Stabilitas Lateral Kolom

Stabilitas Lateral Kolom

H.1

Kolom kayu solid (solid) dapat dikelompokkan menjadi tiga kelas panjang, yang dicirikan dengan ragam kegagalan pada beban ultimit. Untuk kolom pendek berpenampang persegi panjang

dengan rasio antara panjang dan dimensi melintang terkecil, ℓ e /d, kecil, kegagalan adalah secara hancur. Untuk rasio ℓ e /d sedang, kegagalan pada umumnya merupakan kombinasi antara hancur dan tekuk. Pada rasio ℓ e /d besar, kolom kayu panjang akan berperilaku pada dasarnya sebagai kolom Euler dan gagal akibat tekuk atau defleksi lateral. Desain ketiga kelas panjang ini disajikan dengan satu persamaan kolom, yaitu Persamaan H-1.

H-2

tan

Untuk kolom solid berpenampang persegi panjang dengan rasio kelangsingan, ℓ e /d, tidak

melampaui 50, nilai desain tekan terkoreksi sejajar serat diperoleh dari persamaan:

dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

F  F 

1F/F   1F/F   F/F

 (H-1) 2c 

0,822E F  min 

cE 2  (H-2)  e /d 

F * c = nilai desain tekan acuan sejajar serat dikalikan dengan semua faktor koreksi yang berlaku kecuali C P (lihat 2.3) c = 0,80 untuk kayu gergajian c = 0,85 untuk tiang dan pancang kayu bundar

c = 0,90 untuk glulam atau kayu tekan struktural

Persamaan H-2 diturunkan dari persamaan Euler standar, dengan radius girasi, r, dikonversi ke dimensi penampang terkecil yang lebih mudah, d, dari kolom berpenampang persegi panjang.

H-3

Persamaan untuk nilai desain tekan terkoreksi, F c ’, di dalam Spesifikasi ini adalah untuk kolom yang mempunyai penampang persegi panjang. Persamaan tersebut dapat digunakan untuk bentuk penampang lain dengan mensubstitusikan r √12 untuk d di dalam persamaan-

dan tidak untuk di komersialkan”

persamaan, dengan r adalah radius girasi yang berlaku untuk penampang kolom tersebut.

H-4

Faktor 0,822 di dalam Persamaan H-2 merepresentasikan koefisien tekuk Euler untuk penampang persegi panjang yang dihitung sebesar 2 π /12. Modulus elastisitas untuk stabilitas

balok dan kolom, E min , di dalam Persamaan H-2 merepresentasikan pendekatan nilai pengeluaran bawah 5% pada modulus elastisitas lentur murni, ditambah faktor keamanan 1,66 (lihat Lampiran D.4).

H.5

© BSN 2013 163 dari 312

SNI 7973:2013

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

Nilai desain terkoreksi yang didasarkan atas Persamaan H-1 dan H-2 biasanya digunakan untuk hampir semua desain kolom kayu gergajian. Apabila ada bahaya luar biasa, faktor reduksi yang lebih besar mungkin digunakan. Alternatif lain, untuk penggunaan akhir yang kurang kritis, desainer dapat memilih untuk menggunakan faktor keamanan yang lebih kecil.

H.6

Untuk produk-produk dengan variabilitas E lebih kecil dari pada kayu gergajian yang dipilah secara visual, nilai desain tekuk kritis yang lebih tinggi dapat dihitung. Untuk produk yang

mempunyai koefisien variasi (COV E ) lebih rendah, penggunaan Persamaan H-2 akan menghasilkan faktor keamanan 1,66 pada nilai eksklusi bawah 5%.

tan dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

dan tidak untuk di komersialkan”

© BSN 2013 164 dari 312

SNI 7973:2013

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

Lampiran I (Informatif)

