Perilaku Rangka Vierendeel terhadap Pembebanan Statis
Abstract
Perencanaan struktur bangunan sipil perlu memperhatikan aspek estetika.
Salah satu struktur rangka yang mempunyai nilai estetika dan menciptakan
struktur fungsional adalah rangka Vierendeel. Rangka Vierendeel merupakan
modifikasi dari balok badan terbuka tanpa batang diagonal, terdiri dari batang
horizontal atas dan bawah yang dihubungkan oleh batang-batang transversal.
Rangka Vierendeel digunakan apabila dikehendaki batang diagonal ditiadakan
sehingga struktur nampak lebih bersih. Peniadaan batang diagonal dimaksudkan
agar lubang antara batang-batang transversal dapat dimanfaatkan untuk
pencahayaan dari samping atau ventilasi udara sehingga dapat menambah nilai
estetika suatu bangunan. Berbeda dengan rangka pada umumnya yang mempunyai
bentuk segitiga dengan joint fleksibel, rangka Vierendeel berbentuk segiempat,
yang merupakan bentuk yang tidak stabil. Oleh karena itu sambungan pada
pertemuan antara batang horizontal dan transversal harus kaku, karena pada joint
akan bekerja gaya geser dan momen.
Uji eksperimental balok Vierendeel dilakukan guna menggali informasi
tentang perilaku rangka Vierendeel, yaitu berupa hubungan beban (P)- deformasi
(∆), hubungan momen (M)-kelengkungan (∅), kekakuan rangka dan memperoleh
momen maksimum yang mampu dipikul oleh rangka dengan berbagai aspek rasio
antara batang transversal dengan tingginya (a/h), sehingga diharapkan penggunaan
rangka Vierendeel akan lebih populer. Benda uji menggunakan empat buah variasi
rasio a/h yang antara lain besarnya 0,5 ; I ; 1,5 ; 2, dengan tinggi dan panjang
bentang tetap. Pembebanan yang digunakan pada setiap sepertiga bentang adalah
beban titik statis. Benda uji rangka Vierendeel menggunakan profil INP sebagai
batang horizontal dan profil UNP sebagai batang transversal.
Hasil eksperimental menunjukkan perbedaan struktur rangka Vierendeel
dengan variasi rasio antara jarak batang transversal (a) dan tingginya (h).
Kapasitas rangka Vierendeel akan semakin kecil apabila rasio a/h semakin besar,
dan juga sebaliknya, tetapi pada rasio a/h tertentu kapasitas rangka Vierendeel
akan tetap. Rangka Vierendeel dengan rasio a/h =2 nilai kekakuannya jauh lebih
kecil dengan rangka yang berasio a/h = 0,5. Secara umum dapat dinyatakan
semakin pendek jarak antar batang transversal maka nilai kekakuan rangka
Vierendeel semakin tinggi. Tekuk puntir pada rangka Vierendeel dapat dicegah
dengan penambahan dukungan lateral pada batang tepi atas. Kerusakan rangka
Vierendeel yang berupa tekuk lokal tidak ditemukan, karena dalam uji
eksperimental ini pada rangka terjadi lentur murni. Perhitungan rencana dan
struktur rangka Vierendeel secara teoritis akan lebih mudah dengan menggunakan
pendekatan sebagai balok sederhana yang menenma beban desak dan momen.
Collections
- Civil Engineering [4192]