buku-wiryanto-struktur-baja-2_2.pdf

SINERGI PT. SINERGI PANDU DINAMIKA

Engineering & Project / Construcon Management Consultant Wisma Aldiron Lt 3 Suite #317-C Jl. Gatot Subroto No. 72 - Jakarta Selatan Selatan 12780  021-84902122 / 021-7975339  [email protected]

 

[email protected]

PT. MEGAH BANGUN BAJA SEMESTA

STEEL STRUCTURES & CIVIL WORKS MEGAH BAJA

OFFICE:

WORKSHOP :

Gedung Jagat Lt.2 Jl.RP Soeroso No.42A Menteng Jakarta Pusat Telp : 021-3142585 ( Hunting) Fax : 021-3142005 Email : [email protected]

Jl.Manis I No.9 Kawasan Industri Manis Jatake Tangerang

OHSAS 18001:2007

www.megahbaja.com

Seri Buku

6 Juli 2016

Penerbit Jurusan Teknik Sipil

UPH

Teknik Sipil

Ucapan Syukur  25th Mewujudkan Sakramen Perkawinan 

1

St. Wiryanto Dewobroto dan Y. Kuntari HAP  6 Juli 1991 - 6 Juli 2016 

1

Menurut tradisi Kristen, perkawinan antara manusia di dunia ini menjadi cerminan Allah Tritunggal, Inkarnasi dan hubungan Kristus dengan Gereja-Nya. Perkawinan bukan suatu peristiwa sesaat, tetapi suatu proses yang (seharusnya) berlangsung seumur hidup. Penyerahan diri timbal-balik (cinta suami istri) pada awal tinggal diwujudkan, diperdalam, diperluas terus menerus. Sakramen perkawinan tidak lain dari perkawinan itu sendiri. Relasi suami-istri yang dinamis dan serba majemuk menjadi sakramental, turut mewujudkan sakramen itu sendiri. Maka sama seperti perkawinan, demikian juga sakramen perkawinan berupa suatu proses (Groenen 1993).

“

Siapa banyak memberi berkat, diberi kelimpahan, . . . - Amsal 11:25

Respons Pembaca - Buku Edisi Pertama Sebagai praktisi di site, khususnya owner , setelah mempelajari buku Struktur Baja ini, khususnya Bab 8 “Sambungan Struktur”, ternyata materinya luar biasa, sesuai dengan pekerjaan konstruksi Mahkota dan Belt Truss pada proyek kami. Untuk itu diucapkan selamat atas terbitnya buku bapak Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT.  Ahmad Abidin – Resident Engineer at PT. Menara Astra Buku barunya semakin berbobot. Kontennya mahal tetapi bukunya (yang mewah) harganya bersahabat. Wajar kok  pak kalau banyak yang bilang harganya terlalu murah. Zaenal Arifin – Founder (company) at Simetris Engineering Baru datang paket bukunya, kualitas kertasnya bagus sekali. Bukunya pak Wir ternyata dapat mengkonklusi pemahaman struktur baja saya dan plus tambahan pengetahuan D.A.M ( Direct  Analysis Method) dalam bahasa yang sederhana gak mbulet. Mochammad Aswanto – Structure Engineer, Rayleigh Engineers International Kualitas dari cetakan bukunya sangat bagus (terutama kertasnya, saya suka sekali), untuk harga Rp 200 ribu menurut saya mungkin agak sedikit terlalu murah ya pak. Rendy Wijaya – Structure Engineer at PT. Kajima Indonesia Terima kasih pak, bukunya sudah sampai dan bagus banget. Buku seperti ini yang saya butuhkan, banyak contoh-contoh soal yang semuanya terurut dengan sistematis. Siapapun pembacanya pasti angkat jempol untuk pak Wir. Thank’s pak. Indah Rosanti - Dosen dan Kajur Teknik Sipil di Politeknik Negeri Pontianak  Kalau pak Dosen yang satu ini bercerita soal struktur, rasanya tidak ada yang membosankan, justru menyegarkan pikiran. Bahkan kadang kala harus diulang lagi karena merasa apa yang diucapkan, sangat penting. Apalagi kalau baca blog beliau di http://wiryanto.wordpress.com, rasanya seperti library reference. Begitu mentok pikiran kita, bisa langsung terbuka. Kadang-kadang aku berpikir, seandainya para dosen di Indonesia berbuat seperti beliau, apa jadinya Indonesia di mata dunia. Teruslah berkarya pak, atas talenta yang bapak miliki. Tuhan memberkati. Tb Parulian - QAM at PT.Total Bangun Persada.Tbk  Daripada baca berita politik yang penuh dengan intrik, mendingan membaca buku ini. Thanks pak Wiryanto Dewobroto dan LUMINA Press. Bukunya benar-benar berbobot (tebal 758 halaman). He,he,heh . . . so far . . . buku ini sangat bagus. Top markotop dehh. Benaron Sulancana Sidauruk  - Project Engineer at PT. PLN (Persero) Salut untuk pak Wir atas buku karyanya di tengah kelangkaan buku acuan berbahasa Indonesia di bidang Keahlian Dasar Struktur Baja. Komentar saya, yang juga pengampu struktur baja di kampus adalah dibandingkan buku baja berbahasa Indonesia yang lain, buku karya pak Wiryanto lebih komprehensif dalam ulasan konsep dan perilaku. Materinya lebih update (AISC 2010). Contoh soal di buku pak Wir juga lebih banyak. Kualitas cetakan buku jangan ditanya. Illustrasi dan foto oke banget. Dibanding bukunya William Segui terbitan Amerika, sekali lagi buku pak Wiryanto lebih unggul dari segi kompleksitas bahasan dan kaya akan contoh soal. Kalau illustrasi dan fotofoto jelas lebih unggul, kalah jauh itu bukunya Segui. Namun jika dibandingkan buku kanuragan

Charles Salmon -Johnson terbitan Amerika, dengan berat hati saya masih menganggap buku Salmon, sedikit lebih unggul. Konsep torsional, konsep elemental buckling, konsep plate buckling yang berkaitan langsung dengan dasar formulasi local buckling penampang, perilaku composite  juga lebih komplit di buku tersebut. Tetapi jika dibanding buku Sriramulu Vinnakota (dari Amerika  juga), menurut saya lebih bagus bukunya pak Wir. Apresiasi terbesar pada buku pak Wir adalah Bab 9 dan Bab 10 terkait metode DAM ( Direct Analysis Method  – AISC 2010) beserta aplikasinya. Bab tersebut adalah iconnya pak Wiryanto. Point terbesar berada disitu.

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xi

Buku ini adalah buku referensi berbahasa Indonesia yang mempunyai sajian lugas dan uraian khas, namun touching banget pada konsep dasarnya. Buku lokal yang berkualitas, baik isi maupun kemasannya dan SANGAT DIANJURKAN untuk mahasiswa tingkat dasar yang ingin mempelajari struktur baja. Hormat dan apresiasi atas karya pak Wir ini,. Jujur, usaha dan pencapaian bapak menginspirasi serta menyulut semangat saya untuk berkarya juga. Semoga sukses, mohon maaf jika ada komentar dan penilaian yang tidak berkenan. Itu semata untuk kesempurnaan dan rasa hormat saya atas prestasi anak bangsa, yang lebih banyak berkarya dibanding bicara.  Andre Novan Alfatih Djambak  - Dosen Jurusan Teknik Sipil, Universitas Riau, Pekanbaru Buku Struktur Baja – Perilaku Analisa & Disain AISC 201 0 ini seperti jendela yang membuka lebih lebar lagi wawasan dan pengetahuan saya sebagai Praktisi maupun sebagai Pengajar terhadap perencanaan struktur baja. Buku ini sangat layak dibuat edisi / versi bahasa internasionalnya (Inggris) agar dapat memperkaya pustaka engineer  dunia. Donny B Tampubolon - Direktur Utama, PT Sando Anugerah Indonesia, Jakarta Buku yang ditunggu akhirnya terbit. Diucapkan selamat untuk Pak Wiryanto Dewobroto. Buku ini bagus buat akademik juga praktisi. Saya tunggu karya Pak Wir yang berikutnya. Terima kasih. Ivan Tandri - Structural Engineer, PT. Gistama Intisemesta, Jakarta Ini buku ke-2 dari pak Wir setelah buku “Komputer Rekayasa Struktur dengan SAP2000“. Dari segi kemasan cukup bagus, isian per-halaman tercetak mulus. Untuk materi yang membuat senang adalah adanya pembahasan struktur baja dengan program bantu, yang ternyata selama ini saya masih sering kurang pas dan baru mulai mengerti berkat buku Struktur Baja ini. Terimakasih atas bukunya. April 2014 tentang SAP2000, April 2015 tentang Baja, maka harapannya untuk April 2016 nanti bisa diusulkan buku tentang Beton. Semoga. Yohanes Ciputra - Studied Magister Arsitektur at UNIKA Soegijapranata Alhamdulilah bukunya sudah datang . . . bisa jadi obat pinter nge-baja biar tekad sekuat baja . . . terimakasih bapak Wiryanto Dewobroto bukunya keren pak. Terimakasih sudah berkarya melengkapi buku bidang teknik yang langka di Indonesia. Semoga bisa bermanfaat. Rizal Fatoni - mahasiswa teknik sipil, Univesitas Jember Civil Engineers - Shaping the world (ICE). Said my wife, steel structure book has been received and I’m glad to see it; although I have not read yet, but from the name of a famous author : Wiryanto Dewobroto from Indonesia, I am sure that this book is worth reading for those working in civil engineering. ”Efforts to appreciate the products of their own country are expected to stabilize and improve the economy and hopefully will improve the quality of the product itself also ” . Robert K. Pasaribu - Civil Engineer, KEO International Consultants, Doha Pak Wir, buku yang diterima covernya lux membuat harga buku termasuk murah. Isinya sangat baik dan up to date. Adanya penjelasan tentang balok Castellated dan Tapered membuat buku ini lain dari yang lain, menarik karena sistem itu banyak saya pakai. Penjelasan analisis struktur DAM membuat buku ini juga lebih menarik. Disamping itu materinya bisa mengcover 90% dari bahan kuliah yang biasa saya berikan. Namun, kalau bisa untuk edisi akan datang bisa menambah tentang perencanaan batten plate dan lacing pada kolom gabungan. Saya juga ada sedikit ingin diskusi tentang penentuan faktor K   dengan rumus Vinnakota 2006. Saya menggunakan sejak SNI 2002 agar kita tidak perlu pakai nomogram. Rumus ini persis sama, pada hal rumus ini sudah ada sebelum tahun 1994. Sekali lagi saya angkat jempol untuk buku ini Daniel Teruna - Dosen USU, Medan dan PT. Rekayasa Damper Pratama Consultant  Alhamdulillah, saya sudah terima buku bajanya pak, brosur sudah saya bagikan ke teman-teman saya di ITB, terima kasih banyak atas sumbangan ilmunya pak. Orang yang paling berharga adalah orang yang paling banyak manfaatnya buat orang lain dan masyarakat. Ilham Yunus - Mahasiswa ITB, Bandung Hello teman-teman, saudara-saudara, bapak, ibu, para mahasiswa & engineer  yang berkutat pada struktur baja. Ini buku bagus nih. Bisa disparing dengan buku import. Buku karya ANAK BANGSA, bapak Wiryanto Dewobroto, dosen UPH, yang belum punya pesan di www.lumina-press.com . Semoga ini menambah keilmuan kita. Terimakasih pak Wiryanto Dewobroto buat karyanya. Eko Prasetyo Adhi – Civil Maintenance at CV. Karya Hidup Sentosa, Yogyakarta

xii

Respons Pembaca / Testimoni Pakar

Ikutan testimoni neeh pa Wir buat buku barunya. Seperti biasa pak Wir memang top markotop dalam menulis buku bidang struktur engineering, . . . untuk buku struktur baja ini saya paling suka materi tentang DAM (bab 10) yang disertai pengujian memakai sofware  SAP 2K. Cukup singkat padat dan jelas (“singpalas”). Can’t wait for another book- nya pak. Makasih mau berbagi ilmu selama ini. Hatur nuhun. Syapril Janizar - Lecturer at Universitas Winaya Mukti (UNWIM) Pak Wir, bukunya tiba beberapa hari lalu. Malamnya langsung dibaca. Istriku heran, bisa-bisanya membaca buku Struktur Baja jam 11.00-12.00 malam, menjelang tidur. Ini benar dibaca, bukan sekedar dilihat-lihat. Besoknya buku sudah mulai lecak, halamannya dibolak-balik, terus ditempeli penanda halaman. Soalnya saat itu saya sedang mengerjakan desain struktur baja. Biasanya, kalau mengerjakan desain atau analisis struktur baja, pal ing tidak harus tersedia tabel profl baja, code / standard (AISC versi cetak), ASTM, sama internet (baca: google) yang selalu stand by .

