Selain tekuk lentur terdapat jenis tekuk yang lain yaitu tekuk puntir tekuk torsi dan gabungan antara tekuk lentur dan puntir yang sering disebut sebagai
tekuk lentur torsi. Tekuk puntir terjadi pada penampang dengan kekakuan torsi yang relative kecil atau pusat geser dan pusat beratnya tidak berhimpit.Penampang
yang memiliki kekakuan torsi yang kecil yaitu profil built-up simetri ganda bentuk I atau X, penampang simetri tunggal dengan pusat geser dan pusat berat
tidak berhimpit. Profil siku atau tee harus dihitung kapasitasnya terhadap tekuk torsi atau tekuk lentur torsi. Bila kapasitasnya lebih kecil disbanding tekuk lentur
maka perilaku tekuk torsi atau tekuk lentur-torsi akan terjadi lebih awal. Kapasitas tekan nominal penampang kolom tidak langsing terhadap tekuk torsi dan lentur
torsi adalah sebagai berikut : P
n
= F
cr
.A
a
II.6.3.3 Balok Lentur
Balok lentur adalah struktur yang ditempatkan secara horizontal dan diberi beban secara vertikal. Jika beban yang diberikan relative kecil maka lentur
yang terjadi pada balok tersebut tidak akan mengubah bentuknya. Jika beban yang diberikan hilang maka balok akan kembali ke posisi semula dan perilaku tersebt
dikenal dengan elastis. Kondisi elastis akan berakhir saat serat terluar dari penampang mencapai leleh F
y
yang disebabkan oleh momen M
y
dan perilaku plastis akan mulai, jika penampang diberi beban secara terus menerus maka
tegangan yang terjadi akan konstan namun akan terjadi rotasi sekaligus penyebaran tegangan leleh ke serat lain penampang yang akan mengakibatkan
terjadinya leleh. Perilaku seperti ini disebut juga penampang plastis.
Universitas Sumatera Utara
Dalam memulai proses perencanaan struktur yang menggunakan material baja maka perlu dilakukan pembagian jenis profil. Hal ini dilakukan
untuk mengantisipasi bahaya tekuk local yang akan terjadi dari elemn penyusun profil tersebut. Cara sederhana dan efektif yaitu adanya rasio lebar terhadap tebal
b t menunjukkan kelangsingan elemen pelat sayap dan badan. Yang kemudian
akan di evaluasi berdasarkan kekekangannya. Elemen profil dikalsifikasikan sebagai berikut :
1. Kompak
Balok dikatakan kompak jika b t dari elemen sayap dan badan memenuhi
klasifikasi kompak. Balok yang kompak mampu memikul momen sampai serat terluarnya mencapai tegangan leleh dan ketika diberi momen mampu
berotasi lagi serta mendistribusi tegangan ke serat penampang bagian dalam sampai mencapai plastis M
p
2. Non-kompak
Penampang ini memiliki efisiensi satu tingkat lebih kecil disbanding penampang kompak. Ketika dibebani serat tepi terluar mampu mencapai
tegangan leleh meskipun penampang plastis belum terbentuk profil ini akan mengalami tekuk lokal terlebih dahulu. Dimana kapasitas momen yang
diandalkan M
y
M
p
. 3.
