13
perbedaan profil I dan profil WF sesuai dengan SNI 07-0329-2005 profil I dan SNI 07-7178-2006 profil WF .
b.
a. b.
Gambar 2.5. Penampang balok baja a. Profil I, b. Profil WF Pada profil I Gambar 2.5.a , dihasilkan dari proses canai panas hot rolling
mill , seperti yang kita lihat di penampang, terdapat dua lengkungan yaitu radius sudut
�
1
yang terdapat pada atas dan bawah badan profil, dan radius sayap �
2
yang terdapat di samping kiri kanan sayap atas dan bawah , penamaann pada profil I memakai huruf I diawal penamaan diikuti dengan tinggi H profil, misal : I100,
I125. Pada profil WF Gambar 2.5.b juga dihasilkan dari proses canai panas hot
rolling mill, tetapi pada profil WF hanya memiliki 1 lengkungan yaitu radius sudut �
2
yang terdapat pada atas dan bawah badan profil, penamaan pada profil WF yaitu diawali huruf WF dan diikuti dengan ukuran H x B profil, misal : WF150x100.
14
Selain persamaan dan perbedaan diatas, profil I dan profil WF juga mempunyai toleransi ukuran penampang yang berbeda.
2.3 Teori Balok Umum
Balok ataupun batang lentur adalah salah satu diantara elemen-elemen struktur yang paling banyak dijumpai pada setiap struktur. Balok adalah elemen
struktur yang memikul beban yang bekerja tegak lurus dengan sumbu longitudinalnya. Hal ini menyebabkan balok itu melentur.
Apabila memvisualisasikan balok juga elemen struktur lain untuk melakukan analisis atau desain, akan lebih mudah bila memandang elemen struktur
tersebut dalam bentuk idealisasi. Bentuk ideal itu harus dapat mempresentasikan sedekat mungkin dengan elemen struktur aktualnya, tetapi bentuk ideal juga harus
dapat memberikan keuntungan secara matematis.
2.3.1. Balok Konsole cantilever
Jika suatu balok disangga atau dijepit hanya pada salah satu ujungnya sedemikian sehingga sumbu balok tidak dapat berputar pada titik tersebut, maka
balok tersebut disebut balok gantung, balok kantilever cantilever beam. Tipe balok ini antara lain ditunjukkan pada Gambar 2.6. Ujung kiri balok adalah bebas terhadap
tekukan dan pada ujung kanan dijepit. Reaksi dinding penyangga pada ujung kanan balok terdiri atas gaya vertikal sebesar gaya dan pasangan gaya-gaya yang bekerja
pada bidang balok.
15
Gambar 2.6 Balokkantilever
2.3.2 Balok Sederhana
Suatu balok yang disangga secara bebas pada kedua ujungnya disebutbalok sederhana. Istilah “disangga secara bebas” menyatakan secara tidak langsungbahwa
ujungpenyanggahanyamampumenahangaya-gayapadabatangdantidakmampu menghasilkan momen. Dengan demikian tidak ada tahanan terhadap rotasi padaujung
batang jika batang mengalami tekukan karena pembebanan. Batangsederhana diilustrasikan pada Gambar 2.7.
a. b.
Gambar 2.7 Baloksederhana
Perlu diperhatikan bahwa sedikitnya satu dari penyangga harusmampu menahan pergerakan horisontal sedemikian sehingga tidak ada gaya yangmuncul
pada arah sumbubalok. Balok pada Gambar 2.7.a dikatakan dikenai gaya terkonsentrasi ataugaya
tunggal; sedang batang pada Gambar 2.7.b dibebani pasangan bebanterdistribusi seragam.
P
WNm
P
M
16
2.3.3 Balok Overhang
Suatubalokdisanggasecarabebaspadaduatitikdanmenggantungdisalah satu ujungnya disebut balok menggantung overhanging beam. Duacontoh ditunjukan
pada Gambar2.8.
a. b.
Gambar 2.8 Balokmenggantung
2.3.4. Balok StatisTertentu
Semuabalok-balokyangkitadiskusikandiatas,kantilever,baloksederhana, balok menggantung, adalah balok dimana reaksi-reaksi gayanya dapatditentukan
denganmenggunakanpersamaankesetimbanganstatis.Nilaireaksi-reaksiinitidak tergantung pada perubahan bentuk atau deformasi yang terjadi pada balok.Balok-
balok demikian disebut balok statistertentu.
