TEGANGAN SISA TEGANGAN RESIDU KURVA KEKUATAN KOLOM AKIBAT TEGANGAN SISA

Gambar 2.4 Bentuk-Bentuk Penampang Melintang Batang Tekan 2.4 DESAIN KOLOM Secara umum luas penampang kolom selain balok pendek haruslah mempunyai jari-jari girasi yang sebesar mungkin. Ini memberikan perbandingan Lr yang lebih kecil, sehingga memungkinkan penggunaan tegangan yang lebih tinggi. Tabung membentuk kolom yang baik sekali. Irisan flens-lebar yang kadang-kadang disebut irisan H adalah lebih baik dari irisan I. Dalam kolom yang dibangun dari bentuk rol atau ekstrusi, tiap-tiap potongan direntangkan untuk memperoleh efek yang dikehendaki. Apabila suatu bahan memiliki r yang besar melampaui titik berat suatu luas maka bahan akan menjadi sangat tipis dan kisut secara setempat. Sifat ini disebut ketidak-stabilan lokal. Bila kegagalan disebabkan oleh ketidak-stabilan lokal terjadi dalam flens atau pelat komponen suatu batang, maka batang tersebut akan menjadi tidak berguna.

2.5 TEGANGAN SISA TEGANGAN RESIDU

Tegangan sisa residual sress adalah tegangan yang masih tertinggal tetap dalam profil setelah profil selesai dibentuk, meskipun belum ada beban luar yang bekerja pada profil tersebut. Universitas Sumatera Utara Menurut hasil penelitian penyelidikan, tegangan residu ini timbul oleh karena adanya deformasi plastis yang diakibatkan oleh : 1. Proses pendinginan yang tidak merata akibat proses gilas panas hot- rolling 2. Pengerjaan dingin 3. Pembuatan lubang atau pemotongan saat fabrikasi 4. Proses pengelasan Pada umumnya tegangan sisa banyak dihasilkan akibat proses pendinginan yang tidak merata akibat proses gilas panas dan pembuatan lubang atau pemotongan saat fabrikasi. Besarnya tegangan sisa tak tergantung pada kuat leleh bahan, namun bergantung pada dimensi dan konfigurasi penampang, karena faktor-faktor tersebut mempengaruhi kecepatan pendinginan. Profil WF dan profil H setelah dibentuk melalui proses hot-rolling, maka bagian sayap menjadi lebih tebal dari bagian badannya, mendingin lebih lambat daripada bagian badan. Bagian ujung sayap mempunyai daerah sentuh dengan udara yang lebih luas dibandingkan daerah pertemuannya dengan badan. Konsekuensinya, tegangan tekan sisa terjadi pada ujung sayap dan pada daerah tengah dari badan. Sedangkan tegangan sisa tarik terjadi pada daerah pertemuan antara sayap dan badan.

2.6 KURVA KEKUATAN KOLOM AKIBAT TEGANGAN SISA

Akibat pengaruh tegangan sisa, kurva tegangan regangan seperti diperlihatkan pada Gambar 2.5. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.5 Pengaruh Tegangan Sisa Sumber: Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD Untuk memperhitungkan efek dari leleh awal yang diakibatkan oleh tegangan sisa, diperlihatkan satu serat pada penampang sejarak x dari sumbu dengan regangan nol yang diakibatkan oleh lentur. Gambar 2.6 Tegangan pada Serat Sejarak x dari Sumbu Regangan Nol Akibat Lentur Universitas Sumatera Utara Maka kontribusi momen lentur dari tegangan pada satu serat adalah : �� = ������������������ ����� = �. � � . ���� 2.6.1 Dan pada seluruh penampang : � = ∫ �. � � . � 2 �� = � ∫ �. � � . � 2 �� � � 2.6.2 Dari teori lenturan balok, bahwa jari-jari kelengkungan : � = 1 � 2.6.3 � = 1 � = � � ′ . � 2.6.4 Sehingga : � ′ . � = � � = ∫ � � . � 2 �� � 2.6.5 � ′ = 1 � = ∫ � � . � 2 �� � 2.6.6 Lihat kembali kurva tegangan regangan ideal garis putus pada Gambar 2.5, untuk � � � , maka � � = �, dan untuk � = � � , � � = 0, maka persamaan 2.6.6 menjadi : � ′ = � � = � . � 2 �� �������� = � � � � 2.6.7 Universitas Sumatera Utara � �� = � 2 � ′ � 2 � �� = � 2 � � 2 � � � 2.6.8 Atau � �� = � 2 . �.� � � ⁄ �.� � ⁄ 2 . � � � �� = � �� . � � 2.6.9 Bila tidak ada tegangan sisa dalam komponen struktur tekan, pada saat � � = �, dan � �� = � � , berlaku : � �� = � 2 � � 2 = � � ���� � � = �� � � � 2.6.10 Gambar 2.7 Komponen Struktur Tekan Tanpa Tegangan Sisa Sumber: Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD Universitas Sumatera Utara

2.7 TEORI EULER