Struktur baja metode lrfd (1)

GOOZ-fiZZ I -€0 IAIS runsag)

OIITT TTO OJ iTIAt NV)NTO

ufvs umxnuJs

WNiIUfcl

UNDANG.UNDANG REPUBLIK INDONESIA
NOMOR 19 TAHUN 2OO2
TENTANG HAK CIPTA

PASAL 72
KETENTUAN PIDANA
SANKSI PELANGGARAN

1.

Barangsiapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumumkan atau memperbanyak
suatu Ciptaan atau memberikan izin untuk itu, dipidana dengan pidana penjara
paling singkat 1 (satu) bulan dan/atau denda pating sedikit

Rp1.000.000,00 (satu juta rupiah), atau pidana penjara pating lama
7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak
RpS.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).

2. Barangsiapa

dengan sengaja menyerahkan, menyiarkan, memamerkan, mengedarkan,
atau menjual kepada umum suatu Ciptaan atau barang
hasil pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait sebagaimana dimaksud
pada ayat (1), dipidana dengan pidana penjara paling lama
5 (lima)tahun dan/atau denda paling banyak
Rp500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).

(IayXf eroSSuy)
rau'e33ueyra@rotrpe :lrEru-r
proo'eSSuEIra'.u.^,t.r/7

:

duq

0yL€l er:e1e[ 'sererrJ
'oN eleS Surdeg 'H 'l[

00t
V99NV7A1 ilgAlNld

Nvnrvlrfs sncv
@OOZ-fiZtt-q7

$IAT

/

fS runsas)

trOOJtrIAT IW2ATa{O

V{Vg UfiJXNUJS

NiNtrcI

Perencanaan Struhtur Baja dengan Metode LRFD
(Sesaai SNI 03-1729-2002)
Agus Setiawan
Hak Cipta O 2008 pada pengarang. Hak terbit pada Penerbit Erlangga
Editor: Lemeda Simarmata
Buku ini diset dan dilayout oleh Bagian Produksi Penerbit Erlnngga
dengan Power Macintosh

G4 (Adobe Garamond 10 pt)

Setting oleh: Bagian Produksi PT Penerbit Erlangga
Dicetak oleh: PT Gelora Aksara Pratama

12 1r 10 09

9 86 54 3

2

Dilarang keras mengutip, menjiplah, ntenqfbtokoS,i. ,t;.;tr iit,'iii[tc'i'bii]-tak ddhrtt betttuk /ry{l Pun,
baik sebagian atdu keseluruhan isi buktr irti s,:rta iii.i):'c,'':,,i.ttltr'.':L:,iit t.',,t t,titlit izirt tertulis dari
Penerbit Erlangga,
@ HAK CIPTA DILINDUNGI OLEH

U\_D.L\G.L-\DNG

UE./!\BI]ES SNSV

B00Z roque^oN'Suereuag

rntlnrts upBuBruerad uelep CJU-I opotaur lseruarueldul
nreuau redtp rur n>lnq re8e duruqraq srlnuad 'err1 rIWIV 'Suerupueu
rslpa eped IuI nT{ng uelrcqrad eun8 uelderer{ srlnuad reBues leqld rc8eq"laq rrrp ueJes
eSSurgas 'tul nlnq tuelep redeprar Surl ue8uernla>l >lelueq qrseru rrrpeluau srlnuad
'EIsauoPuI rp elusnsnwl e(Eq

ue8uequralrad

'efuq rnrlnrls Erunp
Sundullra>lraq lelueq Suel lslrlerd undneu uetlnsuol lSuq ueeu?ruarad ueuopad
ue>1rper,p redep u8nr ,u, n{nq 'rrdrs {r'reJ E^\srsur{,Tr;,il"i"iltiiri:lJJd,fll,

lp

"r,
-unqruts stua(-sluaf euas ]rsoduo>l Jntlnns uauodruol (uolo>l-Ioluq rnrlnJts uauoduol
'(se1 uep lneq) ue8unques 'uolat uep >lrret Suureq 'e(eq prraleru uepuaBuad 'CCU-I
JBSBp dasuol Suttual r.refeladuaru B1,rsrserlEur eruuuad ratsauag 'e(ug rnrlnrrs r{Erln>l
ereu eped ralsarues Bnp LUBIep ualrraqrp redep rur n>lnq uer.{Erln>lrad ueqeq re8eqag
'elurunlagas ualtnqasrp r{Elar Suet 7gg7-6ZLI
-€0 INS eped ueuopad;aq eluenuras 'rur nlnq urEIEp uuleun8lp Suel qgg-I epolau
ufeq:nr>1nrts u?Euef,ua.rad tuEIBp
LIEIat ur>llraglp

ueq 'eluueresayaluad qe13ue1-qe13ue1 ue8uep rdelSualrp

Suel pos qoluor edt-raqag 'lnqasral C{U-I dasuol urleunSSuau ue8uap

etrq rnt>lnJls ueeuerua:ed rcua8uaru uesela(uad ue>lrreqruaru Egoruaru Iul

n>lng

'Cg-U-I epoteru eped srsuq

-.raq Suel Z0OZ-6ZLy-€0 INS '8unpa3 uuun8ueg >lnrun e(eg .rnr>1nrts ueeurrurrad ErEJ
urea ue8uep nue8rp gelal (/g(I Iggdd) Ersauopul e(eg ueunSueg uBeueruerad uernterad
'lepuu dnlnc deSSuerp 1uI CI{U-I apolau 'ntr eua.rel qelo 'ueqeq undneu
Ieueteru rJBp
uultsedleprral elu8as rsedrsltue8uau redep eSSurqas 'srrrlrqeqord nrulr eped uel.lpseprp rur
eporary '(u37vq nlral pup aru?tstsay puoT) CI{UI aporaru rulel 'leuorser qrqal Suel urul
apotau e>l qIIEraq IEInu e(eq rnrlnrts ruelep urcsep apoteu rrr.plerrt unqer ude.raqaq unureu
'ueleun8rp euel dnlnr r{Elat eleq rnrlnr]s ruelep @37sag ssatls alqamopV) CSV aporaru

VJW{V&I

g,

LV

uEqrlE-I IEos-lEoS

ue8unqrurs EpBd ele3 TaJSUEI g'€.
?V {lrEI rnt>lnrls ue8urs8uelay L'e
U? Qprtls qrotg) Iolg rese) 9'€

stsnT 9'€
lajg ,'€.
sBn-I e'€.
l.t
IBUrr.uoN uEUeqEI z'€
6Z usnlnqePued l'g

9t

tt

ollaN

JII>1aJE

onaN senl rprd 8ur1ag-Buelasreg 8ueqn1
zt, olraN

6Z

87,
LZ
8Z
9Z

)NVJVq T qeg

r{el3-I

uBrlntunra) 0l'z

JelDr.uE'I

uBlaqos

6'z

uBr.{ntunra) B'z
uep ur8urq ueelra8ua4 L'Z
sBleS

ue8ue8ag ueten8ua4
r33ur1 :nleradual eped e(eg

tZ

gl.
gl,
9!

XruVJ

nlelrrad 9'Z

ZZ Irr$lenlnf{ ueBue8aa g'7.
lz
IerretBl { uBtalns) ,'z
efeg 4uelal4l

reJrs-]p3rs

Q.'Z

pr.rarrl,q Z'Z
efeg pr:arery uEEUnSSua4 qure(ag yZ
Lt

efug

VAAIJVIIS-JV:IIS I{VO V[Vg TVftIgJVW

ll

Z qEA

urESaC 9'l
SIaPUI S'l
6
uele8e8ay
3uen1a4
I
,'l
g CCUT rEsEC clasuoy e'I
uBqag z'I
t
rnllnrls uBeuBfuerad i'l
I

efeg .rnr4nls CCU]
UEIEPUEa)

NVNTNHVONqJ

!!^

I

qeg

rsl rBUEC

A

Ele>lErd

rcI UVJ{VO

Viii

DAFTAR ISI

Bab

4

BATAIVG

TEKA]V

50

4.1 Pendahuluan 50
4.2 Tekuk Elastik Euler 50
4.3 Kekuatan Kolom 51
4.4 Pengaruh Tegangan Sisa 52
4.5 Kurva Kekuatan Kolom Akibat Tegangan Sisa
4.6 Tahanan Tekan Nominal 56
4.7 Panjang Tekuk 57
4.8 Masalah Gkuk Lokal 61
4.9 Komponen Struktur Tekan Tersusun 61
4.10 Tekuk Torsi dan Tekuk Lentur Torsi 66
Soal-soal Latihan 79
Bab 5 KOMPOIVEIV STRUKTUR LEIVTUR