Persamaan-persamaan Batas Leleh untuk Sambungan

I.1 Ragam-ragam Leleh

Persamaan-persamaan limit leleh yang ditetapkan di dalam 11.3.1 untuk pengencang tipe pasak seperti baut, sekrup kunci, sekrup kayu, paku, dan pantek merepresentasikan empat ragam leleh sambungan utama (lihat Gambar I1). Ragam I m dan I s merepresentasikan leleh yang didominasi tumpu pada serat kayu yang kontak dengan pengencang pada komponen struktur berturut-turut utama (main) atau samping (side). Ragam II merepresentasikan berputarnya pengencang dengan pusat putaran di bidang geser pada sambungan geser tunggal dengan kehancuran lokal serat kayu di dekat muka komponen struktur kayu. Ragam III m dan III s merepresentasikan leleh pengencang akibat lentur di satu titik sendi plastis per bidang geser, dan leleh yang didominasi tumpu pada serat kayu yang kontak dengan pengencang di berturut- turut komponen struktur utama dan samping. Ragam IV merepresentasikan leleh pengencang

tan

karena lentur di dua titik sendi plastis per bidang geser, dengan kehancuran lokal serat kayu

dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

terbatas di dekat bidang geser.

I.2 Kekuatan Tumpu Pasak untuk Komponen struktur Baja

Kekuatan tumpu pasak, F e , untuk komponen struktur baja harus didasarkan atas praktik desain baja yang dapat diterima (lihat Referensi 39, 40, dan 41). Nilai desain di dalam Tabel 11B, 11D,

11G, 11I, 11J, 11M, dan 11N adalah untuk pelat baja ASTM A36 dengan tebal 6,35 mm, ASTM

A653 Mutu 33 nomor 3 dan lebih tipis, dengan kekuatan tumpu pasak sebanding dengan kekuatan tarik ultimit. Kekuatan tumpu yang digunakan untuk menghitung beban leleh sambungan merepresentasikan masing-masing 2,4 F u dan 2,2 F u yang didasarkan atas ketentuan di Referensi 39, 40, dan 41 untuk kekuatan tumpu komponen struktur baja di sambungan). Untuk memperhitungkan faktor durasi beban pada sambungan tersebut, kekuatan tumpu telah dibagi dengan 1,6.

I.3 Kekuatan Tumpu Pasak untuk Komponen Struktur Kayu

Kekuatan tumpu pasak, F e , untuk komponen struktur kayu dapat ditentukan sesuai dengan ASTM D 5764.

I.4 Kekuatan Leleh Lentur Pengencang, F yb

dan tidak untuk di komersialkan”

Apabila standar terpublikasi mengenai properti kekuatan pengencang belum tersedia, desainer harus menghubungi pabrik pengencang terkait untuk menentukan kekuatan leleh lentur untuk desain sambungan. ASTM F 1575 memberikan metode standar untuk menguji kekuatan leleh lentur paku.

Kekuatan leleh lentur pengencang, F yb , harus ditentukan dengan metode ofset 5% diameter (0,05 D) dari kurva beban – peralihan yang diperoleh dari uji lentur pengencang. Sekalipun demikian, untuk pengencang pendek dengan diameter besar, dimana uji lentur langsung tidak praktis, data uji dari tarik tes sebagaimana ditetapkan di dalam ASTM F 606 dapat dievaluasi untuk mengestimasi F yb .

© BSN 2013 165 dari 312

SNI 79 973:2013

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

Penelitian menunjukk kan bahwa F yb untuk baut kira-k kira ekuivale en dengan rata-rata k kekuatan tarik dan k kekuatan ult timit tarik, F F yb =F y /2 + +F u /2. Berd dasarkan at tas pendeka atan ini, 33 1 MPa <

F yb < 965 MPa untuk baut berba agai mutu S SAR J429. J Jadi, riset- -riset terseb but mengind dikasikan bahwa F yb = 310 MPa a masuk ak kal untuk ba anyak baut y yang tersed dia. Uji pad a sejumlah terbatas benda uji s sekrup kun nci mengind dikasikan ba ahwa F yb = 310 MPa j juga masuk k akal untu k sekrup kunci yang g banyak ter rsedia deng gan D > 9,5 2 mm.