Sekarang setelah ada bukunya Pak Wir, jadi lain. Maklum, isinya sangat lengkap, lebih lengkap dari yang dibayangkan. Tadinya dipikir buku ini cuma sekedar buku ajar atau text book , yang isinya dipenuhi konsep, teori, dan contoh soal, ternyata lebih dari itu. Rangkuman tabel spesifkasi material dari berbagai macam code semua ada. ASTM, JIS, SNI, DIN, belum lagi material baut, las, sampai baut angkur. Komplit ! Saya tidak perlu googling lagi untuk tahu beda f  y  antara SS400, A36, atau spek lainnya. Terus untuk baut angkur, biasanya referensinya adalah manual book dari

salah satu produsen baut angkur yang cukup terkenal, ditambah ngintip-ngintip ke ACI. Ternyata pembahasan dari Pak Wir lebih keren. Referensi tadi sudah tidak diperlukan lagi. Intinya : buku pak Wir bukan sekedar buku - ini namanya One-Stop-Service Book  !! Benar-benar keren pak. Jujur, seumur hidup, sejak kuliah, baru kali ini saya mempunyai (membeli) buku Struktur Baja asli (bukan bajakan). Dulu saya hanya belajar dari diktat dan fotokopian dari dosen. Kadang pinjam text book palsunya Salmon & Johnson atau Segui punya teman. Semasa kerja juga cuma sesekali mengintip buku baja kantor. Modalnya cuma code atau standard. Mau beli buku, toh ujung-ujungnya tetap buka code & standard juga. Tapi buku pak Wir berbeda, paling tidak meja saya bisa sedikit lebih rapi sekarang. Terima kasih banyak, pak. Semoga Pak Wir dan keluarga selalu sehat, dan dimudahkan segala urusannya. Amin. Juragan Iwal - Admin “Dunia Teknik Sipil”

Lapor Pak Wir, buku pesanan untuk yang kedua kalinya sudah sampai, pesan Senin sampai Kamis (lebih cepat). Wah bukunya pak Wir jadi primadona niy . Wiga Sapta Hidayah – Structural Design Drafter at PT. Kajima Indonesia · Ini buku hebat, ada energi yang di keluarkan buku ini yang membuat kita bernafsu untuk membaca isinya. Melihat fsik bukunya, dengan membandingkan harganya, saya yakin niat bapak Wiryanto

Dewobroto menerbitkan buku ini, hanyalah untuk mencerdaskan anak bangsa. Saya sebagai praktisi perencana di desa, beribu-ribu ucapkan terima kasih. Desliano Amga – Tenaga Ahli pada Konsultan Perencana Struktur dan Jembatan Alhamdulillah, sudah sampai bukunya pak Wiryanto Dewobroto. Bukunya mantap deh isinya dan nggak rugi. Semoga bisa menjadi referensi Tugas Akhir saya dan Proyek-proyek lain yg berhubungan Struktur Baja. Terimakasih, pak Wiryanto Dewobroto  Agus Budiyanto – mahasiswa Tehnical Education Development Centre (TEDC), Bandung Dahulu sewaktu masih kuliah, belajar struktur bajanya pakai LRFD, saat kerja pakai ASD, tidak tahu kenapa. Padahal ASD itu metode yang sudah lama (mungkin permintaan client). Sekarang ini dari AISC 2010 ada yang baru namanya DAM ( Direct Analisis Method ). Sebenarnya metode tersebut sudah muncul sejak AISC 2005, tetapi belum sempat belajar dan melihat lebih jauh lagi. Maklum, masih senang belajar dengan ASD atau LRFD terlebih dahulu. Dari membaca bukunya pak Wiryanto Dewobroto, metode DAM (AISC 2010) berdasarkan studi kasus numerik yang ada, dapat diketahui bahwa “ pada kondisi beban yang kecil, perencanaan struktur bajanya bisa lebih ekonomis, tetapi pada kondisi beban besar yang berisiko tinggi, mampu menghasilkan desain struktur baja yang lebih aman dibanding cara lama (AISC 2005) ”. Ini yang membuat saya tertarik sekali untuk mempelajarinya. Terima kasih banyak pak Wiryanto buat karya bukunya. Semoga semua ilmu-ilmu yang ada di buku ini menjadi keberkahan buat semuanya. Amin. Tri Setiyono – Civil Engineer at PT Suluh Ardhi Engineering

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xiii

“

. . . Sebab dari buahnya, pohon itu dikenal. - Maus 12:33

Testimoni Pakar - Buku Edisi Pertama Nyata benar bahwa telah dilakukan banyak upaya yang luar biasa dalam menyiapkan buku ini. Secara umum, setiap Bab sudah sangat lengkap teori dan latar belakangnya, bahkan jauh lebih luas dari materi struktur baja itu sendiri, karena materi : Mekanika Bahan, Statika, Elemen Hingga, dan Stabilitas dibahas dengan sangat rinci dan detail. Prof. Bambang Suryoatmono, Ph.D – Universitas Katolik Parahyangan, Bandung Rasa bangga dan ancungan jempol patut diberikan. Buku ini cocok bagi mahasiswa atau insinyur teknik sipil yang berminat pada bidang rekayasa struktur (structural engineering). Buku ini juga mengulas kendala konstruksi baja di lapangan, prinsip perencanaan elemen dan sambungannya. Secara khas dan kental diuraikan perilaku penampang dan stabilitasnya terhadap tekuk, serta DAM (Direct Analysis Method ) berdasarkan code terkini, AISC 2010 atau SNI20XX. Buku ini dapat dijadikan referensi. Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan – Universitas Sumatera Utara, Medan Bravo, materi tulisan pada Bab 6 dan Bab 8 sip sekali. Penulisannya pasti memerlukan waktu yang sangat lama. Bagaimana juga, isi buku ini banyak memuat hal baru yang bermanfaat bagi mahasiswa, dosen, dan praktisi konstruksi baja. Penulisannya runtut, bermula dari teori dasar, dilengkapi ilustrasi foto serta contoh soal - penyelesaian yang variatif. Buku ini menyenangkan untuk dibaca.  Ali Awaludin, Ph.D – Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta Terbitnya buku ini sungguh merupakan pelepas dahaga di tengah gersangnya khazanah referensi dunia teknik sipil, khususnya struktur baja. Pengalaman penulis sebagai praktisi, peneliti dan  juga akademisi menjadikan buku ini suatu referensi yang lengkap dan komprehensif bagi mahasiswa dan praktisi di tanah air. Selain menyajikan teori dan contoh soal seperti buku baja yang biasa ditemui, penulis juga banyak mengambil kasus-kasus dari dalam negeri untuk contoh dan ilustrasinya, sehingga taste  Indonesia sangat terasa sekali. Rujukan peraturan yang terkait, seperti AISC, CISC, AWS dan AS, diberikan untuk memudahkan pembaca mempelajarinya lebih lanjut. Akhir kata, melihat bobot dan kualitasnya, tidaklah berlebihan jika buku ini dapat dijadikan buku wajib bagi para mahasiswa dan para praktisi di dunia teknik sipil Indonesia. Dr.-Ing. Josia Irwan Rastandi – UI dan PT. Risen Engineering Consultant, Jakarta Sebagai praktisi di bidang konstruksi, khususnya konsultan perencana pada bidang rekayasa struktur, saya berani menyatakan bahwa materi tulisan pada buku tentang Struktur Baja ini secara garis besar adalah OK sekali, dan relatif sangat lengkap untuk dijadikan acuan. Ir. Wawan Chendrawan, MT. – PT. Gistama Inti semesta, Jakarta Gaya bercerita yang disampaikan penulis dalam setiap bab pada buku Struktur Baja ini, baik pada pengantar teori maupun contoh soal yang dibuat, begitu memukau dan dapat dikatakan sangat bermutu. Materi yang disajikannya mantap dan memenuhi persyaratan untuk disebut sebagai buku wajib bagi para praktisi dan para akademisi di bidang rekayasa sipil khususnya struktur. Dr. Yosafat Aji Pranata – Universitas Kristen Maranatha, Bandung Kebutuhan buku ajar yang komprehensif khususnya di bidang struktur baja, sangat tinggi. Setelah membaca beberapa bagian buku ini dan melihat materi yang dibahas, dapat dikatakan bahwa buku ini merupakan jawaban atas kebutuhan itu. Semoga melalui buku ini para ahli dapat memanfaatkan hasil tulisan yang lengkap ini, baik untuk pengajaran maupun untuk perencanaan. Bagi mahasiswa, buku ini saya rekomendasikan untuk dapat digunakan sebagai pegangan. Prof. Ir. Roesdiman Soegiarso, M.Sc., Ph.D. – Universitas Tarumanagara, Jakarta Penghargaan setinggi-tingginya patut diberikan kepada penulis buku ini, yang telah membahas struktur baja secara komprehensif, mulai dari ilmu bahan, mekanika teknik, teori, analisis, perencanaan hingga pelaksanaan dan teknik pemeliharaannya. Prof. Ir. Adang Surahman, M.Sc., Ph.D. – Institut Teknologi Bandung, Bandung

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xv

“

Tetapi hendaklah engkau tetap berpegang pada kebenaran yang telah engkau terima dan engkau yakini, dengan selalu mengingat orang yang telah mengajarkannya kepadamu. - 2 Timous 3:14

