Seperti biasa jika ada komentar tanggapan untuk pembaca blog yang cukup panjang, maka ada baiknya ditulis saja sebagai threat khusus. Ya maksudnya biar lebih gampang membaca dan mencarinya lagi. Maklum bisa dijadikan referensi tambahan khan. 🙂
Mari simak pertanyaan pembaca berikut :
Firmansyah | 20 Januari 2011 pukul 21:48 |
Pak Wir yang terhormat,
Dalam SNI 03-1729-2002 (baja) untuk perencanaan balok baja terdapat interaksi lentur dan geser bernilai 1,375. Apakah perbandingan nilai momen ultimit dan nominal dapat lebih dari 1 misalkan 1,2 dengan perbandingan geser ultimit dan nominal 0,1. Maka interaksi lentur dan geser adalah 1,3 lebih kecil dari 1,375. Apakah ini masih diperbolehkan. Mohon pencerahannya.
Terimakasih.
Pertanyaan sdr Firmansyah di atas cukup menarik dan perlu dijawab. Kenapa, karena kelihatannya simple, tetapi sebenarnya pertanyaan di atas dapat dikembangkan lebih dalam, tidak hanya sekedar pengetahuan logika dari nilai numerik yang disampaikan.
Terus terang saya sebenarnya jarang atau bahkan tidak pernah memakai formula interaksi momen dan geser pada balok seperti yang anda kemukakan di atas. Tapi karena anda bertanya maka saya jadi dapat mempelajarinya. Trims.
Rumusan yang dijadikan pembahasa adalah pasal 8.9.3 dari SNI 03-1729-2002 sebagai berikut :
Jadi ayat di atas tidak berdiri sendiri tetapi harus memenuhi butir 8.1.1. dan 8.8.1 sebagai berikut:
Rumusan di atas adalah lentur individu dan juga yang dibawah adalah geser secara individu. Belum terjadi interaksi antara keduanya.
Jadi setelah membaca secara lengkap ayat-ayat diatas maka tentunya pertanyaan anda sudah terjawab secara langsung. Jelas tidak akan ada perbandingan kuat perlu dibanding phi kuat nominal akan lebih dari satu.
Jadi intinya kalau membaca ayat-ayat pada code tidak boleh sepotong-sepotong.
Jawaban di atas saya kira relatif mudah, khusus bagi orang yang suka membaca secara teliti setiap klasul-klasul pada peraturan. Mungkin diperlukan pemahaman yang mendalam dibidang mekanika bahan atau teknik jika pertanyaan tadi dikembangkan, seperti mengapa formula interaksi 8.9.3 (SNI) bisa bernilai lebih dari satu, padahal interaksi momen dan aksial (butir 11.3 SNI) seperti pada perencanaan balok-kolom tidak boleh lebih dari satu. Koq bisa.
Juga mungkin perlu ditanyakan mengapa saya tidak pernah memakai formula interaksi 8.9.3 tersebut. Maklum, meskipun tentang SNI adalah bukan hal yang asing , tetapi terus terang saya tidak terlalu piawai memakainya, maklum hanya sekedar jadi pengetahuan, belum menjadi suatu keyakinan. Keyakinan engineering saya lebih dipengaruhi literatur yang dihasilkan AISC. Tapi ini jangan diartikan tidak cinta negeri ya. . . . 🙂
Jadi ketika menjumpai formula 8.9.3 di atas maka secara otomatis saya akan merujuk pada formula serupa di AISC LRFD (2005). Ternyata formula yang dimaksud tidak ada. Kalaupun ada yang mirip, yaitu tentang interaksi yang lebih lengkap, ada torsinya juga. Tetapi formula AISC tidak mirip dengan yang punya SNI. Formula AISC masih terlihat cukup logis, dan konsisten dengan formula-formula AISC sebelumnya. Ini formula yang dimaksud :
Ini formula yang menggabungkan aksial, momen, geser dan torsi pada balok. Tapi formula itupun aplikasinya untuk profil HSS (hollow structural sections) dan bukan profil I atau H. Sedangkan butir 8.9.3 pada SNI tidak jelas profilnya. Ini kelihatannya sepele, tetapi jika kamu sudah mengenal lebih dalam tentang baja, bentuk profil yang digunakan untuk memikul suatu gaya maka bisa berbeda perilakunya. Jika perilakunya berbeda, maka strategi design-nya juga berbeda. Prosedur AISC menjanjikan itu semua, jadi terus terang saya lebih confident menggunakannya, apalagi jika dikatikan dengan struktur-struktur tidak standar. Karena belajar dari AISC pula maka saya dipaksa memahami karakter tiap-tiap profil baja yang ada.
Membandingkan formula AISC dan SNI di atas tentu membuat bingung. Bagaimana tidak mengapa sampai ada nilai lebih dari satu.
Untunglah formula yang dimaksud adalah formula alternatif saja, karena ada cara lain yaitu butir sebelumnya, yaitu:
Menurut saya, cara ini lebih sederhana, juga dipakai oleh AISC dan lebih logis menurut kacamata mekanika bahan. Bagaimana tidak, memang pada satu penampang balok dimungkinkan terjadi gaya momen maksimum sekaligus gaya geser maksimum pula, seperti misalnya pada struktur kantilever.
Meskipun keduanya terjadi secara sekaligus, tetapi lokasinya pada penampang , khususnya penampang IWF adalah tidak pada tempat yang sama. Tegangan maksimum akibat lentur pada profil IWF terdapat pada flange (sayap) pada serat di tepi luar balok, sedangkan tegangan maksimu geser terjadi pada garis netral. Dengan memisahkan asumsi seperti pada butir 8.9.2 maka hitungan lebih mudah, tetapi bahkan lebih logis dari tinjauannya mekanikanya. Ini yang selalu saya pakai, dan nggak pernah ada masalah.
Tegangan pada penampang IWF akibat lentur dan geser.
Perhatikan distribusi tegangan penampang akibat lentur pada penampang IWF di atas. Tegangan maksimum terjadi pada serat luar. Jika tegangan kali luas penampang maka diperoleh gaya. Pada gambar juga dapat dilihat distribusi gaya-gaya internal kopel yang melawan momen eksternal dihasilkan dari bagian flange, sedangkan bagian web relatif kecil, sehingga ketika diabaikan dan hanya memperhitungkan gaya pada flange saja ternyata dalam praktek tidak menimbulkan masalah.
Distribusi tegangan geser pada profil IWF seperti pada gambar di bawah inilah yang mendasari mengapa para insinyur berani mengabaikan pengaruh flange dalam memikul geser dan menganggap bahwa semua gaya geser akan dipikul web secara aman.
The Work of Wiryanto Dewobroto 
Tinggalkan Balasan ke Tweets that mention formula momen dan geser pada balok | The works of Wiryanto Dewobroto — Topsy.com Batalkan balasan