II.5. Aplikasi Portal Baja dengan Menggunakan Tappered Beam dan Honey-Comb Beam
A. Tappered Beam
Desain Portal Tappered Beam yang umum digunakan bergantung pada jarak dan tinggi bentang portal struktur tersebut. Diantaranya adalah sebagai berikut :
• TAPERED BEAM FRAME TB
Desain ini membuat ruang yang luas untuk dimanfaatkan dan ideal untuk pertokoan, retail dan gudang. Desain ini mempunyai lebar umum sebesar 6 sd 18 meter dan
tinggi sekitar 3 sd 7,5 meter.
• LEAN-TO FRAME LT
Universitas Sumatera Utara
Desain ini berupa desain struktur untuk penambahan bangunan, jadi bukan sebuah portal single beam , namun suatu struktur tambahan yang menempel pada sebuah
struktur utama. •
RIGID LOW PROFILE RF
Desain ini menghasilkan sebuah ruangan interior yang sangat luas, dikarenakan bentang yang diaplikasikan sangat besar. Namun, tidak mengorbankan kekuatan dari
struktur. Dengan kata lain walaupun desain ini memiliki bentang yang besar, kekuatan struktur ini tetaplah aman. Desain ini memiliki bentang umum sepanjang 12 sd 45
meter dan tinggi bentang sebesar 3 sd 7,5 meter. Oleh karena keunggulannya tersebut, desain portal ini sering digunakan untuk struktur yang memerlukan bentang
yang besar seperti hangar pesawat.
• RIGID HIGH PROFILE RF
Universitas Sumatera Utara
Dilihat dari bentuknya tentunya desain struktur ini memiliki tinggi dan bentang yang besar. Desain ini juga sangat mudah untuk dikembangkan , contohnya untuk
penambahan bangunan ataupun menambah pipa pembuangan asap pada pabrik. Oleh karenanya struktur ini digunakan untuk pembangunan pabrik maupun gudang. Desain
ini memiliki bentang umum sepanjang 12 sd 36 meter dan tinggi bentang sebesar 3 sd 7,5 meter.
• MULTISPAN MS
Desain ini diperuntukkan khusus untuk pabrik – pabrik yang besar ataupun gudang - gudang yang besar, hal tersebut dikarenakan bentang yang dapat digunakan dengan
struktur ini dapat mencapai 96 meter.
B. Honeycomb Beam
Desain Portal Honeycomb mempunyai kelemahan pada tekuk. Oleh karena itu desain ini tidak dapat diaplikasikan untuk kolom – kolom portal. Secara keseluruhan desain
honeycomb beam dapat mencapai bentang portal hingga 45 meter untuk single profile, sedangkan dengan menggunkan double profile bentang portal yang dapat didesain tentunya
akan semakin besar. Penyatuan balok – balok honeycomb dengan menggunakan las dan bisa juga diperkuat
dengan memakai pelat disepanjang bentang tentunya dapat memperumit pekerjaan konstruksi,
Universitas Sumatera Utara
namun hal ini sebanding dengan keekonimisan yang dihasilkan oleh balok – balok honeycomb. Secara teori, tinggi profil honeycomb yang dihasilkan menjadi hingga dua kali
lipat dari profil aslinya, dengan demikian tentunya inersia yang dihasilkan juga akan semakin besar.
Para desainerperancang melihat desain ini sangat rentan terhadap tekuk, dikarenakan penggabungan satu profil yang dipotong ditengah – tengahnya dan menggabungkannya
kembali. Oleh karena hal tersebut, para desainerperancang lebih banyak menggunakan desain honeycomb dengan menggunakan dua profil double profile karena dianggap lebih aman
terhadap tekuk pada badan .
Universitas Sumatera Utara
BAB III
RANGKA KAKU RIGID FRAME
III.1. Pendahuluan
Struktur rangka kaku rigid frame adalah struktur yang terdiri atas elemen – elemen linear, umumnya balok dan kolom, yang saling dihubungkan pada ujung – ujungnya oleh titik
hubung yang dapat mencegah rotasi relatif diantara elemen struktur yang dihubungkan. Dengan demikian elemen struktur ini menerus pada titik hubung tersebut. Seperti halnya pada
balok menerus, struktur rangka kaku adalah statis tak tentu. Banyak struktur rangka kaku tampaknya sama dengan sistem post and beam, tetapi
pada kenyataannya struktur rangka kaku memiliki perilaku yang berbeda dikarenakan adanya kekuatan titik hubung pada rangka kaku. Titik hubung dapat cukup kaku sehingga
memungkinkan kemampuan untuk memikul beban lateral pada rangka.
