Analisa Perbesaran Moment Kolom 25x25 cm Tinggi 4 m (NonSway Column)

CONTOH KASUS MENGHITUNG PERBESARAN MOMENT PADA KOLOM MENGGUNAKAN PROGRAM ANALISIS STRUKTUR

Pada contoh kasus kali ini akan dihitung perbesaran moment pada kolom tidak bergoyang dengan tumpuan sendi - sendi. Kolom memiliki dimensi 25x25 cm dan tinggi 4 m. Untuk kemudahan contoh perhitungan kolom yang dihitung tidak menggunakan tulangan. Mutu beton 20 Mpa

Analisa Buckling Dengan Software

Pada pemodelan kolom untuk menghitung beban tekuk kritis diinput beban aksial sebesar 1000 kN. Dari hasil perhitunganprogram komputer didapatkan critical load factor = 0.841 (gambar sebelah kiri) sehingga kita dapat menentukan beban tekuk kritis kolom yaitu 0.841 * 1000 kN = 841 kN. 

Pada gambar sebelah kanan dicoba analisa menggunakan analisa nonlinear p-delta dengan input beban aksial sebesar Pcr = 841 kN dan diberikan beban notional 0.02 % Pcr = 16.82 N. Dari hasil analisa akibat beban lateral 16.82 N tersebut defleksi pada kolom =3806400864 mm sudah sangat besar. 

Analisa Buckling Kolom 25x25 H 4m Menggunakan Rumusan SNI Beton

Berikut adalah perhitungan beban tekuk kolom menggunakan rumusan SNI. Dimensi dan properties material kolom disamakan dengan pemodelan program komputer di atas untuk melihat perbedaan hasil.

• Dimensi Lebar Kolom, b = 0.25 m
• Dimensi Tinggi 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

Analisa P-delta Menggunakan Program Komputer

Berikut adalah perhitungan pengaruh penambahan moment akibat p-delta pada kolom dengan dimensi sama dengan perhitungan beban tekuk di atas. Pada model nonlinear p-delta analisis parameter EI yang digunakan adalah 0.2 EI dan stiffness reduction factor ɸ = 0.75. sehingga Ieff pada kolom menjadi 0.2*0.75 = 0.15 Ig

Dari hasil analisa didapatkan gaya dalam moment pada model linear = 10 kNm, dan pada analisa nonlinear p-delta didapatkan gaya dalam moment = 13 kNm.

Sehingga perbesaran moment = Gaya Dalam Moment pada kolom p-delta analisis / Linear anlisis = 13 kNm/10 kNm = 1.3

Analisa Moment Magnification Factor dengan Rumusan SNI

• Gaya Aksial Terfaktor, Pu = 168.95 kN
• Cm = 1 (beban terpusat yang bekerja diantara tumpuan kolom)
• δ = Cm/(1-(Pu/(0.75*Pcr), δ = 1.36

Kesimpulan :

Perbesaran moment hasil pemodelan nonlinear p-delta model memberikan hasil yang lebih kecil dibandingkan perhitungan manual : 1.3 dan 1.36.