Tanya Jawab : Pelat Stiffener dan Pengaku Lateral pada ETABS

Komentar:
saya mo tanya nh juragan, klo stifner yang dipasang pada balok wf kira setiap jarak 1 meter itu termasuk pengaku lateral juga tidak?lalu klo dalam analisa balok wf pelat lantai juga termasuk pengaku lateral biar tidak terjadi TTL berarti dalam analisa menggunakan program etabs plat lantai di fungsi kan sebagai shell ya?soalnya sya pernah coba bangunan baja dengan analisa open frame dan shell pengaruh balok wf nya jadi berbeda malahan perbedaan ratio tegangannya sangat signifikan,itu yg bener yg mana ya?
-ronaldy

Juragan:

Bapak/Saudara Ronaldy,
1. Stiffener plate yang dipasang pada balok WF tiap jarak 1 m (seperti gambar di bawah), tidak termasuk pengaku lateral. Pelat baja tersebut berfungsi untuk mencegah Local Buckling.


dts-stiffplate

Sebenarnya masih ada jenis local buckling yang lain, yaitu tekuk web akibat geser (di daerah tumpuan), tekuk web akibat beban terpusat, tekuk web searah longitudinal balok.
Ha? Apalagi tuh?
Local Buckling adalah tekuk yang terjadi pada elemen-elemen pelat profil. Untuk WF, elemen-elemennya ada tiga : sayap atas (top flange), sayap bawah (bottom flange), dan pelat badan (web).

Pada saat menerima momen lentur positif, seluruh top flange akan mengalami tegangan tekan, seluruh bottom flange akan mengalami tegangan tarik, sementara sebagian pelat badan akan mengalami tekan dan sebagian lainnya tarik.

balok_tekuk_lokal

Sekedar mengingatkan, bentuk profil baja yang cenderung langsing (tipis) mengakibatkan profil baja agak-agak sensitif dengan yang namanya tekanan. Hehe.. mirip-mirip ama manusia, kalo udah tertekan wajahnya jadi tertekuk.. (!?)

Local Buckling biasanya terjadi pada:

  • Balok tinggi (balok girder, biasanya pada jembatan).
  • Balok yang tidak diberi stiffener plate.
  • Balok yang mengalami beban terpusat yang sangat besar, contohnya balok Crane, balok transfer, dll.

dts-baloktransfer

Ada hitung-hitungannya nggak?
Tentu saja ada. SNI-Baja-2002 punya beberapa aturan mengenai balok girder ini pada bagian 8.4 yang berjudul “Kuat lentur nominal balok pelat berdinding penuh”.
Sementara AISC-LRFD 1999, lebih spesifik lagi membahas tentang “Local Buckling” pada bagian APPENDIX B.
Mudah-mudahan kami ada waktu untuk membahas hal ini.
(Duh.. udah banyak utang nih..)

2. Apakah pelat lantai bisa berfungsi sebagai pengaku lateral?
Bisa iya, bisa tidak, tergantung kondisinya.
a. Jika pelat lantai itu dicor sebagai komposit (ada stud/baut geser), maka balok WF bisa dikatakan terkekang penuh.
b. Jika balok WF itu adalah balok perkuatan, dan pelat beton hanya bertumpu bebas di atas balok WF, maka kekangan pelat ke balok sangat kecil bahkan bisa dikatakan tidak ada.
c. Jika kondisi b di atas, balok WF disambung ke pelat beton dengan baut angkur dengan jarak tertentu agar diperoleh kekangan lateral yang cukup. Untuk perkiraan kasar, jarak antar baut harus lebih kecil atau sama dengan L_p  , atau batas panjang bentang balok WF kondisi plastis.
d. Jika pelat lantainya menggunakan pelat baja bergelombang, atau corrugated steel, atau di lapangan (pasaran) kadang disebut bondek (nb: bondek adalah nama salah satu brand yang sudah digeneralisasi namanya sebagai istilah pengganti pelat baja bergelombang), maka perlu dipertimbangkan kekakuan balok baja terhadap arah-arah rusuk pelat.