Persembahan pada Guru  Kuhaturkan terima kasih pada guru-guru yang telah membimbingku menguasai dan menjiwai ilmu rekayasa struktur : 1. Ir. Soetojo Tjokrodihardjo (UGM), yang mengajar dan membukakan ilmu mekanika teknik pertama kali. 2. Ir. RJB Soehendrojati (UGM), yang memberi kesempatan bekerja pertama kali di dunia akademisi sebagai asisten tugas. 3. Ir. Kardiyono Tjokrodimuljo, ME (UGM), dosen pembimbing skripsi dengan topik yang masih melekat sampai sekarang, yaitu pemrograman aplikasi komputer rekayasa struktur. 4. Prof. Dr. Ir. Wiratman Wangsadinata (PT. Wiratman), yang memberikan kesempatan bekerja secara profesional dengan ilmu rekayasa struktur dan menggelutinya sampai sekarang. 5. Ir. Stefie Tumilar, M.Eng. (PT. Wiratman) pembimbing untuk bekerja profesional sebagai insinyur rekayasa struktur. 6. Prof. Dr.-Ing. Harianto Hardjasaputra, senior, mentor dan sekaligus rekan sejawat sejak di dunia praktisi (PT. Wiratman), sampai sekarang di dunia akademisi (UPH) dan masih terus berhubungan aktif untuk saling mendukung dan berkembang. 7. Dr. FX Supartono, DEA (UI) membuka pikiranku tentang ilmu  prestressed concrete sehingga menjadi lebih mudah dikuasai. 8. Prof. Dr. Iwan KATILI, DEA (UI) pembimbing tesis bidang M.E.H untuk analisa struktur non-linier yang pertama kalinya. 9. Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Reineck  (Uni Stuttgart, Jerman) atas kesempatan penelitian tentang Strut-and-Tie Models dan memberi kepercayaan hasilnya diterbitkan dalam bentuk buku di : Dewobroto, W.; Reineck, K.-H. (2002). “Beam with indirect support and loading”, in: Reineck, K.-H. (2002): (Editor): Examples for the Design of Structural Concrete with Strutand-Tie Models, ACI SP-208 (2002), ACI, Farmington Hills, MI. Note: tidak bisa dipungkiri sejak terbitnya buku ini, maka kemampuanku menulis berkembang menjadi luar biasa. 10. Prof. Bambang Suryoatmono, Ph.D (Unpar) penguji S3-ku, yang membuatku kuat dan tegar menapaki dunia akademisi. 11. Prof. Iswandi Imran, Ph.D (ITB) yang mengajariku tentang riset eksperimental, yang kemudian banyak aku lakukan. 12. Prof. M. Sahari Besari, Ph.D (ITB) promotor disertasi, yang membimbing dan memberiku kepercayaan untuk secara arif dapat menggali ilmu baru, yang belum ada sebelumnya.

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xvii

“

The mediocre teacher tells. The good teacher explains. The superior teacher demonstrates. The great teacher inspires. - William Arthur Ward

Persembahan pada Bangsa  Pada abad ke-19 sampai awal abad ke-20, keperkasaan suatu bangsa ditentukan oleh industri berat yang dimilikinya. Oleh sebab itu, keperkasaan Jerman sebelum Perang Dunia I dapat diukur dari kenyataan : bahwa produksi bajanya telah melampaui produksi baja Inggris. Setelah Perang Dunia II maka bukan lagi baja tetapi kemampuan ilmiah yang menjadi faktor penentu dari potensi dan keperkasaan suatu bangsa. Oleh karena itu, tanpa adanya investasi memadai dalam pendidikan dan riset , maka tidak akan ada bangsa - termasuk Indonesia - yang dapat berharap menjadi yang terkemuka di industri abad ke-21 ini. M. Sahari Besari (2008) - Teknologi di Nusantara : 40 abad hambatan inovasi

Penulis dan Prof. Ir. M. Sahari Besari, MSc., Ph.D. (2009)

Pendapat penulis : dapat diterbitkannya buku ilmiah bermutu, dengan bahasa bangsa itu sendiri, tentu sangat membantu untuk mewujudkan ide dan pemikiran di atas. Ini usaha nyata untuk menjadikan Indonesia bangsa terkemuka di dunia.

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xix

Judul

: STRUKTUR BAJA Perilaku, Analisis & Desain - AISC 2010 EDISI ke-2

Penulis

: Wiryanto Dewobroto

ISBN

: 978-979-1053-05-1

Penerbit

: Jurusan Teknik Sipil UPH Kampus UPH, Lippo Karawaci, Tangerang

Cetakan 1

: 6 Juli 2016

Distribusi

: LUMINA Press www.lumina-press.com

Foto cover : Tokyo International Forum by Clint Koehler via www.ickr.com

SENI GRAFIS Layout : W. Dewobroto Konsultan : H. Soenarjo dan Eston K. Mauleti

Hak Cipta dilindungi Undang-undang. Dilarang mengutip atau memperbanyak seluruh atau sebagian isi buku ini tanpa izin tertulis penerbit.

PERNYATAAN PENTING ====================== Penulis dan Penerbit telah bersungguh-sungguh mempersiapkan materi buku ini dengan sebaik-baiknya. Materinya telah disusun berdasarkan tatanan ilmiah yang berlaku mengacu pada referensi terkini, pengalaman praktik dan riset, juga pembelajaran yang konsisten dan kontinu, serta program komputer yang relevan. Meskipun begitu mereka tidak berani menjamin bahwa materi bukunya pasti telah bebas dari kesalahan yang mungkin dapat ditemukan. Oleh sebab itu Penulis dan Penerbit tidak bisa dimintai pertanggung-jawaban atas segala keputusan yang timbul akibat informasi atau pengetahuan tertulis di buku ini, bila ternyata hal itu menimbulkan dampak negatif atau merugikan. Penulis dan Penerbit memahami hak penuh para pembaca untuk menyetujui atau menolak segala informasi dan pengetahuan yang disampaikan buku ini.

Seri Buku Teknik Sipil

Struktur Baja Perilaku, Analisis & Desain - AISC 2010

EDISI ke-2

Wiryanto Dewobroto Universitas Pelita Harapan

6 Juli 2016

Penerbit Jurusan Teknik Sipil

UPH

“

My Father is glorified by this : that you bear much fruit, and prove to be my disciples. - John 15:8

Sanksi Pelanggaran Pasal 72 Undang-Undang Nomor 19 Tahun 2002 Tentang HAK CIPTA 1.

Barangsiapa dengan sengaja dan tanpa hak melakukan perbuatan sebagaimana dimaksud dalam Pasal 2 Ayat (1) atau Pasal 49 Ayat (1) dan Ayat (2) dipidana dengan pidana penjara masing-masing paling singkat 1 (satu) bulan dan / atau denda paling sedikit Rp 1.000.000 (satu juta rupiah), atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan / atau denda paling banyak Rp 5.000.000.000 (lima miliar rupiah).

2.

Barang siapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran hak cipta atau hak terkait sebagai dimaksud pada Ayat (1) dipidana dengan penjara paling lama 5 (lima) tahun dan / atau denda paling banyak Rp 500.000.000 (lima ratus juta rupiah).

Daftar Isi Ucapan Syukur - 25 Tahun Perkawinan Respons Pembaca - Buku Edisi ke-1 . . Testimoni Pakar - Buku Edisi ke-1 . . . Persembahan pada Guru . . . . . . . . . Persembahan pada Bangsa . . . . . . . Daftar Isi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kata Sambutan I . . . . . . . . . . . . . . Kata Sambutan II . . . . . . . . . . . . . . Kata Sambutan III . . . . . . . . . . . . . Kata Pengantar Buku Edisi ke-2 . . . . Kata Pengantar Buku Edisi ke-1 . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. ix . xi . xv . xvii . xix . xxiii xxxiv . xxxv xxxix . xli . xlvi

Bab 1. Prospek dan Kendala

1.1 1.2 1.3

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Perilaku Mekanik Material Konstruksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Sifat Material Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4

1.4

Superioritas Konstruksi Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.4.5 1.4.6

1.5

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Material Buatan Pabrik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Ketahanan Korosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Perilaku pada Suhu Tinggi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Pentingnya Superioritas.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Struktur Dengan Berat Sendiri yang Dominan. . . . . . . . . . . 9 Struktur Sekaligus Bagian Metode Pelaksanaan. . . . . . . . . 10 Struktur Seragam, Berulang dan Berjumlah Besar . . . . . . 10 Struktur Kuat - Ringan dan Cepat Dibangun . . . . . . . . . . . .11 Kesan Arsitektur yang Ringan dan Transparan.. . . . . . . . . 12

Perencanaan Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5

Sistem Sambungan dan Perilaku Khas Struktur. . . . . . . . . 13 Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia . . . . . . 16 Pengaruh Pemodelan Struktur dan Kondisi Aktual . . . . . 22 Analisa Struktur Bangunan Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 Hati-Hati Desain Baja dengan Komputer . . . . . . . . . . . . . . .26

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xxiii

1.5.6

1.6

Perencanaan Khusus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 1.6.1 1.6.2 1.6.3 1.6.4 1.6.5 1.6.6 1.6.7 1.6.8 1.6.9

1.7

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Sistem Tapered . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Sistem Balok Castellated atau Honeycomb . . . . . . . . . . . . . . 43 Sistem Balok Cellular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Sistem Balok AngelinaTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Balok Corrugated Webs – Sinusoidal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Balok Corrugated Webs – Trapezoidal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Sistem Elemen atau Struktur Komposit . . . . . . . . . . . . . . . .55 Sistem Prategang pada Konstruksi Baja . . . . . . . . . . . . . . . .57

Perencanaan Struktur Baja Tahan Gempa . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 1.7.1 1.7.2 1.7.3 1.7.4 1.7.5 1.7.6

1.8

Pentingnya Konsistensi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Pengaruh Gempa Northridge pada Perencanaan. . . . . . . . 65 Perilaku Sistem Struktur yang Diharapkan . . . . . . . . . . . . . 70 Sistem portal (Moment-Frame Systems) . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Sistem Rangka Batang Silang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Sistem Lainnya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Pelaksanaan Konstruksi Bangunan Baja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 1.8.1 1.8.2 1.8.3 1.8.4

Transfer Perencana (Umum) – Kontraktor (Spesialis) . . 76 Fabrikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Transportasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Erection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

1.9 Perawatan Bangunan Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 1.10 Tulisan Tentang Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 1.10.1 1.10.2 1.10.3

Pentingnya Tulisan dan Publikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 Ketersediaan Tulisan Tentang Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86 Literatur Baja dan Asosiasi Profesi di USA . . . . . . . . . . . . . . 87

1.11 Teknologi Rekayasa Konstruksi Baja dari Jepang . . . . . . . . . . 90 1.11.1 1.11.2 1.11.3 1.11.4 1.11.5

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Trend, Produksi dan Riset Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Produk Teknologi Baja Unggulan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Mahakarya Konstruksi Baja Jepang . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123  Acknowledgement  dan Pembahasan . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

1.12 Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Bab 2. Material Baja

2.1 2.2 2.3

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Industri Baja Nasional dan Dunia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 Material Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 2.3.1 2.3.2 2.3.3

xxiv

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Proses Pembuatan Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Siklus Hidup Baja dan Perputaran Ekonomi . . . . . . . . . . 151

Daftar Isi

2.3.4 2.3.5 2.3.6

2.4

Standar Mutu Material Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.4.7

2.5

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ASTM - Amerika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CEN - Eropa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . JIS - Jepang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AS/NZS - Australia dan New Zealand . . . . . . . . . . . . . . . . . SNI - Indonesia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Baja Buatan China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

163 164 168 170 171 172 174

Pengaruh Thermal terhadap Kinerja Baja . . . . . . . . . . . . . . . . 176 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4

2.6

Properti Mekanik Material Baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 Engineering Stress-Strain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 True Stress-Strain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pengaruh Suhu Terhadap Material Baja . . . . . . . . . . . . . . Perlindungan Baja Terhadap Api . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Baja Tahan Api . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

176 177 178 180

Korosi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 2.6.1 2.6.2 2.6.3

Penyebab dan Cara Perlindungannya. . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Mengendalikan Korosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Cat Inorganic Zinc vs Hot-dip Galvaniz  . . . . . . . . . . . . . . . . 185

Bab 3. Filosofi Desain

3.1. Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 3.2. Bencana dan Rekayasa Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 3.2.1. 3.2.2. 3.2.3. 3.2.4.

Sifat Tak Terduga Bencana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Insinyur, Code dan Bencana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Code / Aturan Perencanaan Struktur Baja . . . . . . . . . . . . Rancangan Berisiko – Kasus Jembatan Almö . . . . . . . . .