Langsing Penampang ini merupakan konfigurasi profil yang tidak efisien jika ditinjau
dari pemakaian material.Jika profil yang digunakan merupakan profil dengan mutu tinggi maka ketika dibebani sebelum tegangan mencapai kondisi leleh
maka tekuk lokal telah terjadi terlebih dahulu.Keruntuhan dari profil jenis ini
Universitas Sumatera Utara
ditentukan oleh tekuk yang sifatnya tidak daktail, penampang yang langsing tidak dianjurkan untuk digunakan sebagai elemen struktur utama terlebih lagi
untuk bangunan tahan gempa. Kapasitas momen balok yaitu M M
p
Struktur balok dapat mengalami kegagalan saat mencapai momen plastis dan dapat gagal karena terjadinya tekuk dengan salah satu cara berikut yaitu :
a. Lateral torsional buckling LTB, keadaan elastis atau inelastis
b. Flange local buckling FLB, keadaan elastis atau inelastis
c. Web local buckling WLB, keadaan elastis atau inelastis
Perhitungan kekuatan nominal harus memperhatikan peraturan misalnya tegangan lentur maksimum adalah kurang dari batas proporsional dan terjadi tekuk maka
dikatakan elastis. Dalam merancang kekuatan elemen balok dengan berbagai penampang :
- Kompak tidak terjadi tekuk
L
b
≤ L
p
, M
n
= 0,9M
p
Dimana L
b
adalah panjang tanpa pengikat mm L
p
=
787 �
M
n
= M
p
, M
p
= F
y
. Z ≤ 1.5 M
y
- Non kompak inelastis LTB
L
p
≤ L
b
≤ L
r
M
n
= 0.9C
b
− −
� −
�
−
L
r
=
�
. 1
−
�
1 + 1 +
2
−
� 2
Universitas Sumatera Utara
X
1
=
� . . .
2
X
2
=
4. .
2
M
r
= F
y
– F
x
S
x
, F
r
= 70 MPa C
b
=
12.5 2.5
+3 +4
+3
Dimana Mmax adalah nilai absolut dari momen maksimum dalam panjang tanpa
pengikat L
b
M
A
adalah nilai absolut dari momen di 1 4 bentang tanpa pengikat L
b
M
B
adalah nilai absolut dari momen di 1 2 bentang tanpa pengikat L
b
M
C
adalah nilai absolut dari momen di 3 4 bentang tanpa pengikat L
b
- Elastis LTB
L
b
L
r
M
n
= 0.9C
b �
. . . +
�. 2
. .
Dimana G adalah modulus geser = 80000 MPa, untuk baja struktural
J adalah momen inersia polar mm
4
C
w
adalah warping constant mm
6
Elemen penampang balok seperti pelat sayap dan badan dirancang terhadap momen lentur.Pelat sayap mempengaruhi kapasitas lenturnya. Fungsi terbesar dari
pelat badan adalah memikul gaya geser. Pelat badan juga harus didesain untuk memenuhi gaya geser yang terjadi. Secara umum kuat geser rencana memenuhi
persyaratan jika : V
u
≤
v
V
n
Universitas Sumatera Utara
V
u
gaya geser batas atau gaya geser terfaktor maksimum dari berbagai kombinasi sesuai peraturan beban
v
factor ketahanan geser = 0,9 V
n
kuat geser nominal balok yang dapt dihitung Kuat geser nominal, V
n
pelat badan dari profil simetri tunggal atau ganda atau profil UNP yang direncanakan tanpa memanfaatkan kekuatan pasca-tekuk yang
ditentukan dari kondisi batas akibat leleh dan tekuk akibat geser sebagai berikut : = 0.6
Dimana Aw = d tw adalah luas total pelat badan. Koefisien geser pelat badan Cv adalah faktor reduksi untuk mengantisipasi terjadinya tekuk di pelat badan.
Pelat badan profil I hot rolled jika �
2.24 makav = 1.0 dan Cv = 1.0
Kegagalan pada badan web maka harus diperhatikan kekuatan nominal geser.
Maka nilai Cv ditentukan dari kelangsingan pelat badan atau rasio htw dalam
tiga kategori yaitu : -
Jika �
1.10 kuat geser nominal dibatasi leleh pada pelat badan
dan tidak ada terjadi pengaruh tekuk, dimana Cv = 1.0 -
Jika 1.10 �
1.37 , kuat geser nominal mulai
dipengaruh oleh tekuk yang terjadi pada pelat badan, dimana
=
1.10 �
Universitas Sumatera Utara
-
Jika
� 1.37
kuat geser nominal ditentukan karena terjadinya
tekuk elastis pada pelat badan, dimana
=
1.51 �
2
Koefisien tekuk, Kv untuk profil I tanpa pelat pengaku tegak dan kelangsingan pelat badan
� 260 maka k
v
= 5.0. Jika terdapat pelat pengaku tegak
untuk jarak a dimana
� 3 maka k
v
= 5 +
5
2
II.7 Program SAP 2000
