Balok Gelagar (Struktur Baja)

Balok Gelagar

               Balok gelagar merupakan komponen struktur lentur yang tersusun dari beberapa elemen pelat. Balok gelagar pada dasarnya adalah balok dengan ukuran penampang melintang yang besar serta bentang yang panjang. Penampang melintang yang besar tersebut merupakan konsekuensi dari panjangnya bentang balok.

               Definisi lainnya yaitu Gelagar plat (girder plate), yaitu balok yang dibentuk dari elemen-elemen pelat untuk mencapai penataan bahan yang lebih effisien dibanding dengan yang biasa peroleh dari balok profil pabrikasi. Ada dua kegagalan yang dapat terjadi pada komponen struktur lentur profil I yang mengelami lentur. Kegagalan pertama profil akan mengalami lateral-torsional buckling  (tekuk lateral) yang diakibatkan adanya displacemen dan rotasi di tengah bentang, namun hal ini tidak mengalami perubahan bentuk. Kegagalan kedua, profil akan mengalami local buckling (tekuk lokal) pada sayap tekan dan juga pada pelat badan, sehingga mengakibatkan berubahnya bentuk profil,  hal ini diakibatkan oleh adanya rasio kelangsingan yang relatif sangat besar antara tinggi pelat badan terhadap tebalnya (h/t). Hal tersebut dapat diatasi dengan cara memasang pertambatan lateral diantara kedua tumpuannya.

       Beban yang diterima oleh girder biasanya sangat besar, sehingga jika kita menggunakan profil hasil pabrikasi (profil standar), akan menghasilkan berat sendiri yang cukup besar pula, sehingga tidak effisien. Salah satu jalan untuk mengurangi berat sendiri, yaitu dengan cara mempertinggi profil (membuat profil yang tidak standar). Namun dengan cara ini akan mengakibatkan profil menjadi langsing dan akan mengalami local buckling bagian badan profil, atau dengan kata lain bahwa profil akan berubah bentuknya.

Pelat Girder Pada Jembatan

Aplikasi balok gelagar pada dunia konstruksi pada umumnya digunakan untuk konstruksi jembatan. Pada konstruksi jembatan, gelagar digunakan pada struktur atas. Fungsi gelagar pada jembatan adalah memikul beban dari struktur yang berada di atasnya, kemudian meneruskan beban tersebut ke abutment dan diteruskan lagi ke poer. Teknologi terbaru dalam balok gelagar  adalah gelagar baja dengan system flens prategang  yaitu dengan penambahan kabel baja / strand yang letakan pada flens bagian bawah gelagar guna meningkatkan kapasitas gelagar baja dengan adanya momen balik (negatif momen) untuk mengurangi momen positif.  Penambahan kabel baja / strand pada gelagar baja komposit dapat mengurangi penggunaan baja struktur gelagar baja komposit sehingga dapat mereduksi berat sendiri baja dan mengurangi biaya konstruksi.  Pada awalnya teknologi ini dimuai dengan adanya teknologi perkuatan gelagar baja komposit dengan sistem eksternal prestressing. Dengan demikian teknologi ini gelagar baja komposit yang telah terpasang/ lama dapat ditingkatkan kapasitasnya. Akan tetapi pada beberapa kondisi perkuatan dengan sistem eksternal prestresing terdapat kelemahan yaitu dengan adanya kebutuhan eksentrisitas yang lebih untuk meningkatkan momen balik (negatif) sehingga dengan adanya eksentrisitas tersebut dapat mengurangi tinggi bebas di bawah jembatan. Untuk itu dilakukan pengkajian agar tidak mengurangi tinggi bebas dan ditemukan metode perkuatan dengan sistem gelagar