74
Untuk balok castella dengan bukaan sebesar D
s
D
c
= 0.714 dan rasio LD
c
yang berkisar dari 14.3 hingga 35.7,
∆v berkisar antara 21.42 hingga 11.24 untuk kondisi sendi pada kedua ujung balok dan berkisar antara 63.58 hingga 20.08 untuk kondisi
jepit pada kedua ujung balok. Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan bahwa pengaruh panjang bentang
balok relatif terhadap tinggi balok LD
c
terhadap besarnya peningkatan lendutan yang timbul akibat adanya bukaan pada pelat badan balok relatif kecil pada balok yang kedua
ujungnya dapat bebas berputar ujung sendi seperti ditunjukkan pada Gambar 3.3 dimana kurva memiliki kemiringan yang relatif kecil.
Sebaliknya, pada saat kedua ujung balok memiliki kekakuan rotasi yang cukup besar ujung jepit, pengaruh LD
c
menjadi cukup besar. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.5 dimana untuk bukaan dengan rasio D
s
D
c
sebesar 0.714, peningkatan lendutan akibat adanya bukaan pada pelat badan
∆ v dapat bervariasi sebesar 43.50 untuk rasio LD
c
yang bervariasi dari 14.3 hingga 35.7.
4.1.4 Pengaruh Besar Bukaan pada Balok Castella terhadap Lendutan
Pengaruh besarnya bukaan pada pelat badan balok castella terhadap peningkatan lendutan ditabelkan pada Tabel 4-6 dan juga dapat dilihat dari Gambar 4.6 dan Gambar
4.7 untuk balok yang dapat bebas berotasi pada kedua ujungnya dan yang tidak dapat berotasi pada kedua ujungnya secara berurutan. Lendutan pada balok castella menjadi
semakin besar pada saat bukaan pada pelat badan balok menjadi semakin besar. Hal ini disebabkan karena penurunan kekakuan lentur yang lebih besar pada balok yang
Universitas Sumatera Utara
75
memiliki bukaan yang lebih besar. Tabel 4-6 Pengaruh D
s
D
c
terhadap ∆v
LD
c
= 14.3 LD
c
= 21.4 LD
c
= 28.6 LD
c
= 35.7 D
s
D
c
Sendi ∆v
Jepit ∆v
Sendi ∆v
Sendi ∆v
Jepit ∆v
Jepit ∆v
Sendi ∆v
Jepit ∆v
0.428 8.86
33.46 4.79
16.89 3.45
10.83 2.80
7.69 0.571
13.75 46.61
8.21 23.25
6.58 15.87
5.75 12.07
0.714 21.42
63.58 15.34
39.53 12.75
27.88 11.24
20.08
Gambar 4.6 Pengaruh D
s
D
c
terhadap ∆v pada balok dengan ujung sendi
Tren peningkatan lendutan pada balok castella terhadap besarnya rasio bukaan pada pelat badan D
s
D
c
juga serupa dengan pada peningkatan lendutan terhadap rasio LD
c
. Pengaruh D
s
D
c
relatif kecil pada balok yang kedua ujungnya dapat bebas berotasi dan cukup besar pada balok yang kedua ujungnya tidak dapat berotasi. Walaupun demikian,
pengaruh dari besarnya bukaan pada pelat badan masih tidak sebesar pengaruh rasio LD
c
. Laju peningkatan besar lendutan maksimum pada balok castella akibat semakin besarnya bukaan pada pelat badan balok adalah semakin besar pada saat rasio LD
c
10 20
30 40
50 60
70
0,40 0,45
0,50 0,55
0,60 0,65
0,70 0,75
∆v
D
s
D
c
LDc = 14.3 LDc = 21.4
LDc = 28.6 LDc = 35.7
Universitas Sumatera Utara
76
menjadi semakin kecil.
Gambar 4.7 Pengaruh D
s
D
c
terhadap ∆v pada balok dengan ujung jepit
4.1.5 Pengaruh Kekakuan Rotasi pada Ujung Balok terhadap Lendutan
Dari pembahasan mengenai pengaruh nilai rasio LD
c
dan rasio D
s
D
c
terhadap peningkatan lendutan maksimum pada balok castella
∆ v pada sub-bab terdahulu,
terlihat bahwa pengaruh kekakuan rotasi pada kedua ujung balok sangat berpengaruh. Untuk mengetahui bagaimana parameter kekakuan rotasi pada ujung balok ini
berpengaruh kepada peningkatan lendutan ini, maka balok dianalisis dengan menggunakan beberapa variasi kekakuan pada kedua ujung balok. Hasil dari analisa
dapat dilihat pada Tabel 4-1 hingga Tabel 4-4. Tren pengaruh kekakuan rotasi pada kedua ujung balok ini terhadap peningkatan lendutan juga disajikan dalam bentuk grafik pada
Gambar 4.8 hingga Gambar 4.11. Untuk sumbu absis, digunakan besaran logaritmik.