2.3.5 Balok Statis TakTentu
Jika jumlah reaksi yang terjadi pada balok melebihi jumlah persamaan kesetimbangan statis, maka persamaan statis harus ditambah dengan suatu persamaan
sebagai fungsi deformasi balok. Pada kasus demikian balok dikatakan statis tak- tertentu. Contoh-contohnya ditunjukkan pada Gambar 2.9.
P3 P
W
17
a. b. c.
Gambar 2.9 Balok statis tak-tertentu
2.4. Sifat Aksi Umum Balok
Suatu balok dapat dibayangkan sebagai susunan sejumlah tak berhingga serat atau batang tipis memanjang longitudinal. Setiap serat diasumsikan beraksi secara
independen terhadap yang lain, yaitu, tidak ada tekanan lateral atau tegangan geser diantara serat. Umumnya balok bahkan karena berat sendirinya akan terlendut ke
bawah seperti Gambar 2.10, dan serat-serat pada bagian bawah akan mengalami pemanjangan, sedang bagian bawah akan mengalami pemendekan.
Perubahan panjang serat ini menghasilkan tegangan dalam serat. Bagian yang mengalami pemanjangan mempunyai tegangan tarik dengan arah sumbu memanjang,
sedang bagian yang mengalami pemendekan akan terjadi tegangan tekan.
Gambar 2.10. Gejala Terlendutnya Balok Profil Akibat Dibebani
18
2.5. Konsep dari Stabilitas Struktur
Keunggulan bahan struktur dari baja yang terutama adalah sifat kekuatan yang tinggi dan sifat keliatannya high ductiliy sehingga mampu berdeformasi
secara nyata sebelum terjadi kegagalan. Pada perencanaan suatu konstruksi baja diharapkan struktur yang dihasilkan akan dapat menahan beban rencana tanpa terjadi
deformasi yang dapat menyebabkan struktur bangunan mengalami keruntuhan. Dalam hal ini biasanya struktur dirancang memiliki kekakuan yang mantap, sehingga
beban rencana yang dipikul oleh struktur berada pada kondisi aman. Konsep stabilitas pada suatu struktur baja biasanya diterapkan sebagai prinsip
dasar, maka setiap perencanaan harus mempertimbangkan kondisi keseimbangan. Dimana sistem struktur, akan terganggu keseimbangannya jika diberi beban. Ada 3
alternatif dasar yang dapat menjadi prinsip dasar keseimbangan antara lain: 1.
Jika sistem struktur tetap berada pada posisi originalnya, maka sistem tersebut dikatakan stabil. Artinya jika beban ditiadakan maka sistem kembali
seperti semula. 2.
Jika sistem struktur menerima besar beban tertentu, yaitu apabila beban tersebut dihilangkan maka sistem akan kembali seperti semula, tetapi apabila
beban ditambah sedikit saja maka sistem tersebut tidak ada lagi kembali seperti semula walaupun beban ditiadakan, kondisi ini dikatakan netral.
Artinya besar beban itu adalah beban kritis. 3.
Jika sistem struktur terus bergerak dan cenderung tidak mampu mendukung beban, maka sistem tersebut dikatakan stabil.
Konsep stabilitas ini dapat dijelaskan melalui gambar 2.11. Sistem ini terdiri dari suatu bola dengan berat W diam pada titik yang A, B dan C.
19
1. Jika di titik A, sistem diganggu dengan perpindahan dan kecepatan yang
kecil, bola itu akan mengalami osilasi yang sederhana pada keseimbangan statis di titik A. Keseimbangan tersebut disebut stabil.
2. Jika di titik B, sistem diganggu, bola itu akan cenderung tetap pda
posisinya. Kondisi seperti ini disebut keseimbangan netral. 3.
Jika di titik C, system diganggu, bola itu akan cenderung meninggalkan posisi keseimbangan statis. Kondisi seperti ini disebut keseimbangan
yang tidak stabil.
Gambar 2.11 Karakter dari posisi keseimbanganstatis
2.6 Jenis-jenis Struktur pada Bangunan TeknikSipil