192 194 198 203

3.3. Beban dan Konsep Pembebanan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 3.3.1. 3.3.2. 3.3.3. 3.3.4.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beban Mati (Struktur dan Non-Struktur) . . . . . . . . . . . . . Beban Hidup Minimum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aliran Distribusi Beban dan Model Struktur . . . . . . . . . .

207 207 209 212

3.4. Probabilitas terhadap Keamanan Struktur . . . . . . . . . . . . . . . 215 3.5. Kondisi Batas dan Aplikasinya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 3.6. Ketentuan LRFD - AISC 2010 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 Bab 4. Batang Tarik

4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 Batas Kelangsingan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 Konsep Perencanaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 Kuat Tarik Nominal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 Konsep Luas Penampang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xxv

4.5.1. 4.5.2. 4.5.3. 4.5.4. 4.5.5.

Pengaruh Lubang dan Cara Penyambungan . . . . . . . . . . Diameter Lubang Baut – Real dan Imajiner . . . . . . . . . . . Lubang-Lubang Berpola Staggered   . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pola Staggered Tidak Sebidang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Shear-Lag dan Efektivitas Sambungan . . . . . . . . . . . . . . .

231 233 233 236 238

4.6. Illustrasi Perencanaan Batang Tarik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241 4.7. Contoh Perencanaan Batang Tarik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240 4.7.1. 4.7.2.

Batang Tarik Proil L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Batang Tarik Proil U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

4.8. Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 Bab 5. Batang Tekan

5.1. 5.2. 5.3. 5.4.

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Tekuk dan Parameter Penting Batang Tekan . . . . . . . . . . . . . 252 Klasiikasi Penampang dan Tekuk Lokal. . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Teori Tekuk (Buckling) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 5.4.1. 5.4.2. 5.4.3. 5.4.4. 5.4.5.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Panjang Efektif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rangka Tidak-Bergoyang dan Bergoyang . . . . . . . . . . . . . Kurva Kapasitas Tekan Kolom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pengaruh Bentuk Penampang terhadap Tekuk . . . . . . .

255 258 259 267 269

5.5. Kuat Tekan Nominal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 5.5.1. 5.5.2. 5.5.3.

Peta Petunjuk Pemakaian Rumus AISC . . . . . . . . . . . . . . . 277 Tekuk Lentur (AISC – E3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 Tekuk Torsi dan Tekuk Torsi-Lentur (AISC – E4). . . . . . 279

5.6. Contoh Rancangan Kolom Proil O-H-X-T . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 5.6.1. 5.6.2. 5.6.3. 5.6.4. 5.6.5.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kolom Baja Proil-O  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kolom Baja Proil-H  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kolom Baja Proil-X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kolom Baja Proil-T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

285 285 286 289 292

5.7. Proil Siku Tunggal (AISC – E5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 5.7.1. 5.7.2. 5.7.3. 5.7.4.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kuat Tekan Proil Siku Tunggal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modiikasi Kelangsingan Proil Siku Tunggal . . . . . . . . . Contoh Rancangan Kolom Siku Tunggal . . . . . . . . . . . . . .

295 296 296 297

5.8. Proil Gabungan (AISC – E6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 5.8.1. 5.8.2. 5.8.3. 5.8.4. 5.8.5. 5.8.6.

xxvi

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Konigurasi Penampang / Proil Gabungan . . . . . . . . . . . Pengaruh Orientasi dan Sambungan . . . . . . . . . . . . . . . . . Alat Sambung dan Kelangsingan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kuat Tekan Nominal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contoh Rancangan Kolom Siku Gabungan . . . . . . . . . . . .

299 300 302 303 305 305

Daftar Isi

5.9. Kolom dengan Elemen Langsing (AISC – E7) . . . . . . . . . . . . . 309 5.9.1. 5.9.2. 5.9.3.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Kuat Tekan Kolom dengan Elemen Langsing . . . . . . . . . 310 Faktor Reduksi karena Elemen Langsing, Q  . . . . . . . . . . 310

5.10. Soal Penyelesaian Batang Tekan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314 5.10.1. 5.10.2. 5.10.3. 5.10.4. 5.10.5. 5.10.6.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kolom Built-Up Simetri Tunggal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Panjang Tekuk Efektif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kolom Siku Ganda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pengaruh Pemilihan Proil dan Bracing  . . . . . . . . . . . . . . Kolom Built-Up - Elemen Langsing . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

314 314 317 320 324 328

Bab 6. Balok Lentur

6.1. Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 6.2. Pemilihan Bentuk Penampang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 6.3. Pengaruh Kelangsingan Elemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 6.3.1. 6.3.2. 6.3.3.

Tekuk Lokal dan Rasio Lebar-Tebal . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 Rasio Lebar-Tebal dan Klasiikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 Klasiikasi dan Perhitungan Kuat Batas  . . . . . . . . . . . . . . 344

6.4. Perilaku dan Parameter Perencanaan Balok . . . . . . . . . . . . . . 346 6.4.1. 6.4.2. 6.4.3. 6.4.4. 6.4.5. 6.4.6. 6.4.7. 6.4.8.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perilaku Keruntuhan Elemen Struktur . . . . . . . . . . . . . . . Perilaku Elastis-Plastis - Teori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perilaku Elastis-Plastis - Hitungan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stabilitas Terhadap Tekuk Torsi Lateral . . . . . . . . . . . . . . Bentuk Momen dan Faktor C b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pertambatan Lateral Balok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lendutan dan Kondisi Batas Layan . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

346 347 349 357 365 374 375 380

6.5. Kuat Lentur Nominal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 6.5.1. 6.5.2. 6.5.3. 6.5.4. 6.5.5. 6.5.6. 6.5.7. 6.5.8. 6.5.9. 6.5.10.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Persyaratan balok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proil-I dan U Kompak (AISC – F2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabel Bantu Perencanaan Proil-I Kompak  . . . . . . . . . . . Proil Badan Kompak (AISC - F3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proil Badan Non-Langsing (AISC - F4) . . . . . . . . . . . . . . . Proil Badan Langsing (AISC - F5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proil-I dan U pada Sumbu Lemah (AISC – F6) . . . . . . . . Proil Persegi atau Box  (AISC – F7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proil Pipa (AISC – F8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

381 383 384 388 449 453 460 463 465 466

6.6. Kuat Geser Nominal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468 6.6.1. 6.6.2. 6.6.3.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468 Kuat Geser - Normal (AISC – G2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470 Kuat Geser - Pelat Badan Langsing (AISC – G3) . . . . . . . 471

6.7. Beban Terpusat pada Elemen Proil Balok . . . . . . . . . . . . . . . . 476

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xxvii

6.7.1. 6.7.2. 6.7.3. 6.7.4. 6.7.5. 6.7.6.

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bengkok setempat Pelat Sayap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leleh setempat Pelat Badan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Crippling pada Pelat Badan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tekuk Pelat Badan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tekuk Kesamping Pelat Badan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

476 478 479 480 482 483

6.8. Perencanaan Balok dengan Proil-I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485 6.8.1. 6.8.2. 6.8.3. 6.8.4. 6.8.5. 6.8.6. 6.8.7. 6.8.8. 6.8.9. 6.8.10. 6.8.11. 6.8.12. 6.8.13.

Kantilever : F2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kantilever : Tabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Gilas : F2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Gilas : Tabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Built-Up : F3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Gilas Pengganti : Tabel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Built-Up : F4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Built-Up : F4 (Non-Kompak) . . . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Built-Up : F5 (t  f  Kompak) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Built-Up : F5 (t  f  Non-Kompak) . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Simetri Tunggal (Built-Up) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balok I-Simetri Tunggal Tinggi (Built-Up) . . . . . . . . . . . . Rangkuman Perbandingan Konigurasi Balok  . . . . . . . .

485 488 489 494 495 496 500 504 508 512 516 523 529

6.9. Balok Komposit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529 6.9.1. 6.9.2. 6.9.3. 6.9.4. 6.9.5. 6.9.6. 6.9.7. 6.9.8.

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lebar Efektif Pelat Lantai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Shear Connector  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Filosoi Perencanaan Lentur Balok Komposit  . . . . . . . . . Penampang PLASTIS Balok Komposit . . . . . . . . . . . . . . . . Penampang ELASTIS Balok Komposit . . . . . . . . . . . . . . . . Perencanaan Komposit - Plastis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perencanaan Komposit - Elastis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

529 528 533 541 544 548 550 560

6.10. Rangkuman dan Kesimpulan Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .566 Bab 7. Batang Portal (Balok-Kolom)

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567 Batang Portal Terhadap Kombinasi Gaya-Momen. . . . . . . . . 568 Kurva Kapasitas Kolom H dan IWF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .569 Penampang Simetri Terhadap Lentur & Gaya Aksial . . . . . . 572 Perencanaan Alternatif (AISC 2010) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .576 7.5.1 Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.5.2 Faktor Pembesaran Momen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.5.3 Faktor B 1 untuk P-Δ (di Elemen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.5.4 Contoh 1 : Kolom Tertambat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.5.5 Faktor B 2 untuk P- Δ (di Struktur) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contoh 2 : Kolom kantilever . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xxviii

577 577 578 580 585 586

Daftar Isi

Bab 8. Sambungan Struktur

8.1 8.2 8.3

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591 Kuat Minimum Sambungan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594 Las . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.3.5 8.3.6 8.3.7 8.3.8 8.3.9

8.4 8.5

Paku Keling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613 Baut Mutu Tinggi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617 8.5.1 8.5.2 8.5.3 8.5.4 8.5.5 8.5.6 8.5.7 8.5.8

8.6

617 620 620 621 623 625 636 637

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perilaku Keruntuhan Sambungan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mekanisme Slip-kritis Baut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mekanisme Tumpu Baut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contoh Sambungan Tipe Geser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

644 644 648 651 657

Sambungan Balok Jembatan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 662 8.7.1 8.7.2 8.7.3 8.7.4 8.7.5 8.7.6 8.7.7

8.8

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Persyaratan Spasi Baut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Persyaratan Lubang Baut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipe Sambungan dan Kekuatan Baut . . . . . . . . . . . . . . . . . Kuat Baut terhadap Tarik atau Geser . . . . . . . . . . . . . . . . . Pemasangan Baut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Penggunaan Ulang Baut Bekas Pakai . . . . . . . . . . . . . . . . . Baut Mutu Tinggi Setara (Grade 8.8 dan A325) . . . . . . .

Sambungan Baut Tipe Geser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644 8.6.1 8.6.2 8.6.3 8.6.4 8.6.5

8.7

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595 Las Busur Listrik tipe SMAW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596 Jenis Las dari Segi Pengerjaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599 Simbol Gambar las . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601 Bukti Keandalan Sistem Las. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602 Perencanaan Sambungan Las . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 604 Contoh Sambungan Las . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606 Dampak Panas Las . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608 Non Destructive Test (NDT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 609

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Filosoi Perencanaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mekanisme Pengalihan Gaya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parameter Evaluasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grup Baut Beban Eksentris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contoh Sambungan Balok Jembatan . . . . . . . . . . . . . . . . . Pembahasan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

662 663 666 667 668 671 681

Sambungan Baut Tipe Tarik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 682 8.8.1 8.8.2 8.8.3 8.8.4 8.8.5 8.8.6

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Efek Prying pada Split-Tee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pengaruh Pengencangan Baut, Pelat & Prying . . . . . . . . Kuat Batas Baut dengan Efek Prying  . . . . . . . . . . . . . . . . . Perencanaan Hanger  dari Proil Tee atau Siku . . . . . . . . Baut dengan Tegangan Kombinasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

682 684 686 687 693 695

xxix

8.8.7 8.8.8

8.9

Contoh Perencanaan Baut Tipe Tarik. . . . . . . . . . . . . . . . . 697 Solusi Praktis Mengatasi Prying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 702

Sambungan Momen End-Plate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703 8.9.1 8.9.2 8.9.3 8.9.4 8.9.5 8.9.6 8.9.7 8.9.8 8.9.9 8.9.10

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tebal Pelat Ujung dan Perilaku Sambungan . . . . . . . . . . Tipe dan Konigurasi Sambungan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perencanaan Pelat Ujung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perencanaan Baut Tarik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jarak Pasang Baut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analisis Sambungan End-Plate Tipe Lokal . . . . . . . . . . . . Desain Sambungan End-Plate Tipe MBMA . . . . . . . . . . . . Sambungan End-Plate - Struktur Tahan Gempa . . . . . . . Check Kolom Terhadap Sambungan End-Plate . . . . . . . .