10 20
30 40
50 60
70
0,40 0,45
0,50 0,55
0,60 0,65
0,70 0,75
∆v
D
s
D
c
LDc = 14.3 LDc = 21.4
LDc = 28.6 LDc = 35.7
Universitas Sumatera Utara
77
Gambar 4.8 Pengaruh k
r
terhadap ∆v pada balok dengan L = 10 m LD
c
= 14.3 Grafik pada Gambar 4.8 hingga Gambar 4.11 menunjukkan bahwa nilai
peningkatan lendutan maksimum ∆ v mulai bervariasi secara drastis pada rentang
kekakuan lentur yang berkisar antara 1×10
10
N-mmradians hingga 1×10
13
N- mmradians. Untuk balok dengan rasio LD
c
yang lebih besar dalam hal ini LD
c
= 28.6 dan 35.7, variasi peningkatan lendutan maksimum ini hanya bervariasi antara 1×10
10
N- mmradians hingga 1×10
12
N-mmradians. Pengaruh kekakuan rotasi ini menjadi semakin besar jika besar rasio bukaan pada pelat badan D
s
D
c
semakin besar dan rasio L
Dc
semakin kecil. Untuk balok yang relatif pendek LD
c
= 14.3, peningkatan lendutan ∆ v dapat
berkisar antara 8.86 hingga 33.46 untuk balok dengan D
s
D
c
sebesar 0.428 variasi sebesar 24.6; antara 13.75 hingga 46.61 untuk balok dengan dengan D
s
D
c
sebesar 0.571 variasi sebesar 32.9; dan antara 21.42 hingga 63.58 untuk balok dengan
dengan D
s
D
c
sebesar 0.714 variasi sebesar 42.2.
10 20
30 40
50 60
70
1E+06 1E+08
1E+10 1E+12
1E+14
∆v
k
r
N-mmradians
DsDc = 0.428 DsDc = 0.571
DsDc = 0.714
Universitas Sumatera Utara
78
Gambar 4.9 Pengaruh k
r
terhadap ∆v pada balok dengan L = 15 m LD
c
= 21.4
Gambar 4.10 Pengaruh k
r
terhadap ∆v pada balok dengan L = 20 m LD
c
= 28.6
10 20
30 40
50 60
70
1E+06 1E+08
1E+10 1E+12
1E+14
∆v
k
r
N-mmradians
DsDc = 0.428 DsDc = 0.571
DsDc = 0.714
10 20
30 40
50 60
70
1E+06 1E+08
1E+10 1E+12
1E+14
∆v
k
r
N-mmradians
DsDc = 0.428 DsDc = 0.571
DsDc = 0.714
Universitas Sumatera Utara
79
Gambar 4.11 Pengaruh k
r
terhadap ∆v pada balok dengan L = 25 m LD
c
= 35.7 Untuk balok dengan LD
c
= 21.4, peningkatan lendutan ∆ v berkisar antara 4.79
hingga 16.89 untuk balok dengan D
s
D
c
sebesar 0.428 variasi sebesar 12.1; antara 8.21 hingga 23.25 untuk balok dengan dengan D
s
D
c
sebesar 0.571 variasi sebesar 15.0; dan antara 15.34 hingga 39.53 untuk balok dengan dengan D
s
D
c
sebesar 0.714 variasi sebesar 24.2.
Untuk balok dengan LD
c
= 28.6, peningkatan lendutan ∆ v berkisar antara 3.45
hingga 10.83 untuk balok dengan D
s
D
c
sebesar 0.428 variasi sebesar 7.38; antara 6.58 hingga 15.87 untuk balok dengan dengan D
s
D
c
sebesar 0.571 variasi sebesar 9.29; dan antara 12.75 hingga 27.88 untuk balok dengan dengan D
s
D
c
sebesar 0.714 variasi sebesar 15.1.
Untuk balok dengan LD
c
= 35.7, peningkatan lendutan ∆ v berkisar antara 2.80
hingga 7.69 untuk balok dengan D
s
D
c
sebesar 0.428 variasi sebesar 4.89; antara
10 20
30 40
50 60
70
1E+06 1E+08
1E+10 1E+12
1E+14
∆v
k
r
N-mmradians
DsDc = 0.428 DsDc = 0.571
DsDc = 0.714
Universitas Sumatera Utara
80
5.75 hingga 12.07 untuk balok dengan dengan D
s
D
c
sebesar 0.571 variasi sebesar 6.32; dan antara 11.24 hingga 20.08 untuk balok dengan dengan D
s
D
c
sebesar 0.714 variasi sebesar 8.84.
Hasil analisis menunjukkan bahwa kekakuan rotasi pada kedua ujung balok sangat mempengaruhi peningkatan lendutan maksimum pada balok castellated dengan LD
c
yang relatif kecil dan pengaruh ini menjadi semakin kecil seiring dengan meningkatnya nilai rasio LD
c
.
4.2. Nilai Parameter LD
