bawah seperti Gambar 2.5, 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 2.5. Gejala Terlendutnya Balok Profil Akibat Dibebani
2.4.1. Tekukan Elastik Pada Balok Umum
Tegangan Normal Dalam Balok
Untuk setiap balok yang mempunyai satu bidang simetri memanjang dan dikenai momen tekuk M pada suatu penampang melintangnya, tegangan normal yang
bekerja pada serat memanjang pada jarak y dari sumbu netral balok diberikan dengan persamaan
=
Persamaan ini dikutip dari
Diktat Mekanika Teknik I, Teknik Sipil
Dimana I menyatakan momen inersia penampang melintang terhadap sumbu netral.
Universitas Sumatera Utara
Lokasi Sumbu Netral
Ketika aksi dalam balok masih dalam batas elastis, sumbu netral melewati centroid atau pusat penampang melintang. Dengan demikian, momen inersia I yang
muncul dalam persamaan diatas untuk tegangan normal adalah momen inersia luasan penampang-melintang terhadap sumbu yang melewati centroid penampang
melintang balok.
Modulus Penampang
Pada serat terluar balok nilai koordinat y sering dinyatakan dengan simbol
c
.
Dalam kasus ini tegangan tekuk dapat dinyatakan dengan
=
atau
=
Persamaan ini dikutip dari
Diktat Mekanika Teknik I, Teknik Sipil
Rasio disebut modulus penampang dan biasanya dinyatakan dengan
simbol Z. Satuannya adalah M
3
. Dengan demikian tegangan tekuk maksimum dapat dinyatakan dengan
=
2.4.2. Konsep Lentur Sederhana
Pemilihan bentuk standar untuk menahan pada tegangan tertentu yang diijinkan dimana akan terlentur akibat beban pada bidang simetri, adalah salah satu
masalah yang paling umum dalam desain balok baja. Profil bersayap, seperti profil I yang digunakan, hampir secara umum terjadi dalam situasi ini, merupakan hal yang
wajar sehingga momen inersia dari sumbu utama yang besar adalah jauh lebih besar daripada yang mengenai sumbu utama minor. Hal ini dilakukan untuk menghasilkan
Universitas Sumatera Utara
bentuk ekonomis atau sederhana dari ukuran balok. Malah akibatnya kibatnya, mereka relatif lemah dalam perlawanan terhadap torsi dan tekukan pada sumbu
minornya, dan apalagi tidak dilaksanakan sesuai dengan konstruksi yang baik, maka struktur mungkin menjadi tidak stabil di saat dibebani. Ketidakstabilan dalam
menyesuaikan keadaan struktur tersebut saat membengkok kesamping disertai dengan puntir, disebut lateral buckling atau lateral-torsional buckling.
Jika seandainya balok tidak dapat tertekuk karena dukungan yang diberikan oleh lantai atau konstruksi lainnya, maka cukup diperlukan untuk menghitung
momen lentur maxsimum dan kemudian memilih bentuk yang memiliki modulus section yang sesuai. Karena struktur baja yang dijual berat, maka adanya kebutuhan
yang lebih jauh, dimana kita akan menghitung modulus bagian yang diperlukan. Dengan kata lain perhitungan Modulus bagian Section Modulus, sangat
mempengaruhi lentur, seperti defleksi, buckling lendutan, dan puntiran. Rumus analogi dari modulus section dapat kita lihat pada rumus tegangan
yang telah kita bahas di atas yaitu
=
=
=
Persamaan ini dikutip dari
Diktat Mekanika Teknik I, Teknik Sipil
Dimana S merupakan modulus penampang yang berbanding tebalik dengan tegangan, dan berbanding lurus dengan Inersia
. Jadi bisa kita ambil kesimpulan dasar dari lentur, ialah kekuatan suatu balok profil dalam menghadapi lentur juga
dapat ditentukan dari besar penampang, seperti tinggi dan ketebalan sayap, dengan
Universitas Sumatera Utara
tetap memperhatikan perhitungan plastisnya untuk mencapai profil yang ekonomis dan kuat.
2.5. Pemahaman Dasar Local Buckling Tekuk Lokal