52

81

5.1 Pendahuluan 81
5.2 Lentur Sederhana Profil Simetris 81
5.3 Perilaku Balok Terkekang Lateral 82
5.4 Desain Balok Terkekang Lateral 85
5.5 Lendutan Balok 88
5.6 Geser pada Penampang Gilas 91
5.7 Beban Terpusat Pada Balok 94
5.8 Teori Umum Lentur 99
Soal-soal Latihan 107
Bab 6 SAMBUIVGAN

BAI]T

109

6.1 Pendahuluan 109
6.2 Thhanan Nominal Baut 110
6.3 Geser Eksentris 115
6.4 Kombinasi Geser dan Thrik 123
6.5 Sambungan yang Mengalami Beban Thrik Aksial
6.6 Geser dan Thrik Akibat Beban Eksentris 128
Soal-soal Latihan 132
Bab

7

SAMBU]VGA]V

LAS

137

7.1 Pendahuluan 137
.2 Jenis-jenis Sambungan 138
7 .3
Jenis-jenis Las 138
Pembatasan Ukuran Las Sudut 139
7 .4
7.5 Luas Efektif Las 140
7.6 thanan Nominal Sambungan Las 141
7.7 Geser Eksentris-Metoda Elastik 146
7.8 Geser Eksentris-Metoda Plastis 148
7.9 Beban Eksentris Normal pada Bidang Las
Soal*soal Latihan 153

7

-.

-

152

127

]rsoduo) IolEg

z8z

ue8ue8aa Z'ZI

urelBP snselg

OgZ rsoduoy rnl>lnrls l'zI

JISO{WOX f,nJ)InAJS NZNO(IWOX ZV qee

082

gg7

LLZ

;NIUA] UBP IEI$IV E,{EA

8?Z

uBrlnE'I lBos-lBos

tuolo)->loleg rnt>lnrr5 uauoduoy eped qa/N IDIo-I >ln>leJ L.lI
ggz SueloS.rag rnr>lnns {nrun uaruory ueresaqred 9.Il
gg1 Suelo8rag >pJ rnt>lnrts >lntun uatuol4J ueresaqred E.II
?gZ tuolo)->lolug rnr>lnrrg uauoduo) CCU-I uresaq ,.ll

zgz

ro]18{ e.l
Z'II

ualuotrA[ uBrBsaqred

TSEUIqUTO) >INTUN IEISUAJEJIC UEEI.UESJ3d

g?z

uBnlnqBPuad I.I I

wo7)x-xoTvs ![
?tz

ttz
gLZ

{lrBJ uepaln[

OIZ

rqy

uEr{nE-J Ieos-Pos

qnued Surpurp.rag lrlad >loleg ureseq
tZZ ndunl ele1l uer{euad n>1e8ua4
ZZZ IB>lIlraA n>1e8ua4
lzz rntual uep reseD r$lErarul

r{nuad Surpurp_rag reled >lolpg uererels;a4 Z.0l

vvz
002

0g

ue8rrag uauotr

t
{

ggl
?gl

gll

I

9.6
2.6

XnXgJ 6 qeg

ZLI.

Iyord

>ln>leJ

n{Eluad

uenlnr.lEPuad 16

rntua-I ue8uep rs:o1

ueqrlB-I IEos-lEos
EpEd

rSopuy

E.g

rnun4 uu8ue8aa

rz.g

tesnd
IsroJ

E.g

Qatua2 waqg) rasaD

uaSouog Suedtueua4 eped rurnry

Z.g

ggl. uenFqEPurd I.g
99r

ISI UV1JVO

>lopg

7W4JV7 ISAOJ

69r,

99t

rntua-I 9.6
urcsec 9.6
SDSEIaUI Isrol {n>leJ
,.6

snsEIE IEralB-I rsroJ

I

I qeE

uBr{rlB-I IBos-lBos

8LL

99t

O

qerv Enc
I IolEg clc-u-I

uuqag reql{V

gll

xt

uenFr{EPued I.0I

@Eoan JVTI(D HnNgd gNI1NIOAgg JVT*(I XOTVT

gll

g.0I

trn;1 E.gl
t,Lz IBUrrrroN JaseS lBn) ,.01
lelad >loleg IEunuoN uaurotr { ten) g.0 t
g0z

902

6.0 t

B.0I
L'OI

qnre8ua4 ue8uap Furr.uoN ]ese)

qnuad Surpurprag

gOZ

qPg

rsaoJ

g qe8

DAFTAR ISI

12.3
12.4
12.5
12.6

127

Lebar Efektif Balok Komposit 284
Sistem Pelaksanaan Komponen struktur

Nominal 292
Penghubung Geser 295

Komposit

288

Kuat Lentur

Balok Komposit pada Daerah Momen

Negatif

304

12.8 Lendutan
12.9 Dek Baja Gelombang 309
12.10 Kolon-r KomPosit 315
306

Soal-soal

Latihan

320

BAb 13 SAMBL\IVGAIV PADA KONSTRUKSI BANGUAIAA| GEDUA.G 322

13.1 Sarnbungan Balok Induk dengan Balok Anak
13.2 Sambungan Balok-Kolom 324
13.3 Sambungan Balok-Kolom Diperkaku 325
13.4 Sambungan Penahatr Momen 327
13.5 Sambungan Balok-Kolom dengan Pengaku
Soal-soal Latihan

INDEKS

>-__

329

332

LAMI'IRAN
JAVABAN SOAL_SOAL LATIHAN
DAFTAR PUSTAKA

322

334
337

339
340

ruru[u

rs>lnJlsuo>l

n]>lE1N

.f,

lBJag

.q

tuntururur

urnrururru e,4v1g .re
:ln>lIJJq PIJaIIDI-BIJaIrDI IL{nuaure{u elrqede runrurtdo ue>lernlrp Jnt>lnns ntuns
'urnuudo Suel lrseq ntens ueryedepurru >lntun sasotd qenqas qelupe uBBueruarad
'eluuelel rnurn etueles uel{rqalreq nlEIJal Suel uere.,rnerad elerq ue>lnlrerueu
elullsetues
razrre Suel Jnl>lnrls ntens 'EturJelrp redep qrseru Suul seteq-seteq ruEIEp
leplr
JISIIE{UIuItuIP snJELI e8nI eduuuefueJ Jnurn Etueles ueuelelndrueruo>l elu8uellq uep Jn]>lnJrs
uep8e8al depeqrat o>llsl1 'ueun8ueq BuEfuaJ rnrun EruEIas rasa8ral nele ,8ur-uu .Sulln8ral
qePnu >lEPIl e1r( lrqels lnqeslP rnt>lnJts nrens 'ueeue$lelad uegepnue>l utp nuouo>la
ll.ladas eluurey uenfnt-uunfnr rgnuaruaru uup ']erv\E 'uertel ndueu ,ten1 dn>1n: ,llquls

Suel .rnrlnrls nrens uellrseq8uau r1EIppE (zooz-ertl-g0 INS) 3unpa3 ueun8ueg >lnrun
efeg rnrlnJts ueeuefuaJed EJeJ erEI tnJnueru Jnl>ln_rts rrEEUEruJJad r.rep urnfn1
'1leq Suel uesnrndal uelrque8uad sasord
rEsEP nlens rpefuau ue>Ie l{Erru1r ue8unrrg;ed ylseq-1lseq ue8uap uulSunqu8lp -rnrlnns rlqe
,uesnlndal uelrque8
Sueroas IslnluI ueruep8uad 'ernq rqeqlueu eJefas
Itn>llp >lepp unureU
-uad ruepP rESBP uelrpe(lp snreq r{Elrull dlsur:d-drsurrd ue>peqlleu 8ue,( ue8un}rr.{rad
'riBlrull qrqay rpufuaru
rnl>lnJls uBEueruerad

e>1eru 'leualrtu uep Jnt>lnJrs n1e1l-lad reua8uaru uenqera8uad elu8ueq
ue8uaq 'Jnl>lnJts uJIUela ueunsns uep ueJn>ln ue>lntuJuau >lntun lslntur epud
uDlresBPraq Suel IUas ntens uelednrau Jntlnrls ueeuefuorad 0EgI unqet e88urg

-tUe>lJJq

'eduueluy eseu
EUBIas 'uerue uep sruouola Suel Jnt>lnJts ntens uelllseg8uau >lntun ,rnl>1nns esrlEUE
UEP '.uBqBq DIIUE>leiu 'E>ltueulp 'E>lnels LuBIEp uenqera8uad resep-resep ue8uap rnt>lnJts
nleluad leua8uatu rnt>lnrls rlge Sueroes rsrntur ue8uap ualrseurquolrp Suel uenqeta8uad

n-ll uep

ruas EJeluE ue:ndueo le8eqas ue>lrsruyeprp redep Jrlt>lnrts

utseuefueJad

UNIYNUIS NVVNVCN=IU3d

efeg rnr>1nrls

C{U"I uresrq g.l

UEIEPUEaX

slrPul g'l

uep8r8ay 3uen1a4 y.l
C{U-I rrsBq dosuo;tr g'I

ueqag T'l

rnl>lnJts useuef,usJad I'I
qeg uBseqequrd >1o1od-1o1o4
rseurguo>{

unsnluol4 .

utun8uuq rnltnrts ntens epud e(ro1aq 8ue,{ ueqrq sruaf enuras unlrsrugapuey{

.