3. Penerapan di ETABS
Apakah harus menggunakan pelat tipe shell? Sepengetahuan kami, tipe pelat tidak mempengaruhi kondisi kekangan lateral pada desain balok WF. Tipe pelat hanya berpengaruh terhadap cara penyaluran (distribusi) beban ke balok.
Itulah sebabnya tiap tipe pelat (shell, membrane, dan plate) memberikan gaya dalam yang berbeda-beda terhadap balok.

Sementara untuk mengatur kekangan lateral. Sebenarnya di ETABS (kami menggunakan versi 9.5.0) ada menu Design -> Steel Frame Design -> Lateral Bracing, tetapi setelah kami coba ternyata tidak ada pengaruhnya. Di bagian Help juga tidak ada penjelasan lebih jauh tentang tool ini. Yang ada justru lateral bracing untuk composite design.

Tapi, tenang saja, masih ada satu cara lagi yaitu melalui fitur overwite. Setelah melakukan desain, klik kanan member yang “bermasalah” (rasionya tinggi), kemudian klik overwite.
balok_29330_image004

Kemudian lihat di bagian Unbraced Length Ratio (Minor, LTB). Secara default, nilai ini akan sama dengan nilai untuk sumbu kuat (Mayor). Nilainya biasanya kurang dari 1 karena ada end offset dari kolom-kolom tumpuan. Ini artinya balok tersebut hanya dikekang secara lateral di kedua ujung tumpuan, alias tidak ada kekangan lateral di tengah bentang.
Nilai 0.5 artinya ada kekangan lateral yang diberikan di tengah bentang. Berapa nilai yang sebaiknya dimasukkan? Disitu dibutuhkan engineering judgement,  Tidak ada aturan baku dalam hal ini.

balok_29330_image006

Itulah sebabnya kita sebaiknya tidak menelan mentah-mentah hasil keluaran program komputer karena ada banyak hal dalam analisis dan desain yang berkaitan dengan engineering judgement yang tidak mampu dilakukan oleh komputer canggih sekalipun.

Jadi, bagaimana sebaiknya? Untuk kasus di atas, kalo memang tujuannya untuk mengecek balok (bukan komposit), saya akan memilih menggunakan tipe pelat “membrane”, karena distribusi bebannya sesuai tributari (trapesium), dan saya akan mengatur nilai Unbraced Length Ratio sampai mencapai nilai yang memuaskan namun bisa dipertanggungjawabkan.[]

46 thoughts on “Tanya Jawab : Pelat Stiffener dan Pengaku Lateral pada ETABS

  1. arif

    salam sipil

    pak mau tanya apakah setiap balok yang dipakai untuk gelagar jembatan komposit dengan gelagar baja selalu dikasi stifner plat pada baloknya terimakasih

    arif

    Reply
  2. yudhaaep

    permisi pak, saya mau nanya masalah perhitungan manual baja, saya melakukan perhitugan dengan metode tekuk lokal dan tekuk lateral, nah hasilnya selalu memenuhi untuk tekuk lokal dan tidak memenuhi ditekuk lateral, hasil baru bisa memenuhi jika saya masukan angka 1000 mm untuk jarak antar 2 pengekang lateralnya, nah yang mau saya tanyakan, apakah yang dimaksud 1000 itu jarak antar stiffnernya atau bagaimana pak? kalo misalkan disebutkan tadi stiffner bukan pengaku leteral jadi bagaimana penyelesaiannya pak? terima kasih

    Reply
    1. admin Post author

      Pengekang lateral itu beda dengan pelat stiffener yang biasa di las di badan-badan beam.
      Pengekang lateral itu “sesuatu” yang bisa nahan balok agar tidak melendut ke arah sumbu lemahnya. Kalo balok posisi berdiri, berarti pengekang lateral itu menahan balok agar tidak melendut ke arah kiri atau kanan.

      Pengekang lateral bisa berupa: purlin, balok anak, member truss, bahkan pelat lantai (metal deck) yang disambung pakai baut geser ke balok, itu juga bisa berfungsi sebagai pengaku lateral.

