50
2.10a. Apabila
bebannya kecil,
kolom masih
dapat mempertahankan bentuk linearnya, begitu pula jika bebannya
bertambah. Hingga pada saat beban yang diterima terus bertambah mencapai taraf tertentu, kolom tersebut tiba-tiba
berubah bentuk seperti pada gambar 2.10b. Inilah yang disebut dengan fenomena tekuk buckling. Apabila suatu kolom telah
menekuk, maka kolom tersebut tidak akan mampu lagi menerima beban tambahan sehingga sedikit saja penambahan beban akan
dapat menyebabkan kolom tersebut runtuhhancur seperti gambar 2.10c. Dengan demikian, kapasitas pikul bebannya adalah besar
beban yang menyebabkan kolom tersebut mengalami tekuk awal.
2.3.2. Prinsip Desain Kolom
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, kolom akan mengalami keruntuhan jika gagal menopang beban yang bekerja padanya. Hal tersebut terjadi
karena kolom mengalami tekuk buckling. Beban tekuk adalah beban yang dapat menyebabakan suatu kolom menekukyang disebut juga dengan beban kritis P
cr
. Elemen struktur kolom yang memiliki nilai perbandingan antara panjang
dan dimensi penampang melintang yang relatif kecil disebut kolom pendek. Kemampuan kolom pendek memikul beban tidak tergantung pada panjang kolom.
Kolom pendek mengalami kegagalanjika tidak mampu menahan beban karena material akan hancur.Kemampuan pikulbeban batas tergantung pada kekuatan
material yang digunakan.Elemen tekan yang semakin panjang menyebabkan
51
perubahan proporsi relatif elemen hingga mencapai keadaan yang disebut elemen langsing. Perilaku elemen langsing berbeda dengan elemen tekan pendek.
Perilaku elemen tekan panjang terhadap beban tekan adalah apabila bebannya kecil maka elemen masih dapat mempertahankan bentuk liniernya.
Begitu pula apabila bebannya bertambah. Saat beban mencapai nilai tertentu maka elemen tersebut akan tidak stabilsecara tiba-tiba dan berubah bentuk.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi terjadinya tekuk. Salah satu faktor penting yang mempengaruhi tekuk yaitu panjang kolom. Pada umumnya
kapasitas pikul-beban kolom berbanding terbalik dengan kuadrat panjang elemen. Faktor lain yang juga mempengaruhi besar beban tekuk adalah karakteristik
kekakuan elemen struktur, yaitu jenis material dan bentuk, serta ukuran penampang. Suatu elemen yang mempunyai kekakuan kecil lebih mudah
mengalami tekuk dibandingkan dengan elemen berkekakuan besar. Semakin panjang suatu elemen struktur maka kekakuannya semakin kecil.
Kekakuan elemen struktur juga berkaitan dengan banyaknya dan distribusi material yang ada dan sifat material. Ukuran distribusi ini pada umumnya dapat
dinyatakan dengan momen inersia I yang menggabungkan banyak material yang ada dengan distribusinya. Sedangkan ukuran untuk sifat material adalah modulus
elastisitas E. Semakin tinggi nilai E, semakin tinggi pula kekakuannya dan semakin besar pula tahanan kolom yang terbuat dari material itu untuk mencegah
tekuk. Faktor lain yang turut mempengaruhi besarnya beban tekuk adalah kondisi
ujung elemen struktur. Kolom dengan ujung-ujung bebas berotasi mempunyai kemampuan pikul-beban lebih kecil dibandingkan dengan kolom sama yang
52
ujung-ujungnya dijepit. Penambahan bracing pada ujung kolom dapat menambah kekakuan, sehingga dapat meningkatkan kestabilan dalam mencegah tekuk.
Berikut ini adalah keterkaitan besarnya beban tekuk dengan berbagai kondisi ujung elemen struktur.
Garis terputus menunjukkan diagram
kolom tertekuk a
b c
d e
f
Nilai K
c
teoritis 0,5
0,7 1,0
1,0 2,0
2,0 Nilai K
c
yang dianjurkan untuk kolom yang
mendekati kondisi idiil 0,65
0,80 1,2
1,0 2,10
2,0
Kode ujung
Jepit Sendi
Hall tanpa putaran sudutJepit bergoyang Ujung bebasJepit bebas
Gambar 2.9. Kondisi Perletakkan Kolom
2.3.3. Stabilitas Struktur Kolom