:redep ue>lde"reqrp ts^\srser{ptu .lul gEq l.refeladruau r1epnsas

NVHVTVISSUII3d NVNTNT

uenlnqepuod

t'l

BAB

1

PENDAHULUAN

d.
e.
f.

Tenaga kerja minimum

Biaya manufaktur minimum
Manfaat maksimum pada saat masa layan

Kerangka perencanaan struktur adalah pemilihan susunan dan ukuran dari elemen
struktur sehingga beban yang bekerja dapat dipikul secara aman, dan perpindahan yang
terjadi masih dalam batas-batas yang disyaratkan. Prosedur perencanaan struktur secara
iterasi dapat dilakukan sebagai berikut:

a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.

Perancangan. Penetapan fungsi dari struktur

Penetapan konfigurasi struktur awal (preliminar) sesuai langkah 1 termasuk
pemilihan jenis material yang akan digunakan
Penetapan beban kerja struktur
Pemilihan awal bentuk dan ukuran elemen struktur berdasarkan langkah 1,2, 3
Analisa struktur. Untuk memperoleh gaya-gaya dalam dan perpindahan elemen
Evaluasi. Apakah perancangan sudah optimum sesuai yang diharapkan
Perencanaan ulang langkah

Perencanaan

t

hingga 6

akhir, apakah langkah t hingga 7 sudah memberikan

hasil

optimum
Salah satu tahapan penting dalam perencanaan suatu struktur bangunan adalah
pemilihan jenis material yang akan digunakan. Jenis-jenis material yang selama ini dikenal
dalam dunia konstruksi antara lain adalah baja, beton bertulang, serta kayu. Material baja
sebagai bahan konstruksi telah digunakan sejak lama mengingat beberapa keunggulannya
dibandingkan material yang lain. Beberapa keunggulan baja sebagai material konstruksi,
antara lain adalah:

1.

2.

3.

4.
5.

Mempunyai kekuatan yang tinggi, sehingga dapat mengurangi ukuran struktur
serta mengurangi pula berat sendiri dari struktur. Hal ini cukup menguntungkan
bagi struktur-struktur jembatan yang panjang, gedung yang tinggi atau juga
bangunan-bangunan yang berada pada kondisi tanah yang buruk
Keseragaman dan keawetan yang tinggi, tidak seperti halnya material beton
bertulang yang terdiri dari berbagai macam bahan penyusun, material baja jauh
lebih seragam/homogen serta mempunyai tingkat keawetan yang jauh lebih
tinggi jika prosedur perawatan dilakukan secara semestinya
Sifat elastis, baja mempunyai perilaku yang cukup dekat dengan asumsi-asumsi
yang digunakan untuk melakukan analisa, sebab baja dapat berperilaku elastis
hingga tegangan yang cukup tinggi mengikuti Hukum Hooke. Momen inersia
dari suatu profil baja juga dapat dihitung dengan pasti sehingga memudahkan
dalam melakukan proses analisa struktur
Daktilitas baja cukup tinggi, karena suatu batang 6ajayang menerima tegangan
tarik yang tinggi akan mengalami regangan tarik cukup besar sebelum terjadi
keruntuhan
Beberapa keuntungan lain pemakaian baja sebagai material konstruksi adalah
kemudahan penyambungan antarelemen yang satu dengan lainnya menggunakan
alat sambung las atau baut. Pembuatan baja melalui proses gilas panas mengakibatkan baja menjadi mudah dibentuk menjadi penampang-penampang yang
pelaksaan konstruksi baja juga menjadi suatu keunggulan

*niqKecepatan
Selain keuntungan-keuntungan vang disebutkan tersebut, material baja juga memiliki
beberapa kekurangan, terutama dari sisi pemeliharaan. Konstruksi baja yang berhubungan

t-__

/E-

ue{EunBIP Suel Sunuad ueun8ueq uauodruol ederaqaq IrEp lereq r{otuor
ederaqag 'uo3eyd uep 'reluel dnrnuad 'ndue1-nduel .JV (>lrrrsrl uernps .edrd
-edrd tnr>lnrrs reraq r{EIEpE rur ueqeq tuepp >lnseurel'lnqesrar ueun8ueqTSunpa8
IrEP uB>lt{Bstdrat 1er uer8eq ueledn:au Suel derat uereprad Euas ursurr-ursf,ru
'3u1qs1ry['uEI{EqLUEr Jnsun-rnsun >lnseuJar tnrlnls uelel esutu Burtlas derar reJrs
-raq Suel ueun8ueqTSunpa8 nlens uer8eq Bnrues uep reraq qelepe .IrrI I rrugeg -e

Iruun

:urEI Erelue rudunflp Surras Suel
ueqeq sruaf ede:aqeg 'uerpnura>l ser{Eqrp ue>IE Buel, 7.7.9 psed 7gg7-6ZLI-g.O
INS ruBIEp
ln1elp gelar efra1aq Suel ueqeq-ueqrq IrBp rseurquo>l rIE[EsEru uelSuepas 'nleyraq Suel
ueueqaquad uernlerad qeyo rntrlp rnt>lnns nlens eped efra1aq Suel ueqaq JESag ']nqasrel
rnl>lnrls eped e(ra1aq uq8unu Suel ueurruop Sulpd Suel ueqaq rseurquo>l-rsBurquo>l

ue>lnluruau qelBPe elurnlrraq I{EIssELu E>leru 'rseurnsarp r.lelar rnt>lnrts ntens eprd e(:a1aq
Suel uuqaq-ueqaq e1r[ 'uerelapuad uep rsunse uu>lnl]atuau eluuntun Jnl>lnns nluns
IUEIEP 'uatuala e>l

uauala I;EP uuqaq IsnqrJlsrp unrueu 'rlsed pJefas

rnr{E}a>lrp

rrdep rnr

->lnrts uep ISE>lol nlens eped efra1aq Suel ueqaq undllsay,q 'e(es rsrurnsr ntens uelednrau

elueq ueqeq eluresaq uentuaued elurunrun eped uECI 'trlns dnln: BueA ueefra1ad
nres {EIES ueledn:atu eluuelel rnrun EtuEIas rnl>lnrts ntens eped e(.la1aq Surl ueqaq
eluresaq tlsed ere:as uenluauad 'rnr>lnns ntens eped efralaq Suel renl ele8 r{elepe ueqeg

NVg38
'Suedtueuad nrens ue8urs8uela>l uep rs8un3 uuledn-rau Suel >1n>1ar qelesEur geppe e(eq
rnt>lnrls IreP UIEI uBrlBtuela) 'redar glqal ue8uap reqaluau redep n;rsnf ueun8ueq n]Ens
LUeIEP rde eplu eSSurqas '1req Suel seued Jotlnpuol uelednrau e8n[ efeq nlr Surdrues
lp 'r38urr dnlnr Suel .rnre.ladtual uEIrEUa>l tpqDIE snseJp EJEfas uelen>la>l ueunrnuad
Ituep8uaur ue>Ie e(eq plrareu qeqes 'snrres Suel uulreq"rad rpefuaur snrELI e8n[ ue.leleqal
eleqeq depeq.rar ue8unpullred 'rerrp snrer{ llpol:ad Bruras tre nete Erepn ue8uap Suns8uel
(lpeqlrd rDIelo) ::aqrunq) efeg r18ueX ueun8ueg rs{n:tsuo)

NV8f8

ZI

I.I

JBqurBJ

Z',r

BAB

1

PENDAHULUAN

menentukan besarnya beban mati suatu gedung/bangunan diperlihatkan dalam
Thbel 1.1 berikut ini:

TABEL

1.1

BERAT SENDIRI BAHAN BANGUNAN DAN KOMPONEN GEDUNG

Bahan Bangunan

Berat

tsaja

7850 kg/mr
2200 kglm:1

Beton

Beton bertulang

Kayu (kelas i)

2400 kgln:\
1000 kg/ml

Pasir (kering udara)

1600 kg/nrr

Komponen Gedung
Spesi dari semen, per cm tebal
Dinding bata merah t/z batu

Penutup atap genting
Penutup lantai ubin semen per cm tebal

2l

kglm2

250 kglm)
50 kg/mr

24 kglm)

(Sutnber: Peraruran Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, 1983)

b.

