimum Luas penampang stiffener yang harus Hasil Penelitian memenuhi: As ≥ 0,5 D. Aw . (1+Cv) .{ √ } Profil yang digunakan adalah WF 2100 x 500 dengan perletakan jepit-jepit serta diberikan beban terpusat sebesar 800000 N. Berikut adalah ilustrasi gambar dari hasil penelitian. Kekakuan Minimum 410
Jurnal Sipil Statik Vol.4 No.7 Juli 2016 (405-413) ISSN: 2337-6732 Hasil Tegangan Normal (S11): Pengaruh Tekuk Lokal pada Penampang Syarat yang harus dipenuhi, untuk tahanan momen lentur ≤ 1 OK Tabel 1. Pemeriksaan terhadap Pengaruh Tekuk Lokal terhadap tahanan Momen Lentur Gambar 5. Show Stress S11 untuk profil tanpa stiffener Jumlah Stiffener Letak Stiffener Mu Nmm Mu/Øb. Mn Ket 0
1015601369 1.661 NOT OK 1 L=0 1756156099 0.287 OK 1 L=1/4 1756299304 0.287 OK 1 L=1/2 317766033.1 0.052 OK 1 L=3/4 1756293129 0.287 OK Gambar 6. Show Stress S11 untuk variasi 1 stiffener dengan letak stiffener di L=1/2 1 2 L=L L=L 1756300065 1512191442 0.287 0.247 OK OK 2 L-90 1642750085 0.269 OK 2 L-180 1819079957 0.298 OK 2 L-270 1818775810 0.297 OK 2 L-360 1530202620 0.250 OK Gambar 7. Show Stress S11 untuk variasi 2 stiffener dengan letak stiffener di L-360 Lendutan ∆L ≤ Hasil Tegangan Geser (S13): ≤ 18.75 mm OK Tabel 2. Pemeriksaan terhadap Pengaruh Tekuk Lokal terhadap Lendutan Gambar 8 Show Stress S13 untuk bentang tanpa stiffener Jumlah Stiffener Letak Stiffener Inersia Penampang Lendutan KET Ix F cm4 Mm 0
19044105984 0.0996864 OK 1 L=0 26130185984 0.072653 OK 1 L=1/4 26130185984 0.072653 OK 1 L=1/2 26130185984 0.072653 OK 1 L=3/4 26130185984 0.072653 OK Gambar 9. Show Stress S13 untuk variasi 1 stiffener dengan letak stiffener di L=1/2 1 2 2 L=L L=L L-30 26130185984 22496555984 24438570000 0.072653 0.0843879 0.077682 OK OK OK 2 L-60 27062030000 0.0701513 OK 2 2 L-90 L-120 27062030000 27062030000 0.0701513 0.0701513 OK OK Gaya geser akibat beban Syarat yang harus dipenuhi: Gambar 10. Show Stress S13 untuk variasi 2 stiffener dengan letak stiffener di L-360 ≤ 1 411
Jurnal Sipil Statik Vol.4 No.7 Juli 2016 (405-413) ISSN: 2337-6732 Tabel 3. Pemeriksaan terhadap Pengaruh Tekuk Lokal terhadap Gaya Geser akibat Beban geser diletakkan di daerah lapangan. akan meningkat apabila stiffener Jumlah Stiffener Letak Stiffener Vu/Øf. Vn 0 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 L=0 L=1/4 L=1/2 L=3/4 L=L L=L L-30 L-60 L-90 L-120 0.03466152 0.53817604 0.53817609 0.51018485 0.54043954 0.54021715 0.46510648 0.50457876 0.55987726 0.55950276 0.54320359 Interaksi Geser dan Lentur Syarat yang harus dipenuhi: Ket OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK c. Stiffener yang diletakkan sejajar dengan beban yang diberikan, menambah nilai momen pada bentang, sedangkan jika stiffener diletakkan tidak sejajar dengan beban, maka mengurangi momen pada bentang. d. Stiffener yang diletakkan di 1/4L dan 3/4L mempunyai nilai momen lentur dan gaya geser yang sama. Begitu juga dengan stiffener yang diletakkan di L=0 dan L=L. e. Dari semua analisis pemodelan stiffener, variasi ketiga dari model yang pertama yaitu dua stiffener yang terletak di 1/2L merupakan model yang paling baik, karena pada model ini menghasilkan momen lentur, lendutan dan gaya geser yang kecil. + 0,625 ≤ 1,375 AMAN Saran Tabel 4. Pemeriksaan terhadap Pengaruh Tekuk Lokal terhadap Interaksi Geser dan Lentur (Mu/Øb. Mn)+ 0,625*(Vu/Øf. Vn) 1.68275369 0.62359218 0.62361564 0.37083849 0.62502929 0.62489143 0.53802151 0.58404550 0.64744711 0.64716330 0.58977807 Jumlah Stiffener Letak Stiffener 0 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 L=0 L=1/4 L=1/2 L=3/4 L=L L=L L-30 L-60 L-90 L-120 