703 706 708 712 722 723 724 730 738 739

8.10 Base-Plate - Sambungan Baja ke Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . .748 8.10.1 8.10.2 8.10.3 8.10.4 8.10.5 8.10.6 8.10.7

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Konigurasi Base-Plate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kuat Tumpu Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tekan Konsentris . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tegangan Beton Segitiga - Elastis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tegangan Beton Persegi - Ultimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contoh Perencanaan Base-Plate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

748 749 750 751 753 755 758

8.11 Baut Angkur ke Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 768 8.11.1 8.11.2 8.11.3 8.11.4 8.11.5 8.11.6 8.11.7 8.11.8 8.11.9 8.11.10 8.11.11

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kuat Baut Angkur Terhadap Tarik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kuat Jebol (Breakout ) Beton Terhadap Tarik. . . . . . . . . . Kuat Cabut (Pullout ) Angkur dari Betonnya. . . . . . . . . . . Kuat Ambrol Samping (Side Face Blowout ) . . . . . . . . . . . Kuat Lekat Angkur Adesif Terhadap Tarik . . . . . . . . . . . . Kuat Baut Angkur Terhadap Geser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kuat Jebol (Breakout ) Beton Terhadap Geser . . . . . . . . . Kuat Rompal (Pryout ) Beton Terhadap Geser . . . . . . . . . Interaksi Gaya Tarik dan Gaya Geser . . . . . . . . . . . . . . . . . Contoh Perencanaan Baut Angkur . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

768 772 774 778 780 781 783 784 788 789 790

8.12 Gusset Plate atau Pelat Buhul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 802 8.12.1 8.12.2 8.12.3 8.12.4 8.12.5 8.12.6

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rangka Batang (Truss) Tanpa Pelat Buhul . . . . . . . . . . . . Runtuhnya Jembatan I-35W dan Pelat Buhul . . . . . . . . . Evaluasi Pelat-buhul Jembatan I-35W . . . . . . . . . . . . . . . . Distribusi Tegangan Pelat-Buhul Whitmore . . . . . . . . . . Asesmen Cepat Kondisi Kekuatan Pelat-buhul . . . . . . . .

802 806 806 811 818 822

Bab 9 DAM dan Teorinya

9.1 9.2

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 827 Analisis Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 827 9.2.1

xxx

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 827

Daftar Isi

9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.2.5 9.2.6 9.2.7 9.2.8

9.3

840 840 849 854

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 857 Sistem Rangka Tidak Bergoyang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 858 Sistem Rangka Bergoyang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 860

Direct Analysis Method - AISC (2010). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 865 9.5.1 9.5.2 9.5.3 9.5.4 9.5.5 9.5.6 9.5.7 9.5.8 9.5.9 9.5.10 9.5.11 9.5.12

9.6

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sejarah Penelitian Tentang Kolom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parameter Penentu Kekuatan Kolom . . . . . . . . . . . . . . . . . Implementasi Teori pada Perencanaan . . . . . . . . . . . . . . .

Panjang Efektif Kolom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 857 9.4.1 9.4.2 9.4.3

9.5

828 829 831 833 836 838 838

Teori Kolom dan Aplikasinya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 840 9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4

9.4

Analisis Elastis Linier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analisis Tekuk Elastis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analisis Elastis Orde Ke-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analisis Plastis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analisis Elastis-Plastis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analisis Inelastis Orde ke-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rangkuman Berbagai Kinerja Analisis Struktur . . . . . .

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perancangan Stabilitas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parameter Penentu Stabilitas Struktur Baja . . . . . . . . . . Persyaratan Analisis Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pengaruh Cacat Bawaan (Initial Imperfection) . . . . . . . . Penyesuaian Kekakuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perbandingan Kerja ELM dan DAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beban Notional  dan Pelemahan Inelastis . . . . . . . . . . . . . Kuat Nominal Penampang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ketersediaan Program Analisa Struktur Orde-2 . . . . . . Studi Kasus Perancangan Struktur Baja . . . . . . . . . . . . . . Tabel Perbandingan Cara DAM dan ELM . . . . . . . . . . . . .

865 866 867 867 868 870 871 872 872 872 875 880

Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 881

Bab 10 DAM dan aplikasinya

10.1 Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 883 10.2 Analisis Struktur dan Komputer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 884 10.2.1 10.2.2 10.2.3 10.2.4 10.2.5

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tekuk dengan Analisis Tekuk Elastis.. . . . . . . . . . . . . . . . . Tekuk dengan Analisis Elastis Orde ke-2. . . . . . . . . . . . . . Pengaruh Inelastis Terhadap Hasil Analisis. . . . . . . . . . . Validitas Analisis Terhadap Stabilitas . . . . . . . . . . . . . . . .

884 884 890 898 899

10.3 Kolom Sederhana - Tertambat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 899 10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 899 Cara ELM (AISC 2005) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 900 Cara DAM (AISC 2010). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 901 Cara ELM vs DAM pada Kolom Tertambat . . . . . . . . . . . . 903

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xxxi

10.4 Kolom Sederhana - Bergoyang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904 10.4.1 10.4.2 10.4.3 10.4.4

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904 Cara ELM (AISC 2005) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904 Cara DAM (AISC 2010). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 905 Cara ELM vs DAM pada Kolom Bergoyang . . . . . . . . . . . . 908

10.5 Rangka Lean-On Sederhana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 909 10.5.1 10.5.2 10.5.3 10.5.4

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lean-On : Penampang Kolom Berbeda . . . . . . . . . . . . . . . Lean-On : Kolom Simetri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lean-On : Tinggi Kolom Berbeda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

909 910 915 917

10.6 DAM (AISC 2010) dan Hasil Uji Empiris . . . . . . . . . . . . . . . . . . 923 10.6.1 10.6.2 10.6.3 10.6.4 10.6.5 10.6.6 10.6.7 10.6.8 10.6.9 10.6.10 10.6.11

Umum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jenis Struktur Uji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Batasan dan Dimensi Struktur Uji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mengapa DAM dan Apa Pentingnya Uji Beban . . . . . . . . Kalibrator Uji Stabilitas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Uji Scaffolding Tipe H2000-L2000-W2000 . . . . . . . . . . . Keruntuhan Empiris Scaffolding 1-Tingkat . . . . . . . . . . . Simulasi Scaffolding 1-Tingkat (Terkalibrasi) . . . . . . . . . Model dan Modiikasi Kekakuan Manual  . . . . . . . . . . . . . Detail Analisis Stabilitas Cara DAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perbandingan Hasil : Simulasi vs Real . . . . . . . . . . . . . . . .

923 923 922 925 926 927 929 925 931 933 938

10.7 Analisis Stabilitas Scaffolding Tingkat Banyak . . . . . . . . . . . .939 10.7.1 10.7.2 10.7.3 10.7.4 10.7.5

Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Simulasi Scaffolding 2-Tingkat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Simulasi Scaffolding 3-Tingkat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Faktor Keamanan Scaffolding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Perbandingan Kekuatan Scaffolding Tingkat. . . . . . . . . .

939 940 948 955 955

10.8 Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 958 10.9 Ucapan terima kasih. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 958

Daftar Pustaka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 961 Tentang Penulis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973

xxxii

Daftar Isi

“

In all mechanic courses, solving problems is an important part of the learning process. - James M. Gere (2004)

Kata Sambutan Prof. Dr. Manlian Ronald. A. Simanjuntak, ST., MT., D.Min Guru Besar dalam bidang Manajemen Konstruksi Dekan Fakultas Sains &Teknologi - Ketua Program Magister Teknik Sipil Universitas Pelita Harapan

Saya menyambut gembira dan bersuka-cita atas diterbitkannya buku karangan Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT., berjudul “Struktur Baja : Perilaku, Analisis & Desain - AISC 2010” , Edisi ke-2 ini. Sebagai buku yang mendukung keilmuan dan yang diharapkan juga dapat mendukung keprofesian terkait, maka saya percaya bahwa buku ini tidak hanya mampu mengidentiikasi permasalahan pada perencanaan elemen bangunan struktur baja saja, tetapi juga mampu melakukan analisis dan menemukan strategi penyelesaian masalah lain yang mungkin terjadi. Oleh sebab itu kita juga mengharapkan bersama-sama melalui buku ini agar dapat mengoptimalkan peran keilmuan yang dipelajari dalam industri konstruksi melalui state of the art dan model operasional kajian yang dilakukan. Saya juga percaya penerbitan buku ini memiliki tantangan untuk mengisi ruang kajian yang selama ini belum dibahas. Bahkan, buku ini dimungkinkan mampu menjadi buku yang dapat menjadi model yang optimal di masa depan, dan menjadi berkat bagi bangsa ini. Saya mendoakan melalui buku ini dan juga melalui peran kita semua, semoga peningkatan kualitas akademik dan profesionalisme yang dikerjakan ini kiranya berkenan dan dapat memuliakan TUHAN di surga.

