Analisa Beban Tekuk Kritis (Pcr) Kolom 25x25 cm Tinggi 4 m

1. Pendahuluan

     Besarnya beban tekuk pada kolom dapat dihitung berdasarkan rumusan yang disediakan pada SNI Beton. Parameter - parameter yang mempengaruhi beban tekuk ini antara lain inersia penampang, panjang batang tak terkekang, jenis tumpuan, propertis material yang digunakan, dan juga durasi beban (pengaruh creep pada beton). Besarnya beban tekuk ini juga dapat dihitung secara otomatis menggunakan software analisis struktur. Pada perhitungan beban tekuk menggunakan sofware parameter - parameter di atas mesti dimasukkan dalam pemodelan. Biasanya parameter yang dimodifikasi dalam pemodelan adalah modulus elatisitas (E) dan moment inersia penampang (I).

     Pada studi kasus kali ini akan dicoba membandingkan hasil beban tekuk dengan menggunakan rumusan SNI dan pemodelan menggunakan software. Kolom yang akan dihitung beban tekuknya memiliki ukuran 25x25 cm dan tinggi kolom 4 m dengan tumpuan jepit-jepit pada portal bergoyang. Mutu beton fc' = 20 Mpa. 

2. Analisa Beban Tekuk  Berdasarkan Rumusan pada SNI

• Lebar Kolom, b = 0.25 m
• Panjang Kolom, H = 0.25 m
• Mutu Beton, fc’ = 20 Mpa
• Modulus Elastisitas, Ec = 21019 Mpa
• Moment Inersia, Ig = 0.000325521 m4
• Luas Penampang, A = 0.0625 m2
• Faktor Panjang Efektif, k = 1 (tumpuan jepit-jepit)
• Tinggi Kolom, lu = 4 m
• Jari-jari girasi, rx = 0.072168784 m 
• (k lu )/ rx = 55.42 > 22 (termasuk kolom langsing)
• Rasio Beban Tetap/Total Beban Terfaktor,  β = 1
• EI = (0.4*Ec*Ig)/(1+β), EI = 1368.42 kNm2
• Pcr = (μ2*EI)/( k lu )2, Pcr = 844.79 kN

Dari hasil perhitungan menggunakan rumusan SNI didapatkan beban tekuk pada kolom sebesar 844.79 kN

3. Analisa Beban Tekuk Menggunakan Software Analisis Struktur

    Berikut adalah hasil analisa beban tekuk menggunakan sofware

      Dari hasil perhitungan menggunakan software analisis struktur            didapatkan beban tekuk pada kolom sebesar 841.8 kN

>>>>Kesimpulan :

• Nilai Beban Tekuk hasil perhitungan menggunakan rumusan SNI menghasilkan nilai yang sama dengan Nilai Beban Tekuk Pcr hasil perhitungan menggunakan software analisis struktur. Nilai beban tekuk akan sama dengan catatan nilai EI yang digunakan pada kedua metode perhitungan memiliki nilai yang sama.
• Nilai EI = (0.4 Ec Ig)/(1+βdns) jika kolom diasusmsikan tanpa tulangan dan total beban aksial yang bekerja sama dengan beban permanen maka EI = 0.2 Ec Ig. Maka pada pemodelan menggunakan sofware Ieff yang diguanakan = 0.2 Ig

4.  Analisa Beban Tekuk Menggunakan Software Analisis Struktur dengan Metode P-delta Analisis

Berikut adalah hasil analisa beban tekuk menggunakan sofware dengan metode P-delta

Dari hasil perhitungan dengan program komputer dengan beban vertikal Pcr = 841 kN, pada saat struktur diberikan gaya lateral sebesar 0.002 Pcr = 16.8 N defleksi yang terjadi pada struktur sudah sangat besar. Recomendasi ACI/AISC notional load 0.2% x factored vertical load. Eurode 0.3%-0.5% factored vertical load. 

>>>>Kesimpulan :

• Dari hasil pemodelan P-delta analisis dengan beban vertical sebesar beban tekuk Pcr (manual calculation dan buckling load model) dan beban lateral 0.2 % defleksi lateral yang terjadi sudah sangat besar, artinya pemodelan P-delta dan analisa Pcr menghasilkan nilai yang konsisten.