TABEL

Beban Hidup, adalah beban gravitasi yang bekerja pada struktur dalam masa
layannya, dan timbul akibat penggunaan suatu gedung. Termasuk beban ini
adalah berat manusia, perabotan yang dapat dipindah-pindah, kendaraan, dan
barang-barang lain. Karena besar dan lokasi beban yang senanriasa berubahubah, maka penentuan beban hidup secara pasti adalah merupakan suatu hal
yang cukup sulit. Beberapa contoh beban hidup menurur kegunaan suaru bangunan, ditampilkan dalam Tabel 1.2.

1.2

BEBAN HIDUP PADA LANTAI GEDUNG

Kegunaan Bangunan

Berat

Lantai dan tangga rumah tinggal sederhana
Lantai sekolah, ruang kuliah, kanror, toko, roserba,
restoran, hotel, asrama, dan rumah sakit
Lantai ruang olah raga
Lantai pabrik, bengkel, gudang, perpustakaan,
ruang arsip, toko buku, ruang mesin, dan
lain-lain
l.antai gedung parkir bertingkat, untuk lantai bawah

125 kg/mr
250 kglm)
400 kg/mr

400 kg/mr
800 kg/mr

(Sumber : Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, 1983)

Beban Angin, adalah beban yang bekerja pada struktur akibat tekanan-tekanan
dari gerakan angin. Beban angin sangat tergantung dari lokasi dan ketinggian
dari struktur. Besarnya tekanan tiup harus diambil minimum sebesar 25 kglm2,
kecuali untuk bangunan-bangunan berikut:
1. Tekanan tiup di tepi laut hingga 5 km dari pantai harus diambil minimum
40 kglm2
2. Untuk bangunan di daerah lain yang kemungkinan tekanan riupnya lebih
dari 40 kg/m2, harus diambil sebesar p = V/16 (kg/m'?), dengan V adalah
kecepatan angin dalam m/s
tekanan tiup dalam kgim2 harus ditentukan dengan rumus (42,5 + 0,6h), dengan b adalah tinggi cerobong seluruhnya dalam
meter

3. Untuk cerobong,

r------

L

'uEJnleJed tuePP JntBIp
IEpIr Sup-i unun leplt rsentrs-rsentrs >lntun rlenla>lJJl
'qnuad Breres srtrllqeqord esrleue ueynl:adrp lpplt CJU-J epotaru LUEIEC 'serrpqeqord

nlull LUEIBP resBP dlsul-rd-drsuud teua8uJru seqeqrp tr>lrpas uE>lE lnlrreq Dleur 'seullqeqord
nurll ueSueP CCUI oPoteru ue8ueqrua8uad Suelelaq rErEI nuer1eruerl r{rqal Intun .sel
-rlrqeqo.ld dasuol eped ue1-resupraq ue8uap Ieuorser qqal qnef Suel gggl dasuol a1
LIIIETaq IBInLU efeq -rnilnrts ueeueruarad drsur:d rnl>lerat unr{Et
0Z tuelep ueq'unrle] 00I
glqal Sueln>l nlle.A unrn>l ru?lup ue>luun8rp qeyat efeq rnl>lnrts uerueruarad uepp q5y
epotary '(OtAU"Slsae .tolral arualsnay pua yaoT) u71sap sala$ ilutqlsrreq rsrpuol ueeuer
-ua:ad uvP (ISV/u81sag ssaus alqaotqTV) ufusap ssatts Sutq.tompha4 ue8ue8ar ue>lresepraq
ueeurruarad qeppu efeq rnrlnns ueuuerua-lad tuEIBp ualeun8rp Surras Suel gosol5 EnC

OJU'I UVSVO dSSNOY T'I

qB re p

e,

".,,*ir?,::l, g; :r,
"r1H,x
*rx l'r:j
5::i ;T:i
i
rot>lp.J r{EIEpE y 'Sunpa8 ueeuetna1 ror>pJ qelepe 7 ,eluqeuer

uelBu*j
6
rqnpar

H;

:

edrua8
sruaf uep uuun8ueq Ise>Iol ue>lresepraq ualn]ueup Suel edrua8 uodsar roi>lr3
qEIepE

3

ue8uap

"^;-=

A

ueeLnes;ad ue>lresepraq

ue>lntu)rrp

(ue1u.r.r1a

rESEp :asa8 ele8 elu;esag 'le>lnra^ edua8 epedr:ep ue{n}uauetu qlqrl
tlnef leruozlror{ edua8 qn:e8ued eSSurqes 'elu1e>p-le^ rlere eprdlrep resrcl qrqel
JetuozlJotl qEJE r{BUEI uetedaorad eluulnun eped unrueN 'letuozr.roq undneu
Ie>lnra^ r{ErE ue>leraS.rad lleq 'rrunq edrua8 qrlo qeuet uele-ra3:ad eluepe teqDIB
rnt>lnrts epud e(:a1aq Suel uelu^r>le >lnets uuqeq Enruas qtsppr .edurag uegeg .p

lrrers)

'tnqasret
1etuo1 Suep
-rq uped e[-la1aq Suel uerpsa.r ele8 ue>pedepueur In]un 'ulSue uarsr+Jo>l ntens
ue8uap uE{IIE>pp snrELI stste Ip ue8untrq rrep r{aloradrp Suel dnlt ueue>1rt rEIrN

'(ssruf

CIUI UVSVO dfSNOY

E'L

TTELUS)

rre'ur, ertg r:rp arry

"1a.,rj'iill,1rfft:i ,'J[ffi:]

BAB

1

PENDAHULUAN

Ada beberapa tingkatan dalam desain probabilitas. Metode Probabilitas Penuh (Fully
Probabilistic Method) merupakan tingkat III, dan merupakan cara analisa yang paling
kompleks. Metode Probabilitas Penuh memerlukan data-data tentang distribusi probabilitas dari tiap-tiap variabel acak (seperti tahanan, beban, dan lain-lain) serta korelasi anrar
variabel tersebut. Data-data ini biasanya tidak tersedia dalam jumlah yang cukup sehingga
umumnya metode Probabilitas Penuh ini jarang digunakan dalam praktek.
Tingkat II dalam desain probabilitas dinamakan metode First-Order Second Moment
(FOSM) yang menggunakan karakteristik statistik yang lebih mudah dari tahanan dan
beban. Metode ini mengasumsikan bahwa beban Q dan tahanan R saling bebas secara
statistik. Metode LRFD untuk perencanaan strukturba)a yang diatur dalam SNI 03-17292002, berdasarkan pada metode FOSM ini.
Beberapa istilah dalam ilmu statistik yang sering dijumpai, di antaranya:

1. Nilai

rerata

Nilai rerata dari sekumpulan data, dapat dihitung dengan
x-

l.l

N

dengan

2.

persamaan:

X.

f

adalah nilai rerata,

x

adalah data ke-i dan

l/

adalah jumlah data.

Standar Deviasi

Variasi data terhadap nilai rerata ditentukan dengan menjumlahkan kuadrat
selisih antara masing-masing data dengan nilai rerata dan membaginya dengan
jumlah data minus satu.

vartan =

l/-1
o

Standar Deviasi,

t.2
diperoleh dengan mencari akar kuadrat dari Varian

I(", -")'

r.3

A/-1

3.

