Tutorial perhitungan struktur baja

Metode perhitungan struktur baja ini mengacu pada SNI 03-1729-2002.

Tipe – tipe Baja Struktural Beserta Propertiesnya

    Jenis Baja Tegangan putus minimum, fu (Mpa) Tegangan leleh minimum, Fy (Mpa) Peregangan Minimum (%)
    BJ 34 340 210 22
    BJ 37 370 240 20
    BJ41 410 250 18
    BJ 50 500 290 16
    BJ 55 550 410 13

Perencanaan Struktur Baja yang memikul gaya tarik aksial

Simbol yang digunakan :

Nu = Gaya aksial ultimate (maksimum)

Nn = Gaya aksial nominal (gaya aksial ultimate yang telah dikalikan faktor koreksi)

Untuk memikul gaya aksial, ada 2 kondisi kritis yang menjadi acuan perhitungan, yaitu :

Kondisi Failure akibat kondisi leleh

Untuk kondisi ini, maka faktor koreksi yang digunakan adalah ɸ = 0.9 dan Nu =Ag.Fy, sehingga :

Nn = ɸ x Nu

Nn = 0.9 x Ag x Fy

Dimana : Ag = Luas kotor penampang Baja

Fy = Tegangan yield (leleh) baja.

Kondisi Failure akibat terjadinya Fraktur

Untuk kondisi ini, maka faktor koreksi yang digunakan adalah ɸ = 0.75 dan Nu =Ae.Fu sehingga :

Nn = ɸ x Nu

Nn = 0.75 x Ae x Fu

Dimana : Ae = Luas efektif penampang Baja

Fu = Tegangan ultimate baja.

Secara singkat, hitung saja nilai dari  kedua rumus di atas dan diambil nilai yang terkecil. Permasalahan yang mungkin timbul adalah bagaimana menentukan luas kotor dan luas efektif dari suatu penampang. Luas kotor dan luas efektif mungkin timbul bila pada penampang terdapat sambungan yang mengurangi luasan penampang, misal sambungan baut.

Luas Bruto (Kotor) Penampang Baja.

Yang dimaksud dengan luas kotor penampang baja adalah luasan penampang baja total tanpa memperhitungkan adanya pengurangan luas penampang akibat lubang baut.

Luas Efektif Penampang Baja.

Yang dimaksud dengan luas efektif penampang baja adalah luasan penampang baja dikurangi dengan luasan penampang lubang untuk baut.

Melakukan perhitungan luas efektif Baja bergantung pada jenis – jenis sambungannya. Sambungan yang dapat digunakan antara lain sambungan baut dan sambungan las. Namun pada prinsipnya luas penampang efektif, Ae , besarnya adalah luas penampang total, A , dikalikan dengan faktor reduksi, U. Atau secara matematis ditulis sebagai berikut :

Ae = A x U

Untuk Sambungan Baut :

Pada prinsipnya jika terdapat beberapa lubang baut pada pelat, kita harus memperkirakan bentuk patahan yang mungkin terjadi. Contoh kasusnya seperti ini :

patahan 1-2-3

tutorial-struktur-baja

Dari gambar di atas, ada tiga buah lubang baut yaitu lubang 1 ,lubang 2 dan lubang 3. Model patahan yang mungkin muncul adalah 1 – 3, atau 1 – 2 – 3 (perhatikan jalur patahannya).

Rumus umum yang digunakan untuk kasus semacam ini adalah :

Ae = Ag – n x d x t – Σ (s2 x t/4u)

Untuk patahan 1 – 3, nilai s = 0 sehingga Ae = Ag – n x d x t.

Dimana : d adalah diameter lubang, t adalah tebal pelat dan n adalah banyaknya lubang baut.

Catatan : dalam SNI ditentukan bahwa luas total seluruh lubang baut tidak boleh melebihi 15% dari luas penampang utuh.

Untuk memahami darimana rumus ini diperoleh, kita harus mengamati penampang dari pelat tersebut. Bila digambarkan penampang pelat tersebut, kira-kira seperti ini :

perhitungan-baja

Dari gambar penampang pelat di atas terlihat bahwa luas efektif pelat adalah luas kotor penampang baja dikurangi dengan luas lubang (daerah putus – putus, diasumsikan persegi panjang) yaitu sebesar n x d x t.

Untuk Sambungan Las (Welding)

Jika l > 2w, maka U = 1

Jika 2w > l > 1.5w, maka U = 0.87

Jika  1.5w > l > w, maka U = 0.75

Dimana l adalah panjang las dan w adalah lebar pelat.

Sekian tutorial singkat mengenai perhitungan kapasitas aksial (tarik) penampang Baja. Komentar dan kritik akan saya terima dengan terbuka

Untuk perhitungan baja, masih ada tentang kapasitas penampang untuk menerima gaya momen lentur, gaya tekan, dan kombinasi gaya. Untuk lebih jelasnya akan saya coba susun dalam tutorial berikutnya.

Salam,

Mordekhai Aruan

24 Comments

  1. naga 21 October 2010
  2. a-bay 6 December 2010
  3. gunawan 13 January 2011
  4. tedjo 14 March 2011
  5. azmi 23 May 2011
  6. ahadi 25 May 2011
  7. edo 30 October 2011
    • Nuril Huda 15 January 2020
  8. Novi Sinulingga 1 November 2011
  9. trody 13 December 2011
  10. XAVI 22 December 2011
  11. devy 27 January 2012
  12. jontor 21 February 2012
  13. Blink ost 3 June 2012
  14. adie 5 November 2012
  15. ali toufan 13 November 2012
    • ali toufan 13 November 2012
  16. Atuck Laydoe 23 November 2012
  17. eries 20 February 2013
  18. febri 4 March 2013
  19. info bengkel las 18 April 2013
  20. shinta 1 December 2014
  21. iyan 25 February 2015
  22. muhammad isnaeni 17 May 2016

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.