Ket NOT OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK Dalam penelitian ini, terdapat beberapa hal yang patut diperhatikan, yaitu: a. Ketelitian dalam menggunakan software harus diperhatikan, khususnya dalam menghasilkan analisa beban yang nantinya akan dikeluarkan dalam bentuk tabel agar lebih memperhatikan nilai yang akan dipakai agar bisa sesuai dengan keadaan di lapangan nanti. b. Dari kesepuluh variasi tata letak stiffener yang dibuat disarankan untuk menggunakan variasi ketiga dari model yang pertama yaitu dua stiffener yang terletak 1/2L karena memiliki nilai momen lentur, lendutan dan gaya geser yang kecil dan dianggap aman digunakan. Kesimpulan PENUTUP c. Stiffener sebaiknya dipasang di daerah tumpuan karena gaya geser yang terjadi cukup besar di daerah tumpuan. Berdasarkan hasil analisa struktur pada WF 2100 x 500 dengan variasi tata letak stiffener, dapat ditarik kesimpulan bahwa: a. Stiffener memberikan kontribusi terhadap elemen balok baja, dalam menahan tekuk lokal yang berada pada baja dapat dilihat dari pemeriksaan lokal yang dihasilkan pada penelitian, ada perbedaan yang terlihat pada profil yang menggunakan stiffener dengan profil yang tidak menggunakan stiffener. terhadap tekuk d. Pada studi literatur atau tugas akhir berikutnya tentang pemodelan profil yang menggunakan stiffener, mahasiswa bisa menggunakan pemodelan portal (balok dan kolom) sehingga mahasiswa juga bisa mengetahui tegangan dan defleksi pada kolom. Atau memperpanjang bentang agar dapat meninjau tekuk torsi lateral yang terjadi pada bentang menengah dan bentang panjang yang diberikan stiffener. Selain itu mahasiswa juga dapat menambah variasi kemiringan stiffener. b. Stiffener yang dipasang dengan tata letak yang dekat dengan daerah tumpuan, maka gaya geser yang dihasilkan semakin kecil, sedangkan gaya e. Melakukan penelitian laboratorium struktur mengenai stiffener. lebih lanjut di DAFTAR PUSTAKA Aghayere, Abi and Vigil, Jason, 2009. Structural Steel Design, United States of America 412
Jurnal Sipil Statik Vol.4 No.7 Juli 2016 (405-413) ISSN: 2337-6732 Setiawan. Agus, 2002. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD Edisi 1 Jakarta. Setiawan. Agus, 2002. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD Edisi 2. Jakarta. Badan Standarisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Perencanaan Gedung (SNI 03-1729-2002). Jakarta. Salmon, Charles G. and John E. Johnson, 1983. Struktur Baja Desain dan Perilaku Edisi 3.Jakarta Bowles, Joseph E., 1983. Disain Baja Konstruksi (Structural Steel Design).Jakarta Spiegel, Leonard dan George F. Limbruner, 1991. Disain Baja Struktural Terapan. Bandung Honing., J., 1982. Baja Bangunan. Jakarta Musbar, Bambang Budiono, Herlien D. Sutio, Dyah Kustumastuti, Analisis Numerik Link Panjang dengan Penambahan Pelat Sayap Tepi terhadap Peningkatan Kinerja Struktur Rangka Baja Berpengaku Eksentrik, Jurnal Teknik Sipil (Jurnal Teoretis dan Terapan Bidang Rekayasa Sipil), Vol 22 No.1 April 2015, Institut Teknologi Bandung Agus Triono, Analisis Tekuk Pada Daerah Plastis Menggunakan Metode Gerard dan Eksperimen, Jurnal Teknik, Vol 9 No.3 Juli 2007, Universitas Diponegoro Yurisman, Budiono, B., Mustopo, M., Suarjana, M., 2010, Behaviour of Shear Link of WF Section with Diagonal Web Stiffeners Braced Frame (EBF) of Steel Structure, ITB Journal of Engineering Science (International Journal) Vol.42 No.2 November 2010, The Institute for Research and Community Service, Institut Teknologi Bandung. Pramono, Handi., dkk, 2007, 12 Tutorial dan Latihan Desain Konstruksi dengan SAP 2000, Yogyakarta 413