Fungsi Kerapatan Probabilitas

Fungsi Kerapatan Probabilitas (Probability Density FunctionlPDF) merupakan
fungsi yang terdefinisi pada suatu selang interval kontinu, sehingga luas daerah di
bawah kurva (y"rg didefinisikan oleh fungsi tersebut) dan di atas sumbu x adalah
sama dengan satu. Untuk suatu variabel acak yang terdistribusi normal (Gaussian), maka kurva PDF akan mempunyai bentuk seperti suatu genta/lonceng,
dan mempunyai persamaan:

.

oJ2n

'L 2l o l )

-

oo(

X(-o-

1.4

dengan p(x) merupakan peluang terjadinya variabel x sebagai fungsi dari nilai
rerata m = T dan Standard Deviasi o, dari suatu data yang terdistribusi normal.
Bentuk kurva PDF tidak selalu terpusat pada sumbu koordinat namun tergantung dari perubahan m dan o. Beberapa bentuk kurva PDF untuk m dan o
yang berbeda ditunjukkan dalam Gambar 1.3.
Selanjutnya didefinisikan pula fungsi distribusi probabilitas, P(x) yang di-

rumuskan sebagai:
x

p(x)= I

p?)dx

1.5

L

1=u

6'r

x\

'leurruou rcpu ue8uJp

BtBJaJ

relru EJEtuE orseJ ueledn;au

y

'sBIq Jor>leC

's

serg ror>lec

'(x) eterar relru ue8urp

(O) rsBrAaC

rBpuEtS ErEluB uer8equad rrpp qeloradrp Suel (r1) rserrel uars5eo) ueleun8rp
elueserq BIEr.u 'etep uereqaluad depegrar ue:eque8 uDIIreqLUeu redep Inru1

rrradas ualrsru5eprp

o

uep

,r

rsBrJEA uersgeo) ',
'E'I uep I'I ueerues-rad eped
ElJas ISEIJeA uelsUso>l LIEIEPE x I g = ,4 ue8uap

8'I

5

L'r

=Y
'elupurou rsnqrrtsrp

rseurJoJsuen ue8uap ue>lntuatrp tedep

)

rs8ung rrep >1lurr:e8o1
rsel,taq JEpuEtS .rrp "'y eluete.lar reytu

Eleur 'leuuou rsnqrnsrprar (x)u1 Euare) 'CICUT rpotatu tuEIEp ueleun8lp Ierurou
-3o1 rs8unC 'lerurouSoy uelerellp x B>IEIU '1etu.rou rsnqlrtslpral (x)u1 = A e1.l[
'sneruetutu erefas uelerelurq 'ueleun8lp Surras (purou8o1) ptu:ou lrrurr:e8o1
setrlrqeqord uetedera>1 ls8un3 Elrn>l e>leur 'uratuls IEpp ErEp Isnql:rsrp e1r{

9'I

! = (oo, x > *-) qo"t4
'1 e88urq O ,rrrr, >letalret (r)./ t"ltN
y

:e88urqas

= xy(x)d

strrlrqeqord uerrderay rs8un4 u^Jn)

C'I JBquBC

x

OJUI UVSVO dfSNOY T

L

1

BAB

1.4

PENDAHULUAN

PELUANG KEGAGALAN
Dalam konteks analisa keandalan suatu struktur, yang
dimaksud dengan istilah kegagalan
(failure) adalah terjadinl'a salah satu dari sejumhh
londisi batas yalng tel"h ditentukan
scbelumnl'a' Faktor beba, dan taharan dipilih seclernikian
rupa sehingga peluang kegagala,
suatu struktur adalah kecil sekali atau ,r"rih clalam
batas-batar
peluang

l,rng.lii^t dit.rima.

kegagala. suatu struktur ciapat ditentuka, jika tersedia
data-data"statistik (seperti nilai rerata dan standar deviasi) dari tahanan darr terseclia
pula fungsi distribusi dari beba..
U1"uk mengilustrasikan prosedur analisa k."r-,i"I". suaru
strukrur, perhatikan kurva
^
frrngsi
kerapatan probabilita, i por dilam Gambar 1.4 rlari
variabel acak beban e serta
tahanan R' [ika tahanan R lebih besar dari beban
yar-rg beke.j, e, maka strukrrrr rersebut
dapat dikatakan masih aman (s,r,uiue). Karena ,ril"i i
dan e birvariasi, rnaka akan ada
kem,ngkinan kecil bahrva pirda suatu saat beba, lebih
b.sai-l

uep

uEUEruEe>l rJEp ueJn>ln

r-"r

qr1"pe tesnd >lnr] deprqJal Ererar relru Eretue qere[
9'l reqtuE) LUEIEp rrsrereg r1ereep ue8uap ue11nfunlp
Suel '6 , Oly) ul tBEs upud serrlrqeqo-rd ue8uap rues ) > &r leES eped sereq Ispuo)
') trep y Irpp rseurquol ue>1edn.lau Suel 1e33unt rsuenlar:l rsnqutsrp e^rn>l qEIBpE rur
EArn)'9'I rEquBD ruEIEp E^rnl nradas {ntuaq rc,(undruaru uele elursuan>le{ rsnqrJrsrp
r>leru 'pru:ou8ol rsnqrrtsrp relundruaru ZI'l ueeures:ad tuelep O'yF rs8un3 e>1r[

'lnqrsrat

c

rsruue(I

9'I

JBqurBo

'D - y

qrsrlas upedr-rep )2r orse: ueleunS8uau
uu8uap lrqets rlrqal ue>le O'yF rs8unj >lntun luarunu erelas ue8unuqrad 'nrt uIEIaS
'lerurorr rsnqrrtsrp rpedlrep tern>le qrqal ErBlas ) uep &r Btras ltsnt>le Isnqlrtslp uDIUIUrar

-ualu redep ut>IB IELUrouSol rsnqrnsrp qEqas'II'l ueerurs.rad Iensas pu.rou8o1 Isnqlnslp
ueryunSSuau ur8uap seqeqrp uE>lR lul rnpasord d uEIEpuEeI qapul ueleunSSuaru
rre8rrap qplepe uele8e8al Suenlad uelntueuaru

Intun qppnur qrqal Suel uIEI JnEUratlV

NV-IVONVSv Sv=tONt 9't

'E't

rEqruED rutslep rrsrerag Surl qu.raep ue8uap uB>lleqrlradlp Iul rse;8atur
Irla>l qrqrl ,r EUBur rp Suenlad relru uallrseq8uau uEIE LIep z e38ulq "oIIStsH
rrpp qEIEpe lsr-r8etur seteq ue8uap O)^i uep rsu-lSarrrr qelepe jllelnuln1 ISnqInsIp rs8ung
JntsJntun>l rsnqrrlsrp rs8urg r1eltspE (. )"1 etras 'uegaq urp ueueqEr Irep ISeITE^ uels5eo>l
t)t urp tf1 'r.^er,rap repupls rlEIBpE Do .,rp l1o 'Erer)-t IEIIu qulepe ) uep y ue8uap
qEIEpB

'n epedrmp

/\

I nt+ 'lA
l:
I't-r [ ('r,)"' )
I

vr'r

:e.{uuep8e8al Suenlad leurorrSol rsnqr.rrsrp-ret 8ut,(

}

td
0

rlep &r >lnlun uelSuepag

1r
ISI

PI

)r;

o+ - o
'd

€I'I

)',-,=

ln
El.
EA

:ueerues:ed

unlresEpreq Sunlrqrp redep Iprurorr lsnqrlsrprat Suel |; uep y IrEp ue1e8e8a1 3urn1a4
leur:ou8o1 rsnqrr.lsrp.rar e8n( (b'AF EIEru 'pturouSol
rsnqrrlsrprar ) uep U r>II{ uulerelrrrp eprd redep udn:as IEH 'le{lrou Isnqlnslprat up>le
e8nt @'27)rY eleur Ieu.rou rsnqrrtsrprar ) uep y E-ll{ urEI utEI ue8uap nery 'e1nd lerurou
8ue,( uetedrral rs8unj urlllseg8uru ue>le EIEru 'uelSunqe8rp 1eu-rou Isnglrtslprar Suel

se]rlrqplrJaq

ueueqequad rsrulquol srual-sruaI

ue>1rreq-radrp qelsn]Br{ efeq :nr1nJls ntens ueeue:uarad
tuEIEp E,{\r{Eq ue>lerelurp 'ueueqaqurad rseurqtuol teua8ue:uu Z'Z'9 psed 769Z-6ZLI-€.0
'ueueqaqruad rseulquol rc8eqas ueleueurp Suel
1519 'ersauopul efeq ue-rn]e;ad lnrnuatr J

rur e(ra1 urqaq-ueqaq ueqelunfua4 'ueqaq ro]IEJ ntens ue8uep ue>IIIE>lIp e(ra1 ueqaq
-ueqaq rrep r{Elr.unf lqlqalau snrerl EUefuaJ ueuer.lel E,/r\r{uq leduet 6I'I ueeluesrad LUEIeC

uPqa8 lseulquoy uep ueqo8 JolIeJ
ror>le1rer ueqaq gelunf ueryedepuau >lnlun '/, ueqag rot>leJ ntens
unlrlB>lrp 6I'I ueetuesrad uEuDI uer8eq eped (urey-urel uep'edua8'd.pl.l ueqeq'Itetu
ueqaq) ueqeq urerBru re8rq-raq 'uerlruap unueN 'euefuar uEuEqEl galo-radrp ue>IE e>leur
'y pururou ueuerlet elrf 'tnqasrer rnr>lnns plrdrp snrerl
@ ueueqer rot>leJ nlens uDIrlDIrp

b 'rLf

Suel ueqaq uelerelueru ueeruesrad uEuDI uer8eq uEC 'Jnt1nJls rualsls nete uauodruol
rfnqas rrep uzren>la>l nBrE uEuEr.{El unlrseruasardarau 6I'I weuesrad IJBp IJII uer8eg

