PERANCANGAN BATANG TEKAN AKIBAT BEBAN AKSIAL
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 129
P O L B A N P O L B A N
6.1 Pendahuluan Dalam bab ini diberikan perancangan kolom akibat beban aksial termasuk pemilihan
profil tunggal, W dengan pelat penutup, dan penampang tersusun built-up dari profil kanal. Perancangan penampang dengan panjang-tanpa-penyokong yang berbeda dalam
arah x dan y juga diberikan dalam bab ini termasuk pelat pangikat dari profil tersusun dengan sisi terbuka. Topik lain yang akan dibahas dalam bab ini adalah tekuk lentur
torsional dari penampang.
Perancangan kolom dengan menggunakan rumus akan melibatkan proses coba- coba. Tegangan rencana
φ
c
F
cr
tidak akan diketahui sampai dimensi kolom ditentukan dan begitu juga sebaliknya. Dengan dibuatnya asumsi profil penampang, nilai r untuk
penampang tersebut bisa dihitung untuk disubstitusikan ke dalam rumus kolom yang sesuai untuk menentukan tegangan. Contoh 6.1, 6.3, dan 6.4 memberikan ilustrasi
tentang hal ini.
Perancang teknik dapat mengasumsikan tegangan rencana, membagi tegangan dengan beban terfaktor kolom untuk mendapatkan luas penampang kolom, memilih
profil dengan luas profil yang mendekati, menentukan tegangan rencananya, mengalikan tegangan dengan luas penampang sehingga didapat kuat rencana. Jika
penampang yang dipilih terlalu besar atau terlalu kecil, coba profil lain. Kesulitan utama bagi pemula adalah dalam menentukan asumsi tegangan rencana awal. Tetapi dengan
membaca bab ini diharapkan kesulitan tersebut dapat ditiadakan.
Rasio kelangsingan KLr kolom dengan panjang antara 10 – 15 ft 3,0 – 4,5 m umumnya berkisar antara 40 s.d. 60. Untuk suatu kolom dengan asumsi KLr dalam
rentang ini dan dimasukkan dalam rumus kolom yang sesuai dalam AISC-LRFD dapat dilihat dalam tabel dimana tegangan rencana telah dihitung untk KLr antara 0 – 200,
akan dihasilkan tegangan rencana yang memenuhi syaarat.
Dalam Contoh 6.1, profil kolom dengan KL = 10 ft 3,0 m dipilih dengan menggunakan rumus LRFD. Diasumsikan rasio kelangsingan 50, tegangan rencana
untuk nilai ini ditentukan dari Tabel 3-50, Bagian 6 Manual LRFD, dan tegangan yang dihasilkan dibagi dengan beban terfaktor kolom untuk mendapatkan luas kolom. Setelah
profil dipilih berdasarkan luas tersebut, rasio kelangsingan aktual dan kuat rencananya dapat dihitung. Perkiraan dimensi yang pertama dalam Contoh 6.1, meskipun sudah
mendekati tetapi masih sedikit terlalu kecil, kemudian profil yang lebih besar dicoba dan ternyata mencukupi.
Untuk kolom dengan panjang lebih besar dari 10 – 15 ft 3,0 – 4,5 m, perencana harus menentukan nilai rasio kelangsingan yang lebih besar dari 40 – 60, dan demikian
pula sebaliknya. Kolom dengan beban terfaktor besar, misalnya 750 atau 1000 kips 3336 atau 4448 kN, akan diperlukan jari-jari girasi yang lebih besar dan perencana
dapat menentukan nilai KLr yang sedikit lebih kecil. Untuk elemen pengaku dengan beban kecil, rasio kelangsingan dapat diambil lebih besar dari 100.
Contoh 6.1 Dengan menggunakan F
y
= 36 ksi, pilih profil W14 yang paling ringan untuk memikul beban layan kolom P
D
= 100 k dan P
L
= 160 k. KL = 10 ft. Solusi:
P
u
= 1,2100 + 1,6160 = 376 k
PERANCANGAN BATANG TEKAN AKIBAT BEBAN AKSIAL
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 130
P O L B A N P O L B A N
Asumsikan: KLr = 150 φ
c
F
cr
dari Tabel 3-36 Part 6 Manual LRFD = 26,83 ksi A yang diperlukan = 37626,83 = 14,01 in
2
Coba W14 x 48 A = 14,1 in
2
, r
x
= 5,85 in., r
y
= 1,91 in. Jelas bahwa: KLr
y
KLr
x
dan KLr
y
menentukan KLr
y
91 ,
1 10
12 =
= 62,83 Dari Tabel 3-36,
φ
c
F
cr
= 24,86 ksi φ
c
P
n
= 24,8614,1 = 350 k 376 k tidak memenuhi
Jadi harus dicoba profil W14 yang lebih besar. Coba W14 x 53 A = 15,6 in
2
, r
x
= 5,89 in., r
y
= 1,92 in. KLr
y
92 ,
1 10
12 =
= 62,5 φ
c
F
cr
= 24,91 ksi φ
c
P
n
= 24,9115,6 = 388,6 k 376 k Gunakan W14 x 53
6.2 Tabel Desain LRFD Dalam Contoh 6.2 akan digunakan Part 3 Manual LRFD untuk memilih profil kolom