III.2. Prinsip – Prinsip Umum
Cara yang paling konvensional dalam memahami perilaku struktur rangka kaku adalah dengan membandingkan perilakunya terhadap beban dengan struktur balok menerus. Perilaku
keduanya sangat berbeda dalam hal titik hubung, pada rangka kaku titik hubungnya bersifat kaku, sedangkan pada balok menerus titik hubungnya tidak kaku. Pada rangka kaku apabila
memikul beban vertikal, kolom pada rangka dapat mengurangi rotasi balok. Hal ini berarti mengikatnya lendutan ditengah bentang elemen horizontal pada rangka, kolom memiliki
kecenderungan menahan putaran sudut ujung balok. Kecenderungan ini menyebabkan berkurangnya defleksi pada bentang balok.
Universitas Sumatera Utara
Titik hubung kaku tidak dapat benar – benar memberikan tahanan rotasi karena dibebani, maka balok cenderung berotasi, yang berarti juga menyebabkan kolom cenderung berotasi.
Dengan demikian, titik hubung itu berfungsi sebagai satu kesatuan, yang berarti apabila titik ujung itu berotasi, maka sudut relatif antara elemen – elemen yang dihubungkan tidak
berubah apabila sudut antara balok dan kolom semula 90º, setelah titik hubung berotasi, sudut tersebut tetap 90º. Besar rotasi titik hubung ini tergantung pada kekakuan relatif antara
balok dan kolom. Apabila kolom semakin kaku relatif kepada balok, maka ujung kolom terhadap balok tersebut semakin mendekati sifat jepit, sehingga rotasi ujung semakin kecil
bagaimanapun rotasi meskipun kecil selalu terjadi. Dari tinjauan desain, perilaku yang dijelaskan di atas secara umum berarti bahwa
balok pada sistem rangka kaku yang memikul beban vertikal dapat didesain relatif lebih kecil daripada balok pada sistem post-and-beam. Ukuran relatif kolom ini akan semakin
dipengaruhi apabila tekuk juga ditinjau karena kolom pada struktur rangka mempunyai tahanan ujung, sedangkan struktur kolom pada post-and-beam tidak.
Perbedaan lain antara struktur rangka kaku dengan struktur balok menerus adalah adanya reaksi horizontal pada struktur rangka kaku, sementara pada struktur balok menerus
tidak ada. Struktur Balok Menerus
Struktur Rangka Kaku
Gambar III.2.1 Perilaku umum struktur kaku.
Universitas Sumatera Utara
Adanya gaya horizontal ini dapat mudah dimengerti apabila kita meninjau dahulu struktur rangka kaku yang salah satu tumpuan sendinya kita ubah menjadi rol yang dapat bergerak
horizontal. Bentuk defleksinya akan seperti terlihat pada Gambar III.3.2. Karena pada kenyataannya tumpuan tersebut adalah sendi atau mungkin jepit , maka harus ada gaya
horizontal yang mempertahankan posisi titik tumpuan semula. Pondasi untuk rangka harus didesain untuk memikul gaya dorong horizontal yang ditimbulkan oleh beban vertikal yang
bekerja padanya. Sedangkan pada struktur balok menerus, kolomnya tidak memikul gaya horizontal, akibatnya struktur pondasinya lebih sederhana dibandingkan pondasi rangka kaku.
III.3. Analisis Rangka Kaku
a Beban vertikal menyebabkan ujung bawah kolom bergerak kea rah luar
struktur.
b Apabila salah satu tumpuan sendi dilepaskan, pada struktur terjadi
gerakan horizontal. Gaya yang diperlukan untuk mengembalikan
struktur ke bentuk semula sama dengan tendangan horizontal yang
timbul di lokasi yang sama.
Gambar III.2.2 Gaya dorong thrust pada struktur rangka kaku yang memikul beban vertikal.
[Schodek, Daniel L, STRUKUTUR]
Universitas Sumatera Utara
C. Metode Analisis Pendekatan
Kategori