:1n>lrJaq

re8eqas uelerels-led lqnuaruau ellqede uerue ue>lete>lrp Jnt>lnJts ntens 'tunrun

EJpfaS

VTVS UNIYNUIS OJU-I NIVSSO 9'T
'0000I :

I qlqay Suern>1 rur Sue8arerd
gg'e

_

8Ee

uoraq

IoFq r:ep uep8e8al

i..E49 _ :A:,'4 :
d

(0"%*,1n (o/)'
:

ru'Nl
snreq nlnr{Bp

qrqelrar'9I'I

ueetues.rad

Suenye4

o6€L

I'I ueeruesrad uP>IPunD
D
oA
(90.0= OLTY
gW = %_
= @+tot)i0'I 'uo\ = g
:
:or1 uep y Sunuqrp
g

ueleunSSuau Suntrglp redep'6/'ueppuea>l s>lrpul

:gv)NV[
'lnqasrar Suu8arerd uoraq

aA
9Lo'0 =

90'I

=

tu'N>l 9U7 =

uo

bo

'I

ru'l\Pl \LBI/

=D:

s>lapur

qepunrrll

UPUEI{EI

uBqaq>laJE

re8eqas Irlsnets ErEp-ErEp Dlrlrtuetu
y'Z 8uefuedas {opq relur
rrep
ue]Eguaf >1opq qenqas
8uefued
ueBuap
Sue8atu.rd
uoreq
LZ Suuruaq

:rnlrraq

leref uep vt

{oltq uelepueal
ru'N{ 0r/0L = lty:

VIVS UNIYNUTS OJUI NIVSf

-

I'I HOINOf, I
O

9't

_12

BAB

1

PENDAHULUAN

dengan:

D
L
L,,
H
W
E

adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi pernlanen, termasuk
dinding, lantai atap, plafon, parrisi rerap, rangga dan peralatan layan tetap
adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, rermasuk kejut,
tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain
adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawaran oleh pekerja, peralaran,
dan material atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak
adalah beban hujan, tidak rermasuk ya,g ciiakibatkan genar-rgan air
adalah beban angin
adalah beban gempa yang ditentukan dari peraturan gempa yt. = 0,5 bila Z < 5 kPa,
clan y,, = I bila I- > 5 kPa. Faktor beban untuk Z harus sama dengan 1,0 untuk
garasi parkir, daerah yang digunakan untuk pertemuan umum dan sernua daerah
yang memikul beban hidup lebih besar dari 5 kPa.

TABEL 1.4 HUBUNGAN KOMBINASI BEBAN DENGAN INDEKS KEANDALAN
Kombinasi

Beban

D&L

Indeks Keandalan, B
3,0 untuk komponen struktur

D, L, dan W
f), L, dan E

4,5 untuk sambungan
2,5 untuk komponen struktur
1,75 untuk komponen stnrkrur

I

CONTOH 1.2:
Suatu struktur pelat lantai dipikul oleh balok dari plofil WF 450.200.9.14 dengan jarak
antar balok adalalr sebesar 2,5 m (as ke as). Beban mati pelat lantai sebesar 2,5 kN/
m2 dan beban hidup 4 kN/rn2. I{itunglah beban terfaktor yang harus dipikul oleh balok
tersebut sesuai kombinasi LRFD (SNI 03- 1729-2002)!
JA$flAB:

Tiap balok harus rnernikul berat sendiri ditambah beban dari pelat selebar 2,5 m.
D = 0,76 + 2.5(2,5) = 7,01 kN/rn
L = 2,5(4) = 10 kN/rn
Karena hanya ada 2 jenis beban yakni beban mati clan beban hidup, maka hanya perlu
diperiksa terhadap kombinasi beban 1.1 dan 1.2 :
(1.20.a) U = 1,4D = 1,4(7,01) = 9,814 kN/m
(1.20.b) U = l,2D + l,6L + 0,5(L,, atau Efl
= 1,2(7,0i) + 1,6(10) + 0,5(0) = 24,412 kN/m
Jadi, beban terfaktor yang menentukan adalah sebesar 24,412 kN/m.

I

CONTOH I.3:

Suatu sistem struktur atap dari profil \7F 400.200.8.13 yang diletakkan seriap jarak 3 m,
digunakan untuk memikul beban mati sebesar 2 kN/m2, beban hidup atap 1,5 kN/m2
serta beban angin 1 kN/m2. Hitunglah beban terfaktor yang harus dipikul oleh profil
tersebutl
JA\U7AB:

Beban*beban yang harus dipikul profil tersebut adalah:

D = 0,66 * 3(2) = 6,66 kN/m
L =0kNim
L" = 3(1,5) = 4,5 kN/m

:-

9L'0 = 0
06'0 = Q
gB'0 =

rnt>leu >luer ten>l depeqral G
qalal >llrer renl dupeqraa (f
.r
1r:er eie8 Inlrruatu 8ue,{ .rnr1n;rs uauoduo;q
.q
unlrt
ele8 lnlluatu Suel rnr>lnrts uauoduoy
IEr$lE

d
0

rntual In>lruau Suel ;nrlnns uauoduoy .e
:rnlrraq ru8uqas 'ZOOZ-6ZLI-90 INS Z-r'9 pget
LUeIEP uelntuerlP 'CCU'I aporeru ue>lresupraq rnt>lnrls ueeueruerad uelup uEUEqet ror>leC
06'0 =

ueueqel JolIeJ
'uot g'062

rtssagas rlEIBpE tnqasrat urolo>l

qalo

plrdrp

snreq Suel rorleyrar ueqaq 'rpe[

uot {')17 nElE uol E'90I = (0€)0'I + (EB)6'0 =

uol [g

n
n

[+'oz't)

= n

(a'OZ't)

r0'1106',0=

nEtB

uq ZZI = &€,)g I T (EB)6'0 =
,^\€'r * Q6',0 =

rot LZI netB uol LBI = (Ott)E'O + 0g T (EB)Z'I
79'0 +.70'l T eZ'I
)t gIZ = (92)g'CI * jOII)E'0 + Ge)e'I + (E8)Z't

79'0 + 7t'0

+

,*\B'0

=

+

I

+ (!B)Z'I

"79'I + eZ'l

uot g'062 = (92)9'0 + (OtI)9'I + (98)Z'l
"79'0 + 79'I + QZ'I
uor6II=(EB)7'1 =qy'1

(p'OZ't)

=

* "79'l + (IZ'I = n

uot 1$t = (0II)E'0 + GZ)9'

7t'0

=

Ae'l + (IZ'I = n

rroi g7.t = (Et)B'1 + GO9'l + (E3)Z'I

G'oz't)

(c'OZ't)

=

= n

(r'OZ't)

=

= n
= n

(q'OZ'f)
(e.OZ.t)