Kampus UPH Karawaci, 30 Juni 2016

xxxiv

Kata Sambutan

Kata Sambutan Prof Dr.-Ing . Harianto Hardjasaputra Guru Besar Teknik Sipil dan Direktur LPPM UPH

Dengan menaikkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, saya dengan gembira menyambut terbitnya buku “Struktur Baja : Perilaku, Analisis & Desain - AISC 2010 ”. Saya ingin menyampaikan, mewakili para kolega di Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pelita Harapan, dan dunia industri konstruksi, ucapan penghargaan yang setinggi-tingginya dan salut atas penerbitan buku yang diyakini akan sangat bermanfaat bagi kemajuan perkembangan pendidikan Teknik Sipil dan industri konstruksi di Indonesia. Merupakan kehormatan bagi saya, ketika beberapa waktu lalu Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT. (WDB), penulis buku ini dan juga sebagai rekan seprofesi yang sudah saya kenal baik lebih dari 25 tahun, mengundang saya untuk menuliskan kata sambutan pada buku ini. Untuk pertama kali saya mengenal WDB sejak beliaunya bekerja sebagai insinyur junior rekayasa struktur, di perusahaan Konsultan Struktur PT. Wiratman & Associates, Jakarta. Dalam menjalankan pekerjaan, WDB menunjukkan kemampuan dan ketekunan dalam mengerjakan tugas-tugas perancangan struktur untuk berbagai proyek gedung tinggi. Selain cakap dalam melakukan perhitungan struktur, WDB sudah menunjukkan kelebihannya dalam hal bakat menulis. WDB selalu membuat laporan perhitungan struktur secara terstruktur, logis dan mudah untuk dibaca dan dimengerti. WDB mulai berkarya sebagai dosen penuh waktu Jurusan Teknik Sipil UPH, saat saya menjabat sebagai Dekan Fakultas Desain dan Teknik Perencanaan. Dengan senang hati saya mengundang WDB untuk bergabung bersama kami membangun dan mengembangkan Jurusan Teknik Sipil, baik pada program S1 maupun S2. Selama hampir 15 tahun WDB mencurahkan seluruh perhatiannya untuk pengembangan Jurusan Teknik Sipil. Selama kurun waktu itulah WDB menyalurkan hasratnya untuk mengajar secara penuh sebagai dosen di bidang struktur, terutama mata kuliah: Mekanika Teknik, Struktur Baja dan Aplikasi Program Rekayasa Struktur. Tahun 2005 melalui bimbingan WDB, tim mahasiswa UPH berhasil

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xxxv

meraih Juara I lomba “Kompetisi Jembatan Baja Indonesia 2005” di Balairung UI, Depok. Tahun 2006 di acara yang sama, menyabet juara kategori: “Struktur Jembatan Teringan & Terkuat (Terkokoh)“. Tahun 2007 di kampus ITB, Bandung, mahasiswanya juga berhasil meraih Juara I di acara “Lomba Rancang Bangun HMS ITB 2007”. Atas prestasi kerja dan ketekunannya, WDB berhasil mendapatkan beasiswa Tugas Belajar dari UPH pada Program Pascasarjana (S3) Universitas Katolik Parahyangan, Bandung. Tugas tersebut dapat diselesaikannya dengan baik sekali dan tepat waktu. Selama berkarya di Jurusan Teknik Sipil, WDB telah membuktikan dirinya sebagai dosen profesional, yaitu secara purna waktu dan berkelanjutan bekerja tidak hanya sebagai pengajar, tetapi juga berkarya sebagai peneliti dan juga berbagai kegiatan pengabdian pada masyarakat. Penerbitan buku teks ini adalah karya tulis WDB dalam bentuk buku yang ke 8, membuktikan bahwa WDB adalah dosen peneliti yang produktif, dimana hasil penelitiannya ingin dibagikan kepada dunia profesi dan para mahasiswa di seluruh Indonesia. Karya WDB banyak mendapat penghargaan dari dunia akademisi dan industri, terbukti WDB sering diundang sebagai nara sumber pada berbagai seminar, pembahas berbagai rancangan SNI bidang konstruksi, juri nasional untuk lomba perancangan struktur jembatan dan gedung tinggi. Saya meyakini, bahwa jalinan persahabatan selaku teman sejawat di bidang profesi dan akademik selama hampir 25 tahun, merupakan Rahmat Tuhan YME dan kebanggaan bagi saya dan keluarga. Untuk itu saya sangat bersyukur bila pada saatnya nanti dapat disaksikan peluncuran buku ini. Mewakili Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Pelita Harapan (LPPM), yang saya pimpin, maka saya mengucapkan selamat dan penghargaan setinggi-tingginya. Buku ini dipastikan akan menjadi asset yang berharga bagi LPPM, dan menjadi bukti adanya peran serta dosen UPH berkontribusi untuk mencerdaskan bangsa dalam bidang ilmu dan teknologi. Akhir kata, kepada para kolega di profesi rekayasa struktur, rekan dosen dan mahasiswa teknik sipil dimanapun mereka berada, saya dengan senang hati merekomendasikan buku teks ini untuk dijadikan sebagai buku pegangan yang akan sangat bermanfaat untuk pekerjaan perancangan struktur maupun dalam belajar untuk memperdalam teknik struktur baja. Jakarta, 2 Maret 2015

xxxvi

Kata Sambutan

2009

2010

2008

2009

2009

2010

2010

2008

2009

2009

2009

2009

2009

2010

2005

2005

2009

2005

2009

2010

2007

2009

2007

2009

2005

2010

2009

2010

2010

2010

2012

2010

2008

2010

2012

2010

2010

2008

2009

2007

2009

2010

2010

2010

2009

2009

2007

2009

2009

Kata Sambutan Buku Edisi ke-2 (6 Juli 2016) Dr.-Ing . Jack Widjajakusuma Ketua Jurusan Teknik Sipil FaST UPH

Buku karya Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT., berjudul “Struktur Baja : Perilaku, Analisis & Desain – AISC 2010” terbitan 2015, telah habis terjual dalam waktu relatif singkat. Ini menjadi pertanda jika buku tersebut bagus, atau bisa juga karena buku-buku struktur baja berbahasa Indonesia relatif jarang. Dari pengalaman, masih banyak mahasiswa yang mengalami kesulitan memahami buku-buku teks berbahasa asing (Inggris). Adapun buku ini adalah Edisi ke-2 yang merupakan penyempurnaan dari buku terbitan 2015 tersebut. Buku ini isinya tidak sekedar terjemahan dari materi luar, maklum penulisnya sendiri adalah ahli di bidang tersebut. Oleh karena itu diyakini materi buku ini tentunya dapat mengungkapkan ide dan ilosoi tentang struktur baja secara lebih baik, bahkan sempurna. Saya sangat mendukung diterbitkannya kembali buku Struktur Baja ini karena materinya dapat dipakai sebagai buku teks penopang dalam menjaga kualitas pembelajaran Mata Kuliah Struktur Baja I, II dan III (total 6 sks), yang merupakan ciri khas Program Studi Teknik Sipil UPH. Kualitas yang baik dalam proses pembelajaran dibuktikan dengan berhasil diperolehnya Akreditasi A dari BAN-PT. Oleh sebab itu saya mengusulkan juga materi buku ini layak dipakai sebagai buku wajib Mata Kuliah Struktur Baja di perguruan tinggi yang lain. Selain itu, buku ini juga bermanfaat bagi para praktisi konstruksi, karena memuat ilosoi desain struktur baja terkini dan berkesesuaian dengan peraturan SNI 1729:2015 yang terbaru. Akhir kata, saya mengucapkan selamat kepada bapak Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto atas terbitnya buku Edisi ke-2 ini. Semoga hal ini dapat mendorong teman-teman dosen yang lain untuk menerbitkan buku ajar yang serupa. Semoga melalui buku ini, Program Studi Teknik Sipil UPH bisa memberikan sumbangsih dan kontribusi nyata bagi dunia rekayasa konstruksi di Indonesia. Lippo Karawaci, 01 Juli 2016

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xxxix

Kata Sambutan Buku Edisi ke-1 (24 Maret 2015) Dr.-Ing . Jack Widjajakusuma Ketua Jurusan Teknik Sipil FaST UPH

Perguruan tinggi dengan Jurusan atau Program Studi Teknik Sipil di Indonesia cukup banyak jumlahnya, keberadaannya juga relatif cukup tua (lama). Bahkan sudah ada yang berdiri sejak Indonesia merdeka, meskipun demikian sebagian besar materi buku ajar yang digunakan masih mengacu pada literatur atau textbook  asing. Menyadari masih kurangnya buku ajar rekayasa sipil dalam bahasa Indonesia, maka Program Studi Teknik Sipil UPH berinisiatif untuk mengisi kekosongan dengan menghimbau dosen-dosennya untuk menerbitkan buku ajar melalui Penerbit Jurusan Teknik Sipil UPH. Tanggapan datang dari Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT., dosen senior penanggung jawab mata kuliah Struktur Baja I, II dan III, di UPH, yang mau memberi contoh teladan kepada dosen-dosen lain yang lebih muda untuk mengambil inisiatif menulis buku pertama dari rangkaian buku ajar yang berpotensi untuk diterbitkan. Judul bukunya adalah “Struktur Baja : Perilaku, Analisis & Desain –  AISC 2010” yang merupakan releksi pengalaman beliau mengajar mata kuliah struktur baja. Materi mengacu AISC (2010), peraturan baja Amerika, yang diadopsi lengkap oleh RSNI1 03-1729.1-201X yang nantinya merupakan SNI baja yang baru. Buku didasarkan pada materi pengajaran, cocok dibaca mahasiswa, meskipun demikian para praktisi konstruksi juga dapat mengambil manfaat karena juga memuat ilosoi berdasarkan peraturan terkini tentang desain struktur baja, sekaligus contoh-contoh yang sangat berkaitan dengan praktek perencanaan struktur. Akhir kata, diucapkan selamat kepada bapak Wiryanto Dewobroto atas terbitnya buku ini, semoga ini mendorong teman-teman dosen untuk menerbitkan buku ajar yang lainnya. Semoga diterbitkannya buku ajar ini bisa memberikan sumbangsih yang nyata dalam dunia pendidikan tinggi di Indonesia, khususnya bidang rekayasa konstruksi. Lippo Karawaci, 6 Maret 2015

xl

Kata Sambutan

Kata Pengantar Buku Edisi ke-2 (6 Juli 2016)

Buku “Struktur Baja : Perilaku, Analisis & Desain – AISC 2010” terbit pertama April 2015, ternyata disambut hangat para pembaca. Menariknya, meskipun hanya dijual via on-line dan mitra bantu di Jogjakarta dan di Medan, ternyata buku dapat terjual cepat. Untuk itu diucapkan banyak terima kasih khususnya kepada Bapak Faqih Ma’arif, Bapak Daniel Teruna dan Bapak Maksum Pulungan yang meluangkan waktu untuk membantu mendistribusikan buku ini. Hasil evaluasi Desember 2015, setelah mempelajari stok dan laju penjualan, diputuskan untuk segera dilakukan cetak ulang lagi. Selain banyaknya permintaan akan pembelian buku, di sisi lainnya terdapat banyak juga harapan yang disampaikan agar materi yang ada, ditingkatkan. Mereka berharap buku tersebut dapat menjadi teks pembelajaran di perguruan tinggi, sekaligus buku pegangan praktis insinyur untuk perencanaan struktur baja di lapangan. Itu dimaklumi karena buku tersebut saat ini adalah satu-satunya buku teks struktur baja berbahasa Indonesia yang materinya selaras dengan SNI baja terbaru, yaitu SNI 1729:2015. Bisa disebut sesuai karena materi SNI sebenarnya adalah adopsi identik dengan metode terjemahan dari AISC 360-10 Speciication for Structural Steel Buildings yang diterbitkan oleh The American Institute of Steel Construction. Padahal acuan yang sama sejak awal memang telah dipilih sebagai rujukan utama penulisan buku ini. Permintaan adanya peningkatan materi buku adalah kehormatan. Sesuai judul, maka tema tetap dibatasi pada perencanaan dasar struktur baja khususnya terhadap beban tetap (gravitasi). Jadi meskipun akan ada tambahan ± 200 halaman baru, sehingga total buku Edisi ke-2 ini menjadi setebal ± 970 halaman, tetapi belum tersedia pembahasan khusus tentang struktur baja tahan gempa. Untuk itu, memang direncanakan akan ada buku tersendiri dengan judul yang lain terkait hal tersebut. Tambahan materi pada buku Edisi ke-2 lebih kepada pendalaman dan perluasan materi, yang didistribusikan pada Bab-bab yang ada.

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xli

Secara detail, tambahan yang diberikan adalah : Bab 1 Prospek dan Kendala.

