download

Matakuliah
Tahun
Versi
: S0094/Teori dan Pelaksanaan Struktur Baja
: 2007
:0
Tekuk Lateral (KIP)
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Mahasiswa dapat menghitung tegangan tekuk
lateral (kip) pada struktur baja.
Outline Materi
• Pengertian tekuk lateral
• Tegangan KIP
TEKUK LATERAL (KIP)
A. Umum :
Kip itu adalah satu pergerakan / tekukan ke samping dari
bagian yang tertekan dari batang / balok (flens dan pelatbadan yang berhubungan dengan flens itu) ke arah siku
atas bidang kopel-lentur, berbareng dengan berputarnya
penampang dari batang (lihat gbr. 9.01. ).
Sebabnya adalah karena bidang kopel-lentur (bidang
momen) senantiasa tidak akan jatuh sama dengan bidangsimetri dari batang, tetapi senantiasa mempunyai satu
perbedaan e = excentrisitas, yang menimbulkan satu
kopel-lentur yang bekerja siku atas bidang simetri.
bidang
bidang
simetris
momen
e
l
poros flens bawah
poros batang
poros flens atas
Gambar 9-1
B. Sebuah balok yang mengalami dua kejadian yaitu :
1. Lateral buckling
2. Warping
y
m
P1
P2
u
y
z
0
C
2
n
η
t

C'
1
(a)
(b)
y
2
h
2
C
h
2
x
Mt
z
h
2
h
2
h
2

Mt
h
(c)
z
(a) Besarnya Mkip pada balok :
A
π 2 E Iy G J
M kip 
 menunjukka n kekakuan balok
L2
terhadap lateral buckling.
2
B
 π 2 E I y G J

  menunjukka n konstribus i war 2
2L


ping terhadap torsional resistance
dimana :
I y  momen inersia terhadap sumbu lemah  2. 1 . t s . b 3
12
 1 t s b3
6
G  0,4 E
J  Konstanta puntir  2 - t s b 3
3
A  B
Mkip = Momen lentur terkecil yang dalam keadaan tertentu
menimbulkan gejala kip.
(b) Pada balok yang tidak berubah bentuk, maka harga
sangat kecil, sehingga boleh diabaikan.
Mkip 
Wx 
σ kip
π 2 E Iy G J
L2
2 . b t s (h 2) 2
(h 2)
 b ts h
π 2 E. 1 t s . b 3 . 0,4 E 2 . b t 3s
b ts
6
3

 π.E
L b t s h.
Lh

0,66.E
L.h
b ts
0,4
9
(c) Pada balok yang dapat berubah bentuk, maka nilai
sangat kecil, sehingga boleh diabaikan.
Jadi :
Mkip
 π 2 E Iy . h 

 
 2 L2 


2
dimana batang dapat melentur lateral pada sisi sayap atas
dengan luas :
Luas :
A '  A sayap
iy
1
 A badan , jadi Wx  A ' h
6
L
 0,5 Iy A ' dan λ 
iy
π 2 E Iy . h
σkip 
2
0,5 Iy
A'
λ2y A ' h
2E
π

λ2y
Jadi perhitungan tegangan kip sama dengan perhitungan
tegangan tekuk lateral dari sisi atas batang. Jadi harga iy
untuk dihitung dengan.
y
hb2
ts
hb1
y
h
hb
Matakuliah
Tahun
Versi
: S0094/Teori dan Pelaksanaan Struktur Baja
: 2007
:0
Tekuk Lateral (KIP)
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Mahasiswa dapat menghitung tegangan tekuk
lateral (kip) pada struktur baja.
Outline Materi
• Diagram Alir menetukan tegangan KIP
• Langkah perhitungan
Diagram Alir
b
periksa terhadap :
ts
ω σ ki p
 σ
dimana :
tb
σ ki p
penampang
check
berubah ben
tuk atau tidak
2
 π2 E
λ y
λy
 L]
iy
iy

0,5 Iy
A'
penampang I simetris :
TIDAK
penampang
berubah
bentuk
flens  1 tinggi badan
6
YA
penampang
tidak ber ubah
bentuk
penampang T :
flens  1 tinggi
3
badan.
check
statis ter tentu
TIDAK
Statis tak
tentu
YA
cek pelat
badan pada
perletakan diberi
pengaku
samping
TIDAK
σ ki p  σ
σ ki p  -
c1  c 2
σ ki p  -
Lh
b Ys
0,63 E