:9'1 e88urq I'I upuuqaqruad rseulqtuol depeq.lrt E$lrrad
!'0 = 'rt lrqtuerp ue>llusriu uol gli = T

uof0€+ =
uolE+ =

:rlEIRpR

lnqosrat 1go:d

InIIdp

I uot{(=
A uor($=

"7

O

snreq Suel ueqaq-ueqag

:flvINVI

iccx'I rsBurquo>l rpnses ruolol urBsap
ucqaq qelSunupf iror gf + edrua8 ueqrq'uor (f + ur8ue ueqaq'uot 01i ueun8rrcq rel
-uEI uep drpl,{ utsqeq 'uot tZ dere rrep d.pl,{ ueqrq 'uor (g neru uegaq :tn>lrracl le8eqas
IEIsIt ueq)c1-ueqeq InIIu)ut 'Sunpa8 uuun8ueq rnt>lnns ntuns rrep rleq tuolol LIenqeS
:7'I HOINOf, I

tu/N>I 269'L[ rEsacl3s^ tlEIEPe ]nqasrat yyoJd
ru/N>l r/60'T nEle ur/Nl ,68'6 =

FIIdlp sl1rBi{ Suel :or1ej:ar ueqaq
(g)€'l + (99'9)6'0 =
A€.'I*06'0= n (r'oz't)
/N>l zrr'vl = G'v)9',a + 0 + (f)E't * (gg'g)z't =
$7 new'7)9'O * l''/" + A\Q.'I + OZ'I = n (p'OZ'f )
ru/NI z6g'LI = (€)B'0 + (g'y)g' I + (gg'g)z'r =
(A g'0 rew 7''/") + (7.7 nrre "7)9'l + OZ'l = n (:'OZ't)
ru/Nr zrr'0r = (t'y)g'0 + (O)g'i + (gg'g)z'r =
G1 nere 'T)g'0 + T9'I + q(,'l = n (q'OZ'f )
tu/N{ t/Z€.'6 = (99'9)y'1 = qy'\ = n (e'OZ'i)
:g'1 e88urq

T,I

VTVB UNIYNUIS

CUII NIVSfO 9

L

I'I

'rpu[

rreurqaquracl rseulcpuol deprgrat B$lrred

uIlN)It=(I)€= A

14

BAB

1

PENDAHULUAN

d.
e.

Komponen struktur yang memikul gaya aksial dan
Komponen struktur komposit

1)
2)
3)
4)
f.
g.

lentur

Kuat tekan
Kuat tumpu beton
Kuat lentur dengan distribusi regangan plastis
Kuat lentur dengan distribusi tegangan elastis

Sambungan baut
Sambungan las
1) Las tumpul penetrasi penuh
2) Las sudut, las tumpul penetrasi sebagian, las

@

= 0,90

Q = 0,85
Q = 0,60
Q = O,B5
Q = 0,90
Q = 0,75

pengisi

Q = 0,90
Q = 0,75

----

(urols8urplrnqrra:3'.trtu :taqrung) a8pug LIIrV alep{ooJqleoJ I.Z JBquruO

r"'Jlr'l]f,#'lffyrrT[rT:T:i5

rur ru 0E rprDles Bueruaq Bue(urd u,Buep uel,gruef
uerequaf qEIEPE (sr-r33u1) uralas re8ung sele rp Sueruryau Suel apploorqleo3 3un13ua1
uerrquaf 'uerequraf ]ntlnrts uerunqurad >lntun ueleun8lp leluuq repru qepns eduar
rsaq uep Suenr Isaq'6I-aI peqe ueelnu.lad uep BI-a>l peqe rlrple relDIaS.Sue;e ueleun8
-8uaru ue8uap Isaq W[lq-qr(rq ue>lseueureru ue8uap qayoradrp Suel .edur] rsaq >lnruaq
LUEIBP lunqrP Iur
Ielretpry 'eueqrrpas uerelerad-uereprad tenqruatu Inrun ue>leun8rp (ufeq
unsnluad Buretn uauoduol) Isaq 'hls 0007 unqet fttDlas eluueeunS8uad p.la,e Bseru Bped

VTVS

'IVIU]IVT NVVNNgCNfd HVUVr]S
qela-I
ueqnlunrax 0I.I
-l
rEIsurET u"leqos 6.1

selaS uBr{nlunrax g.I
ueBue8ag uerenSua4 uup ur8urq uref.ra8ua4
r33ul1 rnre;adtual epud efeg n1r1,rr4

L.l
g.l

Iurs{Erllny{ ue8uu8al S-l
rBrralBl/{

uslalnax 7'l

ulug ryuqery tEJrs-]eJrS €.I
e(eg pr.rareyrg Z.l

e[ug prraretrAl uupunSSua4 qe:e(a5 t.l
qeg ueserlequrad 1o1od-1o1o4

rfeq prrareru n>1e1rrad uup >pue>llr.u tejrs-leJrs .
pl:arrw unsnluad rnsun-rnsun rtuur{ErualAJ .
:redep ualdereqrp e.46,$rsur{Bru .1uI qeq rre(eladuau rlepnsas
efeq

NVUVTV-tagWld Nvnrnr

efulells-lBllS
uBp eJeg leualBht

VZ

16

BAB

2

MATERIAL BAJA DAN SIFAT-SIFATNYA

Gambar 2.2 Eads Bridge, St. Louis, USA (Sumber; wmv'bridgepos.com)
Pada abad ke-19

muncul material baru yang dinamakan dengan ba,ayangmerupakan

logam paduan antara besi dan karbon. Material baja mengandung kadar karbon yang
lebih sedikit daripada besi tuang, dan mulai digunakan dalam konstruksi-konstruksi berat.
Pembuatan baja dalam volume besar dilakukan pertama kali oleh Sir Henry Bessemer dari
Inggris. Sir Henry menerima hak paten dari pemerintah Inggris pada tahun 1855 atas
remuannya tersebut. Beliau mempelajari bahwa dengan menghembuskan aliran udar:r di
atas besi cair panas akan membakar kotoran-kotoran yang ada dalam besi tersebut, namun
secara bersamaan proses ini juga menghilangkan komponen-kornponen penting seperti
karbon dan mangan. Selanjutnya komponen-komponen penting ini dapat digantikan
dengan suaru logam paduan antara besi, karbon dan mangan, di samping itu juga
mulai ditambahkan batu kapur yang dapat mengikat senyawa fbsfor dan sulfur. Dengan
ditemukannya proses Bessemer, maka di tahun 1870 l>a1a karbon mulai dapat diproduksi
dalam skala besar dan secara perlahan material baja rnulai menggantikan besi tuang sebagai
elemen konstruksi.

,ffi

*#;i;sfi#ffi
$$$,#..&

,w

Y'{fr$l
Gambar 2.3 Home Insurance Company Building, Chicago.
(

Su ntb er

:

wrvw-.ar. utexas.edu)

-lE-

'Edtr
tr B€8 e88urq €eL tsretue resDlrrq sntnd ue8ue8ar ue8uap 'o/o1€.'0 runrur$leru
uoqre>l ue8unpuel rcdunduau r88urr ntnru rneg'edl{ gg1 e88urq EdW EI, unururru
snrnd ue8ue8ar rc,,tunduau Suerua8uad rep re8eqas urleun8rp eserq Suel rneg
'o/o9'0

rcderuaru ue8ue8ar rees eped ue8ue8ar re8eqas elnd uelnrualrp redep nete'o7o7'g
JESaqas uauerurad ue8ue8a; Inqurt rees lpe(.rar 8ue,( ue8ue8ar rc3eqas ue>lnruatlp
elueserq uenped e{eq r.rep qa1a1 ue8ue8aa '(: E^rn>l rz'Z reqLUeS) sulat uu8uap
'EdW 09L-ygS Eretur ga1a1 ue8ue8ar galorad
>lepp qelal uer{rlerod

4rr1
ledruer
-ruaru >{nlun unlseuedrp uep edurarrp redep (o/to mo1) qepuar uenped efeg

uenpud rfeg 'f,
'snler{ ryqa1 8ue,( rfeq uugeq tuelep rn]>lnlsorlru >lnruaquau ue8uap
efeq lruelau leJls rlreqreduau ndueru tur uenpud wrleq-upqeq B>IEIU 'uoqrel
asetuasrad ueqequeuad ue8uap Surrras eluuetenlal ueryedepueiu uoqrel efeq
qrf'elulrue>lau ]EJrs-rEJrs qreqraduatu redep unruo>lrrz nBrE runlpeuel (JoJsoJ
'lallu 'uapqllou 'ue8uetu 'unrqrunyoi 'urnnuoJqr lr.radas uenped uel{Eq-utrleq
rDlrpes ueqequeuad '(q e,r-rn1 y'7 rcgrrr-a) selaf ue8uap ludueu rur e(eq
rrep qalol ueqrpred TllJ 'EdW OOL-gI{z e:ratue 1} snrnd ue8ue8ar ue8uap
EdN 0EE-O6Z ereue rESDIreq qa1a1 uu8ue8ar telunduaiu (VTSH/laats rbpu-mo1
qt&ua.us-q&tt1) fiBuo nlnru qepuer uenped e(eq rro8atel rrrelep >lnserurat 3uu1
r33un ntnur qepuar uenped efeg 'q

