Universitas Sum at era Ut ara
Gambar 2.1 menjelaskan pembagian beban dimana beban dibagi menjadi dua jenis yaitu beban statis dan beban dinamis. beban terbagi menjadi dua yaitu beban statis dan
beban dinamis. Gaya statis merupakan gaya yang bekerja secara perlahan-lahan dan memiliki sifat tetap. Sedangkan gaya dinamis merupakan gaya yang terjadi secara tiba-
tiba pada struktur.
II.4 Analisa Plastis
II.4.1 Umum
Perencanaan struktur dengan analisa plastis merupakan sebuah cara yang lebih menguntungkan dibandingkan dengan analisa elastis bila digunakan pada
balok menerus, portal dengan sambungan kaku dan analisa statis tak tentu lainnya yang biasanya banyak melibatkan tegangan lentur. Dalam analisa struktur
biasanya diasumsikan bahwa tegangan yang terjadi masih dalam batas elastis dengan nilai defleksi yang kecil. Hal ini mengakibatkan pemborosan penggunaan
material khususnya penggunaan material baja. Ini tentu saja tidak sesuai dengan konsep perencanaan yang menginginkan suatu konstruksi aman dengan
penggunaan material seefektif mungkin. Konsep analisa plastis mulai dikembangkan pada tahun 1930. Dalam analisa
plastis apabila suatu struktur diberikan beban, maka tegangan yang terjadi masih dalam batas elastisbelum melampaui momen lelehnya dan semakin besar
penambahan beban serat penampang akan mengalami tegangan leleh dimulai dari penampang dibawah beban hingga seluruh penampang. Pada saat seluruh
penampang telah mengalami leleh maka terbentuklah sendi plastis- sendi plastis dan selanjutnya struktur ini akan runtuh.
Universitas Sumatera Utara
Terbentuknya sendi plastis ditandai dengan terjadinya rotasi terus menerus dengan momen yang besarnya tetap. Hal ini berarti meskipun terjadi
penambahan beban lagi pada struktur tersebut maka tidak terjadi perubahan harga momen. Jika demikian maka kita dapat menentukan harga momen batas yang
dapat diterima oleh struktur tersebut. Pada umumya sendi plastis akan terbentuk lebih cepat pada titik-titik yang
memiliki momen terbesar pada struktur tersebut. Beda antara sendi biasa dan sendi plastis adalah pada sendi biasa momen yang bekerja pada sendi adalah nol,
sedangkan pada sendi plastis momen yang bekerja pada sendi adalah tetap M
P
. Banyaknya sendi plastis yang dibutuhkan untuk mencapai mekanisme
keruntuhan sangat tergantung dari derajat statis tak tentu. Oleh karena itu harus terbentuk dulu beberapa sendi plastis. Untuk mengetahui mekanisme keruntuhan
pada suatu struktur maka kita dapat menghitung jumlah sendi plastis yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi tersebut. Dalam hal ini dapat dirumuskan :
n = r + 1 .................................................... 2.1 dengan :
n = jumlah sendi plastis untuk runtuh r = derajat statis tak tentu
Dalam analisa plastis, apabila suatu struktur mengalami keruntuhan maka akan memenuhi tiga keadaan berikut :
1. Kondisi leleh yield condition
Pada kondisi ini, ditandai dengan momen dalam yang terjadi pada struktur tersebut tidak lebih besar dari momen plastisnya.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sum at era Ut ara
2. Kondisi kesetimbangan equilibrium condition
Pada kondisi ini, momen dan gaya dalam yang bekerja pada suatu struktur harus setimbang dengan momen dan gaya luar.
3. Kondisi mekanisme mechanism condition
Pada kondisi ini, ditandai dengan terbentuknya sendi plastis yang cukup untuk membuat suatu struktur mengalami keruntuhan.
II.4.2 Teorema Batas Bawah Teorema batas bawah lower bound theorem merupakan teorema yang
menghitung distribusi momen yang terjadi pada struktur berdasarkan kondisi kesetimbangan dan kondisi leleh. Faktor beban yang akan dihasilkan , bernilai lebih
kecil atau sama dengan harga yang sebenarnya, . Penyelesaian dengan teorema ini
mungkin akan benar atau aman. II.4.3 Teorema Batas Atas
Teorema Batas Atas upper bound theorem menetapkan distribusi momen didapatkan dari kondisi kesetimbangan dan mekanisme. Faktor beban yang dihasilkan,
akan lebih besar atau sama dengan harga yang sebenarnya. Hal ini mungkin saja benar atau mungkin tidak aman.
II.4.4 Teorema Unik Teorema unik unique theorem menetapkan distribusi momen harus
memenuhin tiga kondisi diatas, yaitu kondisi keseimbangan, kondisi leleh dan kondisi mekanisme. Dengan menggunakan teorema ini akan didapatkan faktor brga sebeban
yang sama dengan harga sebenarnya.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan ketiga teorema diatas, terdapat 3 buah metode dalam penyelesaian analisa plastis:
a. Cara grafostatis Cara ini meliputi penentuan secara grafostatis suatu bidang momen dalam
keadaan batas, sehingga dengan momen di setiap penampang tidak melampaui momen batas M M
p
, tercapai suatu mekanisme keruntuhan. b. Cara mekanisme
Cara mekanisme merupakan cara yang lebih cepat untuk mendapatkan hasil dibandingkan dengan cara grafostatis dan cara distribusi momen, terutama pada struktur
yang derajat kehiperstatisannya lebih banyak. c. Cara distribusi momen
Cara distribusi momen ini mirip dengan metode distribusi cara cross, oleh karena itu disebut juga metode distribusi momen plastis.
II.5 Analisa Penampang