Pengujian pada sejum mlah terbata as benda uj i paku boks s dan paku biasa dari 1 12 pabrik pa aku USA mengindika asikan bah hwa F yb meningkat d m dengan be rtambahnya a diameter r paku, da an dapat melebihi 6 90 MPa un ntuk diamet ter paku sa ngat kecil. Uji tersebu ut mengindik kasikan bah hwa nilai

F yb yang d digunakan d di dalam T abel 11N s sampai 11R R adalah m masuk akal untuk bany yak paku boks dan paku biasa berdiamet er kecil yan ng tersedia (D < 5,08 mm). Nilai desain un tuk paku biasa berd diameter bes sar (D > 5,0 08 mm) did dasarkan a tas pendek katan ekstra apolasi F yb d dari studi terbatas te ersebut di a tas. Untuk paku baja y yang diperk keras, F yb d iasumsikan n kira-kira 3 0% lebih tinggi dari pada paku u biasa yan ng berdiame eter sama. Nilai desa in di dalam m Tabel 11J J sampai 11M untuk k sekrup ka ayu dan se krup kunci dengan dia ameter kec cil (D < 0,52 25 mm) did dasarkan

tan

atas estim asi F yb untu uk paku bia asa dengan diameter s sama. Tabe el I1 membe erikan nilai F yb yang

dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

didasarkan n atas jenis pengencan ng dan diam meter.

Sa ambungan G Geser Tung ggal

Sambu ungan Gese er Ganda

Tidak be erlaku

Tidak be erlaku

dan tidak untuk di komersialkan”

Gam mbar I1 - (In nformatif) Ragam-rag gam Leleh Sambunga an

© BSN 201 3 1 66 dari 312

SNI 7973:2013

ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s

I.5 Pengencang Berulir

Ketahanan momen tereduksi pada bagian berulir dari pengencang tipe pasak dapat diperhitungkan dengan menggunakan diameter inti, D r , di dalam perhitungan nilai desain lateral acuan. Penggunaan diameter, D, diperbolehkan apabila bagian ulir dari pengencang cukup jauh dari bidang geser sambungan. Sebagai contoh, diameter D dapat digunakan apabila panjang bagian ulir bertumpu pada komponen struktur utama dari sambungan dua komponen struktur tidak lebih dari ¼ panjang tumpu total di komponen struktur utama (komponen struktur yang memegang ulir). Untuk komponen struktur dengan tiga atau lebih komponen struktur, diameter

D dapat digunakan apabila panjang ulir yang menumpu di komponen struktur terluar tidak melebihi ¼ dari panjang tumpu total komponen struktur terluar (komponen struktur yang memegang ulir). Penggunaan diameter D diperkenankan apabila diameter badan baut penuh yang didefinisikan di 11.1.2 digunakan karena panjang tumpu ulir pada umumnya kecil di komponen struktur yang memegang ulir. Untuk panjang ulir lebih besar dari pada ¼ panjang tumpu total di komponen struktur yang memegang ulir, efek ketahanan momen tereduksi pada baut yang didefinisikan dalam 11.1.2 kecil apabila dievaluasi dengan menggunakan analisis yang lebih rinci.

tan dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id

Nilai desain lateral acuan untuk sambungan dengan diameter badan tereduksi sekrup kunci dan sekrup kayu ulir gilas didasarkan atas diameter inti, D r , untuk memperhitungkan diameter yang berkurang pada pengencang-pengencang tersebut. Nilai desain tersebut juga dapat berlaku pada sekrup kunci dengan diameter badan penuh dan sekrup kayu ulir potong karena panjang ulir untuk pengencang-pengencang ini pada umumnya tidak diketahui dan/atau panjang tumpu ulir yang didasarkan atas dimensi tipikal melebihi ¼ panjang tumpu total di komponen struktur

yang memegang ulir. Untuk sambungan baut, nilai desan lateral acuan didasarkan atas

diameter D.

Salah satu metode alternatif untuk memperhitungkan ketahanan momen dan lentur bagian berulir dari pengencang dan momen yang bekerja di seluruh panjang pengencang, terdapat di publikasi dari AF&PA yaitu Technical Report 12-General Dowel Equations for Calculating Lateral Connection Values (lihat Referensi 51). Adanya sekumpulan persamaan memungkinkan penggunaan berbagai diameter pengencang untuk ketahanan tumpu dan ketahanan momen di setiap komponen struktur.

Tabel I1 - Kekuatan Leleh Lentur Pengencang, F yb

F yb