,{rlrl uu8ue8ar
Bdl l 0EZ-O1Z
".retue !{
elutunun uoqrel efug 'rryns qrqal rpu(uaru sEI uee(-ra1ad ]enguletu
r1EIEpE eluleduep ntus rle]Es '{selrlltlep uelunrnuaru unureu qa1a1 ue8ue8ar ue1
-ralSuruau uoqre>l asetuas:ad elullug 'ts BAJn>l (Iz'Z requtu3 tuelep ledueu
ruadas 'se1a[ Suel qalel uEL{IIe-rad ryn ue11nfunuau uoqrol ,bg.'(o/otO'g) -rnyyns
uep (o7oyg'g prur$leru) .royso-1 'Q/oOe'0-92'0) uo>lllls '(%0E'l-tZ'O) ue8ueru
qelepe uoqre>l efeq uepp redeprar r8n[ Suel ulel rnsun 'uoqre>l uIRIeS 'uplrq
Dlrlrruaru

-ara1 SunrueS.rar 0/o6Z'0-92'0 IrEp IsEIrEArag runlpatu efrq uoq"rel ue8unpuuy
-Le
[g efeg elulesrru 'runrperu uogre{ p(Eq quppe rn]Inns urelEp ueleun8rp
Surres Suel e(eg '(o/oOL'yg;y = 3; r33un uoqrol e(eq uep '(o/o0g'0-S€'0 = J)
rrrnrpatr; uoqrtI eleq'1o7ogE 0-t0'0 = J) qepuar uoqre>l efeq :nrrel 'e,(uuoqrel
ue8unpurl aseluasrad r:ep Sunrue8rar rro8alel € rpefuaur Feqp uoqrel r(eg

uoq.rel

efeg

'E

'W9Vl9V I {ISV r.uEIEp rnterp elusntnd ur8ut8ar uBp qelal ue8ue8ar
efeg
r.rep Irur>lau te;rs-tB1rs 'uenped e(eq uep 'l33urt ntnur qepuar urnped
rr:adas tnqasJet
efeq
rpefuaru
unlrselgrsegrp ledep rn]Inrts ruelep ueleun8rp ur4u 8ur,( efug
efrq 'uoqre>1

VTVS 'IVIU3IVI^I Z Z
'lErnl>lnrls
efeq lopq urp tenqrat elusete rEluEI Ip >lolrq-Io1uq uel8urpes 'edtual rsaq IrEp tpnqral
eruer;ad rEtuEI urtsue >lntun loleq->loleq 'ereq ue8uap snlSunqrp Suel Suent ISaq IrEp

urolo{ ueleunSSuaru ftruaf luuaf uoreg rI ruerllllN tialo un8ueqrp Suel o8e:rq3 rp
Surpprg lueduro-) rruernsuJ eruoH rlEIEpp eruel.rad e(rq e18uer ler.rod rnr>lnrls

\

33f":lJI'

oz e B ue ued a s qe'uar .,,8,,,,,,q'J,
rEtr>las elerq ue>letueur Suel uerequaf
1

iil':1I,":1JTffi'?JTJffi. J;

'rLBL unqe] eped uelrrsaleslp 8ue,l 'speE uetEq

-ura[ qrlepr r(eq uep ]enqrp Suel euurrad rde pla-ral uerequra[

LI,

VTVE

IVIUfIVY\

Z

Z

]E>lr-ras

E>lrraruv IO

18

BAB

2

MATERIAL BAJA DAN SIFAT-SIFATNYA

tegangan leleh akibat regangan 0,5%

k

100

tegangan leleh akibat regangan permanen 0,,!.%

\

oala oengan Ir, tvv wtra;
tipikal untuk baja dengan f,

, 450 MPa
600

o

'o

t

f<

c

3oo
E
(o

C,,

(L

regangan permanen sebesar 0,2% (0,002 inci/inci)
C

o
(,)

baja denga n f, = 345 MPa; tipikal untuk baja
1
Itl /denganflEIrP uerfn3uad reES EPEd nqns uEIIBu
-r>l ue8uep Surrras qeqtu?traq uBIE rfn epurq n]Ens dera"^tp redep Suel rS.rauT 'r{eled l(n
Bpuaq e38urq Inpueq qnte( r33un rrep Sunrrqlp rBdep rfn epuaq Llelo deresrp Suel r8rauS
'qelEd e8Surq unlereq Inpueq ntuns ur8uap p>1ndrp uelpntue>l IUI >loleg 'Suuruaq qe8uar
uelSeq eped n >lntuaqraq uEIr>lEl r>lrlrluetu uep Euet{rapas ndrunue} SuEl lSasrad uotaq
rln epuaq ueleunSSueur rur dd:eg3 ln -1ttr1 tlrtou-A [d"rur12) ldrcq3 uaut:ads1a

Ioleq

uB>rnrBrslu uusuap trBItsPE IBIrrelU IreP

uErrln.

,.i,ilHii,l:$;H]:;

#Jllt,r,,o

ue>lrtsepraq rn>lnrp redep uEIiEq uelelnel $lrPUI E>leru
,elu;euagas Suel rnt>lnrts rped redrun(rp Sueref
'(.lrp1e-raq
lerslerun II;E] ISIpuo>l Eurre)
ue8ue8a:-ue8ue8ar B^rn>l rees eped; r(n epuaq snrnd lnrt r88urq ue8ue8ar-ue8ue8ar Blrn>l
seny re8rqos Sunrrqrp redep Ierreletu uelalnal 'ler$lBlun llrer lfn tuEIeC
rrup

-ruol qlqal 8ue.{ ue8ue8al rsrpuol

Ietot

IBrreteuJ epud sera8 uer{ntunra>l uDItBqDIeBuau uery
'ltrraleru
eped uelqer eluepe leqDIE leter ueteque;ad elurpuf
uepeq
lerag
-ral uer.{Euaru >lnrun uendurerual re8egas uEIISIuUaprp redtp e8nI pr.raruru ue]elney 'r8.raua
de;aluau >lntun uenduetua>l qEIBPe uIEI BIu>I ue8uap new (a"tnlru"{) sntnd elurpr(rar
ueqeuaru Inlun Ierrateu ntens rrep uern>ln qelepe (ssauqZnofi ItlratBtu uerelna>l 'e(eq 'lnt
->lnrls ueeutsfuaJad uepq 'Jnt>lnrls eueruarad Sue.roas IrEp r{Iqal Suel uelrrgrad redepuaut
nlrad ueDlnuap Surl prrareur upeunS8uad eSSurqas 'qered L{Epntu/sela8 Suel ueqeq uEP
lreq 8ue,( strrp{Ep Dlrlrularu {epF uer{Eq uB>pEqDIEBueru ut>Ie (tuauttaa.tt ruaq) seued
uen>leyrad epe edurr Le fg r.rrp r33un qrqal Suel n]nur ue8uap eftq pr.rateur uEEunSSua4

tuqurereru Suel

-IVIUllrvl

l Nvrflnfv

'(6'Z qeq qns
eruelnral
eprd
ruelep seqeqrp) relrtu€l ue>leqos ue>llnquluaru redep Suel uesela8uad rees
.terurar qrqal ue8uJp rsE.^AErp snftq e8nI l33un n]nIU eleq rselrrqed saso:4 'rnqasrat rfeq
uerenqtuad sasord Erueles rprf.rar 8ur,( esrs ue8ue8al eluepe ]EqDIE Jl]rsues qlqal tpefuaiu
eleq prrareu ]Enqruatu e8nI setrlr]Iep e,,{ugepuag 'o/oZ'0 reseqas ttauerurad ue8ue8a; ue1
-lnqurueur redep Suel ue8ue8ar elrr.resaq re8eqas uDIISIUgaprp r88ult ntnru efeq rrep qa1a1
ue8ueBar relru eSSurqas 'se1a[ lur,t ({1 qala1 ue8ue8ar rc1ru ue>11nfunuatu >IEPI] e8n( rut
r33un ntnur e(eq lnrun 'ue8ue8a:-ue8ue8ar Elrn>l eped rerepuau Suel uer8eq EPE >lePlr
rldureq urel EIEI ue8uap nete 'nles ne>lepuau sElIInIEp IEIIu Dillltueur uu>ltlsq r88ulr
nrnur efeq edrraqeg'LQ. [g nrnu eLupsnu uelSurpueqrp qepue] qlqrl Suel serrlrlleP lelru
Dlrlruraur rS3rur nlnru efrg 'epaq-epeqraq efeq pr:ateur ru8eq-raq IrEP sEtIII]>lEP rBIIN

lVlUSIVti\

'Z

t
I

NVIflnfY t

Z

?'z

22

BAB

2

MATERIA