22
stabil terhadap beban. Perilaku kolom ini identik dengan ilustrasi bola pada Gambar 2.4. Konfigurasi terus menerus pada kolom akan menjadi stabil pada pembebanan yang
relatif kecil, tetapi menjadi tidak stabil pada pembebanan besar. Jika hal ini diasumsikan bahwa keadaan dari kesetimbangan netral berada pada peralihan dari
kondisi kesetimbangan stabil ke tak stabil pada kolom. Kemudian beban pada konfigurasi terus menerus yang diberikan pada kolom menjadi tidak stabil adalah
beban dimana kesetimbangan netral adalah mungkin. Beban ini biasanya disebut dengan beban kritis.
Untuk menentukan beban kritis pada kolom, haruslah mencari besaran beban dimana bagian struktur berada pada kesetimbangan baik pada konfigurasi tekuk penuh
maupun sebahagian. Teknik yang digunakan dalam kriteria ini untuk menghitung beban kritis disebut dengan metode kesetimbangan netral.
2.3.2 Energi Potensial Minimum
Berdasarkan contoh mengenai percobaan bola di atas yang memenuhi hukum energi potensial minimum dari sebuah sistem: “Sebuah sistem elastik konservatif
adalah berada dalam keadaan kesetimbangan jika dan hanya jika nilai dari energi potensial adalah relatif minimum”.
Pemakaian kata “relatif minimum” karena mungkin masih didapatnya harga terkecil yang terdekat dari energi potensial seperti Gambar 2.6 dimana dipisahkan oleh
sebuah rintangan tetapi bergerak dari suatu yang minimum dan perlunya suatu gangguan yang lebih besar.
Universitas Sumatera Utara
23
Gambar 2.6 Karakter Relatif Dari Keseimbangan Keberadaan dari relatif minimum energi potensial dalam konfigurasi
kesetimbangan, secara pasti, hanya untuk kondisi yang cukup memungkinkan terhadap
stabilitas.
2.3.3 Tekuk Lokal Local Buckling
Tekuk lokal adalah fenomena tekuk dimana perubahan bentuk yang terjadi akibat pembebanan terjadi hanya pada elemen sayap saja atau hanya pada elemen badan
saja tanpa ada perubahan pada sisi memanjang batang seperti Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Bentuk Mode Tekuk Lokal Sisi memanjang tidak
berpindah
Universitas Sumatera Utara
24
Pendekatan perhitungan tekuk lokal dilakukan dengan metode klasik untuk tekuk pelat yang berdiri sendiri untuk tinggi penampang h, lebar flens b dan panjang
lip d maka: untuk k = 4
untuk k = 4
untuk k = 0.43 2.2 Pada tekuk lokal untuk menentukan kapasitas penampang atau komponen
struktur, lebar efektif be dari elemen dengan pengaku yang mengalami tegangan tekan merata harus ditentukan dari:
untuk untuk
2.3 b = lebar rata dari elemen tidak termasuk lengkungan
ρ
= faktor lebar efektif
1 22
. 1
≤
−
= λ
λ
2.4 rasio kelangsingan
λ
harus ditentukan sebagai berikut:
=
cr
f f
λ
2.4.1 dimana:
f = Tegangan desain pada elemen tekan yang dihitung berdasarkan lebar desain efektif.
2 2
. 1
. 12
. .
− =
h t
E k
f
crw
υ π
2 2
. 1
. 12
. .
− =
b t
E k
f
crf
υ π
2 2
. 1
. 12
. .
− =
d t
E k
f
crl
υ π
673 .
≤
λ
b b
e
= b
b
e
.
ρ
= 673
.
λ
Universitas Sumatera Utara
25
cr
f = Tegangan tekuk elastis pelat. k = Koefisien tekuk pelat.
4 untuk elemen dengan pengaku yang ditahan suatu pelat badan pada setiap tepi longitudinal
harga k untuk berbagai elemen diberikan dalam yang bersesuaian.
E = Modulus elastisitas Young 200 x 10
3
MPa.
υ
= Angka Poisson. t
= Tebal elemen dengan pengaku yang mengalami tekan merata.
Tabel 2.1 Harga Koefisien Tekuk Pelat
Sebagai alternatif, koefisien tekuk pelat k pada Tabel 2.1, asumsi untuk setiap elemen rata boleh ditentukan dari analisis tekuk elastis yang rasional dari seluruh
Universitas Sumatera Utara
26
penampang sebagai rakitan pelat yang memikul distribusi tegangan longitudinal pada penampang sebelum mengalami tekuk.
Elemen Aktual Lebar Efektif b Dari Elemen dan Tegangan Rencana f Pada Elemen Efektif
Gambar 2.8 Elemen Aktual dan Lebar Efektif b Dari Elemen dan TeganganRencana
f pada elemen efektif
Untuk menentukan kapasitas tekan nominal penampang atau komponen struktur pada Gambar 2.8,
f harus diambil suatu kesimpulan seperti berikut: Bila kapasitas penampang nominal
s
N dari komponen struktur dalam tekan dihitung berdasarkan pelelehan awal, maka
f harus sama dengan
y
f . Bila kapasitas komponen struktur nominal
c
N dari komponen struktur dalam tekan dihitung berdasarkan tekuk lentur, tekuk torsi atau tekuk lentur-torsi, maka
f harus sama dengan
n
f .
2.3.4 Tekuk Lentur Torsi Flexural Torsional Buckling