Pembahasan mengenai perlunya sistem balok Castellated atau Honeycomb, juga balok Cellular ;  AngelinaTM; Corrugated Webs (Sinusoidal dan Trapezoidal). Bilamana sistem dapat diusulkan, dan kapan sebaiknya dihindari. Pada pengantar struktur baja tahan gempa, diuraikan pengaruh gempa Northridge (1994) terhadap cara desain struktur baja yang baru. Ini akan menjawab, mengapa detail yang dapat dipilih dibatasi pada detail yang telah teruji secara empiris saja. Dr. Eng. Hikaru SENDA, Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation, terkesan pada buku Edisi ke-1 yang dibelinya di Seminar HAKI 2015. Perkenalan dengan beliau, memicu dibuatnya subbab “Teknologi Rekayasa Konstruksi Baja dari Jepang ”, yang dapat menjawab bahwa menjadi negara produsen baja terbesar ke-2 dunia, tidaklah sekedar mempunyai pabrik baja saja, perlu kerja bersama semua pihak, dimulai dari para peneliti dan akademisi, praktisi, produsen maupun pemerintahan negaranya. Bab 5 Batang Tekan.

Batang tekan dengan penampang elemen langsing adalah tidak eisien dan boros. Itu alasan utamanya mengapa pada buku edisi pertama tidak dibahas. Meskipun demikian, untuk kepentingan pembelajaran dan menambah wawasan keilmuan para insinyur maka pada edisi baru ini akan dijabarkan dan diberikan contoh aplikasi. Terbukti, pada kasus khusus pemilihan penampang dengan elemen langsing ternyata masih bisa menguntungkan. Bab 6 Balok Lentur.

Ada beberapa tambahan tentang perencanaan terhadap beban terpusat yang lebih detail. Juga ditambahkan sub-bab khusus tentang balok komposit. Ini penting karena masalah stabilitas yang membuat kompleks perencanaan balok non-komposit, dapat diatasi bahkan ada peningkatan kinerja yang signiikan jika ditambahkan shear connector menjadi balok komposit. Bab 8 Sambungan Struktur.

Perubahannya adalah [1] Susunan secara keseluruhan ditulis ulang, dirombak agar lebih sistematis; [2] Diulas pemakaian baut mutu tinggi yang setara, yaitu baut A325 dan Grade 8.8.

xlii

Kata Pengantar

Meskipun setara, apakah dapat saling mengganti; [3] Dibahas sambungan baut terhadap tarik dan efek  prying, sekaligus jika di baut ada tegangan kombinasi; [4]. Ulasan terkait sambungan end-plate, yang sudah ada pada Edisi ke-1, maka di edisi ke-2 ini dibahas lebih detail dan diberikan aplikasinya pada sambungan portal rigid, yang biasa dipakai pada bangunan bertingkat. [5] Sub-bab khusus tentang Gusset Plate atau Pelat Buhul, bagian detail yang umumnya dianggap sepele, tetapi sejak terjadinya keruntuhan yang mendadak Jembatan I-35W di Minneapolis, Minnesota, Amerika, maka prosedur perencanaannya menjadi wajib dibuat bagi perencanaan jembatan rangka baja. Selain materi baru, Edisi ke-2 ini juga ada perbaikan pada sejumlah errata yang ditemukan. Ini menjadi petunjuk bahwa kerja bersama akan lebih baik dibanding sendirian. Untuk yang menemukan errata diucapkan banyak terima kasih, yaitu : sdr Darwin Su, sdr Made Pande, sdr Andre Aryatnie, sdr Anggit Pramayogi, sdr Arif Zulham, sdr Hikaru Senda, sdr Jimmy King dan sdr Ariono Dhanis. Terima kasih khusus pada Sdr Petrus Ricky, yang bersedia membaca ulang edisi ke-2 ini sebelum naik cetak. Bagaimanapun juga masih ada satu dua kata yang perlu dikoreksi. Semoga materi buku Edisi ke-2 ini menjadi lebih baik lagi. Keinginan menerbitkan buku baru, tidak sekedar mencetak ulang, yaitu Buku Edisi ke-2 ini, tidak lain adalah karena adanya obsesi, yang ingin diraih. Obsesinya adalah buku teks terlengkap bahasa Indonesia pada pembelajaran struktur baja. Keinginan itu menjadi bertambah mantap karena mendapat dukungan dari : 1. Prof. Ir. Bambang Budiono, M.E., Ph.D – Program Studi Teknik Sipil, FTSL, Institut Teknologi Bandung 2. Dr. Eng. Hikaru SENDA – Nippon Steel and Sumitomo Metal Corporation, Japan

Beliau berdua berkenan berdasarkan buku Edisi ke-1 memberikan testimoni dukungan atas diterbitkannya lagi buku Edisi ke-2 ini. Hanya saja semua obsesi tersebut, jika tidak didukung kecukupan dana, jelas hanya sekedar gagasan, atau pemikiran belaka. Karena untuk mewujudkannya menjadi buku secara isik, perlu dukungan yang tidak sekedar moril tetapi juga materiil. Oleh sebab itu penulis secara pribadi ingin mengucapkan banyak terima kasih yang tulus kepada Bapak dan Ibu pimpinan dari perusahaan yang berkenan berpartisipasi sebagai sponsor penerbitan buku ini, yaitu :

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xliii

1. Josia Irwan Rastandi - PT. Risen Engineering Contruction 2. Djinadi Gunawan - PT. Meinhardt Indonesia 3. Edi Prayitno - PT. Sinergi Pandu Dinamika 4. Senda Hikaru - PT. Nippon Steel & Sumitomo Metal Indonesia 5. Usman Wijaya - PT. Deltakoni 6. Freddy Utomo - PT. Putra Baja Deli 7. Effendi Johan - PT. Perentjana Djaja 8. Ben Prasetyo - PT. Jaindo Metal Industries 9. Sri Yanto - PT. Megah Bangun Baja Semesta 10. Annin Hudaya - PT. Stadin Strukturindo Konsultan 11. Joseph Tan - PT. L & J Scaolding System 12. Eddy Waluyo - PT. Catur Inti Dinamika 13. Melani D. Wangsadinata - PT. Wiratman 14. H. Wijaya - PT. Advicon Indonesia 15. Petrus Marpaung - PT. Petergo Marpaung Tes 16. Nani Setiawan & Lesmana S. Putra - PT. Diagram Triproporsi 17. Budi Santoso - PT. PDCM (Pratama Daya Cipta Madani) 18. Anwar Susanto - PT. Cipta Sukses 19. Stephanus Alexsander - PT. Cemara Geo Engineering

Urutan nama didasarkan penempatan lembar sponsor yang tercetak di buku. Adanya dukungan sponsor itulah yang menyebabkan buku ini dapat dicetak dengan mutu terbaik tetapi dapat dijual dengan harga terjangkau bagi mahasiswa. Untuk bantuannya penulis mendoakan, semoga Tuhan Allah yang Maha Esa membalas kebaikan Bapak dan Ibu sekalian. Akhirnya penulis juga mengucapkan terima kasih pada para alumni UPH, yang tidak lain murid-murid penulis sendiri di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Pelita Harapan. Maklum, banyak hasil penelitian tugas akhir bimbingan penulis, menjadi bahan rujukan. Juga bapak Dr.-Ing. Jack Widjajakusuma selaku pimpinan Penerbit Jurusan Teknik Sipil UPH. Ucapan terima kasih khusus kepada sdr Hendrik Wijaya, ST., MT. dengan LUMINA Press yang berhasil membantu mewujudkan cita-cita saya, menulis buku-buku teknik sipil bermutu. Taman Galaxi-Bekasi; Citra Raya-Tangerang, 6 Juli 2016 Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT. Jurusan Teknik Sipil, FaST, Universitas Pelita Harapan Lippo Karawaci, Tangerang

xliv

Kata Pengantar

Launching Buku “Struktur Baja Edisi ke-1” di antara acara Seminar Nasional yang diselenggarakan Jurusan Pendidikan Teknik Sipil dan Perencanaan, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Yogyakarta, Sabtu, 14 November 2015. Ini adalah acara yang kedua kalinya, keka dua tahun sebelumnya  juga diberi kesempatan Launching Buku “Komputer Rekayasa Struktur dengan SAP2000” (2013) pada tempat yang sama. Acara di atas bisa terselenggara dengan baik, berkat inisiaf dosen muda proakf, bapak Faqih Ma’arif, M.Eng. Salam sukses untuk para civitas akademi UNY.

Kata Pengantar Buku Edisi ke-1 (April 2015)

Pada konstruksi bangunan modern, struktur baja menjadi pilihan andal. Bagaimana tidak, baja adalah material yang mempunyai rasio kekuatan terhadap beratnya yang relatif tinggi, konstruksinya jadi relatif ringan. Baja adalah hasil produk pabrik, mutunya terjaga ketat. Oleh sebab itu sifat materialnya relatif homogen dan konsisten dibanding jenis material lainnya. Konsekuensinya, elemen struktur baja umumnya langsing, baik dari segi penampang atau keseluruhan. Karena buatan pabrik juga maka ukurannya terbatas, sehingga perlu sistem sambungan untuk merangkainya menjadi satu kesatuan yang lebih besar. Dampaknya, proses perencanaan jadi tidak sederhana. Pada elemen atau penampang langsing maka masalah stabilitas (tekuk) akan dominan. Pada sambungannya, karena alat sambung yang dipakai relatif kecil (baut), akan timbul konsentrasi tegangan. Hal itu akan menyebabkan ada bagian elemen tersebut yang dapat secara cepat mencapai kond-isi inelastis. Tekuk adalah problem non-linier geometri, adapun inelastis adalah problem non-linier material. Keduanya belum diajarkan di level S1, yang umumnya masih berfokus pada perilaku struktur elastis-linier. Padahal perilaku struktur baja yang dibebani pasti terkait pada dua hal tersebut. Ini menjadi tantangan dalam proses pengajaran struktur baja. Itu pula alasannya, mengapa buku STRUKTUR BAJA ini perlu ditulis, dan diberikan subjudul : Perilaku,  Analisis  dan Desain – AISC 2010. Mengapa rujukan buku masih mengacu peraturan AISC (Amerika), bukan mengacu SNI yang merupakan Standar Nasional Indonesia. Ini tentu pertanyaan penting. Meskipun saat buku ini ditulis telah dibuat RSNI1 03-1729.1-201X - “ Spesifikasi Umum untuk Gedung Baja Struktur”, dan telah menjadi topik diskusi para pakar sejak tahun 2011, tetapi sampai buku ini naik cetak, belum juga ada diterbitkan versi inal dari BSN. Hanya saja dengan adanya RSNI itu tentunya dapat diketahui bahwa SNI untuk perencanaan struktur baja yang baru, pasti nanti akan mengacu pada AISC (2010).

xlvi

Kata Pengantar

Oleh sebab itu untuk menghindari kesalah-pahaman, akibat rujukan yang ada masih berstatus draft , maka lebih baik merujuk saja pada sumber asli (AISC 2010). Itu pula sebabnya, buku ini nantinya dapat dijadikan pembanding bagi keberadaan SNI yang baru tersebut. Pada dasarnya materi buku ini ditujukan untuk membantu proses belajar mengajar : mata kuliah “Struktur Baja” di level sarjana, S1, khususnya di Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pelita Harapan. Oleh sebab itu materi yang diberikan ditekankan pada hal-hal mendasar, yang mencakup hampir semua materi untuk tiga semester. Adapun skenario pengajaran yang dapat digunakan dengan buku ini adalah sebagai berikut : Struktur Baja I : Elemen Aksial (tarik dan tekan) 1. Sampai mid-semester : Bab 1 - Bab 4 (informasi umum baja dan perencanaan batang tarik). Perlu juga sedikit materi Bab 8 untuk menjelaskan pengaruh lubang pada sambungan. 2. Setelah mid-semester : Bab 5 ( tentang stabilitas dan perencanaan batang tekan cara lama, dengan faktor K). Struktur Baja II : Elemen Lentur dan Kombinasi dengan Aksial 1. Sampai mid-semester : Bab 6 (tentang perilaku penampang terhadap stabilitas dan perencanaan balok lentur) 2. Setelah mid-semester : Bab 7 (tentang elemen balok-kolom cara lama, dengan faktor K). Jika mungkin diberikan materi analisis stabilitas dengan cara DAM (AISC 2010) yang ditulis khusus pada buku ini, yaitu pada Bab 9 (teori) dan Bab 10 (aplikasi). Struktur Baja III : Perencanaan Baja Tingkat Lanjut. Materi Bab 8 tentang Sambungan Struktur (± 150 halaman) cukup lengkap untuk dipakai. Adapun materi yang belum tercantum pada buku ini adalah : [a] analisis plastis; [b] balok komposit; dan [c] perencanaan bangunan baja tahan gempa. Jadi meskipun jumlah halaman buku sudah mencapai ± 750, ternyata tidak semua materi tentang perencanaan struktur baja telah tercakup. Tentu ini merupakan PR penulis untuk edisi berikutnya. Jumlah topik baja yang dibahas pada buku ini memang tidak banyak, meskipun demikian setiap topik diusahakan secara mendalam. Selain ketentuan normatif perencanaan struktur baja yang sesuai dengan format AISC (2010), juga contoh aplikasinya, disertai juga dengan ilosoi ilmiah yang mendasarinya.