σ
c1 
c2
c1
σ ki p
c 1  250
TIDAK
YA
YA
c1
cek pelat
badan pada
perletakan diberi
pengaku
samping
c1 - 250
0,3 σ
c 2 - 250
c2
. 0,7 σ
c1
c 1  250
250  c1
 c3
c1  c 3
σ ki p
σ ki p  σ
σ kip  σ σ ki p 
c1 - 250
0,3 σ
c 2 - 250
c3
. 0,7 σ
c1
c 3  0,21 E ( 1  β * ) ( 3 - 2 β * )
σ
dimana :
Mki ri  Mkanan
β* 
2 M j epi t
Langkah perhitungan
Matakuliah
Tahun
Versi
: S0094/Teori dan Pelaksanaan Struktur Baja
: 2007
:0
Tekuk Lateral (KIP)
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Mahasiswa dapat menghitung tegangan tekuk
lateral (kip) pada struktur baja.
Outline Materi
• Pengaku badan
• Memperbesar tegangan KIP
stabilitas balok terhadap kip :
Balok yang dibebani lentur
tak mengalami kip
mengalami kip
Penampang
berubah bentuk
Penampang
tak
berubah bentuk
PPBBI ps.5.1.3 :
Menentukan besarnya kip (tegangan kritis dimana jika
penampang mengalami tegangan lebih besar daripada
tegangan kip, maka penampang tsb akan mengalami
kip).
(a)Balok-balok yang penampangnya tidak berubah bentuk
1. Yang dimaksud dengan balok-balok yang
penampangnya tidak berubah bentuk adalah balok-
balok yang memenuhi syarat-syarat
:
dan
h  75
tb
................... (34a)
L  1,25 b ....................(34b)
h
ts
dimana :
h  tinggi balok.
b
 lebarsayap
tb
 tebal badan
ts
 tebal sayap
L
 jarak antara dua titik di mana tepi tertekan
dari balok itu ditahan terhadap kemungkinan
terjadinya lendutan ke samping
2. Tegangan tekan yang terjadi adalah tegangan tekan
pada tengah ben-tang L, di mana L adalah seperti pada
pasal 5.1 (1) tidak boleh lebih besar dari tegangan kip
yang diizinkan.
3. Pada balok statis tertentu di mana pada perletakan pelat
badan balok diberi pengaku samping, maka te-gangan
kip yang diizinkan dihitung dari :
Jika c 1  250 ; maka :
σ kip  σ
.......... .......... (35a)
Jika 250  c 1  c 2 ; maka :
σ kip  σ -
c 1  250
x 0,3 σ .......... . (35a)
c 2  250
Jika c1  c 2 ; maka :
σ kip
c2

x 0,7 σ
c1
.......... . (35c)
dimana :
c1  L h
b ts
c 2  0,63 E
σ
σ  tegangan dasar menurut tabel 1.
4. Jika pada balok statis tertentu di mana pada perletakan,
pelat badan balok tidak diberi pengaku samping maka
tegangan kip yang menen-tukan adalah terkecil pada
pasal 5.1 (3) dan harus memenuhi :
σ kip  0,042 c1 c 2
tb
[ ]3 σ
h
.......... . (36)
5. Pada balok-balok statis tak tentu, di mana pada
perletakan pelat badan balok diberi pengaku samping,
maka tegangan kip yang diizinkan dihitung dari
Jika c1  250 ; maka :
σ kip  σ
...................... (37a)
Jika 250  c 1  c 3 ; maka :
σ kip
c1 - 250
 σx 0,3 σ .......... (37b)
c 3 - 250
Jika c 1  c 3 ; maka :
σ kip
c3

x 0,7 σ
c1
......................... (37c)
dimana :
c 3  0,21 ( 1  β * ) ( 3 - 2β * ) E
σ
Mki  Mka
β* 
2 M jep
M ki dan M kaadalah momen pada ujung-ujung bagian
balok antara pelat-pelat kopel yang jaraknya L.
M jep = momen pada ujung-ujung balok antara pelatpelat kopel yang jaraknya L dengan anggapan bahwa
ujung-ujung itu terjepit.
6. Jika pada balok statis tak tentu di mana pada perletakan,
pelat badan tidak diberi pengaku samping maka
tegangan kip yang menentukan adalah terkecil pada
pasal 5.1 (5) dan harus memenuhi :
σ kip  0,042 c 1
tb
c 2 [ ]3 σ
h
.......... .. (38)
(b)
(1)
Balok-balok yang penampangnya bisa berubah
bentuk :
Pada balok-balok yang tidak memenuhi syarat
tersebut pada 5.1 (1) tegangan tekan terbesar pada
sayap harus memenuhi
:
ω σ tekan max  σ .......... .......... . (38)
adalah angka tekuk menurut tabel 2, 3, 4, 5 yang
dicari dengan mengambil tekuk sama dengan panjang
bentang sayat tertekan yang tidak ditahan terhadap
goyangan pada arah tegak lurus badan, di mana
harga jari-jari kelembaman = iy tepi .
iy tepi =
jari-jari kelembaman tepi tertekan
terhadap sumbu (y – y).
Yang dimaksud tepi tertekan adalah sayap dan 1/3
tinggi badan yang tertekan (untuk penampang simetris
menjadi 1/6 tinggi badan).
Rumus untuk  kip untuk penampang berubah bentuk atau
tidak berubah bentuk disarikan sbb :