Grafik Kapasitas Profil Baja WF

Kali ini kami mau berbagi sebuah..eh.. beberapa buah grafik yang bisa dijadikan “pedoman singkat” dalam mendesain elemen baja dalam menahan beban lentur dan aksial tekan, khusus profil WF. Lha.. kenapa hanya WF? Karena baru itu yang kami punya.. 😀

Grafik ini kami buat di MS Excel, dengan mengambil profil baja WF dari Gunung Garuda. Yang sedikit “tidak biasa” dalam pembuatan grafik ini adalah metode dan kode/standard yang digunakan. Kami tidak menggunakan standar perencanaan baja yang kebanyakan digunakan di Indonesia, baik itu SNI-Baja-2002 maupun AISC-LRFD. Akan tetapi kami menggunakan Australian Standard, AS-4100.

Bagaimana wujud grafiknya?

Grafik Kapasitas Momen Lentur vs Panjang Bentang Efektif

Kalau kita pernah melihat grafik kapasitas momen lentur profil WF ala SNI atau AISC-LRFD, bentuknya niscaya mirip-mirip serupa tak sama. Kurang lebih seperti ini bentuknya.

Ternyata, jika dihitung dengan menggunakan standar Australia, hasilnya mendekati sama. Ya iyalah…emang harus begitu! Yang membedakan hanyalah metodenya. Jika di SNI mengenal pembatasan panjang bentang (pendek, menengah, panjang) untuk kontrol tekuk torsi lateral, maka di AS-4100 tidak demikian. Tekuk torsi lateral tetap diperhitungkan, tapi bukan dengan pembatasan panjang bentang, melainkan dengan sebuah faktor reduksi kelangsingan (slenderness reduction factor), disimbolkan sebagai $latex \alpha_s &s=-1&fg=003300 $. Sementara $latex \alpha_s &s=-1&fg=000000 $ sendiri salah satunya dipengaruhi oleh reference buckling momen $latex M_o &s=-1&fg=000000 $.

Untuk kapasitas momen lentur, AS-4100 menggunakan simbol $latex \phi M_b &s=-1&fg=333300 $, dengan nilai $latex \phi = 0.8 &s=-1&fg=003333 $.

Bentuk grafiknya adalah sebagai berikut:
(nb : silahkan klik grafik untuk melihat ukuran yang lebih besar)

Bagaimana cara menggunakan grafik tersebut?

Grafik ini mempunyai minimal dua kegunaan. Yang pertama, untuk mengetahui kapasitas suatu profil WF pada panjang bentang tertentu. Dan yang kedua, untuk mencari profil WF yang cocok atau efektif digunakan pada sebuah bangunan struktur baja.

Cara menggunakannya sangat sederhana. Sumbu mendatar adalah sumbu panjang efektif bentang $latex L_e &s=-1&fg=006600 $, sumbu tegak adalah kapasitas momen lentur terfaktor $latex \phi M_b &s=-1&fg=000066 $. Dan tiap grafik merepresentatifkan profil WF yang berbeda yang tipe dan ukurannya diberikan di kotak legend di sebelahnya.

Panjang Efektif $latex L_e &s=-1&fg=000000 $
Menentukan panjang efektif $latex L_e &s=-1&fg=000000 $ tidaklah susah. Hanya butuh “sense of engineering“. Panjang efektif $latex L_e &s=-1&fg=000000 $ yang dimaksud di garfik ini adalah, minimum dari:
1. Panjang bentang (jarak antar tumpuan)
2. Jarak antar pengaku lateral (jika ada)

Grafik Kapasitas Aksial Tekan

Selain lentur, kami juga menyediakan grafik untuk kapasitas aksial tekan profil baja WF. Bentuknya seperti ini:

Bentuknya hampir sama dengan lentur ya? Tentu saja. Soalnya pada perhitungan kapasitas tekan, panjang bentang juga berpengaruh terhadap perilaku tekuk batang tekan. Semakin langsing (panjang efektifnya besar), semakin mudah mengalami tekuk, terutama pada sumbu lemah.

Insya Allah, hitung-hitungan kapasitas tekan akan menyusul. 🙂

Oh iya.. hampir lupa.. mutu baja yang digunakan pada grafik di atas adalah 240 MPa.[]