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xlvii

Contoh-contoh hitungan numerik disertakan, karena ada kebiasaan yang tidak tertulis bahwa cara mudah belajar di bidang rekayasa adalah mempelajari terlebih dahulu langkah-langkah perhitungan, baru kemudian mempelajari ilosoi ilmiah dibelakangnya. Buku ini mendukung cara pembelajaran seperti itu. Kembali pada isi materi pada buku ini. Kinerja konstruksi baja tergantung cara merangkainya. Hal itu juga ditentukan oleh sistem sambungan dan cara pelaksanaannya. Meskipun alat sambung pada konstruksi baja yang umum hanya dua, yaitu [1] baut mutu tinggi dan [2] sistem las, ternyata implementasinya luas dan sangat bervariasi. Batasannya hanya imajinasi sang insinyurnya saja. Meskipun demikian ketentuan AISC (2010) tentang sambungan, yaitu Chapter J - Design of Connections , sangat normatif. Hanya dimuat dalam 34 halaman saja. Ini tentu relatif sedikit jika dibanding materi perencanaan bagian lain. Untuk mengatasi kesenjangan maka “Bab 8 - Sambungan Struktur” pada buku ini akan membahas secara mendetail ilosoi tentang : mekanisme slip-kritis dan kaitannya terhadap pengencangan baut mutu tinggi, juga mengapa mekanisme tumpu harus dievaluasi. Juga dijelaskan mengapa sistem sambungan dengan las, yang secara teori adalah sistem yang terbaik, karena dapat menyatukan dua elemen baja terpisah menjadi satu kesatuan. Meskipun dijelaskan juga mengapa sistem las hanya disarankan untuk sambungan yang dikerjakan di bengkel fabrikasi. Adapun sistem sambungan di lapangan harus dengan sistem baut mutu tinggi. Untuk aplikasi perencanaan akan dibahas tentang sambungan balok yang mengikuti syarat AISC dan AASHTO, juga sistem sambungan end-plate, sistem base plate kolom. Pada bagian akhir bab tersebut dibahas secara detail perencanaan baut angkur terkini, mengacu ACI 318M-11, yang juga menjadi rujukan dari peraturan beton Indonesia terbaru, yaitu SNI 2847:2013 . Salah satu hal penting dalam buku ini adalah adanya pembahasan lengkap tentang Direct Analysis Method  (DAM), analisis stabilitas baru yang menjadi andalan AISC (2010). Untuk itu akan ada dua bab khusus, yaitu Bab 9 (teori DAM) dan Bab 10 (aplikasi DAM). Ini penting, karena DAM adalah analisis stabilitas berbasis komputer yang pertama dimuat pada peraturan perencanaan secara resmi. Syarat komputer DAM tidak sekedar otomatisasi untuk kecepatan, tapi untuk mengantisipasi hal-hal yang memang sebelumnya tidak bisa diatasi jika digunakan metode manual yang sudah ada.

xlviii

Kata Pengantar

Tujuan utama buku ini ditulis adalah untuk proses pembelajaran Struktur Baja, tetapi para praktisi juga mendapatkan keuntungan memilikinya. Pada Bab 6 tentang balok lentur, telah disusun puluhan tabel bantu berdasarkan data semua proil I hot-rolled  standar JIS, BS dan AISC metrik. Dengan tabel bantu maka hitungan perencanaan proil I untuk balok yang umumnya menghabiskan satu atau dua halaman, dapat dikerjakan cukup dengan 3 atau 4 baris hitungan saja. Dengan cara ini tentu dapat dievaluasi berbagai pilihan proil I untuk struktur balok secara cepat dan optimal. Akhir kata, buku ini selesai karena ada bantuan banyak pihak, baik secara langsung maupun tak langsung. Untuk itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada : Mahasiswa bimbingan kerja praktek dan tugas akhir, di Jurusan Teknik Sipil UPH dan Program Magister Teknik Sipil, Untar. Dari merekalah diperoleh banyak data-data primer sekaligus konirmasi atau veriikasi materi yang ditulisnya. Para asisten dosen mata kuliah Struktur Baja di UPH, sdr. Hendrik Wijaya, ST., MT. dan sdri. Nike Triclareza, ST., yang selama ini dapat mendukung dinamika perkuliahan yang selalu berkembang. Mereka berdua juga yang membantu menemukan banyak kesalahan ketik sewaktu memeriksa naskah buku ini sebelum naik cetak. Pada saat penulisan, beberapa bab dikirim untuk diminta pendapat kepada para teman sejawat ahli yang relevan, dan tanggapannya positip. Untuk itu tentunya diucapkan banyak terima kasih, para teman sejawat ahli yang dimaksud adalah: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Prof. Bambang Suryoatmono, Ph.D – Unpar, Bandung Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan – USU, Medan Ali Awaludin, Ph.D – UGM, Yogyakarta Dr.-Ing. Josia Irwan Rastandi – UI, Jakarta Ir. Wawan Chendrawan, MT. – PT. Gistama, Jakarta Dr. Yosafat Aji Pranata – UK Maranatha, Bandung Prof. Ir. Roesdiman Soegiarso, M.Sc., Ph.D. – Untar, Jakarta Prof. Ir. Adang Surahman, M.Sc., Ph.D. – ITB, Bandung

Dukungan positip di atas membuat penulis bertambah semangat menyelesaikan buku ini. Tidak terasa jumlah halaman melebihi buku sebelumnya. Ini ternyata menimbulkan persoalan yang baru, biaya cetak yang tinggi. Meskipun begitu, penulis bersyukur karena masih mendapatkan kepercayaan tinggi dari pelaku dunia usaha, yang meyakini benar bahwa buku ini sangat penting. Karena ada

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

xlix

kepercayaan itulah maka mereka mau memberikan sponsor untuk mengatasi permasalahan di atas. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada para perusahaan yang berkenan mau memberikan sponsor, sebagai berikut. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

PT. Adinata Surya Pratama PT. Agung Utama Persada PT. Catur Inti Dinamika PT. Cemara Geo Engineering PT. Cipta Sukses PT. Delta Koni PT. Fyfe Fibrwrap Indonesia PT. Gistama Intisemesta PT. Meindhardt Indonesia PT. Petrolog Konstruksi Utama PT. Pratama Daya CM PT. Putracipta Jayasentosa PT. Rekatama Konstruksindo PT. Risen Engineering Consultant  PT. Sinergi Pandu Dinamika

Suasana kerja yang kondusif di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Pelita Harapan tentu akan menciptakan suasana hati yang baik untuk menulis. Untuk itu semua maka penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada para pimpinannya, yaitu Bapak Rektor, Dr. (Hon) Jonathan L. Parapak, M.Eng.Sc, Bapak Dekan, Prof. Dr. Manlian Ronald A. Simanjuntak, ST, MT, IAI, dan juga Ketua Jurusan Teknik Sipil, Bapak Dr.-Ing. Jack Widjajakusuma. Kepada Bapak Dr.-Ing. Jack Widjajakusuma juga diucapkan banyak terima kasih atas partisipasi lembaga yang dipimpinnya, Penerbit Jurusan Teknik Sipil UPH, yang berperan langsung atas kelahiran buku ini. Bagaimanapun juga ini adalah buku pertama yang dicetak dalam skala besar untuk didistribusikan secara nasional bekerja sama dengan LUMINA Press (www.lumina-press.com). Semoga kedepannya masih dapat dilanjutkan kerja sama seperti ini. Diucapkan juga terima kasih kepada dosen senior sekaligus mentor penulis di bidang rekayasa struktur secara profesional, yaitu Prof. Dr.-Ing. Harianto Hardjasaputra, atas keteladanan yang diberikan sejak perkenalan pertama 26 tahun yang lalu ketika bertemu di dunia praktis (konsultan rekayasa), sampai akhirnya beliau mulai berkiprah di akademisi mengembangkan Jurusan Teknik Sipil UPH dari sejak awal berdirinya.

l

Kata Pengantar

Proses penulisan buku ini secara tidak terasa telah menghabiskan waktu hampir dua tahun lamanya, yang dimulai sejak diterbitkannya buku sebelumnya, ”Komputer Rekayasa Struktur dengan SAP2000”, April 2013. Selama itu pula banyak waktu bagi keluarganya yang tersita. Untuk itu penulis juga ingin mengucapkan banyak terima kasih atas pengertian yang diberikan, yaitu kepada istri terkasih Yosephine Kuntari Hestun Art Putranti, yang mengisi waktu secara positip sebagai Lektor, juga anak kedua Ignatius Harry Cahiadharma sebagai Misdinar, semuanya di Gereja Katolik Santo Bartolomeus, Bekasi. Juga kepada anak sulungku, Agatha Magistalia Cahiadewi yang saat ini sedang menyelesaikan studi di FK Undip, Semarang dan yang mampu menambah uang sakunya sendiri selaku Beswan Djarum 2015, serta masih bisa aktif untuk selalu melakukan kontak telpon setiap hari dengan anggota keluarga. Suasana keluarga yang damai dan sejahtera ini pula yang tentunya membuat penulis dapat berkonsentrasi penuh dan menghasilkan buku ini. Akhirnya kepada teman-teman dan anggota keluarga di Jakarta atau keluarga besar di Yogyakarta yang tidak dapat disebutkan satu persatu, sekali lagi diucapkan banyak terima kasih. Semoga Tuhan yang Maha Esa pencipta alam semesta memberikan balasan yang setimpal atas semua, baik moril maupun materiil yang diberikan. Demikian harapan penulis dan juga isi buku yang ditulisnya. Semoga buku ini dapat berguna bagi masyarakat terkait. Tuhan memberkati kita semua. Taman Galaxi-Bekasi & Citra Raya-Cikupa, 24 Maret 2015 Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT. Jurusan Teknik Sipil, FaST, Universitas Pelita Harapan Lippo Karawaci, Tangerang

Catatan : hari ini, Selasa tanggal 24 Maret 2015 merupakan hari istimewa karena inilah hari ulang tahun ibuku, B.M Nemiarni Sri Hardjono pada usianya yang ke 74 tahun. Aku baru saja menelpon beliau, mengucapkan rasa syukurku bahwa pada usiaku yang ke50 ini beliau masih menemaniku. Maklum, semua suksesku adalah berkat doa beliau. Terima kasih ibu, jasamu tidak terbalaskan.

Wiryanto Dewobroto - Struktur Baja

li