      #cmiiw

      Reply
  3. Susi Rahayu

    Selamat mala..
    Saya ada pertanyaan nih
    Bagaimana cara menganalisis balok komposit penuh dengan penghubung geser dengan asumsi menggunakan pengaku pada software ETABS?Dan bagaimana juga caranya apabila diasumsikan tanpa pengaku? Apakah bisa saat diasumsikan tanpa pengaku balok tsb diasumsikan hanya sebagai balok baja tanpa aksi komposit?
    Mohon bantuannya kak. Trimakasih

    Reply
  4. Yusen

    Mau nanya pak. Untuk bentang kantilever dengan panjang kira kira 8 meter . Kalau pakai sap2000, didapat momen tahanan iwf nya mencapai momen plastis . Padahal untuk bentang 8 meter sudah terjadi tekuk torsi lateral, dan seharusnya momen tahanannya lebih kecil dari momen plastis. Mohon pencerahannya pak.

    Terima kasib

    Reply
    1. admin Post author

      Coba cek panjang kekangan lateralnya, apakah sama 8 meter juga atau berapa? Atau copy-paste hasilnya di sini atau di halaman facebook kami

      Reply
  5. Guss Ipuol

    Assalamu’alaikum Juragan..
    Saya awam tehnik sipil..mau mohon dituntun.kalau mau bikin ruko 5.4m x 13m lantai atas rencana pakai dak precast AAC @lembar 12.5Cm X 60Cm X325Cm.maunya balok pakai modif Castela bentang 5.5m harus bgmana .karena tadi diatas disebut gak ngaruh trhadap kekakuan hanya membebani balok wah ngeri kalau terjadi gempa..harusnya menurut Bpk Juragan bgmana baek nya..ttg pemilihan ukuran dan jenis baja balok maksudnya..tks salam awam.

    Reply
  6. muri raharja

    mau nanya bos,untuk perhitungan tersebut itu,lebih actual pake perhitungan manual atau d bantu pake perhitungan software yah bos

    Reply
    1. admin Post author

      saran kami, kuasai dulu hitungan manual. Kalo udah sering pake manual, akan lebih pede pake software, karena kalo ada output software yang aneh, bisa segera dideteksi letak kesalahannya

      Reply
  7. Ayub Kharisma

    salam sipil,

    Kebetulan sekali saya bekerja di PT FKA Global (Bentley channel partner for Indonesia Teritory), jika ada yang ingin membeli software original “license” bentley (STAAD.Pro V8i) bisa menghubungi saya di ayub.kharisma@fkaglobal.com

    terima kasih, dan sukses selalu untuk engineer Indonesia.

    Reply
  8. ayu

    Salam…
    Mau tanya nih…kalo design gudang cuma bentang 20m kan pake wf250 itu sudah cukup & bisa dierection di lapangan ya..
    tapi kenapa kalo saya modelkan di sap kog warna profil merah semua, deflection ga masuk, rasio kelangsingan juga ga masuk…
    Bagaimana ya itu juragan, apa saya ada kesalahan input data pembebanan atau ada step yg blm tak isi…
    Thanks

    Reply
  9. yudha

    Assalamu’alaikum.

    Permisi pak, mau nanya:
    Diatas pada paragraf paling bawah bapak bilang,”saya akan mengatur nilai Unbraced Length Ratio sampai mencapai nilai yang memuaskan namun bisa dipertanggungjawabkan”.

    Maksudnya nilai memuaskan itu gimana pak?? pasti ada tolok ukurnya minimal berapa sehingga dapat dipertanggungjawabkan (hehehe… maaf orang awam pak)
    Nilai LTB itu misal dikasih = 0.5 sesuai contoh bapak, berarti ditengah bentang (sory if salah) pengakunya. Pengakunya dalam bentuk sirip2 plat / balok arah lateral??

    Terima kasih sebelumnya.
    REGARDS.

    Reply

Boleh komentar di sini