Minggu, 01 Desember 2013

Analisis Plastis Frame Sederhana dan menentukan load factor

Analisis Plastis
Tinggi   = 5 meter
Lebar   = 15 meter
Jarak beban vertikal 5 m  dari tepi struktur
Beban horizontal di joint
Momen Plastis pada setiap batang yaitu 100 kN.m

Contoh Soal di ambil dari buku Metode Plastis Analisis dan Desain yang diselesaikan dengan SAP 2000 secara sederhana. Penyelesaian pada tulisan ini sedikit berbeda dengan penyelesaian yang terdapat pada buku tetapi hasilnya sama. 

Langkah 1
Momen akibat gaya satu satuan

Didapatkan Momen Maksimum pada Titik E yaitu 2.57 sehingga :
Load factor (λ)  = Mp/Mu akibat gaya satu satuan
                          = 100/2.57
                          =38.91 ~ 39 kN
Momen Akibat gaya 39 kN

Sisa kemamnpuan Penampang Langkah 1
Penampang
Mp (kN.m)
Mu (kN.m)
Sisa (kN.m)
Keterangan
A
100
44.37
55.63
Beban = 39 kN
B
100
20.4
79.6
C
100
82.7
17.3
D
100
80.99
19.01
E
100
100
0
Pada titik E, Telah berubah menjadi sendi plastis sehingga momen sisanya menjadi nol, kemudian sendi plastis akan bergerak ke kapasitas sisa penampang yang lebih kecil yaitu titik C = 17,3 kN.m

Langkah 2
Momen akibat gaya satu satuan dengan titik E telah berubah menjadi sendi


Didapatkan Momen pada Titik C yaitu 2.46, titik C merupakan lokasi dimana kemampuan penampang yang paling lemah
Load factor (λ)  = Mp/Mu akibat gaya satu satuan
                          = 17.3/2.46
                          =7.03 kN
Momen Akibat gaya 7.03 kN

Sisa kemamnpuan Penampang Langkah 2
Penampang
Mp (kN.m)
Mu (kN.m)
sisa (kN.m)
Keterangan
A
55.63
19.72
35.91
Beban = 7.03 kN
B
79.6
0.98
78.62
C
17.3
17.3
0
D
19.01
16.4
2.61
E
0
0
0
Pada titik E dan C, Telah berubah menjadi sendi plastis sehingga momen sisanya menjadi nol, kemudian sendi plastis akan bergerak ke kapasitas sisa penampang yang lebih kecil yaitu titik D = 2.61 kN.m

Langkah 3
Momen akibat gaya satu satuan dengan titik E dan C  telah berubah menjadi sendi

Didapatkan Momen pada Titik D yaitu 4.04, titik D merupakan lokasi dimana kemampuan penampang yang paling lemah
Load factor (λ)  = Mp/Mu akibat gaya satu satuan
                          = 2.61/4.04
                          =0.65 kN

Momen Akibat gaya 0.65 kN


Sisa kemamnpuan Penampang Langkah 3
Penampang
Mp (kN.m)
Mu (kN.m)
sisa (kN.m)
Keterangan
A
35.91
2.56
33.35
Beban = 0.65 kN
B
78.62
1.94
76.68
C
0
0
0
D
2.61
2.62
0
E
0
0
0
Pada titik E,C dan D, Telah berubah menjadi sendi plastis sehingga momen sisanya menjadi nol, kemudian sendi plastis akan bergerak ke kapasitas sisa penampang yang lebih kecil yaitu titik A = 33.35 kN.m

Langkah 4
Momen akibat gaya satu satuan dengan titik E . C dan D  telah berubah menjadi sendi

Didapatkan Momen pada Titik A yaitu 10, titik A merupakan lokasi dimana kemampuan penampang yang paling lemah
Load factor (λ)  = Mp/Mu akibat gaya satu satuan
                          = 33.35/10
                          =3.335 kN

Momen Akibat gaya 3.335 kN

Sisa kemamnpuan Penampang Langkah 4
Penampang
Mp (kN.m)
Mu (kN.m)
sisa (kN.m)
Keterangan
A
33.35
33.35
0
Beban = 3.335 kN
B
76.68
16.68
60
C
0
0
0
D
0
0
      0
E
0
0
0

Pada titik A,C,D dan E, Telah berubah menjadi sendi plastis sehingga momen sisanya menjadi nol. Karena sendi plastis yang terbentuk lebih dari atau sama dengan  n = r + 1  = 3 + 1 = 4, maka struktur sudah dianggap runtuh dengan load factor total  (λ) = 39 + 7.03 + 0.65 + 3.335 = 50.15 kN ~ 50 kN